Jdi na obsah Jdi na menu

How Einstein's Relativity Murdered the Concept of Objectivity

22. 4. 2010

The start point: the concern about objectivity and object is merely the most important theme in the field of epistemology after 1905. This short presentation will try to line-up some of conclusions that appeared from analyzing works of Einstein (3*1905-1915-1935,) de Broglie (1924), Heisenberg (1927). All of them are very strong critics against the concept of objectivity. The peak of the storm of those radical critics had been expressed at the fifth Solvay’s congress in Brussels (Copenhagen interpretation).

Unfortunately the evolution of our Human civilization (in what it remains of it trough history : art, philosophy or science) is tied up to the concept of objectivity. There for a critical point of this concept appearing from the scientific field seems to be a paradox. We might are used to critics fusing from idealistic philosofy or from a even more intuitive field like the artistic one. But the science is an activity of mind which goes along the most with the concept of objectivity. Then if science declares that there is no longer any valid concept of objectivity, that could appears like a suicide for the science it self.

Primal step : at this point of history of pure subjectivity, the counting process is really poor, it does a difference only between one, two and more. We do observe as well the same graduall and slow evolution in the psychological developpement of child or in linguistic. The latin root TRes (in french : trois, in english : three, in czech : tri,) means three and a little among. To day, the Indians living in detroit of Torres still use a numeric system with olny three occurences (Orapun = 1 , okasa =2, okasa-orapun = 3, okasa-okasa = 4, okasa-okasa-orapun = 5, okasa-okasa-okasa = 6, ras > 6.(Godefroy, Gilles, L´aventure des nombres, Odile Jacob, 1997.)


Start-point of civilization : Sumer and first cuneiform writing of mathematics.

About 5000 b.c. the nomad tribes had succeeded to create and store some stocks of supplies. The people suddenly had something stable, under control that they where able to count. They had something in view that was not changing all the time. Before this revolution people had already the really slow moving stars as a material to study, but they couldn’t assure any control on it. Anyway they started to count their stocks and they get to the idea to exchange them. To avoid any argument during the sell, each good was marked down in the form of a line on a tablet of dried mud. The buyer, buy reading the tablet, could control the among (quantity) of goods he received was exactly the same that he ordered.

From this point on it was possible to associate a number and a part of reality together. It was possible to determinate what was the among of goods delimitated by this part of reality (the goods in a storage can or the cows in a herd.) It was possible to partly describe this finite reality. For instance an architect could imagine the precise size of many different stones or pieces of wood, describe them to workers, and built a Ziggurat either a palace, or some machinery to release the slaves from hard job on the wharves in Syracuse.

This spot on long term history shows up 2 parameters for the definition of objectivity: 1 - a delimitated part of reality (the object) 2 – a capacity of the subject to associate a description of this reality that will be understood without any confusion by somebody else like a faithful representation of this reality (the objectivity: an information about the object).

  1. Classical définition of objectivity.

1.1 : Descartes

Certainly those two criteria that we admited in our introduction remained for a long period of time without any linguistic either logical description. René Descartes is known as the first philosofer who built a system explicitly based on those princips.

With his concepts of res extensa and res cogitans, the philosofer describes two different substances wich do not interfer one on the other. The information on the object is reputated clean of any subjective element. It is always possible to have a clear picture of an object and it is to be sure that somebody else (an other ego, another subjecivity) will interpretate exactly in the same way the same picture. There for the scientist had the admirable conviction that the world and its objetcs were exactly like he could describe them. In the cartesian system this description can not be the result of an general illusion for the reason than the third susbstance, God, garantees the existence of the world. It can not be either the result of an individual illusion because the validity of the picture is confirm by its capacity to be deduced with a logic taking its source in the universaly shared rationality (ego cogito).

The cartesian demonstration relies on a kinetical conception of the world. The object are described in terms of localisation and speed. But if I pretend that an object X is localisated at 50°north and 5°east and in the same time I pretend that X is made of wood, I will give to different information. But they are still compatible one with each other, they are both true. Therefore it is correct to elaborate different statement about the same object and this possibility point out a variety of subjectivities (the different point of views on the object) that still give a reliable information respecting the definition of objectivity as we elaborated it in our introduction.


1.2 Kant :

            As Werner Heisenberg put it, critic of pure reason (1781 Kritik der reinen Vernunft. 2e éd., 1787) , is a synthesis that erases the antagonisms between the cartesian rationalism and Locke' empirical scepticism. We will see now how the philosofer from Koeniksberg reached this point.

Locke (Essay on human understanding, 1690) reproched Descartes to use the concept of clear and distinct idea as a typical subjective concept. Descartes supposes that everything appearing in our mind clearly and distinctively is objectively true and do belong to the object it self. On the other hand, for Locke the movement of objectivity forces the mind to adapt its concepts to reality. Reducing the reality at few dimensions that will please the mind is a subjective movement and teaches more about inner presumption than on the reality of the world.

According to Locke, human is a blank page, tabula rasa, without anything inside (innate ideas for Descartes) that could guarantee the validity of a mind picture of the object.

The main aspect in Kant’s work is certainly to overcome the empirical concept of tabula rasa.

The subject is no longer a blank page, is much more a picturing-system (a weltbildapparat accordind to Konrad Lorenz). I mean an organic system painting a picture of the world by it self (Berkley thought that this picture was the only reality at all, esse percipi.) Organic has to be understood as a coherent, full and autonom procedure able to receive an information from his own outside. In a way, the picturing-system has to function independently from the existence of the world. It has to be discribed without any regards to the shape of the world ( as Descartes argued it, the res extensa do not influence the knowledge of the res cogitans). Indeed the picturing processors ensure the possibily to built a picture of any object. That why Kant imagine the theory of the categories of perception (and of understanding) to allow any further perception and laws of neccessity to link those perceptions together (1783. Prolegomena zur einer jeden künftigen Metaphysik die als Wissenschaft wird auftreten können.)

The fact that different assessments are made on the object is not relevant to enforce a critic of the objectivity. It just could reveal that different categories are involved during the descriptive procedure. It does not prove that the communication between different subjects is impossible but shows that subjectivity is a complex unit made of many elements.

By observing the sciences of his time, Kant was able to write down the list of those elements called categories (a priori): space, time, causality and substance. Later he added the law of conservation of energy and even the law of gravitation.

For Kant any science, wich wants to evoid to be a metaphysic, has to work on an object that will respect those categories. Then came Einstein.

2 New definition of objectivity

2.1¨Einstein’s critic of objectivity : concept of extra-subjectivity.

In essence, the cartesian res extensa is motionless. The Kantian substance has exactly the same quality: permantly faithfull to what is supposed to be, a ground on wich grow the changing phenomens, out of time and out of any succession.

The first fondamental step that make Einstein’s relativity is to reintroduce the motion in the defintion of the object. From this poinct of view a single object without motion does not exist. In this new physics, looking for a cause of the motion is irrelevant. For now on every thing is in motion and even more, every thing is motion. That a conclusion that bring out the famous equation e  = mc2. Matter is energy and not only a ground for energy.

Einstein took an old problem of physics up side down and explained the illusion of immobility. If the observer can believe that an object is motionless, a cup of tea on a table for instance, that for the only reason that all of them, the cup, the table and the observer, move at the same speed.

It might be to noticed right here, that before Einstein, physicians fermly believed in this illusion of immobility and they were convinced to find a essentiel motionless substance : the ether (as a ground to light waves, the last scientists looking for it were Michelson and Morlay.)

If the motion is an essential caracteristic of the object, the idea of a single object vanishes as well. The explanation resides in the definition of motion. Something is moving only relativly to a specific point (let us say the observer). This second point moves as well, but that could not change our conception of motion, we only designate it as a relalive movement (that why Einstein nammed his theory relativity) and not an absolut movement (that does not exist anymore.) Any object is link to is frame of reference. Then the object vanishes as well, just remains an evolution, a motion. Einstein says an event. The geometrical correlate is the diseapearing of the single point (the motionless object), just exists a line (the moving point.)

Now if we admit that a motionless object is not a valid conception, we have to imagine as well a subject in a everlasting movment (after all a observer is just another point in the univers, another brick in the wall ! ) The question is to know if two different observers moving at two different speed will obtain the same result by mesuring the same object.

Einstein’s answer is without a doubt negative.

If two observers A and B are mesuring the same object, if the relative movement of A is small compared to the object and if B has a high speed compared to the object, then B will mesure a smaller object than A. This phenomena is called Lorentz’s contraction (it works aswell for any mesure of time.)

This experimental conclusion is definitively a deep failure in our concept of objectivity. The proper reality of the subject does interfere on the result of the mesure.

But two observers are always capable to agree on wich frame of reference they will use for their mesure. This convention between the subjects is the only garantee that assure a communication of the result. That why the concept of objectivity is more or less outdated or obsolete. The concept of intersubjectivity seems much more preferable when is understood as a control exercised by scientific community (City of science-Bacelard.) In this logic, the world out side the subject as became the extra-subjectivity.

Does it mean that we have to accept the conclusions formulated by Berkley who supposed that the sensitive perception was the only reality ? Off course not, the Relativity uses a continuum of four dimensions (time and space) wich is a pure rational conception far beyond sensitive capability of the human subject.

Does it mean that the idealistic Kantien conception of the thing it self is valid and we will never know anything about it (if the relativity is a pure logical conception, then we can imagine any kind of coherent conception completly disconnected to reality) ? May be not.

Konrad Lorenz might have found a solution to this problem by using the concepts of  phylogenetics and approximation :

  • Einstein’s critic has destroyed the quality of absolut in the Kantian categories,
  • But that still does not mean that those categories do not have any connection to extra-subjective reality,
  • Biology (Darwin) shows that the species adapt them self and develop some organs and behaviors by confronting them self to the reality of their environnement (for instance the shape of the eyes is a result of what the light is indeed. And it is a non sens to believe that as soon as I close my eyes the science of optics vanish ),
  • This adaptation is a specific knowledge adapted at a specific context, it makes understable a specific aspect of the world. This knowledge is valid and that why particular species were able to adapt and survive,
  • A specific knowledge adapted at a specific context is called an approximation (Newton theory is still a valid theory used by any army from earth to moon),
  • A change of approximation does not necessarly mean that the new approximation is better that the oldest one (we could believe it if we say that X=1,1 is a better approximation than X=1), but it means that a new parametr for the definition of the object has been found and mesured,
  • Those adapted knowledge (the shape of an eye for instant) are inheritated during the phylogenesis by the subject, they allow the further perception, therefore they fit to the Kantian definition of a priori,
  • In the meanwhile those knowledge are the result of a confrontation opposing the subject and its environnement, there not without any link with the experimentation.

It is onto a realistic conception that I wish to conlude. But not a concret realism, more an hypothetic realism. We do not know what the reality really is, but we still know some aspects of it and nothing should ever let us think that the research of new aspects could ever past out.


Usti nad Labem : Comment la science moderne assassina la concept d’objectivité ?

La forme des relations entre les sujets détermine la forme de la théorie de l'objet.


Introduction  : Importance de l’objectivité comme problématique de civilisation.

Constat de départ : L’apparition de la civilisation se définit comme une recherche de l’objectivité : le primo-quantativisme

Le stade primitif : à ce stade de la pure subjectivité, le dénombrement des objects ne distingue que le un, deux et beaucoup. Le développement psychologique de l’enfant rend compte aussi de cette différence essentielle entre le couple mère-enfant (1-2) et le reste du monde : la racine indo-européenne tr : trois, trop, très, trans-, en témoigne encore en français :, en latin tres, signifie à la fois trois et un petit nombre. On touve encore des langues – celle des indigènes du détroit de Torres - avec seulement un : orapun et deux : okasa, puis un troisième terme : ras pour tous les nombres supérieurs à 6. Orapun, okasa, okasa-orapun, okasa-okasa, okasa-okasa-orapun, okasa-okasa-okasa, ras.(Godefroy, Gilles, L´aventure des nombres, Odile Jacob, 1997.)


L’apparition de la civilisation : Sumer, et l’invention de la mathématique écrite cunéiforme.

Cette invention datant de 3000 ans avant notre ère a été rendue possible parce qu’enfin on avait dégagé du temps libre. Une constitution préalable de stocks alimentaires libéra l’homme des contraintes journalières et concrètes de la chasse et de la cueillette. Il commença à flanner. Rassurés par la présence du stock, les ventres des tribus se lancènt à corps-esprit perdu dans la flannerie ou encore dans les constructions théoriques. En observant leurs stocks, ils eurent l’idée de les échanger. Apparut alors la commercialisation des marchandises et la nécessité de laisser une trace écrite de la quantité précise des échanges. Le montant expédié devant correspondre exactement au montant reçu et payé par l’acheteur.

L’objectivité nait de la nécessité d’une information exprimée de façon quantitative et échangée entre les acheteurs et les vendeurs et plus tard entre un architecte et des ouvriers (Les zigourats, les pyramides, les machines d’Archimède). La civilisation se construit dans la coopération industrieuse et systémique des individus, son socle.

  1. définition classique de l’objectivité.

L’objectivité classique pourrait sans doute se saisir dans le mouvement de phénoménologie descriptive initiée par Descartes. Elle serait en quelque sorte un Da Sein. Ce qui renvoie directement à l’étymologie de l’ob-jet (objectus) : ce qui a été jeté devant. (SOMMER, E. 1918 (30ème édition) Lexique Latin-français. Hachette, Paris p.276) . L’objectivité serait dès lors la capacité à reconnaitre ce qui nous tombe sous les yeux dans un espace et un temps donné et que tout le monde peut vérifier. Elle décrirait des objets tels qu’ils apparaissent dans leur quantité déterminée.


Cependant dans une conception rationnelle telle que l’entame Descartes, l’empirisme, de l’apparition n’est pas en mesure de garantire à lui seul cette extistence objective. Comme il est quelquefois en proie aux illusions d’optique, le sujet ne peut guère accorder qu’une confinance limitée à ses observations. Il n’adhérera à ses vues qu’à la condition que le doute systématique ait été levé.

Par conséquent, pour produire une image objective, l’objet ne peut se contenter d’être placé devant nos yeux, mais il doit surgir, poussé par Dieu, devant notre esprit logique.

Dans cette vision l’objectivation du Monde est la troisième connaissance a priori qui repose sur deux pilliers logiques préalables :

  • l’Ego, une conscience de la permanece de soi, jouissant de l’usufruit de l’outil théorique d’appréhension du réel (la raison),
  • Dieu, le créateur d’un réel dont les lois de fonctionnement sont invariables et garant de la permanence de l’existence de l’Ego et de sa raison.

Ces objets possèdent alors la particularité d’exister hors de nous, d’échapper à notre subjectivité individuelle et contingente. Descartes synthétise cette opposition (reprise par Spinoza comme les deux attributs connus de Dieu) en distinguant la res cogitans non localisable (la substance pensante) et la res extensa (la substance étendue) localisable.

Mais décider que l’objet est localisable, sur un plan cartésien, ne signifie pas nécessairement que les champs des possibles de son étude se limite à sa localisation (cinétique.) L’époque historique suivant prendra soin de multiplier les jugements portés par le sujet sur l’objet sans pour autant retourner au subjectivisme.

- Kant

Si je décris un objet en disant qu’il est bleu ou si j’en donne une localisation précise (du type 35°est, 70°sud) j’aboutis à deux descriptions différentes de l’objet, mais je n’en conclus pas pour autant que l’une d’entre elle est forcément fausse (et l’autre vraie.) Autrement dit se pose rapidement la question de savoir ce qu’on doit, ou ce qu’on peut quantifier dans un objet : sa forme, sa localisation, sa masse, sa matière, son énergie… et ce questionnement mène-t-à la conclusion que différents points de vue sur un même objet ne constituent pas une entorse au principe d’objectivité.

Ainsi le criticisme kantien est une étape primordiale dans la construction de l’image du monde, car, en multipliant les paramètres, les définitions opératoires de l’objet, il démontre que l’objectivité se fonde tout de même malgré la fragmentation des niveaux descriptifs du subjectif.

En utilisant les catégories kantiennes on arrive au résultat suivant :

Objet: Jugement: Catégorie: Science:
Cartésien Unité Quantité Algèbre
Euclidien Limitation Qualité - espace Géométrie
Galiléen Causalité Relation - action/réaction Physique
Aristotélicien Nécessité Modalité - substance Logique


Les adjectifs caractérisant l’objet et décrivant l’aspect sur lequel se porte le jugement ne sont qu’indicatifs. Certains pourraient être inversés puisque ces savant célèbres ne se contentèrent guère d’étude limitative, au contraire leurs théories respectives sont générales et cherchent à décrire un objet total. De même une même science peut bien porter différents jugements sur un même objet. Quoiqu’il en soit, dans notre nomenclature – qui se retrouve chez plusieurs auteurs - notre premier objet est parfaitement dénombrable (mathématique-algèbre), le deuxième est strictement localisable (géométrie), le troisième possède un force qui lui est propre (mécanique, physique, astonomie, optique newtonienne), le quatrième exprime la manifestation d’une nécessité, une logique unique pour tout objet.

Kant mis fin à un antagonisme de pure exclusion qui reliant les choses placées ou étant pensée. Au traves de la notion patargée de catégorie, la raison critique réunit dans un face à face harmonieux la perception et l’esprit. Le fonctionnement de l’un reflète le fonctionnement de l’autre. Peut on ne sait plus vraiment qui de droit revendique la paternité de la causalité, du temps, de l’espace, de la permanence de la substance, de la force, de la simultanéité…

Avec le criticisme, le centre de la réflexion épistémologique n’est plus tant l’être mais l’esprit et les relations qu’il entretient avec son objet d’étude.

A partir de 1905 la science contemporaine, relativiste et quantique, amènera la réflexion philosophique et épistémologique à se centrer sur cette relation objet-sujet et lui donnera une importance particulière.


- La critique relativiste de l’objet :

L'essence de l'objet cartésien, qui définit une substance matérielle comme essentiellement étendue (en opposition à la substance pensante), est une essence immobile. La substance kantienne est du même ordre dans le sens où, le changement des phénomènes s'inscrit nécessairement dans la succession (une alternance d'existence et de non-existence), alors que, la substance permanente est l’inamovible terreau des changements d'existence (CRP, principe de production p.182).

La première étape fondamentale de la Relativité consistera à réintroduire la notion de mouvement dans la définition opératoire de l’objet. Faut-il y voir un retour au mouvement de Héraclite et considérer que cette définition comme révélant une ontologie même de l’objet –telle serait la piste suivie par Bachelard ? En tout cas, du point de vue relativiste, un objet seul et privé de mouvement est inconcevable.

La physique einsteinienne ne cherche plus une cause au mouvement, elle ne décrète pas seulement que tout est en mouvement mais bien d’avantage que tout est mouvement (puisque E=mc2, la matière est de l’énergie et pas le support de l’énergie). La théorie d’Einstein renverse les questionnement de la physique en expliquant d’avantage l’illusion de l’immobilité (jusqu’à l’échec de l’expérience de Michelson et de Morlay, les physiciens pensaient encore découvrir un corps parfaitement immobile support de tous les mouvements – notamment celui des ondes lumineuses –  : l’éther.)

De ce fait c’est l’idée d’un objet seul qui disparaît puisque tout objet n’est concevable que lié à son propre système spatio-temporel. Il ne reste plus qu’une évolution, un mouvement, ce qu’Einstein appelle un événement. Le corrélat scientifique est que la notion de point (un objet immobile) a disparu au profit de la droite (un objet-mouvement.).

Si l’objet ne connaît aucun repos, il en va naturellement de même pour le sujet, qui tout comptes faits n’est qu’un objet physique dans l’univers. Ce mouvement du sujet possède-t-il une influence sur la mesure qu’il fera de l’objet ? La réponse de la Relativité est sans ambiguïtés : oui.

Si deux observateurs A et B mesurent un même objet, si A se déplace dans la même direction et à la même vitesse que l’objet (c’est à dire que leur mouvement relatif est à peu près nul) et si, au contraire, B possède une très grande vitesse relative à l’objet (une vitesse de l’ordre celle de la lumière), alors le même objet apparaîtra plus petit à l’observateur B. Il s’agit-là de la contraction de Lorentz (elle utilise les équations de Lorentz) qui permet de calculer la différence entre les mesures de A et B (on peut faire la même constatation en prenant l’exemple de la mesure de la simultanéité.)

Cette constatation expérimentale est bien une faille très profonde à notre définition de l’objectivité. Puisque la séparation entre la res extensa et la res cogitans interdisait aux variations de la première d’avoir aucune influence sur la variation de la deuxième (de même chez Kant les variations dans le domaine du phànomène n’ont bien sur aucune influence sur le  noumène), on en concluait que deux sujets à des vitesses différentes devaient nécessairement faire des mesures identiques du même objet. Voila ce qui n’est plus qu’une chimère une fois que la relativité est passée par là.

Avec la Relativité nous avons perdu l’illusion d’essayer d’imaginer des objets isolés au repos, nous avons aussi cessé de croire que tout objet serait nécessairement mesuré de la même façon par tous les observateurs. Autant dire qu’il ne reste rien de l’objet (l’événement) et d’une quelconque objectivité idéale. Mais deux observateurs sont toujours capables de s’entendre pour décider quel repère spatio-temporel sera utilisé pour la mesure de l’événement. Cette convention entre les sujets est la seule garantie pour que le principe de communication des résultats soit valide. C’est pour cette raison que le concept d’objectivité est devenu une intersubjectivité, un control exercé par l’ensemble des scientifiques (la Cité scientifique de Bachelard). Dans cette logique le monde extérieur au sujet est désigné comme le monde extra-subjectif.

Faut-il pour autant accepter les conclusions de Berkeley, seule la perception est réelle ? Faut-il garder une optique de l’idéalisme kantien et décréter que la chose en soi est définitivement hors de notre connaissance ? Peut être pas.

Konrad Lorenz semble avoir trouvé une solution par le biais des concepts d’évolution phylogénétique et d’approximation. Cette réponse, qui dans un sens créer une nouvelle synthèse entre l’approche empiriste et celle de Kant, s’énonce ainsi :

  • certes la critique einsteinienne a détruit la qualité absolue des catégories kantiennes,
  • mais cela ne signifie pas que ces catégories n’ont aucun rapport avec la réalité extra-subjective,
  • l’étude biologique montre que les espèces s’adaptent et développent des appareils de perceptions et de réflexion en se confrontant aux données de la réalité extra-subjective de leur environnement (exemples : la formes des yeux est le résultat des lois de fonctionnement de la lumière, comme la forme des nageoires est le résultat des forces dynamiques de l’eau. Ni la lumière ni l’eau ne changeront leurs lois de fonctionnement quand il n’y aura plus d’yeux ni de poissons),
  • ces connaissances sont valables dans leur niveau d’approximation donné, elles sont juste révélatrices d’un certain aspect du monde et il est toujours possible de découvrir d’autres aspects. Si ces connaissances n’étaient pas valables les espèces n’auraient pas pu s’adapter,
  • passer d’une approximation à l’autre n’est donc pas un affinement de la première connaissance (de X=1 en première approximation, on passerait à X=1,1) mais la découverte d’un autre critère définitoire de l’objet qui permet de mesurer un nouvel aspect de l’objet,
  • comme les formes de la perception (ces catégories qui rendent possible la perception) sont héritées par le sujet (transmises par l’évolution phylogénétique), elles correspondent bien à la définition de l’apriori kantien,
  • mais comme elles sont le résultat de la confrontation au cours de l’évolution, elles ne sont pas entièrement coupées de l’expérience.

C’est donc vers le réalisme que j’aimerais conclure. Pas un réalisme concret, mais un réalisme plus hypothétique. Nous ne connaissons pas la réalité, mais nous en connaissons certains aspects et il n’y a pas de raisons de croire que ces connaissances, une fois remise dans leur contexte approprié, ne nous révèle pas quelque chose de réel sur le monde extra-subjectif.



Přidat komentář

Přehled komentářů

Zatím nebyl vložen žádný komentář