Distinction(s) ou pas sur : les principes physiques et les lois de la physique

[Rachilou]

Bonjour,

Je serai curieux d'échanger et de comparer mes idées sur un débat concernant la (les) distinction(s) que l'on peut admettre ou pas entre :
- d'une part, les Principes physiques et
- d'autre part, les lois de la physique.

A mon sens il y en au moins une. Mais peut-être que c'est purement arbitraire de ma part (du reste, le contraire le serait peut-être tout autant)
Pourtant ces deux termes "Principes" et "Lois" en toute logique ne signifient pas la même chose.
Aussi, n'est ce pas à tort que quelquefois, on mélange ces deux termes pour signifier exactement la même chose.

On parle de principe d'inertie et de 1ere loi de Newton pour signifier la même chose (sauf erreur de ma part)
« Tout corps persévère dans l'état de repos ou de mouvement uniforme en ligne droite dans lequel il se trouve, à moins que quelque force n'agisse sur lui, et ne le contraigne à changer d'état. » source wikipédia.
Est ce vraiment une loi ? ou un principe ? car les deux termes sont usités pour définir la même chose.

Par contre, on parle de la loi de la gravitation, mais jamais de principe de la gravitation.
Là, çà me parait claire.

Ou encore sur le Post-it : sujets à lire du forum "physique" et concernant : FAQ(2) Vitesse de la lumière, mouvement perpétuel et fusion froide (LENR):
on retrouve en début : "Les mouvements perpétuels ou les systèmes produisant plus d’énergie qu’ils n’en consomment sont réputés infaisables d’un point de vue scientifique car ils contredisent les lois les plus élémentaires de la physique."
Dans ce cas de quelles lois élémentaires parle t-on ? ?

J'espère avec avoir votre point de vue, ne serait-ce que pour m'éclairer.
Merci d'avance pour toutes les réponses avenantes de votre part.


Bien cordialement à tous.
-----

[f6bes]

Bonjour Rachilou,
Commençer par donner une définition concernant ces deux mots (lois et prinçipes).
S'ils sont "similaires" ou veulent dire la meme chose....alors faut pas trop vouloir leur faire dire
qq chose de ...différents.
A mon gout c'est une question de vocabulaire employé pour dire la meme chose.

"....quelles lois élémentaires parle t-on ? ..." loi qui veut que l'on nepeut produire PLUS d'énergie que l'on en apporte.
ELEMENTAIRE mon cher...Watson !

Bon WE

[invite6754323456711]

On parle de principe d'inertie et de 1ere loi de Newton pour signifier la même chose (sauf erreur de ma part)

Si nous partons de cet exemple j'interpréterai la différence ainsi : le principe d'inertie peut être vue comme un conjecture exprimé par Galilée (on parle aussi de Descartes) pour ensuite être éclaircit par Newton en tant que capacité à résister à la mise en mouvement, qui le conduit a en faire une affirmation faisant sens physique axiomatisée mathématiquement et désigné par première loi de Newton.

Mathématiquement, si la vitesse du centre de masse d'un solide est constante (cte), alors la somme des forces extérieures s'exerçant sur le solide est nulle, et réciproquement :

Toutefois cela reste mon interprétation sans plus y avoir réfléchi.

Patrick

[Rachilou]

Bonjour F6bes.

Merci pour votre réponse.
De votre point de vue, donc vous n'y voyez aucune distinction.
De toute manière, nous le savons très bien vous et moi, que ces termes embrassent tellement de concepts qu'ils finissent bien par se confondre ensemble dans certaines interprétations. C'est vraiment dommage que le physicien n'ait pas tranché sur une véritable distinction. Ils font partie pour tous deux, des premiers concepts basiques de la physique.


Maintenant, de mon point de vue puisque vous me le demander et c'est tout à fait légitime, j'aimerai bien y voir une distinction.


Une loi est toujours validée par l'expérience (dans des conditions physiques identique) alors que le principe n'est jamais invalidé par l'expérience, jusqu'à preuve du contraire.
Cela parait-être la même chose mais il y a des nuances qui devraient faire toute la différence pour moi. Ou alors si un principe est validé par l'expérience, c'est qu'il devait être une loi. Les lois décrivent les phénomène physiques, les principes les conditionnent.

Source wikipédia ( si justement énoncé d'après moi )
Une loi définit en physique un rapport immuable entre plusieurs grandeurs.
Elle se concrétise nécessairement par des formulations mathématiques.
Les lois sont aux physiciens ce que la formule est au mathématicien.
D'ailleurs la physique n'est-elle pas le terrain de prédilection de beaucoup de mathématiciens ?

Un principe (physique en l'occurrence) est une synthèse d'idées déduites d'un raisonnement d'analyse et/ou intuitif propre à infléchir sur des théories ou croyances qui en découlent logiquement. La déduction du raisonnement admet ou n'admet pas de nouvelles possibilités évènementielles relativement à un cadre d'interprétation des faits physiques observés à priori. La validité ou la crédibilité d'un principe tiendrait à sa justesse d'interprétation des faits physiques observés.
Le principe est au physicien ce que le postulat au mathématicien.


Je reconnais que cette vision est purement arbitraire, mais je me pose vraiment la question de savoir comment notre psyché conditionne nos principes de manière générale et vis versa. Je ne pense pas qu'il en soit différent pour les principes physiques.


D'ailleurs, si je puis me permettre F6bes, de mon point de vue :

quelles lois élémentaires parle t-on ? ..." loi qui veut que l'on ne peut produire PLUS d'énergie que l'on en apporte.
ELEMENTAIRE mon cher...Watson !

Ne serait-ce pas plutôt une conséquence (qui en découlent rationnellement) du 1er principe principe de la thermodynamique?
Elémentaire mon chère Watson ! sauf erreur de ma part.



Bien cordialement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6754323456711]

Une loi est toujours validée par l'expérience .

Faux. Voir le concept de réfutabilité

Patrick

[invite51d17075]

D'accord avec U100fil pour sa dernière remarque.

.
Le principe est au physicien ce que le postulat au mathématicien.
.

ça me semble aussi une analogie assez largement partagée dans l'idée.
conceptuellement uniquement, car dans la pratique, on peut construire des univers mathématiques différents avec des axiomatiques differents.

[Médiat]

Bonjour,

Les lois sont aux physiciens ce que la formule est au mathématicien.
...
Le principe est au physicien ce que le postulat au mathématicien.

Pas très loin (mais néanmoins avec un point de vue (et je veux bien dire "façon de regarder) différent) de votre position :
http://forums.futura-sciences.com/ep...ml#post3204665

En remplaçant Physique = (Expérimentation, (Axiomes, Théorèmes)) par Physique = (Expérimentation, (Principes, lois)).

[Amanuensis]

Ils font partie pour tous deux, des premiers concepts basiques de la physique.

Cela me paraît un leurre. La plupart des "principes" physiques se révèlent à l'analyse tout sauf des concepts basiques. L'exemple même pris dans le message #1 est assez frappant:

« Tout corps persévère dans l'état de repos ou de mouvement uniforme en ligne droite dans lequel il se trouve, à moins que quelque force n'agisse sur lui, et ne le contraigne à changer d'état. »

On a du mal à voir comme 'basique' un énoncé (1) qui utilise des mots comme "repos", "mouvement", "force", "changer d'état" pour ne citer que les principaux concepts non triviaux qui nécessitent d'être définis préalablement.

(1) Je distingue l'énoncé présenté ici du principe même en question ; il est possible de l'exprimer mieux. Le fait que le Wiki n'a pas été "amélioré" sur ce point est un argument pour ce qui suit: choisir l'expression la plus adaptée à l'idée d'un "concept de base" n'est pas une priorité.

Si les physiciens (ou ici des vulgarisateurs de physique) avaient pour prétention une construction conceptuelle à l'image de ce qui est fait en maths, un tel exemple n'est pas probant (litote).

Pour aller plus loin, le fait qu'on trouve aisément dans la littérature des énoncés de "principes" aussi laxistes laissent penser que ce qualificatif de "principe" (pareil pour "loi") joue un autre rôle que décrire un processus de construction logique. Plus simplement cela paraît n'être qu'une "décoration" visant à assener l'importance de l'énoncé, un procédé pédagogique, rien de plus.

C'est vraiment dommage que le physicien n'ait pas tranché sur une véritable distinction.

Pourquoi dommage? Et la position indiquée se comprend bien si la seule utilité de ces qualificatifs est pédagogique.

[invite51d17075]

« Tout corps persévère dans l'état de repos ou de mouvement uniforme en ligne droite dans lequel il se trouve, à moins que quelque force n'agisse sur lui, et ne le contraigne à changer d'état. »
.

je suis d'accord avec l'ensemble du message, mais je trouve l'exemple pris un peu "facile".
il fut longtemps d'usage d'employer des phrases pour décrire des concepts physiques ou mathémathiques.
on pourrait ainsi légèrement moquer le théorème de pythagore dans sa présentation initiale:
"la somme des carrées des cotés ........
alors que qu'il est si simple d'ecrire a²=b²+c²

[Amanuensis]

je suis d'accord avec l'ensemble du message, mais je trouve l'exemple pris un peu "facile".

Je ne l'ai pas choisi, c'est l'exemple pris message #1. Si le primo-posteur l'a choisi, c'est que c'est un exemple adéquat pour cette discussion, non?

Ceci dit, il y a bien longtemps j'en avais examiné des tas de versions, de ces "trois lois de Newton", et je n'en ai pas trouvé de satisfaisantes dans la littérature consultée. (Je me suis "fait" les miennes, mais c'est hérétique.)

Pareil pour d'autres "principes" et lois d'ailleurs. Au minimum, il faut accepter les définitions circulaires, mais ce n'est pas un défaut majeur. Les défauts sérieux sont les sous-entendus, les "évidences" qui sont plus ou moins cachées. Genre le temps absolu dans les "lois de Newton".

[invite51d17075]

. Genre le temps absolu dans les "lois de Newton".

tout à fait juste, mais là , on parle de loi, pas de principe justement.
bon, je chipotaille pour pas grand chose en définitive.

[Amanuensis]

Je ne sais pas, je ne suis pas adepte de cette distinction. Le primo-posteur considère que c'est les deux : "On parle de principe d'inertie et de 1ere loi de Newton pour signifier la même chose". Cela me semble correct d'assimiler la première loi et le principe d'inertie (version mécanique classique).

[Rachilou]

Faux. Voir le concept de réfutabilité

Patrick

Bonjour.

Sauf erreur de ma part, je pensait qu'il s 'appliquait seulement au théories et aux conjectures...

Cordialement.

[Rachilou]

En remplaçant Physique = (Expérimentation, (Axiomes, Théorèmes)) par Physique = (Expérimentation, (Principes, lois))

Bonjour,

Je suis en accord avec vous.
Pourquoi pas ?

Toutefois, tout dépend de ce qu'on entend par "Expérimentation".

[inviteccac9361]

En remplaçant Mathématiques = (Expérimentation, (Axiomes, Théorèmes)) par Physique = (Expérimentation, (Principes, lois))

Toutefois, tout dépend de ce qu'on entend par "Expérimentation".

Le champ d'experimentation en physique, c'est la Nature.
Le champ d'experimentation en mathématique, c'est la Tête du mathématicien.
Conclusion : Si les mathématiques sont indépendantes de la Nature, la Tête du mathématicien est indépendante de la Nature et on a raison de distinguer les deux domaines...
De deux choses l'une, soit donc les mathématiques n'ont pas de raison d'être sinon celle de faire appel à l'ordre de sa pensée de l'Homme vis à vis de la Nature, soit donc on a affaire à quelque-chose de surnaturel...

Private Joke : C'etait pour en revenir à la "blague" du barbier qu'on a un peu vite escamoté à mon goût.

[noureddine2]

Le champ d'experimentation en physique, c'est la Nature.
Le champ d'experimentation en mathématique, c'est la Tête du mathématicien.
Conclusion : Si les mathématiques sont indépendantes de la Nature, la Tête du mathématicien est indépendante de la Nature et on a raison de distinguer les deux domaines...

salut , les axiomes des maths viennent de la description de la nature ,
mais les mathématiciens ne se contentent pas de décrire la nature , ils se basent sur leurs axiomes pour décrire aussi des choses virtuelles

[JPL]

salut , les axiomes des maths viennent de la description de la nature

C'est totalement faux mais je laisse un mathématicien développer pourquoi.

[Amanuensis]

Sauf erreur de ma part, je pensait qu'il s 'appliquait seulement au théories et aux conjectures...

Il n'y a que ça en physique. Les "lois" et "principes" ne sont que des conjectures, ornées d'une belle étiquette.

Newton a posé le temps absolu comme "principe", et la suite a révélé que c'était une conjecture erronée.

---

Aller trop loin dans le parallèle avec les maths amène à masquer le processus inductif sous-jacent à la physique et autres "sciences du réel".

[noureddine2]

C'est totalement faux mais je laisse un mathématicien développer pourquoi.

salut , je cherche un axiome qui ne respecte pas la nature , je veux un exemple , merci .

[invite51d17075]

salut , je cherche un axiome qui ne respecte pas la nature , je veux un exemple , merci .

je ne comprend pas bien ce que celà veut dire, sauf à dire que le cerveau humain vient de la nature et qu'il ne saurait être anti-naturel !?
est-ce philosophique?
en tout cas celà est different de :

salut , les axiomes des maths viennent de la description de la nature

[inviteccac9361]

je ne comprend pas bien ce que celà veut dire, sauf à dire que le cerveau humain vient de la nature et qu'il ne saurait être anti-naturel !?

Moi je comprend.

[invite51d17075]

on dirait du pierre Dac:
-sait-il le faire ?
-oui, il sait le faire !
c'est ....puissant.

l'opacité volontaire de certains propos a certes un coté "précieux" et parfois amusant ( parfois seulement )

[Médiat]

C'est totalement faux mais je laisse un mathématicien développer pourquoi.

Bonjour,
Juste un petit exemple : l'axiome des cardinaux inaccessibles.
Historiquement il y a l'exemple célèbre des géométries non euclidiennes qui a l'époque de leurs développements n'avaient aucun rapport avec la "nature" connue.

[JPL]

on dirait du pierre Dac:
-sait-il le faire ?
-oui, il sait le faire !
c'est ....puissant.

l'opacité volontaire de certains propos a certes un coté "précieux" et parfois amusant ( parfois seulement )

Si c'est moi que tu vises j'avais bien précisé que j'attendais l'intervention d'un mathématicien afin d'être plus rigoureux que j'aurais pu l'être. J'avais en effet pensé à la géométrie de Riemann ou de Lobatchevski mais j'avais pensé que c'était un exemple limite puisque la suite de l'histoire a montré qu'elles pouvaient s'appliquer à des situations réelles, même si au départ il s'agissait uniquement de prendre le contrepied de l'axiome des parallèles d'Euclide.

[invite51d17075]

certainement pas toi, mais la réponse étrange de xoxo !
( d'ailleurs, je pensais aussi en première intention aux droites dites "parallèles" ... )

[Médiat]

( d'ailleurs, je pensais aussi en première intention aux droites dites "parallèles" ... )

N'y voyez pas un reproche, mais pourquoi pas simplement <parallèles>, sans guillemets ni <"dites"> ?

[inviteccac9361]

Juste un petit exemple : l'axiome des cardinaux inaccessibles.

Historiquement il y a l'exemple célèbre des géométries non euclidiennes qui a l'époque de leurs développements n'avaient aucun rapport avec la "nature" connue.

Vous pouriez presque convaincre.
Mais je pense plutôt que vous-même ne voyez plus en quoi cet axiome (et tous les autres) sont issus de la description de la nature.
Vous oubliez ici dans le raisonnemnt que c'est vous-même qui "créez" (c'est une action) une description...et qu'elle n'est pas une propriété en soi de la Nature qui serait exterieure à l'Homme.

Je corrige donc syntaxiquement l'affirmation de Noureddine2

salut , les axiomes des maths viennent de l'action qui consiste à décrire (dont le résultat est une "description") la nature

Les mathématiques sont donc un "travail" interne en relation avec le monde (les deux sont "la nature")
Voir l'avis suivant (avec lequel vous avez le droit de ne pas être d'accord bien entendu)

Les mathématiques sont puissantes et la question qui se pose est de savoir si ce langage est consubstantiel au monde ou à l’esprit humain.

Mon camarade Stanislas Dehaene viendra lors de la remise des prix des Olympiades de mathématiques le 6 juin prochain nous parler de l'évolution du cerveau et l'origine de certaines intuitions mathématiques.
Vaste sujet.

(..)
Je crois que ce qui est important dans un groupe, c’est la manière dont il agit sur les autres objets mathématiques.
C’est ce que nous apprenons à nos candidats à l’agrégation.
Je ne suis pas sûr qu’ils comprennent bien de quoi il s’agit… ce qui n’est pas pour me rassurer.

En vérité, l’action du groupe révèle la nature profonde de l’objet.
(..)
L’exemple montre que l’action est plus importante que l’état et que les choses se dévoilent par leurs actions.
C’est clairement un pont sur un champ philosophique classique et c’est une ligne de fracture dans les mathématiques et dans la pensée philosophique.

Au fond la question renvoie à l’étude de l’objet pour lui-même ou pour ce qu’il fait ou peut faire.

Comme on le voit sur cet exemple élémentaire, les mathématiques, y compris dans l’enseignement secondaire portent déjà tout le questionnement du positionnement des sciences, par rapport à leurs actions ou leurs interactions.

CONCLUSION.
Je crois que les exemples que j’ai donnés, montrent qu’il est inutile d’attendre l’Université pour aborder les problématiques philosophiques qui sous-tendent l’enseignement des mathématiques.
Je vous remercie pour votre attention.

http://www.math.jussieu.fr/~torossia...t%20philox.pdf

[JPL]

Ce qui m'avais fait hésiter aussi à utiliser cet exemple est l’emploi du mot "droite" qui n'a de sens qu'en géométrie euclidienne et qui doit être remplacé par son équivalent (par exemple "grande cercle" en géométrie sphérique) dans les autres géométries.

[invite51d17075]

, j'ai tendance à abuser des guillemets sur la forme ( j'aime pas trop les mises en gras ) et le <dites> est effectivement totalement superflu.
cordialement.

[Médiat]

Rassurez-vous j'ai abandonné l'idée de vous convaincre de quelque résultat scientifique que ce soit.

Quant au lieu commun qui consiste à dire l'homme est naturel donc toute sa production est naturelle, il ne sert qu'à noyer le poisson (comme d'habitude), mais il a au moins l'avantage de montrer les limites des mots "nature", "naturel" etc. et de vous faire découvrir que le mathématicien est un être humain, malheureusement il ne fait pas avancer le débat