Notes d'épistémologie

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Objet de ce blog

Mémos et réflexions épistémologiques en annexe du site de l'agronome philosophe.

Mémo 4. Déterminisme et probabilités

EpistémologiePosted by opdecamp 19 Aug, 2013 19:29:53

Le déterminisme est une grande question philosophique qui se situe entre science et mysticisme. C'est une notion liée à l'induction qui est un "type de raisonnement consistant à remonter, par une suite d'opérations cognitives, de données particulières (faits, expériences, énoncés) à des propositions plus générales, de cas particuliers à la loi qui les régit, des effets à la cause, des conséquences au principe, de l'expérience à la théorie"(source). Le déterminisme se rapporte donc au cheminement dans le temps des idées et des connexions neuronales dans le cerveau au cours du raisonnement scientifique. Mais il se rapporte aussi à toute succession d'états ou enchaînement d'événements dans les phénomènes naturels, de l'infiniment petit à l'infiniment grand, tels qu'ils sont perçus par le cerveau humain.

BRICMONT (1) précise d'abord qu'il ne faut pas confondre le déterminisme avec la prévisibilité (ou prédictibilité) car tout le monde admet que beaucoup de choses sont imprévisibles. En physicien, il pose le déterminisme comme l'existence d'une fonction mathématique "F" pouvant décrire l'évolution quantitative d'un système dynamique. Si un jeu fini de variables dynamiques, mettons x(t), y(t) et z(t), parvient à préciser par les valeurs successives de F(x,y,z) les états d'un système à un temps t1, t2, t3...etc., alors il y a déterminisme dans l'évolution de ce système, dans le déroulement du processus qui l'anime, dans la suite des événements qui s'y succèdent. On peut dire alors que le système n'évolue pas au hasard, mais bien de manière déterministe. Le système obéit en quelque sorte à une loi scientifique. Il s'agit donc du sens accordé par LAPLACE (2): "Nous devons envisager l'état présent de l'univers comme l'effet de son état antérieur et comme la cause de celui qui va suivre. Une intelligence qui, pour un instant donné, connaîtrait toutes les forces dont la nature est animée et la situation respective des êtres qui la composent, si d'ailleurs elle était assez vaste pour soumettre ces données à l'analyse, embrasserait dans la même formule les mouvements des plus grands corps de l'univers et ceux du plus léger atome: rien ne serait incertain pour elle, et l'avenir, comme le passé, serait présent à ses yeux." Ces propos intègrent la notion de pévisibilité ou de prédictibilité mais sous condition explicite que le système est connu de manière suffisamment détaillée(toutes les forces).

Or, la plupart des systèmes ne peuvent pas être "mathématisés" c.à.d. décrits par une fonction F car ils sont trop complexes: c'est un obstacle en sciences humaines mais aussi en agrophysique (3) ou en biologie par exemple. Et même en physique, comme signalé par BRICMONT, "...des processus aléatoires y sont constamment utilisés, mais en général dans des situations où il existe une description microscopique déterministe et le caractère aléatoire reflète seulement le fait que nous travaillons (en physique macroscopique) avec un nombre restreint de variables, comme la température, la pression, la densité, etc.".

Il existe deux notions très distinctes de la probabilité d'un événement: la première est dite objective et fréquentiste et se résume au fait du déroulement de cet événement avec une fréquence "p" lorsque les circonstances se reproduisent suffisamment souvent. C'est la notion défendue par Karl POPPER (1902-1994) qui considère, selon LECOURT (4), qu'on ne peut pas tirer d'argument sur la probabilité de cas dont nous n'avons pas l'expérience: scepticisme scientifique typique (5).
Par contre, BRICMONT défend la deuxième notion de probabilité dite bayésienne et vue comme subjective: Il "n'est pas absurde ... d'assigner des probabilités en fonction de notre connaissance (et donc de notre ignorance) à condition de se rappeler que ces probabilités se réfèrent à ce que nous pouvons rationnellement dire (prévoir, anticiper) dans des circonstances données." C'est grâce à la loi des grands nombres qu'on peut confronter ce type de probabilités aux observations pour les valider ou les réviser par les règles du raisonnement bayésien. Ces dernières "... nous conduisent à attribuer une probabilité proche de 1 à des événements tels que sur 1000 pièces de monnaie jetées, environ 500 tomberont sur pile." POPPER précise BRICMONT "n'a jamais admis cette logique probabiliste et inductive, parce qu'elle ne mène qu'à des opinions raisonnables et non à des certitudes".

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(1) Jean BRICMONT. Déterminisme, chaos et mécanique quantique. Matière première, 2: 243-266: Le déterminisme entre sciences et philosophie. Pascal Charbonnat et François Pépin (dir). Ed. Matériologiques (materiologiques.com), 2012.

(2) Pierre-Simon LAPLACE. Essai philosophique sur les probabilités. 1814.

(3) La notion d'agrophysique semble inconnue des francophones. Par contre, les anglophones se réfèrent bien à "agrophysics". Il s'agit d'une étude des agroécosystèmes qui impliquent les sols et leurs utilisations agricoles en se basant sur des méthodes inspirées de la physique.

(4) Dominique LECOURT. La philosophie des Sciences. PUF, 2001. Collection "Que sais-je?"

(5) Karl POPPER, citation: "L'univers nous paraît intuitivement relever de la causalité, d'un enchaînement de causes et de conséquences, comme s'il s'agissait d'une horloge. En réalité, il n'en est rien. Depuis la mécanique quantique de Broglie, nous avons appris que nous vivons dans un univers de probabilités, un univers créatif, non mécaniste, et qui est en expansion. Cet univers est donc fondé sur des événements qui ont été guidés par certaines probabilités. Mais ces probabilités sont en général inégales: les probabilités deviennent des propensions, les phénomènes ayant tendance à s'orienter spontanément dans une seule direction. Donc, Dieu joue bien aux dés, mais les dés sont lestés: physique et métaphysique sont par conséquent indissociables."



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