NAGEL Ernst, The structure of science. Problems in the logic of scientific explanation, Indianapolis, Cambridge : Hackett, 1961 (trad. M.P.) 

Cours d’amphi n° 8, 9, 10

Lois expérimentales et théories, p. 79-80

Cours n°8, 9, 10

La pensée scientifique prend son origine dans les problèmes que fournit l’observation des choses et des événements de l’expérience commune ; elle essaie de comprendre ces choses observables en y découvrant quelque ordre systématique ; et elle reconnaît la concordance avec ces observations comme le test ultime pour les lois qui lui servent d’instruments d’explication et de prédiction. Il est de fait que de nombreuses lois scientifiques expriment des relations entre des objets ou des propriétés d’objets qui sont reconnus comme eux-mêmes observables, ou bien directement par nos sens ou à l’aide d’instruments d’observation particuliers. La loi selon laquelle de l’eau chauffée dans un récipient ouvert finit par s’évaporer est une loi de ce type ; et de même la loi selon laquelle le plomb fond à 327° C, ainsi que la loi selon laquelle la période d’un pendule simple est proportionnelle à la racine carrée de sa longueur.
Mais toutes les lois scientifiques ne sont pourtant pas de ce type. Tout au contraire, bien des lois utilisées par les systèmes explicatifs les plus puissants des sciences physiques portent sans conteste sur des choses qu’on ne caractériserait certainement pas comme des « observables », même en prenant ce terme en un sens aussi large qu’au paragraphe précédent. Ainsi, lorsque l’évaporation de l’eau chauffée est expliquée par des propositions portant sur la composition moléculaire de l’eau, des lois de ce nouveau type font partie des prémisses. Même si nous avons de solides preuves observationnelles de ces propositions, ni les molécules ni leur mouvement ne sont susceptibles d’être observés au sens où, par exemple, la température de l’eau bouillante ou du plomb en fusion sont observables.
Pour caractériser cette différence visible entre deux sortes de lois appelons celles de la première sorte « lois expérimentales » et celles de la seconde sorte « lois théoriques » (ou simplement « théories »). Selon cette stipulation de terminologie et la distinction qu’elle recouvre, la loi selon laquelle la pression d’un gaz parfait à température constante est inversement proportionnelle à son volume, la loi selon laquelle le poids de l’oxygène se combinant avec de l’hydrogène pour former de l’eau est (approximativement) huit fois le poids de l’hydrogène, et la loi selon laquelle les parents aux yeux bleus ont des enfants aux yeux bleus, toutes seront classées comme des lois expérimentales. D’autre part, l’ensemble des propositions affirmant que les éléments chimiques sont composés de différentes sortes d’atomes qui restent intacts dans les transformations chimiques, et l’ensemble des propositions affirmant que les chromosomes sont composés de différentes sortes de gènes qui sont associés aux traits héréditaires des organismes, tout cela sera classé comme des théories.
Ces appellations ne sont pas exemptes d’associations trompeuses. Cette terminologie est pourtant fermement établie pour caractériser la distinction dont nous sommes en train de parler entre deux sortes de lois ; on n’a en tout cas rien trouvé de mieux. Deux petits rappels devraient permettre d’éviter les contresens. Lorsqu’un énoncé (par exemple « tous les mammifères allaitent leurs petits ») est classé comme loi expérimentale, cela ne veut pas dire que la loi repose sur des expérimentations en laboratoire ou que la loi en question se trouve pour l’instant dépourvue de toute explication. La rubrique « loi expérimentale » signifie simplement que l’énoncé en question formule une relation entre des choses (ou des propriétés de choses) qui sont observables au sens raisonnablement large de « observable » dans les exemples ci-dessus, et que cette loi peut être validée (même si c’est seulement avec un « degré de probabilité » donné) par l’observation contrôlée des choses mentionnées par la loi. De même, lorsqu’un ensemble de propositions sur la composition moléculaire des liquides est appelé théorie, cela ne veut pas dire que ces propositions sont entièrement spéculatives et ne s’appuient sur aucune preuve valable. Cette caractérisation signifie simplement que ces propositions emploient des termes comme « molécule », qui ne désignent pas quelque chose de prétendument observable (au sens indiqué ci-dessus) et que ces propositions ne peuvent pas être confirmées par des expériences ou des observations portant sur les choses auxquelles ces termes se réfèrent prétendument.