Kuhn et les révolutions scientifiques : paradigme, anomalie, crise

Une carte à jouer apparaît pendant une fraction de seconde, et il faut dire laquelle on a vue. L’expérimentateur allonge un peu le temps d’exposition à chaque essai. Quelques cartes ont été fabriquées exprès, un six de pique rouge, un quatre de cœur noir, et le sujet n’en a pas été prévenu. Aux expositions les plus courtes, il les nomme sans la moindre hésitation, et le quatre de cœur noir devient tranquillement un quatre de pique ou un quatre de cœur. Quand l’exposition s’allonge, il commence à hésiter, un pique lui apparaît noir avec une bordure rouge, et la plupart finissent par voir juste d’un seul coup. À quarante fois la durée moyenne qu’il faut pour reconnaître une carte normale, plus d’une carte truquée sur dix n’a toujours pas été identifiée, et l’un des sujets avoue qu’il n’arrive plus à distinguer la couleur, avant de lâcher un « Mon Dieu ! » de détresse. L’expérience a été publiée en 1949 dans le Journal of Personality (vol. 18, p. 206-223) par Jerome Bruner et Leo Postman, sous un titre qui contient déjà le mot que Kuhn allait rendre célèbre, « On the Perception of Incongruity : A Paradigm », et le physicien la raconte en 1962 à la section VI de La Structure des révolutions scientifiques, en renvoyant à la page 218 pour l’exclamation.

Harvard, la Physique d’Aristote

Thomas Kuhn (1922-1996) n’arrive pas à la philosophie par la philosophie. Diplômé de Harvard en 1943, il travaille pendant la guerre sur le radar, soutient en 1949 un doctorat de physique, et enseigne dans le cours d’histoire des sciences pour non-spécialistes que James B. Conant, président de l’université, avait conçu pour l’enseignement général, d’après la notice d’Alexander Bird dans la Stanford Encyclopedia of Philosophy. En 1947, il lit la Physique d’Aristote. La préface de La Tension essentielle (The Essential Tension, 1977, p. xi) dit qu’il aperçut tout à coup les rudiments d’une autre façon de lire ces textes, et la conférence « What Are Scientific Revolutions ? », publiée en 1987, ajoute le bureau, le livre ouvert, les fragments qui se remettent soudain en place dans sa tête (The Road Since Structure, 2000, p. 16), deux récits que Brad Wray confronte dans Kuhn’s Intellectual Path (2021). La scène n’est connue que par ce que Kuhn en a dit trente et quarante ans plus tard, et rien ne permet de mesurer ce que la mémoire a remis en ordre.

L’adversaire se dessine à partir de là. Le livre s’en prend à l’image d’une science qui progresserait par accumulation, chaque génération ajoutant ses vérités à celles de la précédente, et il paraît pourtant dans la collection que les empiristes logiques avaient fondée pour unifier les sciences, l’International Encyclopedia of Unified Science dirigée par Otto Neurath et Rudolf Carnap. George Reisch a exhumé en 1991 deux lettres de Carnap à Kuhn, du 12 avril 1960 et du 28 avril 1962, et soutient dans Philosophy of Science (vol. 58, p. 264-277) que les vues de Carnap sur les changements révolutionnaires ressemblaient de près à celles de Kuhn. Les débuts furent modestes. Ian Hacking, dans l’introduction de l’édition du cinquantenaire (2012), donne 919 exemplaires vendus en 1962-1963 et 774 l’année suivante, puis un total d’un peu moins de 650 000 au milieu de 1987.

Amo, amas, amat

Le mot central est défini à la section II. Kuhn appelle paradigmes des réalisations scientifiques reconnues, assez neuves pour détourner un groupe durable de chercheurs des autres manières de travailler, et assez ouvertes pour leur laisser toutes sortes de problèmes à résoudre. Les Principia et l’Optique de Newton en sont des cas, cités par Bird parmi les exemples du livre. Kuhn précise son mot par la grammaire latine (section III, p. 23), où amo, amas, amat est un paradigme parce qu’il montre le modèle qu’on recopiera pour conjuguer laudo, laudas, laudat, mécaniquement. En science, Kuhn veut qu’on le précise et qu’on l’étende à des conditions nouvelles. Il nomme ce travail science normale, et les opérations de nettoyage (mopping-up operations) sont, écrit-il, ce qui occupe la plupart des savants pendant toute leur carrière. Le chercheur normal se sert de son paradigme sans le mettre à l’épreuve. Il affine par exemple une mesure que la théorie prévoit, étend la théorie à un cas voisin ou améliore un instrument, et la nature de ces tâches les apparente, selon Kuhn, à la résolution de puzzles, des problèmes dont la communauté a de bonnes raisons de penser qu’ils ont une solution. Le mot anglais se traduit mal en français. « Énigme » évoque un mystère, « casse-tête » une peine, et le second est plus proche de l’idée, puisqu’on n’entreprend un casse-tête qu’en supposant qu’il a une solution. Le paradigme fixe ainsi ce qui compte comme problème, comme solution acceptable, comme instrument fiable, et même ce qui vaut d’être observé.

Des canards devenus lapins

L’expérience des cartes intervient ici. Le chercheur normal regarde la nature à travers ce qu’il attend, comme le sujet de Bruner et Postman regarde les cartes, et la conclusion que Kuhn tire de l’expérience tient en une phrase de la section VI, selon laquelle, en science comme dans l’expérience des cartes, la nouveauté n’apparaît qu’avec difficulté, à travers une résistance, sur un fond fourni par l’attente. Une anomalie est d’abord un casse-tête qui résiste. La plupart se résolvent, ou se laissent de côté. Quand certaines s’accumulent et résistent aux meilleurs, la confiance dans la pratique commune se défait, et Kuhn parle de crise. La révolution remplace alors le paradigme par un autre, qui ne conserve pas forcément tout ce que le précédent savait faire, perte que la notice de Bird appelle Kuhn-loss.

Reconstruit en trois phrases, l’argument donne ceci. La recherche scientifique ordinaire repose sur un modèle partagé qui dit quoi chercher, et c’est ce modèle qui la rend efficace. Le même modèle rend les faits qui le contredisent difficiles à voir, et seule leur accumulation finit par le mettre en crise. Le passage à un nouveau modèle ne se fait pas par une démonstration à partir de règles communes, parce que les deux modèles ne s’accordent ni sur les problèmes, ni sur les critères, ni toujours sur ce qu’on observe.

La troisième phrase est la plus disputée, et Kuhn la pousse loin à la section X, « Revolutions as Changes of World View ». Il y emprunte à la psychologie de la forme l’image du dessin qu’on voit tantôt comme un canard, tantôt comme un lapin. Ce qui était canard dans le monde du savant avant la révolution, écrit-il, est lapin ensuite (1962, p. 110, d’après Deborah Mayo). Une quarantaine de pages plus loin, les partisans de paradigmes concurrents exercent leur métier dans des mondes différents (p. 149). Ces paradigmes sans mesure commune, le livre les dit incommensurables, et Bird distingue trois sens que le mot mêle en 1962. Les critères d’évaluation changent, l’observation dépend de la théorie, et les termes ne se traduisent pas toujours, la masse newtonienne n’étant pas la masse einsteinienne. Kuhn a toujours refusé de lire les « mondes différents » comme une construction du monde par les savants, et dans une conférence donnée à Harvard le 19 novembre 1991, rapporte Bird, il qualifiait son travail d’histoire « tout à fait internaliste ». Roberto Frega soutient dans Dialogue en 2013 (vol. 52, p. 421-448) que Kuhn a peu à peu troqué une incommensurabilité ancrée dans la pratique contre une version linguistique, ce qui l’aurait empêché de résoudre le problème qu’il avait posé.

L’astrologue n’avait pas d’énigmes

Le 13 juillet 1965, à Bedford College, à Londres, le colloque international de philosophie des sciences réuni du 11 au 17 juillet consacre un symposium à la critique et à la croissance de la connaissance. Kuhn y ouvre sa communication, « Logic of Discovery or Psychology of Research ? », par une phrase qui surprend, « la conception de la science de Sir Karl et la mienne sont presque identiques » (p. 1, traduction de la rédaction, comme toutes les citations anglaises de l’article). Le texte avait d’abord été sollicité pour le volume que Paul Arthur Schilpp préparait sur Popper. Pour Kuhn, les tests que Popper décrit n’ont pas lieu dans la science normale, et c’est même l’abandon du discours critique qui marque le passage à une science (p. 6).

Kuhn le montre sur l’astrologie, au temps où elle était respectable (p. 7-9). Elle faisait des prédictions, et ces prédictions échouaient souvent. Ses praticiens avaient des explications toutes prêtes, la complexité du ciel, l’imprécision des tables planétaires, l’incertitude sur l’heure de naissance. Un astronome qui se trompait pouvait reprendre ses calculs, ses données, puis ajuster sa théorie, alors qu’aucun échec ne donnait à l’astrologue un problème précis à résoudre. L’astrologue n’avait pas de tels casse-têtes, écrit Kuhn, et ses échecs individuels ne lui apprenaient rien. La démarcation passe donc ailleurs que chez Popper, puisque l’astrologie s’exposait à la réfutation et échouait sans cesse. Une pratique devient une science, pour Kuhn, quand elle produit une tradition de résolution de casse-têtes. L’exercice se refait sur n’importe quelle discipline qu’on soupçonne de n’être pas une science. Il suffit de prendre une de ses prévisions manquées et de demander si cet échec indique à quelqu’un, quelque part, un calcul à refaire ou une mesure à reprendre.

« Une psychologie des foules »

Les actes du colloque paraissent en 1970 sous le titre Criticism and the Growth of Knowledge, chez Cambridge University Press, sous la direction d’Imre Lakatos et d’Alan Musgrave, et les objections s’y lisent en série. Popper juge que le savant « normal » tel que Kuhn le décrit a été mal formé, et qu’il faut le plaindre (« Normal Science and its Dangers », p. 52-53). Lakatos, son ancien élève, va plus loin. Dans les Proceedings of the Aristotelian Society de 1968-1969 (vol. 69, p. 181), il écrit que, dans la conception de Kuhn, la révolution scientifique devient irrationnelle, une affaire de psychologie des foules. Dudley Shapere avait insisté dès 1964, dans la Philosophical Review (vol. 73, p. 383-394), sur les conséquences relativistes du livre. Margaret Masterman, du Cambridge Language Research Unit, attaque par un autre côté (« The Nature of a Paradigm », p. 59-89). Elle reconnaît en Kuhn l’un des philosophes des sciences marquants de son temps, puis compte dans le livre vingt et un emplois différents du mot « paradigme », selon le relevé que résume Vasso Kindi.

Kuhn a répondu sur les deux fronts.

À Masterman, il oppose la postface datée de 1969 et ajoutée à la seconde édition de 1970 (p. 182-187), qui sépare un sens large du mot, la matrice disciplinaire, ensemble des théories, des valeurs, des instruments et des engagements qu’une communauté partage, et un sens étroit, l’exemplaire, la solution modèle qu’on apprend en refaisant les exercices du manuel. Aux accusations d’irrationalité, il répond dans « Objectivity, Value Judgment, and Theory Choice », conférence de 1973 reprise dans La Tension essentielle (1977). Une bonne théorie doit être exacte, cohérente avec elle-même et avec les théories admises, de vaste portée, simple, et féconde en découvertes nouvelles. Ces cinq critères sont communs à tous les savants. Pris un par un, ils restent imprécis, et des individus peuvent légitimement diverger sur leur application aux cas concrets, de sorte que deux savants qui partagent les cinq critères peuvent arriver à des choix opposés sans que l’un des deux cesse d’être raisonnable. Deborah Mayo lui reproche en 1996 (Error and the Growth of Experimental Knowledge, chap. 2) de ne pas laisser les chercheurs éprouver la théorie de fond, même au moment de la crise.

Dans le long entretien publié en 2000 à la fin de The Road Since Structure, Kuhn revient sur le mot. Il le dit parfaitement bon jusqu’au moment où lui-même l’a gâché (p. 298), reconnaît l’avoir étendu jusqu’à désigner toute une tradition (p. 299), et se range à la caractérisation que proposait Masterman, la lectrice qui avait compté ses vingt et un emplois, en la ramenant à une phrase selon laquelle un paradigme est ce dont on se sert quand une théorie, avec ses axiomes et ses règles explicites, n’est pas là (p. 300).

Pour aller plus loin

Le critère de réfutabilité de Popper, déjà traité dans l’encyclopé​die, donne le point de départ de la controverse de 1965, et le problème de l’induction chez Hume en éclaire l’arrière-plan. Les Mots et les choses de Foucault, paru en 1966, propose une autre histoire des savoirs par ruptures, et les Recherches philosophiques de Wittgenstein mettent l’exemple et l’apprentissage par imitation au centre de leur analyse.

En 1947, un jeune physicien formé à Harvard ouvre la Physique d’Aristote. Il s’appelle Thomas Kuhn. En lisant ce vieux livre, il comprend d’un coup qu’il faut le lire autrement. Bien plus tard, il publie un livre sur la façon dont les sciences changent. Ce livre de 1962 s’intitule La Structure des révolutions scientifiques.

Un modèle qu’on imite

Kuhn part d’une observation simple. Les chercheurs d’une même discipline travaillent à partir d’un grand succès passé. Ce succès leur sert de modèle. Il leur dit quels problèmes méritent d’être posés et à quoi ressemble une bonne solution. Kuhn appelle ce modèle partagé un paradigme.

Kuhn explique ce mot par la grammaire. À l’école, on apprend à conjuguer un verbe latin, puis on imite ce modèle pour en conjuguer d’autres. En science, le modèle ne se recopie pas aussi simplement. Les chercheurs passent leur vie à le préciser et à l’étendre à des cas nouveaux.

Kuhn appelle ce travail ordinaire la science normale. Le chercheur ne remet pas son modèle en cause. Il s’en sert pour résoudre des problèmes dont il pense qu’ils ont une solution. Kuhn compare ces problèmes à des casse-têtes.

Des cartes qui trichent

Ce modèle a un revers. Il aide à travailler, mais il empêche aussi de voir. Kuhn l’illustre par une expérience de psychologie publiée en 1949.

On montre très brièvement des cartes à jouer. Quelques-unes sont fausses, comme un six de pique rouge. Les personnes testées les prennent pour des cartes normales, sans hésiter. Quand on laisse la carte plus longtemps, elles commencent à douter. La plupart finissent par voir juste. Certaines n’y arrivent pas, même avec un temps quarante fois plus long. L’une d’elles finit par s’exclamer « Mon Dieu ! ».

Pour Kuhn, les savants réagissent de la même façon. Un fait qui contredit leur modèle passe d’abord inaperçu. Quand ces faits gênants s’accumulent, la confiance se fissure. C’est la crise. Un nouveau modèle finit par remplacer l’ancien, et Kuhn parle alors de révolution.

Kuhn va plus loin. Il compare ce changement à un dessin célèbre. On y voit tantôt un canard, tantôt un lapin. Après une révolution, dit-il, les savants voient en quelque sorte un autre monde. Les deux modèles n’ont plus de mesure commune. Kuhn refusait pourtant de dire que les savants inventent le monde.

Un débat à Londres

En 1965, à Londres, un colloque confronte Kuhn aux idées de Karl Popper. Pour Popper, une théorie scientifique doit pouvoir être contredite par l’expérience. Kuhn affirme que leurs deux visions de la science sont presque identiques. Il voit pourtant un désaccord important. Selon lui, la science normale ne cherche pas à se réfuter elle-même.

Kuhn prend l’exemple de l’astrologie. Elle faisait des prévisions, et ces prévisions se trompaient souvent. Elle pouvait donc être contredite. Mais un échec ne lui apprenait rien. Il ne lui donnait aucun calcul à refaire. Pour Kuhn, c’est ce manque de problèmes précis qui l’empêchait d’être une science.

Ses adversaires ont répondu durement. Popper juge le chercheur décrit par Kuhn mal formé, et digne de pitié. Son ancien élève Imre Lakatos va plus loin. Il estime que, chez Kuhn, les révolutions deviennent une affaire de psychologie des foules.

Une autre critique, Margaret Masterman, a compté les usages du mot paradigme dans le livre. Elle en a trouvé vingt et un. Kuhn a reconnu la difficulté. Il a ensuite distingué deux sens, le modèle qu’on imite et l’ensemble de ce qu’un groupe de chercheurs partage.

Contre l’accusation d’irrationalité, Kuhn a proposé une liste de qualités. Une bonne théorie doit être exacte, cohérente, large, simple et féconde. Tous les savants acceptent ces qualités. Ils ne les appliquent pas tous de la même façon. Deux chercheurs raisonnables peuvent donc faire des choix opposés.

Les lecteurs de Kuhn ne sont toujours pas d’accord sur ce point. Des qualités partagées, mais appliquées chacun à sa manière, suffisent-elles à rendre un choix rationnel ?

La version complète cite les deux lettres que Carnap a écrites à Kuhn, et la définition de Masterman que Kuhn finit par accepter en 2000.