Observation, expérience et expérimentation dans les sciences physiques

« non pas la curiosité du spectacle, mais le pressentiment d'un champ expérimental nouveau.

L'histoire des sciences physiques fourmille de telles observations.

Ainsi Becquerel étudiait à la fin du siècle dernier les substances qui, exposées à la lumière solaire et placées ensuite dans l'obscurité, deviennent lumineuses en restituant la lumière absorbée et il re­ cueillait le rayonnement sur des plaques photographiques lorsqu'il s'aperçut que les cristaux d'un sel d'uranium, qui était là parmi les autres corps, impressionnait sa plaque photographique sans avoir été préalablement exposé à la lumière solaire.

Il venait d'observer pour la première fois ce qui devait être appelé la radioactivité.

Et chaque chapitre de vos livres actuels de physique ou de chimie a été ainsi • ouvert • un certain jour, qui fait date dans l'histoire de la science, par un chercheur dont le nom est désormais associé à la première observation d'un phénomène.

- II - L'u:périm.entation est l'étude systématique du champ d'expériences ouvert par l'observation.

A partir de l'observation et sous l'aiguillon du désir ou du besoin de comprendre, le chercheur se met, en principe, à explorer méthodiquement le groupe de phénomènes dont un échantillon vient d'être observé.

Il 1!-rrive souvent que, préoccupé par un autre problème, le savant note le phénomène en question sans s'y intéresser davantage ; c'est dans d'autres esprits, autour de lui, ou quelquefois plus tard, que l'obser­ vation va déclencher une excitation intellectuelle, source d'expéri­ mentation.

Deux genres d'opérations se produisent alors, en inter­ réaction mutuelle ; ce sont : la naissance des hypothèses et.

la succession des expériences.

1 - L'hypothèse en physique et son rdle.

Nous retrouverons ,ci­ dessous l'hypothèse; disons ici qu'en première analyse, les hypo­ thèses sont d'abord et avant tout des interprétations possibles, des significations présumées du phénomène observé ; ce sont des idées.

Soit que le chercheur les déduise des lois tenues pour assurées à son époque, soit qu'il perçoive des analogies, soit qu'il pense à des expli­ cations hardies, U a, à cette phase de la recherche, des • intuitions inductives •· C'est là que le mot fameux de Claude Bernard: • Le fait suggùe l'idée, l'idée dirige l'e:&périence, l'expérience juge l'idéé • prend toute sa valeur.

• L'esprit de l'homme •, écrit encore Claude Bernard, • ne peut concevoir un effet sans cause, de telle sorte que la vue d'un phénomène éveille toujours en lui une idée de causalité ...

A la suite d'une observation, une idée relative à la cause du phénomène se pré­ sente à l'esprit; puis on introduit cette idée anticipée dans un raison­ nement, en vertu duquel on fait des expériences pour la contrôler •· La recherche scientifique est donc un dialogue entre l'esprit et la nature, entre l'idée et l'expérience, entre l'empirisme et le rationa­ lisme.

• La nature éveille notre curiosité, nous lui posons des ques­ tions ; ses réponses donnent à l'entretien une tournure imprévue, provoquant des questions nouvelles auxquelles la nature réplique en. »