Au fait, qu'est-ce que c'est que la Physique ?

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Message par Badak le Sam 26 Mar 2016 - 7:56

tim9.5 a écrit:.....
Si on ne dispose pas d’une description mathématique (même élémentaire et inconsciente) d’un
“sujet” donné, on ne peut pas en parler de façon rationnelle."

On est tout près du rasoir d'Occam... qui a bien tailladé les intervenants de ce fil. En un mot, on tâte ainsi au scientisme (ou seulement par interaction à distance Wink.
Razz Il n'y a pas de zizanie..
Juste une petite remarque philosophique. Dire la phrase en italique n'est en rien du scientisme... Cette phrase autorise en effet à parler et à connaitre d'une manière irrationnelle et non-scientifique (ce qu'un scientiste pur jus ne tolérerait pas ).

Ensuite, elle présente une conception des mathématiques plutôt généreuse puisque pouvant se faire de manière élémentaire et inconsciente. Autrement dit, lorsque le boulanger fait le pain ou te raconte comment il fait le pain ou les beignes, il y a là une description mathématique inconsciente: il applique une transformation sur la pate de façon à produire des structures topologiquement diverses... (avec un trou au milieu pour les beignes.). Juste suivre l'évolution d'un grain de farine dans la pâte lorsque le boulanger fait le pain, ça a même donné lieu a un modèle mathématique du chaos.

Ensuite, le biologiste, le psychologue ou n'importe quel étudiant qui se représente ses idées par des bulles colorées reliées entre elles par des flêches, il fait lui aussi des maths "élémentaires" sans le savoir: il y a un graphe orienté entre différentes classes d'éléments (par exemple représentés par des couleurs différentes ) . Tous les outils servant à penser rationnellement, je pense bien qu'on puisse les qualifier de mathématiques. Même lorsque on pense rationnellement la poésie, en examinant la structure des strophes, les rythmes, rhymes etc, c'est encore des maths. Pour la musique aussi, etc. Sans parler de la consistance d'un raisonnement logique.

Pour le reste de tes réponses, je te répondrai une autre fois.

Badak

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Message par tim9.5 le Sam 26 Mar 2016 - 11:55

Trop cool de te lire.
Cette phrase autorise en effet à parler et à connaitre d'une manière irrationnelle et non-scientifique (ce qu'un scientiste pur jus ne tolérerait pas ).
Je comprends plutôt que le mot raison tend à être synonyme de langage mathématique au fils des siècles, et que parler de raison en dehors du contexte scientifique à de moins en moins de sens. Ce point de vue scientifique a commencé au Moyen-Age, avec Occam, puis Descartes, surtout Auguste Comte avec le positivisme, puis maintenant le scientisme.
D'où les tensions du fil et la tentative de dialogue entre personne venant de mondes différents et de plus en plus étanche.

------
D'un autre côté, la physique est souvent réduite à de la vulgarisation sans math, ce qui permet de réfléchir à l'aide de mots qui n'ont plus le même sens que celui en physique : énergie, photon, multivers, big bang (qui est plutôt petit et silencieux), etc. Ainsi les cartes se brouillent facilement. De plus la distinction entre hypothèse et explication imagée "du style je t'explique la création de l'univers dans les détails avec de superbes images de synthèse" n'est pas vraiment présentée puisque les vidéos et les revues (science et vie) sont aussi faites pour vendre et rentabiliser tout l'argent dépensé dans ces domaines.

Par exemple, le big bang fut d'abord accueillie comme une idée ingénuement non scientifique puisque l'univers ne pouvait être que éternel et non borné par les scientifiques du début des années 20. Elle fut en plus développée par le chanoine belge Lebesgue (qui a bien distingué foi et raison, ainsi que les contributions de chacun dans sa théorie), que même Einstein au début tourna en dérision ( : c'est la meilleure explication non scientifique de la création que j'ai jamais entendue).
Mais avec la découverte accidentelle du fond diffus micro-onde du cosmos dans les années soixante, on a pu cartographier l'univers avec des zones colorées.
Au fait, qu'est-ce que c'est que la Physique ? - Page 5 File:BigBangNoise.

Pour l'instant, cette image ne s'explique que par une naissance spatio-temporelle de l'univers de dimension (le fameux big bang), laissant toute autre hypothèse sur le carreau, et qui permet de remonter jusqu'à l'époque de 380'000 ans après cet instant. En effet, ces rayons sont les restes des premières lumières libérées après avoir été coincée dans la soupe de matière primitive. Ce qui fait que nos téléscopes, ces véritables machines à remonter le temps, buttent sur cette limite pour l'instant infranchissable. On espère que les détecteurs à ondes gravitationnelles pourront remonter plus loin dans le temps !

La physique comporte donc des noyaux solides expérimentaux sur lequel on se confronte en permanance, des goulets d'étranglement, des passages obligés. Et c'est sa force.
Tout le reste entre le temps zéro et cette date est de la spéculation  qui est solide mathématiquement parlant mais qui n'est pas prouvée par l'observation. Pourtant on raconte souvent l'histoire de l'univers comme une fable scientifique, bien lisse et logique qui ne tient pas compte de la démarche scientifique dans ce qui lui est propre. La physique, ça se voit comme un fromage sans trou, alors qu'en réalité ça s'apparenterait à de l'emmental  Wink
Au fait, qu'est-ce que c'est que la Physique ? - Page 5 File:Emmental_%28fromage%29_01

ps :
1)quand je dialogue avec toi Bapak dans ce fil, c'est plutôt en mode "je m'explique à la cantonnade afin que d'autres me comprennent". Dans le fil tenseur, c'est plutôt en aparté. En effet, j'ai l'impression d'écrire ici comme un monsieur-je-sais-tout, ce qui n'est pas mon intention et ma manière de m'exprimer sur de tel sujet utilise plutôt moults gestes ou gribouillis qui n'ont pas d'équivalents dans un forum à part les smileys. Tout n'est donc pas à prendre pour argent comptant ! En plus je voulais juste écrire deux lignes afin de te laisser tranquillement répondre, et voilà que j'ai écris un pavé... je deviens addicte à la physique, donc c'est de la drogue  Dent pétée

2) Je pense que l'utilité de ce fil est aussi de décrire la physique par ce qu'elle est, mais aussi ce qu'elle n'est pas. Pistes proposées :  comment pensait-on avant Gallilée ? Remplacer le mot physique trop vague par des sous-concepts (démarche scientifique, exemple précis de physique alliant des concepts mathématiques, etc.).
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Message par kalish le Sam 26 Mar 2016 - 18:46


Je ne pense pas que ce soit nécessaire comme hypothèses.

On suppose effectivement un matérialisme méthodologique (et ce même si on croit à autre chose, on essait d'expliquer le plus possible comme si ). Donc il faut bien distinguer cette conception de celle d'un physicalisme (ou matérialisme) ontologique.

Mais c'est pas faux finalement de dire qu'on fait "comme si" le monde était "matériel" et pouvait se réduire à un nombre fini de quantités.. (même si c'est une hypothèse seulement méthodologique ).

Justement, je ne comprends pas comment on pourrait avoir une description rationnelle de la nature sans utiliser ces hypothèses, qu'est-ce que ça voudrait dire?Qu'est-ce qu'on étudierait? Le caractère quantitatif de l'objet d'étude provient justement du souhait de rationaliser les observations, et il me semble que c'est l'intention du physicien. Qu'est-ce qu'un physicien pourrait bien étudier sans rationaliser les observations, et quel outil pourrait il utiliser si il n'utilisait pas les maths?
Je me souviens de l'introduction d'un livre de théorie des groupes qui disait en subbstance qu'il n'était pas si étonnant que ça que les mathématiques s'appliquent si bien à la physique puisque finalement les deux découlent d'une même démarche: définir des objets, chercher des relations entre eux, chercher des régularités (invariants) etc...
J'attends l'application qui transforme une boule en miche de pain.


Dans la physique fondamentale, lorsqu'on cherche des lois universelle, c'est une approche appelée réductionniste, oui. Par contre, il y a aussi des phénomènes émergeant en physique, par exemple en physique du solide ou des fluides: il y a des comportements collectifs qu'on ne peut réduire aux propriétés des quantités qui les composent. On les réduit quand même dans un sens aux interactions des éléments qui les composent. On ne cherche plus de lois vraiment universelle, mais plutôt des comportements dynamiques que certains ont qualifiés de "lois locales" (au lieu d'unverselle).
C'est compliqué ce qu'on appelle une loi semble changer. Et dans ces domaines où il y a émergence d'un comportement dynamique particulier, on ne parle plus de réduction.
On se targue même d'avoir des théories physiques non-réductionnistes puisqu'on cherche à comprendre le comportement dynamique en tenant compte des propriétés globales (celles provenant des interactions ) plutôt que des propriétés des entités élémentaires. C'est ce qu'on appelle maintenant les sciences de la complexité ou la physique des phénomènes complexes etc...
C'est une notion de la physique qui sort de l'idée traditionnelle de la recherche réductionnistes des lois fondamentales.

Mais c'est exactement la même approche en biologie théorique, de sorte que je ne vois pas de différences véritables...

ET alors dans les sciences sociales computationnelles qui se basent sur les théories des systèmes ? C'est encore plus délicat de prétendre que ce serait de la physique..

Je ne sais pas, dans un autre message tu sembles dire que tout ce qui est organisé est mathématique. Les mathématiques (dsl pour les) ont aussi accru leur domaine d'application parfois avec des outils tout nouveaux. La théorie des graphes est quand même assez différente de l'arithmétique par exemple même si on peut faire des ponts entre les domaines. Je ne suis pas un gros matheux mais il me semble qu'il existe des théories des théories mathématiques, comme la théorie des catégories. Les métamathématiques sont elles des mathématiques? Encore une fois, il me semble qu'il s'agit d'une définition arbitraire, a-ton une définition claire des mathématiques qui permettent d'inclure ou d'exclure certains raisonnement rationnels des maths, existe-t-il des raisonnement non mathématisables d'après cette définition hypothétique?
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Message par tim9.5 le Dim 27 Mar 2016 - 1:52

Voilà quelqus éléments de réponse pour kalish (je suis dans une phase prolixe).

Pour moi, les mathématiques ressemblent plutôt à une langue. Il y a au départ un peu de définitions (le vocabulaire) et quelques axiomes non démontrables (comme ceux d'Euclide). A partir de ces quelques ingrédients, on s'éclate comme un gamin qui joue avec du sable, un seau et une pelle pour faire un château élabore des théories structurées.

Exemple tiré de la vie de tous les jours : l'informatique.
Prendre une lampe à portée de main. Elle est soit allumée, soit éteinte. A partir de cela tu définis la suite des entiers naturels. Eteindre = 0; allumer = 1. Et deux alors ? Ce n'est pas possible. (Think think think, le cerveau se met en marche. Une idée de génie qui vient?).
Spoiler:
Utiliser deux lampes L1 et L2 !  00 = les deux éteintes; 01 = 1 (L2 allumée uniquement; 10 =2; 11 = 3. Super, on a pu aller plus loin que prévu ! Ensuite on rajoute d'autres lampes, et avec un assemblage de 8 on a pu amplement s'amuser.)

- C'est gentillet, et en plus ça coûte. Grat grat grat, une idée pour la suite ?
Spoiler:
On réfléchit sur papier avec des 1 et des 0, comme ça papa arrête de nous gronder parce qu'on éteint pas la lumière. En plus, c'est mieux pour les paresseux, donc c'est des maths, pures de surcroît. Que demandez de plus? Very Happy

Au plaisir de te lire, kalish.
- C'est toujours inutile et compliqué. Ecrire 1, 2, 3 me suffit. En plus j'ai un smartphone. Mais comme la batterie est vide, je vais perdre du temps à rajouter les opérations sur la feuille encore blanche.
Spoiler:
1+1 = 2 et 01+01=11; 1-1= ... Voilà, en plus j'ai trouvé un prof passionné qui va expliquer ça à ses élèves, pour que d'autres en puissent profiter (il y en aura aussi d'autres qui le transmettront en s'en fichant complètement au point d'assommer les élèves, sauf pour étaler leurs nouvelles connaissances, croyant se rendre plus intelligents que la moyenne). A moins que je ne le monnaie en le brevetant au préalable.

- Et alors, tout ça pour ça !

Spoiler:
Et oui, mon cerveau est à sec. Mais j'ai appris depuis qu'un tiers a repris cette idée pour construire le premier ordinateur qui fonctionne avec des lampes ! clown (Tape ENIAC dans le wiki, petit sceptique).

Cette démarche n'est pas l'apanage des mathématiques ou de l'informatique.
En physique, (pour rester dans le thème) la mer de Dirac, c'est du gros n'importe quoi, et pourtant ça marche ! Une idée farfelue de plus qui devient sérieuse ipso facto quand elle est developpée dans une encyclopédie.

---
Les sciences sont souvent perçues comme des partitions sans entrain, alors qu'elles peuvent être sources d'émerveillement pour qui peut en entendre la musique, tel Ampère (qui est-ce cestuy-là ?) qui criait "alleluia" à chaque petit pas effectué dans son domaine de recherche.

---
Il y a une différence notable aussi entre un dilletante et un pro de sciences.
Le dernier homme qui eut la vision d'ensemble des maths fut Henri Poincaré (il était prédestiné  tongue ) au début du 20ème siècle. Comme les branches scientifiques se sont démocratisées depuis, les connaissances cumulées deviennent exponentielles. Un futur chercheur doit donc engloutir des tonnes d'informations au préalable. Cela demande des années de préparation. D'où un écueuil important à tenir compte. Le chercheur (ce que je ne suis pas) est un jedi, ne l'oublions pas, maitenant, il sait. Cool

Une autre distorsion tenace, c'est de croire qu'il n'y avait rien avant. Comme les gens étaient bêtes (parents les premiers servis !). J'ai reçu une grosse claque en décrouvrant les grottes de Lascaux d'il y a 20'000 ans. C'est du cinéma 3D avec sons et lumière. Il y a même une peinture anamorphique, ie un animal peint de manière déformée pour qu'il soit vu correctement à partir d'un certain point de la grotte à la hauteur des gens  ! Si ce n'est pas des maths, à moi la peur.

Pour terminer, le cerveau de l'homme est bien plus complexe que le soleil où les trous noirs, c'est une merveille de l'univers. On s'évertue à trouver un équivalent dans d'autres espèces (ce qui est bien passionnant). Sans l'être humain, pas de physique. Sans univers bien calibré, rien de tel. Sans l'hypothétique soupe multiverselle (et bien sûr éternelle, c'est plus pratique). Il n'est pas déraisonnable de penser qu'il y a quelque chose ou quelqu'un ou un je-ne-sais quoi qui nous dépasse (à la manière imagée du roman Solaris, par un enfant planète ou un enfant tenant l'univers dans sa main, univers sous forme de boule à neige pas cher chez Philip K.Dick .), même si c'est improuvable.

Bien sûr comme le dis Hobb, ça fait 200 ans qu'on a exclu une cause directe de cet ordre dans le champ scientifique. Reste que la raison et le raisonnable se trouvent aussi hors de ce terrain de jeu champ, pour ma part.

Pour terminer (bis), il y a la collection "le monde est mathématique" qui proposent une quarantaine de livres sur toutes sortes de sujet, en tenant compte de l'histoire et avec beaucoup d'images et un peu de maths.

ps:
Il y a un bug dans mes calculs informatiques. L'as-tu trouvé ?
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Message par Badak le Lun 28 Mar 2016 - 12:06

tim9.5 a écrit:

Par exemple, le big bang fut d'abord accueillie comme une idée ingénuement non scientifique puisque l'univers ne pouvait être que éternel et non borné par les scientifiques du début des années 20. Elle fut en plus développée par le chanoine belge Lebesgue (qui a bien distingué foi et raison, ainsi que les contributions de chacun dans sa théorie), que même Einstein au début tourna en dérision ( : c'est la meilleure explication non scientifique de la création que j'ai jamais entendue).
....
Pour l'instant, cette image ne s'explique que par une naissance spatio-temporelle de l'univers de dimension (le fameux big bang), laissant toute autre hypothèse sur le carreau, et qui permet de remonter jusqu'à l'époque de 380'000 ans après cet instant. En effet, ces rayons sont les restes des premières lumières libérées après avoir été coincée dans la soupe de matière primitive. Ce qui fait que nos téléscopes, ces véritables machines à remonter le temps, buttent sur cette limite pour l'instant infranchissable. On espère que les détecteurs à ondes gravitationnelles pourront remonter plus loin dans le temps !

.....Tout le reste entre le temps zéro et cette date est de la spéculation  qui est solide mathématiquement parlant mais qui n'est pas prouvée par l'observation. Pourtant on raconte souvent l'histoire de l'univers comme une fable scientifique, bien lisse et logique qui ne tient pas compte de la démarche scientifique dans ce qui lui est propre.
Je t'avoue que sur ce terrain, (au delà d'un cours de base de relativité générale), tout ce que j'en sais, je le tiens aussi de la vulgarisation. En particulier, Etienne Klein discute très bien de ce point en faisant plus de nuances sur la portée de la physique cosmologique.
À ce que j'ai vu, donc, il semble que l'interprétation du sens physique à associé au Big Bang ait changé: il semblerait que bien peu de physiciens de physique fondamentale croient maintenant que le Big Bang soit véritablement le début de l'univers. Ce pourrait très bien être un choc causé par la collision de notre "branes" (notre "univers") avec une autre brane. Ou autre chose ...
En gros, la prédiction du Big Bang comme singularité ultime, ça vient de la relativité générale classique (sans rien de quantique), Hors, aux conditions de l'univers proche du Big Bang, on entre aussi dans le monde devant être décrit par la physique quantique. Donc, ce n'est qu'en attendant la réunification de la relativité générale et des théories quantiques des champs qu'on saura bien ce qu'il en est. En attendant, au contraire de ce que tu sembles dire (un genre de monopole du bigbang comme début de l'univers...), il semble bien qu'il y ait un fourmillement d'hypothèses un peu spéculatives, et que le problème est de se demander comment tout cela pourrait devenir prouvable..

c pas la peine :
tim9.5 a écrit:
1)quand je dialogue avec toi Bapak dans ce fil, c'est plutôt en mode "je m'explique à la cantonnade afin que d'autres me comprennent". Dans le fil tenseur, c'est plutôt en aparté. En effet, j'ai l'impression d'écrire ici comme un monsieur-je-sais-tout, ce qui n'est pas mon intention et ma manière de m'exprimer sur de tel sujet utilise plutôt moults gestes ou gribouillis qui n'ont pas d'équivalents dans un forum à part les smileys. Tout n'est donc pas à prendre pour argent comptant ! En plus je voulais juste écrire deux lignes afin de te laisser tranquillement répondre, et voilà que j'ai écris un pavé... je deviens addicte à la physique, donc c'est de la drogue  Dent pétée
Pour ça, t'en fait pas Razz
C'est pas la peine de t'excuser de penser.
Je fais gravement encore pire le monsieur je sais tout, et ça énerve parfois je sais. Mais c'est bien parce qu'on sait que ne sais pas grand chose... Qu'on peut discuter de ce qu'on pense et de ce qu'on pense savoir ou ne pas savoir.

En tous cas, moi ma curiosité, elle est pathologique je crois. Quand je vois un panneau "peinture fraiche", je dois absolument lui toucher pour vérifier, et parfois je suis le premier à savoir qu'on peut s'asseoir parce qu'il ne faut pas toujours tout accepter non plus.

Et quand je vois des rabais sur amazon souvent je ne sais pas résister: j'achète toujours trop de livres de science, et je remplis mes disques durs d'articles...
tim9.5 a écrit:
2) Je pense que l'utilité de ce fil est aussi de décrire la physique par ce qu'elle est, mais aussi ce qu'elle n'est pas. Pistes proposées :  comment pensait-on avant Gallilée ? Remplacer le mot physique trop vague par des sous-concepts (démarche scientifique, exemple précis de physique alliant des concepts mathématiques, etc.).
Pour cet aspect, on en a amplement discuté plus haut, à mon avis.

Mais la relation entre maths et physique, c'est vrai que ça reste débattable.
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