Physique - Définition

Introduction

La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la connaissance de la nature ; c'est le sens de René Descartes et de ses élèves Jacques Rohault et Régis. Elle correspond alors aux sciences naturelles ou encore à la philosophie naturelle. Au XXI^e siècle, sa signification est plus restreinte : elle décrit de façon à la fois quantitative et conceptuelle les composants fondamentaux de l'univers, les forces qui s'y exercent et leurs effets. Elle développe des théories en utilisant l'outil des mathématiques pour décrire et prévoir l'évolution de systèmes. La signification ancienne de la physique rassemble l'actuelle physique, la chimie et les sciences naturelles actuelles.

La physique n'accepte comme résultat que ce qui est mesurable et reproductible par expérience. Cette méthode permet de confirmer ou d'infirmer les hypothèses fondées sur une théorie donnée.

Étymologie et évolution du sens

Sections transversales des premières orbitales de l'atome d'hydrogène, le code de couleurs représentant l'amplitude de probabilité de l'électron (noire : amplitude zéro, blanc : amplitude maximale).

Le terme « physique » vient du grec η φυσικη, signifiant "étude de la nature". Ce nom fut obtenu en substantivant l'adjectif φυσικος, η, ον qui se traduisait alors par "qui concerne la nature". La racine de ces termes est φυσις, la nature.

Pour Platon, la physique est l'une des trois parties de l'enseignement de la philosophie, aux côtés de l'éthique et de la logique. Pour Aristote, la philosophie se divise en philosophie théorétique, philosophie pratique et philosophie poétique; la physique est une des trois parties de la philosophie théorétique, aux côtés de la mathématique et de la théologie.

Au XII^e siècle, lorsque le mot est apparu en français ancien, la physique avait un double sens : médecine (exemple : un médecin en anglais est un physician), et, en tant qu'adjectif, « ce qui se rapporte à la nature » .

À partir de la fin du XV^e siècle, le mot physique a désigné les « connaissances concernant les causes naturelles » et l'on désignait son étude par l'expression « philosophie naturelle » selon un corpus universitaire qui reposait sur la philosophie d'Aristote (exemples : La Physique d'Aristote et Principes mathématiques de philosophie naturelle de Newton).

Des chaires de philosophie naturelle furent établies dans certaines universités, notamment au Royaume-Uni (Oxford, Edimbourg, etc.) À Paris, on compta par exemple une chaire de philosophie naturelle au collège de Clermont, occupée notamment par Ignace-Gaston Pardies.

Le mot physique prit son sens moderne, qui est plus restreint que le sens originel, à partir du XVII^e siècle (avec Galilée et Descartes), et surtout de la physique classique qui est née avec Newton. À l'université de Paris, l'aristotélisme domina les cours de philosophie naturelle jusque dans les années 1690, à partir desquelles il fut progressivement remplacé par le cartésianisme, notamment grâce à l'ouverture du collège des Quatre-Nations et les cours d'Edme Pourchot.

Dans la première édition du Dictionnaire de l'Académie française, datant de 1694, le nom « physique » est désigné comme la « science qui a pour objet la connaissance des choses naturelles, ex: La physique fait partie de la philosophie;la physique est nécessaire à un médecin.». L'adjectif « physique » est défini, en outre, comme signifiant « naturel, ex: l'impossibilité physique s'oppose à l'impossibilité morale ». Ce n'est que dans sa sixième édition (1832-1835) que le sens moderne de « physique » apparait, le terme est défini comme la « science qui a pour objet les propriétés accidentelles ou permanentes des corps matériels, lorsqu'on les étudie sans les décomposer chimiquement. ». Enfin dans sa huitième édition (1932-1935), la physique est définie comme la « science qui observe et groupe les phénomènes du monde matériel, en vue de dégager les lois qui les régissent.»

Le Littré donne des définitions plus précises. En tant qu'adjectif, il définit les phénomènes physiques comme « ceux qui ont lieu entre les corps visibles, à des distances appréciables, et qui n'en changent pas les caractères » et les propriétés physiques, comme « qualités naturelles des corps qui sont perceptibles aux sens, telles que l'état solide ou gazeux, la forme, la couleur, l'odeur, la saveur, la densité, etc. ». Les sciences physiques sont définies comme « celles qui étudient les caractères naturels des corps, les forces qui agissent sur eux et les phénomènes qui en résultent ». En tant que nom, la physique est définie comme « science du mouvement et des actions réciproques des corps, en tant que ces actions ne sont pas de composition et de décomposition, ce qui est le propre de la chimie ».

La notion actuelle de science en tant qu'« ensemble ou système de connaissances sur une matière » date seulement du XVIII^e siècle. Avant cette époque, le mot « science » signifiait simplement « la connaissance qu'on a de quelque chose » (science et savoir ont la même étymologie) et la notion de scientifique n'existait pas. À l'inverse, le terme « philosophie  » désigne dans son sens ancien « l'étude des principes et des causes, ou le système des notions générales sur l'ensemble des choses. », les sciences naturelles étaient donc le résultat de la philosophie naturelle (voir l'exemple du titre de la revue Philosophical Transactions).

L'expression « sciences physiques » désigne actuellement l'ensemble formé par la physique (dans son sens moderne) et la chimie, cette expression prend son sens actuel en France au début du XIX^e siècle, en même temps que le mot « science » prend le sens d'« ensemble formé par les sciences mathématiques, physiques et naturelles ». Auparavant, l'expression « sciences physiques » était un simple synonyme de l'expression « sciences naturelles ».