Selon Karl Popper la science avance par essais et erreurs, par Conjectures et Réfutations (titre d'un de ses recueils : [Popper, 1985]). L'élément premier est la théorie, qu'il s'agit de confronter tant et plus à l'expérience pour tenter de la falsifier. On ne considère plus alors la vérité ou la probabilité d'une théorie, mais son adéquation (jusqu'à un point) à la description de la réalité. Pour que tout puisse fonctionner, la science ne peut accepter que des énoncés falsifiables, c'est à dire que l'on peut tester et donc éventuellement rejeter. Ainsi, les "prédictions" de voyantes, qui ne peuvent être que vraies, ou en tout cas qui n'ont pas vocation à être confrontées systématiquement à la réalité, ne sont pas des énoncés scientifiques^[10]. De même « tous les points d'un cercle sont équidistants du centre » (par définition) ou « soit il pleut, soit il ne pleut pas » (vérité logique). Une vérité nécessaire, tout comme un énoncé invérifiable est donc hors du champ de la science : ils n'ont pas de valeur informative. C'est une critique lancée à de nombreuses théories psychologiques, sociales, religieuses ou économiques qu'à force de vouloir tout "expliquer", elles sont inaccessible à la falsification, donc non scientifiques.

L'empirisme inductiviste apparaît alors comme un simple vérificationnisme. L'approche poppérienne lui substitue des tests en vue de critiquer une représentation, avec l'objectif est de la modifier (ou d'en changer) pour arriver à une description plus adéquate.

Les expériences apparaissent comme des "mises en examen" d'hypothèses et non plus de simples observations. La méthode inductive s'améliore alors en une méthode hypothético-déductive :

Il y a également un autre progrès : l'hypothèse, qui dépend d'une théorie, précède explicitement l'observation (malheureusement, cette précaution est parfois seulement formelle,...). Ensuite, les lois, modèles, etc. ne découlent pas plus des expériences mais bien des hypothèses et de leur fond théorique.

Actuellement, la plupart des sciences de la nature imposent ce plan aux articles expérimentaux. Pour autant, il faut bien se rendre compte qu'il s'agit là de la méthode de justification et non de la méthode euristique. Autrement dit : il ne s'agit pas de l'ordre chronologique réel bien souvent constaté dans les laboratoires. Pour cette raison, Lewis Wolpert [1998] va-t-il jusqu'à qualifier les articles scientifiques de « sorte d'escroquerie ».

René Thom : « si l'on n'a pas le concept d'un objet, on ne le reconnaîtra pas » [Prédire n'est pas expliquer, cité in Perdijon 1998, p. 75]. Exemple historique connu : la découverte de la péniciline par A. Fleming.

contre-exemple pratique : parapsychologie (mais aussi psychanalyse)

Cas (très) particulier : les mathématiques. Pour beaucoup, « les mathématiques sont l'archétype de la science », or comment concilier cela avec l'exigence scientifique de réfutabilité, qui semble ne pas exister en mathématiques. La solution est qu'il faut s'entendre sur le « -able » de « réfutable.» En mathématique, les démonstrations tiennent lieu d'expérimentation. L'important dans la falsification poppérienne est la confrontation au "réel" et la possibilité de rendre compte de chaque conclusion. (^[11])

Cette vision nous donne un critère de qualité des théories : plus une théorie est falsifiable, meilleure elle est. En particulier, plus une théorie énonce des lois générales, autrement dit plus elle prend de risques, meilleure elle est. De même les théories simples et précises sont préférées aux théories complexes et confuses. Exemple du démon de Putnam : [...]

Selon Popper, une théorie, même si on ne peut la dire vraie, dans la mesure où elle est nécessairement valable là où les précédentes l'étaient, est nécessairement meilleure que celles-ci. Le progrès est nécessaire. Par ailleurs, une surproduction de théories hautement spéculatives ne nuit pas parcequ'elles seront vite rejetées et des enseignements seront tirés de ces erreurs.

La principale limite de cette manière d'aborder la science est qu'elle ne colle pas bien avec la réalité historique si on l'entend trop strictement. On le voit, par exemple, avec la découverte de Neptune, cas de falsification possible de la théorie de Newton ; ce n'est pas toujours les falsifications qui font avancer la science, mais aussi les échecs de falsification : les confirmations. « Les grandes avancées se font par confirmation de conjectures audacieuses ou falsification de conjectures prudentes » (ces notions sont définies par rapport au savoir acquis d'une époque, son background knowledge).

Mais évidemment ce système (et ses principales conclusions) ne fonctionnerait que si une théorie falsifiée était immédiatement rejetée. Or l'histoire des sciences montre a profusion que ce n'est pas le cas. En cas de falsification d'une théorie par un énoncé d'observation, c'est parfois ce dernier qui est rejeté (p.e. la théorie de Copernic prédisait un changement de taille apparente de Vénus, qui ne s'observe pas, mais a quand même été retenue). Une théorie falsifiée peut répondre à des expériences invalidantes par des ajouts ad hoc, c'est à dire une petite modification sans conséquences testables qui vise à faire rentrer l'expérience dans le giron de celle-ci.

Plus généralement, comme pour l'inductiviste, se pose le problème de savoir si une falsification est concluante. De toute façon, si l'on avait appliqué strictement la méthode de Popper toutes les grandes théories auraient été rejetées. P. Feyerabend [1979] va plus loi encore : si l'on critique à l'extrême, on peut venir à bout de n'importe quelle construction théorique.

Avant d'aller plus loin, interrompons notre propos par l'évocation du paradoxe des dates de naissance : La probabilité pour que deux personnes d'un groupe aient le même anniversaire (en négligeant les années bisextiles et les dates exceptionnelles) est de plus de 50 % pour un groupe de 23, plus de 70 % pour 30, 90 % pour 42 et 99 % pour 57. Le constat d'égalité d'anniversaire, dans une classe p. ex., apparaît pourtant souvent comme une coïncidence remarquable, à cause d'un calcul naïf erroné des probabilités.

Ce cas est en fait extrêmement fréquent : nous voyons souvent une coïncidence remarquable là où il n'y a qu'un effet de la loi des grands nombres. Autre exemple : untel qui prétend faire claquer des ampoules électrique par la force de sa pensée durant une émission de télévision. Il y aura évidemment de nombreux appels au standard pour signaler des cas : multipliez le nombre de foyer de spectateurs par le nombre de lampes moyen dans un séjour et la durée de l'émission et divisez par la durée de vie moyenne d'une ampoule et vous verrez que le contraire est quasi impossible.

Or un trait psychologique veut qu'une coïncidence ou, mieux, une séquence temporelle rapide, soit interprétée comme une conséquence logique ou causale. C'est ce mécanisme qui fait que l'on attribue "de la chance" ou de la "malchance" à tel ou tel. Finalement, il n'y a guère là qu'une application, souvent élémentaire, mais parfois sophistiquée, des principes de l'induction. C'est ce procédé, par exemple, qui permet de "justifier" l'homéopatie ou les horoscopes parce que « ça marche ».

La première réelle solution au problème des fausses sciences, qui se parent de l'habit inductif des sciences les plus respectables, a été la théorie de la falsification. Malheureusement le remède est un peu excessif et les épistémologues ont dû constater que la plupart des grandes théories auraient été rejetées sur ce critère.

Il faut donc aller vers des critères méthodologiques et épistémologiques plus subtil, par exemple, d'être rationaliste, c'est à dire d'avoir la volonté de se confronter systématiquement à l'expérience, de rendre compte et de justifier tout. De telles réponses s'avèrent souvent trop partielle aussi les épistémologues ont-ils développé d'autres schémas descriptifs de l'activité scientifique.