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A. La nature et les lois physiques.
B. Le réalisme et l'idéalisme en physique (statut de la réalité).
Pour réfléchir sur le rapport qui peut exister en science entre la théorie et la réalité, il faut aborder deux questions: d'une part celle de la relation entre la théorie et la réalité phénoménale dont elle rend compte, et d'autre part celle de la relation entre le réel et l'expérience que nous en avons.
Cette deuxième question nous est familière. Même ceux qui n'ont jamais fait de philosophie admettent facilement que nos sens puissent nous tromper, et que bien des fois nous avons affaire à des illusions. De là provient le doute sur la valeur de l'expérience, et l'idée que finalement le scientifique rendrait moins compte du réel en soi que des expériences qu'il peut en faire.
Nous retrouvons là ce qui nous était apparu sur le rôle de la connaissance théorique de la réalité, qui n'est pas tant de décrire absolument le réel, que d'en donner une connaissance utilisable; c'est le rôle opératoire de toute théorie. Le plus souvent en effet la théorie cherche à décrire et à comprendre les expériences que nous pouvons faire du réel, de façon à pouvoir les maîtriser.
Mais cela n'enseigne rien sur la relation qui existe entre l'expérience et le réel. Dire qu'une théorie s'élabore à partir de la volonté de rendre compte d'expériences qui sont faites, et non du réel lui-même (puisque celui-ci ne nous apparaît de toute façon qu'au travers l'expérience), n'implique pas nécessairement que l'expérience ne fasse apparaître le réel en soi. En effet, ce serait affirmer par principe que la théorie est en totale adéquation avec ce qu'elle veut décrire, c'est à dire l'expérience. Or précisément, la théorie n'est faite au départ que pour donner une connaissance utilisable d'un certain nombre d'expériences, et utilisable ne veut pas dire absolue ou totale. Là est la deuxième question que nous avons déjà exposée, le plus souvent passée sous silence par les scientifiques qui essayent de réfléchir sur leur activité.
Sur ce point, Kant, en systématisant la distinction entre le phénomène et le noumène, a inspiré et continue d'inspirer la plupart de ceux qui s'interrogent sur la connaissance du réel. Mais cette distinction, au lieu de la garder avec tout ce qu'elle a de pénétrant et de subtil est souvent simplifiée et transformée dans une simple distinction entre la réalité en soi et ce qui nous en apparaît dans l'expérience. Cela permet d'évacuer facilement toutes les difficultés de la gnoséologie ou de l'épistémologie.
Il est vrai que la question de la relation entre le réel et la connaissance est très difficile à traiter, mais se contenter d'introduire brutalement entre le réel en soi (noumène) et la réalité de l'expérience (phénomène) une rupture radicale est sans doute donner une solution trop radicale à une question qui est bien plus compliquée qu'on voudrait le croire.
En particulier, cette distinction devient un expédient grâce auquel on peut écarter toutes les difficultés ou paradoxes qui apparaissent dans l'élaboration des théories scientifiques, permettant illégitimement de cesser de se poser des questions ou d'approfondir la réflexion.
Or, il n'est pas nécessaire d'adopter une théorie de la distinction radicale entre le phénomène et le noumène pour pouvoir rendre compte du rapport que nous observons entre la théorie et le réel dans la physique aujourd'hui; et même, cette distinction arbitraire est loin de pouvoir s'accommoder avec la plupart des comportements des scientifiques.
Ceux qui ont le plus tendance à abonder dans le sens de cette simplification de la vision kantienne des choses, se trouvent, en général, chez les physiciens des particules. Il est vrai que dans le domaine du microscopique, nous avons affaire à des objets physiques qui, une fois formalisés dans la théorie quantique, s'écartent considérablement de ce que nous pensons savoir à partir du sens commun et de l'expérience quotidienne. Le savant se trouve donc en face de deux discours sur la réalité qui se semblent incompatibles, ou n'ayant tout au moins que peu de rapports entre eux. Ce hiatus ne présenterait aucun inconvénient et ne porterait pas à conséquence s'il n'y avait en plus, chez la plupart des individus, une vieille conviction a priori affirmant l'unité du réel. Si le même réel, sous deux de ses aspects, nous apparaît dans deux descriptions inconciliables, c'est, pensent certains, que d'une certaine manière, ce ne peut être de cette réalité qu'il est question directement dans le discours scientifique. Comment penser en effet qu'une même réalité puisse être décrite par des discours contraires? Faute de vouloir remettre en cause l'unité du réel lui-même, non plus que la valeur de la théorie, avec son adéquation parfaite au phénomène expérimental, les scientifiques qui s'intéressent au monde microscopique en viennent le plus souvent à penser que ce n'est pas la réalité elle-même qui nous apparaît dans l'expérience, soit qu'elle nous apparaisse comme "voilée", soit qu'elle soit tout simplement distincte de ce qui constitue le phénomène.
Les physiciens qui s'intéressent au monde macroscopique, ne sont au contraire pas du tout conduits à ce genre d'attitude. Qu'ils soient mécaniciens, astrophysiciens, ou autre, ils ont en général la conviction qu'ils cherchent à décrire ce qui constitue la réalité-même.
Un astrophysicien qui travaille à l'élaboration des théories décrivant l'histoire de l'Univers a bien la conviction qu'il essaye de décrire effectivement cet univers objectif qui est celui dans lequel nous vivons, et non pas sa propre représentation d'une lointaine réalité inatteignable. Ce contre quoi il lutte, c'est son manque de connaissance de la réalité de l'Univers, mais il estime que ce qu'il perçoit dans ses télescopes et dans ses radiotélescopes, c'est l'Univers lui-même. Il juge que le rayonnement thermique à 3 degrés Kelvin n'est pas un simple "phénomène", mais bien un fait, appartenant à la réalité de l'Univers, derrière lequel il n'y a rien d'autre à chercher que son origine, et il ne fait pas de doute non plus, pour lui, que ce rayonnement serait le même, que lui soit là pour l'observer ou non.
La physique des particules est en train de rendre de grands services pour la connaissance de l'Univers, et surtout pour ce qui est de ses premiers instants. Ce rapprochement entre l'astrophysique et la microphysique est très heureux pour le progrès scientifique, mais il est à espérer qu'il conduira aussi à élargir la réflexion que chacun fait sur le réel et sur le statut de l'expérience par rapport à lui.
Pour ce qui est des physiciens des particules ils sont, eux, incités à se tourner vers des systèmes de pensée proches d'un certain idéalisme en raison de la façon même dont l'expérience se présente dans le monde microscopique.
Tout d'abord, et indépendamment d'une théorie élaborée comme la mécanique quantique, une première remarque d'évidence est que le physicien ne peut pas avoir directement accès au monde microscopique. Même les microscopes optiques ne permettent pas d'aller très loin dans l'observation des objets de petite taille; en dessous de l'atome il est pratiquement impossible de véritablement visualiser une particule, et a fortiori ce qui peut lui arriver (décompositions, transferts d'électrons etc...). Il n'est donc pas étonnant que le microphysicien ait plus de mal à envisager simplement sa relation à la réalité, que l'astrophysicien qui n'a qu'à lever les yeux, la nuit, pour s'assurer que l'Univers est là, et qu'il se présente bien à lui tel qu'il est... L'astrophysicien a la chance que ce qui constitue l'objet de son expérience puisse lui apparaître en grande partie pratiquement sans artifice, tandis que que pour le monde microscopique, nous n'en avons dans tous les cas qu'une perception très indirecte.
Le développement de la théorie de la mécanique quantique a continué à inciter les physiciens à maintenir une distinction entre le réel et le phénomène de l'expérience. Cela en particulier du fait qu'en mécanique quantique toute mesure perturbe un système, à un point tel qu'il est impossible de savoir vraiment quel serait l'état du système en question s'il n'avait pas été observé. Cependant, il n'y a pas besoin d'aller chercher la mécanique quantique pour trouver ce type de problème. En thermodynamique, par exemple, tout le monde sait qu'il est impossible de mesurer la température d'un liquide par un des moyens traditionnels sans modifier cette température. Un simple thermomètre à mercure ou à alcool plongé dans le liquide capte une partie de sa quantité de chaleur, et ce n'est plus la température du liquide que l'on mesure, mais celle du système liquide-thermomètre.
Dans le cadre de la mécanique quantique, la question est sans doute beaucoup plus complexe, mais l'exemple que nous avons pris permet de comprendre la démarche des physiciens qui pensent parfois devoir conclure que la température est une réalité qui ne peut jamais nous apparaître telle qu'elle est. Il est vrai que la température du liquide en tant que réalité ne nous est pas absolument accessible, mais la température du système après expérience n'en est pas moins aussi une réalité en elle-même, et pas seulement une apparition voilée et trompeuse d'une réalité qui nous échapperait.
La mécanique quantique a le risque d'induire en erreur ceux qui s'y intéressent et d'amener à refuser à l'expérience le statut de réalité. Il est vrai que la mesure transforme la réalité. Mais il ne faut pas penser qu'elle la détruise totalement. Elle la remplace simplement par une autre réalité qui est celle de la nature après cet acte (naturel lui aussi) qu'est la mesure.
Bien sûr, ce qui intéresse aussi le physicien, c'est la réalité qui se trouve là, antérieurement à toute mesure ou observation, et de celle-là, il est clair que par définition, nous ne pourrons jamais avoir un accès direct. C'est une quête aussi vaine que de chercher à savoir ce que seraient les choses si elles n'étaient pas ce qu'elles sont... Mais en conclure que la réalité ne nous apparaît que voilée (dans le meilleurs des cas), c'est supposer que l'expérience n'appartient pas au domaine de la réalité. A quel domaine appartiendrait-elle alors?
Nous retrouvons là une difficulté qui provient elle-aussi de cette grande erreur qui consiste à oublier que l'homme appartient au monde naturel tout autant que les électrons, les quarks et les photons. La mesure a autant de réalité et est tout autant "naturelle" que toute interaction qui a lieu spontanément entre deux particules de l'Univers. Simplement, c'est une opération complexe puisqu'elle fait passer du domaine microscopique au domaine macroscopique, et que c'est à l'occasion de ce passage précisément que se trouvent un grand nombre des difficultés et même des paradoxes de la mécanique quantique.
Par conséquent, il semble que lorsque certains physiciens parlent d'un réel différent de celui de l'expérience, ou d'un réel voilé qui ne nous apparaîtrait pas absolument, ils veulent dire simplement que le monde microscopique ne peut pas nous apparaître directement et immédiatement, mais que nous ne pouvons le connaître que d'une façon indirecte à partir d'effets qui interviennent dans le monde macroscopique. Cela n'a en fait rien de mystérieux, ni même de très important philosophiquement, puisque nous savons bien que seul le monde macroscopique est directement appréhendable par nos sens.
Il ne faudrait donc surtout pas en conclure que ce n'est pas à la réalité même que nous aurions affaire en physique, qu'elle soit microscopique ou macroscopique. La réalité est ce qu'elle est, elle est ce qui apparaît dans nos expériences, et s'il est vrai que l'homme la modifie, c'est qu'il en fait aussi partie, et qu'il est un des éléments de ce gigantesque système que forme l'Univers.
De toute façon, vouloir appréhender parfaitement une réalité est une absurdité. Cela suppose que cette réalité puisse être stable et constante. Or, même dans le meilleur des cas, la réalité que nous avons appréhendée à un instant donné n'est déjà plus ce qui est la réalité une fraction de temps plus tard. C'est la règle de l'Univers que la réalité change, évolue sans cesse, qu'elle ne soit jamais exactement semblable. Même en dehors de toute mesure, il n'y a de toute façon pas de réalité dont on pourrait espérer avoir une connaissance qui serait fixe. Ainsi, le fait de l'expérience, de la présence de l'observateur, ne voile pas la réalité, mais contribue, comme tout le reste à former cette réalité qui ne fait que se modifier à tout instant.
Avant donc d'affirmer simplement une distinction radicale entre un noumène et un phénomène (qui seraient la réalité concrète, matérielle que nous percevons indirectement par le phénomène appréhendable dans l'expérience), il faudrait se demander si l'on est certain que la notion de noumène (réalité en soi, indépendante) ait un sens. Ceux qui veulent critiquer la position de Kant en faveur d'un réalisme plus empirique, essayent, le plus souvent de ramener le phénomène au noumène en tentant de démontrer que c'est la réalité elle-même qui apparaît dans l'expérience. Cela est vrai en un sens, mais peut-être serait-il plus pertinent de dire que c'est le phénomène qui constitue le noumène (en dehors de toutes les erreurs ou illusions de nos sens, bien entendu, et dans la mesure où est considéré comme phénomène ce que nous pouvons percevoir).
A supposer que l'on affirme que le phénomène puisse être conçu comme différent du noumène, où faut-il mettre l'être humain, l'intelligence qui appréhende la réalité, et l'appareil de mesure? Cette distinction ainsi comprise (comme le font souvent les scientifiques qui philosphent sur la science) est incompatible avec le fait que l'objet d'expérience, l'appareil de mesure et l'opérateur appartiennent à une seule et même réalité, et sont physiquement de même nature.
Nous avons vu que les astrophysiciens ont moins tendance à adopter une telle façon de penser, et à prétendre ne pas avoir affaire à la réalité elle-même. Il faut dire qu'ils y sont aidés par la nature de leur pratique scientifique. En effet, physiquement, la présence de l'homme n'est pas déterminante pour l'Univers, elle est même tout à fait négligeable. Si l'homme n'était pas sur la Terre, et si l'astronome n'était pas en train de regarder l'amas d'Hercule, celui-ci n'en serait aucunement modifié pour autant. Le fait d'observer un objet céleste n'introduit en lui aucune modification, il apparaît tel qu'il est et les seules erreurs peuvent venir de l'observateur quand il interprète ce qu'il voit.
C'est pourquoi les astronomes ont tendance à avoir la position radicalement opposée à celle des physiciens des particules, en adoptant un réalisme fort en science. Cela est vrai tout au moins dans leur pratique scientifique qui ne les fait douter à aucun instant que ce qui est l'objet de leurs expériences, ce qu'ils observent et ce dont ils essayent de rendre compte le plus précisément possible, est bien l'Univers en tant que tel, et non un artefact dû à notre présence où à notre conscience.
Or, la mode actuelle veut que l'opinion philosophique des physiciens ait une grande importance, comme s'ils étaient les plus aptes à traiter des questions épistémologiques du statut de la réalité, de la nature et de la valeur de la démarche scientifique... et ils s'y prêtent volontiers avec plus d'assurance qu'ils n'en ont même dans leurs résultats scientifiques! Or, curieusement, lorsque certains de ces physiciens de l'Univers sont interrogés sur leurs convictions philosophiques, ils adoptent souvent une position anti-réaliste, prétendant que l'objet de la science n'est pas la réalité en soi, mais le phénomène, la représentation que nous en avons, ce qui est en radicale opposition avec leur pratique scientifique. Il est ainsi courant d'entendre des penseurs se réclamer de l'idée de Bachelard que "la science crée son objet" en en donnant une interprétation idéaliste. Or, si cette affirmation est tout à fait vraie si l'on entend par là que la science, face à l'ensemble de la réalité, doit délimiter artificiellement ce sur quoi elle va travailler et ce qu'elle va observer, elle devient à peu près absurde lorsqu'on la prend d'une façon simpliste en l'interprétant à partir d'une caricature de la distinction kantienne entre phénomène et noumène, voulant dire que la science n'étudie pas un objet qui est la réalité et qui ne dépend pas d'elle.
En ce cas, il resterait à demander au paléontologue qui découvre un crâne d'homme préhistorique s'il a l'impression de créer son objet scientifique, et si le crâne qu'il a devant lui n'est pas un vrai crâne, la réalité elle-même, mais une représentation trompeuse. Or il sait bien, lui, que ce qu'il étudie c'est un crâne, un objet qui ne dépend pas de lui, c'est la réalité elle-même, et c'est à partir de là qu'il travaille, comme à partir d'un indice pour essayer d'arriver à la connaissance d'une autre réalité qui est celle de la vie sur Terre il y a quelques millions d'années, mais qui en fait n'est plus une réalité. La seule réalité c'est le crâne, et il n'est pas voilé, il est tel qu'il est. Ce qui est voilé, c'est l'ancienne réalité qui n'en est plus une, et qui a donné naissance à ce crâne...
La seule chose qu'on pourrait dire pour abonder dans le sens de nos physiciens-philosophes, c'est que l'archéologue qui découvre le crâne, à partir du moment où il le déterre, risque de le détériorer, ou de le modifier. Il détermine son objet archéologique en le séparant d'autres morceaux d'os, en en oubliant des parties etc... En ce sens, il est vrai qu'une fois de plus l'expérience a modifié la réalité, mais cela n'empêche pas le crâne, une fois déterré, d'être bel et bien une réalité, réalité qu'il étudie, et à partir de laquelle il émet des hypothèses pour élaborer une théorie permettant d'en rendre compte.
Une autre cause qui peut faire que la réalité nous échappe, au moins en partie, est l'impossibilité dans laquelle la physique se trouve de rendre compte de la totalité de la réalité. Or, pour tous ceux qui se reconnaissent dans ce courant de pensée dominant en physique, représenté par Espagnat, nous sommes en face de l'alternative suivante (Un atome de sagesse, pp 56, 106): Soit le réel est physique, ce qui veut dire qu'il est au moins en droit entièrement descriptible par la physique, soit nous avons affaire à un réel lointain, qui reste voilé...
En fait, l'alternative que nous expose là Espagnat est faussée dès le départ; c'est un sophisme car il suppose sans le dire qu'il n'y a pas d'autre solution possible que les deux possibilités qu'il présente. Or on peut très bien penser que la physique puisse atteindre la réalité même (qu'il appelle le "réel") dans ce qu'elle décrit, mais sans pour autant l'épuiser, c'est à dire sans rendre compte, même idéalement, de la totalité du réel. Ce n'est pas parce qu'il y a une partie du réel qui échappe fondamentalement à la physique, que celle dont elle parle doive être considérée comme lui apparaissant voilée.
Une des difficultés dans cette discussion réside dans l'utilisation ou dans le sens du mot "physique". En effet, ce mot peut soit renvoyer à la réalité, à la fuvsi", soit à ce qui est atteignable par la "physique" en tant que science expérimentale.
Si l'on adopte ce deuxième sens, tout dans le réel n'est pas nécessairement "physique"; il peut exister des réalités qui ne peuvent entrer formellement dans les théories ou les équations qui explicitent (plutôt que "régissent") le comportement de la matière. Mais cela n'empêche pas que ce "non-physique" puisse d'une certaine manière être immanent à la matière .
On rejoint ici la distinction entre le naturel et le surnaturel qui était chère aux scolastiques, distinction qu'il semble, impossible de soutenir rigoureusement tant l'imbrication mutuelle est forte. Il suffit, comme exemple, d'évoquer le grand problème du psychisme (pour éviter d'utiliser le mot "âme"). La querelle entre les biologistes matérialistes professant une origine purement mécanique (ou biochimique) du processus de la pensée et les autres est sans fin.
D'une part, il est vrai que l'on peut trouver un support physique (ou chimique) aux sentiments ou aux pensées; mais d'autre part, il est vrai aussi que le psychisme, la pensée échappe totalement en tant que telle à la physique. On peut donc dire que la pensée est un processus "physique" dans la mesure où elle appartient à la réalité naturelle, qu'elle est liée à des processus biologiques et biochimiques (en tout cas tant qu'elle reste dans le champ de notre expérience, c'est à dire pendant la durée de la vie); mais on peut dire aussi qu'elle n'est pas "physique", qu'elle n'appartient pas au monde physique étant donné quelle n'est en rien mesurable ou même descriptible ou appréhendable en tant que telle.
