Introduction
Au tournant du XXe siècle, une
réflexion épistémologique importante a lieu dans le champ de la
science. En Physique tout particulièrement, l’on s’est mis à
proposer de nouvelles visions sur ce que doit être une théorie.
Pierre Duhem apparaît comme une figure majeure dans ce
bouillonnement intellectuel. Une citation célèbre qui se trouve en
son ouvrage central nous résume la conception qu’il se faisait de
la théorie physique :
Une théorie physique n’est
pas une explication. C’est un système de propositions
mathématiques, déduites d’un petit nombre de principes, qui ont
pour but de représenter aussi simplement, aussi complètement et
aussi exactement que possible, un ensemble de lois expérimentales1.
En cette citation, l’on voit déjà
apparaître, de manière condensée, la relation qu’entretiennent
les Mathématiques et l’expérience dans la théorie physique. Nous
nous proposerons, ici, de l’expliciter.
Duhem se donne quatre
opérations pour fonder la théorie physique, à savoir :
- La définition et la mesure des grandeurs physiques ;
- Le choix des hypothèses ;
- Le développement mathématique de la théorie ;
- La comparaison de la théorie avec l’expérience.
En excluant le soin de détailler la
deuxième opération – ce que, du reste, Duhem remettra à plus
tard dans son développement –, nous tenterons de rassembler en
deux parties les principaux éléments des opérations restantes. Le
premier chapitre s’axera sur le rôle des Mathématiques dans la
théorie physique, tandis que le second s’occupera de la place de
l’expérience et de son articulation avec cette dernière2.