Le déterminisme est une théorie philosophique selon laquelle chaque événement, en vertu du principe de causalité, est complètement déterminé par les événements passés conformément aux lois de la nature.
En physique, cette idée se traduit par la notion de système déterministe, c'est-à-dire un système soumis à une dynamique qui associe à chaque condition initiale un et un seul état final.
On parle également de système déterministe en automatique pour désigner un système pour lequel les mêmes entrées produisent toujours exactement les mêmes sorties, par opposition à un système stochastique pour lequel les mêmes entrées peuvent produire différentes sorties.
vignette|William Blake, Newton (1795).
Le mathématicien, astronome et physicien français Pierre-Simon de Laplace formule l'hypothèse d'un déterminisme universel en vertu duquel les lois de la physique font que, pour un état donné de l'univers, une seule évolution de celui-ci était possible et que celle-ci était, du moins en théorie, prédictible.
Peu d'idées ont suscité autant de débats à la fois scientifiques et philosophiques. Le déterminisme est un des principes fondamentaux du stoïcisme. Le déterminisme a été conçu comme un idéal vers lequel devait tendre la science, Claude Bernard en a fait le fondement de la démarche expérimentale, tandis que Durkheim et Freud l'ont introduit dans les sciences humaines et sociales. Par la suite, la mécanique quantique et les théories du chaos naissantes ont été perçues, à tort ou à raison, comme remettant en question la pertinence de la vision déterministe de la nature. Dans le même temps, l'application du déterminisme à la description des phénomènes humains a été présentée comme un repoussoir. Enfin, le problème de sa compatibilité avec le libre arbitre n'a jamais cessé de diviser les philosophes, comme en témoignent les critiques opposées aux stoïciens dès l'époque antique.
Étymologie et histoire Après Démocrite, philosophe présocratique dont la physique est régie par la nécessité, les philosophes stoïciens sont les premiers à adopter une approche déterministe dans leur définition du destin. On parle alors de . Le terme « déterminisme » proprement dit apparaît quant à lui sous sa forme allemande, determinismus, à la fin du . Il s'agit soit d'un dérivé direct du verbe (déterminer), soit d'une abréviation de (« prédéterminé »).. Il est utilisé alors dans le contexte du débat entre la thèse de la liberté de la volonté et celle de sa détermination par des raisons antérieuresVoir notamment Kant, dans La Religion dans les limites de la seule Raison (1792), première partie, remarque générale, note (traduction André Tremesaygues de 1913, sur Wikisource)..
Pierre-Simon de Laplace, dans son Essai philosophique sur les probabilités (1812), n'emploie pas le terme « déterminisme » ; il fait par contre explicitement référence au « principe de la raison suffisante », « aux actions que l'on juge indifférentes » et à Leibniz, ce qui le rattache aux débats qui ont vu apparaître le mot dans la langue allemande.
En français, le terme apparaît dans le Dictionnaire des sciences philosophiques de 1844. La notice « déterminisme » se contente de renvoyer à « fatalité », « liberté » et « Leibniz ». On trouve à l'article « liberté », rédigé par Émile Saisset, cette définition :
vignette|Claude Bernard (1813-1878) a introduit le terme « déterminisme » dans le vocabulaire scientifique.
L'introduction du terme « déterminisme » dans le vocabulaire scientifique est due à Claude Bernard, dans lIntroduction à l'étude de la médecine expérimentale, en 1865 :
Pour Claude Bernard, le déterminisme est la condition de la compréhension scientifique et de l'étude expérimentale de la nature ; il a soin de distinguer cet usage du terme de celui qui a pu en être fait en philosophie où il est, pour lui, synonyme de négation du libre arbitre ou de « fatalisme ». Le principe de déterminisme se résume alors à « l'affirmation de la loi, partout, toujours »Claude Bernard, Leçons sur les phénomènes de la vie communs aux animaux et aux végétaux, Paris, Baillière, 1878 (réimpr. 1966), ..
À partir du moment où le terme « déterminisme » est disponible dans la langue, il devient possible de distinguer, comme le fait Claude Bernard, celui-ci du « fatalisme » ou du « destin ». Généralement, on considère que ce qui est caractéristique du déterminisme, c'est l'idée selon laquelle la nécessité de ce qui advient est conditionnée par ce qui s'est passé et non pas absolue, alors que l'idée de fatalité ou de destin impliquerait que, quoi que l'on fasse, les choses se produisent comme il était écrit qu'elles devaient advenir. Auparavant, cette distinction n'était pas faite et il arrivait que les auteurs du emploient la notion de « fatalité » pour désigner la détermination causale des événementsVoir par exemple l'abbé Morellet dans l'article « fatalité » de Encyclopédie ou Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers (1751-1780) de D'Alembert et Diderot.Relevé par () publié dans ..
Déterminisme universel de Laplace LEssai philosophique sur les probabilités de Pierre-Simon de Laplace en 1812 est une référence à laquelle on peut se rattacher lorsque l'on traite de la question du déterminisme. Pourtant, pas plus qu'il n'a créé le mot, Laplace n'est l'inventeur de l'idée de déterminisme universel. On trouve dans l'article « Fortuit » de l'Encyclopédie, rédigé par d'Alembert, les intuitions qui seront développées 57 ans plus tard par son discipleRelevé par () publié dans . :
vignette|Pierre-Simon de Laplace (1749-1827).
L'idée était vraisemblablement en circulation dans le milieu encyclopédiste, puisqu'elle se retrouve aussi sous la plume du baron d'Holbach dans son Système de la nature (vers 1770) (voir citation ci-dessous, section Philosophie). Le texte de Laplace, lui, a condensé, en quelques phrases, la logique du raisonnement causal et l'a associée à une expérience de pensée qui lui donne une signification intuitive, semblable à la formulation d'un problème de mécanique, et qui est passée à la postérité sous le nom de « démon de Laplace » :
La thèse du déterminisme universel repose donc sur les assertions suivantes : le principe de raison suffisante, utilisé de façon rigoureuse et systématique, implique la nécessité de chaque événement. Si une même série d'antécédents pouvait se reproduire exactement et ne pas engendrer la même conséquence, cette différence serait un effet sans cause (l'idée était déjà dans le texte de D'Alembert) ; Laplace opère ensuite une réduction de cette nécessité à la seule causalité physique, puisque « l'intelligence » n'a à considérer que les forces et les positions des corps pour prédire l'avenir, il n'est plus question des « raisons fugitives » et des « motifs » des choix. Cela est généralement compris comme l'adhésion à un physicalisme réductionniste, encore que la théorie de l'harmonie préétablie de Leibniz pourrait conduire au même résultat ; cette causalité physique peut prendre la forme d'un calcul, semblable à ceux que la mécanique newtonienne a exprimés. Alors que D'Holbach évoquait encore une approche géométrique, Laplace, conformément à la reformulation analytique de la mécanique, parle d'analyse ; ce calcul est réversible, l'ordre du temps peut y être renversé. Puisqu'une série de cause ne peut produire qu'un seul et unique effet, cet effet unique ne peut avoir été produit que par une seule série de causes (argument déjà présent chez d'AlembertD'Alembert, article « Fortuit » dans D'Alembert et Diderot (éd.), Encyclopédie ou Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers, tome 7 (1757) : ). La raison suffisante implique la symétrie dans le temps des lois de la nature ; le calcul, pour être effectif, doit intégrer le plus infime détail des choses et la totalité des mouvements de l'Univers, la nature comme un tout doit pouvoir être prise pour objet de connaissance. Comme l'avaient fait remarquer D'Alembert et D'Holbach, les moindres variations ont des répercussions sur l'évolution de l'ensemble du système. De plus, comme cela sera développé par Cournot, si un ensemble d'objets obéissant à des lois déterministes est perturbé par l'irruption d'objets extérieurs eux-mêmes déterminés, le résultat de cette rencontre apparaîtra comme un hasard pour une « intelligence » qui n'aurait considéré que le premier système.. Un déterminisme local ne pourrait pas être rigoureusement déterministe, il ne le serait que de façon approchée et provisoire.
En conclusion, Laplace n'affirme pas qu'il sera un jour possible à l'intelligence humaine de prédire l'avenir ; par contre, celui-ci n'en est pas moins parfaitement déterminé par des lois comparables à celles qu'exprime la physique. Pour cette raison, nous pouvons avoir recours aux probabilités pour approcher ces mécanismes, selon les méthodes exposées dans la suite de lEssai philosophique sur les probabilités, notamment celles fondées sur l'approche inductive.
Déterminisme en physique Mécanique classique vignette|Isaac Newton (1642-1727) par G. Kneller (1689). Le déterminisme est souvent présenté comme l'aboutissement de la mécanique newtonienne, ce qui est source de confusions : on tend alors à considérer que tout ce qui est explicable par la mécanique classique est déterministe et que, réciproquement, toute théorie non-classique est une réfutation du déterminisme. Or, les choses ne sont pas aussi simples : si le déterminisme a sans doute été l'idéal de beaucoup de savants, notamment au , il faut faire la distinction entre, d'un côté, les croyances et les espérances des scientifiques dont l'étude relève de l'histoire des sciences ou des idées et, d'un autre côté, ce que la mécanique classique permet effectivement d'affirmer, ce qui relève alors de la physique ou de l'épistémologie.
La mécanique newtonienne peut être qualifiée de déterminisme dans la mesure où ses lois permettent de décrire le mouvement d'une particule de matière selon une équation différentielle (principe fondamental de la dynamique) ; or, le théorème de Cauchy-Lipschitz établit que de telles équations, sous certaines conditions, ont une et une seule solution. Ainsi, dans un système physique soumis à de telles lois d'évolution, les mêmes conditions initiales produisent les mêmes effets (position et quantité de mouvement). L'hypothèse de Laplace pourrait être interprétée rétrospectivement (puisqu'elle a été formulée avant la démonstration du théorème de Cauchy-Lipschitz) comme affirmant que l'Univers, dans sa totalité et dans ses moindres détails, peut être considéré comme un système physique de ce type..
Il reste toutefois des écarts entre ce qui peut être déduit de la physique classique et ce que postule Laplace. Il est possible d'imaginer des systèmes physiques obéissant à la mécanique newtonienne qui, pourtant, violent les conditions du déterminisme laplacien.. Il s'agit notamment du cas des objets ayant une vitesse infinie (possibles en mécanique classique non relativiste) qui enfreignent la condition de réversibilité des prévisions.. De même, le dôme de Norton (2003) semble indiquer qu'un mouvement sans cause est possible dans le cadre newtonien ; toutefois, son interprétation reste sujette à controverse.
Chaos déterministe La théorie du chaos montre que, même dans un cadre déterministe, la prédiction exacte de l'évolution d'un système est souvent limitée. Le déterminisme repose sur une vision structuraliste de l’Univers, qui se heurte aux limites humaines en matière de connaissance et de compréhension de la réalité. Même si l’Univers suivait un ordre rigoureux et déterministe, la capacité humaine à prédire chaque événement et à comprendre toutes les causes sous-jacentes resterait limitée par notre perspective partielle et la complexité inhérente des phénomènes naturels..