La théorie physique, son objet et sa structure

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Résumé

« La Théorie Physique, son objet et sa structure », est une œuvre du philosophe des sciences, historien et scientifique Français Pierre Duhem. Il fut mis à l’écart par les milieux intellectuels à cause de ses idées politiques d’extrême droite. Royaliste, s’opposait à Zola et Dreyfus, ainsi qu’à la république qui se mettait en place à la fin du 19° siècle. L’œuvre fut publiée en France en 1906, elle permet de regrouper une partie de ses travaux, dont ceux qu’il a utilisés pour assurer ses cours en tant que professeur dans des facultés de science de nombreuses villes de province.

Bien qu’ayant servi à faire progresser de nombreux domaines de la science, cette œuvre est controversée à sa publication. Duhem va tenter de savoir si dans les sciences prises dans leur globalité, la théorie peut être de façon générale applicable à toutes les sciences ou est en lien avec un domaine scientifique plus restreint. À cette question, par un long cheminement rigoureux, et aidé par ses travaux tout au long de sa carrière, Duhem répond que le champ d’application d’une théorie générale peut se retrouver à travers la physique, d’où sa théorie physique qui devrait s’appliquer à toutes les sciences.

L’ambition de l’auteur est donc de distinguer un instrument pour analyser les sciences, un instrument qui pourrait s’appliquer à toutes les sciences. Il va, par une démonstration didactique, prouver que cet instrument est fiable et régulier. Il le met à l’épreuve de certains essais et tests, et prouve qu’il peut être utilisé avec certitude. C’est ainsi que Duhem, après avoir dégagé l’utilité de la théorie physique, va présenter son objet et sa structure. De façon très modeste, l’auteur affirme dans son introduction « Cet écrit sera une simple analyse logique de la méthode par laquelle progresse la Science physique ». L’auteur cherche à en démontrer l’applicabilité concrète, de façon quotidienne, et à pouvoir la faire évoluer tous les jours aux côtés de la science dont elle permet l’analyse.

Dans son œuvre, Duhem va affirmer sa position pour une physique théorique dite « abstraite », dans laquelle les changements d’état d’un élément, qui passerait d’un état à un autre, ne seraient pas liés uniquement à un mouvement restreint, mais devraient s’analyser comme liés à un contexte général, venant des autres sciences, suivant entre autres les travaux de Newton. Ce système doit être construit comme une convention, et permet de rassembler toutes les expérimentations et toutes les expériences sur un même champ, afin de n’isoler aucune proposition, aucune hypothèse scientifique qui permette de vérifier par une science une proposition faite dans une autre science.

En effet la théorie physique peut se définir comme une branche de la science physique qui a pour objet d’étudier l’aspect théorique des lois physiques, par le biais de systèmes mathématiques. On en déduit par là des constantes physiques, fruit de systèmes mathématiques, liés aux lois physiques.

Les analystes et historiens notent ainsi son opposition à la notion d'experimentum crucis. En effet Duhem montre son opposition aux interprétations matérialistes ou réalistes de la science physique et de la chimie. Il s’affirme en faveur d’un certain « instrumentalisme », terme qu’on lui attribuera pour la thèse selon laquelle la science ne doit pas servir à décrire la réalité au-delà du réel, mais doit se limiter à prédire ce réel, afin d’analyser les phénomènes passés et présents pour tenter de dégager une règle pour l’avenir. L’auteur rejette ainsi le fait de se servir de la théorie physique pour expliquer ces phénomènes, au-delà du réel. Il le limite à « un système de propositions mathématiques » qui découleraient de principes scientifiques que l’on sait immuables, ou du moins assez fiables pour s’y appuyer. Ces propositions mathématiques devant uniquement être utilisées pour donner la représentation la plus proche possible des lois expérimentales.

En outre, Duhem s’oppose à F. Bacon en affirmant qu’il n’existe aucune « expérience cruciale » en physique. Il rejette le fait que l’expérience puisse être suffisante pour dégager une vérité physique ou chimique qui serait absolue et vraie dans tous les cas de figure. Il estime que chacune de ces expériences peut voir son résultat varier selon que l’on fait varier d’autres facteurs. Il refuse donc de confronter une thèse ou une simple proposition parmi d’autres avec l’expérience, et préconise de lier l’expérience soit à toute la théorie dans son entier pour la vérifier, soit à ne pas faire d’expérience partielle. Il dira par ailleurs : « L'accord avec l'expérience est, pour une théorie physique, l'unique critérium de vérité. » Son idée sera ensuite reprise par Quine. Outre une plus grande précision, et plus grande exactitude, Duhem estime que cela permet de gagner du temps et de l’énergie, en rassemblant les lois physiques isolées dans des thèses, ce qui permet de réduire les apprentissages, et de ne pas éparpiller les connaissances ou les expérimentations.

Enfin, Duhem considère que ces lois physiques rassemblées en théories fondent une vérité naturelle, stable et absolue au fur et à mesure qu’elles se confrontent et se vérifient avec les expériences. Sa classification des sciences à l’aide de la théorie physique dégage des vérités naturelles, c’est à dire une classification naturelle, évidente ; les éléments des sciences provenant de la nature. Cette stabilité dans les thèses et les propositions, fruit de la théorie globale, doit alors se retrouver dans le fait qu’une proposition, basée sur une autre qui soit vraie, puisse être vérifiée à son tour, afin de monter un système.

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