Fondements philosophiques de la science newtonienne
1987/12/01 Ibarra, Andoni Iturria: Elhuyar aldizkaria
A. MÉTHODOLOGIE NEWTON
Newton était considéré comme un philosophe naturel. XVII. Au XXe siècle, le mot philosophe naturel concernait les phénomènes de la nature, c'est-à-dire les mouvements et les parcours des corps, les rayons de lumière, etc. Le philosophe naturel était donc un physicien actuel. Et Philosophiae Naturalis, qui apparaît dans le titre de son œuvre sommet, est seulement notre physique actuelle. XVII. Au XXe siècle, il y avait deux pensées dont la synthèse sera la genèse de la physique. D'une part, la pensée physico-mathématique (qui vient de la main de Descartes, Cavalieri, Fermat, Pascal, Barrow ou Huygens) et de l'autre, moins mathématique ou déductive, mais plus empirique et expérimentale (de Gassendi, Boyle ou Hooke). La nouvelle science, la physique, est le résultat de la synthèse de Newton entre ces deux cadavres.
Hypothèses et phénomènes
Le point de départ de la science newtonienne est l'analyse de la quantification des forces. Les forces ne sont pas visibles, mais peuvent être exprimées par des nombres. Par conséquent, l'explication des phénomènes qui se produisent dans la nature peut être réalisée en suivant un système de composition (synthèse) de forces qui correspond aux principes physico-mathématiques (mécaniques) à établir. Le premier objectif est la détermination des principes mécaniques.
Pour ce faire, on ne peut utiliser que la raison (c'est-à-dire le calcul mathématique) et l'expérimentation, en évitant des explications basées sur la simple hypothèse (voir le début d'Opticks (1704)). Voici une explication qui n'est pas vérifiée empiriquement. Dans le langage newtonien, les hypothèses sont donc des acceptations causales préfixées; elles ne sont pas soumises à vérification expérimentale(1). Les hypothèses peuvent être physiques ou mécaniques.
Newton utilise le mot hypothèse physique dans un sens concret: pour désigner la force, la substance ou la structure de la nature qui apparaît comme une explication causale sans vérification. Lorsque l'hypothèse physique admet le même type d'analyse quantitative qui peut être utilisé dans l'étude des corps et des mouvements mesurables pour les propriétés qu'il affirme, il devient hypothèse mécanique. Ainsi, lorsque Newton empêchait les hypothèses physiques considérées comme des prémisses infondées, il empêchait l'analyse des propriétés immenses.
Cependant, il est évident que Newton a également matérialisé les hypothèses dans la signification moderne du mot, à savoir comme une pensée qui doit ensuite supporter la vérification expérimentale. À ces conjectures Newton dans sa vieillesse, il appelait queries ou questions (questions). Tandis que les queries sont confirmées ou empêchées, les hypothèses mécaniques qui ne conduisent pas au contraste expérimental (restant ainsi comme hypothèse, sans devenir une query a) sont des explications non confirmées, c'est-à-dire fictions par causes.
Mais il ne faut pas penser que Newton n'a jamais fait des hypothèses erronées. Il est également entré en contradiction significative avec son Scholium Generale de Principia, hypotheses non fingo. Ce type d'hypothèse est formulé en différents endroits (2): par exemple, la perception de stagnation au centre de l'univers, ou de la nature de la lumière (formée de particules corporelles qui sont transmises dans le milieu éther). Cependant, dans ces cas, Newton, par exemple, quand il parle de l'hypothèse puzzana, distingue clairement entre la compréhension aierna et sa théorie à ce sujet, qui, bien sûr, avait obtenu par voie expérimentale. C'est le point qui nous apparaîtra toujours avec précision: la séparation stricte entre ce qui peut être démontré et ce qui ne peut pas être.
Il ne faut accepter que ce qui peut être démontré expérimentalement, ce qui découle des phénomènes. Les phénomènes sont le point de départ de votre science ( argue from Phenomena without feigning Hypotheses ). Bien sûr, les phénomènes sont des données expérimentales ou observables avec des implications directes, mais aussi des lois basées uniquement sur le nombre fini d'observations à Newton. C'est pourquoi il donne le nom explicite aux lois de Kepler comme phénomène. À son avis, plus que comme loi, nous pourrions le considérer comme une régularité empirique qui est déduite d'un nombre fini de données observables.
Méthode d'Analyse/Synthèse
La science doit partir de phénomènes (données observables et régularités empiriques) et agir selon la méthode d'analyse et de synthèse (ou Composition). La première partie de la méthode, telle que mentionnée, doit partir d'expériences et d'observations pour obtenir des conclusions ayant le caractère de lois ou de principes, en utilisant uniquement la voie d'induction basée sur l'inférence analogique (III. Au moment de parler de la règle, nous verrons plus précisément).
Ce qui ne procède pas de l'expérimentation ou des vérités obtenues par le raisonnement mathématique ne sera pas admis comme objection contre ces principes. Newton, comme nous l'indique dans la query 3 de son Opticks, avec cette procédure d'analyse nous pouvons passer des mouvements aux forces qui les provoquent, et en général, des conclusions à leurs causes et des causes particulières à d'autres plus générales, jusqu'à ce que le raisonnement se termine dans la cause la plus générale.
La phase de synthèse consiste à reconnaître les causes rencontrées et à expliquer les phénomènes qui peuvent découler de ces principes, en démontrant toutes les étapes données. Dans tout ce processus, les hypothèses (au sens de la question queries) ont une grande valeur heuristique: elles initient les voies de recherche à contraster. Toutefois, ces hypothèses ne doivent pas être expliquées dans la dernière systématisation, car celle-ci ne peut recourir qu'à la double procédure d'analyse/synthèse par induction analogique et démonstration mathématique.
Comment devrait être le scientifique
XVIII. Depuis la seconde moitié du XXe siècle, la communauté scientifique accepte presque à l'unanimité, non seulement la méthode d'analyse/analyse, mais Newton approuve le III. Aussi les conceptions logiques et épistémologiques qu'il expose brièvement dans la section de Regulae Philosophandi (règles de philosophie) du début du tome:
Règle I: Nous devons seulement accepter comme causes des choses naturelles celles qui sont capables d'expliquer leur aspect.
II. règle: Aux mêmes effets naturels, nous devons nous en tenir aux mêmes causes.
III. règle: Toutes les qualités corporelles dans les limites de nos expériences doivent être considérées comme des propriétés universelles de tout corps.
IV. règle: Dans la philosophie expérimentale, en dépit d'une hypothèse contraire réussie, nous devons chercher des propositions qui des phénomènes peuvent être déduites d'une manière réelle ou presque réelle par l'induction générale, et cela se fera jusqu'à ce que d'autres nouveaux phénomènes puissent être réalisés par des propositions plus précises ou liées à des exceptions.
Les deux premières règles expliquent fondamentalement la même idée: la base de la science, comme l'a dit Galilei, doit être aussi simple que possible.
III. Dans la règle, l'empirisme de la philosophie expérimentale de Newton (la nouvelle science physique) s'oppose au resserrement de Descartes, puisque, comme l'explique l'annexe correspondante, nous ne percevons pas que tous les corps soient impénétrables dans la fusion, mais pour la raison, mais pour la sensation. Nous découvrons que les corps que nous utilisons sont impénétrables dans la bataille et que l'inaccessibilité est une propriété générale de tous les corps.
Nous devons donc abandonner les fictions des hypothèses et nous baser sur les expériences, qui nous permettent de parler d'analogie de la nature basée sur la simplicité. Cette analogie nous permet de réaliser des inférences inductives qui nous permettent d'extraire des expériences finies des qualités générales de tout corps. Basé sur cet empirisme de racine lockienne, et contre l'innatisme de Descartes (qui a réussi à exprimer une seule caractéristique générale des matériaux de corpuscule: leur extension), Newton, en plus de l'inpénétrabilité dans la chanson, a expliqué d'autres qualités des corps, comme la dureté, la mobilité, la mobilité...
IV. Il vise à plonger dans ce qui est exposé par la règle III, qui à son époque (et aujourd'hui) était difficile à approuver. Pour cela, IV. la règle veut donner le maximum d'ordre d'un comportement scientifique correct: il faut les associer à des faits et si ceux-ci ne coïncident pas avec les hypothèses abstraites et philosophiques, avec le cœur ces hypothèses aux grains!
B. EXERCICES ÉPISTÉMOLOGIQUES
I.B. À ce que Cohen a appelé à la science un mode newtondar, Regulae Philosophandi commence: à partir des phénomènes, la réalisation des principes, puis re-démontrer d'autres phénomènes de rang supérieur.
Jusqu'à présent, nous avons analysé les hypothèses, queries ou hypothèses dans le sens actuel, phénomènes, méthode et règles newtoniennes. La ressemblance des lois de Kepler (que Newton, comme déjà mentionné, les considérait comme une régularité empirique) était le premier niveau d'abstraction inductive. Cependant, les principes nous situent dans un second plan d'abstraction supérieur au précédent.
Principes mécaniques
Les principes de la physique sont des lois au sens strict. Ils expriment un ratio ou une proportion dans leur énoncé ou, en utilisant l'expression actualisée, une formule mathématique ou une relation fonctionnelle. Les principes mécaniques indiquent comment les scientifiques ont compris le phénomène ou un ensemble de phénomènes, et dans cette compréhension les mathématiques est celle qui génère la plus grande précision. Newton a réalisé tout cela. La formulation de ses principes mécaniques requiert des mesures, pour lesquelles des normes de mesure doivent être établies (qui ne sont qu'un rapport entre les données en quantité).
La détection d'une nouvelle règle de mesure peut donc être considérée comme la recherche d'une nouvelle loi physique. Les définitions de masse et momentum (quantité de mouvement) qui initient la présentation de la mécanique axiomatisée dans les Principes indiquent clairement que ces concepts comprennent dans leur sens les règles de mesure. À partir de ces concepts, les normes de mesure sont également intégrées aux principes mécaniques. Les deux définitions sont formulées comme:
Définition I: La mesure de la matière sera exprimée en fonction de sa densité et de son volume.
II. définition: définition: La mesure de la quantité de mouvement (momentum) sera exprimée en fonction de la quantité de vitesse et materi.
À son tour, la signification de la force (comme nous le verrons plus loin, même si l'on ne veut pas étirer des hypothèses sur la nature de la force) est le résultat du produit de la masse par l'accélération. Cette mesure est obtenue: II. selon la définition, la quantité de mouvement = m.v; selon la deuxième loi newtonienne de mouvement (3), la variation de la quantité de mouvement (c'est-à-dire la variation du momentum) est proportionnelle à la force qu'elle a produite. C'est donc la mesure de la force qui a produit un changement dans la quantité de mouvement. La mesure de la force est définie comme le produit de la masse par l'accélération (bien que sa formulation actuelle correspond à Euler et non à Newton).
Principes actifs actifs
Les phénomènes de la nature doivent être expliqués en fonction des principes mécaniques exprimés mathématiquement, en profitant du processus que nous avons vu précédemment: des conséquences aux causes et de celles-ci à d'autres plus générales jusqu'à obtenir la première cause. Mais Newton reconnaît que cette cause n'est pas mécanique. (28. Querya , Opticks ).
Il condamne donc le mécanisme (c'est-à-dire l'explication des phénomènes naturels uniquement selon des lois mécaniques) et affirme croire en un auteur divin, car, ailleurs, les mouvements des planètes ne peuvent pas être la conséquence d'une cause naturelle, mais d'un Agent Intelligent.
Par conséquent, une hiérarchie est créée dans les causes des phénomènes: Dieu est un principe originel et efficace, tandis que les principes mécaniques sont des principes passifs. Par exemple, si seulement ces dernières étaient, selon la première loi newtonienne de mouvement (le principe d'inertie) il n'y aurait pas de mouvement dans le monde. D'autres principes doivent affecter les corps pour qu'ils se déplacent (et, une fois initiés, ils restent). Il doit y avoir des principes actifs, efficaces. Dieu est bien sûr le premier d'entre eux, mais il ya d'autres comme la gravitation et les forces qui interviennent dans les processus chimiques et alchimiques.
Ces principes efficaces ne sont pas exclus de l'analyse de la science expérimentale. D'où l'intérêt de Newton (4) pour l'alchimie et de l'autre côté théologique, en raison du néoplatonisme de l'époque. En fait, l'alchimie étudie les esprits effectifs dans les matériaux, et la philosophie naturelle elle-même (physique), en partant de l'apparence des phénomènes, doit aider à résoudre les problèmes théologiques qui affectent l'existence humaine, humaine, intelligente et omniprésente.
Éléments constructifs du monde
Pour Newton, la plus grande importance de sa science physique réside dans l'étude d'approche à la première cause. Cependant, n'ayant pas obtenu la généralité de son projet, il s'est limité à la recherche mondiale.
Si pour Descartes le monde est formé par deux éléments (extension et mouvement), pour Newton est composé de matière (infini nombre de particules), mouvement (résultat des forces motrices apparaissant selon les lois mécaniques) et espace (compris comme absolu, dans lequel les particules et les corps se déplacent).
Aux trois éléments qui construisent le monde il faut ajouter le quatrième : l'attraction (5). Bien qu'il soit un élément qui harmonise le monde, il ne fait pas partie de lui. Il peut être d'origine divine ou d'un auteur matériel. Dans tous les cas, chacun peut maintenir son opinion, car pour l'explication scientifique il n'y a aucune différence entre la cause matérielle et immatérielle. Comme il l'écrit au Scholium Generale de Principia, le plus important est que pour nous, il suffit de savoir qu'il existe vraiment la gravité et qu'il agit conformément aux lois que nous avons exposées et qu'il sert aussi à comprendre tous les mouvements des corps célestes et de notre mer. L'utilisation généralisée de la loi gravitationnelle rétablit donc l'unité physique de l'Univers newtonien et, en même temps, lui donne son intégrité intellectuelle.
Il n'est pas surprenant que le concept de gravitation générale soit initialement discutable. En fait, il a refusé la possibilité d'attirer la nouvelle vision de Newton. La gravité apparaissait comme une tendance au centre du monde des corps lourds. Newton montre que son concept est nouveau, qu'il explique les mouvements de la Nature, même s'il ne sait pas quelle est sa cause ontologique. Cependant, les scientifiques les plus importants de l'époque, comme Leibniz et Huygens, n'ont pas accepté le concept, puisque cette notion d'influencer à distance avait un ton d'obscurantisme rétrograde. Cependant, comme nous le verrons dans l'article sur l'activité ésotérique de Newton, ce mouvement à distance reflète une vision magique de la réalité des alchimies et des néoplatoniciens.
Ce principe apparemment sombre (et que dans le sens de Huygens et Leibniz ne pouvait pas être admis comme une explication de quoi que ce soit, car il avait aussi besoin d'avoir clarifié avant) et les problèmes qui en découlent seront ceux qui demanderont à Newton une réflexion approfondie. La conclusion est le livre Principia. Ainsi commence une nouvelle science basée sur une conception dynamique de la causalité physique et liée à la métaphysique théiste, qui ne doit pas être comprise comme un complément de la science newtonienne, mais qui dans son système suppose plus que quelque chose de vide.
Aujourd'hui, les contributions de Newton nous restent un aspect purement scientifique, peut-être le moins important pour lui.
BIBLIOGRAPHIE
- BECHLER, Z. (chou. ), Contemporary Newtonian Research ,
Dordrecht, Reidel, 1982. - COHEN, I.B., The Newtonian Revolution , Cambridge, Cambridge
University Press, 1980. - KOYRE, A., Etudes newtoniennes , Paris, Gallimard, 1968.
- NEWTON, I., Optica , Madrid, Alfaguara, 1977.
- NEWTON, I., Principes mathématiques de la philosophie naturelle,
Madrid, Ed. National, 1982. - TRUESDELL, C.A., Essais d'histoire de la Mécanique , Madrid,
Tecnos, 1975.
OBSERVATIONS
- Le comportement de Newton face aux hypothèses a été (et demeure) la cause d'une des polémiques les plus graves de l'Histoire et de la Philosophie de la science. Ici, nous ne pouvons pas rendre compte de cette polémique, mais il est généralement supposé que Newton est de plus en plus considéré comme pire. D'être synonyme de loi générale au début ( De motu Corporum , 1684) sont devenus les anathèmes Scholium Generale, qui sont annexés à la publication 1713 de Principia, et qui ici nous apparaissent comme arbitraires et synonymes de la fiction. Sans doute, la polémique avec Descartes et Leibniz avait beaucoup à voir dans ce changement.
- Les anathèmes anti-hypothèses les plus nombreux et les plus durs se trouvent dans son livre Opticks. 31 de ce livre. Query an a écrit: For Hypotheses are not to be regarded in experimental Philosophy, et dans le 28 nous lisons: the main Business of natural Philosophy is to argue form Phenomena without feigning Hypotheses (La tâche principale de la philosophie naturelle est d'analyser les hypothèses à partir de phénomènes ininventés.
- Cette loi reste très discutable. Certains le considèrent comme une définition tautologique du concept force. Autres lois empiriques. Et c'est que la position en faveur de l'un ou l'autre dépend de la philosophie courante de chacun (rationalisme, empirisme, etc. ). ). À mon avis, c'est une metallea sans contenu empirique et sert uniquement à clarifier comment les lois mécaniques doivent être utilisées.
- Dans cette même revue, nous offrirons un article aux disciplines liées à ces aspects.
- Koyrex a souligné la convenance de séparer l'attraction et la gravitation, bien que généralement utilisés comme synonymes. La gravité est une qualité sensible directement recueillie dans le corps naturel. L'attraction est d'actionner à distance entre deux corps qualitativement définis. A. Koyré, Etudes newtoniennes , 11-12 pp.
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