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Théories, expériences, modélisations et controverses sont constitutives du développement des sciences de la nature, telles que la physique, la chimie, la biologie, ou la géologie. Cet ouvrage de philosophie défend le point de vue selon lequel l'étude de l'histoire des sciences est nécessaire pour les comprendre et pour reconnaître que les théories scientifiques sont à la fois toujours plus puissantes, mais aussi presque toutes éphémères.
L'auteur soutient que des connaissances scientifiques nombreuses et de grande portée résultent de tels allers-retours, ce qui justifie pleinement la thèse du progrès scientifique. Une partie du livre est consacrée aux relations existantes entre les sciences de la nature et les mathématiques - celles-ci sont d'une autre essence que les premières ? : leurs objets sont immatériels et intemporels. Pour cette raison, l'étroite association entre la physique et les mathématiques, mais aussi désormais entre la biologie et les mathématiques ne peut pas annihiler la distinction de nature entre elles.
Le monde des mathématiques et celui des sciences naturelles demeurent à jamais distincts. Une idée centrale ici défendue est la suivante ? : s'il y a bien progrès des connaissances scientifiques, il y a aussi et surtout accroissement de ce que les humains ignorent au sujet de la nature, de l'Univers et de la vie. Chaque découverte apporte plus de questions nouvelles que de réponses. En revanche l'intensité de notre dialogue avec la nature s'accroît spectaculairement grâce à l'activité scientifique.
L'auteur présente enfin des arguments pour soutenir que les sciences et les techniques sont deux réalités et deux genres d'activités fondamentalement distinctes ? ; Albert Einstein n'est pas plus responsable de la bombe à hydrogène, que Galilée de l'artillerie, ou Darwin de l'eugénisme.