Genèse de la causalité physique

Résumé En Fr

The notions or categories of causality and determinism have accompanied the formation of modern sciences, and primarily those of physics. Current usage nowadays often tends wrongly to confuse them in the réévaluations to which they are submitted in physics itself. In this article the A. seeks to clarify the first of these notions, more precisely physical causality, by following up its development from the beginnings of dynamics, through its first uses and conceptualisations that accompany the mathematisation of mechanics, before its extension to physics in general. We will see how, while being supported by one of the traditional philosophical aspects of the idea of causality (that of «efficient cause»), physical causality breaks with the metaphysical meaning that was previously attached to it. Rather more than in Newton's Principia, as usually thought, it is in the re-elaboration by d'Alembert, in his Treatise of Dynamics, of the laws of motion considered as principles, and expressed by differential calculus, that the idea of physical causality is explicitly considered indissociable from its effect, that is the change of motion. The respective thought of Newton and d'Alembert in regard to the notions of cause and force are, in this respect, in opposition concerning the properly physical nature of this change. The change of motion was viewed by d'Alembert as immanent to motion, for its cause could be circumscribed by its effect, whereas it remained mathematical and metaphysical in the Newtonian conception of external force taken as a mathematical substitute for causes, which was the common way to consider forces before Lagrange's analytical mechanics. It is the physical conception inherited from d'Alembert, thereafter to prevail through Lagrangean analytical mechanics, that made it possible to re-integrate physically and rationally the concept of force in its Eulerian differential transcription. Further avatars of the notion of causality, that include relativist causality and developments in regard to determinism, are dealt with in a separate investigation.

Les notions ou catégories de causalité et de déterminisme ont accompagné la formation des sciences modernes, et en premier lieu celle de la physique. L'usage courant de nos jours tend souvent, à tort, à les confondre, dans les remises en cause qui en sont faites en physique même. L'A. se propose, dans ce travail, de clarifier la première de ces notions, plus exactement la causalité physique, en suivant son élaboration avec les débuts de la dynamique, à travers ses premières mises en œuvre et conceptualisations qui accompagnent la mathématisation de la mécanique, avant d'être étendue à la physique d'une manière générale. On verra comment, tout en s'appuyant sur l'un des aspects philosophiques traditionnels de l'idée de causalité (celui de «cause efficiente»), la causalité physique s'établit en rupture avec le sens métaphysique qui lui était précédemment attaché. Bien plutôt que dans les Principia de Newton, c'est dans la réélaboration par d'Alembert, dans son Traité de dynamique, des lois du mouvement formulées comme des principes, et exprimées par le calcul différentiel, que l'idée de causalité physique est expressément considérée indissociablement de son effet, qui est le changement de mouvement. Les pensées respectives de Newton et de d'Alembert sur les notions de cause et de force sont à cet égard en opposition en ce qui concerne la nature proprement physique de ce changement, considéré par d'Alembert comme immanent au mouvement, selon la cause circonscrite par son effet, alors qu'il reste mathématique et métaphysique dans la conception newtonienne de la force externe, comme substitut mathématique des causes, telle qu'elle se proposait avant Lagrange. C'est la conception physique, héritée de d'Alembert, qui devait par la suite prévaloir, à travers la mécanique analytique lagrangienne, qui permettait de réintégrer physiquement et rationnellement le concept de force dans sa transcription eulérienne différentielle. Les avatars ultérieurs de la notion de causalité, qui comprennent la causalité relativiste et les développements sur le déterminisme, font l'objet d'un travail complémentaire.