Toute science est-elle nécessairement déterministe ?

« Définition des termes du sujet: DÉTERMINISME : Relation nécessaire entre une cause et son effet.

Comme doctrine, c'est l'affirmation qu'aucune réalité n'échappe à cette relation, que tout est déterminé ou conditionné par des causes.

Conséquences: 1) Le déterminisme permet la connaissance scientifique des phénomènes, qui peuvent être reliés par des lois, c'est-à-dire par des relations de causalité constantes et universelles (nécessaires). 2) Dès lors, la connaissance des causes permet la prévision des effets, donc l'action.

En permettant d'agir sur les causes, la connaissance du déterminisme permet de maîtriser la nature: c'est là le rôle de la technique. «Pour le physicien, il y a déterminisme lorsque la connaissance d'un certain nombre de faits observés, à l'instant présent ou aux instants antérieurs, jointe à la connaissance de certaines lois de la nature, lui permet de prévoir rigoureusement que tel ou tel phénomène observable aura lieu à telle époque postérieure.» (Louis de Broglie, physicien). SCIENCE : Ensemble des connaissances portant sur le donné, permettant la prévision et l'action efficace.

Corps de connaissances constituées, articulées par déduction logique et susceptibles d'être vérifiées par l'expérience. NÉCESSAIRE: Est nécessaire ce qui ne peut pas ne pas être, ou être autrement.

S'oppose à contingent. Sur le plan logique, est nécessaire ce qui est universellement vrai, sans remise en cause possible. Introduction a) Le couple déterminisme-indéterminisme fait partie des concepts de base qui orientent la recherche depuis que la science existe.

A presque toutes les périodes, la plupart des savants ont présupposé le déterminisme, la croyance à l'indéterminisme étant une vue marginale, une hypothèse ad hoc pour rendre compte de quelques phénomènes difficiles à expliquer à l'intérieur du point de vue déterministe tels que la diversité naturelle, l'apparition des propriétés psychiques chez les animaux, la liberté humaine. b) Pendant le XXe siècle la croyance à l'indéterminisme refait surface dans la mesure où on croit l'avoir trouvé là où on ne l'attendait pas, en physique, et surtout dans la discipline de base, en mécanique quantique.

S'il est vrai que tout est fait d'atomes, que ce que l'on trouve en mécanique quantique doit être vrai de tout ce qui existe, alors la croyance au déterminisme ne peut être qu'une illusion, le résultat d'un préjugé infondé.

Mais nous verrons que la situation est moins simple que cela. I - Le rôle de la loi dans l'explication scientifique D'après la tradition réaliste, la science est une activité qui vise à expliquer et à faire comprendre, et l'un des meilleurs moyens d'y parvenir consiste à décrire des mécanismes exprimés par des lois, c'est-à-dire des propositions universelles valables pour toute une classe de phénomènes. a) Dans la vie courante, l'explication est toute réponse jugée convenable par la personne qui pose la question, mais l'explication scientifique est un argument où le rôle principal est tenu par une ou plusieurs lois et où la conclusion, qui décrit le phénomène à expliquer, est logiquement dérivée des prémisses et notamment des lois.

Ainsi un phénomène est expliqué si on montre qu'il s'agit d'un cas couvert par une loi.

La structure logique de la prédiction est la même que celle de l'explication : la conjonction des lois et la description des conditions particulières de réalisation d'un phénomène sert à expliquer et à prédire.

(L'explication est un moyen de faire comprendre, mais le problème de savoir quelles propriétés une loi doit présenter pour éveiller en nous le sentiment d'intelligibilité, ne peut être discuté ici.) Retenons que la loi est essentielle à l'explication. Dans sa jeunesse, l'esprit humain est très ambitieux.

Les primitifs comme les enfants veulent connaître la cause, le principe créateur de tout ce qui est.

Ils voudraient répondre à la question pourquoi.

Parvenu à la maturité scientifique, l'esprit réduit ses exigences.

Il recherche seulement comment se produisent les phénomènes, autrement dit selon quelles lois, dans quel ordre. La loi est « rapport nécessaire entre des phénomènes ».

on a dit que l'idée de loi est « tombée du ciel sur la terre », ce qui signifie que l'idée de loi vient de l'astronomie.

C'est en effet dans le domaine de l'astronomie qu'on s'aperçut d'abord que les phénomènes se produisaient d'une façon ordonnée , régulière, ce qui permit de prévoir exactement certains phénomènes comme les éclipses.

Le génie de Galilée a consisté à introduire l'idée de loi en physique.

Galilée ne se demande pas pourquoi les corps tombent, mais comment ils tombent. A l'intérieur d'une relation « légale » entre deux phénomènes, la notion de cause retrouve un sens positif, un sens technique.

La cause c'est le phénomène sur lequel je dois agir pour produire un effet.

Si je donne une valeur déterminée à la « variable », une valeur déterminée de la «fonction » s'ensuit. La loi a une grande importance pratique et technique puisqu'elle permet de prévoir.

Elle rend l'univers intelligible puisqu'elle enchaîne les phénomènes dans un réseau d'équations mathématiques.

En nous permettant d'embrasser un grand nombre de phénomènes dans une formule simple, la loi réalise une précieuse « économie de pensée ». Mais la loi ne prétend pas apporter une intelligibilité totale.

Elle ne nous donne pas le secret des liaisons qu'elle exprime entre les phénomènes.

La science n'est pas une métaphysique.

Elle constate qu'il y a des relations constantes entre les phénomènes, elle s'efforce de traduire ces relations dans le langage mathématique le plus précis.

La science se contente de poser le principe du déterminisme qui revient à dire que « l'apparition d'un phénomène est strictement déterminée par des conditions d'existence bien définis.

Le phénomène ne se produit que si elles sont réalisées, mais alors il se produit nécessairement ». Le principe selon lequel les mêmes « causes » (au sens d'antécédents constants) produisent les mêmes « effets » paraît satisfaisant pour la raison (principe d'identité).

Cependant pourquoi tels ou tels phénomènes sont-ils liés entre eux par des lois ? Pourquoi tel phénomène est-il suivi de tel autre ? Parler d'une loi de la nature c'est admettre que la relation qui unit deux phénomènes est une relation nécessaire et non pas une simple coïncidence de fait. b) Les formulations typiques des lois scientifiques sont nombreuses, et une caractérisation minimale en est que ces propositions établissent qu'un certain nombre de conditions étant données, telle ou telle situation s'ensuivra concernant soit des objets, soit des propriétés des objets, soit des classes d'objets, etc.

Toute loi décrit donc un ordre, une régularité, et depuis les Anciens on a considéré que le principe selon lequel tout événement arrive selon des lois définit une partie de la rationalité (les autres parties étant que : 1- rien ne sort de rien ni ne va vers le néant et 2- le besoin de critique pour faire progresser la connaissance). II — Science et déterminisme a) Si devant n'importe quel phénomène naturel l'esprit a tendance à se demander « pourquoi », parvenu à la maturité scientifique, il réduit ses exigences.

Il cherche seulement « comment » se produisent les phénomènes, autrement dit selon quelles lois, dans quel ordre.

La loi est le « rapport nécessaire entre les phénomènes ».

On a dit que l'idée de loi naturelle est « tombée du ciel sur la terre » ce qui signifie que l'idée de loi vient de l'astronomie.

C'est en effet ans le domaine de l'astronomie qu'on s'aperçoit d'abord que les phénomènes naturels se produisaient d'une façon ordonnée, régulière, ce qui permit de prévoir exactement certaines manifestations comme les éclipses.

Citons par exemple la première loi de Kepler énoncée en 1609 dans son « Astronomia nova » : « chaque planète décrit dans le sens direct une ellipse dont le soleil occupe un des foyers ».

Le génie de Galilée a consisté à introduire l'idée de loi en physique.

Galilée ne se demande pas pourquoi les corps tombent mais comment ils tombent.

Autrement dit il décrit la chute des corps par une formule algébrique, ce qui permet de calculer, par exemple, un corps étant lâché dans le vide à l'instant T0 ce que sera sa vitesse à l'instant T1.

La loi a une grande importance pratique et technique puisqu'elle permet de prévoir.

Elle rend l'univers intelligible puisqu'elle enchaîne les phénomènes dans un réseau d'équations mathématiques.

Le principe du déterminisme actuel revient à dire que « l'apparition d'un phénomène est strictement déterminée par des conditions d'existence bien définis.

Le phénomène ne se produit que si elles sont réalisées mais alors il se produit nécessairement.

» « L'état présent du système de la nature est évidemment une suite de ce qu'il était au moment précédent, et, si nous concevons une intelligence qui, pour un instant donné, embrasse tous les rapports des êtres de cet Univers, elle pourra déterminer pour un temps quelconque pris dans le passé ou dans l'avenir la position respective, les mouvements, et généralement les affections de tous ces êtres.

» Une intelligence qui pour un instant donné connaîtrait toutes les forces de l'univers et la situation respective des êtres qui la composent, si d'ailleurs, elle était assez vaste pour soumettre ces données à l'analyse, embrasserait dans la même formule les mouvements des plus grands corps de l'univers et ceux du plus léger atome ; rien ne serait incertain pour elle et l'avenir comme le passé seraient présents à ses yeux LAPLACE. b) Formalisation mathématique et capacité de prédiction. Dans les sciences physiques, les théories cherchent à expliquer, de la manière la plus unifiée et avec la plus grande précision possible dans le langage mathématique, l'univers.

ainsi, par exemple, la théorie de Newton réalise l'unification des lois planétaires de Kepler et de la loi de la chute des corps de Galilée, expliquant le trajet elliptique des planètes autour du Soleil comme une chute indéfiniment retardée.

Cette théorie rend compte de phénomènes divers comme la variation de la pesanteur selon la latitude ou encore le mouvement des marées. Galilée est un savant du XVI ième siècle, connu comme le véritable fondateur de la physique moderne, et l'homme auquel l'Inquisition intenta un procès pour avoir soutenu que la Terre tournait sur elle-même et autour du soleil. Dans un ouvrage polémique, « L'essayeur », écrit en 1623, on lit cette phrase : « La philosophie [ici synonyme de science] est écrite dans ce très vaste livre qui constamment se tient ouvert devant nos yeux –je veux dire l'univers- mais on ne peut le comprendre si d'abord on n'apprend pas à comprendre la langue et à connaître les caractères dans lesquels il est écrit.

Or il est écrit en langage mathématique et ses caractères sont les triangles, les cercles, et autres figures géométriques, sans lesquels il est absolument impossible d'en comprendre un mot, sans lesquels on erre vraiment dans un labyrinthe obscur .

» Dans notre citation, la nature est comparée à un livre, que la science a pour but de déchiffrer.

Mais l'alphabet qui permettrait de lire cet ouvrage, d'arracher à l'univers ses secrets, ce sont les mathématiques.

Faire de la physique, saisir les lois de la nature, c'est d'abord calculer, faire des mathématiques.

Galilée est le premier à pratiquer la physique telle que nous la connaissons: celle où les lois de la nature sont écrites sous forme d'équations mathématiques, et où les paramètres se mesurent. Pour un homme du vingtième siècle cette imbrication de la physique et des mathématiques va de soi, comme il semble évident que nous devons mesurer et calculer les phénomènes observés.

Pourtant, c'est une véritable révolution qui se manifeste dans ces lignes : elles signent la fin d'une tradition d'au moins vingt et un siècle.

La tradition inaugurée par Aristote, et que Saint Thomas a christianisé au treizième siècle.

Pour comprendre la portée de cette révolution qui manifeste et renforce une véritable crise de civilisation, il faut d'abord exposer la vision du monde et des sciences qui prédominait jusqu'à Galilée. Koyré a magnifiquement résumé le changement du monde qui s'opère entre le XVI ième et le XVII ième : on passe du « monde clos à l'univers infini ». Pour les anciens, le monde était fini, comparable à une sphère, dont le centre était la Terre, immobile au centre du monde, et la circonférence les étoiles fixes.

L'espace est non seulement fini, clos, achevé, mais parfaitement ordonné. De plus, les anciens séparaient ce monde en deux zones : le supralunaire (au-dessus de la Lune), et le sublunaire (au-dessous de la Lune).

Ils croyaient que le monde supralunaire était parfait, immuable, car on observe à l'oeil nu que le cours des astres est régulier, et toujours identique, et l'un ne peut voir aucun accident, aucun changement à la surface des étoiles.

Par contre, sur Terre, tout change, tout se modifie constamment : les choses apparaissent, se transforment et meurent.

Tout est dans un perpétuel changement.

Notre monde était considéré comme celui de la génération et de la corruption, par opposition à celui des astres. C'est ainsi qu'on en arrivait à penser une hiérarchie et une imitation d'un monde à un autre.

Notre monde imparfait et changeant tentait d'imiter le caractère incorruptible et parfait du monde des étoiles.

Par exemple, si l'individu doit mourir, en se reproduisant il perpétue l'espèce.

L'individu meurt mais l'espèce est immortelle.

Se reproduire revient à tenter d'imiter, autant qu'il se possible, l'immortalité du monde supralunaire. On a donc un monde orienté de façon absolue.

Non seulement la Terre est le centre du monde, mais chaque chose a sa place naturelle, chaque élément son lieu naturel.

Ainsi la pierre est attirée par la terre, et y retombera toujours si on la lance, ainsi le feu « monte » vers son lieu naturel, l'éther.

Cette vision du mode est celle d'un cosmos, clos, achevé, hiérarchisé.

Chaque chose, dont l'homme, y a sa place et sa fonction.. »