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Quelle est la valeur des lois dans les sciences de la nature?

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Les sciences de la nature constituent un ensemble de disciplines distinctes des sciences formelles, comme les mathématiques, et des sciences humaines et sociales, comme la psychologie. Ces disciplines ont en commun de porter sur des phénomènes concrets et expérimentables (le mouvement, le vivant, etc.) et d’avoir formuler des relations constantes et nécessaires, souvent sous une forme mathématique, liant entre eux ces phénomènes : des lois. Leur « valeur «, non au sens de leur prix ou de leur courage, deux sens du mot valeur absurdes ici, mais de leur importance, semble fondamentale : si elles énoncent les relations universelles entre les objets, elles représentent ce qu’il y a de plus constant et de plus fondamentale dans la nature, qui s’applique à tous les phénomènes et expliquent tous les faits. Elles ont donc aussi une valeur très importante au sein de ces sciences ; en effet, si celles-ci visent avant tout à connaître la réalité des choses et à exprimer à leur sujet des propositions vraies, alors énoncer des lois est leur fin principale.

  Mais il faut remarquer que d’une part toutes les sciences de la nature n’énoncent pas le même type de lois (certaines sont mathématisées d’autres non, certaines sont nécessaires d’autres sont probabilistes) et que d’autre part au sein d’une même science les scientifiques n’accordent pas les mêmes valeurs à toutes les lois. En astronomie par exemple, certaines lois sont dites empiriques, comme les lois de Kepler, parce qu’elles ne font que décrire certains phénomènes, d’autres, comme les lois de Newton, sont dites explicatives parce qu’on peut en déduire de nombreux faits, et d’autres enfin sont dites prescriptives parce que postulées comme des règles méthodologiques pour choisir entre différentes hypothèses, telle que « l’hypothèse la plus simple est toujours la meilleure, « et se rapprochent plus, par cette obligation qu’elles imposent, des lois politiques que des autres lois des sciences de la nature. Parmi toutes ces lois, seules les lois les plus fondamentales semblent être inscrites dans la réalité. Mais parfois plusieurs de ces lois se contredisent, alors que la nature étant une, elle ne saurait se contredire. En outre, l’évolution des théories et des expériences en rendent certaines caduques, ce qui laisse penser, puisqu’il est absurde de croire que la réalité de l’Univers a changé, qu’elles n’étaient que de simples productions de l’esprit humain. Mais alors, la valeur des lois dans les sciences de la nature ne serait pas si importante : elles ne seraient que des constructions précaires qui refléteraient autant les structures des esprits et des époques qui les ont conçus que la réalité, et ne seraient que des aides, des moyens de synthétiser certaines régularités, pour l’activité scientifique, et non des fins. Seulement, on ne pourrait alors plus dire que les sciences formulent des lois vraies puisque la vérité est l’adéquation d’un discours à une réalité, mais seulement des lois commodes, pratiques.

  Le problème est donc de savoir si les lois scientifiques sont l’expression langagière de rapports réels ou si elles ne sont que des constructions s’accordant plus ou moins bien avec les données expérimentales.

« de mouvement ou de repos s'il n'est soumis à un corps extérieur à la troisième loi de Newton, qui exprime que lasomme des forces sur un corps est égale à masse de ce corps par son accélération, il semble que l'on ait gagné engénéralité (puisque l'inertie est un cas de cette loi, lorsque la somme des forces est égale à zéro) et que donc onait fourni une explication de ce principe d'inertie que l'on peut déduire comme cas particulier d'un énoncé plusgénéral. On aurait, dans le progrès scientifique, non pas remis en question un énoncé antérieur, mais déchiffré unplus avant les lois de la nature.B./ Mais il ne s'agit pas ici d'explication, c'est-à-dire de donner les causes d'un phénomène. Il s'agit en réalité d'uneclassification : la troisième loi de Newton permet d'organiser logiquement, à l'aide des mathématiques, le principed'inertie par rapport à d'autres lois de la physique. C'est ce qu'explique Duhem lorsqu'il compare, dans la premièrepartie de La Théorie physique, son objet, sa structure , les théories à des classifications naturelles biologiques. On ne croit pas que celles-ci existent réellement : la découverte d'une nouvelle espèce ou une nouvelle méthode declassement peuvent les modifier, on admet qu'elles ne sont qu'une manière aisée et pratique de se représenter lefoisonnement des formes du vivant. Il en va de même pour les théories physiques. Celles-ci prennent un petitgroupe de lois fondamentales pour fondement qui représentent les ensembles les plus grands, et à l'intérieurdesquels on trouve des lois plus particulières, les lois empiriques, qui en sont des cas particuliers. Mais ces lois dessciences de la nature n'existent pas plus que les classifications naturelles dans la réalité, et n'ont, comme les loisempiriques qu'elles ordonnent, qu'une signification descriptive.C./ Mais les lois empiriques ne sont pas non plus des lois réelles, comme le laisserait supposer l'analogie avec lesclassifications naturelles. Dans la deuxième partie de son ouvrage, Duhem montre en effet qu'elles sont relatives à laprécision des instruments scientifiques, et quelles sont ainsi très provisoires car vite dépasser par des exigences deprécision plus grandes. Elles sont aussi relatives à l'analyse qui découvre des éléments de plus en plus simples dansla nature. Ainsi, les lois empiriques, pas plus que les lois fondamentales qui les classent, ne peuvent prétendre àavoir une valeur ontologique. Il s'agit toujours de constructions humaines relatives à un contexte technologique etthéorique donné. Ce sont des lois de la physique ou des lois biologiques, formulées par ces sciences, mais non de lanature elle-même. En outre, plus elles sont mathématisées plus elles sont soumises aux exigences de précision et àla précarité. Elles ne constituent donc pas la fin du travail du scientifique, qui ne doit pas tomber amoureux de sapropre œuvre et les prendre pour des réalités, mais un de ses moyens parmi d'autres (comme découvrir de nouveauxeffets expérimentaux) pour saisir et décrire le plus adéquatement la réalité. Néanmoins, si ces lois ne sont que de simples formulations arbitraires de l'esprit humain, on pourrait en formulerd'autres équivalentes. D'où leur vient leur nécessité et leur universalité ? Sont-ce encore des lois sans cescaractères ? III./ Les lois dans les sciences de la nature sont dérivées des lois de toute nature en général. A./ Si l'on examine certaines lois de la physique ou de la chimie, on se rend compte que même si elles sont poséespar l'esprit humain elles ne sauraient être violées car elles ne sauraient non plus être prouvées. Le principe d'inertiepar exemple énonce qu'un mouvement continue tant qu'aucune force n'agit sur le corps. Pour prouver un tel principeil faudrait un espace vide dans lequel aucune masse ne serait susceptible de venir agir sur le corps en mouvement.Or dans un tel espace, sans point de référence, le mouvement n'existerait même pas, puisque le mouvement n'estqu'un rapport de position entre plusieurs corps. De même en chimie, le principe de conservation des masses dansune transformation ne peut être prouvé car c'est à partir de lui que l'on mesure les poids des éléments. Ces deuxprincipes sont plus des exigences que l'on postule que des lois que l'on démontre. Et il semble que leur nécessité etleur universalité leur provienne de ce caractère non pas descriptif mais prescriptif : sans eux aucune science neserait possible, aucune expérience de la nature non plus peut-être.B./ En effet, qu'est-ce que la nature représente pour les sciences qui s'en occupe ? Un ensemble de phénomènesliés par des lois. Sans ces lois, rien ne formerait, dans notre expérience, quelque chose comme des objets. Or, d'oùviennent ces lois ? Comme l'écrit Kant dans la première partie de l'Analytique transcendantale dans La Critique de la raison pure : « l'unité synthétique de la conscience est donc une condition objective de toute connaissance : toute intuition doit lui être soumise afin qu'elle devienne pour moi un objet, puisque, d'une autre manière et sans cettesynthèse, le divers ne ‘s'unirait pas en une conscience. » C'est l'entendement humain qui réalise, à travers desconcepts fondamentaux édictés sous forme de règles, les catégories, l'union, la « synthèse », des phénomènes. Laconséquence est que la nature est donc constituée par l'entendement : « l'ordre et la régularité c'est donc nous-mêmes qui les introduisons dans les phénomènes que nous appelons nature, et nous ne pourrions les y trouver sinous ou la nature de notre esprit ne les y avait mis originairement. » Les lois des sciences de la nature « ne sontelles que des déterminations particulières de lois encore supérieures, dont les plus élevées proviennent a priori de l'entendement lui-même et ne sont pas empruntées à l'expérience, mais doivent bien plutôt procurer auxphénomènes leur conformité à des los et ainsi précisément rendre l'expérience possible. »C./ Résumons : il y a des lois nécessaires et universelles dans les sciences de la nature non parce que la nature estréellement comme cela mais parce que c'est ce que pose l'esprit humain pour qu'une nature soit possible. Sans elles,il n'existerait qu'une rhapsodie de phénomènes, une série de flashes sensoriels désorganisés ne formant jamais desobjets. Les lois proprement scientifiques sont des déterminations, des cas particuliers de ces lois de toute nature engénéral : Newton n'a pas seulement découvert qu'il existe un lien causal entre la pomme et la Terre, mais que celien est proportionnel à une constante de gravitation par la masse de la pomme multipliée par celle de la Terre, etinversement proportionnelle au carré la distance entre les deux objets. Les lois des sciences de la nature n'ont doncpas de valeur explicative ou ontologique, elles servent bien à organiser des phénomènes, mais elles n'en sont pasmoins des lois universelles et nécessaires de la nature, car la nature est constituée par des règles de l'entendementsur lesquels reposent ces lois. »

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