Il me semble que la démarche pour « progresser dans la connaissance des lois de la nature » passe par des étapes :
- La définition de concept à constater sur le « réel ». Ce sont des « grandeurs » Xi.
- L’explication de pourquoi les grandeurs prennent les valeurs mesurées. En général il y une explication causale, on explique les Xi(t+1) avec les Xi(t) et des « lois ».
- La prévision des valeurs futures des Xi. Si l’étape précédente est bien assurée, elle va de soi. C’est la première « épreuve du réel ». En effet, si la prévision est systématique fausse, c’est que les lois sont fausses (ou incomplètes).
- La maîtrise. C’est l’expérience, la maitrise d’ingéniérie. C'est-à-dire que l’on peut construire des dispositifs permettant de fixer les valeurs Xi(t) de « commande » afin d’obtenir les valeurs Xi(t+1) souhaités. Lorsqu’on en est là c’est que la connaissance devient « opérationnelle ».
Par rapport à cette liste, il faut ajouter quelques considérations.
Tout d’abord l’importance de la mesure. La définition des grandeurs Xi ne peut pas rester littéraire. Il faut mesurer les valeurs (au moins qualitativement, mais plutôt quantitativement). Le problème de la mesure est une technique d’ingéniérie en soi. Elle suppose déjà une connaissance partielle du « monde à étudier ».
Tout ce processus suppose une « répétabilité ». C’est à dire des observations passées et des cas futurs du « phénomène ». On ne peut pas l’appliquer à un événement unique. Cela rejoint l’aphorisme « il n’y a de science que du général ».
Pris tel quel, la démarche isole « un bout de réel ». En pratique, les domaines de connaissance du réel se mélangent, s’interpénètrent. Il faut alors tenir compte de ceux pour lesquels la connaissance est bien avancée (« opérationnelle ») de ceux pour lesquels elle n’est qu’embryonnaire.
La démarche se présente de façon linéaire, comme une suite de phase. C’est un modèle idéalisé. En pratique, o procède par boucles de « progrès » (essais, erreurs, ajustements).
J’ai présenté les lois sous une dimension temporelle comme « causales ». C’est habituel et plus « clair ». Mais ce n’est pas obligatoire. La loi peut être une contrainte « permanente » entre les Xi. De plus, dans une vision systémique, causes et effets deviennent interchangeables.