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L'expérience de pensée

Sans laboratoire et sans instrument, Galilée a montré qu'une idée admise depuis près de deux mille ans se contredisait elle-même. Il lui a suffi d'imaginer deux pierres attachées par une corde. On verra ici comment fonctionne une expérience de pensée et pourquoi il faut se méfier de ses conclusions.

L'idée en bref

Une expérience de pensée consiste à imaginer une situation précise, souvent impossible ou trop coûteuse à réaliser, et à en dérouler les conséquences par le seul raisonnement. Elle sert à tester la cohérence d'une idée ou à faire apparaître ce que l'on croit sans l'avoir formulé.

La pratique est aussi ancienne que la philosophie. On fait remonter le terme allemand Gedankenexperiment au physicien danois Hans Christian Ørsted, au début du XIX^e siècle, et c'est le physicien et philosophe autrichien Ernst Mach qui l'a répandu à la fin du même siècle, en décrivant l'expérience de pensée comme un prolongement naturel de l'expérience réelle. Les exemples célèbres viennent de la physique, avec Galilée et Einstein, mais la méthode sert aussi en philosophie morale et dans les décisions de tous les jours.

L'expérience de pensée est un outil de raisonnement, qui peut démontrer qu'une idée se contredit mais ne peut pas, à lui seul, établir un fait.

Galilée et les deux pierres

Depuis Aristote, on enseignait qu'un corps tombe d'autant plus vite qu'il est lourd. Dans ses Discours concernant deux sciences nouvelles (1638), Galilée fait examiner cette thèse par ses personnages, sans rien lâcher du haut d'une tour.

Ce raisonnement montre les ingrédients d'une bonne expérience de pensée : la situation se représente facilement, un seul facteur y varie, ici le poids, et la conclusion se tire sans calcul compliqué. L'expérience laisse aussi de côté la résistance de l'air, qui explique qu'une plume tombe plus lentement qu'une bille. La célèbre scène où Galilée lâche des boulets du haut de la tour de Pise est rapportée par son disciple Viviani, et la plupart des historiens doutent qu'elle ait eu lieu ainsi.

Albert Einstein a souvent travaillé de cette manière. Il raconte dans ses notes autobiographiques qu'à seize ans, il se demandait ce qu'il verrait s'il poursuivait un rayon de lumière à la vitesse de la lumière. En 1907, il imagine un homme en chute libre, qui ne sentirait plus son propre poids, idée qu'il a décrite plus tard comme la plus heureuse de sa vie et qui l'a mis sur la voie de la relativité générale. Dans les deux cas, l'expérience imaginée a guidé la théorie, et ce sont des mesures réelles qui l'ont ensuite confirmée.

Pousser une idée à l'extrême

La méthode sert aussi hors de la physique, chaque fois que l'on veut vérifier une idée générale en imaginant un cas limite.

Les philosophes utilisent le même procédé pour les questions de justice. Dans Théorie de la justice (1971), John Rawls propose d'imaginer que l'on choisit les règles d'une société derrière un « voile d'ignorance », sans savoir quelle place on y occupera. La vieille règle du gâteau en donne une version familiale : l'un coupe et l'autre choisit, de sorte que celui qui coupe a intérêt à faire des parts égales.

Quand s'en servir

L'expérience de pensée est utile quand l'essai réel est impossible, trop coûteux ou dangereux, et quand une règle générale demande à être éprouvée. Plusieurs questions types en fournissent le point de départ.

• Que se passerait-il si l'on poussait cette idée à l'extrême, vers zéro ou vers l'infini ?
• Que se passerait-il si tout le monde faisait comme moi ?
• Si je n'avais pas déjà ce poste ou cet abonnement, est-ce que je le choisirais aujourd'hui ?
• Si la situation était inversée et que j'étais à la place de l'autre, que trouverais-je juste ?

Limites et pièges

Une expérience de pensée ne produit aucune donnée nouvelle : elle déplie ce que nos hypothèses et nos intuitions contenaient déjà, et si ces intuitions sont fausses, la conclusion le sera aussi.

Le résultat dépend beaucoup de la manière dont le scénario est construit. Le philosophe Daniel Dennett parle de « pompes à intuition » pour désigner ces récits conçus pour entraîner le lecteur vers une conclusion. Faire varier les détails du récit permet de voir si l'intuition tient encore. Le dilemme du tramway, proposé par Philippa Foot en 1967 et développé ensuite par Judith Jarvis Thomson, en donne un exemple : la plupart des personnes interrogées acceptent d'actionner un aiguillage qui sacrifie une personne pour en sauver cinq, et refusent de pousser quelqu'un sur la voie pour le même résultat. Un détail du récit suffit donc à renverser le jugement.

Enfin, on imagine une situation sans la vivre, et nous prévoyons mal nos propres réactions : la question « que ferais-je si… ? » reçoit souvent une réponse plus flatteuse que la conduite réelle.