Physique newtonienne et aristotélicienne

Introduction

La publication des Principia Mathematica de Sir Isaac Newton en 1687 a marqué une étape importante dans l’élaboration d’un véritable exposé mathématique du mouvement. Avant le traité révolutionnaire de Newton, la compréhension de la cinématique par l’homme était largement ontologique, les figures renommées de la physique pré-newtonienne, tel Aristote, proposant des explications téléologiques pour les mouvements des corps¹. Newton s’éloigne résolument de ce paradigme en mécanisant la physique du mouvement et en supprimant tout semblant de téléologie. À cette fin, il a proposé un modèle révolutionnaire dans lequel des masses de matière informes sont régies par des forces universelles. D’un certain point de vue, la mécanique de Newton a fait le premier pas vers l’approche instrumentale de la physique qui prévaut aujourd’hui ; cette approche se caractérise par une minimisation ontologique et une forte dépendance à l’égard des concepts opérationnels pour obtenir des résultats empiriques.².  D’un autre point de vue, cependant, la mécanique de Newton était tout sauf instrumentale : en effet, bien que Newton ait éliminé la métaphysique de l’élaboration des prédictions, sa mécanique était toujours ancrée dans des entités métaphysiques objectives en tant qu’explications ultimes des résultats empiriques.³.

Un exemple fascinant de cette dépendance métaphysique est le concept d’espace absolu de Newton. Selon Newton, il existe deux formes d’espace : les « espaces relationnels », définis par des relations mesurables entre les objets (par exemple, des distances mesurables et des vitesses relatives) ; et « l’espace absolu », une entité plus profonde, fondamentale, théorisée pour exister indépendamment des objets qu’elle contient, et étant la scène ultime de tout mouvement⁴. L’espace absolu fonctionne uniquement comme un postulat métaphysique dans la mécanique de Newton, une reconnaissance qui est devenue le point de départ de l’un des débats scientifiques les plus intenses de l’histoire, entre Newton et Gottfried Leibniz.

Le débat entre Newton et Leibniz⁵ portait sur la question de savoir si l’espace devait être compris comme un ensemble de relations entre les corps (relationnisme) ou comme un absolu, distinct des corps et de leurs relations (substantivisme). Au départ, c’est la position de Newton qui l’a emporté, appuyée par des expériences de pensée telles que le « seau de Newton »⁶. Progressivement, le consensus moderne s’est orienté vers le relationnisme⁷, notamment avec l’introduction du principe de Mach et de la relativité d’Einstein. Désormais, le concept d’espace absolu de Newton serait largement considéré comme une notion dépassée à reléguer dans les livres d’histoire.

Dans cet essai, je tenterai de montrer que le concept d’espace absolu de Newton n’est pas aussi problématique que beaucoup le soupçonnent ; le conflit entre relationnistes et substantivistes peut être largement réconcilié en adoptant certaines distinctions ontologiques proposées par le mathématicien et philosophe de la physique Wolfgang Smith ; de ce point de vue, je soutiendrai que l’espace absolu et le relationnisme ne sont que les deux faces d’une même monnaie. J’utiliserai ensuite cette conclusion pour soutenir que certaines questions de mécanique, traditionnellement considérées comme physiques, sont en fait métaphysiques et peuvent être expliquées en conséquence ; ces questions ont trait à la nature des cadres de référence et de la physique en tant que telle. Enfin, j’explorerai comment ces idées ouvrent la possibilité de revitaliser la mécanique aristotélicienne, même si c’est dans un sens nuancé.

L’ontologie de Wolfgang Smith

Wolfgang Smith affirme que la nature comprend deux domaines distincts. Le premier est le « monde corporel », qui englobe les corps et les qualités sensorielles que nous rencontrons avec nos cinq sens ordinaires⁸. La métaphysique moderne tend à subjectiver ces qualités ; à la Locke, les qualités sensorielles ou « secondaires » comme la couleur sont souvent interprétées comme un artifice de l’esprit plutôt que comme une propriété inhérente au monde extérieur⁹. Wolfgang Smith s’oppose avec véhémence à cette notion, soutenant que tous les attributs perçus sensoriellement font partie intégrante des objets externes, qu’il appelle « corporels » (ibid.). Par la suite, je me référerai au domaine indépendant de l’esprit contenant ces attributs en tant que monde corporel.

Le deuxième domaine de l’ontologie de la nature de Smith est l’« univers physique », qui englobe les objets mesurables accessibles à la physique (ibid., p. 29). Smith divise ensuite l’univers physique en deux sous-domaines. Le premier est le domaine « transcorporel », qui comprend les objets mesurables non directement associés à une entité corporelle spécifique (ibid., p. 35) ; dans un ouvrage récent, Smith identifie les objets transcorporels directement aux systèmes quantiques¹⁰. L’autre sous-domaine, le « sous-corporel », comprend les objets corporels tels qu’ils sont compris dans leurs dimensions quantitatives¹¹. C’est-à-dire que, pour tout objet corporel X, il existe un objet sous-corporel associé SX. Contrairement à X, SX est dépourvu de qualités sensorielles et se compose des restes quantitatifs de X. En d’autres termes, SX est X conçu dans les termes mesurables de la physique – c’est-à-dire géométriquement, thermodynamiquement, spatiotemporellement, etc. (ibid.).

Bien que SX soit quantitatif, il participe néanmoins à la réalité de X, ce qui conduit Smith à sa prochaine distinction fondamentale entre la totalité et la totalité irréductible (TI, IW dans les textes en anglais). Dans le cadre ontologique de Smith, la totalité irréductible transcende une simple addition de parties¹², contrairement à la totalité ordinaire qui n’est qu’une collection de parties.

L’exemple classique d’une TI est le cercle, puisque toute instanciation d’un cercle ne peut, par définition, être réduite à une simple collection de points sur un graphique. Pour illustrer cela, imaginons un graphique rempli d’un ensemble aléatoire de points non reliés entre eux et dispersés sur l’ensemble du plan. Malgré la possibilité de relier ces points pour former un cercle, aucun observateur rationnel ne percevrait un cercle dans cet arrangement chaotique avant de le faire. Cela indique qu’un cercle n’est pas réductible à un ensemble de points sur un graphique et constitue donc une TI. En outre, même si nous imaginons une collection de points disposés en cercle, il est clair que le concept de « cercle » doit précéder la disposition de ces points ; sinon, il serait impossible de les organiser dans cette forme en premier lieu. Ce fait a été reconnu par le célèbre psychologue de la Gestalt Wolfgang Köhler¹³, qui a réitéré l’idée d’Aristote selon laquelle le tout est plus que la somme de ses parties.

Smith affirme que dans le monde corporel, tout objet X est nécessairement une TI, une caractéristique qui est encore renforcée par la possession de ce que saint Thomas d’Aquin appelle une “forme substantielle”, qui organise la matière en une chose plutôt qu’une autre ¹⁴. Et puisque tous les objets corporels X sont des totalités irréductibles, leurs objets homologues SX le sont également. Cependant, la totalité irréductible de SX est purement quantitative et constitue les propriétés physiques classiques objectives que l’on trouve également dans l’objet corporel X qui lui est associé, via la participation du premier à l’être du second¹⁵.

Substantivisme et relationnisme

À la lumière de l’ontologie de Wolfgang Smith, nous pouvons maintenant relever le défi de réconcilier le substantivisme et le relationnisme. En substance, je propose que le relationnisme se rapporte au domaine sous-corporel. Cependant, lorsque nous nous élevons vers le domaine corporel, nous rencontrons plus que de simples relations spatiales : nous trouvons un espace absolu qui existe indépendamment des corps qu’il contient.

Lorsque nous portons notre regard sur le monde corporel, nous rencontrons un espace qui transcende la mesure. Nous percevons un espace indépendant, distinct des corps qu’il contient et des relations mesurables entre eux. En d’autres termes, l’espace semble être plus qu’une somme de parties et posséder une sorte de corporalité ou de perceptibilité. C’est l’une des raisons pour lesquelles je propose que l’espace corporel soit considéré comme étant substantifique, dépassant la somme de ses parties et relations mesurables. En fait, dans le domaine corporel, l’espace assume une identité propre, en tant que TI, et en tant que contenant-frontière indépendant¹⁶, en raison de sa perceptibilité.¹⁷

Lorsque nous passons du corporel au sous-corporel, il ne reste que les relations mesurables entre les objets, telles que les distances. Cela correspond à l’approche fondamentale de la physique, qui se concentre sur ces relations sans invoquer la notion d’espace absolu. La distinction de Wolfgang Smith entre le corporel et le physique fournit la base d’une réconciliation entre le substantivisme et le relationnisme, permettant la validité des deux perspectives, bien qu’à des niveaux ontologiques différents.

Bien que le domaine corporel s’accompagne d’un espace qui transcende les relations mesurables, il n’en reste pas moins vrai que l’espace corporel est mesurable. La raison en est que, bien que l’espace puisse effectivement être divisé en un ensemble mesurable de relations d’une part, et en quelque chose de plus grand d’autre part, la conception mesurable de l’espace au niveau sous-corporel participe toujours à l’espace corporel non mesurable – de manière analogue à la façon dont un objet sous-corporel SX participe à un objet corporel X, tout en conservant une identité distincte de X¹⁸. Par conséquent, bien que le substantivisme et le relationnisme soient tous deux des notions valables dans leurs domaines respectifs, il existe toujours un sens dans lequel la conception relationnelle de l’espace est auxiliaire de la conception substantivale, à savoir que la première est la dimension mesurable de la seconde.

Les considérations faites ici sur l’espace s’appliquent également à la nature du temps, avec une différence majeure. Pour Wolfgang Smith, le temps ne prend pas naissance dans le monde corporel, mais dans un domaine supérieur qu’il appelle « intermédiaire »¹⁹. Le niveau intermédiaire consiste en un flux ininterrompu de temps cosmique, non lié à l’espace, sans paramètres ni relations corporelles²⁰. Ce temps cosmique est essentiellement incommensurable, mais il détermine également les relations temporelles mesurables à partir du niveau corporel. Pour utiliser le lexique de la physique moderne, le « substantivisme » par rapport au temps est valable au niveau intermédiaire, et le « relationnisme » par rapport au temps est valable aux niveaux corporel et sous-corporel.

Une fois de plus, nous pouvons également supposer que les relations temporelles mesurables entre les corps corporels participent au temps incommensurable de l’intermédiaire. Il en est ainsi parce que le temps cosmique détermine et soutient ces relations mesurables. Cependant, les relations temporelles mesurables entre les corps ne sont pas essentielles au temps en tant que tel ; le temps serait toujours concevable sans les corps dans des relations temporelles mesurables, tout comme l’espace est concevable substantivement sans relations spatiales mesurables. Au contraire, ces relations mesurables tirent leur existence de leur participation à quelque chose d’incommensurable. Comme le remarque Platon, « si l’un n’a aucune participation au temps, il n’est pas devenu et n’était pas dans le passé » ! (Parménide, 141e.).

Téléologie, mouvement et physique

L’analyse qui précède prépare le terrain pour ce qui me préoccupe dans cette section : la relation entre la téléologie, les cadres de référence et la physique.

Le principe selon lequel « tous les référentiels inertiels sont égaux » est bien connu de tout étudiant en physique. Ce principe affirme essentiellement qu’entre deux référentiels non accélérés, aucun ne peut prétendre à un état de mouvement absolu par rapport à l’autre. En d’autres termes, aucun référentiel inertiel ne peut prétendre à juste titre être réellement stationnaire tout en considérant l’autre comme réellement en mouvement²¹. Les affirmations concernant le mouvement doivent plutôt être relativisées en fonction de cadres de référence inertiels spécifiques. Cependant, à la suite de la section précédente, l’existence d’un espace absolu suggère que ce principe peut être incomplet. L’existence et la corporalité de l’espace absolu impliquent que le mouvement inertiel va au-delà d’un simple phénomène physique et doit donc, en un sens, être absolu.

Dans ce contexte, je soutiens que certains cadres de référence inertiels peuvent en effet être privilégiés par rapport à d’autres, bien que sur une base non physique, ou corporelle²². Je propose que ce privilège soit téléologique. Après avoir défendu et exposé cette proposition, je conclurai cette section en examinant ses ramifications pour notre compréhension plus large de la relation entre la physique et le mouvement.

Prenons l’exemple classique d’un train se déplaçant sur des rails. Selon la physique, il est tout à fait cohérent d’affirmer que les rails se déplacent alors que le train reste immobile²³. Et dans un certain sens, cette affirmation est vraie car ce que le physicien perçoit n’est pas le train en soi, mais l’objet physique SX qui lui est associé. Lorsque nous ouvrons littéralement les yeux, nous ne voyons évidemment pas SX, mais un objet corporel X, avec sa nature distincte et sa forme substantielle, c’est-à-dire un train. De plus, au niveau corporel, le train se révèle comme intrinsèquement conçu pour le mouvement – son telos, ou fin, est orienté vers le mouvement, alors que les rails ont une fin différente. Nous pouvons en déduire que c’est le train, et non les rails, qui est véritablement en mouvement. Le jugement de bon sens (ou le point de vue) d’un spectateur, selon lequel c’est le train qui se déplace et non les rails, s’avère en fin de compte correct.

Pour étoffer un peu cette idée, considérons l’ingénierie d’un train à vapeur en mouvement. Le train exploite l’énergie de la vapeur, générée par l’eau dans sa chaudière, qui actionne ensuite des pistons reliés aux roues, propulsant le train vers l’avant. Ce processus implique une orientation intrinsèque vers le mouvement de la part du train. Nous avons donc une raison valable de privilégier le référentiel du train par rapport à celui des voies. Le train se déplace alors que les voies restent immobiles en mouvement relatif. Certes, cette conclusion n’est tirée que sur une base non physique et principalement au niveau corporel. Cette perspective n’a pas non plus d’incidence sur la physique en tant que telle, qui considère les systèmes inertiels comme des agrégats mesurables ayant des prétentions égales à des états de mouvement privilégiés – du moins en termes de cinématique brute.

De toute évidence, cette analyse s’applique à tout système intrinsèquement ordonné au mouvement, des tortues aux vaisseaux spatiaux. D’une façon générale, je propose que lorsque deux objets se déplacent l’un par rapport à l’autre de manière inertielle, celui qui est téléologiquement prédisposé au mouvement via sa manifestation corporelle soit privilégié comme étant « en mouvement » par rapport à celui qui ne l’est pas²⁴. Ce privilège, à son tour, s’étend au système physique SX associé à l’objet.

Mais comment interpréter les situations où il n’y a pas de disposition évidente au mouvement ? Par exemple, une pierre qui se déplace de manière inerte après avoir été jetée, ou qui tombe vers la terre sous l’influence de la gravité à une vitesse terminale ?

Ces scénarios se répartissent généralement en deux catégories, comme le souligne Aristote dans sa Physique : (1) les mouvements qui se produisent naturellement ou qui découlent des tendances locomotrices inhérentes aux corps ; et (2) les mouvements qui se produisent violemment ou qui vont à l’encontre des tendances locomotrices naturelles des corps²⁵. Le cas d’un rocher tombant vers la terre constitue un exemple de « mouvement naturel ». Ce mouvement résulte de la tendance inhérente du rocher à se déplacer vers le centre de la Terre, où il trouve son « lieu de repos naturel » (ibid. L. IV). En revanche, le fait de lancer une pierre constitue un cas de mouvement violent, car cela va à l’encontre de la tendance naturelle de la pierre à être au repos près du centre de la Terre.

Dans les cas de mouvement naturel, il existe des dispositions inhérentes au mouvement, bien qu’elles ne soient pas évidentes. Pour discerner pleinement ces tendances, je propose qu’on les considère dans un cadre métaphysique plus large du mouvement, comme on le voit dans la physique d’Aristote par exemple. Lors de l’analyse de deux cadres de référence en mouvement inertiel relatif, la priorité devrait être donnée au cadre dans lequel l’objet corporel présente une prédisposition au mouvement, plutôt qu’au cadre dans lequel l’objet n’en présente pas. Dans les cas de mouvement violent dans le domaine corporel, ce mouvement provient d’un objet A qui interagit de manière causale avec un autre objet B. B a pour finalité inhérente (telos) d’être lui-même en mouvement ou de transmettre un mouvement à A. Dans les cas de mouvement inertiel violent, les objets impliqués dans cette interaction causale doivent être considérés comme « en mouvement » par rapport aux objets qui ne le sont pas. Par conséquent, dans les cas où les dispositions au mouvement ne sont pas évidentes, le mouvement réel au niveau corporel peut toujours être discerné téléologiquement. Une fois encore, et pour y insister à nouveau, ces conclusions sur le mouvement ne changent rien à la physique en tant que telle, puisqu’elles se rapportent au domaine corporel.

Les reconnaissances susmentionnées nous invitent néanmoins à reconsidérer la relation entre la physique et le mouvement. Plus précisément, elles nous obligent à nous demander si la physique traite véritablement du mouvement proprement dit, c’est-à-dire des changements réels de l’espace dans le temps.

Comme nous l’avons noté, la physique – à l’exception peut-être de l’électrodynamique – traite tous les cadres de référence inertiels de la même manière. Cela suggère qu’en termes de mécanique brute, la physique des systèmes inertiels est, en fait, aveugle au mouvement. Si chaque système peut prétendre être en mouvement, il semblerait que, dans un sens plus fondamental, aucun ne le soit vraiment. Il semble qu’il n’y ait pas de véritables changements dans l’espace au fil du temps, car lorsque chaque système peut prétendre être en mouvement au détriment de tous les autres, ils s’annulent en fait les uns les autres. Cela est d’autant plus vrai que la physique est aveugle à l’origine téléologique du mouvement – le facteur qui, je l’ai dit, distingue les cadres de référence inertiels. Par conséquent, lorsqu’il s’agit de systèmes inertiels, la physique ne traite pas du mouvement en tant que tel. Elle traite plutôt d’un type de mouvement de substitution dans lequel tous les systèmes ont les mêmes privilèges et les corps « bougent » les uns par rapport aux autres (Pour les raisons évoquées, le mouvement relatif s’avère ne pas être un concept significatif).

Cette compréhension « physique » du mouvement ne nous est intelligible que parce qu’elle est ancrée dans notre compréhension corporelle du mouvement, avec les implications téléologiques et ontologiques qui en découlent. La compréhension du mouvement inertiel par le physicien est en fait parasitée par le mouvement que nous observons dans le monde corporel. Les critères de distinction entre le vrai et le faux mouvement sont établis au niveau corporel, de manière analogue à la façon dont les fondations d’un bâtiment soutiennent la structure qui repose sur lui. De même que la compréhension de la fonction de la superstructure n’est pas isolée, il en va de même pour la compréhension de la conception des cadres inertiels par les physiciens.

Lorsqu’il s’agit de scénarios impliquant l’accélération, il semble à première vue que la physique traite du mouvement. L’accélération d’un corps est, après tout, universellement acceptée par tous les cadres d’inertie et est donc considérée comme un absolu dans la mécanique newtonienne. Mais cela est également trompeur : à proprement parler, la loi newtonienne du mouvement, qui relie l’accélération d’une particule de masse à une force extérieure agissant sur elle, ne s’intéresse pas au mouvement en tant que tel, mais à ses variations. Et ce à juste titre, puisque l’accélération est censée représenter un changement dans une quantité prédéfinie (la vitesse) plutôt que de fournir une valeur pour cette quantité.

Il semblerait que la physique en tant que telle ne puisse rien nous dire sur le repos et le mouvement dans un sens absolu, non pas parce que le repos ou le mouvement n’existent pas, mais parce que la physique concerne des notions qui fondent le mouvement de manière conceptuelle ou qui traitent de sa variance. Ce point aveugle de la physique résulte de l’exclusion de l’espace absolu et de la téléologie des cadres inertiels au niveau corporel.

Vers une réintégration de la physique aristotélicienne

Nous avons discuté de deux propositions essentielles. La première est que l’espace absolu existe, mais que son existence est corporelle. La seconde est que certains cadres de référence inertiels peuvent être objectivement privilégiés par rapport à d’autres pour des raisons téléologiques. Ces constatations nous incitent à réévaluer la pertinence de la physique aristotélicienne – un paradigme qui a longtemps été considéré comme obsolète – et je soutiens qu’une physique aristotélicienne des corps, ainsi que la conception du mouvement du physicien moderne, sont deux aspects indispensables d’un compte rendu encore plus grand du mouvement. Toutefois, avant de présenter ma thèse, je vais d’abord donner un bref aperçu de la physique aristotélicienne et de sa pertinence dans le contexte de la physique moderne.

Le principe fondamental qui sous-tend la physique aristotélicienne est que le mouvement est une forme de changement de la puissance à l’acte. Pour Aristote, il existe donc deux types de changement ou de « mouvement » : celui que l’on observe lorsqu’une substance modifie ses caractéristiques accidentelles, et le changement de l’emplacement spatial d’un corps dans le temps (Physique, L. III). Les deux types de mouvement impliquent « l’actualisation de ce qui était autrefois potentiel » (ibid.). Dans le cadre de cet essai, j’utilise le terme « mouvement » pour désigner le second type de changement, conformément à l’usage que nous en avons fait jusqu’à présent.

Dans sa description du mouvement, Aristote utilise deux concepts pour expliquer ce phénomène. Le premier, nous l’avons déjà vu, est la téléologie. Le second est le concept de force. Pour Aristote, bien sûr, la force n’est pas comprise dans le même sens que dans la physique moderne, c’est-à-dire comme une influence se propageant à travers un champ localement contenu et mathématiquement descriptible (généralement représenté par des scalaires ou des vecteurs). Pour Aristote, la force doit plutôt être comprise comme une puissance émanant de la substance incommensurable d’un corps (ibid., L. VIII). Malgré sa différence avec la physique moderne, la notion de force d’Aristote entraîne néanmoins un changement dans l’espace et dans le temps, mais ce changement n’est pas censé passer par des champs mathématisés, c’est-à-dire « physiquement ». En utilisant les concepts de téléologie et de force, Aristote a construit une théorie du mouvement qui s’applique à un large éventail de contextes, notamment le mouvement céleste et le mouvement terrestre (seul ce dernier nous concerne ici).

Comme nous l’avons noté précédemment, l’une des distinctions clés d’Aristote est celle entre le mouvement naturel et le mouvement violent. Le mouvement naturel découle de la finalité inhérente d’un objet (telos), qui le pousse vers sa place sur Terre (ibid., L. IV), tandis que le mouvement violent résulte d’une perturbation du mouvement naturel d’un objet par une force provenant d’un autre corps (ibid., L. VIII). Pour Aristote, les mouvements naturels des objets sont régis par de nombreux principes liés aux cinq éléments ; il soutenait que l’élément terre tend naturellement à se reposer au centre de la Terre, tandis que les éléments eau, air et feu tendent à s’élever loin du centre, chacun à des degrés différents (ibid., L. IV). Ces comportements reflètent une orientation téléologique des éléments et des objets qu’ils composent. En revanche, les mouvements violents se produisent lorsqu’une force extérieure est appliquée à un objet, perturbant ainsi le mouvement naturel ; lancer un rocher en l’air, par exemple, représente un cas de mouvement violent, puisqu’il interrompt la tendance naturelle du rocher à se déplacer vers la terre. Aristote affirme également que la force est transmise par le « contact » entre deux corps.

Ces idées fondamentales ont conduit Aristote à des conclusions souvent considérées comme contraires à la physique moderne, notamment que les mouvements naturels du feu, de l’air, de l’eau et de la terre résultent d’un mouvement téléologique vers leurs lieux de destination. Aujourd’hui, nous interprétons ces phénomènes à la lumière des principes et des forces de la physique moderne ; nous disons que le rocher tombe sur le sol en raison du champ gravitationnel de la Terre, et non parce qu’il a une propension intrinsèque à se déposer au cœur de la planète. De même, l’air s’élève en raison de sa faible densité, et non parce qu’il « désire » s’élever jusqu’à un endroit particulier. En outre, contrairement aux explications métaphysiques d’Aristote, la physique moderne présente l’avantage d’être fondée sur les mathématiques, ce qui permet de faire des prédictions précises et vérifiables sur le monde naturel.

Une autre différence entre la physique d’Aristote et la physique moderne est que, dans le cas des mouvements violents, Aristote postule qu’une force est toujours nécessaire pour maintenir un corps en mouvement (ibid., L. VII). Cela contredit évidemment la première loi du mouvement/inertie de Newton, qui stipule qu’un objet au repos reste au repos et qu’un objet en mouvement reste en mouvement – à vitesse constante et en ligne droite – à moins d’être soumis à une force déséquilibrée.

De telles divergences ont conduit la plupart des gens à rejeter Aristote en bloc. Carlo Rovelli, quant à lui, suggère de ne pas porter de jugement hâtif sur ce point. Par exemple, Rovelli remarque que la physique aristotélicienne peut en fait être considérée comme une approximation de la mécanique newtonienne lorsqu’elle est appliquée aux corps se déplaçant dans des fluides²⁶. L’idée que la physique aristotélicienne ne contient tout simplement aucune vérité est erronée. Et à la lumière du récit de Wolfgang Smith sur la réalité, en particulier, la physique d’Aristote semble tout à fait pertinente. En fait, comme je vais maintenant le démontrer, la compréhension du mouvement par le physicien moderne et celle d’Aristote sont non seulement compatibles mais, lorsqu’elles sont combinées, elles nous offrent une vision plus profonde et plus éclairante du mouvement.

Tout d’abord, pour ce qui est de savoir si le mouvement naturel est mû par des forces et des champs physiques ou par une orientation téléologique, il n’y a aucune raison pour que ces deux explications ne puissent pas coexister sur des strates ontologiques différentes, correspondant aux domaines physique et corporel de Smith. Au niveau corporel, les explications téléologiques rendent compte des mouvements généralisés des corps. En revanche, les explications physiques impliquant des forces et des champs s’appliquent au mouvement au niveau physique ou quantitatif. Les deux sont complémentaires, dans la mesure où les explications téléologiques abordent la question plus large de savoir pourquoi les mouvements se produisent de la manière dont ils le font, tandis que les explications physiques rendent compte des comportements mesurables qui surviennent lorsque les corps accomplissent ces mouvements généralisés. Ces prétendues « explications contradictoires » permettent au contraire une compréhension plus complète du mouvement naturel, tant du point de vue qualitatif que quantitatif. Prenons l’exemple du telos d’un rocher, qui explique de manière générale « pourquoi » il tombe sur le sol, tandis que la notion quantitative de gravité – enveloppée dans le langage mathématique de la théorie scientifique – explique les paramètres mesurables spécifiés pendant la chute libre du rocher (tels que la vitesse, l’accélération gravitationnelle, la perte d’énergie potentielle, etc.).

Cette complémentarité entre les explications téléologiques et physiques englobe en effet toutes les formes de mouvement naturel manifestées par les éléments, comme nous l’avons décrit précédemment. Les explications téléologiques ont toutefois la priorité sur les explications physiques, car elles offrent les raisons ultimes pour lesquelles les mouvements se produisent. Dans cette optique, les explications physiques jouent un rôle secondaire, en fournissant les caractéristiques quantitatives du mouvement naturel accessibles par le modus operandi de la physique.

Examinons maintenant le conflit apparent entre les vues d’Aristote et la première loi du mouvement de Newton. Je propose de résoudre cette tension en reconnaissant que le concept de force d’Aristote est fondamentalement différent de celui de Newton. Comme nous l’avons vu précédemment, Aristote concevait les forces comme étant essentiellement des puissances ou des propensions effectuant des changements spatiaux, émanant des formes substantielles des corps. Fait essentiel, il ne les considérait pas comme des actions mesurables se propageant à travers des champs mathématisés. Cette différence frappante entre la conception de la force d’Aristote et celle du scientifique moderne – à savoir le fait que les deux définitions ne sont pas en concurrence – ouvre la voie à la réconciliation du point de vue d’Aristote sur le « mouvement éternel » avec la première loi de Newton.

En ce qui concerne les forces en tant qu’actions mathématisées, Newton a tout à fait raison d’affirmer qu’un objet mis en mouvement par une force continuera à se déplacer indéfiniment dans le vide sans l’application continue de cette force (c’est-à-dire la première loi). Ce fait est trivialement vrai étant donné le formalisme mathématique de la physique newtonienne. En effet, si nous considérons les forces comme émanant de la substance des corps, comme des pouvoirs causaux, il n’y a aucune raison de penser que les forces n’influencent pas continuellement d’autres corps, même s’ils ne sont pas en contact physique direct ! En fait, en tant que principe général, on peut comprendre qu’une fois qu’une force aristotélicienne fait bouger ou changer un corps dans l’espace, elle continue d’exercer une influence « à distance » sur ce corps jusqu’à ce qu’une autre force agisse sur lui. Les perspectives newtonienne et aristotélicienne sur le mouvement sont donc complémentaires. Bien qu’il soit exact qu’un corps puisse théoriquement continuer à se déplacer indéfiniment dans le vide, s’il a été initialement mis en mouvement par une force newtonienne provenant d’un autre corps, son mouvement est perpétuellement maintenu par une force aristotélicienne opérant ontologiquement entre les deux corps, même en l’absence d’une force newtonienne.

Les idées présentées ci-dessus n’en sont qu’à leurs débuts et peuvent sembler incomplètes à ce stade. Cependant, en les développant davantage, ces concepts pourraient ouvrir la voie à une renaissance de la physique aristotélicienne. La première étape de cette entreprise consiste à affiner l’intégration de la physique aristotélicienne avec la mécanique classique au niveau terrestre. Ensuite, il sera important d’explorer comment les vues d’Aristote sur les corps célestes peuvent être réconciliées avec les compréhensions modernes du cosmos, étayées par des données empiriques.

Remarques finales

Au début de cet essai, il a été noté que les racines de la physique moderne remontent en grande partie à Sir Isaac Newton, dont les travaux révolutionnaires ont jeté les bases de la discipline. Depuis lors, cependant, la physique s’est efforcée d’écarter toute notion de mouvement non physique ou absolu, ce que Newton lui-même préconisait. Comme le suggèrent les arguments de cet essai, l’effort de suppression de telles considérations semble avoir été en fin de compte malavisé. À la lumière des distinctions introduites par Wolfgang Smith, il est tout à fait raisonnable de postuler l’existence d’un espace et d’un temps absolus. Nous avons également examiné comment la distinction ontologique de Smith entre la réalité corporelle et la réalité physique permet d’harmoniser les points de vue absolutistes ou substantivistes de la réalité spatiotemporelle et les perspectives relationnistes. En outre, nous pouvons maintenant voir que les cadres de référence préférés et non préférés peuvent être discernés sur des bases téléologiques. Tout cela suggère qu’une reconception radicale de la nature même de la physique – exploitant les forces des paradigmes mathématiques et aristotéliciens – est une possibilité très réelle.

Ce qu’il faut maintenant, c’est déployer en profondeur les concepts et les arguments avancés dans cet essai, les fondations ayant été posées pour une compréhension du mouvement formulée dans l’ontologie de Smith. Il reste évidemment beaucoup à faire dans l’application de ces principes à des exemples plus complexes et à des domaines d’analyse plus nuancés.

* * *

Puissent les conclusions tirées de cet essai nous rappeler la richesse et l’étendue de l’héritage de Wolfgang Smith – un héritage qui, j’en suis sûr, a encore beaucoup à offrir à l’humanité dans sa quête de compréhension de la réalité. Je soupçonne fortement que nous avons à peine effleuré la surface de ce que les catégories et les distinctions de Wolfgang Smith pourraient révéler !

Notes

1. Voir Aristote, Physique, L.IV.[↩]
2. Chang, Hasok, « Operationalism », The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2021 Edition), Edward N. Zalta (ed.), URL = https://plato.stanford.edu/archives/fall2021/entries/operationalism/[↩]
3. Rynasiewicz, Robert, « Newton’s Views on Space, Time, and Motion », The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Spring 2022 Edition), Edward N. Zalta (ed.), URL = https://plato.stanford.edu/archives/spr2022/entries/newton-stm/.[↩]
4. Les Principia: Mathematical Principles of Natural Philosophy: A New Translation, trans. I. B. Cohen & A. W. Berkeley (University of California Press, 1999), Scholium.[↩]
5. Hoefer, Carl, Nick Huggett, and James Read, « Absolute and Relational Space and Motion: Classical Theories », The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2024 Edition), Edward N. Zalta & Uri Nodelman (eds.), URL = https://plato.stanford.edu/archives/fall2024/entries/spacetime-theories-classical/.[↩]
6. Expérience scientifique consistant à faire tourner un seau à la vitesse angulaire w₀ ; la surface de l’eau se creuse et prend la forme d’un paraboloïde de révolution (c’est-à-dire que sa méridienne est une parabole).[↩]
7. Huggett, Nick, Carl Hoefer, and James Read, « Absolute and Relational Space and Motion: Post-Newtonian Theories », The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2024 Edition), Edward N. Zalta & Uri Nodelman (eds.), URL = https://plato.stanford.edu/archives/fall2024/entries/spacetime-theories/.[↩]
8. The Quantum Enigma (Philos-Sophia Initiative, 2023), chap. 1[↩]
9. Bolton, Martha, « Primary and Secondary Qualities in Early Modern Philosophy », The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2022 Edition), Edward N. Zalta & Uri Nodelman (eds.), URL = https://plato.stanford.edu/archives/fall2022/entries/qualities-prim-sec/.[↩]
10. Physics: A Science in Quest of an Ontology (Philos-Sophia Initiative, 2023), pp. 28-33.[↩]
11. The Quantum Enigma, op. cit. p. 34. Un objet physique – qu’il soit sous-corporel ou transcorporel – est, selon les termes de Smith, l’objet corporel « tel qu’il est conçu par le physicien ».[↩]
12. https://philos-sophia.org/irreducible-wholeness-dembski-theorem/[↩]
13. Gestalt Psychology : An Introduction to New Concepts in Modern Psychology (Liveright, 1947).[↩]
14. Pasnau, Robert, “Thomas Aquinas”, The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Winter 2024 Edition), Edward N. Zalta & Uri Nodelman (eds.), forthcoming URL = https://plato.stanford.edu/archives/win2024/entries/aquinas/. §4 Form and Matter.[↩]
15. Physics: A Science in Quest of an Ontology, op. cit., pp. 26-27).[↩]
16. Par « frontière-contenant », j’entends l’espace conçu comme une « frontière » cosmique. Cependant, comme le souligne Smith, l’espace en tant que limite n’est pas incompatible avec le fait qu’il soit également un « contenant vide », c’est-à-dire une substance distincte contenant des objets. En outre, il se pourrait que l’aspect frontière de l’espace ait la priorité, tandis que l’aspect contenant dépende de façon parasite du premier. Voir « Cosmic vs. Measurable Time: From Physics to Cosmology »: https://philos-sophia.org/cosmic-measurable-time/.[↩]
17. La perceptibilité indépendante signifie que l’espace corporel est perçu comme une entité distincte des corps qu’il contient. Cela n’implique pas que d’autres corps ne soient pas nécessaires pour nous aider à percevoir un tel espace, par exemple dans le cas de la perception visuelle, qui peut nécessiter des objets comme points de référence pour évaluer la présence d’un espace indépendant.[↩]
18. Physics, a Science in Quest of an Ontology, op. cit. p. 27.[↩]
19. « The Tripartite Wholeness », https://philos-sophia.org/the-tripartite-wholeness/.[↩]
20. « Cosmic vs. Measurable Time: From Physics to Cosmology »: https://philos-sophia.org/cosmic-measurable-time/.[↩]
21. Tim Maudlin, Philosophy of Physics : Space and Time (Princeton University Press, 2012).[↩]
22. Il ne s’agit pas de rejeter la possibilité de privilégier physiquement certains cadres de référence. Cependant, la véritable base de ce privilège est fondamentalement non physique, et toute manifestation physique ne fait que refléter ce principe sous-jacent plus profond sous la forme d’une signature quantitative.[↩]
23. Mathématiquement, du point de vue d’un cadre inertiel, ce cadre est toujours considéré comme étant au repos lors de la construction des coordonnées spatio-temporelles. Cette perspective est cruciale, c’est pourquoi, du point de vue d’une personne se trouvant dans un train en mouvement inertiel, le train est perçu comme stationnaire alors que les rails semblent se déplacer.[↩]
24. À condition, bien sûr, que l’objet soit jugé en mouvement par le cadre opposé. Ce principe ne s’applique qu’aux cas où un objet porte un telos vers le mouvement et l’autre non. Dans les scénarios impliquant plusieurs objets avec une orientation intrinsèque vers le mouvement, un nouveau principe doit être établi – peut-être dérivé du contexte téléologique de certaines actions dans le monde corporel.[↩]
25. cf. Aristote, Physique, L. IV et VIII.[↩]
26. Voir « Aristotle’s Physics: A Physicist’s Look », Journal of the American Philosophical Association, printemps 2015, 1 (1), pp. 23-40.[↩]