Chacun, ne serait-ce que par ouï-dire, connaît des théories scientifiques : théorie de la gravitation de Newton, théorie de la descendance avec modifications par la sélection naturelle de Darwin, théorie de la relativité restreinte d'Einstein, théorie quantique de Planck, théorie de l'information de Shannon, etc. Ces informations autorisent une première approche des caractéristiques d'une théorie scientifique, notamment d'une théorie physique.
1. Les caractères principaux d'une théorie scientifique
L'œuvre maîtresse de Newton, les Philosophiae naturalis principia mathematica, publiée à Londres en 1687, présente de manière exemplaire les traits essentiels d'une théorie physique.
En premier lieu, cette théorie a des vertus synthétiques. Elle apporte une vision d'ensemble d'un vaste champ du savoir et rassemble de nombreuses lois naturelles. Elle réunit la nouvelle dynamique, fondée par Galilée, et la nouvelle astronomie, à laquelle Kepler a apporté une contribution décisive. Elle soumet à une même loi les phénomènes célestes (mouvements des planètes et des comètes) et les phénomènes terrestres (chute des corps, mouvements des marées, etc.). Cette vision d'ensemble porte à son point d'achèvement la destruction, initiée par Copernic, de la vision aristotélicienne d'un cosmos finalisé et hiérarchisé.
En deuxième lieu, cette théorie se présente sous une forme déductive. Elle comprend des propositions, qui valent à titre de principes, dont d'autres propositions sont déduites à titre de conséquences. Les principes sont énoncés dans deux rubriques qui précèdent les trois livres qui étudient les phénomènes de la nature. L'une s'intitule « Définitions », l'autre « Axiomes et lois du mouvement ». C'est dans celle-ci que sont énoncés les trois grands principes de la mécanique newtonienne (principe d'inertie, proportionnalité de la force et de l'accélération, égalité de l'action et de la réaction). Sur la base de ces définitions et de ces axiomes, Newton démontre mathématiquement les pr […]
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