L`explication, 1 1cm Philosophie des sciences séance 1

Transcription

L’explication, 1
Philosophie des sciences
séance 1
M. Cozic
M. Cozic
L’explication, 1 Philosophie des sciences séance 1
séance basée sur...
D. Bonnay (2011), “L’explication” in Barberousse & al., eds,
Précis de Philosophie des Sciences, Paris: Vuibert
M. Cozic
0. introduction générale
M. Cozic
la philosophie des sciences
I
la philosophie des sciences (PSci) est aujourd’hui l’une
des principales branches de la philosophie
M. Cozic
I
I
la philosophie générale des sciences s’intéresse aux
questions épistémologiques et ontologiques transversales
soulevées par l’activité scientifique
M. Cozic
I
I
I
I
questions épistémologiques: par quels moyens la science
atteint-elle ses connaissances ? quelle confiance devont
nous accorder à ce que la science avance ?...
questions ontologiques: quel statut faut-il accorder aux
entités et propriétés étranges qui peuplent les théories
scientifiques ?
M. Cozic
I
I
I
I
I
scientifiques ?
la philosophie des sciences spéciales s’intéresse aux
questions soulevées par des disciplines scientifiques
particulières
M. Cozic
I
I
I
I
I
scientifiques ?
la philosophie des sciences spéciales s’intéresse aux
questions soulevées par des disciplines scientifiques
particulières
I
philosophie de la physique, de la biologie, des sciences
sociales, des sciences cognitives
M. Cozic
I
ce cours est un cours d’approfondissement à la
philosophie générale des sciences contemporaine
(i) je supposerai que vous avez déjà quelques notions de
philosophie des sciences
(ii) nous ne nous intéresserons par à une discipline
particulière, mais à des questions transversales
(iii) nous n’aurons pas une approche historique de la
philosophie des sciences, mais nous discuterons de
problèmes contemporains (≈ depuis la seconde guerre
mondiale)
M. Cozic
I
ce cours est un cours d’approfondissement à la
philosophie générale des sciences contemporaine
(i) je supposerai que vous avez déjà quelques notions de
philosophie des sciences
(ii) nous ne nous intéresserons par à une discipline
particulière, mais à des questions transversales
(iii) nous n’aurons pas une approche historique de la
philosophie des sciences, mais nous discuterons de
problèmes contemporains (≈ depuis la seconde guerre
mondiale)
I
la PSc est devenue extrêmement riche, sophistiquée et
spécialisée; nous allons nous concentrer sur 3 concepts
centraux en PSc contemporaine: l’explication, la causalité
et les probabilités
M. Cozic
I
il y a évidemment une foule d’autres concepts et
problèmes en PSc: théorie et modèles, lois de la nature,
réalisme et anti-réalisme, réduction et émergence, etc...
M. Cozic
I
il y a évidemment une foule d’autres concepts et
problèmes en PSc: théorie et modèles, lois de la nature,
réalisme et anti-réalisme, réduction et émergence, etc...
I
les 3 concepts retenus se recommandent parce que
(i) ce sont des concepts mobilisés au quotidien par les
scientifiques
(ii) les problèmes soulevés par ces concepts sont profonds et
font parfois figure de “grands” problèmes philosophiques
(cf. Hume sur l’induction et la causalité)
(iii) ils ont fait l’objet de discussions intenses et constantes
durant les dernières décennies
M. Cozic
quelques explications
I
Pourquoi Nicolas est-il en colère ?
M. Cozic
I
Parce qu’il pense que Dominique a voulu lui jouer un vilain
tour.
M. Cozic
I
tour.
I
Pourquoi Gomorrhe a-t-elle été détruite ?
M. Cozic
I
tour.
I
Parce que Dieu voulait punir ses habitants.
M. Cozic
I
tour.
I
I
Pourquoi les dinosaures ont-ils disparu ?
M. Cozic
I
tour.
I
I
Pourquoi les dinosaures ont-ils disparu ?
Parce qu’un astéroïde géant s’est écrasé sur la Terre.
M. Cozic
science et explications
I
il n’y a pas que les sciences qui proposent des explications
I
les sciences ne font pas que proposer des explications:
elles prédisent, catégorisent, etc.
I
néanmoins, prima facie, fournir des explications est l’un
des objectifs fondamentaux de l’activité scientifique
I
notamment fournir des explications à des phénomènes qui
nous semblent mystérieux (ex: électricité statique)
M. Cozic
l’explicativisme
I
explicativisme: les théories scientifiques proposent (et
doivent proposer) des explications
“Expliquer les phénomènes physiques est l’un des
objectifs premiers des sciences de la nature” (Hempel)
“La science est engendrée par la recherche d’explications
qui soient à la fois systématiques et contrôlables par les
faits ; et le but qui caractérise les sciences est
l’organisation et la classification de la connaissance sur la
base de principes explicatifs.” (Nagel)
I
anti-explicativisme: les théories ne proposent pas (et ne
doivent pas proposer) des explications
M. Cozic
l’anti-explicativisme de Duhem
I
thèse anti-explicativiste: l’objectif des théories physiques
n’est pas d’expliquer les phénomènes
M. Cozic
I
thèse anti-explicativiste: l’objectif des théories physiques
n’est pas d’expliquer les phénomènes
I
argument anti-explicativiste:
- expliquer = “dépouiller la réalité des apparences”
- l’accès à la réalité par-delà les apparences “transcende” la
“méthode expérimentale” de la physique et relève de la
métaphysique
- si la fonction de la théorie physique est d’expliquer, cela la
met sous la dépendance de la métaphysique
- la métaphysique n’a ni le degré de consensus ni le pouvoir
déductif pour que la physique soit mise sous sa
dépendance
M. Cozic
I
thèse descriptiviste: l’objectif des théories physiques est
de “RESUMER et CLASSER LOGIQUEMENT” non pas
tout à fait directement les phénomènes, mais les lois
expérimentales (≈ régularités entre des variables
mesurables)
M. Cozic
I
I
mesurables)
le critère d’évaluation d’une théorie est son adéquation
empirique = sa capacité à “sauver les phénomènes”:
“L’accord avec l’expérience est, pour une théorie physique,
l’unique criterium de vérité”
M. Cozic
I
I
I
mesurables)
conception radicale des propositions théoriques:
“[les principes] ne prétendent en aucune façon énoncer
des relations véritables entre les propriétés réelles des
corps.
M. Cozic
I
I
I
I
mesurables)
conception radicale des propositions théoriques:
“[les principes] ne prétendent en aucune façon énoncer
des relations véritables entre les propriétés réelles des
corps.
repose sur l’hypothèse (fondamentale) que le pouvoir
explicatif est irréductible au pouvoir descriptif
M. Cozic
1. les modèles DN et IS de l’explication
M. Cozic
1.1. le modèle DN
M. Cozic
I
I
I
le modèle déductif-nomologique (DN) a été proposé par
Hempel et Oppenheim (1948)
le modèle inductif-statistique (IS) est son extension aux
explications statistiques
le modèle DN est le point de repére incontournable des
théories de l’explication
M. Cozic
I
I
I
I
exemple: la colonne de mercure
Quand on plonge un thermomètre à mercure dans une
bassine d’eau chaude, le niveau colonne de mercure
baisse légèrement avant de s’élever. Pourquoi ?
M. Cozic
I
I
I
I
exemple: la colonne de mercure
Quand on plonge un thermomètre à mercure dans une
bassine d’eau chaude, le niveau colonne de mercure
baisse légèrement avant de s’élever. Pourquoi ?
L’immersion dans l’eau chaude commence par dilater le
tube de verre (ce qui fait baisser le mercure), puis la
chaleur de répand et le mercure se dilate. Son coefficient
de dilatation étant supérieur à celui du verre, le nouveau
niveau de mercure dépasse le niveau initial
M. Cozic
explanandum et explanans
I
explanandum = ce qu’il faut expliquer ; ici, la baisse puis la
hausse du niveau du mercure dans le tube
M. Cozic
I
I
explanans = ce qui explique ; ici, il y a
M. Cozic
I
I
- des conditions initiales (le dispositif, l’immersion du tube
dans l’eau chaude) et
M. Cozic
I
I
- des conditions initiales (le dispositif, l’immersion du tube
dans l’eau chaude) et
- des lois comme celles qui gouvernent la dilatation
thermique du verre
M. Cozic
le modèle DN
C1 , ..., Ck
L1 , ..., Ln
——————–
F
(conditions initiales)
(lois générales)
explanans
(fait à expliquer)
explanandum
M. Cozic
les conditions d’adéquation
I
conditions d’adéquation logique
(R1) l’explanandum doit être conséquence logique de
l’explanans
(R2) l’explanans doit contenir des lois générales dont la
présence est nécessaire pour que l’explanandum soit une
conséquence logique de l’explanans
(R3) l’explanans doit avoir un contenu empirique (être testable)
M. Cozic
I
(R1) l’explanandum doit être conséquence logique de
l’explanans
(R2) l’explanans doit contenir des lois générales dont la
présence est nécessaire pour que l’explanandum soit une
conséquence logique de l’explanans
(R3) l’explanans doit avoir un contenu empirique (être testable)
I
condition d’adéquation empirique
(R4) les énoncés figurant dans l’explanans sont vrais
M. Cozic
commentaires
I
les conditions (R1)-(R3) sont purement formelles (plus
contestable pour (R3)) ; tandis que la condition (R4), elle,
dépend de l’état du monde
I
si (R1)-(R4) sont satisfaites, alors l’explanandum est vrai
M. Cozic
commentaires
I
les conditions (R1)-(R3) sont purement formelles (plus
contestable pour (R3)) ; tandis que la condition (R4), elle,
dépend de l’état du monde
I
si (R1)-(R4) sont satisfaites, alors l’explanandum est vrai
I
condition (R1): l’explanans implique logiquement
l’explanandum : l’explanandum ne pouvait que se produire
étant donné l’explanans
I
une autre façon de l’exprimer: quelqu’un qui connaît les
conditions initiales et les lois en jeu peut, à l’aide de la
seule logique, prévoir l’explanandum
M. Cozic
commentaires
I
conditions (R2): l’explanans doit faire intervenir des lois
(i) conditions (R1)+(R2) forment le coeur du modèle DN ;
Salmon dit que, pour le modèle DN, l’essence de
l’explication scientifique est la “prévisibilité nomologique”
(nomic expectability )
M. Cozic
commentaires
I
conditions (R2): l’explanans doit faire intervenir des lois
(i) conditions (R1)+(R2) forment le coeur du modèle DN ;
Salmon dit que, pour le modèle DN, l’essence de
l’explication scientifique est la “prévisibilité nomologique”
(nomic expectability )
(ii) idée commune: expliquer, c’est expliquer des phénomènes
suprenants à l’aide de faits et de principes qui nous sont
familiers. Le modèle DN est différent: expliquer, c’est
ramener à des lois. Si ses lois sont familières, alors cela
coïncide avec l’idée commune. Mais ce n’est pas le cas
général.
M. Cozic
commentaires
I
exemple: explication de la gamme des couleurs de
l’arc-en-ciel par les lois de la réflexion et de la réfraction
M. Cozic
commentaires
I
exemple: explication de la gamme des couleurs de
l’arc-en-ciel par les lois de la réflexion et de la réfraction
(iii) (R2) aide à discriminer entre explications scientifiques et
explications pseudo-scientifiques
I
exemple (Carnap, 1966)
- la théorie vitaliste de H. Driesch qui explique les
phénomènes vivants à l’aide de la notion d’entéléchie =
“force spécifique qui fait que les êtres vivants se
comportent de la manière dont ils se comportent”
- aux critiques, Driesch répond que les forces physiques
ne s’observent pas plus que l’entéléchie
- Carnap objecte que la différence cruciale: les forces
physiques sont mobilisées dans un ensemble de lois
M. Cozic
commentaires
I
(R4) rend le concept d’explication objectif: il faut que
l’explanans soit vrai.
M. Cozic
commentaires
I
(R4) rend le concept d’explication objectif: il faut que
l’explanans soit vrai.
I
la tentative d’explication de la combustion par le phlogiston
n’est pas une explication (ou une explication correcte)
alors que la théorie moderne de la combustion dont
l’explanans est vrai (supposons-le en tous cas !) est, elle,
une véritable explication de la combustion
M. Cozic
digression: la théorie du phlogiston (ou phlogistique)
I
théorie chimique influente du 17è-18è siècle qui fournissait
notamment une hypothèse explicative à la combustion:
lors de la combustion, les corps dégagent une substance,
le phlogiston
I
explique notamment la perte de masse qui acccompagne
la combustion de nombreux corps. Pb: certains métaux
gagnent du poids lors de la combustion ! Réponse: poids
négatif du phlogiston !
M. Cozic
commentaires, fin
I
l’explanandum n’est pas nécessairement un fait particulier,
mais peut lui-même être une loi
I
exemple: explication des lois de Kepler par la mécanique
céleste newtonienne (3 lois du mouvement + hypothèse de
la gravitation universelle)
M. Cozic
1.2. le modèle IS
M. Cozic
I
le modèle DN est adapté aux lois déterministes, pas aux
lois probabilistes
M. Cozic
I
lois probabilistes
I
exemple:
L: la demi-vie (ou période radio-active) du carbone 14 (un
isotope radio-actif du carbone) est (≈) de 5730 ans
la demi-vie d’un isotope radioactif est la durée d t.q. le
noyau de l’atome a 1/2 chance de se désintégrer pendant
d
le carbone 14 est très utile pour la datation: on mesure le
rapport, dans les restes d’un organisme, entre le carbone
14 et les autres isotopes du carbone ; étant donné la loi L,
les hypothèses sur le rapport carbone 14/autres isotopes
du vivant de l’organisme et le fait que le carbone 14 se
désintègre quand l’organisme meurt, on peut inférer
(approximativement !) la date de vie de l’organisme.
M. Cozic
I
lois probabilistes
M. Cozic
I
I
lois probabilistes
exemple:
L: la demi-vie (ou période radio-active) du carbone 14 (un
isotope radio-actif du carbone) est (≈) de 5730 ans
la demi-vie d’un isotope radioactif est la durée d t.q. le
noyau de l’atome a 1/2 chance de se désintégrer pendant
d
le carbone 14 est très utile pour la datation: on mesure le
rapport, dans les restes d’un organisme, entre le carbone
14 et les autres isotopes du carbone ; étant donné la loi L,
les hypothèses sur le rapport carbone 14/autres isotopes
du vivant de l’organisme et le fait que le carbone 14 se
désintègre quand l’organisme meurt, on peut inférer
(approximativement !) la date de vie de l’organisme.
M. Cozic
I
exemple, suite:
explanandum: le ratio carbone 14/autres isotopes d’un
morceau de bois retrouvé sur un chantier de fouilles égale
la moitié du même ratio dans l’atmosphère. Pourquoi ?
M. Cozic
I
exemple, suite:
explicans: parce que l’arbre dont provient le morceau de
bois a été coupé il y a environ 5730 ans et que L est le cas.
M. Cozic
I
exemple, suite:
explicans: parce que l’arbre dont provient le morceau de
bois a été coupé il y a environ 5730 ans et que L est le cas.
I
un cas stylisé:
explanandum : 50 % de la population P a la propriété Φ
explanans: la loi L affirme que chaque membre de la
population P a une chance sur deux d’avoir la propriété Φ
M. Cozic
I
n’est-pas une tout simplement une instance du modèle DN
?
M. Cozic
I
?
I
NON ! La loi L n’implique pas logiquement l’explanandum.
Il est parfaitement compatible avec la loi L qu’une autre
proportion de la population P ait la propriété Φ. Il est
même compatible avec la loi L qu’aucun membre de la
population n’ait la propriété Φ
M. Cozic
I
?
I
NON ! La loi L n’implique pas logiquement l’explanandum.
Il est parfaitement compatible avec la loi L qu’une autre
proportion de la population P ait la propriété Φ. Il est
même compatible avec la loi L qu’aucun membre de la
population n’ait la propriété Φ
I
il est possible qu’une pièce soit non-biaisée et que
pourtant la pièce tombe 10 fois de suite sur FACE
M. Cozic
vers le modèle inductif-statistique (IS)
I
idée: on a expliqué l’explanans s’il était “assez probable”
étant donné l’explanandum
I
cette notion de probabilité est une probabilité inductive:
elle qualifie la probabilité soit vraie étant donné certaines
prémisses ou hypothèses
I
le modèle DN correspond au cas-limite où l’explanandum
est certain (a une probabilité inductive maximale) étant
donné les prémisses
M. Cozic
le modèle IS
C1 , ..., Ck
L1 , ..., Ln
——————–
F
(lois générales)
[r]
(fait à expliquer)
explanans
explanandum
r est la probabilité inductive qui doit être assez élevée pour que
l’explication soit acceptable.
M. Cozic
I
M. Cozic
I
(R’1) l’explanandum doit suivre l’explanans avec une forte
probabilité inductive
(R’2) l’explanans doit contenir au moins une loi (statistique ou
non) dont la présence est nécessaire pour que
l’explanandum soit dérivé avec une forte probabilité
inductive
(R’3) l’explanans doit avoir un contenu empirique
M. Cozic
I
(R’1) l’explanandum doit suivre l’explanans avec une forte
probabilité inductive
(R’2) l’explanans doit contenir au moins une loi (statistique ou
non) dont la présence est nécessaire pour que
l’explanandum soit dérivé avec une forte probabilité
inductive
(R’3) l’explanans doit avoir un contenu empirique
I
condition d’adéquation empirique
(R’4) les énoncés figurant dans l’explanans sont vrais
M. Cozic
. Hempel (1965)
“Une réponse rationnellement acceptable à la question
“Pourquoi l’événement X s’est-il produit ?” doit nous
donner des informations qui montrent que l’on devait
s’attendre à X - sinon de manière certaine, comme dans le
cas de l’explication DN, du moins avec une probabilité
raisonnable. Ainsi l’information explicative doit donner de
bonnes bases pour croire que X s’est bien produit ; sinon
cette information ne nous donnerait aucune raison
adéquate pour dire “Voilà l’explication - cela montre bien
pourquoi X s’est produit”.”
M. Cozic
problème pour le modèle IS
I
John Jones (a) souffre d’une infection à streptocoque (S),
il est traité à la pénicilline (P) et guérit (G)
Sa ∧ Pa
L1 = P(G|S ∧ P) = 0.95
——————–
Ga
M. Cozic
(loi statistique)
[0.95]
(fait à expliquer)
explanans
explanandum
I
supposons que John Jones souffre en fait d’une souche
particulière de streptocoque (R) très résistante à la
pénicilline.
Sa ∧ Pa ∧ Ra
L2 = P(¬G|S ∧ P ∧ R) = 0.95
——————–
¬Ga
M. Cozic
(loi statistique)
[0.95]
(fait à expliquer)
explanan
explanan
I
supposons que John Jones souffre en fait d’une souche
particulière de streptocoque (R) très résistante à la
pénicilline.
Sa ∧ Pa ∧ Ra
L2 = P(¬G|S ∧ P ∧ R) = 0.95
——————–
¬Ga
I
(loi statistique)
[0.95]
(fait à expliquer)
explanan
explanan
problème: deux explicantes logiquement compatibles
peuvent conférer une probabilité très élevée à une
proposition et sa négation.
M. Cozic
I
supposons que L1 et L2 soient vraies, que Sa ∧ Pa ∧ Ra et
que (par chance !) John Jones guérisse. On pourrait dire
que, en s’appuyant sur L1 et sur une proposition impliquée
par Sa ∧ Pa ∧ Ra (i.e. Sa ∧ Pa) donc vraie également, on a
expliqué au sens de IS la guérison de John Jones.
M. Cozic
I
supposons que L1 et L2 soient vraies, que Sa ∧ Pa ∧ Ra et
que (par chance !) John Jones guérisse. On pourrait dire
que, en s’appuyant sur L1 et sur une proposition impliquée
par Sa ∧ Pa ∧ Ra (i.e. Sa ∧ Pa) donc vraie également, on a
expliqué au sens de IS la guérison de John Jones.
I
c’est extrêmement contre-intuitif ! On produit cette
“explication” en laissant de côté une information
hautement pertinente: John Jones est atteint par la souche
résistante du streptocoque.
M. Cozic
l’exigence de spécifité maximale
Fb
P(G|F ) = r
——————–
G
I
(loi statistique)
[r]
(fait à expliquer)
explanans
explanandum
exigence de spécifité maximale
soit S l’ensemble des énoncés figurant dans l’explanans et
K l’ens. des énoncés acceptés au moment de l’explication.
“si la conjonction de S et K implique que b appartient à une
certaine classe F1 et que F1 est une sous-classe de F , alors la
conjonction de S et K doit aussi impliquer un énoncé qui
spécifie la probabilité statistique de G dans F1 , disons
P(G|F1 ) = r1 . Ici r1 doit être égal à r à moins que l’énoncé
probabiliste en question ne soit simplement un théorème de la
théorie mathématique des probabilités”
M. Cozic
l’exigence de spécifité maximale
I
l’exigence de spécificité maximale introduit une élément
subjectif dans la caractérisation de l’explication qui est
absent du modèle DN: le fait qu’il y a ou non explication
dépend désormais non seulement de relations logiques et
sémantiques, mais également de ce qui est accepté, par
l’individu, au moment où il propose une explication.
M. Cozic

L`explication, 1 1cm Philosophie des sciences séance 1

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