Lois et induction en physique

Lois et inductions : 

Si l'on écoute le philosophe Héraclite qui dit "qu'on ne peut pas descendre deux fois le même fleuve", alors il n'est pas possible de faire de sciences physiques. Le physicien, lui, est à la recherche des invariants, pour établir des lois. La loi physique traduit l'expression d'une certaine régularité dans les phénomènes naturels. 

L'opération permettant de passer du "fait mesuré" (tableau de nombres) à une forme fonctionnelle est le traitement des données qui repose sur l'induction. Selon Poincaré, on ne peut se passer de l'induction : "Sans généralisation, la prévision est impossible. Les circonstances où l'on a opéré ne se reproduiront jamais tout à la fois. Le fait observé ne recommencera donc jamais ; la seule chose que l'on puisse affirmer, c'est que dans des circonstances analogues, un fait analogue se produira. Pour prévoir il faut donc au moins invoquer l'analogie, c'est à dire, généraliser. "

L'induction s'éloigne du réel, puisque il faut inférer ce qui sera pour des points non mesurés, et il faut accepter une loi qui ne passe pas réellement par tous les points mesurés : 

"il faut bien qu'on interpole ; l'expérience ne nous donne qu'un certain nombre de points isolés, il faut les réunir par un trait continu ; c'est là une véritable généralisation. [...] Ainsi on ne se borne pas à généraliser l'expérience, on la corrige." (Poincaré)

Comment choisit-on parmi plusieurs lois permettant de rendre compte des même points mesurés? Poincaré propose de choisir la plus simple des lois : "Il est clair qu'un fait quelconque peut se généraliser d'une infinité de manières, et il s'agit de choisir ; le choix ne peut être guidé que par des considérations de simplicité".

 Critique de l'induction :

"L'induction, appliquée aux sciences physiques, est toujours incertaine, parce qu'elle repose sur la croyance en un ordre général de l'univers, ordre qui est en dehors de nous." Poincaré. 

"Il est impossible d'établir la légitimité de l'induction sur des fondements absolument logiques. Le seul argument est l'efficacité des lois ainsi obtenues, mais le raisonnement est circulaire. "(Perdijon)

 De la loi à la théorie :

 Les lois de la physique rendent compte des phénomènes, permettent de faire des prédictions, mais ne permettent pas d'expliquer pourquoi les choses se passent comme ça. Comme exemples on peut citer la loi de Mariotte pour les gaz, la loi d'Ohm pour les circuits résistifs ; ces lois rendent compte des faits, mais ne répondent pas à la question pourquoi... Auguste Comte suggère, lui, de ne s'en tenir qu'au loi et aux faits, c'est à dire, de s'abstenir de proposer des théories, alors que le physicien, au contraire, considère que le connu doit être compris.

biblio : 

La formation des idées en physique, Perdijon

La science et l'hypothèse, Poincaré