Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Introduction à la pensée scientifique moderne 1 Introduction à la pensée scient

Introduction à la pensée scientifique moderne 1 Introduction à la pensée scientifique moderne Pierre Sagaut Institut Jean Le Rond d’Alembert Université Pierre et Marie Curie – Paris 6 pierre.sagaut@upmc.fr http://www.lmm.jussieu.fr/~sagaut Cours de culture générale, Licence Année 2008-2009 2 Introduction à la pensée scientifique moderne Table des matières Table des matières 1 INTRODUCTION 8 1.1 OBJECTIF DU COURS 8 1.2 LA SCIENCE NE SE RESUME PAS A DES EQUATIONS ! 8 1.3 QU’ESTCE QUE L’EPISTEMOLOGIE ? 10 1.3.1 PRESENTATION GENERALE 10 1.3.2 UNE VUE ALTERNATIVE : L’EPISTEMOLOGIE COMME SCIENCE EMPIRIQUE 13 1.4 SOUS QUELLES CONDITIONS SAITON QUELQUE CHOSE ? 14 1.4.1 DISCUSSION LIMINAIRE : QU’EST‐CE QU’UNE DEFINITION ? 14 1.4.2 LA CONNAISSANCE SELON PLATON 15 1.4.3 LE PROBLEME DE GETTIER 15 1.4.4 REPONSES AU PROBLEME DE LA JUSTIFICATION : INTERNALISME, EXTERNALISME 17 1.4.5 LA CONNAISSANCE SELON NOZICK ET DRETSKE 19 1.4.6 LE DEFI DU SCEPTICISME 19 1.4.7 LES REPONSES AU SCEPTICISME 21 2 QU’ESTCE QUE LA SCIENCE ? 22 2.1 COMMENT DEFINIR LA SCIENCE ? 22 2.1.1 DEFINITION(S) DE LA SCIENCE ET CRITERES DE SCIENTIFICITE 22 2.1.2 L’OPPOSITION RATIONALISME/RELATIVISME 24 2.2 CLASSIFICATION(S) DES SCIENCES 24 2.2.1 QUELQUES ELEMENTS DE CLASSIFICATION 25 2.2.2 PRESENTATION HISTORIQUE DES CLASSIFICATIONS 26 2.3 LA SCIENCE COMME PHENOMENE SOCIAL 30 2.3.1 LA SCIENCE ET LE LANGAGE 30 2.3.2 LA SCIENCE AU‐DELA DES INDIVIDUS ? OBJECTIVISME ET INDIVIDUALISME 31 3 ELEMENTS CONSTITUTIFS D’UNE SCIENCE EMPIRIQUE 33 3.1 FAITS, LOIS, PRINCIPES, MODELES ET THEORIES 33 3.1.1 FAITS, PHENOMENES ET EVENEMENTS 33 3.1.2 QU’EST‐CE QU’UNE LOI SCIENTIFIQUE ? ET UN PRINCIPE ? 33 3.1.3 QU’EST‐CE QU’UN MODELE ? 38 3.1.4 QU’EST‐CE QU’UNE THEORIE SCIENTIFIQUE ? 41 3.2 APPROCHES GLOBALES DE LA SCIENCE ET DES THEORIES 42 3.2.1 PARADIGME ET MATRICE DISCIPLINAIRE : KUHN 42 3.2.2 LES PROGRAMMES DE RECHERCHE : LAKATOS 44 3.3 DEFINIR UN OBJET 45 3.3.1 GENERALITES : DEFINITION EXTENSIONNELLE ET DEFINITION ANALYTIQUE/INTENSIONNELLE 46 3.3.2 UNE MODE DEFINITOIRE PROPRE AUX SCIENCES EMPIRIQUES : LA DEFINITION OPERATOIRE 49 3.3.3 EXEMPLE 1 : QU’EST‐CE QUE LA MASSE ? QU’EST‐CE QU’UNE FORCE ? 50 3.3.4 EXEMPLE 2 : QU’EST‐CE QUE LE MOUVEMENT ? QU’EST‐CE QU’UNE DEFORMATION ? 52 3.4 DEFINIR UN OBJET (SUITE) : COMPLEXITE ET FRONTIERES FLOUES 54 3.4.1 CONCEPTS VAGUES ET PARADOXES SORITES 55 3.4.2 EXEMPLE 1 : VIVANT OU INERTE ? MIMIVIRUS ET ATTV 56 3.4.3 EXEMPLE 2 : LA DEFINITION DE LA MORT ET LA CRYPTOBIOSE DU TARDIGRADE 60 Introduction à la pensée scientifique moderne 3 3.4.4 EXEMPLE 3 : ANIMAL, CHAMPIGNON OU VEGETAL ? 62 3.5 DEFINIR UN OBJET (FIN) : LA CRITIQUE DE LAKATOS 64 4 QU’ESTCE QUE FAIRE UNE EXPERIENCE ? 66 4.1 DE L’OBSERVATION A L’EXPERIMENTATION 66 4.2 LA MESURE DES PHENOMENES PHYSIQUES 66 4.2.1 PERCEPTION, MESURE ET TEMOIGNAGE DES DONNEES 66 4.2.2 MESURE, PRECISION ET ETALONS 67 4.2.3 REPERES : HISTOIRE DU SYSTEME METRIQUE 69 4.2.4 LES INSTRUMENTS DE MESURE 71 4.2.5 EXEMPLE 1 : LA MACHINE D’ATTWOOD : MESURER LA MASSE ET LES FORCES 72 4.2.6 EXEMPLE 2 : LA CHAMBRE A BULLES : « VOIR » LES PARTICULES EN MOUVEMENT 78 4.2.7 EXEMPLE 3 : LE MICROSCOPE A EFFET TUNNEL : « VOIR » LES ATOMES 80 4.2.8 EXEMPLE 4 : LES LENTILLES GRAVITATIONNELLES : « VOIR » LES OBJETS LOINTAINS 82 4.3 L’OBSERVATION N’EST PAS NEUTRE 85 4.4 PERCEPTION ET FIABILITE DES OBSERVATIONS 87 4.4.1 RECEPTION ET PERCEPTION 87 4.4.2 PERCEPTION DE L’ESPACE ET GEOMETRIE(S) 92 5 LA VALEUR DES SCIENCES EMPIRIQUES 97 5.1 PRELIMINAIRE 1: QU’ESTCE QUE LA VERITE ? 97 5.2 PRELIMINAIRE 2 : UN PEU DE LOGIQUE 98 5.2.1 LES 3 AXIOMES D’ARISTOTE 98 5.2.2 TARSKI : CORRESPONDANCE, VERITE, LANGAGE ET META‐LANGAGE 99 5.2.3 GÖDEL : VERITE, DEMONTRABILITE ET INCOMPLETUDE 100 5.2.4 INTERLUDE : INFORMATIQUE, CALCULABILITE ET THEORIE DES NOMBRES 101 5.3 ESTIL POSSIBLE DE FONDER LA SCIENCE SUR LES FAITS ? 105 5.3.1 CARNAP ET L’EMPIRISME LOGIQUE 105 5.3.2 QUINE ET LE RELATIVISME ONTOLOGIQUE 107 5.4 PEUTON VERIFIER LES ENONCES SCIENTIFIQUES ? 108 5.4.1 VERIFICATION DES ENONCES D’OBSERVATION 108 5.4.2 VERIFICATION DES ENONCES THEORIQUES 109 5.5 VALIDER LES THEORIES SCIENTIFIQUES : LES METHODES 111 5.5.1 QU’EST‐CE QU’UNE METHODE ? 111 5.5.2 LE CAS DES SCIENCES FORMELLES : LA DEMONSTRATION 114 5.5.3 LE CAS DES SCIENCES EMPIRIQUES : LA METHODE EXPERIMENTALE 116 5.5.4 RETOUR SUR LA THEORIE DE L’INDUCTION 119 5.6 LE FALSIFICATIONISME : POPPER 121 5.6.1 LA THEORIE FALSIFICATIONISTE 121 5.6.2 LE CONCEPT DE VERISIMILARITE DE POPPER 123 5.7 LE HOLISME EPISTEMOLOGIQUE : DUHEM, QUINE 123 5.8 EFFICACITE ET PRODUCTION DE TECHNOLOGIES 125 5.8.1 RELATIVITE GENERALE ET LOCALISATION PAR SYSTEME GPS 126 5.8.2 MANIPULER LES MOLECULES : PINCES ET CISEAUX OPTIQUES 127 6 LA SCIENCE EXPLIQUETELLE QUELQUE CHOSE ? 130 6.1 DECRIRE OU EXPLIQUER ? 130 6.1.1 QUE VEUT DIRE EXPLIQUER ? 130 6.1.2 EXPLICATION NOMOLOGICO‐DEDUCTIVE (N‐D) 131 6.1.3 EXPLICATION INDUCTIVE‐STATISTIQUE (I‐S) 133 6.1.4 CLASSIFICATION DE HALBWACHS 133 6.1.5 EXPLICATIONS NON‐CAUSALES 135 4 Introduction à la pensée scientifique moderne 6.2 EXPLIQUER OU COMPRENDRE ? 136 6.1 INTERPRETER, EXPLIQUER ET COMPRENDRE 137 6.2 SCIENCES PREDICTIVES ET SCIENCES ANTICIPATIVES 137 6.2.1 PREDICTION, ANTICIPATION ET SCIENTIFICITE 137 6.2.2 PREVISION = VALIDATION ? LA DECOUVERTE DE NEPTUNE 138 6.2.3 ET LORSQUE CELA NE MARCHE PAS ? LES TRAJECTOIRES DE MERCURE ET DE LA LUNE 138 7 LA SCIENCE NOUS APPRENDELLE QUELQUE CHOSE SUR LE MONDE ? 140 7.1 L’OPPOSITION REALISME/ANTIREALISME 140 7.1.1 REALISME ET IDEALISME 140 7.1.2 RETOUR SUR LA QUESTION DE LA VERITE 142 7.1.3 LA THEORIE SCIENTIFIQUE EST‐ELLE UNIQUE ? 142 7.1.4 PEUT‐ON TRANCHER LE DEBAT ? 142 7.2 LE PHENOMENISME 143 7.3 LE CONVENTIONNALISME 145 7.4 LE REDUCTIONNISME 145 7.4.1 ISOLATIONNISME ET CONSTRUCTIONNISME 145 7.4.2 UN EXEMPLE ISSU DE LA PHYSIQUE MODERNE : LE MODELE STANDARD 149 8 LES MATHEMATIQUES DANS LES SCIENCES EMPIRIQUES 155 8.1 UN EXEMPLE : LA MECANIQUE 155 8.1.1 EXEMPLE 1 : LE CALCUL QUANTITATIF 155 8.1.2 EXEMPLE 2 : LA MANIPULATION SYMBOLIQUE 155 8.1.3 DEDUIRE LES LOIS DE LA PHYSIQUE : SYMETRIES ET PRINCIPES VARIATIONNELS 157 8.2 LES APPORTS DE LA MATHEMATISATION 159 8.3 POSER ET RESOUDRE UNE EQUATION : HISTOIRE D’UN LONG PROCESSUS 161 8.3.1 UNE BREVE HISTOIRE DU CALCUL 162 8.3.2 UNE « INVENTION » REVOLUTIONNAIRE : L’INCONNUE 165 9 LA QUESTION DU PROGRES SCIENTIFIQUE 168 9.1 CONTRAINTES SUR L’ACCEPTATION DES THEORIES 169 9.1.1 LES TYPES DE CONTRAINTE 169 9.1.2 UNE EVOLUTION STRICTEMENT OBJECTIVE ? L’EPISTEMOLOGIE NAÏVE 170 9.1.3 UNE EVOLUTION PARTIELLEMENT SUBJECTIVE ? INTERNALISME ET EXTERNALISME 170 9.1.4 LA NOTION D’OBSTACLE EPISTEMOLOGIQUE SELON BACHELARD 171 9.1.5 UN CAS D’ECOLE : L’AFFAIRE LYSSENKO 174 9.2 CONCEPTIONS DU PROGRES SCIENTIFIQUE 174 9.2.1 LA CONCEPTION TELEOLOGIQUE DU PROGRES 175 9.2.2 LA CONCEPTION EVOLUTIONNISTE DU PROGRES 175 9.3 LA DYNAMIQUE DES SCIENCES : CONTINUITE OU REVOLUTIONS ? 176 9.3.1 EVOLUTION DISCONTINUE ET REVOLUTIONS SCIENTIFIQUES : KUHN 176 9.3.2 LA THESE CONTINUISTE 179 9.4 FALSIFICATIONISME, PROGRES ET EVOLUTION DES THEORIES SCIENTIFIQUES 180 9.5 L’EVOLUTION DES PROGRAMMES DE RECHERCHE ET DES THEORIES SELON LAKATOS 182 9.6 LE PROGRES SCIENTIFIQUE ESTIL INELUCTABLE ? 184 10 CAUSE, CAUSALITE, DETERMINISME ET HASARD 186 10.1 CAUSE ET CAUSALITE : DE ARISTOTE AU XXE SIECLE 186 10.1.1 LES QUATRE CAUSES SELON ARISTOTE 187 10.1.2 LA CAUSALITE SELON HUME 188 10.1.3 LA CAUSALITE CHEZ KANT 190 10.1.4 MACH : LA THEORIE DE LA RELATION FONCTIONNELLE 192 Introduction à la pensée scientifique moderne 5 10.1.5 LA CAUSALITE PERCEPTIBLE : WHITEHEAD ET PIAGET 193 10.1.6 LA CAUSALITE SELON RUSSELL : LES LIGNES CAUSALES 194 10.1.7 CAUSALITE ET COMPLEXITE : LA CAUSE INUS DE MACKIE 195 10.1.8 LA CAUSALITE SELON SALMON : LA THEORIE MT 198 10.1.9 LA THEORIE DE LA QUANTITE CONSERVEE : SKYRMS 201 10.2 CAUSALITE ET LOIS SCIENTIFIQUES 201 10.3 LE DETERMINISME 205 10.3.1 LE DETERMINISME SELON LAPLACE 205 10.3.2 L’ANALYSE DE KOJEVE 208 10.3.3 LEGALISME, DETERMINISME, INCOMPLETUDE ET INDETERMINISME 211 10.4 LE HASARD 212 10.4.1 LE HASARD SELON ARISTOTE 213 10.4.2 LE HASARD SELON COURNOT 215 11 BREVE INCURSION DANS LE MONDE QUANTIQUE 216 11.1 EXEMPLE INTRODUCTIF : L’EXPERIENCE DES FENTES D’YOUNG 216 11.2 PAQUET D’ONDES ET D’ETATS SUPERPOSES 219 11.3 MESURE ET REDUCTION DU PAQUET D’ONDES 221 11.4 INTRICATION QUANTIQUE ET NONSEPARABILITE 222 11.5 CONSEQUENCES EPISTEMOLOGIQUES 224 11.6 VERS DE NOUVELLES APPLICATIONS : CRYPTOGRAPHIE QUANTIQUE, INFORMATIQUE QUANTIQUE ET TELEPORTATION QUANTIQUE 225 11.6.1 ORDINATEUR QUANTIQUE 226 11.6.2 CRYPTOGRAPHIE QUANTIQUE 228 11.6.3 TELEPORTATION ET FAX QUANTIQUE 230 12 HISTOIRE DE LA SCIENCE DU MOUVEMENT 232 12.1 LA PHYSIQUE D’ARISTOTE 232 12.2 LA PHYSIQUE MEDIEVALE 235 12.2.1 JEAN PHILOPON D’ALEXANDRIE : L’ENERGEIA 235 12.2.2 LA NAISSANCE DE LA CINEMATIQUE : LE MERTON COLLEGE D’OXFORD 236 12.2.3 LA DYNAMIQUE DE L’IMPETUS : BURIDAN 237 12.3 LA GEOMETRISATION DU MOUVEMENT 239 12.3.1 GALILEE : LA CHUTE DES GRAVES 239 12.3.2 DESCARTES : LES LOIS DU MOUVEMENT 244 12.3.3 HUYGENS : L’ORGANISATION DEDUCTIVE DES SCIENCES DU MOUVEMENT ET LES CHOCS 246 12.4 LA SCIENCE NEWTONIENNE 249 12.5 L’ALGORITHMISATION DE LA SCIENCE DU MOUVEMENT 253 12.5.1 LEIBNIZ : LE CALCUL DIFFERENTIEL ET INTEGRAL 253 12.5.2 VARIGNON : L’ALGORITHME DE LA CINEMATIQUE 254 12.6 REORGANISATIONS DE LA MECANIQUE 256 12.6.1 LE PRINCIPE DE MOINDRE ACTION 256 12.6.2 PRINCIPE D’INERTIE ET RELATIVITE DU MOUVEMENT : DES PREMISSES AU PRINCIPE DE MACH 258 12.6.3 LA RELATIVITE DU MOUVEMENT uploads/Science et Technologie/epistemologie-v14.pdf