Histoire de la physique

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L'histoire de la physique est l’étude de l'évolution chronologique des connaissances scientifiques dans une civilisation.

Historiquement la science physique prend sa source dans le désir de comprendre et donc d'abord dans les croyances religieuse qui proposent des explications ou affirmations non scientifiques qui apportent des réponses simples à croire comme imposées par des dieux supérieurs à nous..

La science a débuté à partir d'expériences curieuses de tester ces croyances en constatant que parfois elles ne décrivaient pas la réalité au point de provoquer des conflits avec les dogmes religieux imposés depuis des siècles.

Galilée a ainsi découvert que les corps ne tombaient pas à vitesse constante et que la terre n'était pas le centre du monde car il existait des montagnes sur la lune,des satellites autour d'une autre planète Jupiter, etc.. en contradiction avec les dogmes religieux et donc les religieux l'ont obligé à abjurer ses affirmations et observations expérimentales, mais comme toutes ont pu être observées, répétées sans cesse, les religieux ont du admettre cette réalité de Galilée fondateur de la Sciences, que les religions fondées autrefois par les hommes ne décrivent pas la réalité profonde de notre univers, que seules les expériences permettent de découvrir.

La plupart du temps, ce sont les inventions ou les découvertes, c'est-à-dire la maîtrise de nouvelles techniques qui ont permis de créer peu à peu de nouvelles sciences. À son tour, le fait de faire progresser la science dans tel ou tel domaine ouvre la voie à l'invention de nouvelles techniques.

La pensée scientifique regroupe les idées en accord avec les expériences, qu'ont eues les chercheurs mais elle dépend aussi des institutions qui ont facilité leur naissance.

Les belles théories contredites par les expériences disparaissent oubliées.

C'est grâce à l'explication rationnelle d'un problème ou d'une énigme que se construit la méthode qui permet de résoudre tous les problèmes du même type et d'en déduire des théories et les lois particulières à chaque science.

L’avancement de la science

Ainsi dit-on que la science avance sur deux jambes : l'expérience, qui est la pratique concrète, et la théorie qui tente de l'expliquer. De nouvelles expériences engendrent une théorie plus complète.

On peut même y ajouter une troisième jambe la technique pratique qui souvent a précédé la sciences, avec des pratiques mal comprises, plus ou moins efficaces parfois des millénaires et des centaines de milliers d'années avant :

un exemple concret et basique est le feu,: la combustion du bois, utilisée depuis 500 000 ans à un million d'années par les hommes préhistoriques, invention qui a semble t'il permit la croissance de notre cerveau en mangeant de la viande cuite bien plus nutritive. .

Maitriser le feu demande des capacités que même nous, avons pas mal de difficultés à re- inventer, si nous essayons de vivre comme les hommes préhistoriques, comme prouvé par certaines émissions télévision, comme Koh Lanta ou M6 the Island, revenant à l'état sauvage sans feu  !

Inventer le feu demande une sorte de démarche technique scientifique de base, soit conserver le feu de la foudre à ne jamais perdre, soit trouver un moyen ,de faire du feu, comme frotter intensément deux bouts de bois bien agencés pour qu'ils prennent feu, le travail ou énergie de frottement entre morceaux de bois devient de la chaleur qui chauffe la température au point de prendre feu. On avait aussi découvert des pierres à feu, encore plus difficile à découvrir.

Les hommes préhistoriques ne savaient pas qu'ils utilisaient l'effet Joule, découvert qu'en 1840 par Joule, en réalité redécouvert et formalisé scientifiquement par Joule selon le premier principe : énergie de travail donne de la chaleur. C'est un exemple basique de la méthode scientifique et de la grande difficulté de passer de la technique plus ou moins intuitive, mais néanmoins assez réfléchie, à la formalisation scientifique rigoureuse et efficace pour les machines à vapeur du temps de Joule.

Il a fallu des dizaines de milliers d'années avec le feu pour passer de la technique à la description scientifique vers 1840, qui comprend aussi la chimie de combustion, encore moins facile, en suivant un très long chemin de découvertes et d'erreurs.par les alchimistes avant que Lavoisier vers 1780 le rende scientifiquement clair et rigoureux, créateur de la chimie actuelle.

On a oublié ceux qui ont découvert le feu, vrais génies inconnus.avec certainement une démarche pré-scientifique, observations, essais, réflexions, cela chauffe un peu, pourquoi, on ne frotte pas assez, cela se refroidit, ( début de compréhension de la chaleur ), on cherche d'autres configurations qui refroidissent moins, plus compactes, moins de vent, on prend des copeaux de bois plus secs, nécessité de ne pas écouter ceux qui doutent que c'est impossible, certains après revendiquent avoir essayé ou découvrir sans réussir, etc....

Toute l'histoire des sciences comporte ces étapes pour chaque découverte, et c'est donc un immense sujet.

Le mieux est d'essayer de revivre la démarche des découvertes comme pour le feu, pour apprécier réellement les difficultés passées; C'est plus instructif que de lire l'histoire des sciences. .

Faire du feu comporte encore des recherches, comme chaos des combustions et chimie.

L'avancement des sciences comporte des progrès nombreux les uns après les autres, par beaucoup qui sont souvent oubliés, mais qui ont été essentiels pour ceux devenus célèbres découvreurs, en observant avant un effet incompréhensible, en se trompant, en posant des questions, etc..

Par exemple on attribue la gravitation à Isaac Newton mais on a fortement oublié l'expérimentateur Robert Hooke vers 1660 à 1690, qui a proposé le problème avec son idée directrice, qui été résolu rigoureusement par Isaac Newton.

Robert Hooke revendiquait sa part de créativité, ce qui énervait fortement Isaac Newton, à lire sur wikipedia et moteurs de recherche à Robert Hooke, expérimentateur qui a inventé énormément de dispositifs utilisés depuis plus de 300 ans.

Parmi les conditions qui permettent les avancées scientifiques, il y a la possibilité pour de jeunes chercheurs brillants de réfléchir à leur guise dans telle ou telle direction : plus un problème est difficile dans une direction de réflexion, plus il y a d'échanges, de communications, de congrès, et plus les progrès sont rapides.
Mais cette pression peut parfois malheureusement aboutir à de nouveaux instruments de guerre : c'est le cas de la bombe atomique qui fut construite en un temps record à Los Alamos parce qu'on voulait stopper au plus vite la guerre Nazie et en Asie.

De même, de grands progrès en cryptographie eurent lieu pour décoder Enigma, le code secret allemand.

Mais il ne faut pas trop fermer les yeux sur ces problèmes : les meilleures conditions pour les scientifiques sont surtout celles avec la liberté de recherches créatives et les moyens nécessaires qui sont parfois énormes comme .le CERN, pour le boson de Higgs ou LIGO pour détecter les ondes gravitationnelles très très faibles.

Et pourtant les retombées de la science fondamentale, que l'on dit pure (comme certaines branches des mathématiques par exemple), sont insoupçonnées : il existe des rapprochements remarquables entre l'arithmétique et les théories physiques ! Pour qu'une science évolue rapidement, il faut qu'elle s'y développe dans une société suffisamment prospère, que l'on pourrait qualifier de société « au ventre plein ».

Les inventeurs d'une nouvelle théorie doivent l'exposer avec conviction et une grande clarté d'expression fortement aidées avec les preuves d'expériences nouvelles, pour qu'elle ait des chances d'être accueillie de façon positive, surtout quand ses applications ne permettent pas de créer une technique et une industrie rentables. L'exemple le plus fameux en plus de Galilée est celui d'Einstein : il a été de nombreuses fois célébré et même médaillé Nobel pour sa participation à la création de la mécanique quantique, en plus de la relativité.
Mais Einstein est aussi le créateur d'une célèbre théorie : celle de la gravitation avec propagation d'ondes de gravitation, apparue sous le nom de relativité générale en 1915, dont les ondes de gravitations viennent d'être observées très récemment dans le projet LIGO, qui crée une nouvelle astronomie, celle des ondes gravitationnelles.

Plus de 70 ans après qu'Einstein ait énoncé cette théorie, on ne sait toujours pas comment avoir une théorie cohérente valable à la fois, pour la gravitation qui s'applique plutôt bien à l'échelle gigantesque de l'Univers, et pour l'échelle minuscule microscopique de la mécanique quantique, qui de son côté explique un grand nombre d'autres phénomènes naturels, mais avec certaines propriétés étranges peu compatibles avec les principes évidents de base de notre vie usuelle. Ce sont les principes de localité, et de causalité qui ont guidé Einstein pour établir sa théorie de la gravitation.

Peut être un futur Einstein résoudra ce mystère en révélant la nature profonde et complexe de notre univers qui nous échappe, que le télescope spatial James-Webb commence à aider à éclaircir. Par exemple les étoiles et galaxies au début de notre univers semblent nettement avoir évolué plus vite que envisagé.

Einstein lui même a été très perturbé par cette étrangeté de la mécanique quantique au point de douter, et depuis 90 ans d'expériences très variées ont prouvé la grande précisions à la fois de sa théorie de la gravitation et aussi de l'étrangeté de la mécanique quantique, pas locale, où on peut être délocalisé, même à la fois mort et vivant, tant qu'on ne mesure pas son état ( chat de Schrödinger ). ou vivre en faisant toutes sortes de chose à la fois, du ski en montagne, en nageant dans la mer et en lisant ce texte, si on est microscopique, comme les électrons délocalisés sur plusieurs atomes dans les liaisons chimiques.

Cette réalité étrange permet de réaliser les ordinateurs quantiques qui calculent déjà en 200s ce qui prendrait plus de 2 milliards d'années avec un calculateur non quantique, résumé par la suprématie quantique..

Progrès (mais aussi l'inverse!)

La logique et les mathématiques sont actuellement le meilleur moyen de faire progresser les sciences occidentales, mais elles ont mis beaucoup de temps à s'imposer.

Des procès célèbres ont marqué l'histoire des sciences : Galilée, le 21 juillet 1633,fut obligé de renier sa conception du Système solaire.

Les historiens des sciences étudient les conditions qui permettent aux avancées scientifiques majeures de se réaliser. Ces historiens ont constaté qu'une fois une avancée acquise, on ne peut pas revenir en arrière : par exemple, personne n'oserait prétendre aujourd'hui que la Terre ne tourne pas autour du Soleil. Personne même n'oserait prétendre que les deux hypothèses se valent. Personne ne conteste non plus que les éclipses sont des phénomènes prévisibles (au moins pour des périodes pas trop longues). Pourtant l'irrationalité de l'astrologie, basée sur les croyances des hommes, continue d'exister.

La notion de progrès scientifique qui a fait la force des chercheurs du XIX^e siècle ne fait plus l'unanimité et de nombreux questionnements émergent depuis les deux guerres mondiales sur ses liens avec les progrès de l'humanité. L’écrivain François Rabelais écrivait "Science sans conscience n'est que ruine de l'âme".

Voici quelques exemples qui illustrent les propos de l'écrivain :

• Nobel fut très humilié que la dynamite serve dans les guerres.
• Einstein écrivit beaucoup contre l'usage de la bombe atomique.
• Les gaz de combat qui ont été transformés en pesticides dans les champs sont une horreur de la chimie.
• La biologie du cerveau jointe à l'informatique miniaturisée fait peur pour nous transformer en robots..
• La biologie commence à permettre de modifier, concevoir et adapter tous les êtres vivants à ce qui nous semble utile au point de changer totalement toute la vie sur terre, alors que nous ignorons quasiment presque tout de sa complexité de 4 milliards d'années d'évolution,
• Le danger est de détruire cette vie en croyant l'améliorer, par ignorance, comme par exemple l'épigénétique qui .provoque des maladies étranges sur des générations des grands parents vers les petits enfants.
• Par exemple les femmes ayant dans leur sang du DDT jugé alors sans danger, insecticide très utilisé dans les années 1950 à fin 1960, pendant leur gestation ont eu des filles qui vers leur 50 ans plus tard ont eu 3,7 fois plus de cancers du sein que celles avec mères sans DDT .

Il faut donc un contrôle éthique permanent de la science.

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