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- La raison énonce les lois
L'expérience scientifique implique une activité de l’esprit, et c’est pourquoi on oppose l’activité de celui qui expérimente à la passivité de celui qui observe. En effet, la raison doit prendre les devants en interrogeant les phénomènes de façon méthodique. Ainsi le fait scientifique est d’une nature particulière puisqu'il est élaboré par des instruments et est provoqué par une hypothèse : « Il faut que le phénomène soit trié, épuré, coulé dans le moule des instruments, produit sur le plan des instruments (…) Il en sort des phénomènes qui portent de toutes parts la marque théorique ». Pour résoudre le problème posé par le «fait polémique» dont parle Bachelard, le chercheur propose une hypothèse qui devient une théorie.
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- L’expérience fait apparaître les théories énoncées par la raison
L'hypothèse provient de l'intelligence pour résoudre le problème posé par la contradiction entre l'ancienne théorie et le fait nouveau, que seul l'observation ou l’expérimentation fait apparaître. C’est pourquoi, selon Claude Bernard, on peut dire que la théorie correspond à « une interprétation anticipée et rationnelle des phénomènes de la nature ». Galilée et Newton auront contribué à construire ce nouveau modèle de démarche scientifique qui associe étroitement l'expérimentation et l'expression des lois et théories en langage mathématique. Ce sont l'énoncé de théories mathématisées et l'expérimentation qui constituent désormais les bases d'une connaissance scientifique de l'univers, et non l'évidence intuitive tirée de la simple observation. L'analyse des rapports entre théorie et expérience, dans la démarche expérimentale, montrerait donc que le progrès scientifique ne doit pas se lire comme accumulation de faits.
