Si la question est simple, la réponse est vaste. Je ne veux pas être lourd mais il me semblait difficile de parler de physique sans décrire ce que j’entendais par là. Ce premier article aura donc pour but de présenter les premières notions essentielles qui seront abordées de manière moins formelles à l’avenir. Mon but n’est pas ici de construire une encyclopédie, mais mon opinion est qu’avoir à l’esprit quelques notions fondamentales donnera de la profondeur à tout ce qui sera dit sur ce site. Vous pourrez aller au delà de ce que je dirais et en tirer des conclusions par vous-même parce que vous serez préparés.

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Quelle est cette chose qu’on appelle Physique ?

La physique est une discipline très générale. Est considéré comme une préoccupation physique tout ce qui a trait à la compréhension du monde, sa constitution, son organisation. La méthodologie est basée sur l’observation et l’expérimentation, avec comme objectif le développement de modèles qui permettent de rendre compte des observations. La physique est une science expérimentale a portée prédictive, c’est à dire que l’on recherche ce qu’il peut y avoir de général, de fondamental, derrière chaque expérience.

De cette approche sont nés divers champs qui touchent à la nature des objets physique. C’est grâce à l’expérience et aux modèles que l’on a pu regrouper les divers objets physiques sous diverses catégories. Ces catégories sont l’électromagnétisme, la mécanique, l’hydrodynamique, la physique du solide, la mécanique quantique, l’astronomie.

Dans chaque catégorie on peut identifier des propriétés générales qui orientent la manière dont on conçoit les objets. Cependant un même objet peut être vu sous plusieurs angles. Ainsi la physique fourni plusieurs descriptions. Il n’y a pas une physique, il y a des descriptions. Cependant certains concepts sont si forts qu’ils peuvent aller au delà des différences qui semblent pourtant si difficiles à transcender. Les concepts de mouvement, d’énergie, ou encore d’action sont de ceux là. Vous comprenez je l’espère déjà mieux l’origine du nom de ce site : la physique décrit toujours le monde par l’intermédiaire plus ou moins direct de la notion d’action. Imaginer un monde sans action est une réflexion à laquelle je vous invite car elle nous en apprend beaucoup sur ce qu’est le monde et sur ce qui le caractérise de manière fondamentale.

Ce sont ces concepts qui font de la physique une approche générale et profonde : à chaque niveau, du microscopique au macroscopie, la physique apporte des méthodes, des outils, une compréhension. Tout ne se résume pas à la physique, mais tout a une part de physique. Par ailleurs, j’aurai pu faire une telle description pour de nombreuses disciplines : mathématiques, sociologie, neurosciences … En fait, de par cette description on se rend compte que la physique traite du même objet que les autres sciences, mais pas avec les mêmes outils. Ce qui différencie la physique du reste, ce qui la caractérise, ce sont les outils et méthodes utilisées, les concepts retenus et ceux rejetés.

 

Brève histoire de la physique

La physique est donc très vieille. Déjà, il y a 5 000 ans en Mésopotamie, les observateurs du ciel tentaient de comprendre comment étaient organisées les astres. Ils avaient tiré de ces observations de beaux modèles. C’est grâce à leur observation méticuleuse et leur esprit d’analyse que les premiers calendriers sont apparus. Ils sont donc allés plus loin que la simple observation, ils en ont tiré des conséquences plus profondes.

 

La physique c’est en quelque sorte à l’origine une des premières sciences. Quelques millénaires plus tard, il y a 2 500 ans, d’autres individus apportèrent leur pierre à l’édifice de la connaissance. Des individus natifs de Chine ou de Grèce on mis au point la fonte, le gouvernail, les premiers sismographes, ou encore ont découvert les phénomènes électriques, ou encore conçu les premiers calculateurs analogiques (la machine d’Anticythère). Je ne parle même pas des très nombreux concepts cosmologiques (qui on traits à l’origine de l’univers et son évolution) qui sont apparus.

Les savants ont toujours trouvé place dans les diverses civilisations. Le monde arabe a apporté d’autre contributions, puis en Europe le développement de l’université aura contribué à institutionnaliser la recherche, à garantir son indépendance vis-à-vis des pouvoirs politiques et religieux. La Renaissance n’est pas en reste, elle a vu de nombreux progrès techniques et des révolutions sur le plan des idées. Enfin, aujourd’hui, la physique continue d’exister.

Mais il ne faut pas croire qu’elle soit inscrite dans une continuité avec le passé. Bien que nous utilisions de nombreuses descriptions développées par le passé, chaque époque peut être caractérisée par ce que j’appellerais simplement un état d’esprit – on parlerait de paradigme pour être plus rigoureux. Nous ne dérogeons pas à la règle. Ainsi les raisons pour lesquelles nous avons fait de la physique ont changé avec le temps, les critères et les aspects qui y étaient rattachés à ce que l’on nomme physique n’ont pas toujours été les mêmes. Nous avons changé plusieurs fois outils, utilisé diverses méthodes : même l’objet étudié a varié au cours du temps. L’orientation des expériences et du discours physique a bien entendu varié au gré des préoccupations sociales, des structures culturelles, des conditions spécifiques à un endroit endroit de l’espace à un moment donné.

 

Une autre grosse différence avec la physique “ancienne” c’est que nos outils nous permettent d’accéder à des concepts très peu intuitifs. Tant sur le plan mathématique que technique, nous pouvons exprimer et mesurer des choses qui échappent à notre perception directe. C’est aussi une des difficultés de la physique moderne, elle est obscure, bien qu’elle entraîne des éclaircissements sur la compréhension du monde. La mécanique quantique est l’exemple typique de notre impuissance face à des objets de plus en plus opaques. Cependant nous avons des moyens d’expressions satisfaisants à la lumière de ce que nous sommes capables de faire. Bien que mystérieuse et impossible à imaginer, la mécanique quantique a donné des résultats bien au delà de ce qui était imaginable. La précision de ses prévisions, malgré l’absence de sens intuitif, est bluffante.

 

Limitations de la physique

Cependant la physique ne prétend pas tout expliquer. La physique est une science de l’approximation. Les physiciens sont tous d’accord avec le fait que les implications physiques ne sont pas sans limites. J’ajouterais même que l’idée d’une théorie du grand tout est pour moi illusoire et c’est encore plus clair après avoir bien réfléchi à ce qu’était vraiment la physique, dans ses aspects les plus larges – sociologiques, historiques, techniques … Ceci montre l’intérêt d’une réflexion profonde sans laquelle on pourrait attribuer à la physique des qualités et prétentions qu’elle n’a pas, se dirigeant ainsi dans une impasse.

 

Mais tout de même, les qualités de la physique sont nombreuses et ont une efficacité réelle. On peut donc voir là une preuve de la force de la physique, ainsi que de son caractère vrai. Mais ce n’est pas la seule manière de décrire les phénomènes de manière efficace. La physique échoue à décrire de nombreux phénomènes pourtant basés sur des objets physiques, ou en tout cas constitue une approche beaucoup moins évidente et claire que d’autres champs disciplinaires.

Ce constat se présente ailleurs : pour l’illustrer prenons le cas des neurosciences et de la psychologie. L’objet de la psychologie est l’être humain, ainsi que sa conscience : si l’on veut comprendre le fonctionnement de ces derniers, le passage par les neurosciences est inévitable, pourtant la psychologie a mis en évidence des phénomènes et comportements que les neurosciences seules n’auraient pu prédire. Inversement, la psychologie y gagne à interagir avec les neurosciences, qui peuvent lui donner une base solide.

 

Pour revenir sur la physique, il n’en reste pas moins que ses implications sont passionnantes et profondes, ce qui en fait un objet de discussion passionnant, mais ni universel ni unique.

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