Quels accès à la connaissance de l'univers ?

[jojo17]

Bonjour,
Pourquoi les mathématiques devraient être le seul accès à la connaissance de l'univers ?

Merci, bonne soirée.
-----

[glou]

Avec Newton, par exemple, on s'est aperçu que l'on pouvait atteindre, avec des équations, l'inatteignable et voir les objets inaccessibles tels les objets que nous manipulons sur notre bonne vieille planète. D'autres ont essayé, comme la religion, mais bon. Et les équations ont été utilisées pour faire de l'astrologie mais, là aussi, bon
Pour le cosmos, c'est pareil, on ne peut le manipuler emais on trouve des équations qui permettent de s'amuser avec

[Gwinver]

Bonjour.

Les mathématiques ne sont pas le seul accès à la connaissance de l'univers.

La connaissance a démarré très tôt par l'observation, elle est encore extrèmenent active et ses moyens ont été démultipliés. Les mathématqiues sont utilisées comme outil de support des théories décrivant l'univers, lesquelles cherchent à le modéliser.

[Gilgamesh]

Bonjour,
Pourquoi les mathématiques devraient être le seul accès à la connaissance de l'univers ?

Merci, bonne soirée.

Ce qu’on appelle « connaissance », en dehors du témoignage des sens, qui est premier pour nous permettre de connaître le monde, mais se trouve vite limité, nécessite de former des concepts, ce qui passe par le langage. Il semblerait plutôt étrange que la Nature utilise les mots du langage humain, son vocabulaire et sa grammaire. Surtout étant donné la diversité des langages humains et leur façon assez arbitraire de diviser le monde en concepts.

Si on veut bâtir une connaissance de la Nature qui passe néanmoins par le langage, car nous n’avons pas d’autre moyen pour former des concepts, il faut utiliser un vocabulaire et une grammaire adaptés à son objet.

Les mots de la physique sont des objets hybrides qu’on appelle des grandeurs. Une grandeur, par exemple « 3 kg », « 12 m » ou « 30 s », c’est un nombre, en général un réel^(*), auquel on accole une unité qui correspond à une dimension, ici : masse [M], longueur [L] et temps [T].

Les nombres sont de pures entités mathématiques, tandis que les dimensions sont des concepts purement physiques. Ce qu’est une longueur ou une durée est littéralement indicible si on n’en fait pas l’expérience physique, par nos sens. Et l’ensemble forme un objet conceptuellement hybride, mi-mathématique, mi-physique.

Le vocabulaire de base est remarquablement économe, et c’est probablement la principale recette du succès. Au lieu des dizaines de milliers de mots du dictionnaire qui forment un vaste réseau de références circulaires, on peut commencer avec trois dimensions fondamentales, irréductibles les unes aux autres. Traditionnellement : [M], [L], [T]. On pourrait probablement partir d’autres fondements comme l’énergie, mais ces trois-là ont l’avantage de se relier de manière aisée à notre perception sensorielle.

Le miracle réside ensuite dans la capacité illimitée, promue par l'usage d'une grammaire mathématique, de manipuler ces grandeurs en les combinant avec les deux couples d’opérations de l’arithmétique (+/–, ×/÷). Il n’y a qu’une seule restriction dans les combinatoires, par rapport à l'arithmétique sur des nombres purs :

Règle 1 : +/– et = ne peuvent relier que des grandeurs de même dimension.
L'équation "3 kg + 12 m = 15 s" n'est pas simplement fausse, elle n'a aucun sens grammatical, comme le serait une phrase comme : "Le nuage rit la pierre souple."

Règle 2 : ×/÷ peuvent relier des grandeurs quelconques, et permettent de créer de nouvelles dimensions.

La grammaire est donc aussi simple que le vocabulaire de base, mais elle permet néanmoins une explosion combinatoire.

Par exemple : [L]² pour désigner la surface, [L]³ pour le volume, [L][T]^–1 pour la vitesse, [L][T]^–2 pour l'accélération, [M][L][T]^–2 pour la force, [M][L]²[T]^–2 pour l'énergie, [M][L]^–1[T]^–2 pour la pression, [M][L]²[T]^–3 pour la puissance,[M][L][T]^–1 pour la quantité de mouvement, [M][L]^–3 pour la densité, [T]^–1 pour la fréquence...

Les nouveaux concepts qui jaillissent de l’analyse dimensionnelle sont parfaitement déterminés, sans aucune ambiguïté, et on peut en créer tant qu'on en veut. Et c’est ce qui explique qu’on peut faire s’enchaîner les calculs de manière quasi mécanique en ayant la quasi-certitude que le résultat aura un sens à la fin, voire correspondra exactement à la réalité.


----
^(*) D’autres objets mathématiques peuvent être pertinents (vecteur, tenseur, complexe...).

[A voir en vidéo sur Futura]

[glou]

Il semblerait plutôt étrange que la Nature utilise les mots du langage humain, son vocabulaire et sa grammaire

La question portait sur l'univers, dont fait partie certes la Terre et tout ce qui s'y trouve et dont on a tiré des lois etc.. Sur des questions astronomiques, on souligne que les objets en question, observés bien sûr, sont surtout inaccessibles et que l'utilisation des maths aura permis de les manipuler, à distance. On notera que les protocoles expérimentaux valables sur Terre souffrent quand même d'un point majeur, à savoir la répétabilité des expériences puisqu'il n'y a qu'un seul univers, et que les expériences sont surtout à base de pensée. Les maths permettent quand même de s'en sortir grâce à la statistique (les surveys deviennent indispensables), la cohérence des lois trouvées (par exemple en lien avec la physique nucléaire, la physique quantique, l'hydrodynamie.. tout ceci étant écrit avec des maths) et la comparaison de modèles
Le modèle de la cosmologie cherche à évoluer mais ses évolutions ne le sont qu'en le sein du modèle d'expansion tant on a estimé que les modèles concurrents étaient faux. C'est comme la démocratie capitaliste, on dit que c'est le meilleur modèle, certains y vouent un culte en comparant/dénigrant les modèles encore existants mais les comportements type 'boomer' (conservateur en somme) sont un frein à son évolution. Bon les contraintes écologiques et énergétiques auront le dernier mot et feront à priori évoluer les choses dans une direction encore inconnue (après tout la complexité sociétale empêche l'utilisation de maths comme on peut le faire avec le cosmos). Il semblerait que les 'boomers' du modèle d'expansion ait passé la main sur ce forum et autorisent la discussion à propos d'un modèle concurrent, il utilise lui aussi des maths
Si tu penses qu'un modèle cosmologique puisse se passer de maths, par exemple il utiliserait des concepts encore inconnus, il te faudra cependant traduire ces concepts en maths afin qu'on puisse faire les comparaisons, prédictions nécessaires pour que la communauté scientifique, et finalement l'humanité, acceptent des concepts dont, finalement, dérivent les mathématiques. Tu peux toutefois trouver facilement des références sur le fait que les maths sont le langage universel. Certes là aussi, les maths cherchent à évoluer au sein des maths, tu y trouveras donc des conservateurs, mais il faut bien avouer que le "modèle des maths" est très étendu et que son extension à un domaine nouveau ne sera pas chose aisée! Pour ma part, je considère que l'hypothèse du continu est à remettre en question (ou disons à compléter par ce que l'on pourrait appeler l'hypothèse du discontinu) si on veut appliquer les maths au monde physique, que la notion d'infini est à proscrire définitivement si ce n'est pour définir le cadre (univers infini) avant de l'oublier définivement (l'infini est.. inaccessible), il s'agirait donc plutôt de restreindre le champs d'application des maths

[jojo17]

Pourquoi dissocier l'humain et la nature ? N'en faisons-nous pas partie ? Pourquoi la nature devrait être extérieur ? Comment comprendre comme l'avait fait remarquer Einstein que l'univers soit compréhensible ? Les mathématiques nous aide-t-il à le comprendre ou simplement à le décrire ? N'est-ce pas le langage, et donc les concepts, qui nous permet de le comprendre ?

[GBo]

On en fait partie mais on SAIT aussi que la nature existait avant l'apparition des hominidés, voilà pourquoi.
Le fait d'anticiper certains aspects du fonctionnement de la nature par nos maths (les éclipses etc...) ne veut pas dire qu'on a tout compris, d'ailleurs on n'a pas tout compris.
Et "nos maths" ont été en partie forgés par notre immersion dans la nature.

[glou]

Pourquoi dissocier l'humain et la nature ?

Qui a dit ça? On ne parle pas de religion ici. On a commencé par le langage oral pour accompagné la description de notre environnement, d'autres animaux le font, à leur façon, ainsi que la manipulation (à l'aide de nos mains), d'autres animaux le font, à leur façon. Ce langage a évolué voilà tout, pour les animaux aussi, et il se trouve qu'il a évolué de manière à analyser des champs inconnus par le passé et ils continuent de s'étendre. Il se trouve que nous sommes quelque part dans l'univers à avoir compris un langage qui semble capable de certaines prouesses à tel point que les quelques incompréhensions qui peuvent subsister ne seraient le fait que de mauvaises interprétations, à moins, bien sûr, que nous soyons dans un scénario à la "3 body problem", manipulés par des aliens que nous sommes! La matière noire serait un artefact créé par des aliens pour induire notre science en erreur!

[Gilgamesh]

Pourquoi dissocier l'humain et la nature ? N'en faisons-nous pas partie ? Pourquoi la nature devrait être extérieur ? Comment comprendre comme l'avait fait remarquer Einstein que l'univers soit compréhensible ? Les mathématiques nous aide-t-il à le comprendre ou simplement à le décrire ? N'est-ce pas le langage, et donc les concepts, qui nous permet de le comprendre ?

Nous en faisons partie, et nos sens en témoignent, mais notre cerveau développe les concepts (et le langage qui permet de les exprimer) qui nous servent à comprendre et agir sur notre environnement à de cette "mésoéchelle" sensorielle qui est certe suffisante au Primate que nous sommes pour chasser, cueillir, nous reproduire, etc, mais qui laisse dans l'ombre l'essentiel de ce qu'il y a à connaître de la Nature.

Un truc aussi basique que le rôle de nos principaux organe (coeur, cerveau, poumon, rein...) ou simplement la circulation sanguine ne sont compris que depuis l'avénement des sciences contemporaines.

[jojo17]

Je répondrais que ce n'est pas mon cerveau qui développe les concepts et les exprime par le langage mais bien moi dans mon entièreté. Et je ne suis pas un singe, bien que je mange des bananes
Les capacités de nos sens sont, à mon sens, aujourd'hui, plus que sous-estimés. Et de quel sens parle t on quand il s'agit d'intuition ?

[Gilgamesh]

Je répondrais que ce n'est pas mon cerveau qui développe les concepts et les exprime par le langage mais bien moi dans mon entièreté. Et je ne suis pas un singe, bien que je mange des bananes
Les capacités de nos sens sont, à mon sens, aujourd'hui, plus que sous-estimés. Et de quel sens parle t on quand il s'agit d'intuition ?

Le corps communique avec votre cerveau qui développe et manipule des concepts. Et l'intuition ne peut pas aller au delà de ce que les sens lui communiquent.

Vous êtes un Eucaryote Métazoaire Triploblastique Deutérostomien Opisthochonte Bilatérien Chordé Olfactorien Vertébré Gnathostome Eutéléostome Sarcoptérygien Tétrapode Amniote Synapside Sphénacodonte Thérapside Cynodonte Probainognatien Mammifère Thérien Euthérien Euarchontoglire Primate Simiiforme Haplorhinien Catarhinien Hominoïde Hominidé Homininé Homo sapiens.

Toutes les espèces qui appartiennent au taxon des Simiiformes sont désignées comme "singes" par les zoologiste.

[glou]

Et de quel sens parle t on quand il s'agit d'intuition ?

On dirait une question d'IA qui réfléchit à sa propre condition! Et ben l'intuition, c'est un mélange un peu arbitraire de concepts, un minimum cohérent et dont on tirerait un nouveau concept. On peut même généraliser ce processus à l'évolution de la vie, des bactéries ont eu l'intuition, disons sous contraintes environnementales idoines, d'évoluer dans telles ou telles directions. À notre niveau, il faut ajouter, aux contraintes diverses, notre connaissances, nos sens etc.. et on s'aperçoit qu'avec une bonne proportion de maths dans le mélange, on fait des miracles. Va donc comprendre quourpoi, quelque part dans l'univers, sur Terre, nous en sommes arrivés là, on peut analyser notre passé pour trouver que c'est tout à fait normal, aussi froidement que pour dire que si un enfant meurt dans l'explosion d'un missile, ben c'est normal puisque l'enfant se trouvait dans la zone d'impact
Si l'on veut que le phénomène se reproduise ailleurs dans le cosmos, il est vraiisemblable, par exemple, qu'un alien soit doté de la préhension, qu'il puisse manipuler son envronnement et qu'il suive un chemin similaire au notre, pour aboutir à un langage suffisamment perfectionné, même écrit dans du sable, pour faire ce que nous appellerions de la géométrie ou de l'arithmétie, même basique, ce que savent déjà faire d'autres animaux sur Terre (certains savent compter, pour le reste je ne sais pas mais on peut en être sûr, il faut bien, par exemple, se repérer dans l'espace!)

[jojo17]

Pour les zoologiste ! Mais je ne vis pas dans un zoo, je ne suis qu'un visiteur, et en plus l'entrée n'est pas donnée.
Et je ne fais pas de distinction entre un corps et un cerveau. Il me semble que le corps intègre de fait le cerveau.
Et l'intuition, au même titre que l'imagination, à mon sens, n'a pas de limite

[glou]

Et l'intuition, au même titre que l'imagination, à mon sens, n'a pas de limite

Autant qu'un mélange de concepts, donc!

[jojo17]

Désolé Gilgamesh pour ma rhétorique un peu nerveuse il fait chaud à ma décharge. Mais il est vrai que dans le fond je n'ai pas la même vision que toi de l'être humain, particulièrement de ses immenses capacités notamment celle des sens.. Nous avons encore beaucoup à apprendre encore de nous-même et c'est je pense cela qui fera avancer la science et non pas l'inverse.

[Gilgamesh]

Bon on arrête là le débat zoologique

[ThM55]

La question relève plus de la philosophie que de l'astrophysique. Comme la question est posée dans un forum d'astrophysique, on peut retourner la question: comment en prendrions-nous connaissance sans les mathématiques? Il est bien évident que nos cinq sens ne suffisent pas. Je ne vois pas trop l'intérêt de tartiner de longues réponses sur un forum, alors que de nombreux philosophes et scientifiques ont déjà tout écrit sur le sujet. Lisez-les.

[6Freddy]

Cela fait plusieurs siècles qu'on a mathématisé la physique, et c'est ce qui l'a rendue efficace pour nous faire avancer dans notre connaissance de ce qui nous entoure. Je ne vois pas quelle autre science serait plus efficace que les mathématiques, la physique et la chimie, pour élucider les mystères de l'univers.

Je recommande chaleureusement à ceux qui en doutent, d'essayer autre chose pour déduire la position de Mars par rapport à la Terre le 01/12/2026. Ensuite, il faudra comparer le résultat de "l'autre chose" avec celui d'une calcul astronomique (donc réalisé grâce aux maths et à la physique), et surtout il faudra comparer ces deux résultats à l'observation faite le jour même (c'est à dire, à la réalité). Ce genre de méthode vaut pour tout, y compris pour l'expansion de l'univers et ce qui s'ensuit.

[bibifikotin]

Et l'intuition, au même titre que l'imagination, à mon sens, n'a pas de limite

C' est pas une " vérité" qui fonctionnne à chaque coup
Engendre de la confusion et est source d'erreur si on ne " fonctionne" quà cela.
Certes n'a pas de limite. ......mais manque de fiabilité
Faire de la science qu'avec cela on n'avance pas vite.
Seul qq grands espris........pas tout le monde
Bonne journée