| Balibar, F. (1984). Galilée, newton lus par einstein: Espace et relativité. Paris: Presses universitaires de France. |
|
| Added by: Dominique Meeùs 2010-10-06 04:44:57 |
Pop. 0%
|
La physique aristotélicienne établit une différence de nature intrinsèque entre repos et mouvement liée à l’existence d’un ordre cosmique en vertu duquel chaque objet possède dans l’Univers une place, un « lieu » qui lui est propre — car il est conforme à sa nature —, vers lequel il tend à revenir s’il en est écarté, et où il reste immobile si rien ne vient l’en déloger. La tendance au repos est en quelque sorte constitutive de la matière. Le mouvement, par contre, est conçu soit comme un retour à l’ordre (c’est ce qu’Aristote appelle mouvement naturel, car le corps y réalise sa tendance naturelle au repos en son lieu naturel), soit comme une rupture contre-nature de cet ordre qui ne peut être provoquée que de façon violente (et que pour cette raison Aristote appelle mouvement violent). Repos et mouvement sont donc conçus comme des notions contraires, s’excluant l’une l’autre : un même corps est soit au repos, soit en mouvement ; mais s’il est au repos, il l’est absolument.
S’il en est ainsi c’est qu’il existe un lien direct entre le mouvement d’un corps et sa constitution interne. Le mouvement est une transformation qui affecte la nature intime du corps ; il n’est donc pas équivalent, pour un même corps, d’être au repos ou d’être en mouvement. De ce point de vue, le mouvement aristotélicien se compare tout à fait à ce que la physique moderne nomme un changement d’état et dont l’évaporation, passage, pour un même corps, de l’état liquide à l’état vapeur, constitue le prototype. Dans les deux cas, il y a passage d’un état physique à un autre : passage de l’état liquide à l’état gazeux dans le cas de la vaporisation ; passage de l’état de repos en un certain lieu à un état de repos dans un autre lieu, dans le cas du mouvement selon Aristote. Dans les deux cas, ce passage est corrélatif d’une modification de la structure interne du corps, modification qui doit être provoquée par un agent extérieur.
On sait que dans le cas de la transformation liquide-vapeur, l’agent, « moteur » de la transformation, est constitué par une source de chaleur extérieure, laquelle en augmentant l’agitation des molécules constitutives du corps rompt leurs liaisons ; à une structure interne ordonnée des molécules dans l’état liquide fait ainsi place une structure désordonnée caractéristique de l’état gazeux. De même, chez Aristote, le changement que constitue le mouvement ne peut se concevoir sans cause, sans moteur. Dans le cas du mouvement naturel, ce moteur est la nature même du corps qui tend à le ramener à sa place naturelle ; dans le cas du mouvement violent, le moteur est externe, exerçant une action continue par contact — soit pression, soit traction — sur le corps en mouvement. Quoi qu’il en soit, le mouvement du corps se marque par une modification de structure interne.
D’où il s’ensuit que le type de mouvement dont un corps est capable dépend de sa composition physique. La physique aristotélicienne distingue quatre éléments constitutifs de la matière : eau, terre, feu, air. « Les éléments et les mouvements se correspondent chacun à chacun » (Aristote, Traité du Ciel, chap. I). Ainsi la Terre, constituée de l’élément terre dont la nature est d’être attiré par le centre du Monde, s’y trouve-t-elle rassemblée tout entière ; et immobile de surcroît, puisqu’elle occupe alors son lieu naturel. Les astres, par contre, d’essence éternelle et immuable comme tout ce qui est dans les Cieux, ne peuvent se réaliser qu’en tournant indéfiniment autour de ce centre. Quant aux corps sublunaires (c’est-à-dire terrestres), corruptibles et altérables par essence, ils sont — par essence également — soumis au changement, donc au mouvement. Mouvement qui non seulement les transporte d’un lieu en un autre, mais les modifie également, jusqu’à ce qu’ayant rejoint leur lieu naturel, ils se soient enfin réalisés. Le repos, on le voit, est pensé, non pas comme un mouvement nul, mais comme son terme et sa finalité. En ce sens, il en diffère radicalement, absolument. Il ne peut y avoir équivalence entre eux.
C’est une conception toute différente qui est défendue par Salviati dans le texte (Galilei, 1632) cité ci-dessus. « Le mouvement est mouvement et agit comme mouvement en tant qu’il est en relation avec des choses qui en sont privées. » Le mouvement, donc, n’est pas un changement, corrélatif d’une transformation. C’est une modification des relations, des rapports entre les choses ; ce n’est que cela. Car cette modification laisse les choses elles-mêmes complètement indifférentes. Qu’elles soient en mouvement ou au repos ne les affecte nullement dans leur être ; le mouvement est un état au même titre que le repos ; pas plus que le repos, le mouvement n’est un changement d’état. Les choses sont extérieures à leur mouvement. Ainsi se trouve affirmée l’équivalence entre repos et mouvement. Ou dit d’une autre façon : le mouvement d’un corps n’est pas l’indice d’une structure interne particulière.
Par contre, le mouvement — et le repos — sont l’indice d’une tout autre chose : l’évolution des rapports entre les corps. Ce qui revient à dire que le mouvement ne concerne jamais un seul corps isolé ; contrairement au changement qui n’affecte qu’un seul corps, le mouvement — et le repos — ne se conçoivent qu’à deux. Lorsqu’on bouge (ou reste au repos), ce n’est pas par rapport à soi-même, mais par rapport aux autres. Mouvement et changement sont dissociés. |
| Cohen, I. B. (1962). Les origines de la physique moderne: De copernic à newton J. Métadier, Trans. Paris: Éditions Payot. |
|
| Last edited by: Dominique Meeùs 2009-08-15 18:25:29 |
Pop. 0%
|
Mais seule l’Histoire pouvait révéler que la lente progression des idées de Copernic, acceptées tantôt par l’un, tantôt par l’autre, serait interrompue brusquement en 1609, lorsqu’un nouvel instrument scientifique changea le niveau et le ton de la discussion sur les systèmes de Copernic et de Ptolémée, d’une façon telle que cette année 1609 éclipsa l’année 1543 dans le développement de l’astronomie moderne.
C’est en effet en 1609 que l’homme commença à utiliser le télescope pour étudier systématiquement les cieux. |
| On ne peut guère exagérer les effets que produisirent sur la vie de Galilée les découvertes qu’il fit avec son télescope, tant ils furent profonds. Et cela est vrai, non seulement de leur influence sur la vie et la pensée de Galilée, mais aussi de l’influence qu’eurent ses découvertes dans l’histoire de la pensée scientifique en général. |
| … le but des observations et des expériences, telles que celle du plan incliné, n’était pas de découvrir la loi de la chute des corps, mais de s’assurer seulement que des accélérations telles que celle étudiées théoriquement par Galilée se produisent réellement dans la nature. Il faut observer, en outre, que ce qui est démontré dans cette série d’expériences et d’observations n’est pas que la vitesse est proportionnelle au temps, mais bien que la distance est proportionnelle au carré du temps. Comme ce résultat est impliqué par la proportionnalité de la vitesse au temps, il est admis que l’expérience justifie aussi le principe que la vitesse est proportionnelle au temps. |
| La méthode employée par Galilée, telle que nous l’avons décrite, ressemble à celle utilisée par les hommes de science les meilleurs ; pourtant elle diffère radicalement de celle communément décrite dans les manuels élémentaires et présentée comme « la méthode scientifique ». La première chose à faire, explique-t-on dans les manuels, c’est de « rassembler toutes les informations pertinentes », etc. La façon habituelle de procéder, nous dit-on, consiste donc à collecter un grand nombre d’observations, ou de faire une série d’expériences, puis de mettre en ordre les résultats, de les généraliser, de chercher une relation mathématique pouvant les exprimer et, finalement, de trouver une loi. Mais Galilée procède différemment : il s’assoit à son bureau, prend une feuille de papier et un crayon, médite et crée des idées. Il commence par s’appuyer sur la conviction primordiale que la nature est simple et que l’on peut ainsi spéculer sur des abstractions naturelles ; puis il cherche une relation simple du premier degré, plutôt que d’un degré plus élevé, et trouve la relation la plus simple n’impliquant pas contradiction. |
| Duhem, P. (1908). Σώζειν τὰ φαινόμενα (sauver les phénomènes): Essai sur la notion de théorie physique de platon à galilée. Paris: Librairie scientifique A. Hermann et fils. |
|
| Last edited by: Dominique Meeùs 2009-12-01 00:15:39 |
Pop. 0%
|
Au cours de l’Antiquité et du Moyen-Âge, la Physique nous présente deux parties si distinctes l’une de l’autre qu’elles sont, pour ainsi dire, opposées l’une à l’autre ; d’un côté se trouve la Physique des choses célestes et impérissables, de l’autre la Physique des choses sublunaires, soumises à la génération et à la corruption.
Les êtres dont traite la première des deux Physiques sont réputés d’une nature infiniment plus élevée que ceux dont s’occupe la seconde ; on en conclut que la première est incomparablement plus difficile que la seconde ; Proclus enseigne que la Physique sublunaire est accessible à l’homme, tandis que la Physique céleste le passe et est réservée à l’intelligence divine ; Maïmonide partage cette opinion de Proclus ; la Physique céleste est, selon lui, pleine de mystères dont Dieu s’est réservé la connaissance, tandis que la Physique terrestre se trouve, tout organisée, en l’œuvre d’Aristote.
Au contraire de ce que pensaient les hommes de l’Antiquité et du Moyen-Âge, la Physique céleste qu’ils avaient construite était singulièrement plus avancée que leur Physique terrestre.
Dès l’époque de Platon et d’Aristote, la science des astres était organisée sur le plan que nous imposons aujourd’hui encore à l’étude de la Nature. D’une part, était l’Astronomie ; des géomètres, comme Eudoxe et Calippe, combinaient des théories mathématiques au moyen desquelles les mouvements célestes pouvaient être décrits et prévus, tandis que des observateurs appréciaient le degré de concordance entre les prévisions des calculs et les phénomènes naturels. D’autre part, était la Physique proprement dite ou, pour parler le langage moderne, la Cosmologie céleste ; des penseurs, comme Platon et Aristote, méditaient sur la nature des astres et sur la cause de leurs mouvements. […]
Il s’en faut bien que la Physique des choses sublunaires soit parvenue d’aussi bonne heure à ce degré de différenciation et d’organisation. […]
[…] La Physique sublunaire ne connaissait guère les théories mathématiques. Deux chapitres de cette physique, l’Optique ou Perspective, et la Statique ou Scientia de ponderibus, avaient seuls revêtu cette forme […] Hors ces deux chapitres, l’analyse des lois qui président aux phénomènes demeurait peu précise, purement qualitative ; elle ne s’était pas encore dégagée de la Cosmologie.
En la Dynamique, par exemple, les lois de la chute libre des graves, entrevues dès le 14e siècle, les lois du mouvement des projectiles, vaguement soupçonnées au 16e siècle, demeuraient impliquées dans les discussions métaphysiques sur le mouvement local, sur le mouvement naturel et le mouvement violent, sur la coexistence du moteur et du mobile. Au temps de Galilée seulement, nous voyons la partie théorique, en même temps que sa forme mathématique se précise, se dégager de la partie cosmologique. […]
D’autre part, l’antique distinction entre la Physique des corps célestes et la Physique des choses sublunaires s’était graduellement effacée. Après Nicolas de Cues, après Léonard de Vinci, Copernic avait osé assimiler la Terre aux planètes. Par l’étude de l’étoile qui avait apparu, puis disparu en 1572, Tycho Brahé avait montré que les astres pouvaient, eux aussi, s’engendrer et périr. En découvrant les taches du Soleil et les montagnes de la Lune, Galilée avait achevé de réunir les deux Physiques en une seule science.
Dès lors, lorsqu’un Copernic, lorsqu’un Képler, lorsqu’un Galilée déclarait que l’Astronomie doit prendre pour hypothèses des propositions dont la vérité soit établie par la Physique, cette affirmation, une en apparence, renfermait en réalité deux propositions bien distinctes.
Une telle affirmation, en effet, pouvait signifier que les hypothèses de l’Astronomie étaient des jugements sur la nature des choses célestes et sur leurs mouvements réels ; elle pouvait signifier qu’en contrôlant la justesse de ces hypothèses, la méthode expérimentale allait enrichir nos connaissances cosmologiques de nouvelles vérités. Ce premier sens se trouvait, pour ainsi dire, à la surface même de l’affirmation ; il apparaissait tout d’abord ; c’est ce sens-là que les grands astronomes du 16e siècle et du 17e siècle voyaient clairement, c’est celui qu’ils énonçaient d’une manière formelle, c’est enfin celui qui ravissait leur adhésion. Or, prise avec cette signification, leur affirmation était fausse et nuisible ; Osiander, Bellarmin et Urbain VIII la regardaient, à juste titre, comme contraire à la Logique […]
Sous ce premier sens illogique, mais apparent et séduisant, l’affirmation des astronomes de la Renaissance en contenait un autre ; en exigeant que les hypothèses de l’Astronomie fussent d’accord avec les enseignements de la Physique, on exigeait que la théorie des mouvements célestes reposât sur des bases capables de porter également la théorie des mouvements que nous observons ici-bas ; on exigeait que le cours des astres, le flux et le reflux de la mer, le mouvement des projectiles, la chute des graves fussent sauvés à l’aide d’un même ensemble de postulats, formulés en la langue des Mathématiques. Or ce sens-là restait profondément caché ; ni Copernic, ni Képler, ni Galilée ne l’apercevaient nettement ; il demeurait, cependant, dissimulé, mais fécond, au-dessous du sens clair, mais erroné et dangereux, que ces astronomes saisissaient seul. Et tandis que la signification fausse et illogique qu’ils attribuaient à leur principe engendrait des polémiques et des querelles, c’est la signification vraie, mais cachée, de ce même principe qui donnait naissance aux essais scientifiques de ces inventeurs ; alors qu’ils s’efforçaient de soutenir l’exactitude du premier sens, c’est à établir la justesse du second sens qu’ils tendaient sans le savoir ; […] ils croyaient prouver, l’un et l’autre, que les hypothèses copernicaines ont leur fondement en la nature des choses ; mais la vérité qu’ils introduisaient peu à peu dans la Science, c’est qu’une même Dynamique doit, en un ensemble unique de formules mathématiques, représenter les mouvements des astres, les oscillations de l’Océan, la chute des graves ; ils croyaient renouveler Aristote; ils préparaient Newton.
En dépit de Képler et de Galilée, nous croyons aujourd’hui, avec Osiander et Bellarmin, que les hypothèses de la Physique ne sont que des artifices mathématiques destinés à sauver les phénomènes ; mais grâce à Képler et à Galilée, nous leur demandons de sauver à la fois tous les phénomènes de l’Univers inanimé. |
