De verhouding van Fysika en Meghanika

Abstract

RESUME: En rapport avec une étude de R. Hooykaas traitant de l'histoire des relations entre physique et mécanique, il est intéressant d'approfondir le problème pose. Cet auteur étudie les rapports entre phusis (nature) et techney (art) pour une période à partir des grecs jusqu'à Descartes. Il y a lieu d'ajouter ici quelques considérations, se référant d’une part à la révolution de la physique à l'époque de Newton (mécanicisme newtonien), d’autre part à la signification générale de la mécanique dans le développement de la physique théorique. Notre préoccupation est d'esquisser tout d'abord une vue générale des éléments les plus importants d'ordre physique dans cette révolution « mécaniciste », qui élimine définitivement les conceptions aristotéliciennes; ensuite de considérer comment ces éléments, engendrant nécessairement une nouvelle vision du monde, ont conduit en même temps a des difficultés insurmontables, qui ne trouveront leur solution que dans une nouvelle révolution, celle d’une physique (idéale) des champs. La notion de champ, notion centrale de la physique théorique actuelle, est née des difficultés inhérentes a la mécanique classique. Ces difficultés se présentent surtout en rapport avec la notion de force et se réduisent essentiellement a deux catégories distinctes, qui marqueront alors deux racines distinctes de la notion de « champ » (dans sa forme idéale). Dans la mécanique newtonienne la dualité de la force est un élément essentiel : les forces d'inertie, actions sui generis de l'espace absolu comme réalité physique, y occupent une tout autre place que p.e. la force de gravitation. La problématique se concentre d'une part sur les éléments force d'inertie - espace absolu, d'autre part sur l’action à distance de la force gravitationnelle, prototype de toute autre force. La première orientation procure une racine de la notion du champ, qui va finalement déboucher dans la theorie de la relativité générale; la deuxième conduit (dans la théorie de l’électromagnétisme et de la relativité restreinte) au concept du champ comme réalité physique continue autonome et irréductible. Le lien entre ces deux orientations doit être cherché dans les concepts d'éther et de système d'inertie. Dans la théorie de la relativité générale et dans les théories dites unitaires ces deux directions se retrouvent dans le concept de champ et dans la géométrie non-euclidienne auxquels ces théories conduisent. Ici la notion de force est en principe éliminée par la formulation d’un principe d'inertie générale et impliquée dans une cinématique générale par la géométrie quelle suppose. Le champ métrique y devient (au moins comme « idéal ») l'ultime réalité physique et la structure espace-temps y est réduite à la 4-dimensionalité du champ.