Philosophie des sciences de la matière

Ludovic BOT
Philosophie des sciences
de la matière
Illustration de couverture
Portrait du mathématicien Fra Luca Pacioli di Borgo et du jeune homme
inconnu attribué à l’artiste italien Jacopo del Barbari et peint vers 1495, Museo di
Capodimonte, Naples. Luca Pacioli, mathématicien italien du quinzième siècle,
incarne au premier plan la science sûre de son fait. Campé au centre, il regarde le
monde de façon impersonnelle et du haut de sa superbe. La science domine et ne
doute pas de ses modes de rationalité. Derrière lui et sur le bord se trouve un jeune
inconnu, peut-être Guidobaldo de Montefeltre, élève de Luca Pacioli. Il nous
regarde avec un air complice, comme pour dédramatiser la science de Luca Pacioli.
Le lecteur de ce livre reconnaîtra sans difficulté le personnage auquel se réfère la
vision des sciences qu’il veut dégager. Tachons de rester élève pour ne jamais
devenir maître.
Collection Acteurs de la Science L’Harmattan

Ludovic BOT
Philosophie des sciences
de la matière
« L’image de la Nature a toujours une
action multiforme : elle a influencé non
seulement la science mais aussi l’art, la
religion, la vie sociale ».
Basarab Nicolescu
L’Harmattan
Collection Acteurs de la Science
@ L’Harmattan, 2007
ISBN : 978-2-296-02749-7

Philosophie des sciences de la matière
La science a pris des allures de tour de Babel en s’émiettant en
d’innombrables disciplines sur-spécialisées. Au point qu’on peut se demander si
les scientifiques poursuivent encore un idéal de connaissance, que l’on
prétendait jadis universelle. De fait, l’aventure scientifique moderne pourrait se
terminer de la même façon que le récit biblique, le brouhaha des langues et
l’incapacité des hommes à se comprendre faisant échec à leur tentative de toute
puissance. Cet éclatement de la connaissance entretient deux idées qui font
notre post-modernité. Il ne serait plus possible pour un esprit d’aujourd’hui de
maîtriser l’essentiel des connaissances scientifiques de son époque. Et du fait
que la connaissance puisse dépendre de points de vue, nous concluons que les
concepts d’objectivité, de vérité ou d’universalité n’ont plus d’avenir.
Sans prôner de retour ni à l’encyclopédisme ni au réalisme naïf, ce livre
part du principe que ces deux idées sont d’abord les conséquences de notre
renoncement. Car l’éclatement de notre connaissance montre davantage les
difficultés du sujet que l’état réel de nos connaissances. C’est le sujet, c’est-à-
dire nous, qui proclamons la synthèse impossible et délaissons la philosophie
comme possible langue commune à toutes les raisons humaines. C’est donc en
s’incluant comme sujet dans la réflexion et en cherchant l’élargissement
philosophique qu’on propose ici une synthèse des connaissances
contemporaines sur la matière.
Entre l’ouvrage de vulgarisation scientifique et l’essai philosophique, ce
livre aidera les étudiants en sciences à se faire une culture scientifique au-delà
des restrictions que trop souvent leurs cursus leur imposent sous prétexte de
professionnalisation et d’efficacité à court terme. Il aidera également les
étudiants en philosophie ou en sciences humaines désireux d’intégrer les grands
résultats des sciences de la matière dans leurs réflexions. Par sa volonté de
réconcilier sciences et culture humaniste, le livre s’adresse également à toute
personne consciente qu’il serait imprudent de se détourner de la science et de
ses contenus sous prétexte d’une nécessaire critique des idéologies scientistes.
Docteur en physique nucléaire,
Ludovic Bot
enseigne
les sciences et la philosophie des sciences en écoles
d’ingénieurs. Il mène des recherches sur la formation et
la professionnalisation des ingénieurs et est membre du
Ce
ntre International d’Etudes et de Recherches
Transdisciplinaires. Il livre aussi dans cet ouvrage des
réflexions sur les enjeux d’une formation scientifique.

Table des matières
AVANT-PROPOS : L’AVENIR DE LA SCIENCE.....................................5
1) INTRODUCTION...................................................................................15
Métaphysique, épistémologie et philosophie des sciences……………...15
Un livre de philosophie des sciences……………………………………19
La notion de connaissance in-vivo……………………………………...22
Atomisme, réductionnisme et déterminisme……………………………24
Les trois complexités……………………………………………………28
L'homme au milieu du complexe……………………………………….30
2) LA MATIERE QUANTIQUE.................................................................35
Petite histoire d'un adjectif……………………………………………...36
Une matière non localisée……………………………………………....41
Une matière molle………………………………………………………45
Une matière qui ne se conserve pas…………………………………….48
Pythagore et Aristote contre Démocrite………………………………...49
La non-séparabilité quantique…………………………………………..55
3) LA MESURE QUANTIQUE...................................................................63
La philosophie au chevet de l'interprétation…………………………….63
Le chat de Schrödinger………………………………………………….66
Le principe d'incertitude………………………...………………………74
L'indéterminisme quantique…………………………………………….76
La recherche des variables cachées……………………………………..84
Indéterminisme, localité et causalité……………………………………95
L'interprétation de Copenhague………………………………………..102
La théorie de la décohérence…………………………………………..110
La nature de l'objectivité scientifique………………………………….123
Une connaissance in-vivo……………………………………………...127
4) LA PHYSIQUE MACROSCOPIQUE.................................................. 135
La diversité du monde macroscopique………………………………...136
La mécanique des milieux continus…………………………………...138
Thermodynamique et physique statistique…………………………….145
La chimie ou les limites de la physique………………………………..156
Un monde irréversible…………………………………………………159
Les notions de chaos et de systèmes…………………………………...178
La complexité dans les sciences de la matière………………………...200

5) L'ASTROPHYSIQUE...........................................................................207
La cosmographie………………………………………………………208
La cosmologie…………………………………………………………209
Relativité générale et big-bang………………………………………...215
Les énigmes actuelles de la cosmologie……………………………….229
La cosmogonie………………………………………………………...240
6) LA BIOLOGIE...................................................................................... 251
Le problème de la définition de la vie…………………………………251
Les différentes théories de l'évolution…………………………………263
Le principe anthropique et le problème de la finalité………………….276
Le matérialisme biologique……………………………………………285
7) QU'EST-CE QUE LA SCIENCE AUJOURD'HUI ?...........................291
Dialogue entre théorie et expérience…………………………………..292
Reproductibilité des faits et prédiction………………………………...295
Pertinence des concepts et des niveaux de description………………..296
Une généralité toujours précaire……………………………………….299
Quelque chose échappe………………………………………………..300
Le doute, mon cher Watson !………………………………………….300
8) CONCLUSION......................................................................................303
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