Philosophie et physique - Hal-SHS

La philosophie et la physique, in Jean-François Mattéi (éd.), Le
Discours philosophique, volume 4 de l'Encyclopédie philosophique
universelle, Presses Universitaires de France, Paris, 1998, chap. 123,
p. 2104-2122. Sans les textes d'auteurs. La philosophie et la physique
MICHEL PATY INTRODUCTION
La physique et l'arbre de la philosophie : de tronc à surgeon séparé Configuration des connaissances
De la métaphysique à l'épistémologie
Niveaux de signification. Autonomie et relations
Adéquation des mathématiques.Structure systémique des théories
physiques
La mathématisation des grandeurs Sujet de la connaissance et réalité du monde physique
Les deux fonctions de l'expérience et la construction théorique Penser les changements Bibliographie
Philosophie et physique Michel Paty
Le rapport de la philosophie à la physique peut être vu comme un
cas particulier de son rapport aux sciences en général, et c'est ainsi
que nous l'envisagerons en premier lieu. Mais la physique possède une
spécificité parmi les sciences de la nature, qui s'est fait jour avec
sa constitution comme science exacte, par son lien à l'expérience
quantifiée et par la formulation mathématique de ses grandeurs, de ses
relations et de ses lois. C'est sous la modalité propre de cette forme
de pensée et de son rapport à la nature (ou au réel), par lesquels elle
pose des problèmes particuliers à la philosophie, que nous
l'envisagerons ensuite, à travers la nature de ses concepts abstraits
exprimés par des grandeurs mathématisées, de ses principes qui agencent
les structurations théoriques entre ces concepts, lesquelles désignent
des contenus et suscitent des problèmes d'interprétation ; interrogeant
la vérité de ses propositions et la réalité de ses descriptions, sa
pensée des changements conceptuels et structurels, examinant la
question de son unité et de ses raccordements aux autres sciences
descriptives d'objets, considérant sa nature de construction symbolique
effectuée en rapport à des pratiques intellectuelles et matérielles,
par élaborations et découvertes.
La physique et l'arbre de la philosophie.
De tronc à surgeon séparé
Traditionnellement, la physique était en prise directe avec le
discours philosophique, y compris la métaphysique, jusqu'à Descartes et
même jusqu'à Newton. Définie comme science générale de la nature, elle
faisait partie intégrante de la philosophie. Depuis Platon et Aristote,
la philosophie était identifiée à la connaissance rationnelle, c'est-à-
dire à la science dans son sens le plus général, en opposition à la
connaissance des êtres et des événements particuliers, objets de
l'histoire (Platon, La République ; Aristote, La métaphysique). Elle
comprenait, pour Platon, la théorie de la connaissance, ou logique, la
philosophie naturelle, ou physique, et l'éthique. Aristote ajoutait la
métaphysique, science de l'existant en tant que tel.
Ces définitions étaient encore celles de Francis Bacon (De la
dignité et de l'augmentation des sciences). Descartes considérait, pour
sa part, "toute la philosophie (...) comme un arbre, dont les racines
sont la métaphysique, le tronc est la physique et les branches qui
sortent de ce tronc sont toutes les autres sciences qui se réduisent à
trois principales, à savoir la médecine, la mécanique et la morale",
entendant "la plus haute et parfaite morale qui, présupposant une
entière connaissance des autres sciences, est le dernier degré de la
sagesse" (Descartes, Les Principes de la philosophie, lettre au
traducteur en français, souligné par nous). Quant à Newton, il se
réclamait, comme avant lui Galilée, de la "philosophie naturelle".
Les conditions intellectuelles d'une pensée physique autonome par
rapport à la théologie et à la métaphysique s'étaient cependant
lentement mises en place à la faveur des transformations, amorcées dès
la fin du Moyen-âge -chez les maîtres scolastiques des écoles de Paris
et d'Oxford, au xivè s.- et à la Renaissance, des conceptions sur la
matière, le vide, le mouvement. Des grandeurs quantifiables, peu à peu
discernables sur le fond de catégories ontologiques, s'en détachèrent à
mesure qu'elles étaient pensées comme concepts physiques : par ex., la
distinction de la matière et de l'être rendait possible la pensée du
vide physique, désormais distinct du non-être. Les qualités se
doublaient de quantités, par lesquelles elles furent ensuite
supplantées -passage des lieux à l'espace, les vitesses comme rapports
des distances aux durées, doctrine de l'impetus, etc..
Avec Galilée, Descartes et Newton, la physique acquit de fait une
nouvelle définition qui la distinguait des autres sciences de la
nature, et qui devait s'accompagner par la suite d'une nouvelle
conception de son rapport à la philosophie. Cette nouvelle définition
concerna d'abord la mécanique, comme science du mouvement des corps,
susceptible de lois exactes de relations entre des grandeurs
d'expression mathématique (position, vitesse, accélération, quantité de
mouvement, force, masse, etc.), constituées sur la base de principes ou
propriétés générales (principe d'inertie, composition des mouvements et
des forces, équilibre...). Dès la loi de la chute des corps de Galilée,
le temps fut pris comme la variable permettant de formuler la loi des
espaces et des vitesses. Les grandeurs de la mécanique furent ensuite
constituées de manière à ce que les lois soient exprimées sous forme
différentielle, à la suite de la loi fondamentale de la dynamique
newtonienne donnant la modification instantanée de la quantité de
mouvement comme effet de la force appliquée.
La mécanique détermina ainsi un mode de traitement "physico-
mathématique" fondé à la fois sur l'observation et l'expérience et sur
la considération de grandeurs définies mathématiquement (en général
continues). Ces grandeurs pouvaient être traitées par l'analyse -calcul
différentiel et intégral-, une fois connus les principes généraux
gouvernant leurs relations , ce qui offrait dès lors la possibilité
de formuler avec exactitude les lois de la physique, en général par des
équations d'évolution des grandeurs considérées en fonction du temps.
Après la mécanique, étendue, en devenant analytique, avec Euler,
Clairaut, d'Alembert, puis Lagrange et Laplace, à l'ensemble des corps
solides et aux fluides, et des corps terrestres aux corps célestes -du
système solaire-, la physique mathématique ou théorique élargit
progressivement, au xixè s., son domaine à l'ensemble des phénomènes
physiques, d'abord de la matière inerte, puis de ses transformations
-de la thermodynamique à la chimie et à la physique atomique-, à
l'exception des êtres animés.
Configuration des connaissances
En même temps que la physique affermissait ainsi la détermination
de son objet par ses exigences méthodologiques propres, d'autres
secteurs de l'étude de la nature gagnaient de leur coté le statut de
science dans une acception précise du terme, mais selon des normes
épistémologiques et des critères de scientificité différents, conçus en
fonction de leur spécificité : les sciences naturelles ou biologiques,
pour ne rien dire ici des sciences humaines et sociales. Par là-même se
trouvait posé le problème de la relation entre l'objet de la physique
et celui de ces sciences, c'est-à-dire le problème des frontières
disciplinaires.
Cette différenciation nette parmi les sciences de la nature et
l'exigence de rigueur dans leur définition peuvent être considérées
comme l'un des acquis du xviiiè siècle, époque où se marque également
la préoccupation d'une connaissance tout aussi rigoureuse et assurée
-scientifique- de l'enchaînement, de la genèse et des conditions de
constitution de ces connaissances elles-mêmes en tant qu'elles
résultent de l'activité de l'esprit humain -de Locke à Condillac, de
d'Alembert et Hume à Kant. Avec la pensée des Lumières et la
philosophie critique, et l'affirmation de l'impossibilité de systèmes
philosophiques -métaphysiques- fondés sur la nature, de nouvelles
formes de rapport entre la philosophie et les sciences se firent jour :
parmi ces sciences, la physique occupa longtemps une place privilégiée,
comme référence de la méthode, de la précision et de la certitude.
Tandis qu'étaient revendiquées une distinction et une séparation
entre les sciences et la philosophie, une autre modalité s'était
inventée pour leurs rapports explicites : la philosophie de la
connaissance, ou philosophie des sciences (terme répandu par l'ouvrage
d'Ampère, Essai sur la philosophie des sciences, 1838), ou, mieux
encore, l'épistémologie, terme forgé plus récemment et que nous
entendrons ici non seulement comme théorie de la connaissance, mais
comme étude critique des sciences particulières, de leurs contenus et
de leurs processus d'élaboration. On peut, pour ce qui est des
mathématiques, de la physique et de l'astronomie, faire remonter à
d'Alembert, au milieu du xviiiè siècle, cette nouvelle manière de
concevoir les rapports entre science et philosophie, mise en pratique
dans ses propres analyses sur les propositions, les concepts, les
principes et les méthodes de ces sciences. La philosophie de Kant
consacrait de manière générale cette distribution des tâches en
rapportant à la science la connaissance et à la philosophie
l'expression des conditions de possibilité de cette connaissance
(Critique de la raison pure).
Parmi les sciences de la nature, la physique se dist