This deftly written monograph explores the idea that scientific progress and the growth of knowledge, especially in moments of theory-choice, are driven by fruitfulness. The author defines the latter in the context of “frames” (borrowed from the works of Elisabeth Camp), i.e., representational devices including both accepted scientific theories and research practices that allow trained scientists to approach problems in a particular way. A theory or a scientific methodology are considered fruitful when the scientist can derive from them an approach to problems that extends outside the original scope of the theory/methodology. For example, Maxwell initially modelled electricity by thinking of it as a fluid. The fluid mechanics, and the way to structure the approach to a problem based on it proved to be fruitful, because it could be applied to modelling of electricity (notably not a fluid). The development of the author’s theory of fruitfulness as a driver of scientific progress is modelled on the shoulders of Thomas Kuhn’s theory of paradigm shifts.
In chapter 1, Haufe describes the evolution of science through scientific revolutions, stressing critical aspects of this theory. In particular, the fact that Kuhn argued that the choice of a new paradigm was based on elements that were not fully categorizable as rational or consequential, but rather as contingencies, or that such choices were driven by values that could not be applied universally, such as theoretical virtues. Chapter 2 outlines the tension between thinking of scientific knowledge as the epitome of knowledge of the world on one hand, and the fact that in the history of science it seems that the development of knowledge has also contingent aspects, undermining its rationality. Chapter 3 explores the notions, fundamental for the thesis defended in the book, of solvable problems and exemplars, which will then be used as a guiding principle for understanding fruitfulness in the remainder of the book. Chapter 4 provides several examples from the history of mathematics and of science on how theories that lead to solving unrelated problems – fruitful theories – emerge and develop. A thorough description of exemplars is also part of this chapter. Chapter 5 engages with the notion of frame, showing how research frames emerge and prove to be fruitful for the development of knowledge in a specific field. The examples explored here are Maxwell’s theory of electromagnetism, and the paleontological theory of species as particles, applied to the understanding of the effect of extinction on the evolution of patterns of biological diversity. Chapter 6 shows how exemplars can be applied outside their original scope, i.e., the theory within which they were generated. The author draws here an interesting comparison between the functioning of exemplars on one hand, and of metaphors and analogies on the other. Chapter 7 addresses the potentially dangerous derivation that different metaphors in art could be equivalent for the characterization of a particular concept, but in science they are not. The author advances the idea that in science it is possible to select the relevant exemplars based on their aptness to be applied to a problem, and to be extended to other seemingly unrelated problems. Chapter 8 introduces an analysis of epistemic virtues (beauty, simplicity, symmetry) as of properties of a theory that can influence the decision of a scientist in its favor. He also discusses the interesting notion of the familiarity of a theory as something that can attract a scientist towards that theory first, rather than bringing her to look for a completely unexplored and novel alternative. Finally, chapter 9 considers the undermining hypothesis according to which discoveries and cognitive decisions in favour of successful theories would be the fruit of pure contingency, as, had things gone slightly differently, a certain discovery would not have been made, or a certain theory would not have been chosen. Against this hypothesis the author argues that the search for apt frames guarantees an overarching coherence between our theories and the world. Even though individual lucky coincidences cannot be ruled out of the picture of progress, the latter does not depend on a sequence of fortuitous episodes, but precisely on the overarching coherence between specific frames chosen in light of their aptness to solve problems, and natural phenomena or abstract problems to which these can be successfully applied.
The bibliography of the book supports the author’s thesis and it is rich and appropriate. Since the book presents an original thesis, the bibliography is not among the most extended.
F. T.
Cette monographie, rédigée avec finesse, explore l’idée selon laquelle le progrès scientifique et la croissance des connaissances, en particulier dans les moments de choix théoriques, sont motivés par la fructuosité. L’auteur définit cette dernière dans le contexte des « frames » (empruntés aux travaux d’Elisabeth Camp), c’est-à-dire des dispositifs représentationnels regroupant à la fois des théories scientifiques admises et des pratiques de recherche qui permettent aux scientifiques professionnels d’aborder les problèmes d’une manière particulière. Une théorie ou une méthodologie scientifique est considérée comme fructueuse lorsqu’elle permet au chercheur de dégager une manière d’aborder les problèmes qui s’étend au-delà du champ d’application initial de la théorie ou de la méthodologie. Par exemple, Maxwell a d’abord modélisé l’électricité en la concevant comme un fluide. La mécanique des fluides, ainsi que la manière d’aborder les problèmes qu’elle implique, s’est révélée fructueuse, car elle a pu être appliquée à la modélisation de l’électricité (qui n’est évidemment pas un fluide). Le développement de la théorie de la fructuosité comme moteur du progrès scientifique proposé par l’auteur s’appuie sur la théorie des changements de paradigme de Thomas Kuhn.
Dans le chapitre 1, Haufe décrit l’évolution de la science à travers les révolutions scientifiques, en soulignant les aspects critiques de cette théorie. En particulier, le fait que Kuhn soutenait que le choix d’un nouveau paradigme reposait sur des éléments qui n’étaient pas entièrement catégorisables comme rationnels ou conséquents, mais plutôt comme contingents, ou encore sur des valeurs qui ne pouvaient pas être appliquées universellement, telles que les vertus théoriques. Le chapitre 2 expose la tension entre, d’une part, l’idée selon laquelle la connaissance scientifique représente l’exemple par excellence d’une connaissance du monde, et d’autre part, le fait que, dans l’histoire des sciences, le développement des connaissances comporte aussi des aspects contingents, ce qui en sape la rationalité. Le chapitre 3 examine les notions — fondamentales pour la thèse défendue dans l’ouvrage — de problèmes solubles et d’exemplars, qui serviront ensuite de fil directeur pour comprendre la fructuosité dans le reste du livre. Le chapitre 4 propose plusieurs exemples tirés de l’histoire des mathématiques et des sciences illustrant la manière dont des théories conduisant à la résolution de problèmes sans rapport apparent — des théories fructueuses — émergent et se développent. Une description approfondie des exemplars fait également partie de ce chapitre. Le chapitre 5 s’attache à la notion de frame, montrant comment des frames de recherche émergent et se révèlent féconds pour le développement des connaissances dans un domaine particulier. Les exemples étudiés ici sont la théorie de l’électromagnétisme de Maxwell et la théorie paléontologique des espèces comme particules, appliquée à la compréhension de l’effet de l’extinction sur l’évolution des motifs de diversité biologique. Le chapitre 6 montre comment des exemplars peuvent être appliqués en dehors de leur domaine d’origine, c’est-à-dire de la théorie qui les a engendrés. L’auteur y propose une comparaison intéressante entre le fonctionnement des exemplars, d’une part, et celui des métaphores et analogies, d’autre part. Le chapitre 7 aborde la dérive potentiellement dangereuse consistant à considérer que différentes métaphores, pertinentes en art, pourraient être équivalentes pour la caractérisation d’un concept particulier, alors qu’en science elles ne le sont pas. L’auteur avance l’idée qu’en science, il est possible de sélectionner les exemplars pertinents en fonction de leur aptitude à être appliqués à un problème et à être étendus à d’autres problèmes apparemment sans lien. Le chapitre 8 introduit une analyse des vertus épistémiques (beauté, simplicité, symétrie) comme propriétés d’une théorie susceptibles d’influencer la décision d’un scientifique en sa faveur. Il discute également l’idée intéressante de la familiarité d’une théorie, qui peut attirer un scientifique vers celle-ci en premier lieu, plutôt que de l’inciter à chercher une alternative entièrement nouvelle et inexplorée. Enfin, le chapitre 9 examine l’hypothèse déstabilisante selon laquelle les découvertes et les décisions cognitives en faveur de théories fructueuses seraient le fruit d’une pure contingence : si les choses avaient été légèrement différentes, une découverte donnée n’aurait peut-être pas été faite, ou une théorie donnée n’aurait peut-être pas été choisie. Contre cette hypothèse, l’auteur soutient que la recherche de frames adéquats garantit une cohérence d’ensemble entre nos théories et le monde. Même si l’on ne peut exclure des coïncidences heureuses dans le tableau du progrès, celui-ci ne dépend pas d’une succession d’épisodes fortuits, mais précisément de la cohérence d’ensemble entre des frames spécifiques choisis en fonction de leur aptitude à résoudre des problèmes et les phénomènes naturels ou problèmes abstraits auxquels ils peuvent être appliqués avec succès.
La bibliographie de l’ouvrage soutient la thèse de l’auteur et se révèle riche et appropriée. Comme le livre présente une thèse originale, la bibliographie n’est pas parmi les plus étendues.
F. T.