La méthode scientifique qui nous est enseignée à l’école est simplifiée : l’observation conduit à l’hypothèse, la prédiction à l’expérimentation. Elle est facile à enseigner et se prête à des exercices simples en classe. Mais dans la vie réelle, ce genre de processus mécanique n’est valable que pour des problèmes comme la résolution de mots croisés ou le test d’un circuit imprimé. Dans la vraie science, où beaucoup de choses sont inconnues – certainement en géologie – cette méthode ne mène nulle part.
Lorsque les géologues se rendent sur le terrain, ils sont confrontés à une confusion florissante et bourdonnante d’affleurements épars, compliquée par des failles, des mouvements de terre, une couverture végétale, des plans d’eau et des propriétaires terriens qui peuvent ou non laisser les scientifiques se promener sur leur propriété. Lorsqu’ils procèdent à la prospection de pétrole ou de minéraux enfouis, ils doivent donner un sens aux diagraphies de puits et aux profils sismiques épars, en essayant de les faire entrer dans un modèle mal connu de la structure géologique régionale. Lorsqu’ils font des recherches dans le manteau profond, ils doivent jongler avec les informations fragmentaires des données sismiques, les roches qui ont fait éruption à de grandes profondeurs, les expériences sur les minéraux à haute pression, les mesures de la gravité et bien d’autres choses encore.
Méthode des hypothèses de travail multiples
En 1890, Thomas Chrowder Chamberlin, géologue, a été le premier à décrire le type particulier de travail intellectuel nécessaire, en l’appelant la méthode des multiples hypothèses de travail. Il l’a considérée comme la plus avancée des trois « méthodes scientifiques » :
Théorie des décisions : La « méthode de la théorie du jugement » commence par une réponse toute prête à laquelle le penseur s’attache, ne recherchant que les faits qui confirment la réponse. Elle est adaptée au raisonnement religieux et juridique, en grande partie parce que les principes sous-jacents sont clairs : la bonté de Dieu dans un cas et l’amour de la justice dans l’autre. Les créationnistes d’aujourd’hui s’appuient également sur cette méthode, en partant de façon juridique du fondement des écritures et en cherchant des faits confirmant la nature. Mais cette méthode n’est pas adaptée aux sciences naturelles. Pour déterminer la véritable nature des choses naturelles, nous devons enquêter sur les faits naturels avant de créer des théories à leur sujet.
Hypothèse de travail : La « méthode de l’hypothèse de travail » commence par une réponse provisoire, l’hypothèse, et cherche des faits pour la contrer. C’est la version classique de la science. Mais Chamberlin a observé « qu’une hypothèse de travail peut très facilement dégénérer en une théorie de décision ». Un exemple de la géologie est l’hypothèse des panaches du manteau, qui est citée comme un axiome par de nombreux géologues, bien qu’une critique fougueuse commence à y remettre le « fonctionnement ». La tectonique des plaques est une hypothèse de travail saine, qui est aujourd’hui étendue en pleine conscience de ses incertitudes.
Hypothèses de travail multiples : Le La méthode des hypothèses de travail multiples commence par de nombreuses réponses provisoires et l’attente qu’aucune réponse unique ne puisse constituer l’ensemble de l’histoire. En effet, en géologie, une histoire est ce que nous recherchons, et non pas seulement une conclusion. L’exemple utilisé par Chamberlin est celui de l’origine des Grands Lacs : Certes, des rivières étaient impliquées, à en juger par les signes ; mais l’érosion par les glaciers de la période glaciaire, la courbure de la croûte sous ces derniers, et peut-être d’autres choses encore, l’étaient aussi. Découvrir l’histoire vraie signifie peser et combiner différentes hypothèses de travail. C’est ce qu’avait fait Charles Darwin, 40 ans plus tôt, en élaborant sa théorie de l’évolution des espèces.
La méthode scientifique des géologues consiste à collecter des informations, à les fixer, à essayer de nombreuses hypothèses différentes, à lire et à discuter des documents des autres et à tâtonner pour obtenir une plus grande certitude, ou du moins à trouver les réponses avec les meilleures chances. Cela ressemble plus aux problèmes réels de la vie réelle où beaucoup de choses sont inconnues et variables – planifier un portefeuille d’investissement, concevoir des règlements, enseigner aux étudiants.
La méthode des hypothèses de travail multiples mérite d’être plus largement connue. Dans son document de 1890, Chamberlin déclarait : « Je suis donc convaincu que l’application générale de cette méthode aux affaires de la vie sociale et civique irait loin pour supprimer ces malentendus, ces erreurs de jugement et ces fausses représentations qui constituent un mal si répandu dans notre atmosphère sociale et politique, source de souffrances incommensurables pour les âmes les meilleures et les plus sensibles ».
La méthode de Chamberlin est toujours un élément de base de la recherche géologique, du moins dans l’esprit que nous devrions toujours chercher de meilleures réponses et éviter de tomber amoureux d’une belle idée. La méthode de construction de modèles est aujourd’hui à la pointe de l’étude de problèmes géologiques complexes, tels que le réchauffement climatique. Mais l’approche traditionnelle et sensée de Chamberlin serait la bienvenue dans d’autres endroits.
