Science, chapitre 0

Rahan

An 12 728 Av. JC
Comme chaque matin, Rahan le fils de Crao s’éveille aux leurs de l’aube et débute sa journée consacrée à de nouvelles découvertes, rappelons qu’il travaille pour l’hebdomadaire Pif le Chien.
Ce matin, il fait fi de ses habitudes végétariennes et décide de partir à la chasse au mammouth afin de se faire cuire un bon steak.
Il sort de sa grotte et part en direction de la steppe où broute un troupeau de pachydermes.
(Flash N°1 : déplacement au sol suivant 2 directions X et Y).
Arrivé dans la savane près du point d’eau, il observe le troupeau et choisit un jeune mammouth qui semble assez appétissant.
Il se rapproche à pas de loup lorsque soudain, en passant sous un baobab, un smilodon (tigre à dent de sabre) perché dans ce dernier bondit !
(Flash N°2 : déplacement vertical de haut en bas suivant Z).
Une décharge d’adrénaline diminue la vitesse de l’horloge interne de Rahan et il voit comme au ralenti la bête lui sauter dessus.
(Flash N°3 : les événements se déroulent séquentiellement en fonction du temps T).


Il dégaine son célèbre coutelas mais vous imaginez bien qu’il n’y a que dans les BD pour enfants où l’on peut vaincre un bestiau de 500 kg avec un simple bout d’os.
Dommage car dans son dernier souffle, Rahan venait de comprendre qu’il vivait dans un espace 3D (XYZ) dont les événements dépendent les uns des autres avec des relations de causes à effets (T).
Le démarrage de la science venait de perdre 10 000 ans d’un seul coup de dents !

ANTHROPOLOGIE DE LA SCIENCE
La transition de la pensée primitive vers la pensée rationnelle moderne s’est échelonnée sur plusieurs millénaires.
L’anthropologue Lucien Lévy-Bruhl considère que l’invention ex-nihilo (?) du langage n’était pas suffisante pour aboutir à l’apparition de la logique. Il pense que le prérequis décisif fut l’apparition dans une langue des notions d’inclusion et d’implication causale [2], le Grec ancien possède justement ces notions.
L’écriture fut inventée vers 3300 Av. JC en Mésopotamie, elle n’est que la transcription du langage, cette évolution décisive permit la conservation physique de l’expérience cumulée.
Tout était alors en place pour permettre l’explosion fondatrice de la science moderne, cette époque fut nommée le miracle de la Grèce antique dont l’une des figures de proue fut le célèbre Aristote.
Cependant, la période « préhistorique » qui mena à cette âge clé nous est inconnue car des données précieuses sont parties en fumée dans l’incendie de la bibliothèque d’Alexandrie.

Grèce antique : les fondations
Vers 300 av. JC, Euclide -probable disciple d’Aristote- fit la première mise en forme rigoureuse de notre monde perçu comme de « l’espace et du temps » à travers Les Éléments, son célèbre traité fondateur des mathématiques et de la géométrie.
Le concept d’espace Euclidien n’est qu’un mot inventé pour caractériser ce que chacun perçoit naturellement, ceci étant posé sans vouloir retirer à ce brillant fondateur la rigueur apportée à ses travaux qui ont servi de base au développement des mathématiques.
Les modèles traités dans cette œuvre sont basés sur les notions d’espace et de temps, concepts primaires qui ne peuvent être définis rigoureusement à l’aide du langage sans tomber dans l’autoréférence.
Durant 2000 ans environ, les travaux d’Euclide sont restés la référence absolue en géométrie [4].

La renaissance et le mouvement scolastique
Durant le moyen âge, soit sur une période de 1500 ans environ, aucun progrès scientifique significatif ne fut réalisé. Dans ce cas, les smilodons n’y sont pour rien !
La cause est sans doute à rechercher du coté des religions qui bloquèrent tout embryon d’évolution des connaissances.
Il fallut attendre la renaissance au 13e siècle et l’avènement du mouvement scolastique dans les universités chrétiennes. Ce mouvement introduisit la pensée Grecque en occident avec en particulier la traduction en latin des œuvres d’Aristote (Organon) et d’Euclide (Les éléments).
Cette période est considérée comme fondatrice de la science moderne grâce à l’action de grands esprits tels que Thomas d’Aquin ou Roger Bacon. Le premier fit le maximum pour intégrer la pensée Aristotélicienne sans contredire les écritures et le second introduisit l’empirisme (ou expérience) qui est le pilier de la recherche scientifique.

La physique classique
Puis, comme on pouvait s’y attendre, l’observation de la nature et en particulier des astres conduisit à la remise en cause de l’un des principaux dogmes de l’église catholique avec la révolution Copernicienne [1].
La terre n’était plus le centre de l’univers…
Cette révolution conduisit au 17e siècle à la naissance de la physique classique avec les théories fondamentales suivantes :
– gravitation (Newton)
– électromagnétisme (Maxwell)
– thermodynamique (Carnot/Clausius/Boltzmann).

La physique moderne
La physique classique n’a été remise en cause que récemment au début du XXe siècle à partir des découvertes faites aux très petites échelles (ondes/particules) et aux très grandes échelles (univers).
Cette nouvelle physique a induit une classification dimensionnelle suivant 3 échelles de travail.

Paul Jorion dans ses travaux en anthropologie de la science [2] a réalisé une étude rigoureuse décrivant une vision ontologique de l’univers. Cette approche, proposée pour la première fois par Alexandre Kojève décrit 3 types de représentations complémentaires.

3 NIVEAUX CONCEPTUELS DE MODÉLISATION

(1) L’Être donné
L’ensemble de tout ce qui constitue le monde dans lequel nous existons est dénommé « l’Être donné ».
Il s’agit donc du monde réel dans son intégralité ou monde dit transcendantal auquel on n’a accès qu’indirectement et partiellement à travers nos sens.

(2) Le monde sensible
Le monde des sensations relayé par les 5 sens de l’être humain est la seule source de données qui nous permet d’obtenir des informations sur le monde réel ou Être donné.
Les appareils de mesure développés par l’homme à l’aide de la technologie peuvent également être considérés – avec prudence – comme des sources d’informations en provenance de l’Être donné.

(3) La réalité objective
La réalité objective est un espace entièrement conçu par l’esprit humain, il consiste à construire des modèles explicatifs pour interpréter les données issues du monde sensible.
Dans cet espace il faut d’abord distinguer la notion de concept physique énonçable en langage parlé, puis les mathématiques qui sont utilisées pour établir des calculs prédictifs. Ces dernières peuvent être associées à n’importe quel concept car ne possédant pas de sémantique, elles sont pures abstractions et donc en dehors de la physique.

3 ÉCHELLES DE TRAVAIL
Des concepts tels que « l’univers » ou « l’espace » introduisent la notion de métrique, autrement dit de mesure de distances dans le cadre des 3 dimensions spatiales que chacun perçoit.

La physique moderne ayant produit plusieurs théories incompatibles entres elles, ces dernières ont induit implicitement un découpage de l’étude de l’Être Donné suivant plusieurs échelles d’analyse.

Le physicien Marceau Felden [3] a proposé une classification pertinente suivant 3 niveaux d’échelle du plus petit au plus grand.
. Le Microcosme
. Le Mésocosme
. Le Mégacosme

1. Le Microcosme
Le microcosme est le domaine des très petites échelles.
. Sa limite inférieure est inconnue même si elle est provisoirement définie par la distance de Planck (1, 62 x 10 -35m).
. La limite supérieure est la molécule qui correspond à un assemblage d’atomes (10 -8m).
. Le composant de base du microcosme est la particule (Ex : photon, hadron, lepton)
Les domaines de la science correspondant à cette échelle sont les suivants :
– physique quantique
– physique des particules et modèle standard

2. Le Mésocosme
Le mésocosme correspond à tout ce qui est (presque) directement perçu à l’échelle de l’être humain. Dans ce niveau, se situe la vie et en particulier l’homme conscient de son existence et de son environnement.
. La limite inférieure est donc la molécule
. La limite supérieure est fixée à la taille du système solaire (10 +13m).
La plus grande partie des sciences correspondent à ce niveau d’échelle.

3. Le Mégacosme
. La limite inférieure du mégacosme correspond à la taille du système solaire.
. La limite supérieure est l’univers entier dont la taille est inconnue, on sait seulement que la distance observable est d’environ 13 milliards d’Années Lumières (1,5 x 10 +26m).
. Le composant de base du mégacosme est l’étoile.
Les domaines de la science correspondant à cette échelle sont les suivants :
– relativité restreinte et générale
– astronomie
– astrophysique
– cosmologie

CONCLUSION
A partir de la perception du monde, l’être humain a inventé des outils pour atteindre un premier niveau de compréhension de ce dernier. Ces connaissances lui ont permis de réutiliser les mécanismes de la nature pour son propre usage.
Les langages furent la base de cette évolution ex nihilo, puis le stockage des informations avec l’écriture, sa diffusion avec l’imprimerie ont accéléré la progression de la connaissance grâce à sa transmission.
Pour relier les faits observés entres eux et en déduire des informations non évidentes et certes parfois hypothétiques, il fallait établir un cadre d’inférence rigoureux qui fut effectué par Aristote à travers le concept fondamental de syllogisme.

Le cadre actuel de la Science repose sur un double découpage :
– 3 niveaux de conceptualisations ontologiques
– 3 niveaux d’échelles dimensionnelles

Cette vision est celle de l’époque contemporaine, elle est le résultat d’un démarrage laborieux mais qui s’est accéléré depuis environ 2 siècles.

Dernière question
Pour être complet, il faut aborder une question qui est systématiquement ignorée.
En effet les modèles scientifiques issus des observations sont en général pertinents comme le prouvent les réalisations technologiques qui en découlent.
Cependant, la science n’a encore apporté aucune hypothèse au moteur qui fait fonctionner tout cela, on pourrait éventuellement commencer par lui trouver un nom ou une étiquette pour masquer notre ignorance.
Le choix de cette étiquette pourrait se porter sur le « DIEU des trous » inventé par les anglo-saxons, ces derniers ont imaginé que les trous dans nos connaissances seraient de l’ordre du divin, mais ce n’est que de l’humour !

Références
[1] Galilée et le coup de force pythagoricien
[2] « Comment la vérité et la réalité furent inventées » Paul Jorion
[3] « La Physique et l’énigme du réel » Marceau Felden
[4] « Le Geometricon » Jean Pierre Petit (Télécharger ici)

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