PHYSIQUELes fondements et les méthodes

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Une science exacte

La physique est l'archétype de la science exacte. Il faut voir là une hypothèse fondamentale, qui peut être énoncée de la manière suivante : les phénomènes naturels obéissent à des lois fixes. Plus précisément, il apparaît que la réalité peut être décrite, et ses processus prédits à l'aide de représentations mathématiques. De telles représentations sont constituées par un objet mathématique plus ou moins complexe qui est mis en correspondance avec la réalité. Ainsi, pour bâtir la dynamique, Newton fait correspondre le mouvement d'un mobile à une représentation analytique de sa position en fonction du temps x(), et il propose des hypothèses simples sur cette fonction (continuité, dérivabilité). De même, il postule qu'il existe une cause à l'origine du mouvement, représentée par un vecteur mathématique F et appelée force. Au système réel dynamique est ainsi associé un objet mathématique relativement complexe, constitué par l'ensemble de x() et de F. À l'intérieur de la représentation mathématique adéquate, les lois de la physique prennent l'aspect de relations ou d'équations qui gouvernent l'objet mathématique : ainsi, en dynamique, on posera F = mγ, où l'accélération γ est obtenue à partir de x() par des dérivations. C'est l'existence de telles relations qui donne son importance à la représentation mathématique. De telles représentations font partie de la logique propre du langage, même si elles n'atteignent pas le stade de la formulation mathématique. C'est précisément cette dernière étape qui fait de la physique une science exacte, car elle est capable de prédictions et de vérifications quantitatives.

On peut se demander ce qui justifie une telle hypothèse. Il n'est pas du tout évident, a priori, qu'un domaine de la connaissance soit représentable mathématiquement d'une manière féco [...]


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  • : professeur à l'université de Paris-Sud, Orsay, doyen de la faculté d'Orsay

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Roland OMNÈS, « PHYSIQUE - Les fondements et les méthodes », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 27 février 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-les-fondements-et-les-methodes/