{"id":177,"date":"2014-11-11T09:44:03","date_gmt":"2014-11-11T07:44:03","guid":{"rendered":"https:\/\/aitia.fr\/erd\/?p=177"},"modified":"2019-03-31T08:30:40","modified_gmt":"2019-03-31T06:30:40","slug":"linversion-de-paradigme","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aitia.fr\/erd\/linversion-de-paradigme\/","title":{"rendered":"L’inversion de paradigme"},"content":{"rendered":"

\"RichardFeynman-PaineMansionWoods1984<\/a>Un paradigme<\/em>, au sens de l’\u00e9pist\u00e9mologie, est un ensemble coh\u00e9rent de repr\u00e9sentations du monde dont il est en g\u00e9n\u00e9ral difficile de sortir, justement \u00e0 cause de sa coh\u00e9rence : tant qu’il est productif, c’est une mine qu’on exploite, mais \u00e0 la longue, il\u00a0finit par devenir\u00a0une orni\u00e8re intellectuelle. Si l’on veut \u00eatre encore plus chic, on peut aussi employer le terme allemand de Weltanschauung<\/em> (litt\u00e9ralement repr\u00e9sentation du monde).<\/p>\n

Le mot de paradigme a \u00e9t\u00e9 popularis\u00e9 par le philosophe des sciences Thomas Kuhn<\/a>, qui a montr\u00e9 dans son oeuvre majeure, La structure des r\u00e9volutions scientifiques<\/em>, que les sciences progressaient non de fa\u00e7on continue, mais par des ruptures correspondant \u00e0 autant de “changements de paradigme”. Illustrons cette id\u00e9e par un petit exemple marquant tir\u00e9 de l’optique, expliqu\u00e9 par le g\u00e9nial Richard Feynman dans son c\u00e9l\u00e8bre cours de physique.<\/p>\n

<\/p>\n

L’optique est, encore aujourd’hui, enseign\u00e9e aux \u00e9tudiants selon deux angles de vue radicalement diff\u00e9rents : l’optique g\u00e9om\u00e9trique et l’optique ondulatoire (il existe encore d’autres approches, comme l’optique quantique, mais il s’agit l\u00e0 de raffinements encore plus r\u00e9cents qui ne constituent pas la base de l’enseignement).<\/p>\n

En optique g\u00e9om\u00e9trique, la lumi\u00e8re est consid\u00e9r\u00e9e sous la forme de rayons lumineux se propageant le plus souvent en ligne droite (dans un milieu homog\u00e8ne) ou, \u00e0 la rigueur, en ex\u00e9cutant des virages tr\u00e8s doux comme dans le cas des mirages<\/a>. Cela donne l’occasion aux \u00e9tudiants de faire de jolis dessins o\u00f9 des rayons lumineux sont d\u00e9vi\u00e9s par des prismes et lentilles selon des r\u00e8gles g\u00e9om\u00e9triques pr\u00e9cises qui permettent d’expliquer la formation des images dans un appareil photo, ou sur la r\u00e9tine.<\/p>\n

\"Joli<\/a>

Joli dessin d’optique g\u00e9om\u00e9trique (formation de l’image d’un objet par une lentille convergente)<\/p><\/div>\n

En optique ondulatoire, c’est une tout autre histoire : la lumi\u00e8re se comporte comme une onde tridimensionnelle, le front de l’onde (la cr\u00eate de la vague, mais une cr\u00eate qui est une surface) \u00e9tant perpendiculaire au rayon lumineux de l’optique g\u00e9om\u00e9trique. Ce qui donne l’occasion de faire d’encore plus jolis dessins, mais tellement compliqu\u00e9s qu’en g\u00e9n\u00e9ral on \u00e9vite de les faire. En particulier lorsque la lumi\u00e8re traverse de petites ouvertures, et se met alors \u00e0 ne plus filer droit du tout.<\/p>\n

\"Joli<\/a>

Joli dessin d’optique ondulatoire (la lumi\u00e8re arrive en haut \u00e0 gauche et passe par le petit trou dans l’\u00e9cran)<\/p><\/div>\n

Il est tout de m\u00eame \u00e9trange que des descriptions aussi radicalement diff\u00e9rentes traitent en r\u00e9alit\u00e9 de la m\u00eame chose. En particulier, si la lumi\u00e8re commence \u00e0 se comporter “bizarrement” (en n’allant pas tout droit) lorsqu’elle traverse des ouvertures petites, ou m\u00eame simplement fr\u00f4le des obstacles, comment fait-elle pour “savoir” que ces obstacles sont pr\u00e9sents ?<\/p>\n

\"Rayons<\/a>

Rayons de soleil dans la brume<\/p><\/div>\n

Comme on commence par enseigner l’optique g\u00e9om\u00e9trique (plus simple), il est difficile de s’affranchir de cette id\u00e9e de rayon lumineux, repr\u00e9sentant si simplement le trajet de la lumi\u00e8re, tel que nous en faisons l’exp\u00e9rience dans la nature. Pourtant le noeud du probl\u00e8me est l\u00e0 : plut\u00f4t que d’essayer de comprendre comment les rayons lumineux sont d\u00e9vi\u00e9s au voisinage d’obstacles, il faut admettre que c’est de la propagation dans tous les sens qu’\u00e9merge la ligne droite, et non l’inverse !\u00a0<\/strong>Comment est-ce possible ? Gr\u00e2ce \u00e0 la propri\u00e9t\u00e9 qu’ont les ondes de pouvoir s’annuler mutuellement, et qui est la capacit\u00e9 d’interf\u00e9rer<\/strong>.<\/p>\n

\"Pour<\/a>

Pour aller de A \u00e0 B \u00e0 travers une ouverture de largeur d, la lumi\u00e8re file-t-elle tout droit ?<\/p><\/div>\n

Au lieu de nous int\u00e9resser aux bords de l’ouverture, il faut s’int\u00e9resser \u00e0 tous les chemins que peut prendre la lumi\u00e8re, sans aucune restriction<\/strong>. Aussi \u00e9tonnant que cela puisse para\u00eetre, c’est la somme de tous les chemins possibles<\/strong> qui donnera, par annulation mutuelle de certaines ondes<\/strong>, l’illusion que la lumi\u00e8re chemine en ligne droite \u00e0 travers les ouvertures assez grandes. Et c’est la disparition<\/strong> de certains de ces chemins (arr\u00eat\u00e9s par l’obstacle opaque) qui permet \u00e0 la lumi\u00e8re de suivre des trajets plus fantaisistes lorsque l’ouverture se r\u00e9tr\u00e9cit. Cela se justifie math\u00e9matiquement, mais on s’en passera ici.<\/p>\n

\"Contrairement<\/a>

Contrairement aux apparences, ce trajet est un cas possible parmi d’autres… dont seule la somme comptera.<\/p><\/div>\n

On a fini par comprendre plus en profondeur le comportement de la lumi\u00e8re\u00a0en renversant la question : ce qui nous semblait la r\u00e8gle (le rayon lumineux filant droit) est en r\u00e9alit\u00e9 l’exception, et ce qui nous semblait une “d\u00e9viation” par rapport \u00e0 la r\u00e8gle est en r\u00e9alit\u00e9 la r\u00e8gle !<\/strong><\/p>\n

Cette fa\u00e7on de penser, tr\u00e8s f\u00e9conde en sciences, ne se limite pas \u00e0 ce type de savoir : elle doit au contraire toujours \u00eatre pr\u00e9sente \u00e0 notre esprit, pour nous permettre de d\u00e9jouer les pi\u00e8ges de notre intelligence limit\u00e9e… ou ceux tendus par d’autres personnes qui voudraient tirer parti de nos faiblesses !<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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