Qu’est ce que la science?

Qu’est ce que la science?

La science est l’effort humain concerté pour comprendre ou mieux comprendre l’histoire du monde naturel et son fonctionnement, avec des preuves physiques observables à la base de cette compréhension1. Cela se fait par l’observation de phénomènes naturels et / ou par des expériences qui tentent de simuler des processus naturels dans des conditions contrôlées. (Il y a bien sûr plus de définitions de la science.)

Considérez quelques exemples. Un écologiste observant les comportements territoriaux des merles bleus et un géologue examinant la distribution des fossiles dans un affleurement sont tous deux des scientifiques qui effectuent des observations afin de trouver des modèles de phénomènes naturels. Ils le font juste à l’extérieur et divertissent ainsi le grand public par leur comportement. Un astrophysicien en train de photographier des galaxies lointaines et un climatologue trier les données de ballons météorologiques sont également des scientifiques qui effectuent des observations, mais dans des contextes plus discrets.

Les exemples ci-dessus sont une science d’observation, mais il y a aussi une science expérimentale. Un chimiste observant les vitesses d’une réaction chimique à diverses températures et un physicien nucléaire enregistrant les résultats du bombardement d’un type particulier de matière avec des neutrons sont des scientifiques qui effectuent des expériences pour voir quels modèles cohérents se dégagent. Un biologiste observant la réaction d’un tissu particulier à divers stimulants s’efforce également de trouver des schémas comportementaux. Ces gens travaillent habituellement dans des laboratoires et portent d’impressionnantes blouses blanches, ce qui semble vouloir dire qu’ils gagnent aussi plus d’argent.

Le point commun essentiel est que toutes ces personnes font et enregistrent des observations de la nature, ou des simulations de la nature, afin d’en apprendre davantage sur le fonctionnement de la nature, au sens le plus large du terme. Nous verrons ci-dessous que l’un de leurs objectifs principaux est de montrer que les idées anciennes (les idées des scientifiques il y a un siècle ou peut-être tout juste un an) sont fausses et que, au contraire, de nouvelles idées pourraient mieux expliquer la nature.

Alors pourquoi faire de la science? I – la perspective individuelle

Alors, pourquoi toutes ces personnes décrites ci-dessus font-elles ce qu’elles font? Dans la plupart des cas, ils collectent des informations pour tester de nouvelles idées ou pour réfuter les anciennes. Les scientifiques deviennent célèbres pour découvrir de nouvelles choses qui changent notre façon de penser la nature, qu’il s’agisse d’une nouvelle espèce de dinosaure ou d’une nouvelle manière de lier les atomes. De nombreux scientifiques trouvent leur plus grande joie dans un fait (une découverte) auparavant inconnu, qui explique un problème précédemment non expliqué ou qui renverse une idée précédemment acceptée.

C’est la réponse basée sur de nobles principes, et cela explique probablement pourquoi beaucoup de gens se lancent dans la science en tant que carrière. Sur un plan pragmatique, les gens font aussi de la science pour gagner leur salaire. Les professeurs de la plupart des universités et de nombreux collèges sont tenus, dans le cadre de leurs obligations contractuelles d’emploi, de faire de la recherche qui apporte de nouvelles contributions au savoir. S’ils ne le font pas, ils perdent leur emploi ou, du moins, ils obtiennent des augmentations de salaire minables.

Les scientifiques travaillent également pour des entreprises et sont payés pour générer de nouvelles connaissances sur la manière dont un produit chimique affecte la croissance du soja ou sur la formation du pétrole dans les profondeurs de la terre. Ces scientifiques sont mieux rémunérés, mais ils peuvent travailler dans l’ombre, car leurs employeurs gardent le savoir secret pour le développement de nouveaux produits ou technologies. En fait, les gens de Megacorp font de la science, en ce sens qu’ils-mêmes et les membres de leur entreprise apprennent de nouvelles choses, mais il faudra peut-être des années avant que leur travail devienne une science au sens d’une contribution au corpus de connaissances de l’humanité au-delà des murs de Megacorp.

Pourquoi la science? II – La perspective sociétale

Si les idées ci-dessus aident à expliquer pourquoi les individus font de la science, on peut encore se demander pourquoi les sociétés et les nations les paient pour faire de la science. Pourquoi une société consacre-t-elle une partie de ses ressources au développement de nouvelles connaissances sur le monde naturel ou à ce qui a motivé ces scientifiques à consacrer leur vie au développement de ces nouvelles connaissances?

L’un des domaines de réponse réside dans le désir d’améliorer la vie des gens. Les généticiens qui tentent de comprendre comment certaines conditions se transmettent de génération en génération et les biologistes qui suivent les voies par lesquelles les maladies sont transmises cherchent clairement des informations susceptibles d’améliorer la vie de personnes très ordinaires. Les scientifiques de la Terre développent de meilleurs modèles pour la prévision du temps ou des séismes, des glissements de terrain et des éruptions volcaniques cherchent également des connaissances pouvant aider à éviter les difficultés qui ont affecté l’humanité pendant des siècles. Toute société soucieuse du bien-être de son peuple, qui est au moins une société démocratique, soutiendra de tels efforts pour améliorer la vie des personnes.

Un autre domaine de réponses réside dans les désirs de développement économique d’une société. De nombreux scientifiques de la Terre consacrent leurs travaux à la recherche de moyens plus efficaces ou plus efficaces de découvrir ou de récupérer des ressources naturelles telles que le pétrole et les minerais. Les phytologistes à la recherche de souches ou d’espèces de plantes à fruits destinées aux cultures s’efforcent en définitive d’accroître la production agricole qui enrichit nutritionnellement et littéralement les nations. Les chimistes développant de nouvelles substances chimiques avec des applications technologiques potentielles et les physiciens développant de nouveaux phénomènes tels que la supraconductivité développent également des connaissances susceptibles de stimuler le développement économique. Dans un monde où les pays se voient de plus en plus confrontés à la concurrence économique, soutenir une telle science n’est rien de moins qu’un investissement dans l’avenir économique.

Un autre domaine de réponses réside dans le contrôle croissant de l’humanité sur notre planète et son environnement. Beaucoup de science est faite pour comprendre comment les toxines et les déchets de notre société traversent notre eau, notre sol et notre air, potentiellement à notre propre détriment. Beaucoup de science est également faite pour comprendre comment les changements que nous causons dans notre atmosphère et dans les océans peuvent changer le climat dans lequel nous vivons et qui contrôle nos sources d’eau et de nourriture. En un sens, une telle science cherche à élaborer le manuel du propriétaire dont les êtres humains auront besoin, car ils prennent de plus en plus, s’ils le font involontairement, le contrôle de l’écosystème mondial et de nombreux écosystèmes locaux.

Enfin, les sociétés soutiennent la science en raison d’une simple curiosité et de la satisfaction et de l’illumination découlant de la connaissance du monde qui nous entoure. Peu d’entre nous tireront jamais un quelconque avantage économique de savoir que la lumière des étoiles que nous voyons dans un ciel nocturne dégagé a laissé ces étoiles il y a des milliers, voire des millions d’années, de sorte que nous observons de la lumière en tant que messagers d’un passé très lointain. Cependant, la crainte, la perspective et peut-être même la sérénité découlant de cette connaissance sont très précieuses pour beaucoup d’entre nous. De même, peu d’entre nous tireront un meilleur bien-être physique de la surveillance d’un ruisseau et de la réflexion sur le cycle hydrologique par lequel ses eaux sont passées, de l’océan lointain aux nuages ​​flottants de notre ciel aux pluies et aux tempêtes en amont et en aval. maintenant au canal de la rivière à laquelle nous nous tenons. Cependant, le sens d’interconnexion qui découle de cette connaissance enrichit notre compréhension de notre monde et de nos vies d’une manière très précieuse. En reconnaissant que la lumière du soleil et l’eau d’un puits ne sont pas ici uniquement parce que nous profitons de leur présence, nous obtenons en outre une analogie permettant de reconnaître que les personnes dans le monde qui nous entourent ne sont pas ici uniquement pour se conformer à nos souhaits et besoins. Lorsque de tels avantages intangibles sont combinés aux avantages plus tangibles décrits ci-dessus, il n’est pas surprenant que la plupart des sociétés modernes soutiennent la recherche scientifique afin d’améliorer notre compréhension du monde qui nous entoure.

Comment la recherche devient un savoir scientifique

Comme l’illustrent nos amis de Megacorp, faire de la recherche en laboratoire ou sur le terrain peut être scientifique, mais ce n’est pas nécessairement une contribution à la connaissance. Dans la communauté scientifique, personne ne saura ni ne fera confiance à une recherche scientifique tant qu’elle n’aura pas été publiée dans une revue à comité de lecture. Ils peuvent entendre parler de nouvelles recherches lors d’une réunion ou en prendre connaissance par le biais de groupes de discussion, mais rien n’est pris trop au sérieux jusqu’à la publication des données.

Cela signifie que notre écologiste doit rédiger un article (appelé « manuscrit » pour des raisons plutôt désuètes). Dans le manuscrit, elle explique en quoi son travail de recherche est important, elle décrit les méthodes qu’elle a utilisées pour le faire, décrit exactement ce qu’elle a observé, puis explique ce que ses observations signifient par rapport à ce que l’on savait déjà.

Elle envoie ensuite son manuscrit aux rédacteurs en chef d’une revue scientifique, qui l’envoie à deux ou trois experts pour examen. Si ces experts signalent que la recherche a été effectuée sur le plan méthodologique et que les résultats fournissent des connaissances nouvelles et utiles, l’éditeur approuve ensuite la publication, bien que presque inévitablement avec quelques modifications ou ajouts. Dans quelques mois (nous l’espérons), l’article paraîtra dans un nouveau numéro de la revue et les scientifiques du monde entier découvriront les découvertes de notre écologiste. Ils décident ensuite eux-mêmes si, à leur avis, les méthodes utilisées sont adéquates et si les résultats ont un sens nouveau et excitant. Le document change progressivement la façon dont les gens perçoivent le monde.

Bien sûr, il y a quelques subtilités dans cette affaire. Si le manuscrit a été envoyé à une revue prestigieuse telle que Science ou Nature, le concours de publication permettra aux rédacteurs en chef de sélectionner ce qu’ils pensent être les manuscrits les plus novateurs et de rejeter le reste, même si les manuscrits sont bien conçus. science. Les auteurs des manuscrits rejetés envoient ensuite leurs travaux à des revues un peu moins exaltées, où les manuscrits sont probablement publiés mais lus par un public un peu moins nombreux. À l’opposé, on trouve le South Georgia Journal of Backwater Studies, où l’éditeur reçoit relativement peu de soumissions et ne peut être trop sélectif quant à ce qu’il accepte dans le journal et où peu de gens le lisent. Pour le meilleur ou pour le pire, les scientifiques sont plus susceptibles de lire et d’accepter des travaux publiés dans des revues majeures largement diffusées que dans des revues régionales à faible tirage.

En résumé, la science devient connaissance par la publication des résultats de la recherche. Cela peut alors devenir une connaissance plus générale du fait que les rédacteurs de manuels choisissent ce qu’ils doivent mettre dans leurs textes, puis que les professeurs et les enseignants décident ensuite des éléments à souligner dans ces manuels. La publication est essentielle, même si toutes les publications ne sont pas créées égales. Plus une recherche récemment publiée remet en cause des idées établies, plus elle sera remarquée par d’autres scientifiques et par le monde en général.
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Science and Change (et Miss Marple)

Si les scientifiques essaient constamment de faire de nouvelles découvertes ou de développer de nouveaux concepts et théories, l’ensemble des connaissances produites par la science devrait subir des changements constants. Un tel changement est un progrès vers une meilleure compréhension de la nature. Pour ce faire, nous nous demandons constamment si nos idées actuelles sont correctes. Comme le dit la célèbre astronome américaine Maria Mitchell (1818-1889), « Interrogez tout ».

Le résultat est que les théories vont et viennent, ou du moins sont modifiées au fil du temps, à mesure que les idées anciennes sont remises en question et que de nouvelles preuves sont découvertes. Selon les mots de Karl Popper, « la science est une histoire d’erreurs corrigées », et même Albert Einstein a remarqué de lui-même « Ce camarade Einstein… Chaque année se rétracte ce qu’il avait écrit l’année précédente ». De nombreux scientifiques ont fait remarquer qu’ils aimeraient revenir à la vie dans quelques siècles pour voir quelles connaissances nouvelles et quelles idées nouvelles ont été développées à ce moment-là – et pour voir lesquelles des idées de leur propre siècle ont été abandonnées. Nos idées d’aujourd’hui devraient être compatibles avec toutes les preuves que nous avons, et nous espérons que nos idées survivront aux tests de l’avenir. Cependant, tout regard sur l’histoire nous oblige à réaliser que l’avenir est susceptible de fournir de nouvelles preuves qui conduiront à des interprétations au moins quelque peu différentes.

Certains scientifiques s’impliquent suffisamment dans leur ego pour refuser d’accepter de nouvelles preuves et de nouvelles idées. Dans ce cas, selon les mots d’un expert, « la science avance l’enterrement par l’enterrement ». Cependant, la plupart des scientifiques se rendent compte que les théories actuelles sont probablement les idées dépassées de l’avenir, et le mieux que nous puissions espérer, c’est que nos théories survivront avec quelques modifications apportées par les générations futures.

Nous pouvons revenir à Copernic pour illustrer cela. Aujourd’hui, si on le leur demandait au coin d’une rue, la plupart d’entre nous diraient qu’ils acceptent l’idée de Copernic selon laquelle la terre se déplace autour du soleil – nous dirions que la théorie héliocentrique semble correcte. Cependant, Copernic lui-même a soutenu que les orbites des planètes autour du soleil étaient parfaitement circulaires. Quelques siècles plus tard, à l’époque de Newton, il apparut que ces orbites étaient des ellipses. La théorie héliocentrique n’a pas été écartée; il vient d’être modifié pour tenir compte de nouvelles observations plus détaillées. Au vingtième siècle, nous avons également constaté que les formes exactes des ellipses n’étaient pas constantes (d’où les cycles de Milankovitch qui auraient pu influer sur la périodicité de la glaciation). Cependant, nous ne sommes pas revenus à l’idée d’un univers centré sur la Terre. Au lieu de cela, nous acceptons toujours une théorie héliocentrique – c’est juste une théorie qui a été modifiée au fil du temps, à mesure que de nouvelles données sont apparues.

La notion selon laquelle les idées scientifiques changent, et devrait changer, est parfois perdue pour les critiques les plus virulents de la science. Un bon exemple est la théorie du Big Bang. Chaque nouvelle découverte astronomique semble inciter quelqu’un à dire: « Vous voyez, la théorie du Big Bang ne le prévoit pas, alors tout doit être faux ». Au lieu de cela, la découverte entraîne un changement, généralement mineur, de la théorie. Cependant, une fois que les astrophysiciens ont suffisamment modifié les détails de la théorie pour rendre compte de la nouvelle découverte, les critiques disent ensuite: « Vous voyez, la théorie du Big Bang a été écartée ». Au lieu de cela, il vient juste d’être modifié pour tenir compte de nouvelles données, ce qui est exactement ce que nous avons dit qu’il devrait arriver avec le temps à toute idée scientifique.

Essayez une analogie: imaginez que votre détective fictif préféré (Sherlock Holmes, Miss Marple, Nancy Drew ou qui que ce soit) travaille sur une affaire difficile dans laquelle les indices ne viennent que par à-coups. La plupart des détectives gardent leurs hypothèses de travail jusqu’à ce qu’ils aient résolu le cas. Cependant, supposons que notre inspecteur décide cette fois-ci de penser à haute voix au fil de l’histoire, révélant ainsi le principal suspect et la chronologie hypothétique du crime au fur et à mesure. Maintenant, présentez un personnage qui accompagne le détective et qui, à la découverte de chaque indice, s’exclame: « Vous voyez, cela change ce que vous pensiez auparavant – vous devez avoir tort pour tout! » Notre détective réfléchira, mais aura probablement la grâce de ne pas dire: « Non, la nouvelle preuve m’aide simplement à aiguiser l’image trouble que j’avais auparavant ». La même chose est vraie en science, sauf que la nature ne s’effondre jamais dans la dernière scène et explique comment elle l’a fait.

Science et connaissance

Donc qu’est-ce que tout cela veut dire? Cela signifie que la science ne donne pas actuellement, et probablement jamais, une déclaration de vérité absolue et éternelle – elle ne fournit que des théories. Nous savons que ces théories seront probablement affinées à l’avenir, et certaines d’entre elles pourraient même être écartées au profit de théories plus pertinentes à la lumière des données générées par les futurs scientifiques. Cependant, nos théories actuelles sont nos meilleures explications disponibles du monde. Ils expliquent et ont été testés contre une grande quantité d’informations.

Considérez certaines des informations par rapport auxquelles nous avons testé nos théories:
Nous avons examiné l’ADN, les cellules, les tissus, les organes et les corps de milliers, voire de millions d’espèces d’organismes, des bactéries aux cactus en passant par les grands rorquals bleus, à des échelles allant de la microscopie électronique à l’écologie mondiale.
Nous avons examiné le comportement physique de particules dont la taille varie de quarks à étoiles et parfois de femtosecondes à des millions d’années.
Nous avons caractérisé les quelque 90 éléments chimiques présents naturellement sur la Terre et plusieurs autres que nous avons synthétisés.
Nous avons attaqué presque tous les rochers de la surface de la terre et foré jusqu’à six milles dans la terre pour récupérer et examiner davantage.
Nous avons utilisé la sismologie pour étudier la structure interne de la Terre, à la fois en détectant des failles peu profondes et en examinant le comportement du noyau de la planète.
Nous avons étudié les océans de la Terre avec des dragues, des bouteilles, des bouées, des bateaux, des navires de forage, des sous-marins et des satellites.
Nous avons surveillé et échantillonné l’atmosphère de la Terre à l’échelle mondiale minute par minute.
Nous avons balayé l’espace avec des télescopes utilisant des radiations allant de l’infrarouge aux rayons X, et nous avons envoyé des sondes pour examiner notre soleil et les planètes lointaines de notre système solaire.
Nous avons personnellement exploré la surface de notre lune et ramené des roches à partir de là. Nous avons échantillonné un grand nombre de météorites pour en apprendre davantage sur la matière d’outre-planète.
Nous ferons plus dans les siècles à venir, mais nous avons déjà rassemblé une vaste gamme d’informations sur lesquelles fonder les théories qui constituent notre compréhension scientifique actuelle de l’univers.

Cela laisse aux gens le choix aujourd’hui. Une option consiste à accepter, peut-être avec un peu de scepticisme, la compréhension scientifique (et uniquement théorique) du monde naturel, qui découle de toutes les observations et mesures décrites ci-dessus. L’autre option, ou peut-être une autre option, est d’accepter les conceptions traditionnelles3 du monde naturel développé il ya plusieurs siècles, voire plusieurs millénaires, par des personnes qui, quels que soient leur sens et leur bien-être, n’avaient que des yeux vifs et une imagination fertile.
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1 C’est la définition que j’ai donnée à l’improviste en réponse à une question posée par un étudiant en sciences, il ya quelques années. Il est remarquablement proche de celui qui est apparu plus tard dans E.O. La consilience de Wilson.

2 Citation tirée de l’une de ses classes par le Dr Sheldon Gottlieb sur la page Web de l’Université de South Alabama, listée ci-dessous.

3 Peu de gens modernes acceptent les modes de vie traditionnels des siècles ou des millénaires suivants: voyager dans des charrettes tirées par des animaux de trait, cuisiner sur des feux ouverts, rassembler des moutons et du bétail, dormir dans des huttes mal chauffées et regarder leurs enfants mourir de variole ou de polio. Les avantages d’un mode de vie moderne sont trop importants pour la plupart d’entre nous. Certains d’entre nous vont néanmoins se réveiller avec nos radios-réveils, allumer les lumières électriques, prendre une douche dans notre eau chauffée par notre plomberie, enfiler nos costumes de polyester, prendre un petit déjeuner dans nos réfrigérateurs et le faire cuire dans nos fours à micro-ondes, et Ensuite, voyagez en voiture ou en avion jusqu’aux studios de télévision pour diffuser par satellite notre opinion selon laquelle les conceptions traditionnelles du monde sont supérieures à celles développées par la science de l’ère moderne.

Publié dans Edu

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