En prenant comme exemple l'histoire de l'hypothèse atomique, les auteurs veulent montrer dans ce livre comment se règlent les controverses scientifiques et comment s'établit une vérité scientifique admise par tous.
Ils s'opposent à une opinion répandue dans certains milieux non scientifiques, selon laquelle la science ne serait qu'une « narration du monde » parmi d'autres, propre à une société et une époque données, une construction sociale dont les prétentions à l'objectivité seraient abusives et où - comme ailleurs - le consensus ne serait que le résultat de rapports de force.
Assez étrangement, les tenants de cette opinion prétendent la fonder en observant les scientifiques « de l'extérieur », s'interdisant ainsi par avance de comprendre ce qui chez un scientifique peut emporter la conviction.
Au contraire, les auteurs ont choisi de relater l'histoire de l'atomisme, 25 siècles de controverses, de théories et, dans le dernier siècle, d'expériences, d'une façon qui permet au lecteur de se mettre à la place des uns et des autres. Le récit court ainsi des premiers atomistes dans l'Antiquité grecque jusqu'au xixe siècle, où on réalise que l'hypothèse atomique fournit les meilleures explications à nombre de phénomènes physiques et chimiques (« mais ce n'est pas pour cela que les atomes existent, » pouvait-on dire à bon droit), et à la preuve définitive de l'existence des atomes et à la mesure de leur taille par Einstein et Jean Perrin, au début du xxe siècle.
La conclusion de Krivine et de Grosman, inspirée par Jean Perrin, si on peut la résumer en trois lignes, c'est que ce qui convainc l'ensemble des scientifiques de se rallier à une théorie, ce n'est jamais un fait isolé, mais bien plutôt la façon dont le fait nouveau s'insère dans le réseau très serré, très imbriqué, de tous les faits scientifiques déjà connus, et dont il explique en même temps qu'il les relie des phénomènes jusque là sans relation. On est donc très loin des « conversions » obtenues en faisant jouer la crainte, l'intérêt ou l'esprit d'imitation.
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