Induction ou déduction

Bonjour amis des sciences (et des arts, je suis sûr que beaucoup d'entre vous aiment les arts...). J’ai toujours cru (on m'a toujours appris) que la physique raisonnait par induction d'un cas particulier vers le cas général , à l'inverse des maths qui raisonneraient par déduction, tirant toutes les conséquences d'un système d'axiomes posé a priori.
Mais voilà que les nouvelles théories de la physique, celle des cordes en particulier semblent procéder par déduction, ne s'appuyant sur aucun fait avéré.
Je me trompe ou bien y aurait-il un changement de méthodologie en ce qui concerne les sciences physiques ?
Cordialement.
Jean-Louis.

Réponses

  • Bonjour.

    C'est une présentation de philosophe pas très scientifique, pas très au courant (mon prof de terminale math élem, par exemple) que de faire cette distinction ("la physique raisonnait par induction d'un cas particulier vers le cas général , à l'inverse des maths qui raisonneraient par déduction, tirant toutes les conséquences d'un système d'axiomes posé a priori."); cette distinction battue en brèche par la réflexion philosophique du vingtième siècle (voir Popper, Kuhn, Feyerabend, et les analyses historiques de Koyré).
    Il suffit de relire "principes mathématiques de la philosophie naturelle" de Newton pour voir que la physique classique, une fois constituée, était très déductive, ou bien voir la théorie du corps noir par Planck pour voir une théorie "contre-inductive). Et avant Newton, jusqu'à Galilée et Descartes (à l'exception notable de Kepler), la règle des orbites circulaires n'était en rien une découverte inductive, mais bel et bien un principe dont découlait la théorie (Y compris les tables de position des planètes).

    A côté de cela, l'expérimentation "à priori", sur des domaines nouveaux, a fait apparaître des champs de connaissances mal reliés à la règle générale où quelques idées généralisantes (*) ont permis de faire une première théorisation. Mais très souvent, cette nouvelle théorisation a été construite à l'aide de la théorie générale.

    Donc rien de nouveau dans le ciel de la physique; simplement, comme nos shtameurs, les physiciens publient très vite des théories nouvelles en espérant être le nouveau Newton (ou Einstein, ou...); alors même qu'ils devraient savoir (Popper) qu'une théorie non testable n'est pas de la science.

    Cordialement.

    (*) C'est de cette façon qu'on apprend, bébé, à connaître le monde, donc pas de raison qu'on ne le fasse pas à défaut d'autre chose.
  • En espérant ne pas dire trop de bêtises, ma vision :

    En dehors des Mathématiques, qui, parce qu'elles ne reposent pas sur l'observation du réel (et que la notion de "validation expérimentale" n'y a pas cours), échappent à mon commentaire, je dirais que toutes les sciences passent d'abord par une phase descriptive (longue et fastidieuse), (p ex la biologie/botanique avec Linné / Buffon), pour entrer par la suite dans une phase où on essaie de trouver une théorie qui cadre avec tout ce qui a été observé auparavant (p ex la loi de sélection naturelle de Darwin).

    En physique, cette approche inductive a pu mener à des impasses (ex hypothèse des épicycles pour expliquer le mouvement des planètes).

    Je dirais que la théorie des cordes relève de cette approche.

    C'est pourquoi les plus grands physiciens (Newton, Einstein), se réclament d'une démarche déductive, beaucoup plus solide. Newton disait "je ne fais pas d'hypothèses".
  • Merci Gérard.
  • La physique utilise les objets mathématiques comme modèles (au sens de représentation de la réalité) du monde.
    Lorsqu'on travaille sur ces modèles, on fait des mathématiques et donc des déductions.
    L'adéquation entre le modèle et la réalité est établie par l'expérimentation.
    Une fonction est un ensemble $f$ de couples tel que pour tous $x,y,z$, si $(x,y)\in f$ et $(x,z)\in f$ alors $y = z$.
  • Bonjour Urmk.

    peux-tu expliquer en quoi la théorie des épicycles et donc sa base qui est "tout se fait par mouvement circulaire" est le résultat de "une phase descriptive (longue et fastidieuse)", [] et comment on est "entré par la suite dans une phase où on a essayé de trouver une théorie qui cadre avec tout ce qui a été observé auparavant" ?

    Cordialement.
  • La théorie des épicycles a cherché à expliquer tous les mouvements des astres (tels que connus par de multiples observations antérieures) en postulant des mouvements circulaires, et en essayant d'expliquer tout nouvel écart éventuel avec une nouvelle observation par l'introduction d'un nouvel épicycle .... jusqu'à ce qu'on jette l'éponge, le pouvoir explicatif de la théorie étant manifestement insuffisant.. ..

    En maths, rien n'empêche (cela a aussi été fait) , "d'observer" la répartition des nombres premiers, par exemple, et d'essayer d'en induire une loi générale, mais l'infinité des nombres premiers fait qu'aucune vérification de cette loi, même jusqu'à des nombres très élevés, ne sera une preuve acceptable de véracité. L'hypothèse de Riemann part d'observations, toutes vérifiées jusqu'à présent. Elles peuvent mettre sur la voie d'un résultat, mais celui-ci ne sera pas démontré (s'il l'est un jour) par induction.
  • Ah non,

    le pouvoir explicatif était très fort, les tables ptoléméenne ou celle de Copernic fonctionnaient très bien. Et n'importe comment, si on avait besoin de diminuer les erreurs, il suffisait de rajouter des épicycles. Tu devrais lire "Les somnambules" de Arthur Koestler.
    Et tu ne donnes toujours pas une raison inductive (observationnelle) à l'usage exclusif de cercles.

    Cordialement.
  • Je l'ai lu, merci.
  • @ Jean-Luis : non il n'y a pas de changement dans la manière dont on fait des sciences, et donc en particulier dont on fait de la physique.
    Il faut comprendre que le mot "théorie" en physique n'a pas le sens de "spéculatif". Une théorie physique n'a rien de spéculatif. Il est donc erroné de parler de la théorie des cordes, de la supergravité, etc... mais on le fait par abus de langage. Une théorie physique est un ensemble de modèles de la realité physique qui est predictif et sujet à modification si ses predictions ne sont pas verifiées expérimentalement. La "théorie" des cordes ne satisfait pas ce critère.

    Voici des théories physiques :

    La mécanique newtonienne
    La mécanique quantique non relativiste, l'optique quantique
    L'électrodynamique quantique, la QCD, la théorie électro-faible
    L'électromagnétisme, l'optique physique, l'optique géométrique
    La relativité générale
    La relativité restreinte
    etc...

    Voici des modèles spéculatifs (qu'on appelle abusivement théories)

    La théorie des cordes
    La théorie de l'unification
    La supergravité
    Les theories supersymétriques
    Les théories émergentes de l'espace-temps
    etc....
  • Merci Serge, tu m'éclaircis un peu l'esprit.
    Cordialement.
    Jean-Louis.
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