PHYSIQUELe modèle en physique

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Structures et modèles

La prédominance historique des modèles issus de la mécanique semble associer tout modélisme à une construction dans l'espace, construction dont les éléments satisfont à des règles bien connues (lois du choc, inertie, principes de conservation, etc.). Néanmoins, une forme assez différente de structuration de l'expérience fut, de tout temps, pratiquée. Elle consiste à mettre en évidence certaines opérations qui permettent de définir mathématiquement et a posteriori leurs objets. Telles sont les notions de force, de champ, de groupe. Elles constituent alors des structures dynamiques, mathématiquement bien définies et susceptibles de rejoindre l'expérience.

On a opposé structures et modèles comme on oppose théories à principes et théories à images. En fait, cette disposition est beaucoup trop simpliste car, si un modèle mécanique requiert forcément une loi de composition, une sorte de « mode d'emploi », l'acquisition d'une nouvelle structure s'incarne nécessairement dans des observables d'espace ou de temps. D'ailleurs, il est d'autant plus difficile de séparer les modèles de structures dynamiques plus abstraites qu'il s'agit d'un formalisme plus complexe et plus mathématique. Par exemple, les « modèles cosmologiques » actuels jouent un rôle très différent des anciens modèles d'éther. S'ils doivent, eux aussi, s'insérer dans un certain nombre d'équations aux dérivées partielles, ce n'est pas pour se substituer à la géométrie et pour en donner une version mécaniste simplificatrice. Les notions de « fluide parfait », de « rotations », de « cisaillements », les « conditions de symétrie » s'incarnent dans des formes très éloignées des données concrètes de la mécanique classique. La matière, comme le champ, se résout en structures qu'il est difficile d'assimiler aux anciens modèles et qui, cependant, n'en sont pas totalement disjointes.

Il n'empêche qu'on peut distinguer deux familles d'esprits, soucieuses de rattacher « le simple fait » à un modèle simple auquel s'appli [...]


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Pour citer l’article

Marie-Antoinette TONNELAT, « PHYSIQUE - Le modèle en physique », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 septembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-le-modele-en-physique/