Les paradigmes antique et moderne dans la science physique (extrait de Cortina A. y otros : "Filosofía de 1º de Bachillerato". Ed. Santillana)
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| LE TERME "PARADIGME" Le terme de« paradigme », présenté par Thomas Kuhn en 1962 dans son oeuvre La structure des révolutions scientifiques, est maintenant couramment employé pour désigner l’ensemble des concepts ( lois et théories) et méthodes partagés par une communauté scientifique. Une loi est une hypothèse acceptée et une théorie est un ensemble des lois reliées. Pour Thomas Kuhn les paradigmes se suivent et l'on passe de l'un à l'autre par une révolution car ils sont irréconciliables. A un moment de l'histoire, le paradigme qui modèle la science normale d'une époque rencontre des difficultés. Il s'ensuit une crise et une révolution, qui est un changement radical. On l'abandonne et l'on passe au paradigme suivant qui, à son tour, va rencontrer des anomalies qui provoqueront une crise, et ainsi de suite. Nous allons comparer ici deux paradigmes de la science physique: le paradigme gréco-medievale et le paradigme de l'époque moderne. ( Web Philosciences (www.philosciences.com), voir http://www.philosciences.com/General/Kuhn.html) LES PARADIGMES ANTIQUE ET MODERNE DANS LA SCIENCE PHYSIQUE (extrait de Cortina A. y otros : "Filosofía de 1º de Bachillerato". Ed. Santillana) La science physique, telle que nous la connaissons, n'a pas toujours été la même, et tout au long de l'histoire de la pensée occidentale, trois grands modèles d'explication scientifique ou paradigmes scientifiques sont apparus (se sont succédés) :
Nous allons étudier à la suite les deux premières: LA PHYSIQUE ANTIQUE L'Antiquité : la science physique gréco-médiévale Le premier grand modèle d'explication scientifique apparaît dans l'antiquité grecque et subsiste jusqu'à la fin du Moyen Âge. Les philosophes grecs, insatisfaits par les explications offertes par les mythes, furent les premiers à utiliser la raison pour étudier et interpréter les phénomènes de la nature et en construire une grande théorie scientifique capable d'expliquer toute la réalité existante. Dans cette première étape, l'auteur le plus influent était Aristote, et son objet de recherche était l'univers. Pour Aristote, l'univers est une réalité finie – c'est-à-dire limitée – dans l'espace, ordonnée (cosmos), il reste toujours stable et est plein de matière (le vide n'existe pas). Quelques points clés de son explication sont : 1. C'est un modèle finaliste. Aristote pense à la nature comme un grand organisme vivant et, en elle, chaque individu a à l'intérieur une finalité qu'il cherche à atteindre tout au long de son existence et qui conditionne son évolution et son développement. Aristote prend l'exemple de l'embryon qui réalise un processus très complexe d'opérations vitales (nutrition, développement...) pour atteindre son but, qui n'est autre que devenir adulte. Pour le modèle finaliste qui conçoit la nature comme un organisme vivant, la biologie est le principal modèle de savoir. 2. C'est un modèle essencialiste. L'explication des phénomènes naturels se base fondamentalement sur les qualités (l'essence) de l'objet. Par exemple, à la question : « pourquoi une pierre tombe vers le bas ? » La réponse est : « parce que c'est un corps lourd ». 3. C'est un modèle géocentrique et hétérogène. Un univers géocentrique, dans lequel la terre est fixe en son centre, et hétérogène, parce qu'on y distingue deux parties matérielles qualitativement très différentes :
4. c'est un modèle déterministe. Cette vision de la nature affirme que tout ce qui existe et qui se passe dans la nature est prévu, conditionné et établi. Cela se justifierait parce que, d'après lui, la nature est régie par deux principes :
Le déterminisme propose que la nature est un système fermé et fini, dans lequel il n'y a pas d'évènement aléatoire ni de « nouveauté ». Pour cette raison, le comportement régulier des phénomènes naturels peut se décrire par des lois, plus ou moins exactes, lesquelles, à leur tour, permettent de prévoir des évènements futurs si on connait les conditions initiales. Comment comprendre la science antique Quelle est la tâche du scientifique quand il s'agit d'étudier une réalité comme celle décrite antérieurement ? Le scientifique doit simplement expliquer ou décrire comment est et fonctionne le monde, découvrir la vérité cachée derrière les apparences. C'est pour cela qu'il s'agit d'une science à prédominante théorique et spéculative qui n'interfère pas avec la nature, mais qui se consacre à la comprendre. Son but est, avant tout, de décrire les phénomènes naturels et découvrir les causes qui les produisent. Pour Aristote, chaque individu est le résultat de quatre types de causes, reprises dans le tableau suivant :
La réponse à toutes ces questions sera l'objectif fondamental de la science jusqu'au XVIème siècle. À partir du IIème siècle l'astronome Ptolomée étendra le modèle grec, le modèle aristotélico-ptoloméen devenant le modèle considéré comme officiel pendant toute l'époque médiévale. Cependant, on commence déjà à questionner quelques unes de ses bases les plus importantes au XIVème siècle. LA PHYSIQUE MODERNE Le modèle classique . Le mécanicisme Le second grand paradigme scientifique fait son apparition à partir de la renaissance, quand on commence à abandonner le modèle antérieur et commence ladite science moderne. À cette époque, on assiste à la transition du théocentrisme (Dieu est le centre de tout) à l'antropocentrisme (l'homme est le centre de tout), et un changement radical dans la façon d'étudier et d'interpréter la nature se produit. Ce changement commence au XVIème siècle, avec des scientifiques comme Nicolas Copernic, Johannes Kepler et Galilée, et atteint son apogée aux XVII et XVIIIème siècles avec le mécanicisme d'Isaac Newton. Nouvelle vision de l'univers Pendant cette étape, on continue à considérer l'univers comme un tout ordonné et stable. Le point de départ pour le grand changement sera la substitution du géocentrisme (la Terre est le centre de l'univers) que proposait Aristote, par le modèle héliocentrique, selon lequel le Soleil – helios – est au centre de l'univers, et la Terre, loin d'être immobile, tourne autour, comme une autre planète. L'acceptation de l'héliocentrisme, qui n'a pas été immédiate, a supposé un changement radical dans la façon de comprendre la recherche scientifique, car il était plus simple d'expliquer l'univers selon ce nouveau modèle. Ce critère de simplicité s'installera pour toujours dans la science, car, comme l'avait dit le philosophe Ockham (XIV ème siècle), le plus simple est le plus rationnel ; et le rationnel est plus vrai que l'évident (en claire allusion aux apparences que montrent les sens, qui, parfois, nous trompent). Une plus grande exactitude des calculs lui en donnera la raison. Ainsi, disparaît la distinction aristotélique entre les deux mondes qui composent l'univers (mondes sublunaire et supralunaire). On conçoit à présent l'univers comme quelque chose d'infini et homogène, dans lequel il est possible d'expliquer avec les mêmes lois mathématiques tant le comportement des corps célestes que celui des corps terrestres. Le grand exemple est celui de la loi de la gravitation universelle. Le nouveau modèle théorique d'interprétation de la nature est appelé mécanicisme. De la même manière que dans le modèle aristotélique, on considérait la nature comme un grand organisme vivant, et on utilisait l'embryon biologique comme exemple théorique de fonctionnement, à partir de la renaissance, l'exemple est la machine. Ainsi, on conçoit l'univers comme un grand artefact composé de pièces connectées entre elles, qui possède un mouvement autonome à partir d'une impulsion initiale donnée par Dieu. Comme la machine la plus parfaite de l'époque était l'horloge, on la considérait comme l'image métaphorique de l'univers. D'un autre côté, on comprend que la propre nature est la matière, composée de particules qui se déplacent dans l'espace et le temps, et de forces en interaction qui donnent l'impulsion à ce grand mécanisme universel. Cependant, ce nouveau modèle coïncide en un point très important de la science antique: on considère la nature comme un système ordonné, stable et déterministe. Caractéristiques importantes de ce système sont :
Quelques autres caractéristiques de la science mécaniciste sont: . La nouvelle science est quantitative. Les phénomènes naturels ne s'expliquent plus selon leurs qualités (couleur, odeur, saveur...) qui ne sont autre que des impressions subjectives des sens. On ne peut plus étudier scientifiquement que les propriétés de la réalité qui peuvent se mesurer et se quantifier, comme la vitesse, le poids, le temps, etc... On réintroduit le concept d'atome (particule à définition mathematique). L'univers entier est composé d'une manière homogène par des atomes, c'est-à-dire, il s'agit d'un univers homogène. . Les mathématiques sont son principal outil. Puisque les phénomènes naturels peuvent se mesurer et se calculer, le langage dans lequel ils s'expriment le mieux est celui des nombres. Les mathématiques se caractérisent par la rigueur et l'exactitude de leurs démonstrations, et par leur validité universelle. . Elle cherche la cause efficiente. Il n'intéresse plus autant de chercher pour quoi ou pourquoi les phénomènes surviennent (cause finale), mais comment ils surviennent. La science moderne s'éloigne ainsi de la philosophie et de la théologie. . Elle a un caractère expérimental. Les scientifiques s'efforcent de reproduire en laboratoire les phénomènes naturels. Ainsi, ils arrivent à contrôler les conditions dans lesquels ils se produisent et éliminent tout élément externe qui complique la recherche. . Elle s'appuie sur la technique et l'invention. Pour mesurer les phénomènes et avancer dans les expérimentations, il faut créer de nouvelles techniques et instruments, comme le baromètre, le téléscope, la pendule, etc...
Le travail du scientifique mécaniciste Le chercheur ne se limite pas à observer et décrire les phénomènes naturels, ni à donner des explications théoriques. Maintenant, le scientifique :
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