Histoire des sciences : contre les mythes, la montée de la raison

This article is taken from Les Indispensables de Sciences et Avenir #212 January/March 2023.

Le mot « science » a sa propre histoire, nous ne pouvons pas l’ignorer. Michel Blay, philosophe et historien des sciences, rappelle : « La science des Grecs était guidée par le désir de contempler les idées de beauté et de bonté à travers des manifestations sensuelles ; elle est donc inséparable de la conception éthique du travail de connaissance. Ainsi, pour Aristote, la recherche physique fait partie de la vie contemplative, mobilisant la partie la plus élevée – la raison – de l’âme, nécessaire au bonheur.

Ainsi, la science ancienne a peu de choses à voir avec la science moderne, ni dans son organisation économique et politique, ni dans ses méthodes. Quant au terme ancien de physis, ajoute Michel Blay, « il n’a pratiquement aucun rapport avec le mot physicien d’aujourd’hui. La physis des Grecs est la nature qui grandit. Il comprend le principe de force concrète et vivante, le principe de développement, qui ne se prête pas à la mathématisation.

Pour mathématiser les phénomènes, il faudra transformer la conception de la nature. Cela ne se fera qu’au XVIIe siècle… Mais qu’ont apporté les Grecs, qu’est-ce qui a fait d’eux les pères reconnus du « miracle » scientifique, politique ou artistique ? Ils ont juste révolutionné la façon de penser. A partir du VIIe siècle av. J.-K., la compréhension des phénomènes prend un tour résolument rationnel chez les « physiologistes » d’Ionie, à l’ouest de l’Asie Mineure, en particulier la ville de Milet.

« Il se passe là-bas quelque chose qui n’a rien à voir avec la période précédente, la période du mythe, explique Michel Blay. Racontant l’histoire du monde ou la naissance des dieux, cherchant à expliquer la place de l’homme, le mythe donne la cause des choses et, par conséquent, intègre une certaine rationalité. Mais ces éléments explicatifs sont fixes, expliquant les phénomènes non par des principes naturels, mais par des entités divines ou surnaturelles.

Ainsi, à Milet, Thales (st. 624 – 548 av. J.-C.) fut le premier à formuler une théorie expliquant les phénomènes de la nature à partir de la cause première : l’eau. Il décrit l’air et le feu comme de l’eau qui s’évapore, et les objets solides sont constitués d’eau condensée. Considérant que la Terre flotte sur l’eau, il propose une explication naturaliste des tremblements de terre : non, ils ne sont pas causés par la colère de Poséidon, mais par les vagues. Son prétendu disciple Anaximandre (c. 610 – c. 546 av. J.-C.) adhère à l’idée de l’élément primaire. Cependant, il n’imagine pas une substance concrète, mais quelque chose d’indéfini, qu’il appelle illimité ou infini (apeiron), à partir duquel le cosmos s’est développé. Tandis qu’Anaximène, l’élève présumé d’Anaximandre, croit que la substance initiale est l’air, dont tout provient par condensation et raréfaction.

Echanges critiques et rationnels

Avant les Ioniens, les Babyloniens, les Égyptiens et les Chinois ont observé la nature, enregistrant parfois la position des planètes pendant des siècles. Mais l’usage de ces registres astronomiques restait essentiellement religieux et limité au cercle des prêtres. Ce n’est plus le cas pour les Ioniens, précise Michel Blay : « Il ne faut pas confondre l’usage religieux du savoir et son organisation pour construire une science. ils sont accessibles à tous. Chacun peut se les approprier et les critiquer. Chaque philosophe discute les thèses de son professeur, ainsi la réflexion sur la nature fait partie d’un échange critique et rationnel d’opinions.

Mais pourquoi la rationalité a-t-elle émergé dans cette partie particulière du monde ? David Lefebvre, professeur d’histoire de la philosophie antique à la Sorbonne, note que « pendant la période du monde dit archaïque (750-490 ap. J.-C. monde grec »). Ce changement de mentalité s’explique aussi par l’importance de la prise de parole en public. les réunions politiques nécessitent une compréhension très fine des relations causales », souligne-t-il.

Mais bientôt certains penseurs trouvent problématique de connaître le monde extérieur par les sens. Parménide d’Élée (fin VIe siècle-milieu Ve siècle av. J.-C.) conteste même la réalité du changement, arguant que l’Être est immuable et éternel. Il est suivi de Zénon d’Elée (v. 490 – v. 430 av. J.-C.), qui formule ses célèbres paradoxes sur le mouvement. Dans l’aporie d’Achille et de la tortue, le héros grec le plus rapide ne rattrape jamais l’animal qui l’a précédé longtemps. Celui-ci continue d’avancer alors qu’Achille rattrape sa position précédente, à tel point que le mouvement semble impossible ! « En niant l’existence du changement, les Eléates pensaient détruire le projet des sciences naturelles, précise David Lefebvre, mais, au contraire, ils ont joué un rôle important dans son développement.

Quand Démocrite imaginait l’atome, l’élément indivisible et le vide…

Les physiciens doivent répondre à ce déni de mouvement. Empédocle (vers 490 – vers 430 av. J.-C.) affirme que les quatre éléments (terre, air, eau, feu) ont toujours existé et produisent des changements en les mélangeant et en les séparant sous l’influence de deux forces opposées, l’Amour et le Conflit. Une autre théorie physique ingénieuse formulée par Anaxagore (st. 500 – st. 428 av. J.-C.) : L’univers s’est formé sans naissance ni destruction, puisque rien ne vient de rien, d’une cause mouvante, l’Esprit, qui met le cosmos en mouvement et crée des créatures composites. . L’atomisme a également émergé à cette époque, avec Leucippe et son élève Démocrite (vers 460-370 avant JC), qui postulaient que les seules réalités étaient les éléments indivisibles – les atomes – et le vide. Les objets sont créés par la position et la disposition des atomes en collision dans le vide dans lequel ils se déplacent.

Univers selon Démocrite. Cette vue d’artiste du XVIIe siècle illustre les trois régions concentriques du Cosmos envisagées par les atomistes au Ve siècle av. J.-C. : la Terre et les planètes, entourées de ciel et d’étoiles, entourées d’un « chaos sans fin d’atomes ». Crédit : SPL/SUCRÉ SALÉ

Le monde grec du 5ème siècle avant JC a produit une grande variété d’explications causales des phénomènes naturels, et un vif échange conceptuel s’est développé. Athènes, alors au sommet de son développement, devient le centre de l’activité intellectuelle. C’est dans l’école fondée par Socrate, à l’Académie, qu’Aristote (384 – 322 av. J.-C.) enseigna et enseigna pendant vingt ans. Mentor d’Alexandre le Grand et à son tour fondateur du Lycée vers 335 av. Aristote, que Dante appelait « le maître de ceux qui savent », a légué à la pensée occidentale un physicien d’une envergure et d’un pouvoir explicatif alors sans précédent.

Alors que Platon soutenait qu’il n’y a qu’une seule science supérieure, la dialectique, qui permet de connaître tout ce qui existe par le dialogue, « Aristote, au contraire, a donné une conception départementale de la connaissance, où chaque science n’étudie qu’un seul type d’être », dit David Lefebvre. Dès lors, la physique ne traite plus de tout ce qui existe, comme chez les physiciens ioniens, mais uniquement des réalités matérielles et mobiles. « Son domaine n’en reste pas moins étendu, puisqu’il concerne les phénomènes météorologiques, astronomiques, zoologiques, botaniques et psychologiques.

Contre Platon et son idée d’un démiurge qui forme le monde sensible, son regard est rivé au modèle des Formes intelligibles – la seule réalité, et que seul l’intellect peut atteindre – Aristote défend l’intelligibilité et la réalité de notre monde. Si ce monde terrestre n’offre pas un mouvement parfait des planètes à travers le ciel, il présente néanmoins certaines régularités sous son apparence changeante et trompeuse. La substance (ousia), définie comme la combinaison de la matière et de la forme – ce qu’est une chose – est à la base de toutes les caractéristiques changeantes ou accidents (quantité, qualité, relation, position, etc.). Par le changement, une substance reçoit une modification accidentelle, mais reste ce qu’elle est. Ainsi, un arbre à feuilles caduques perdra ses feuilles pendant la saison froide sans cesser d’être le même arbre. Aristote décrit également le changement en termes de concepts clés de puissance et d’action, où la puissance se réfère à ce qui est virtuellement, et l’action se réfère à ce qui est fait ou pleinement réalisé. Tout être humain est potentiellement doté d’une langue, mais en apprenant la langue, il actualise cette capacité.

Stagirite fonde cette recherche de principes sur la théorie des quatre causes : un phénomène ou un objet peut s’expliquer par sa cause matérielle (sa matière), sa cause formelle (ce qu’il est), sa cause motrice (ce qui l’anime). changement) et sa cause ultime (ce pour quoi il existe). Aristote nie que la nature soit animée par le dessein d’un esprit supérieur, mais soutient que les processus naturels sont ordonnés à un but immanent qu’ils portent en eux, comme une graine qui devient un arbre.

Sa théorie des constituants de la matière semble moins novatrice. « Aristote explique les quatre éléments (eau, terre, feu, air) comme deux paires d’opposés (chaud/froid, sec/humide) », explique David Lefebvre. Ainsi, l’évaporation de l’eau s’explique par la transformation du froid-humide en chaud-humide.

« Le philosophe a donné une description extrêmement efficace du monde, dit Michel Blay. Si efficace qu’en Occident, grâce à la redécouverte des grands textes grecs dont la culture musulmane a d’abord hérité, « elle sera réintégrée dans le savoir du clergé au XIIIe siècle par Thomas d’Aquin. A partir de cette date, Aristote, considéré par la théologie, devient une partie stable de la pensée, et ce jusqu’au XVIIe siècle ! Le bouleversement de cet héritage devra mobiliser des génies à l’échelle de Galilée et de Descartes.

LA PHYSIQUE DANS 30 ANS, Michel Blay, philosophe et historien des sciences, directeur de recherche honoraire du CNRS.

« Il est impossible d’imaginer ce que sera la physique dans trente ans, mais j’ai peur qu’il ne se passe rien. Il y a deux raisons à cela. balayer tout : le quantique a changé toute la physique du XIXe siècle. La deuxième raison est négative : pour que la nouveauté conceptuelle apparaisse, il faut un temps de réflexion. En France, les budgets périodiques qui autorisent trente ou quarante ans de travail sont réduits, tandis que les projets de l’Agence nationale de la recherche qui lèvent le maximum d’argent, comme les projets européens, sont des projets de trois ou quatre ans.

Max Planck a travaillé vingt ou trente ans pour fonder la mécanique quantique ! En construisant un nouveau collisionneur avec un budget mille fois supérieur au coût de la découverte du boson de Higgs, on trouvera une nouvelle particule, mais elle n’apportera rien. Nous devons défier le modèle standard de la physique d’une manière dont aucune des expériences actuelles n’est capable. Nous sommes dans une période monotone qui rétrécit au maximum le cadre ancien de la relativité générale et de la mécanique quantique, car les questions ne sont plus des questions de connaissances théoriques, mais sont liées à des applications technologiques. Il n’y aura pas de génies dans cet environnement. Les génies n’apparaissent que dans un environnement qui soutient la possibilité de travail.

François Folier