Les lois de la nature

Les lois de la nature

Nous savons que le soleil se lève chaque jour. Mais rien ne garantit qu’il le fasse toujours. Nous savons seulement que ce phénomène s’est toujours produit de la même manière. Pourtant cette régularité nous pousse à en faire une loi de la nature, comme pour d’autres phénomènes qui nous apparaissent toujours de la même manière. Mais l’expression «lois de la nature» n’est-t-elle pas ambiguë? En effet, une loi désigne une règle nécessaire établie par un législateur et qui peut être respectée ou non. Appliquées à la nature, les lois suggèrent que les phénomènes seraient soumis à un ordre universel, comme si l’univers était un ordinateur géant dont la science cherche le code. Pourtant, la nature n’est pas un sujet moral ou un domaine juridique. Cette difficulté invite à s’interroger sur le statut des lois de la nature. Sont-elles des descriptions de régularités empiriques constatées a posteriori ou bien expriment-elles une nécessité objective qui gouvernerait les phénomènes? Est-ce que le lever du soleil répond d’une loi nécessaire ou d’une géneralisation inductive? Si les lois sont réduites à des généralisations inductives, elles ne font alors que constater ce qui se produit sans expliquer pourquoi les phénomènes ne pourraient pas se dérouler autrement. À l’inverse, si les lois expriment une nécessité dans le réel, on doit déterminer si c’est une nécessité ontologique inscrite dans la structure du réel ou une nécessité rationnelle qui provient des conditions de l’intelligibilité scientifique. Il s’agit donc de se demander si l’idée de lois de la nature désigne une nécessité propre au monde ou une construction théorique indispensable à la science. On montrera d’abord que la nature peut être pensée comme ordonnée sans être soumise à des lois nécessaires. On examinera ensuite comment la science institue des lois universelles tout en laissant indéterminé leur statut ontologique. On tentera enfin de montrer que les lois doivent être comprises comme des structures rationnelles qui conditionnent l’intelligibilité scientifique du réel plutôt que des commandements imposés à la nature.

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Si la nature semble présenter un ordre et des régularités, cela suffit-il à parler de lois? Peut-on parler de nécessité parce que certains phénomènes se répètent, ou la régularité observée n’est-elle que contingente?

Dans la nature, certains motifs semblent se répéter comme la coquille d’escargot, la pomme de pin, ou les fougères dans lesquelles se retrouve le nombre d’or. Mais la simple présence de régularités dans la nature suffit-elle à fonder l’existence de lois nécessaires? L’ordre observable peut être pensé sans qu’il implique une nécessité universelle et inconditionnelle. De nombreux phénomènes naturels se répètent de manière stable tels que les cycles astronomiques. Aristote, dans la Physique, interprète ces régularités comme l’effet de principes internes: chaque être naturel agit selon sa forme et sa finalité propres. Ces régularités manifestent un ordre réel mais non des lois universelles et contraignantes. Elles expriment ce qui se produit «le plus souvent», non ce qui ne peut pas ne pas se produire. Leur caractère approximatif montre que la régularité empirique ne coïncide pas avec la nécessité.

Cette conception conduit à penser la nature comme un ordre immanent, irréductible à des relations abstraites et invariantes. La causalité naturelle ne produit pas des effets strictement nécessaires mais des tendances stables. La nature s'agirait donc pas selon des relations mathématiques universelles, mais selon des principes finalisés. Les structures spiraliques évoquées plus haut, qui suivent souvent des rapports numériques réguliers (8, 13, etc), liés à l’angle d’or, permettent aux plantes d’optimiser la capture de la lumière en fonction de contraintes physiques et biologiques sans que cette optimisation soit l’effet d’une loi universelle formulable a priori. Ainsi, la nature ne fait pas des mathématiques, mais utilise des structures mathématiques pour maximiser son efficacité et ces formes idéales peuvent connaître des écarts. L’intelligibilité de la nature repose ici sur la compréhension de ses principes internes et non sur l’énoncé de lois strictes.

Toutefois, cette intelligibilité immanente atteint ses limites dès lors qu’on exige une science capable de prédiction rigoureuse. Une loi scientifique, au sens fort, exige une universalité et une nécessité, conditions pour le calcul et la prévision. Or, la nature aristotélicienne, telle qu’Aristote la conçoit dans la Physique et la Métaphysique, agit selon des principes internes et des finalités propres à chaque objet et ne produit les phénomènes que «le plus souvent». Cette régularité reste contingente, dépendante des formes et des propriétés internes, et n’impose aucune invariance universelle. Mais la constance de la vitesse de la lumière dans le vide, par exemple, dépasse toute explication fondée sur de tels principes internes car elle est indépendante de la masse, de la composition ou de la position et se manifeste comme une relation strictement universelle. Ainsi, si la nature présente un ordre observable et intelligible mais celui-ci ne suffit pas à fonder des lois nécessaires et la notion de loi en tant qu ' intrinsèque à la nature apparaît ici inadéquate pour faire la science.

L’ordre de la nature n’implique pas de lois nécessaires universelles: il est empirique, approximatif et dépend des conditions internes aux phénomènes. L’idée de loi ne peut se fonder uniquement sur l’observation; il faut, pour établir des lois universelles, introduire un cadre rationnel.

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Si l’ordre naturel observable ne suffit pas à fonder des lois nécessaires, la question se pose de savoir comment passer de régularités partielles et contingentes à des relations réellement universelles et intelligibles.

Il faut concevoir la nature de manière à ce que les régularités deviennent strictement applicables à tous les cas similaires, en tout lieu et en tout temps. Cette transition marque le passage d’une compréhension de la nature qualitative à une approche quantitative et universelle des lois. La nature ne doit plus être envisagée comme finalisée. On ne cherche plus la trame,

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