Valoarea științei

Această intrare sau secțiune despre subiectul non- ficțiune nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . Puteți îmbunătăți această intrare adăugând citate din surse de încredere în conformitate cu liniile directoare privind utilizarea surselor . Urmați sfaturile de proiectare de referință .

Valoarea științei ( La Valeur de la Science ) este o carte scrisă de matematicianul, fizicianul și filosoful Henri Poincaré . A fost publicată în 1905. Cartea tratează întrebări referitoare la filosofia științei și adaugă detalii despre subiectele menționate în cartea sa anterioară: Știință și ipoteză (franceză: La Science et l'Hypothèse ), publicată în 1902.

Intuitia si logica

Prima parte a cărții se referă exclusiv la științele matematice și, în special, la relația dintre intuiție și logică la matematicieni. În primul rând, examinează ce părți ale științei corespund fiecăreia dintre cele două categorii de gânduri științifice și subliniază câteva principii:

• Ceea ce definim noi ca „intuiție” se schimbă de-a lungul timpului ( filosofii antici erau văzuți ca fiind logici la vremea lor, dar, astăzi, s-ar putea să ne gândim la ei cum să folosim intuiția) - de aceea evoluează ideile, împreună cu avansarea gândirii științifice;
• Acest proces a început cu aritmeticizarea analizelor și sa încheiat cu renașterea ideilor intuitive într-un sistem axiomatic, al primei (adevărate) logici.

Această intuiție istorică este, prin urmare, intuiție matematică. Pentru Poincaré, este un rezultat al principiului efortului minim, care are o legătură cu convenția științifică bazată pe experimentare . Convenția, având în vedere un context, permite să ia în considerare diferite teorii pentru aceeași problemă și, ulterior, să facă o alegere bazată pe gradul de simplitate și utilitate al explicațiilor avansate de fiecare dintre aceste teorii (vezi și Razorul lui Occam ). Exemplul ales de Poincaré este cel al spațiului tridimensional . El arată cum reprezentarea acestui spațiu este doar o posibilitate, aleasă pentru utilitatea sa printre numeroasele modele pe care mintea le poate crea. Dovada sa se bazează pe teoria matematicii continue (1893), una dintre publicațiile anterioare ale lui Poincaré.

În cele din urmă, Poincaré propune ideea unei relații fundamentale între științele geometriei și analizei . Potrivit lui, intuiția are două roluri principale: să vă permită să alegeți ce cale să urmați în căutarea adevărului științific și să vă permiteți să înțelegeți evoluțiile logice:

„Logica, care poate oferi doar certitudini, este instrumentul demonstrativ; intuiția este cea a invenției "

Mai mult, această relație i se pare inseparabilă de progresul științific, pe care îl prezintă ca o extindere a cadrului științei - noi teorii care le încorporează pe cele anterioare, deși rupe vechile tipare de gândire.

Fizica matematică

În a doua parte a cărții sale, Poincaré studiază legăturile dintre fizică și matematică. Abordarea sa, atât istorică, cât și tehnică, ilustrează ideile generale anterioare.

Deși rareori a fost experimentator, Poincaré recunoaște și apără importanța experimentării, care trebuie să rămână un pilon al metodei științifice . Potrivit acestuia, matematica nu are nevoie să încorporeze fizica în sine, ci trebuie să o dezvolte ca activitate în sine. Această activitate ar fi mai presus de toate un instrument: în cuvintele lui Poincaré, matematica este „singurul limbaj în care [fizicienii] pot vorbi” pentru a se înțelege reciproc și a fi auziți. Acest limbaj al numerelor arată în altă parte pentru a dezvălui o unitate ascunsă în lumea naturală, când nu poate exista decât o parte a matematicii care se aplică fizicii teoretice. Scopul principal al fizicii matematice nu este invenția sau descoperirea, ci reformularea. Aceasta este o activitate de sinteză, care face posibilă asigurarea consistenței teoriilor actuale la un moment dat. Poincaré recunoaște că este imposibil să sistematizăm întreaga fizică a unei anumite perioade de timp într-o teorie axiomatică. Ideile sale despre un spațiu tridimensional câștigă importanță în acest context.

Poincaré afirmă că matematica (analiza) și fizica sunt în același spirit, că cele două discipline împărtășesc un scop estetic comun și că ambele sunt capabile să elibereze umanitatea de starea sa simplă. Mai concret, interdependența fizicii și matematicii este similară cu proiectul său de relație dintre intuiție și analiză. Limbajul matematicii permite nu numai să exprime progresele științifice, ci și să facă un pas înapoi pentru a înțelege lumea mai largă a naturii. Matematica demonstrează amploarea descoperirilor specifice și limitate făcute de fizicieni. Pe de altă parte, fizica joacă un rol cheie pentru matematician - un rol creativ, deoarece prezintă probleme atipice înrădăcinate în realitate. Mai mult, fizica oferă soluții și raționamente - cum ar fi dezvoltarea lui Isaac Newton a calculului infinitesimal în cadrul mecanicii newtoniene .

Fizica matematică își găsește originile științifice în studiul mecanicii cerești . Inițial, a fost o consolidare a mai multor domenii ale fizicii care a dominat secolul al XVIII-lea și care a permis progresul atât în ​​domeniul teoretic, cât și în cel experimental. Cu toate acestea, concomitent cu dezvoltarea termodinamicii (contestată la acea vreme), fizicienii au început să dezvolte fizica bazată pe energie. Pentru matematicieni și ideile lor fundamentale, această nouă fizică părea să contrazică conceptul newtonian de interacțiuni între particule. Potrivit lui Poincaré, aceasta este prima criză a fizicii matematice.

A doua criză

În secolul al XIX-lea, s-au făcut descoperiri importante în laborator și în alte părți. Multe dintre aceste descoperiri au dat substanță teoriilor importante. Alte descoperiri nu au putut fi explicate în mod satisfăcător - fie au fost observate doar ocazional, fie au fost în contradicție cu teoriile noi și emergente.

La începutul secolului XX, principiile unificatoare au fost puse la îndoială. Poincaré explică câteva dintre cele mai importante principii și dificultățile lor:

• Principiul conservării energiei (pe care l-a numit principiul lui Mayer ) - Descoperirea radiului și a radioactivității punea problema emisiilor continue (și aparent inepuizabile) de energie a substanțelor radioactive.
• Principiul Entropiei (pe care l-a numit Principiul lui Carnot ) - mișcarea browniană părea să fie în opoziție cu a doua lege a termodinamicii .
• A treia lege a lui Newton (pe care a numit-o principiul lui Newton) - Această lege pare să intre în conflict cu legile electrodinamicii propuse de Maxwell și cu teoria eterului pe care el a propus-o să le explice.
• Principiul conservării masei (pe care l-a numit principiul lui Lavoisier ) - Considerarea mișcărilor la o viteză apropiată de cea a luminii ridicase o problemă pentru acest principiu; aceasta este încă o problemă electrodinamică: masa unui corp într-o astfel de stare de mișcare nu este constantă.
• Principiul relativității .
• În cele din urmă, a adăugat principiul acțiunii minime .

La începutul secolului al XX-lea, majoritatea oamenilor de știință au vorbit despre „diagnosticul” lui Poincaré cu privire la criza principiilor fizice . Într-adevăr, era dificil de făcut altfel: descoperiseră fapte experimentale, pe care principiile nu le puteau explica și pe care, evident, nu le puteau ignora. Poincaré a rămas relativ optimist în ceea ce privește evoluția fizicii în ceea ce privește aceste dificultăți experimentale grave. Avea puțină credință în natura principiilor: au fost construite de fizicieni, deoarece au acceptat și au luat în considerare un număr mare de legi. Valoarea lor obiectivă este formarea unei convenții științifice, cu alte cuvinte, pentru a oferi o bază solidă pentru structura pe care adevăratul și falsul (în sensul științific al cuvintelor) sunt separate.

Dar dacă aceste principii sunt convenții, ele nu sunt complet disociate de faptul experimental. Dimpotrivă, dacă principiile nu mai pot susține legile în mod adecvat, în conformitate cu observația experimentală, își pierd utilitatea și sunt respinse, fără ca măcar să fi fost contrazise. Eșecul legilor implică eșecul principiilor, deoarece acestea trebuie să explice rezultatele experimentului. A suprima aceste principii, produse ale gândirii științifice de mai multe secole, fără a găsi o nouă explicație care să le cuprindă (în același mod în care „Fizica principiilor” include „Fizica forțelor centrale ”), este să susții că toată fizica trecută nu are valoare intelectuală. În consecință, Poincaré avea mare încredere că principiile pot fi recuperate. El a spus că este responsabilitatea fizicii matematice să reconstituie acele principii sau să găsească un substitut pentru ele (obiectivul mai mare este de a întoarce câmpul pentru unitate), deoarece acesta a jucat rolul principal în discuția lor abia după ce le-a solidificat în 'a incepe. Mai mult, valoarea fizicii matematice (în ceea ce privește metoda științifică) a fost acuzată, datorită imploziei unor teorii. Prin urmare, au existat două fizici în același timp: fizica lui Galileo și a lui Newton și fizica lui Maxwell; dar nimeni nu a putut explica toate observațiile experimentale pe care le-au produs progresele tehnice.

Electrodinamica corpurilor în mișcare

Seria de probleme întâmpinate s-a concentrat asupra electrodinamicii corpurilor în mișcare. Poincaré a propus rapid ideea că era eterul să se modifice pe sine, și nu corpurile în achiziție de masă, ceea ce ar contrazice teoriile anterioare (pe baza unui eter perfect imobil). În general, Poincaré a evidențiat efectul Zeeman , cauzat de emisiile discontinue de electroni. Problema materiei discontinue a forțat formularea unui model minim de destabilizare a atomului. În 1913, Niels Bohr și-a prezentat modelul său atomic care se bazează pe conceptul de orbite de electroni și care explică spectroscopia , precum și stabilitatea atomului. Dar, în 1905, problema cu toate încercările de a defini comportamentul lumii microscopice a fost că nimeni nu știa dacă trebuie să ia în considerare un model similar cu cel cunoscut pentru obiectele macroscopice (modelul mecanicii clasice) sau dacă ar trebui să încerce să dezvoltați un model complet nou pentru a explica noile fapte. Această ultimă idee, care a fost urmată de teoria cuantică, implică definitiv și abandonarea unei unități deja găsite în teoriile anterioare ale mecanicii.

Viitorul fizicii matematice

Poincaré a susținut că avansarea științelor fizice ar fi trebuit să ia în considerare un nou tip de determinism, oferind un nou loc șansei. Și, într-adevăr, istoria fizicii secolului al XX-lea este marcată de o paradigmă în care domnește probabilitatea. În valoarea științei, Poincaré își scrie și își repetă entuziasmul pentru două linii de cercetare: legile statistice (înlocuind legile diferențiale) și mecanica relativistă (înlocuind mecanica newtoniană). Cu toate acestea, el nu a luat în considerare ideile lui Planck. Acesta din urmă publicase în 1900 legile spectrale care guvernează radiațiile unui corp negru , care constituiau fundamentul mecanicii cuantice. În 1905, același an cu publicarea „Valoarea științei”, Albert Einstein a publicat un articol decisiv despre efectul fotoelectric, care se bazează pe opera lui Planck. În ciuda îndoielilor lui Poincaré, care nu erau legate de viziunea sa asupra fizicii ca o aproximare a realității (spre deosebire de acuratețea matematicii), regulile probabilistice ale mecanicii cuantice erau în mod clar răspunsul la a doua criză a fizicii matematice, la sfârșitul secolul al XIX-lea. (Se poate observa că în 1902, Poincaré a prevăzut o fizică relativistă care era strâns aliniată, în cadrul său teoretic, cu cea dezvoltată și propusă de Einstein mulți ani mai târziu.)

Valoarea obiectivă a științei

"Care este scopul științei?" este întrebarea propusă în mod repetat în cartea lui Poincaré. La această problemă teleologică, Poincaré răspunde luând poziția opusă celei a lui Édouard Le Roy , filosof și matematician, care a susținut într-un articol din 1905 (Sur la logique de l'Invention, „Despre logica invenției”) că știința este intrinsec anti-intelectual (în sensul lui Henri Bergson) și nominalist. Spre deosebire de Le Roy, Poincaré urmărește gândirea lui Pierre Duhem. El explică faptul că ideea că știința este anti-intelectuală este auto-contradictorie și că acuzația de nominalism poate fi puternic criticată, deoarece se bazează pe confuzia gândurilor și a definițiilor. Apără ideea principiilor tradiționale și ideea că activitatea științifică nu este pur și simplu un set de convenții aranjate în mod arbitrar în jurul observațiilor experimentale brute. Mai degrabă, el vrea să arate că obiectivitatea în știință derivă tocmai din faptul că omul de știință traduce pur și simplu faptele brute într-un anumit limbaj: "(...) tout ce que crée le savant dans un fait, c'est le langage dans cui il l'énonce ". Singura contribuție a științei ar fi dezvoltarea unui limbaj din ce în ce mai matematicizat, un limbaj coerent deoarece oferă predicții utile - dar cu siguranță nu, care rămân mereu supuse comparațiilor cu observații reale și sunt întotdeauna falibile.