La naissance de la science - Centre de Physique Théorique

La naissance de la science Carlo Rovelli Université de la Méditerranée, 2006-2007
Lundi de 10h00 à 12h00, A11 ; mercredi de 16h00 à 18h00, A10
rovelli@cpt.univ-mrs.fr Site du cours : http://www.cpt.univ-mrs.fr/~rovelli/NS.html
1. Le début de la compréhension rationnel du monde : Anaximandre. 2. Le grand rêve grec : comprendre le monde avec les maths. Pythagore,
Platon et Aristote. 3. La première réalisation du rêve : l'astronomie alexandrine de
Hipparque et Ptolémée. 4. La Terre fait partie du ciel : Copernic. 5. Régularités sur terre; la découverte de la première loi de nature sur
la terre : Galilée. 6. La synthèse du ciel et de la terre et la réalisation du rêve : Kepler
et Newton.
Le cours : Retracer les étapes fondamentales de la grande aventure humaine
qu'est la science. Objectif : 1. Comprendre ce qu'est la science. Comprendre et discuter
les bases, les points de force et les limites de l'approche rationnelle à
la compréhension du monde.
2. Exercice de réflexion et discussion.
3. Education de base sur l'évolution de la pensée scientifique. Evaluation : Questions choix multiple. Extra points (positives) pour la
participation discussions en cours. Extra points (positives ou négatives)
pour devoirs et dissertation. Références
- Julian Barbour "Absolute or Relative Motion" (Cambridge University
Press, UK, 1989)
- Lucio Russo "The forgotten revolution" (Springer Verlag, 2004)
- Max Jammer "Concepts of Space" (Harvard University Press, USA, 1954)
- Ludovico Geymonat "Storia del pensiero filosofico e scientifico, Vol 1"
(Garzanti, Italie, 1970) Quelques textes en français
- A Koestler "Les Somnambules" (Livres des Poche 1967)
- JP Maury "Une histoire de la physique sans les équations" (Vuibert
2002)
- R Taton "La science antique et médiévale" (Quadrige 1957)
- GER Lloyd "Une histoire de la science grecque" (Le Seuil 1999)
- D Guedj "Le Théorème du Perroquet" (Le Seuil 1998)
- G Argoud "Science et vie intellectuelle à Alexandrie" (Université de
St Etienne 1994) Un site intéressant sur la science grecque :
http://fsoso.free.fr/conferences/index.htm Principaux textes historiques donc on parlera
- Platon "7ème lettre", "Fédon"
- Aristote, "Physique"
- Ptolémée, "Almageste"
- Copernic, "De Revolutionibus"
- Galilée, "Dialogo sopra i massimi sistemi"
- Newton, "Principia"
1er course : Le début de la compréhension rationnel du monde : Anaximandre. Présentation du course Pas vraiment un cours comme les autres. Ici on n'apprenne pas une science
particulière. Nous allons discuter et chercher de comprendre que est que
la science. Cela est important soit si votre idée est d'être des
scientifiques (possible, mais peut être seulement peux entre vous) soit si
vous allez utiliser la science dans votre métier ou dans votre vie (très
probable), mais aussi si pour vous la science ne sera pas central dans
votre métier. Parce que la science est une des bases de notre monde et de
notre civilisation. Si on ne comprenne pas que est la science, dans son
bien et son mal, sa force et ses limites, on ne comprendre pas le monde
dans le quel nous vivons. On risque d'avoir des idées fausses sur notre
monde. Donc, ce course est plutôt un course de culture générale que non
une course spécialisé. Ce que j'aimerai d'obtenir dans se course est de vous apprendre quelques
idées générales sur la science - mais plus encore, contribuer à vous
apprendre à réfléchir, à voir les problèmes en général, à discuter,
développer et faire grandir et évoluer les idées. Donc dans ce cours il y aura quelques notions à apprendre, mais surtout des
idées à digérer, discuter, bien sure, critiquer, si vous n'être pas
d'accord. Je ferai des courses, genre course magistral, mais on aura aussi
beaucoup de temps pour discuter, et j'espère que vous ne soyez pas timide
dans la discussion. N'ayez pas peur de dire des bêtises. Au contraire,
les bêtises sont très utiles dans la discussion, parce qu'elle nous aides à
mieux comprendre, à sortir des idées préjugées, et avancer dans la
discussion. Votre engagement et notes: Il y a deux façon de suivre ce course pour vous. Ca dépende de ce que vous
voulez. Si vous voulez tout simplement passer le cours, et avoir une idée
de ce que est la science, vous venez au course, chercher de participer en
classe, prenez des notes. L'examen sera un questionnaire à choix
multiple, et des questions qui demandent une réponse plus complète, qui va
simplement tester si vous êtes ici et vous avez retenue des informations de
base et des idées de base. A la fin de quelque course, je vais vous
donner des questions. Les questions quelque fois demandent un peut de
réflexion. Je ne veux pas voire vos réponses. C'est pour vous, pour vous
tester vous mêmes. L'examen final sera largement un choix entre les mêmes
questions données en cours. La deuxième façon de suivre ce course est de y mettre plus d'énergie. Si
ce donc on va parler vous intéresse, et vous voulez un note plus haute,
vous pouvez travailler plus. Pour cela, je vous donnerai des devoirs à
faire, des textes à écrire. Vous m'amenez vos travaux, et je garde des
notes, qui s'ajoutent à la note finale. Questions?
Discussion. Qu'est ce que la Science ?
1. Question: Que est ce que la Science ? - discussion Possibles éléments de réponse: 1. Explication de la multiplicité de phénomènes sur la base de peut
d'hypothèses simples qui peuvent justifier tous les manifestations de la
matière. 2. Lois, modèles, théories. Une lois ou modèle décrive la nature. Elle
décrive le «comment» d'un certain phénomène. Une théorie explique la
nature. Elle explique le «pourquoi»d'un phénomène, ou d'une ensemble de
lois. Une théorie est un cadre conceptuel qui explique des observations et
des lois existantes et prévoit des neufs 3. Mathématique: modèles mathématiques 4. Observation de la nature: connaissance par l'expérience (et non pas
l'introspection). Observations avec esprit critique : séparer les éléments
essentiels d'un phénomène des facteurs de perturbation (inessentiels).
Trouver des similarités dans des phénomènes différents 5. Expériences: non seulement observation, mais interrogation active : on
monte une situation
particulière qui nous apprend quelque chose de général. Manipulations
«active» pour chercher la vérité, pour découvrir des nouveau phénomènes. 6. Etudie des régularités de la Nature. 7. La science fait des prédictions. Le rôle des prédictions est double: D'abord, elles nous sont très utiles.
Exemples?: (Un ingénier applique la théorie et peut calculer si un pont va
tomber ou no, avec une certaine dimension des piliers de béton. La
prédictions sur la résistance du béton nous sauve de la nécessité de devoir
y arriver par tentatives et erreurs.)
Mais il y a un autre rôle très important des prédictions: Les théories
scientifiques sont testées par leur prédictions. (Exemple: Einstein et la
déflexion de la lumière par le soleil.) Cela est très important: si une
théorie ne fait pas de prédictions, elle n'est pas vraiment scientifique. 8. Hypothèses. Supposition, conjecture, hypothèse de travail, que l'on
accepte
provisoirement comme vraie, et à partir de laquelle on développe de façon
déductive un raisonnement, une lois, ou une théorie mathématique. En
effet, pour être scientifique un théorie doit être telle que ce soit
possible de prouver quelle est fausse,
avec des observations (Principe de falsification de Popper). (La théorie
que « la lune est peuplée par les petits hommes verts qui peuvent lire nos
esprits et se cacheront toutes les fois que n'importe qui sur terre les
recherche, et se sauveront dans l'espace profond toutes les fois qu'un
vaisseau spatial vient près» n'est pas testable) 9. La science change: dynamisme de la science: évolution. Quand une
théorie ne peut pas expliquer de nouvelles observations, les chercheurs
essayent de construire une nouvelle théorie. Ça deviens de plus en plus
difficile à mesure que notre connaissance augmente, parce que la nouvelle
théorie devrait non seulement expliquer les nouvelles données, mais
également les vieux faits que les vieilles théories ont expliqués. 10. La science offre un regards sur le monde, un langage pour décrire le
monde, un façon de comprendre le monde, de structurer le monde dans la
pensé. une vision du monde. Mais c'est une vision du monde qui change. 11. La science est basé sur la discussion. Le critère de vérité n'est pas
un livre, l'autorité d'un homme ou d'une institution, la tradition, le
pouvoir, l'argent ...
Pas de dogmes, abandon des préjuges, esprit critique.
Les critères de vérité sont deux: convaincre les autres (avec une
explications plus simple et plus convaincant des phénomènes, et, faire des
prédictions corrects.) 12. La science met en doute des certitudes acquises (la terre est le centre
du monde). 13. Pas de vérité « finale » dans la science. On peut toujours améliorer
notre compréhension. Donc la "méthode scientifique" est caractérisé par: - observation de la nature
- expériences
- recherche de régularités de la nature
- hypothèse simples pour expliquer
- doute et abandon de préjuges (la terre est le centre du monde)
- ouverture à idées nouvelles
- modèles mathématiques (théories)
- prédictions (tests de la théorie)
- discussion
- évolution des modèle
- nouvelle vision et interprétation du monde, mais une vision qui change.
- mis en doute des idées et des certitudes acquises.
- certitude limité (à comprendre).
Attention :
Il y a des différents types de sciences, qui réunissent tous ou seulement
certain de ses éléments. Nous