Les discussions sur la nature de la science et des théories scientifiques sont souvent confuses par l'opinion dépassée selon laquelle de telles théories sont rendues fausses lorsque des anomalies surviennent. La notion d'une théorie scientifique en tant qu'objet statique devrait être remplacée par la vision plus actuelle qu'elle fait partie d'un programme de recherche vivant, ce qui peut élargir son champ d'application à de nouveaux domaines.

Par exemple, faire l'hypothèse que tous les cygnes sont blancs, ce qui semblait plutôt bon aux Européens jusqu'à ce que les explorateurs hollandais trouvent des cygnes noirs en Australie en 1636. Alors qu'arrive-t-il à notre hypothèse ? Il existe un certain nombre d'options.

1. Redéfinir le cygne pour inclure la blancheur. Alors les cygnes noirs ne sont pas vraiment des cygnes, et l'hypothèse reste vraie par définition.
2. Cela a été réfuté. Jetez-le.
3. Comparez différentes espèces de cygnes dans le monde entier, et voyez à quel point les cygnes noirs s'intègrent bien.

(1) est le moins utile. Les définitions ne peuvent que nous dire comment nous utilisons les mots. Ils ne nous disent rien sur le monde que ces mots tentent de décrire. (2) est basé sur l'idée de bon sens que les hypothèses doivent être écartées lorsqu'elles sont falsifiées par l'observation. C'était l'idée avancée par le philosophe Karl Popper dans les années 1930, faire la distinction entre science et pseudoscience.

Il a vu la psychanalyse, par exemple, comme pseudoscience parce que le désaccord avec ses découvertes peut toujours s'expliquer par la répression. Le point de vue de Popper dans les années 1930 a beaucoup de mérite, mais jette beaucoup de bébés avec l'eau du bain. (3) est la façon dont la science fonctionne réellement, comme Popper et ses collègues, qui a remis en question les vues traditionnelles sur le fonctionnement de la science, avait réalisé dans les années 1970.

Dans notre exemple, le cygne noir était une anomalie, mais toute théorie scientifique majeure aura des anomalies. La théorie du mouvement planétaire de Newton n'a pas pu expliquer l'orbite de Mercure, une anomalie connue depuis des décennies avant qu'Albert Einstein ne l'explique avec sa théorie de la relativité générale. Malgré cette anomalie, La théorie de Newton a été retenue car il y a tellement de choses qu'elle explique. Une théorie n'est pas censée être une déclaration finale de la façon dont les choses sont, mais seulement la dernière étape d'un programme de recherche en perpétuel progrès.

L'évolution comme théorie et recherche

Au XVIIIe siècle, l'existence de relations familiales entre différentes espèces a été précisée dans le regroupement des êtres vivants en espèces du naturaliste suédois Carl Linnaeus, genres, commandes et ainsi de suite, mais il n'y avait aucune suggestion de la façon dont les choses se sont passées de cette façon. Dans les années 1820, le biologiste français Jean-Baptiste Lamarck parlait de l'hérédité des caractéristiques acquises à la suite de l'effort (comme les ancêtres de la girafe s'efforçaient d'atteindre plus haut dans les arbres).

En 1859, Les naturalistes-biologistes Charles Darwin et Alfred Russel Wallace ont indépendamment proposé l'idée de la sélection naturelle comme principal moteur de l'évolution. Sélection naturelle, C'est, fonctionnant sur variation, mais sans comprendre d'où venaient les variantes, ou comment cette variation a été héritée.

Au début du 20ème siècle est venue la découverte de mutations comme source de variantes et l'incorporation de la génétique du botaniste autrichien Gregor Mendel dans la science de l'évolution, mais encore sans connaissance de la base matérielle de la mutation et de l'hérédité. Cela a émergé dans les années 1940, lorsque l'ADN a été reconnu comme le matériel génétique. Puis à partir des années 1950, il y a eu la détermination de sa structure et le craquage du code génétique qui a révélé comment il dirige la formation des protéines.

Depuis, nous avons reconnu que l'évolution est gouvernée par le hasard aussi bien que par la sélection, que l'héritage est compliqué par des choses comme la duplication de gènes (où un morceau d'ADN est copié deux fois et chaque copie peut ensuite évoluer indépendamment), transfert horizontal de gènes (où l'ADN est transféré entre les espèces), et même l'incorporation de matériel génétique de virus dans notre propre matériel génétique. Et bien sûr, il y a plein d'autres choses que nous ne comprenons toujours pas… Pourtant.

Alors à chaque étape, nous avons une théorie imparfaite, plein de lacunes et d'incohérences, mais qui ressort d'autant plus fort de l'examen de ses imperfections. Comme la théorie atomique, il s'est développé d'une manière que ses créateurs n'auraient même pas pu imaginer, avec une compréhension croissante à tous les niveaux, des molécules individuelles à la génétique des populations. Et comme la théorie atomique, elle est fondamentale pour notre compréhension de la science qui s'est développée autour d'elle. La biologie sans évolution est comme la chimie sans atomes.

La possibilité de rectification

Parfois, on dit aux élèves que « la méthode scientifique » consiste à recueillir des données, formuler des hypothèses pour les expliquer, puis collecter plus de données pour voir si les hypothèses tiennent. D'autres fois, on leur dit qu'il consiste à formuler des hypothèses, collecter des données et rejeter les hypothèses si les données ne correspondent pas. De tels points de vue sont beaucoup trop simples et donnent l'impression que la recherche scientifique suit une recette plutôt ennuyeuse.

La première étape de toute enquête scientifique consiste à décider que quelque chose vaut la peine d'être examiné. Les résultats possibles doivent donc valoir la peine et le programme de recherche doit avoir des chances de succès. L'étape suivante est un dialogue continu entre les hypothèses et les données. Les hypothèses doivent être modifiables à la lumière des données et doivent toujours rester en principe susceptibles d'être corrigées à la lumière d'autres connaissances. Cet engagement envers la possibilité de correction est connu sous le nom de faillibilisme, et c'est une chose que tous les efforts scientifiques ont en commun.

Au-delà de ça, Je ne vois pas l'intérêt de prétendre que la science a une seule méthode (elle n'en a pas), ou en essayant de tracer une ligne dure et rapide entre la connaissance scientifique et d'autres types de connaissances sur le monde (il n'y en a pas).

Et les cygnes ?

Entre temps, Les preuves ADN montrent que les différentes espèces de cygnes blancs cygne chanteur, le cygne siffleur et le cygne tuberculé sont étroitement liés, avec le cygne noir australien comme cousin germain. Étonnamment, le cygne à cou noir d'Amérique du Sud est un parent plus éloigné.

D'autres questions se posent d'elles-mêmes. Existe-t-il un lien entre répartition géographique et proximité relationnelle ? Quand et où les différentes espèces sont-elles apparues ? Les différences de couleur ont-elles une valeur de survie, et si oui, quoi?

Alors maintenant, notre hypothèse originale du cygne, basé sur l'apparence, a été grandement modifié, et a donné lieu à toute une série de nouvelles questions impliquant des similitudes moléculaires, évolution adaptative vs dérive neutre, biogéographie et les archives fossiles. C'est la science.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.