De la réalité des modèles et des théories

Abstract

La réalité des modèles comme des théories fait aujourd’hui l'objet de nombreux débats. Pourtant, ce critère essentiel reste actuellement négligé du fait de l’expansion d'un certain constructivisme, qui admet implicitement une forme d’équivalence entre justesse des prédictions et réalité physique. Dans cet article, nous entendons par modèle physique, un système mathématico-logique prédictif, permettant de simuler le comportement d’un objet. Une théorie, plus générale qu’un modèle, désignera un objet cognitif qui prétend décrire et expliquer la nature et le comportement réel d’un phénomène. Nous considérons ensuite qu’un modèle est opérationnel lorsqu’il décrit précisément les processus physiques qui engendrent l’action. Tandis qu’un modèle sera dit nonopérationnel s'il met en oeuvre des évaluations qui ne peuvent être obtenues que rétrospectivement, par exemple par un calcul d’extremum. Enfin, nous qualifions un modèle de réel, s’il est opérationnel et si, de plus, ses variables et opérations sont prises strictement dans le domaine de réalité considéré (en référence aux poupées russes de Bitbol [9]). Une théorie est donc nécessairement un modèle réel, ou supposé tel.
Il nous est apparu que les théories physiques sont la plupart du temps, organisées de manière hiérarchique, comportant à leur base des modèles réels surmontés de modèles non-réels. Les modèles réels permettent de découvrir de nouveaux phénomènes, par exemple la découverte de la circulation aérodynamique autour d’une aile d’avion par Nikolaï Joukovski. Par contre, la non-réalité de certains modèles peut conduire à des raisonnements erronés, en suggérant une fausse réalité. Toutefois, les modèles non-réels peuvent être très utiles lorsque les objets manipulés sont inobservables, car trop petits ou imaginaires. La qualité de leurs prédictions peut être aussi bonne que celle fournie par les modèles réels. C'est le cas de la mécanique quantique, développée au début du XXème siècle, qui a montré sa très grande utilité pratique et la surprenante exactitude de ses prédictions. Lors de son développement, les niveaux de réalité concernés étaient alors complètement inobservables. Ils ont donc été imaginés. L’évolution actuelle de la technologie, commence à permettre une certaine visibilité des atomes et des couches électroniques, ce qui pourrait profondément remettre en cause ce modèle en exhibant sa non-réalité.