Notes du course (version 1) - CPT

La Naissance de la Science


I Introduction :

[pic]

La première question que l'on se pose est bien sûr :
Qu'est-ce que la Science ?
Voici les expressions, phrases, termes qui nous viennent directement à
l'esprit :
-nécessité de prouver les choses
-elle est basée sur le raisonnement
-pas de dogmes
-prouver par la logique
-chercher à comprendre comment fonctionnent les choses
-réduction de la complexité des phénomènes en éléments simples
-expérience conclusion de 1)2)3)
-lois qui expriment des régularités : elles sont exprimées sous forme
de formules mathématiques (la nature décrite par les lois)

-motivation :
1/curiosité : pour comprendre, expliquer
2/applications
3/prédictions (pas certaines mais peuvent être presque certaine...),
c'est l'idée même de la science de faire des prédictions. On ne fait pas
seulement de la science pour comprendre mais aussi pour prédire le
« futur » (conséquence d'un truc initial).
4/voir exemple chute d'un corps sur la Terre comme prédiction

**La science fait des prédictions très fiable (jamais certaines mais très
fiables) qui nous permettent ensuite de baser tous nos trucs modernes. Avec
une certaine marge d'erreur, ces prédictions sont « exactes ».
-pas de dogmes c'est-à-dire pas d'idée que toutes les idées
trouvées avant peuvent être changées. Par définition rien est vrai Ex : la
mécanique newtonienne qui marchait très bien a été changée pour la
relativité. (Pas de point fondamental et considéré comme incontestable) :
le doute est permis
-discussion de tout

**Les prédictions ont deux rôles :-utilité pratique
-tester les théories :
si marche on y croit plus et
si ne marche pas on jette.

**Le trait caractéristique de la science c'est l'amélioration constante :
elle évolue en permanence. Pas de dogme donc on peut toujours faire quelque
chose de mieux.
=>La science est en perpétuelle évolution
-évolution des lois
-amélioration
**la science nous donne une vision globale du monde et permet de voir le
monde différemment.
**la science change le monde
Le science permet d'apprendre à douter et à remettre en cause les dogmes et
ce qu'on croyait.
Elle permet de se rendre compte qu'il y a des façons meilleures de voir les
choses.

Résumons les IDEES Générales :
1/comprendre la complexité des phénomènes avec des hypothèses simples
2/observation de la nature et expériences
3/on a déjà plein d'idées sur le monde, on y croit ou pas //doutes, mise en
cause des « dogmes » (mise en cause de nos idées)
4/on cherche des lois exprimées, par des modèles mathématiques, qui
permettent de faire des prédictions utiles et servant à tester les
théories.
6/tout est basé sur le raisonnement. Ce raisonnement se fait par la
discussion (échange d'idées...), débats, dialogues. C'est un instrument
fondamental pour arriver à la vérité.
7/Nouvelles visions du monde qui change
8/Elle évolue
9/ Les « Certitudes » sont cependant « limitées »->marge d'erreur,
certaine incertitude.



Les trois composantes de la science : l'observation, l'expérimentation et
les lois.
D'après le dictionnaire, la Science est la connaissance relative à des
phénomènes obéissant à des lois et vérifiés par des méthodes
expérimentales.














De quand date la science ? (Sa naissance)
Il y a eu 2 périodes pendant lesquelles les connaissances se sont
développées :
-Explosion en Grèce
-Perte de connaissances ensuite et développement lent
-Explosion à la Renaissance
On va voir cela en étudiant les anciennes civilisations et leur
développement.
*3500 av JC en Mésopotamie
Les Sumériens ont inventé l'écriture et la roue. Ils ont divisé le temps en
secondes et en minutes. Ils ont dompté la nature et bâti des cités
gigantesques. Ils ont favorisé la culture et les arts. Leurs caravanes
traversaient les déserts, traçaient les premières routes commerciales.
(Observation écrite, cahier de Babylone)
*Egypte
*Vallée de l'Inde
*Vallée de la Chine
*Mexique
*Amérique du Sud (Mayas) :
Observation de Vénus, périodicité etc.
*grecque (tjrs au nord de la méditerranée) (connaissance sur les éclipses
...) : Grèce (influence par Egypte et Mésopotamie) 700 av JC, Turquie (ici
né le premier développement de la pensée scientifique), Sud Italie 500 av
JC
*Arabe 1000 ap JC
Toutes les civilisations cherchaient des explications :
-des connaissances pratiques, des observations mais rien de vraiment
rationnelles (on en rit maintenant)
-Façon nouvelle de penser le monde

La science est née à Milet 601 av JC avec le premier nombre
Thalès /Anaximandre

Thalès (625-547 av JC)
Milet (Asie Mineur actuelle TURQUIE)
La structure politique du monde grecque est plutôt nouvelle.

La naissance de la science est étroitement liée à la naissance de la
démocratie DÉBAT


-Aristocrate
-A la fois philosophe, homme d'Etat, ingénieur, homme d'affaires et
mathématicien, il excellait principalement dans le domaine de l'astronomie.
-Voyageur
.Babylone
.Egypte
Il a apprit beaucoup de savoir égyptien avec beaucoup d'idée.
Il émet certaines idées :
1/ Le monde est fait d'eau
2/la terre flotte sur l'eau
Etc....Il a eu beaucoup d'autres explications pour de nombreux phénomènes .
3/en géométrie :
-théorème de Thalès (cf. babylonien)
La découverte de ce fameux théorème lui servit, dit-on à calculer la
hauteur des pyramides en utilisant la proportionnalité entre leurs hauteurs
et celle d'un bâton planté verticalement :
Si trois droites parallèles rencontrent deux droites (d) et (d'),
respectivement et dans cet ordre, en A, B, C et A', B', C', alors :
En d'autres termes : Trois droites parallèles déterminent sur deux sécantes
(quelconques) des segments homologues proportionnels
Cette proportion fondamentale permettra de résoudre de nombreux problèmes
de construction (architecture et géométrie).
[pic]
* Pyramides :


Mesure de l'ombre des pyramides pour trouver la hauteur de celle-ci.


* Sur la mer :
Pour connaître la distance à laquelle est le bateau d'un quai par exemple.





-théorème d'angle :
Un triangle ABC inscrit dans un cercle et tel que le segment [BC] en est
un diamètre, est rectangle en A.



On est déjà dans la science donc avec Thalès : observation/théorème...
(Étude de la géométrie, utilisation dans la vie pratique)
L'Humanité change ici de vision avec le 1/ et ne pense plus que les Dieux
soient la cause de tout.

I début de la compréhension rationnelle du monde : Pythagore et
Anaximandre.

Anaximandre de Millet (611 av. J.-C., vers 547 av. J.-C.), philosophe grec
présocratique, successeur de Thalès.
Il comprit plein de chose, c'est un grand scientifique.
1/La Terre est un corps fini qui vole dans l'espace sans tomber.
Vision du monde occidentale La Terre est ronde et entourée par le
ciel...vient de lui.

Observation comment le soleil passe-t-il autour de la Terre ?
Hypothèse il n'y a peut-être rien en dessous la Terre ?
Conclusion il y a rien en dessous de la Terre->tt tourne autour

2/Mais pourquoi la Terre ne tombe pas ?->Réponse : Tout tombe sur la Terre
donc la Terre ne peu que tomber sur elle. La Terre n'a aucun endroit pour
tomber/aucune direction vers laquelle tomber.


On est dans un processus scientifique.
Mais on a encore un problème car si tout tombe en direction / sur la
Terre : pourquoi la lune, le soleil etc ne tombe pas ?etc....

3/Toutes les choses sont faites d'une substance élémentaires APEIRON («
c'est en rien »).C'est le début de la pensée abstraite.

Pour comprendre le Monde il faut des idées nouvelles

4/Idées qu'il y a des lois naturelles ->nécessité
5/écrit un livre sur la nature en prose
1ere carte géographique du monde
6/invente l'horloge solaire ->cadran solaire
7/étudie beaucoup de position de la lune, soleil, mouvement des astres...
Ciel : mouvement
*régularisées évidentes c pour cela que l'on observe plutôt le ciel
que la Terre ...
*gnomon (bâton planté verticalement)








On peut calculer ainsi la hauteur du soleil durant le solstice d'été ou
d'hivers.
Hauteur max dans l'année (max dans une journée a 12h) solstice d'été.
Hauteur min dans l'année(max dans une journée a 12h) solstice d'hivers.
L'ombre est plus petite l'été que l'hivers.
Nombres de jours entre les deux solstices différents.
On mesure l'angle entre les positions du soleil aux solstices.

On a 4 lignes de son livre :
« Les choses naissent les unes des autres et périssent les unes dans les
autres selon la nécessité
Elles se rendent justice entre elles, et réparation de l'injustice, selon
l'ordre du temps »

Exercice : Mesurer la hauteur maximale du soleil sur l'horizon durant la
semaine (24/01/05-30/01/05) à Marseille.
Exprimer le résultat en degrés. (Attention : « maximale » : la plus haute
de la journée !).
Question : au mois de juin auriez vus obtenu le même résultat ? Donnez une