Causalité (physique) - Définition

Historique du principe

Historiquement, la formulation moderne du principe de causalité a été inspirée par la philosophie mécaniste de René Descartes, qui a commencé à l'aborder dans le Discours de la méthode (cinquième et sixième parties), et l'a développé plus longuement dans les Méditations sur la philosophie première (1641).

Descartes s'y demande, entre autres, si la cause doit précéder en temps son effet. Il répond : « (...) à proprement parler, elle n’a point le nom ni la nature de cause efficiente sinon lorsqu’elle produit son effet, et partant, elle n’est point devant lui. » (Descartes – Méditations, première réponse).

La cause efficiente est un ensemble de conditions, dont il faut et il suffit qu’elles soient présentes à l’instant où l'effet se manifeste.

La causalité selon Aristote

Les thèses d'Aristote en physique ont longtemps influencé la philosophie et la science occidentales.

S'appuyant sur ses observations, il présente une physique qualitative où sa théorie des causes identifie et classe les raisons pour lesquelles les évènements se produisent, répondant à la question « qu'est-ce que c'est », et en traitant simultanément ce qui relèverait aujourd'hui de la physique, de la médecine, de la sculpture, du commerce, de l'âme, etc. Les causes de tout mouvement sont dans l' essence des êtres naturels en mouvement; au point que le mot mouvement évoque, pour lui, le changement d'état de l'être concerné. Ainsi, les notions de mouvement, d'infini, de lieu et de temps ne sont pas conçues comme séparées de la substance des corps, et tout mouvement (dans le sens évoqué plus haut) est l'accomplissement d'un passage d'un état initial à un état final (qui se manifeste par le repos) : l'état final était présent en puissance dans l'état initial.

Analysant ainsi le monde, il distingue quatre causes : matérielle, formelle, motrice, finale.

Par exemples :

• Une pierre est tombée.

  La pierre était en haut : son état de pierre (cause matérielle) en fait un corps pesant, c'est dire un corps dont l'état propre est d'être en bas, et non pas en haut.

  La pierre est tombée : elle est allée rejoindre son lieu propre (état : être en bas). Sa chute est due à cet objectif (cause finale).

• Une cause motrice n'intervient que pour sortir un être de son état propre, cela correspond à la phrase d'Aristote : « Tout ce qui est mû est mû par autre chose; ce moteur, à son tour, ou bien est mû, ou bien ne l'est pas; s'il ne l'est pas, nous avons ce que nous cherchions, un premier moteur immobile, et c'est ce que nous appelons dieu [...]. »
• La cause formelle peut s'entendre comme suit : à cause de la définition de l'être considéré, ou de l'idée de l'objectif dans l'esprit de la personne agissante. Un médecin soigne une personne à cause de son idée de la santé.

En Occident du XIIe au XVIe siècle

Utilisés depuis son origine, les textes d'Aristote n'étaient pas tous connus de la scolastique chrétienne. Les croisades et les contacts avec la culture arabo-andalouse permirent aux théologiens d'avoir accès au Physique et au reste de l'œuvre d'Aristote, dont l'ensemble se révéla alors fort difficile à intégrer à la doctrine chrétienne.

• Thomas d'Aquin (1225, à Aquin - 1274) s'ingénia à en faire une lecture conforme à l'orthodoxie chrétienne : il chercha ainsi le Dieu chrétien dans le « premier moteur immobile » d'Aristote, en se débattant avec le dieu seulement moteur du monde éternel selon Aristote face au Dieu chrétien éternel et créateur d'un monde appelé à finir, et ainsi que la multitude des moteurs immobiles d'Aristote qui sont interprétés plus ou moins comme étant des anges, et autres difficultés. Le cœur du problème étant que le monde aristotélicien est composé d'êtres ayant chacun en soi le principe de ses mouvements, alors que le monde chrétien est fait d'êtres incomplets, hiérarchisés et déterminés par Dieu. Dans le cas de l'action d'un corps sur un autre, il s'interrogea sur la nature de ce qui est transmis, « forme ou être », du corps « agent » au corps « patient », la cause étant identifiée à ce qui est transmis. De fait, cette démarche restait aristotélicienne.
• Les nominalistes tels Roscelin de Compiègne (1050 - 1120), Guillaume d'Ockham (v.1285 - 1349), Nicolas d'Autrecourt (Autrecourt 1299 - Metz 1369), Jean Buridan (1300-1358), s'ingéniant à distinguer les mots dans les textes des choses dans la réalité sensible, et affirmant que les seules distinctions qui sont fondées sont celles qui sont illustrées par des choses individuelles, arrivent à faire admettre l'idée de Guillaume d'Ockham suivant laquelle rien dans la nature ni dans notre rationalité ne peut nous amener à Dieu, que le domaine de la foi est incommunicable sauf du fait du don de Dieu, et à ébranler la doctrine philosophique d'Aristote et ses catégories. Ainsi, Jean Buridan ressuscite-t'il, sous le nom d'impetus, une idée ancienne destinée à améliorer la cause efficiente d'Aristote, pour mieux expliquer le fait qu'un projectile continue son mouvement dans les airs sans rien de visible pour le pousser durant tout son trajet. Cette notion, novatrice pour l'Occident, restera qualitative et explicative dans un cadre aristotélicien : la cause du mouvement transmise au mobile, s'envole avec lui, mais reste un moteur qui s'épuise, et une fois épuisé laisse le corps reprendre son mouvement naturel vers le sol (ce type d'explication variant d'un auteur à l'autre). Même Nicolas Oresme (1325-1382) et Nicolas de Cues (1401-1464) ne dégageront pas complètement l'impetus des catégories d'Aristote. Cette notion peut être vue comme un intermédiaire entre le Moyen-Âge et la physique moderne, même si Alexandre Koyré la qualifia de « notion médiévale confuse ».

En physique du XVIIe au XIXe siècle