La montre d’Einstein : sur le réalisme scientifique | Grain de philo #24

  

  

Aujourd’hui, on aborde ENFIN le réalisme scientifique. Et l’on se demande avec Einstein : que peut-on savoir du mécanisme caché à l’intérieur d’une montre fermée ?

Si vous voulez en savoir davantage sur le réalisme scientifique et notamment le réalisme structural et que vous lisez l’anglais, je vous recommande l’article de la Stanford Encyclopedia of Philosophy : « Scientific realism ».

Vous trouverez encore bien d’autres articles intéressants sur des sujets voisins dans la Stanford Encyclopedia of Philosophy qui est une source extrêmement précieuse. En français sinon, vous pouvez regarder les articles sur le réalisme dans l’Encyclopédie Philosophique qui présentent l’avantage d’exister sous une version grand public (notés GP) ou académique (notés A).

  
Merci à Jocelyn Charles pour son animation de générique. Vous pouvez le suivre sur Twitter : @lyncharl

  
Merci à toutes celles et ceux qui m’ont aidé pour le tournage, montage, etc., et particulièrement à Pleen qui était derrière la caméra et que vous pouvez retrouver aussi devant sur sa chaîne « Edukey » sur les sciences de l’éducation, allez voir !

  

La montre d’Einstein et Infeld

qzefsddssd.jpg« Les concepts physiques sont des créations libres de l’esprit humain et ne sont pas, comme on pourrait le croire, uniquement déterminés par le monde extérieur. Dans l’effort que nous faisons pour comprendre le monde, nous ressemblons quelque peu à l’homme qui essaie de comprendre le mécanisme d’une montre fermée. Il voit le cadran et les aiguilles en mouvement, il entend le tic-tac, mais il n’a aucun moyen d’ouvrir le boîtier. S’il est ingénieux il pourra se former quelque image du mécanisme, qu’il rendra responsable de tout ce qu’il observe, mais il ne sera jamais sûr que son image soit la seule capable d’expliquer ses observations. Il ne sera jamais en état de comparer son image avec le mécanisme réel, et il ne peut même pas se représenter la possibilité ou la signification d’une telle comparaison. Mais le chercheur croit certainement qu’à mesure que ses connaissances s’accroîtront, son image de la réalité deviendra de plus en plus simple et expliquera des domaines de plus en plus étendus de ses impressions sensibles. Il pourra aussi croire à l’existence d’une limite idéale de la connaissance que l’esprit humain peut atteindre. Il pourra appeler cette limite idéale la vérité objective. »

Toute cette métaphore est d’inspiration très réaliste, même si la formule finale prête à confusion par son usage spécial du mot « vérité ». Comme je l’expliquais longuement dans ma vidéo sur la vérité, dès lors que l’on admet qu’il y a un mécanisme réel (autrement dit dès lors que l’on admet le réalisme métaphysique) et qu’une théorie ou une proposition en général est donc susceptible de décrire correctement ce mécanisme (même si c’est par pur hasard, et même s’il nous est impossible de nous en assurer absolument), alors il est légitime de vouloir donner un nom à cette propriété intéressante de certains théories ou propositions, et le mot « vrai » semble tout indiqué pour cela : une théorie sur la montre est vraie ssi ce qu’elle dit de la montre correspond bien à ce que le montre est réellement. Et j’insiste : il n’y a aucune raison de faire entrer ici des considérations quant à la façon de s’assurer de cette correspondance. Comme je le disais mille fois dans ma vidéo, la vérité n’est pas une notion épistémologique.

En fin de compte, selon Einstein et Infeld, il y a bien un mécanisme réel et nous avons bien des théories de plus en plus fécondes, précises et étendues pour le décrire, et ils semblent envisager que les théories futures le seront encore davantage. Comment l’expliquer ? La meilleure façon de justifier ce succès et cette fécondité croissantes est de considérer que les mécanismes postulés par les théories successives ressemblent de plus en plus au mécanisme réel de la montre, et approximent ainsi de mieux en mieux la vérité sur la montre.

  

La montre de Descartes

Il est intéressant de lire ce passage des Principes de la philosophie de Descartes qui part du même exemple de montre fermée, développe une objection qui ressemble beaucoup à ce qu’on appelle aujourd’hui l’argument de la sous-détermination de la théorie par l’expérience (et dont je n’ai pas eu le temps de parler dans ma vidéo – je le ferai peut-être une autre fois) et développe en réponse à cela un argument réaliste assez similaire à l’argument no miracle. Bien vu, René !

« [E]n même façon qu’un horloger, en voyant une montre qu’il n´a point faite, peut ordinairement juger, de quelques-unes de ses parties qu’il regarde, quelles sont toutes les autres qu’il ne voit pas : ainsi, en considérant les effets et les parties sensibles des corps naturels, j’ai tâché de connaître quelles doivent être celles de leurs parties qui sont insensibles.

ob_0a118c_descartes.jpgOn répliquera encore à ceci que, bien que j’aie peut-être imaginé des causes qui pourraient produire des effets semblables à ceux que nous voyons, nous ne devons pas pour cela conclure que ceux que nous voyons sont produits par elles. Parce que, comme un horloger industrieux peut faire deux montres qui marquent les heures en même façon, et entre lesquelles il n’y ait aucune différence en ce qui paraît à l’extérieur, qui n’aient toutefois rien de semblable en la composition de leurs roues : ainsi il est certain que Dieu a une infinité de divers moyens, par chacun desquels il peut avoir fait que toutes les choses de ce monde paraissent telles que maintenant elles paraissent, sans qu’il soit possible à l’esprit humain de connaître lequel de tous les moyens il a voulu employer à les faire. Ce que je ne fais aucune difficulté d’accorder. Et je croirai avoir assez fait, si les causes que j’ai expliquées sont telles que tous les effets qu’elles peuvent produire se trouvent semblables à ceux que nous voyons dans le monde, sans s’enquérir si c’est par elles ou par d’autres qu’ils sont produits. (…)

Mais néanmoins, afin que je ne fasse pas de tort à la vérité en la supposant moins certaine qu’elle n’est, je distinguerai ici deux sortes de certitudes. La première est appelée morale c’est à dire suffisante pour régler nos mœurs, ou aussi grande que celle des choses dont nous n’avons point coutume de douter touchant la conduite de la vie, bien que nous sachions qu’il se peut faire, absolument parlant, qu’elles soient fausses. Ainsi ceux qui n’ont jamais été à Rome ne doutent point que ce ne soit une ville en Italie, bien qu’il se pourrait faire que tous ceux desquels ils l’ont appris les aient trompés. Et si quelqu’un pour deviner un chiffre [= un message codé] écrit avec les lettres ordinaires s’avise de lire un B partout où il y aura un A, et de lire un C partout où il y aura un B, et ainsi de substituer en la place de chaque lettre celle qui la suit en l’ordre de l’alphabet, et que le lisant en cette façon il y trouve des paroles qui aient du sens, il ne doutera point que ce ne soit le vrai sens de ce chiffre qu’il aura ainsi trouvé, bien qu’il se pourrait faire que celui qui l’a écrit y en ait mis un autre tout différent en donnant une autre signification à chaque lettre : car cela peut si difficilement arriver, principalement lorsque le chiffre contient beaucoup de mots, qu’il n’est pas moralement croyable. »

 

Poincaré, La valeur de la science

Poincaré dans le dernier chapitre de son livre La valeur de la science esquisse assez bien l’idée de réalisme structural :

« La question est de savoir si cet accord [entre les scientifiques] sera durable et s’il persistera chez nos successeurs. On peut se demander si les rapprochements que fait la science d’aujourd’hui seront confirmés par la science de demain. On ne peut pour affirmer qu’il en sera ainsi invoquer aucune raison a priori ; mais c’est une question de fait, et la science a déjà assez vécu pour qu’en interrogeant son histoire, on puisse savoir si les édifices qu’elle élève résistent à l’épreuve du temps ou s’ils ne sont que des constructions éphémères.

220px-Henri_Poincaré-2.jpgOr que voyons-nous ? Au premier abord il nous semble que les théories ne durent qu’un jour et que les ruines s’accumulent sur les ruines. Un jour elles naissent, le lendemain elles sont à la mode, le surlendemain elles sont classiques, le troisième jour elles sont surannées et le quatrième elles sont oubliées. Mais si l’on y regarde de plus près, on voit que ce qui succombe ainsi, ce sont les théories proprement dites, celles qui prétendent nous apprendre ce que sont les choses. Mais il y a en elles quelque chose qui le plus souvent survit. Si l’une d’elles nous a fait connaître un rapport vrai, ce rapport est définitivement acquis et on le retrouvera sous un déguisement nouveau dans les autres théories qui viendront successivement régner à sa place.

Ne prenons qu’un exemple : la théorie des ondulations de l’éther nous enseignait que la lumière est un mouvement ; aujourd’hui la mode favorise la théorie électro-magnétique qui nous enseigne que la lumière est un courant. N’examinons pas si on pourrait les concilier et dire que la lumière est un courant, et que ce courant est un mouvement ? Comme il est probable en tout cas que ce mouvement ne serait pas identique à celui qu’admettaient les partisans de l’ancienne théorie, on pourrait se croire fondé à dire que cette ancienne théorie est détrônée. Et pourtant, il en reste quelque chose, puisque entre les courants hypothétiques qu’admet Maxwell, il y a les mêmes relations qu’entre les mouvements hypothétiques qu’admettait Fresnel. Il y a donc quelque chose qui reste debout et ce quelque chose est l’essentiel. C’est ce qui explique comment on voit les physiciens actuels passer sans aucune gêne du langage de Fresnel à celui de Maxwell.

Sans doute bien des rapprochements qu’on croyait bien établis ont été abandonnés, mais le plus grand nombre subsiste et paraît devoir subsister. (…)

En résumé, la seule réalité objective, ce sont les rapports des choses d’où résulte l’harmonie universelle. »

 

 

 

 

 

2 réflexions au sujet de « La montre d’Einstein : sur le réalisme scientifique | Grain de philo #24 »

  1. Dans sons sens premier, le réel est ce que l’on peut appréhender avec nos sens, par opposition aux idées abstraites. Si on est un réaliste scientifique, la théorie de Newton rentre encore bien dans ce cadre. En effet, on peut faire l’expérience physique directe d’une accélération et d’une force. Nos sens nous disent aussi sans ambiguïté que nous nous déplaçons dans un espace à 3 dimensions et nous percevons le temps qui passe.

    La situation se gâte dès l’électromagnétisme de Maxwell. La réalité se doit maintenant de contenir des champs électriques et magnétiques, c’est à dire des objets mathématiques abstraits dont nos sens n’ont aucune perception directe (ou du moins des objets très approchants pour reprendre votre argument dans la vidéo). Nous ne pouvons au mieux que percevoir leur interaction avec la matière mais il y a alors un modèle mathématique complexe entre la perception et ces champs. Je vois cela comme une redéfinition ad hoc du mot « réalité ». Mais bon, jouons le jeu et admettons que des champs puissent être un élément de réalité.

    Viens alors la Relativité Restreinte puis Générale. Il faut maintenant concevoir le temps et l’espace comme faisant partie d’un objet géométrique abstrait, l’espace-temps. Il faut le munir d’une métrique, autre objet abstrait. Nous venons donc d’introduite de nouveaux objets en plus des champs électromagnétiques, des objets abstraits. Et il faut alors redéfinir le mot « réalité » une fois de plus en acceptant d’y faire figurer l’espace-temps géométrisé à la Einstein. Le ad hoc continue de plus belle…

    Et le jeu continue avec la mécanique quantique, puis la théorie des champs quantiques, puis la théorie des super cordes: à chaque fois, on rajoute de nouveaux objets abstraits, de plus en plus loin du monde sensoriel, et à chaque fois, on doit redéfinir le mot « réalité » pour accepter qu’il contienne ces nouveaux objets.

    Tout cela me semble donc totalement ad hoc. J’y vois juste des tentatives à postériori de sauver le concept de réalité. Mais si on est libre de redéfinir ce concept comme bon nous l’entendons, ce concept devient vide de sens. Je préfère donc en faire l’économie.

    Aimé par 1 personne

    • Ces difficultés ne proviendraient-elles pas, au moins en partie, de notre vision du monde basée sur une collection d’objets « réels », avec leurs caractéristiques propres et indépendantes de l’observateur? Plusieurs philosophies orientales n’ont pas suivi cette voie, mais observent l’univers comme un tout, dont les objets font partie inhérente et qu’il est illusoire d’espérer en comprendre la réalité fondamentale si on les sépare de l’ensemble. On obtient des informations pertinentes en les analysant séparément mais il ne s’agira pas de leur « nature profonde »: juste de leurs caractéristiques les plus spécifiques, ou compatibles avec nos méthodes d’analyse.

      En poussant ce raisonnement plus loin on décrit un monde mathématique comme le présente Max TEGMARKl. (https://wordpress.com/post/simulismblog.wordpress.com/361) Si la nature fondamentale de l’univers est bien mathématique, alors nous pourrions le considérer comme un univers virtuel, où les interactions auraient plus d’importance que les objets qui interagissent.

      En reprenant la métaphore de l’horloge fermée dont nous essayons de comprendre le mécanisme réel, la montre et son mécanisme seraient le résultat des calculs dirigés par le programme de simulation. Le monde « réel » dans lequel se trouverait l’ordinateur et ses programmateurs, serait à jamais hors de portée de nos investigations.

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