Réalisme structurel

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Le réalisme structurel se définit par :

RS Epistémique et RS Ontique

Le réalisme structurel est la réalité ontologique de la structure. La structure est une ‘entité'autant ‘réelle'que les éléments en elle .

Des discussions existent toujours autour de la définition physique de la structure. La structure est la totalité des relations qui la composent, et la relation est donnée, selon John Worrall (1989), par les formules mathématiques de la physique. L'article de ce dernier a relancé la discussion sur le réalisme structurel. Worrall reprend Poincaré qui affirme que les relations sont l'unique chose que nous pouvons connaître du monde, derrière lesquelles se cachent des objets. Worrall place le réalisme structurel entre deux grands arguments.

Entre ces deux arguments se trouvent le réalisme structurel de Worrall. L'analyse de la théorie de la lumière montre que quelque chose reste à travers les différentes révolutions scientifiques. C'est une formulation mathématique. Ce sont quatre formules qui résistent à travers les changements de perspective sur la lumière. Cette dernière était reconnue comme une particule, puis comme une ondulation de l'éther, puis comme un photon qui est onde et particule. L'effet que la lumière produit et la relation qui la représentent n'ont néenmoins pas changés.

Le deuxième exemple que nous donne Worrall est sur les formules de la théorie de Newton qui sont toujours vraies, mais uniquement dans le cas limite, dans la théorie d'Einstein. Aussi dans ce cas, ce qui reste de la théorie de Newton sont des relations données par des formules mathématiques. Worrall se réfère à Poincaré pour affirmer que tout ce que nous pouvons connaître du monde sont les relations qui le composent, mais que nous ne pouvons rien connaître sur les relata, c'est-à-dire sur les objets, que la nature a pour toujours cachée à nos yeux.

Le réalisme structurel épistémique de Worrall peut être résumé en quelques points :

1. Tout ce que nous pouvons connaître du monde sont les relata.

Justification : Les objets microscopiques, qui ne peuvent pas être observés, ne peuvent pas être connus directement. Nous ne pouvons les connaître qu'en les mettant en relation avec d'autres entités microscopiques. D'une façon plus générale, la connaissance directe des objets est impossible (argument qui date déjà de Kant). Deuxièmement, l'histoire de la science a plusieurs exemples d'entités qui ont disparues, par exemple le phlogiston. La notion de relation physique devient alors plus solide que celle d'objet ;

2. Les relations ont une réalité ontologique.

Justification : Les deux exemples ci-dessus, celui de Newton et Einstein et celui de Maxwell et Fresnel. C'est la seconde hypothèse de base du réalisme structurel ;

3. Le réalisme structurel se situe entre le No Miracle Argument et l'induction pessimiste.

Le principal problème du réalisme structurel est l'objection de Newman. Ce dernier affirme que pour un quelconque agrégat A, un dispositif de relations entre ses éléments peut être trouvé, qui possède n'importe quelle structure compatible avec la cardinalité de A.

Worrall accepte cette critique. Il est d'accord avec les propositions de Ramsey. Celles-ci éliminent l'ensemble des termes théoriques et les remplacent par des prédicats des variables existentiels. Si la formalisation d'une théorie dans un langage mathématique de premier ordre est la suivante : ø (O1…On ; T1…Tm), alors la formulation correspondante de Ramsey est : t1, … tm, ø (O1…On ; t1… tm). Cela revient à affirmer que tout ce que nous pouvons savoir des objets que la Nature a pour toujours cachés à nos yeux, est qu'ils existent (quantificateur existentiel).

En conclusion, le monde est constitué par les relations et les relata. Ces derniers sont impossibles à connaître. Mais alors pourquoi croire qu'ils existent ? C'est la question que se pose le réalisme structurel ontique ou métaphysique. Pourquoi ajouter à l'ontologie du monde des relata dont le statut est ambiguë, et dont nous ne pouvons rien savoir. Comment alors nous pouvons être certains qu'ils existent ?

Le réalisme structurel ontique, dont les principaux représentant sont French et Ladyman, soutiennent que tout ce qu'il y a de réel dans le monde sont les relations. Les objets-relata sont des entités heuristiques. Ils sont particulièrement utiles pour le progrès de la science, mais ils n'existent pas ontologiquement.

Il existe quatre facteurs donnés par la physique qui nous obligent à conceptualiser différemment les objets :

1. Sous- détermination métaphysique

a) Nous ne pouvons pas déterminer la position et la vitesse de l'électron par la même expérience.
b) Nous ne pouvons plus suivre la trajectoire des électrons ni d'aucun quark, mais nous avons besoin du probabilisme pour en connaître la position.
c) Nous n'avons aucune façon de distinguer deux électrons.

2. L'invariance

a) La caractérisation mathématique de la notion d'objectivité.
b) Les particules élémentaires sont des ensembles de quantités qui restent invariantes sous les transformations symétriques de groupes.

3. La discontinuité ontologique

Elle est donnée par la disparition de plusieurs ‘objets'physiques au cours de l'histoire de la science (atome, phlogiston, éther, …).

4. L'argument de la dérivation

a) Nous pouvons dériver l'ensemble des propriétés des particules élémentaires à partir des propriétés du champ quantique, mais pas l'inverse.
b) Les fluctuations du vide. Le vide doit être conceptualisé différemment du vide total, ou de l'absence de toute existence. La nouvelle conception physique du vide est qu'il s'agit du minimum énergétique d'un dispositif donné.

Une évaluation sérieuse de ces quatre arguments nous oblige à conceptualiser différemment les objets. French et Ladyman proposent l'élimination définitive de la notion d'objet. Pourtant, ils ont été critiqués par Psillos, Cao, Pooley et Chakravartty.

French et Ladyman ont essayé de revoir leur position avec l'affirmation que les relata sont donnés par le croisement de relations, peut-être en réponse à l'argument de la cohérence de Chakravartty (2003), qui affirme qu'il y a l'évidence empirique que certains groupes de propriétés tendent à se présenter toujours ensemble. Cette explication provoque de nouvelles questions, à savoir si les relations s'inter-influencent.

Critique du réalisme structurel

On peut distinguer deux degrés de la critique au réalisme structurel ontique.

Toute la critique faite au réalisme structurel ontique ne touche pas la seconde affirmation, par conséquent l'obligation d'une conceptualisation différente de l'objet. Quoi que ce soit que la physique quantique est en train de découvrir, ce ne sont pas des objets tels que nous les voyons l'ensemble des jours. Un électron ne peut pas être abîmé, il n'est pas fragile, il ne ressemble pas, ni à un autre électron, ni à un autre lepton. Une première conclusion est par conséquent que toute considération sur les objets microscopiques qui n'est pas cohérente avec les notions physiques, est ‘métaphorique'et par conséquent ontologiquement ‘non sérieuse'. Les quatre arguments du réalisme structurel ontique sont suffisants pour la négation de la proposition de Chakravartty. Il ne s'agit pas de la longueur de la chaîne qui nous unit aux entités microscopiques.

De l'autre côté, les arguments de French et Ladyman ne sont pas suffisants pour une élimination définitive de la notion d'objet. L'objection principale, c'est-à-dire celle qui met un point final au réalisme structurel ontique dans sa forme extrême, est qu'il est impossible d'avoir des relations sans les relata. Ce sont des relations entre quoi ? Le meilleur candidat pour remplacer l'objet est la propriété relationnelle.

Nous devons désormais expliquer le réalisme structurel ontique modéré. Ce dernier décompose la vieille notion d'objet en propriété relationnelle et intrinsèque. Le réalisme structurel modéré affirme que maintenir cette dernière est inutile. Les propriétés relationnelles sont suffisantes pour la notion d'objet. Il y a par conséquent une nouvelle conception de l'objet qui ne contient plus les propriétés intrinsèques, mais uniquement celles extrinsèques. Les propriétés intrinsèques sont celles qui ne dépendent de rien, qui sont là indépendamment de tout ce qui les entoure. Cela ne peut pas être pour le réalisme structurel modéré. L'ensemble des propriétés sont relationnelles et tout dispositif dépend de l'interaction à d'autres dispositifs. Le dispositif peut être dans ce cas une particule, un champ quantique ou un point de l'espace-temps.

Le réalisme structurel modéré propose trois arguments pour cette nouvelle conceptualisation de l'objet.

  1. L'argument de la cohérence. L'épistémologie et la métaphysique doivent être cohérents. La prémisse de propriétés intrinsèques que nous ne pouvons pas connaître, crée un saut entre les deux. Pour éliminer le saut, il faut accepter que tout ce qui est , peut être connu et qu'il n'y a pas d'obstacles principaux pour la connaissance des relations.
  2. L'argument de la parcimonie. Nous sommes obligés de reconnaître les relations dans notre métaphysique, c'est-à-dire qu'il est impossible de diminuer les propriétés relationnelles aux propriétés intrinsèques. De l'autre côté, le principe de parcimonie (le rasoir d'Occam) affirme que nous ne devons pas accepter des entités ou des propriétés (intrinsèques) sans obligation.
  3. L'argument empirique de la physique quantique et de certaines considérations sur l'espace-temps. Il s'agit de la généralisation de l'argument de la cohérence. Ni la physique quantique, ni celles qui considèrent l'espace-temps ne nécessitent des propriétés intrinsèques (voir Esfeld et Lam, 2004 et 2006).

Une fois éliminées les propriétés intrinsèques, il reste les propriétés relationnelles. La nouvelle conception de l'objet est :

a) l'objet a toujours un statut ontologique primitif,
L'objet a toujours un statut ontologique primitif quoiqu'il n'ait aucune propriété intrinsèque.
b) l'objet et la relation sont interdépendants,
Il est impossible de considérer les objets comme étant plus fondamentaux que les relations puisque toutes leurs propriétés sont relationnelles, et qu'à l'inverse il est impossible d'avoir des relations sans les relata. Nous ne pouvons ni diminuer ni éliminer, ni les relations, ni les relata. Les deux font parties, au même titre, de la totalité.
c) le relata est défini numériquement,
L'individualité n'est pas une propriété qualitative intrinsèque. Elle est purement numérique. La condition d'identité est donnée par une considération numérique. Ni les propriétés intrinsèques, ni celles extrinsèques ne fournissent une identité primitive aux objets.

Le réalisme structurel modéré est le meilleur candidat pour le réalisme structurel jusqu'désormais.

Pourtant, des questions restent ouvertes, à savoir :

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