Un plaidoyer pour la création d’un vrai bac scientifique

JPhMM a écrit:

plotch a écrit:Si cette loi est écrite sous forme d'une équation alors résoudre cette équation de manière générale donne d'autres écritures à cette loi, enfin étudier certaines solutions particulières donne des résultats physiques intéressants par exemple l'existence de la masse de Chandrasekhar.

Pourquoi un lien mathématique valide entre une équation et une formule impliquerait un lien physiquement valide entre une loi et un résultat physique ? Si les mathématiques sont des validités de l'esprit, pourquoi impliqueraient-elles des validités du monde ?

Je ne peux pas faire pareil avec des mots. Si je ne sais pas ce qu'est un asticot, je ne peux pas déduire des mots "bébé" et "mouche" la connaissance de ce qu'est le bébé d'une mouche. Le langage naturel n'a pas cette capacité de dire un troisième objet par confrontation de deux mots signifiant deux objets. Les mathématiques oui. Pourquoi ?

C'est assez simple, cela tient à la nature tautologique des mathématiques. En effet l'équation et la formule sont deux manières strictement équivalentes d'écrire la même chose : si l'équation donne des résultats physiques valables, la solution aussi puisqu'il s'agit exactement des mêmes nombres !

Par exemple les nombres qui vérifient une équation différentielle du premier ordre du type décroissance radioactive avec une condition initiale spécifiée sont exactement ceux qui sont données par l'exponentielle, par définition même de l'exponentielle.

plotch a écrit:

frdm a écrit:

Splotch a écrit:

Un petit défi au passage, citez moi un seul objet mathématique existant dans la réalité.

"résoudre des équations dans l'espoir de découvrir des lois " : cette phrase ne veut rien dire, la loi c'est l'équation.

Le "défi" est mal posé, c'est un comme si je te demandais : cites-moi un seul poisson qui vit dans les airs. Tu ne peux pas ? Donc tu vois bien qu'ils ne sont pas de ce monde !
C'est evidemment caricatural, mais cela signifie que tu restreins trop ce que tu appelles la réalité. Certains mathématiciens ont un point de vue platonicien, ils pensent qu'ils découvrent des lois qui existent déjà, indépendamment de leur esprit. Alain Connes a très bien exprimé ce point de vue. Donc, contrairement a ce que tu sembles penser, il est parfaitement possible que les mathématiques existent indépendamment du cerveau du chercheur. Tu as parfaitement le droit de ne pas être d'accord, mais je pense qu'il est un peu cavalier d'écarter cette idée d'un revers de main. Tu sembles a tout prix vouloir separer le travail du mathématicien de celui du physicien, et je trouve cela artificiel. Ainsi, quand Dirac affirme que quand il est perdu devant un problème, il se laisse guider par les mathématiques (et je ne parle pas du simple fait de resoudre une equation, mais deviner une loi), fait-il des mathématiques ou de la physique ? Beaucoup de grands théoriciens se sont ainsi laissé guider par de pures spéculations mathematiques, sans trop se soucier des données expérimentales, et pourtant, ils ont élaboré des lois a grand pouvoir predictif ( pense par exemple a la relativite restreinte et generale). Comment expliques-tu cela ? Enfin, le cerveau faisant partie du monde physique, tout ce qu'il contient en fait aussi partie .
Ps: desole pour les accents et autres fautes de frappe, ce minuscule clavier tactile me rend fou.

Si tu affirme que l'univers est écrit en langage mathématiques alors il me parait paradoxal qu'il soit si difficile d'exhiber un seul objet de la réalité coïncidant avec un objet mathématique : trouve moi un cercle, un carré, un mouvement brownien, un cosinus, une exponentielle, ...

Soit un trou noir qui a fait le vide autour de lui. Autour de lui, l'ensemble des lieux de l'espace soumis à une force gravitationnelle de module x est une sphère.

PauvreYorick a écrit:Je me suis demandé effectivement si je ne risquais pas de faire mon pédant à propos d'une simple boutade... apparemment je suis  tombé dedans

Rassure-toi, jamais tu ne m'as paru pédant, et j'ai toujours apprécié ta capacité d'exposition . 
Comme le souligne Alain Connes, il est quand meme surprenant que l'on arrive a comprendre des pans entiers de la realite exterieure par grace a des mathematiques developpees pour leur logique interne.

JPhMM a écrit:

plotch a écrit:

frdm a écrit:
Le "défi" est mal posé, c'est un comme si je te demandais : cites-moi un seul poisson qui vit dans les airs. Tu ne peux pas ? Donc tu vois bien qu'ils ne sont pas de ce monde !
C'est evidemment caricatural, mais cela signifie que tu restreins trop ce que tu appelles la réalité. Certains mathématiciens ont un point de vue platonicien, ils pensent qu'ils découvrent des lois qui existent déjà, indépendamment de leur esprit. Alain Connes a très bien exprimé ce point de vue. Donc, contrairement a ce que tu sembles penser, il est parfaitement possible que les mathématiques existent indépendamment du cerveau du chercheur. Tu as parfaitement le droit de ne pas être d'accord, mais je pense qu'il est un peu cavalier d'écarter cette idée d'un revers de main. Tu sembles a tout prix vouloir separer le travail du mathématicien de celui du physicien, et je trouve cela artificiel. Ainsi, quand Dirac affirme que quand il est perdu devant un problème, il se laisse guider par les mathématiques (et je ne parle pas du simple fait de resoudre une equation, mais deviner une loi), fait-il des mathématiques ou de la physique ? Beaucoup de grands théoriciens se sont ainsi laissé guider par de pures spéculations mathematiques, sans trop se soucier des données expérimentales, et pourtant, ils ont élaboré des lois a grand pouvoir predictif ( pense par exemple a la relativite restreinte et generale). Comment expliques-tu cela ? Enfin, le cerveau faisant partie du monde physique, tout ce qu'il contient en fait aussi partie .
Ps: desole pour les accents et autres fautes de frappe, ce minuscule clavier tactile me rend fou.

Si tu affirme que l'univers est écrit en langage mathématiques alors il me parait paradoxal qu'il soit si difficile d'exhiber un seul objet de la réalité coïncidant avec un objet mathématique : trouve moi un cercle, un carré, un mouvement brownien, un cosinus, une exponentielle, ...

Soit un trou noir qui a fait le vide autour de lui. Autour de lui, l'ensemble des lieux de l'espace soumis à une force gravitationnelle de module x est une sphère.

Ce vide n'existe pas il y'a quantité de champs électromagnétiques par exemple ou de champs gravitationnel crées par d'autres astres que le trous noir et qui n'ont rien d'isotrope. Et encore je ne pinaille pas avec l'incertitude sur la position du trou noir qui ne peut constituer un point parfait en raison de la physique quantique ...

plotch a écrit:

JPhMM a écrit:

plotch a écrit:Si cette loi est écrite sous forme d'une équation alors résoudre cette équation de manière générale donne d'autres écritures à cette loi, enfin étudier certaines solutions particulières donne des résultats physiques intéressants par exemple l'existence de la masse de Chandrasekhar.

Pourquoi un lien mathématique valide entre une équation et une formule impliquerait un lien physiquement valide entre une loi et un résultat physique ? Si les mathématiques sont des validités de l'esprit, pourquoi impliqueraient-elles des validités du monde ?

Je ne peux pas faire pareil avec des mots. Si je ne sais pas ce qu'est un asticot, je ne peux pas déduire des mots "bébé" et "mouche" la connaissance de ce qu'est le bébé d'une mouche. Le langage naturel n'a pas cette capacité de dire un troisième objet par confrontation de deux mots signifiant deux objets. Les mathématiques oui. Pourquoi ?

C'est assez simple.

Simple ? Ah.
Je m'étonne qu'une science dont les fondements historiques sont des traits sur des os et des dessins dans le sable puisse décrire des lois fondamentales des phénomènes de l'univers et qu'on en vienne même à valider la pertinence de telle loi par sa capacité à anticiper des observations qui n'avaient pas encore été faites. Je suis comme un enfant. Que, par exemple, on découvre l'existence des trous noirs par le calcul dans des bureaux des dizaines d'années avant même de les observer (ou d'observer leurs effets, ce qui revient au même) m'interroge sur le lien entre les mathématiques et la nature même de l'univers.

JPhMM a écrit:

plotch a écrit:

JPhMM a écrit:
Pourquoi un lien mathématique valide entre une équation et une formule impliquerait un lien physiquement valide entre une loi et un résultat physique ? Si les mathématiques sont des validités de l'esprit, pourquoi impliqueraient-elles des validités du monde ?

Je ne peux pas faire pareil avec des mots. Si je ne sais pas ce qu'est un asticot, je ne peux pas déduire des mots "bébé" et "mouche" la connaissance de ce qu'est le bébé d'une mouche. Le langage naturel n'a pas cette capacité de dire un troisième objet par confrontation de deux mots signifiant deux objets. Les mathématiques oui. Pourquoi ?

C'est assez simple.

Simple ? Ah.
Je m'étonne qu'une science dont les fondements historiques sont des traits sur des os et des dessins dans le sable puisse décrire des lois fondamentales des phénomènes de l'univers et qu'on en vienne même à valider la pertinence de telle loi par sa capacité à anticiper des observations qui n'avaient pas encore été faites. Je suis comme un enfant. Que, par exemple, on découvre l'existence des trous noirs par le calcul dans des bureaux des dizaines d'années avant même de les observer (ou d'observer leurs effets, ce qui revient au même) m'interroge sur le lien entre les mathématiques et la nature même de l'univers.

Après le "c'est assez simple" j'ai répondu à ton interrogation précédente au passage

plotch a écrit:

JPhMM a écrit:

plotch a écrit:

C'est assez simple.

Simple ? Ah.
Je m'étonne qu'une science dont les fondements historiques sont des traits sur des os et des dessins dans le sable puisse décrire des lois fondamentales des phénomènes de l'univers et qu'on en vienne même à valider la pertinence de telle loi par sa capacité à anticiper des observations qui n'avaient pas encore été faites. Je suis comme un enfant. Que, par exemple, on découvre l'existence des trous noirs par le calcul dans des bureaux des dizaines d'années avant même de les observer (ou d'observer leurs effets, ce qui revient au même) m'interroge sur le lien entre les mathématiques et la nature même de l'univers.

Après le "c'est assez simple" j'ai répondu à ton interrogation précédente au passage

Oui oui mais c'était un exemple.
Si notre observation de disques d'accrétion ne correspondait pas aux prédictions, on n'interrogerait jamais la légitimité du lien entre mathématiques et observations de phénomènes. On interrogerait la finesse des modélisations des énergies gravitationnelles et des moments angulaires, ou supposerions que nous avons oublié quelque chose, que nous ignorions quelque présence, mais on ne questionnerait pas la capacité des mathématiques à prévoir des phénomènes jusqu'alors inobservés. Au point que nous avons inventé les concepts de matière noire et d'énergie noire, c'est bien que nous posons comme impossible que des raisonnements mathématiquement valables puissent donner des conséquences physiquement non valables. Pourquoi ?

En ce point, j'ai envie de répondre: «mais parce que c'est justement ça, un raisonnement».

JPhMM a écrit:

plotch a écrit:

JPhMM a écrit:
Simple ? Ah.
Je m'étonne qu'une science dont les fondements historiques sont des traits sur des os et des dessins dans le sable puisse décrire des lois fondamentales des phénomènes de l'univers et qu'on en vienne même à valider la pertinence de telle loi par sa capacité à anticiper des observations qui n'avaient pas encore été faites. Je suis comme un enfant. Que, par exemple, on découvre l'existence des trous noirs par le calcul dans des bureaux des dizaines d'années avant même de les observer (ou d'observer leurs effets, ce qui revient au même) m'interroge sur le lien entre les mathématiques et la nature même de l'univers.

Après le "c'est assez simple" j'ai répondu à ton interrogation précédente au passage

Oui oui mais c'était un exemple.
Si notre observation de disques d'accrétion ne correspondait pas aux prédictions, on n'interrogerait jamais la légitimité du lien entre mathématiques et observations de phénomènes. On interrogerait la finesse des modélisations des énergies gravitationnelles et des moments angulaires, ou supposerions que nous avons oublié quelque chose, que nous ignorions quelque présence, mais on ne questionnerait pas la capacité des mathématiques à prévoir des phénomènes jusqu'alors inobservés. Au point que nous avons inventé les concepts de matière noire et d'énergie noire, c'est bien que nous posons comme impossible que des raisonnements mathématiquement valables puissent donner des conséquences physiquement non valables. Pourquoi ?

Là encore la réponse est très simple : ces observations sont des nombres.

Très simple ? Sans doute je me triture l'esprit pour rien alors.

Merci pour vos réponses.

JPhMM a écrit:Très simple ? Sans doute je me triture l'esprit pour rien alors.

Merci pour vos réponses.

Il faut bien comprendre que les mathématiques sont basées sur des tautologies, autrement dit elles vous donnent l'impression de découvrir plein de choses qui se révèlent vraies dans le monde réel alors qu'en fait rien n'a été découvert : on a juste exprimé le même objet, une équation par exemple sous une forme différente.
Imaginons qu'un physicien postule une certaine équation qui régit la gravité, alors le mathématicien va étudier cette équation et en trouver de très nombreuses propriétés qui vont ensuite être constatées dans la réalité. Ce mathématicien a t-il fait une découverte physique ?
Et bien non pas du tout ! Tout était déjà contenu dans l'équation de départ, les relations entre les nombres qu'impliquent cette équations ont juste été écrites de manière différente afin d'expliciter certains points qui sont remarquables, comme une masse critique ou bien un temps caractéristique.

Comme les observations sont constituées de nombres, pour la raison que j'ai déjà évoquée précédemment (les mots ne suffisent pas ...), le physicien postule des relations entre ces nombres, afin de rendre le réel intelligible. Et bien sûr l'outil qui permet de créer des relations entre ces nombres est la science mathématique : tout ce qui est alors montré par les mathématiques s'appliquera à ces nombres.

Cependant il faut bien comprendre que tout part de la modélisation initiale (équations de départ), en traduisant le monde réel en équations on perd de l'information, et rien ne dit que ce que l'on perd puisse s'écrire en langage mathématiques ... Puisque pour l'instant on ne m'a toujours pas cité d'objet mathématique existant réellement, il ne semble pas du tout évident que ce soit le cas ...

Zéro.

0 x (1 éléphant) = 0.

Il y a zéro éléphant devant moi, donc zéro.

:lol:

JPhMM a écrit:Zéro.

0 x (1 éléphant) = 0.

Il y a zéro éléphant devant moi, donc zéro.

:lol:

Non non, zéro c'est le cardinal de l'ensemble vide, donc il faut trouver une bijection entre l'ensemble des éléphants devant vous et l'ensemble vide. Il vous reste à trouver cet ensemble vide dans la réalité, et comme il a toutes les propriétés cela risque d'être ardu

Bon, en physique on fait des observations en utilisant le système MKSA, donc pour prouver que zéro existe c'est très simple, il faut montrer un objet physique, qui :

- Fait 0 mètre
- A une température de 0 K
- A une durée de 0 seconde
- Engendre un courant électrique de 0 Ampère

J'attends les propositions, sachant que spontanément des paires particules/antiparticules se créent à chaque instant et peuvent être chargées ... ou bien qu'à l'intérieur des neutrons il y'a  des quarks chargés ..

plotch a écrit:Bon, en physique on fait des observations en utilisant le système MKSA

Plus depuis 1960.
On est passé au SI...

plotch a écrit:

JPhMM a écrit:Zéro.

0 x (1 éléphant) = 0.

Il y a zéro éléphant devant moi, donc zéro.

:lol:

Non non, zéro c'est le cardinal de l'ensemble vide, donc il faut trouver une bijection entre l'ensemble des éléphants devant vous et l'ensemble vide. Il vous reste à trouver cet ensemble vide dans la réalité, et comme il a toutes les propriétés cela risque d'être ardu

L'ensemble de tous les éléphants qui sont des carottes est un ensemble vide. Il existe dans la réalité. Car en effet il n'existe aucun (vrai) éléphant qui soit aussi une (vraie) carotte.
Mais comme je pense que vous vous foutez de moi (car vous savez parfaitement que l'actuel Roi de France est chauve), je préfère arrêter la conversation ici.

JPhMM a écrit:

plotch a écrit:

JPhMM a écrit:Zéro.

0 x (1 éléphant) = 0.

Il y a zéro éléphant devant moi, donc zéro.

:lol:

Non non, zéro c'est le cardinal de l'ensemble vide, donc il faut trouver une bijection entre l'ensemble des éléphants devant vous et l'ensemble vide. Il vous reste à trouver cet ensemble vide dans la réalité, et comme il a toutes les propriétés cela risque d'être ardu

L'ensemble de tous les éléphants qui sont des carottes est un ensemble vide. Il existe dans la réalité. Car en effet il n'existe aucun (vrai) éléphant qui soit aussi une (vraie) carotte.
Mais comme je pense que vous vous foutez de moi (car vous savez parfaitement que l'actuel Roi de France est chauve), je préfère arrêter la conversation ici.

C'est pas gentil snif !

« Au cycle terminal de la série S, les élèves ayant fait le choix d'une orientation scientifique, le programme a pour ambition de développer leur vocation pour la science et de les préparer à des études scientifiques post-baccalauréat ». Pour répondre à ces exigences, le chemin tracé par les programmes consiste à régulièrement proposer aux élèves des tâches complexes mobilisant des connaissances et des compétences et utilisant un formalisme mathématique limité.
Extrait de la réponse du Doyen du groupe physique-chimie de l’Inspection générale à la lettre envoyée par l’UdPPC au sujet de l’épreuve du baccalauréat 2015 (métropole), reçue le vendredi 3 juillet par l'UdPPC.
Je souhaite souligner "Formalisme mathématique limité".

Et rappelons le constat commun SFP - UdPPC - UPS :
♦ Les programmes actuellement en vigueur ont été écrits dans l’urgence, sans réflexion globale sur l’ensemble collège-seconde-première-terminale, et sans l’indispensable concertation pluridisciplinaire préalable. Cet état de fait s’avère catastrophique quant au lien, à présent rompu, entre les mathématiques et les sciences physiques.
♦ De ce fait, l’articulation des contenus comme les méthodes préconisées dans ces nouveaux programmes ne fonctionnent pas. De plus, les contenus et les méthodes se sont vus adjoindre après coup une série de prescriptions mal préparées concernant l’enseignement et l’évaluation par compétences, au statut hybride quant à leur caractère officiel.
♦ Ces programmes ont été écrits avec l’idée que la majorité des élèves de la filière S ne poursuivront pas d’études supérieures scientifiques. En conséquence, on a renoncé à asseoir les bases d’une formation scientifique, préférant dispenser un vernis culturel superficiel qu’on ne peut même pas qualifier de « culture scientifique » tant les fondements d’une véritable démarche scientifique en sont absents. L’enquête de la SFP fait d’ailleurs le constat d’une culture scientifique « mal digérée » par les étudiants, sans vision globale de ce qu’est la physique, avec des connaissances cloisonnées et non consolidées.

Il n'y a objectivement quasiment plus de vraie modélisation mathématique en physique dans le secondaire, au sens "exploiter une équation mathématique pour faire des prédictions et les confronter à une réalisation expérimentale", à l'exception du peu de Mécanique qui reste et qui traumatise tous les élèves ou presque par l'outil mathématique nécessaire.
On est loin de http://www.ppur.org/produit/723/9782889151158/Le%20minimum%20theorique ...