Les quantités dans la nature : les conditions ontologiques de l’applicabilité des mathématiques

Si nos théories physiques peuvent décrire les traits les plus généraux de la réalité, on sait aussi que pour le faire, elles utilisent le langage des mathématiques. On peut alors légitimement se demander si notre capacité à décrire, sinon la nature intime des objets et phénomènes physiques, du moins les relations et structures qu’ils instancient, ne vient pas de cette application des mathématiques. Dans cette thèse, nous soutenons que les mathématiques sont si efficacement applicables en physique tout simplement parce que la réalité décrite par les physiciens est de nature quantitative. Pour cela, nous proposons d’abord une ontologie des quantités, puis des lois de la nature, qui s’inscrit dans les débats contemporains sur la nature des propriétés (théorie des universaux, théorie des tropes, ou nominalisme), et des lois (régularités, ou relations entre universaux). Ensuite, nous examinons deux sortes d’application des mathématiques : la mathématisation des phénomènes par la mesure, puis la formulation mathématique des équations reliant des grandeurs physiques. Nous montrons alors que les propriétés et les lois doivent être comme notre ontologie les décrit, pour que les mathématiques soient légitimement, et si efficacement, applicables. L’intérêt de ce travail est d’articuler des discussions purement ontologiques (et très anciennes, comme la querelle des universaux) avec des exigences épistémologiques rigoureuses qui émanent de la physique actuelle. Cette articulation est conçue de manière transcendantale, car la nature quantitative de la réalité (des propriétés et des lois) y est défendue comme condition d’applicabilité des mathématiques en physique.