La formation des idées en physique

vendredi 18 mai 2012

N°06- LA FORMATION DES IDÉES EN PHYSIQUE.
J.Perdijon - Dunod UniverSciences - 12/06 - 166 pages - Tout lecteur.

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RÉSUMÉ : Réflexions proposées sur l’histoire de la dynamique de la physique, de l’étude expérimentale des phénomènes aux théories, et réciproquement, à partir de l’élaboration de concepts et de mesures instrumentales.

MOTS CLÉ : phénomène, mesure, loi, principe, concept.

L’AUTEUR : Jean Perdijon est ingénieur Civil des Mines. ENS de physique (Grenoble).

Cet ouvrage s’adresse tout particulièrement à tout ceux qui éprouvent le besoin de s’interroger sur les mécanismes qui interagissent entre l’aspect empire (observation) et l’aspect théorique (rationnel) de la science.

Va et vient vivifiant « s’il faut n’appeler science que l’ensemble des recettes qui réussissent toujours » (Valéry) ! Observations très souvent suivie de mesures accrochées à un nombre et à une incertitude sur ce nombre. Si « les instruments ne sont que des théories matérialisées » (Bachelard) il apparaît bien délicat d’expérimenter sans laisser de côté sa pré-conception du monde. D’effectuer un choix sur le très grand nombre de phénomènes (ch.1) sans faire intervenir l’intuition du scientifique qui saura poser son attention sur tel, plutôt que sur tel autre. Raison accrochée à des principes dont le théoricien saura là aussi miser sur leur puissance heuristique et dont la compatibilité parfois douteuse ouvre souvent de nouveaux horizons de la connaissance, levant par là même d’ancien paradoxes.

L’auteur nous propose un parcourt initiatique où la mesure (ch.2), ses modes d’acquisition, sa qualité et ses limites techniques ou physiques, dont la plus fameuse est celle liée au flou quantique, en constituent la porte d’entrée.

Leur traitement conduit à l’établissement d’une loi (ch.3) qui «  résume les mesures en une fonction » et qui est « la meilleure expression de l’harmonie interne du monde » (Poincaré). La loi répond au comment, pas au pourquoi du phénomène et le caractère circulaire du principe d’induction (relier les effets aux causes par une loi), injustifiable par la seule logique, ne repose que sur la simple confiance dans la compréhensibilité de l’univers par la raison. Heuristiques, interdicteurs, conservatifs ou extrémaux, susceptibles d’être remis en cause, certains sont reliés à des groupes d’invariance (Nöeter).

Ce « corps à corps » engagé par la science (ch.4) dans son discours sur l’univers conduit à l’interprétation de relations inattendue, telles celles entre espace-temps-matière des relativités, et dont le caractère conventionnel ne tient que par la cohérence de sa logique interne.

La notion même de grandeur (ch.5) étant à ce jour comprise à l’aide de champs décrivant dans l’espace et dans le temps la variation lente de certaines grandeurs scalaires ou vectorielles dans un certain volume, et brutale à leur surface.

Quant à la valeur de certaines de ces grandeurs (ch.6) elles conduisent à des constantes, chacune liées à un domaine de la physique. Elles semblent en limiter définitivement la connaissance et leur combinaison pourrait conduire à une théorie unifiée de la physique. De la réalité observée et mise en expérience, des lois sont établies à partir de tableaux de valeurs accordées à certaines grandeurs, la science nous en propose une interprétation qui est ce qu’on appelle la théorie où les concepts sont librement inventés.

Cette théorie (ch.7) qui trouve une « nécessité aux lois » se doit aussi d’offrir de nouvelles prédictions accessibles à l’expérience pour la confirmer sans pour autant asseoir définitivement son autorité. La recherche de l’unité, « la déraisonnable efficacité des mathématiques » associant invariants et symétries, la quête de « l’explication ultime », malgré «  l’éclatement des savoirs et la disparités des discours », conduit plus à une connaissance du mode d’approche de cette réalité convoitée, qu’à la nature même de cette réalité. La sagesse du chercheur sera certainement de se contenter du plaisir procuré par cette recherche plutôt que de sa possession, à moins que l’on soit assez lucide pour accepter que la compréhension de l’univers débouche sur son absurdité. Alors, il faudra nous imaginer heureux !

Un fait est en tout cas certain, c’est que ce petit ouvrage mérite l’attention des accompagnants que nous sommes auprès de nos jeunes élèves.

Jacques Cazenove



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