Théorie et expérience par Claude Bernard

Texte

« L’observateur […] constate purement et simplement le phénomène qu’il a sous les yeux […]. L’observateur doit être le photographe des phénomènes, son observation doit représenter exactement la nature. Il faut observer sans idée préconçue ; l’esprit de l’observateur doit être passif, c’est-à-dire se taire ; il écoute la nature et écrit sous sa dictée. Mais une fois le fait constaté et le phénomène bien observé, l’idée arrive, le raisonnement intervient et l’expérimentateur apparaît pour interpréter le phénomène. L’expérimentateur […] est celui qui, en vertu d’une interprétation plus ou moins probable, mais anticipée, des phénomènes observés, institue l’expérience de manière que, dans l’ordre logique de ses prévisions, elle fournisse un résultat qui serve de contrôle à l’hypothèse ou à l’idée préconçue. […] Le savant complet est celui qui embrasse à la fois la théorie et la pratique expérimentale. 1) il constate un fait ; 2) à propos de ce fait une idée naît dans son esprit ; 3) en vue de cette idée, il raisonne, institue une expérience, en imagine et en réalise les conditions matérielles ; 4) de cette expérience résultent de nouveaux phénomènes qu’il faut observer, et ainsi de suite. L’esprit du savant se trouve en quelque sorte toujours placé entre deux observations : l’une qui sert de point de départ au raisonnement, et l’autre qui lui sert de conclusion.

Pour être plus clair, je me suis efforcé de séparer les diverses opérations du raisonnement expérimental. Mais quand tout cela se passe à la fois dans la tête d’un savant qui se libre à l’investigation dans une science aussi confuse que l’est encore la médecine, alors il y a un enchevêtrement tel, entre ce qui résulte de l’observation et ce qui appartient à l’expérience, qu’il serait impossible et d’ailleurs inutile de vouloir analyser dans leur mélange inextricable chacun de ces termes. Il suffira de retenir en principe que l’idée a priori ou mieux l’hypothèse est le stimulus de l’expérience, et qu’on doit s’y laisser aller librement, pourvu qu’on observe les résultats de l’expérience d’une manière rigoureuse et complète. Sil ‘hypothèse ne se vérifie pas et disparaît, les faits qu’elle aura servi à trouver resteront néanmoins acquis comme des matériaux inébranlables de la science.

L’observateur et l’expérimentateur répondraient donc à des phases différentes de la recherche expérimentale. L’observateur ne raisonne plus, il constate ; l’expérimentateur, au contraire, raisonne et se fonde sur les fais acquis pour en imaginer et en provoquer rationnellement d’autres. Mais, si l’on peut, dans la théorie et d’une manière abstraite, distinguer l’observateur de l’expérimentateur, il semple impossible dans la pratique de les séparer, puisque nous voyons que nécessairement le même investigateur est alternativement observateur et expérimentateur.

On voit donc que tous les termes de la méthode expérimentale sont solidaires les uns des autres. Les faits sont des matériaux nécessaires ; mais c’est leur mise en œuvre par le raisonnement expérimental, c’est-à-dire la théorie, qui constitue et édifie véritablement la science. L’idée formulée par les faits représente la science. L’hypothèse expérimentale n’est que l’idée scientifique, préconçue ou anticipée. La théorie n’est que l’idée scientifique contrôlée par l’expérience. Le raisonnement ne sert qu’à donner une forme à nos idées, de sorte que tout se ramène primitivement et finalement à une idée. C’est l’idée qui constitue, ainsi que nous allons le voir, le point de départ ou le primum movens de tout raisonnement scientifique, et c’est elle qui en est également le but dans l’aspiration de l’esprit vers l’inconnu. »

Claude Bernard, Introduction à l’étude de la médecine expérimentale, GF, pp. 51-55.

Analyse et exemple

La méthode expérimentale selon Claude Bernard : un exemple, la fonction glycogénique du foie

 

Dans sa célèbre Introduction à l’étude de la médecine expérimentale, Claude Bernard s’est proposé de codifier les trois étapes du raisonnement expérimental selon le schéma ternaire :

Observation ———-> théorie ———-> expérience

A la fois théoricien et praticien de la méthode expérimentale, Claude Bernard a pu démontrer l’efficacité de cette méthode par ses découvertes sur la transformation du glucose dans l’organisme (1843).

 

1- L’observation d’un fait-problème :

Selon Bernard, toute recherche expérimentale consiste à chercher une réponse à une question. Cette question est posée à la suite de l’observation d’un fait qui pose problème parce qu’il se trouve en contradiction avec une théorie admise. La recherche ne commence donc pas avec une simple observation (i.e. une observation « passive »), mais avec une contradiction entre la théorie ou nos « idées préconçues » et l’expérience.

Exemple : cherchant ce que devient le sucre dans l’organisme vivant, Claude Bernard alimente des lapins avec du sucre en quantités différentes. Or, en prélevant du sang, il découvre que le taux du sucre est constant quelle que soit l’alimentation en sucre : « je trouvai que le sang de tous les animaux contient du sucre même quand ils n’en mangent pas ». Il y a là un problème : d’où vient ce sucre ? Bernard décide d’abandonner la théorie de « l’aliment respiratoire », en vigueur à l’époque : selon cette théorie, le sucre provient exclusivement de l’alimentation et est détruit par la respiration dans les poumons. Comme le dit l’auteur, « quand le fait qu’on rencontre est en opposition avec une théorie régnante, il faut accepter le fait et abandonner la théorie, lors même que celle-ci, soutenue par de grands noms, est généralement adoptée ».


2- La formulation d’une hypothèse :

Une hypothèse, solution anticipée du problème, est formulée. Remarquons que cette hypothèse dépend toujours très étroitement de l’état théorique des sciences à un moment donné de leur histoire.

Exemple : Claude Bernard imagine qu’un organe spécialisé de l’organisme emmagasine le sucre et le restitue sous une forme dérivée dans le sang au fur et à mesure des besoins.

 

3- La vérification expérimentale de l’hypothèse :

Il s’agit de vérifier l’hypothèse en la confrontant à la réalité au cours d’une expérience. Cette expérience est suggérée par l’hypothèse, qui en est le stimulus. Entendue au sens d’expérimentation, une expérience est, comme on l’a vu, une reproduction artificielle d’un phénomène dans des conditions telles qu’on en maîtrise tous les paramètres et qu’elle est reproductible à l’envi.

L’expérimentation comprend deux moments : d’abord, la conception de l’expérience ; ensuite, sa réalisation matérielle. Dans la dernière étape du raisonnement expérimental, les phénomènes expérimentalement provoqués sont observés, c’est-à-dire l’hypothèse est contrôlée. Cette observation terminale, pour être objective, doit se faire sans préjugés ni idées préconçue, puisqu’elle doit décider de la valeur de l’hypothèse. L’expérimentateur doit donc se transformer en pur observateur et se borner à constater les phénomènes. Mais les phénomènes en question n’ont pu être constatés que parce qu’ils ont été provoqués expérimentalement ; et ils n’ont été provoqués expérimentalement qu’en fonction d’hypothèses préalables que l’observation finale va permettre d’accepter ou non.

Exemple : Claude Bernard commence par faire des prélèvements tout au long du circuit sanguin et localise une différence dans le taux de sucre entre l’entrée et la sortie du foie ; l’organe recherché est donc le foie.

Pendant un bon moment, Claude Bernard va piétiner dans sa recherche en prélevant des foies de lapin pour mesurer la variation du taux de sucre dans différents états physiologiques. Il répétait toujours deux fois ses dosages ; un jour, il est dérangé dans ses analyses et doit renvoyer le second dosage au lendemain. Le lendemain, en comparant les résultats avec ceux de la veille, il s’aperçoit que pendant la nuit la quantité de sucre avait augmenté ; réfléchissant longuement sur cette différence, il élimine un par un les paramètres qui auraient pu intervenir jusqu’à ce qu’il découvre le rôle essentiel de la température. La nuit, il avait rangé le foie dans une étuve, replaçant ainsi le foie à la température de 38°, température interne du corps de l’animal. Il institue alors la célèbre expérience du lavage de foie : on injecte de l’eau dans les vaisseaux hépatiques pour débarrasser le foie du sucre qu’il contient, on le place durant 24 heures à 38°, puis on mesure le taux de sucre pour trouver qu’il a augmenter ; le foie produit donc du sucre sous la forme dérivée du glycogène, c’est la fonction glycogénique du foie.

 

Conclusion : la nécessité des idées.

La découverte de la fonction glycogénique du foie de Claude Bernard nous montre le rôle minime du hasard dans les découvertes en science ; certes, Bernard a bénéficié du hasard en étant un jour dérangé dans ses analyses, mais ce hasard ne l’a aidé que parce qu’il était en recherche et parce qu’il a cherché à comprendre le « fait » que le hasard lui avait placé sous les yeux. Comme le disait si bien Pasteur : « le hasard ne favorise que les esprits préparés ».

D’autre part, cette découverte montre le rôle essentiel de l’idée en science ; comme l’écrit Bernard : « la méthode expérimentale ne donnera pas des idées neuves et fécondes à ceux qui n’en ont pas ; elle servira seulement à diriger les idées chez ceux qui en ont et à les développer afin d’en retirer les meilleurs résultats possibles. L’idée, c’est la graine ; la méthode, c’est le sol qui lui fournit les conditions de se développer ».

 

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