Peut on comprendre sans passer par le calcul

[tonius]

Bonjour,

Pensez vous qu'il est possible de comprendre tout les principes de la physique classique, la physique relativiste, la physique quantique. Sans passer par le calcul ? Ou alors on sera obligé à un moment ou un autre de passer par le calcul et essayer de redémontrer par soi-même ? Je suis passionné de physique, je me représente très bien les espaces et je comprends la base des théories mais je n'ai jamais touché au calculs. J'imagine que je ne suis pas mieux qu'un croyant pour le moment car sans calcul ça ne relève que de la croyance scientifique.

Merci.
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[phys4]

Bonjour,
Certaines personnes essaient de comprendre par simple lecture sans passer par la partie mathématiques des théories, ce sont les philosophes et les journalistes, en particulier.
Lorsqu'ils essaient d'expliquer ce qu'ils savent, l'on peut alors se rendre compte qu'ils n'ont pas réellement compris.

Je dirais donc que vous pouvez par simple lecture acquérir une compréhension superficielle, qui ne vous permettra pas d'expliquer et surtout pas d'extrapoler.
Pour utiliser ce type de connaissances, il faut obligatoirement passer par les calculs.

[Paradigm]

Bonjour tonius, bonjour à tous

Pensez vous qu'il est possible de comprendre tout les principes de la physique classique, la physique relativiste, la physique quantique. Sans passer par le calcul ?

Si par "comprendre" on recherche une vision la plus précise et complète d'un domaine de la physique il est en mon sens nécessaire de maîtriser les trois facettes que sont la phénoménologie physique du domaine à étudier, ses formalisations dans le langage des mathématiques et ses interprétations épistémologiques que je ne négligerais pas.

Un autre aspect est de se familiariser avec l'anglais car bon nombre d'article de bon niveau son écrit dans cette langue comme par exemple cet article https://arxiv.org/abs/quant-ph/0212023 qui aborde les trois facettes dont je parle.

Cordialement,

[albanxiii]

Bonjour,

Pour illustrer la réponse de Phys4, que je trouve excellente, votre question revient à demander si on peut courir le 100 mètres en moins de 10 secondes sans s'entraîner.
Vous connaissez surement la réponse

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je ne suis pas d’accord.
J’ai toujours dit : « si on a besoin des formules pour expliquer quelque chose, c’est qu’on ne l’a pas compris ».
Pour moi la démarche est : on comprend et à partir de la compréhension on écrit les formules pour donner des définitions précises et calculer.
Au revoir.

[calculair]

Pour moi, les sciences c'est un peu comme la philosophie. Il faut avoir une compréhension si possible intime des phénomènes, après vient la quantification par les formules, et les ordres de grandeurs permettent de renforcer la compréhension philosophique des phénomènes... et ainsi de suite on progresse dans la compréhension....

En fait la progression de la philosophie des sciences ne peut se faire que par l'interprétation des expériences ou observations et de leur quantification avec un outil mathématique. Cela n'empêche pas que pour avoir une vision instantanée des connaissances, un physicien qui a bien compris intimement les choses peut expliquer beaucoup de choses que par des mots

[XK150]

Bonjour ,

J'ai (presque ) compris quand je sais résoudre les exercices . Avant , comme vous dites , c'est de la philosophie

[f6bes]

Bjr à toi,
Pour comprendre faut commencer par savoir ce que les mots veulent dire (et là c'est pas toujours évident !)
En ce qui me concerneje ne sais pas grand chose en formule...mais AVANT j'essaie de comprendre le sphénménes
mis en jeu. Ensuite on peut s'amuser avec les formules.
En ce qui concerne le " quantique" je ne sais pas ce à quoi cela à trait (ou trés trés vaguement). Donc meme si j'ai à disposition
des tas de formules , je serais incapable de les utiliser ne sachant à quoi elles servent dans ce domaine.

J'adorais André Brahic qui sans formule tenait en haleine un auditoire durant des heures.
Il savait etre pédagogue.
Bonne journée

[invitef252a08e]

Très bonne question que je me suis déjà également posée, on n'est pas loin de la philo et en effet le mot comprendre a plusieurs sens. A mon humble avis :

1. comprendre dans le sens d'anticiper les effets d'un phénomène physique sans calcul ça marche si ces effets sont justement à notre portée "sensorielle".

Facile à comprendre : la mise en orbite d'un satellite, sans connaitre les lois de Newton, on peut comprendre qu'un satellite trop lent retombe sur terre, trop rapide, il ira voir plus loin ce qu'il s'y passe.
Plus compliqué mais accessible avec un degré d'abstraction plus grand : la contraction de l'espace et la dilatation du temps.
Impossible à appréhender sans calcul: le spin d'un électron qui n'a pas de "réalité physique" pour nous.

2. comprendre dans le sens d'être capable de mettre en application, là, il va falloir bosser un peu.

Dans tout les cas, maitriser le calcul apporte énormément de sens à la vision d'un phénomène physique qu'il soit basique ou complexe.

Une vidéo d'E-penser justement sur la "compréhension physique de la mécanique quantique" (j’espère que j'ai le droit d'en parler) m'a confortée dans ma réflexion exprimées ci-dessus.

[tonius]

Merci de vos réponses.
Après peut être que pour certains domaines il faut maitriser le calcul (comme en physique pour certains d'entre vous) sinon vous dîtes qu'on est dans le superficiel. Par contre si on prend la biologie, la théorie de l'évolution par exemple on peut très bien comprendre sans formules, calculs. Rien ne sert de calculer puisque on ne va pas soit même faire une datation radiométrique ou une étude phylogénétique.

[phys4]

Par contre si on prend la biologie, la théorie de l'évolution par exemple on peut très bien comprendre sans formules, calculs.

Dans le néo-darwinisme vous trouverez de jolies équations très intéressantes.

Mais beaucoup de gens sont satisfaits avec une description détaillée.

[Deedee81]

Salut,

Deux petites remarques.

- Un physicien sur un forum anglophone a lâché une fois (traduction personnelle) :
"Vous ne demanderiez jamais une explication sans calcul de la distance de chute d'un corps en t secondes.
Pourquoi demander une explication sans calcul d'un problème de relativité ?"
- Et la physique c'est avant tout la paillasse : l'expérience. On peut étudier les expériences du passé à maintenant. C'est bien documenté et il y en a des milliers.
Rien que ça, ça donne une bonne idée de la physique liée à ces expériences.
Mais il restera toujours une marche à franchir, la théorie, presque impossible à vraiment comprendre sans "calcul" puisque la théorie est justement la mathématisation des résultats expérimentaux
(qu'on utilise une approche inductive ou déductive, ça reste vrai)

[invite6dffde4c]

Bonjour Deedee81.
Dans la citation que vous donnez, il ne s’agit pas de comprendre pourquoi la vitesse augmente pendant la chute mais de calculer une valeur. Il ne faut pas confondre compréhension et calcul. Et ce n’est pas parce qu’on sait calculer que l’on a compris.

Je vous donne un exemple inspiré du Feynman (comme d’habitude). Peut-on comprendre l’indice de réfraction avec sa définition ? : n = c/v
NON.
On trouve toujours des gens qui pensent l’avoir compris et qui affirment que la lumière se déplace plus lentement dans la matière que dans le vide.
Si on consulte le Feynman, on apprend que ce sont des ondes secondaires émises par le charges mises en mouvement par le champ électrique qui, additionnées à l’onde originale, donnent une onde retardée en phase. Bien sur, le calcul avec ce modèle physique est tellement merdique, que personne ne l’utilise. À la place on utilise un modèle mathématique : l’indice de réfraction.
C’est ça la différence entre comprendre (les ondes générées par les charges en mouvement) et calculer : l’indice de réfraction.

Je dois ajouter qu’il y a des branches entières de la physique ce je n’ai pas comprises. Je les ai apprises (ce qui m’a permis d’avoir mes peaux d’âne) mais je ne les ai pas comprises pour autant.
Cordialment,

[invite6c093f92]

On peut savoir/apprendre sans comprendre, et l'acquisition des concepts n'est qu'effleuré sans mettre les mains dans le cambouis, les maths ne servent pas que à calculer, mais a "voir", a comprendre, structurellement le fonctionnement. Les deux vont de paire.

[Deedee81]

Bonjour Deedee81.
Dans la citation que vous donnez, il ne s’agit pas de comprendre pourquoi la vitesse augmente pendant la chute mais de calculer une valeur. Il ne faut pas confondre compréhension et calcul. Et ce n’est pas parce qu’on sait calculer que l’on a compris.

A l'origine (c'est le problème des citations extraites de leur contexte), c'était aussi pour un problème de ce type.
Un individu posait une question sur un problème précis avec la dilatation du temps mais voulait une explication.... sans calcul.
Exactement comme si je demandais comment avoir la "distance de chute" sans calcul.


Sinon, tu as raison, les deux sont différents et il serait peut-être préférable de dire "sans math". Après-tout, c'est pour ça que je parlais des expériences : ça peut s'expliquer sans math.

D'ailleurs moi aussi j'ai longtemps eut la blague avec la RR et la RG : je savais calculer.... mais je ne comprenais pas du tout ce qui était derrière.

[invite6dffde4c]

Re.
Pour ce qui concerne la relativité, je ne saurais donner une explication ni avec ni sans calculs. Ça forme partie des choses que je n’ai jamais comprises.
A+

[Zefram Cochrane]

Bonjour,
Pour moi les mathématiques étant un language, expliquer sans math revient à faire des mathématiques. En plus expliquer "sans maths" de manière rigoureuse dépendrait de la capacité de compréhension de l'interlocuteur par exemple :
Lambda : Bonjour, on dit qu'en relativité générale la gravitation n'est pas une force mais une courbure de l'espace-temps pourquoi?
Wiki : Bonjour, parce que La théorie de la relativité restreinte (1905) modifiait les équations utilisées pour comparer les mesures de longueur et de durée faites dans différents référentiels en mouvement les uns par rapport aux autres. Cela eut pour conséquence que la physique ne pouvait plus traiter le temps et l’espace séparément, mais seulement comme un espace à quatre dimensions, appelé l'espace-temps de Minkowski.La relativité générale ajouta à la relativité restreinte que la présence de matière pouvait déformer localement l’espace-temps lui-même (et non pas seulement les trajectoires), de telle manière que des trajectoires dites géodésiques — c'est-à-dire intuitivement de longueur minimale — à travers l’espace-temps ont des propriétés de courbure dans l’espace et le temps. Le calcul de la « distance » dans cet espace-temps courbe est plus compliqué qu'en relativité restreinte, en fait la formule de la « distance » est créée par la formule de la courbure, et vice-versa.Les géodésiques sont les trajectoires vérifiant le principe de moindre action, suivies par les particules test (c'est-à-dire dont l'influence sur le champ de gravitation dans lequel elles se déplacent est négligeable, ce qui est le cas par exemple d'un satellite artificiel autour de la Terre ou bien d'un photon passant à côté du Soleil mais pas d'une étoile orbitant autour d'une autre dans un système binaire oscillant rapidement), elles ont donc une importance pratique très importante pour la compréhension intuitive d'un espace courbe.
Lambda : Ah d'accord . Merci Beaucoup

[Deedee81]

expliquer sans math revient à faire des mathématiques

Y a pas une faute d’inattention dans cette partie là ?

[Zefram Cochrane]

Dans le language courant on fait des maths sans en avoir conscience c'est ce que je voulais dire.

exemple quand mon fils me demande si l'espace est infini , il fait des maths.

[obi76]

Bonjour,

J’ai toujours dit : « si on a besoin des formules pour expliquer quelque chose, c’est qu’on ne l’a pas compris ».
Pour moi la démarche est : on comprend et à partir de la compréhension on écrit les formules pour donner des définitions précises et calculer.

pour le coup, je ne peux que partager votre point de vue. Comprendre avec les mains d'abord, formaliser ensuite, manipuler enfin.

[stefjm]

modèle physique

Modèle de connaissance?

modèle mathématique

Modèle de comportement?

[invite6c093f92]

pour le coup, je ne peux que partager votre point de vue. Comprendre avec les mains d'abord, formaliser ensuite, manipuler enfin.

Cela dépend fortement du domaine aussi, non?
J'aurais dit "appréhender avec les mains, comprendre/formaliser (conceptuellement) avec les maths, et manipuler grâce à cette compréhension".

[Deedee81]

pour le coup, je ne peux que partager votre point de vue. Comprendre avec les mains d'abord, formaliser ensuite, manipuler enfin.

Dans l'idéal, c'est exact. Dans la pratique, force est de constater que ce n'est pas toujours le cas.
Mes cours c'était souvent de longues suites d'équations sans guère d'explications.

Modèle de connaissance?
Modèle de comportement?

J'aurais plutôt qualifié ça de concret/abstrait mais c'est un peu ça aussi, c'est vrai.

[obi76]

Cela dépend fortement du domaine aussi, non?

Oui, aussi...

[stefjm]

J'aurais plutôt qualifié ça de concret/abstrait mais c'est un peu ça aussi, c'est vrai.

Tout modèle de physique est mathématique par définition abstrait.
Modèle de comportement ou de connaissance a un sens plus précis.

[Deedee81]

Tout modèle de physique est mathématique par définition abstrait.
Modèle de comportement ou de connaissance a un sens plus précis.

Ah oui, le mot "modèle" physique m'avait échappé, bien vu. Je l'avais compris comme "le coté physique" = l'expérience, l'observation.... qui évidemment dans ce cas n'a rien d'abstrait. Sorry.

[invitef29758b5]

Salut

Physique sans maths , ça veux dire aussi sans quantification .
A quoi servirait une science sans quantification ?
C' est juste un amusement intellectuel .

D' autre part , j' aimerais bien savoir comment on dit "en raison inverse du carré de la distance" sans maths .

[Deedee81]

D' autre part , j' aimerais bien savoir comment on dit "en raison inverse du carré de la distance" sans maths .

"ça diminue vite"

[invite6c093f92]

On peut prendre plein d'exemples où pour comprendre, le langage(hors maths of course) est égal à la vulgarisation, donc très limité, quand ce n'est pas "assez faux", après tout dépend ce que l'on met dans "comprendre", àmha, sans les maths, ce n'est pas de la compréhension, juste de la vulgarisation, plus ou moins qualitative suivant le domaine...Et encore, si comprendre c'est "être au plus près des concepts" (et pouvoir aller vers le FAPP), c'est dans tout les domaines de la physique.

[stefjm]

Physique sans maths , ça veux dire aussi sans quantification .
A quoi servirait une science sans quantification ?
C' est juste un amusement intellectuel .

D' autre part , j' aimerais bien savoir comment on dit "en raison inverse du carré de la distance" sans maths .

+1
La modélisation passe par les maths, obligatoirement, quelle que soit la description.

Pour moi, la distinction modèle physique contre modèle mathématique de LPFR n'a aucun sens sans les précisions que je demande.
Comme LPFR m'a plonqué, il ne me dira pas ce qu'il entend par là, c'est comme le sens physique des grandeurs physiques : Faut le sucer de son pouce (de son pouce à soi, pas de celui de LPFR...).