Symmetries as grounds for induction: the case of the Ω− baryon Les symétries comme fondement de l'induction : le cas du baryon Ω− En Fr

Résumé En Fr

By analyzing the successful prediction of the Ω− particle by M. Gell-Mann and Y. Ne'eman (in 1962), I bring to light a so far unexamined role of symmetries in physics. Symmetries within a family of objects or states (here, strongly interacting particles) may be used not only to classify the discovered ones, but also to predict the existence of unobserved ones, as instances of a nomological conjecture. To this end, I criticize previous accounts of Ω−’s episode as involving abductive reasoning or a very problematic, Pythagorean “Reification Principle” (Bangu, 2008), or as a case of heuristic reasoning (Ginammi, 2016; Bueno & French, 2018). I show that an adequate reconstruction of the episode relies on a principle according to which symmetric elements of a mathematical representation must be jointly interpreted, provided that a structuralist, background assumption is made on the represented physical system. I finally show that this rule reveals a nomological use of symmetries, which are used to bring together different states or objects as instances of the same law and to predict unobserved instances, such that mathematics—here, Group Theory—provides us with induction instruments to expand our knowledge of the physical world.

En analysant la prédiction réussie de la particule Ω- par M. Gell-Mann et Y. Ne'eman (en 1962), je mets en lumière un rôle jusqu'ici inexploré des symétries en physique. Les symétries au sein d'une famille d'objets ou d'états (ici, les particules en interaction forte) peuvent être utilisées non seulement pour classer les symétries découvertes, mais aussi pour prédire l'existence de symétries non observées, en tant qu'instances d'une conjecture nomologique. À cette fin, je critique les récits précédents de l'épisode de Ω- comme impliquant un raisonnement abductif ou un " principe de réification " très problématique et pythagoricien (Bangu, 2008), ou comme un cas de raisonnement heuristique (Ginammi, 2016 ; Bueno & French, 2018). Je montre qu'une reconstruction adéquate de l'épisode repose sur un principe selon lequel les éléments symétriques d'une représentation mathématique doivent être interprétés conjointement, à condition qu'une hypothèse structuraliste, d'arrière-plan, soit faite sur le système physique représenté. Je montre enfin que cette règle révèle un usage nomologique des symétries, qui sont utilisées pour rassembler différents états ou objets en tant qu'instances d'une même loi et pour prédire des instances non observées, de sorte que les mathématiques - ici, la théorie des groupes - nous fournissent des instruments d'induction pour étendre notre connaissance du monde physique.