PHYSIQUELes fondements et les méthodes

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La méthode en physique

Dans la présentation de la méthode par laquelle les lois de la physique sont généralement découvertes et établies, on laissera de côté les aspects méthodologiques qui permettent de la codifier ou de l'appliquer. Les progrès du xxe siècle, qui ont souvent abouti à construire des théories très éloignées de l'intuition commune, ont permis de clarifier les processus de la découverte et de la vérification et, en particulier, de rejeter la notion d'induction sur laquelle on avait cru pouvoir se fonder au xixe siècle, époque où les phénomènes étudiés étaient plus immédiatement représentables.

L'établissement d'une loi passe en général par quatre étapes :

– la réunion de données empiriques, le plus souvent quantitatives, grâce à l'expérience ; elles sont parfois reliées par des règles empiriques qui expriment certaines relations entre les données ;

– l'invention d'un schéma, c'est-à-dire, le plus souvent, d'un objet mathématique qui implique entre les données les relations qui sont observées par l'expérience ; à ce stade, il s'agit de la formation d'une hypothèse ;

– l'analyse détaillée du schéma mathématique conduite de manière à prédire, dans la mesure du possible, de nouvelles relations ; en d'autres termes, on détermine les prédictions contenues dans l'hypothèse ;

– la vérification par l'expérience de ces prédictions ; elle est considérée comme d'autant plus satisfaisante que celles-ci sont en plus grand nombre, davantage indépendantes les unes des autres et plus précises.

Ces diverses étapes sont plus ou moins marquées selon le cas, et certaines peuvent parfois être ramenées à l'évidence ou à la banalité, mais l'élaboration des théories complexes ou nouvelles, comme la mécanique quantique ou la relativité restreinte, est clairement passée par tous ces stades. Le temps et l'effort nécessaires à la réalisation de ce travail peuvent varier notablement selon les questions considérées.

Il est possible, à ce sujet, de faire un certain n [...]

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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 24 juin 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-les-fondements-et-les-methodes/