Frapper les livres : comment la science du XXe siècle a détruit l’univers de Newton

La science est la raison pour laquelle vous ne lisez pas ceci à la lumière du feu niché confortablement sous un rocher quelque part, cependant, sa pratique est bien antérieure à sa formalisation par Galilée au 16ème siècle. Parmi ses premiers adhérents – même avant les efforts pionniers d’Aristote – se trouvait Animaxander, le philosophe grec crédité d’avoir d’abord soutenu que la Terre existe dans un vide, et non au sommet d’une carapace de tortue géante. Ses autres notions révolutionnaires incluent, « hé, peut-être que les animaux ont évolué à partir d’autres animaux antérieurs? » et « les dieux ne sont pas en colère, c’est juste du tonnerre. »

Bien qu’Animaxander ne soit pas souvent mentionné aux côtés des grands derniers de la philosophie grecque, son influence sur la méthode scientifique ne peut être niée, affirme NYT auteur à succès, Carlo Rovelli, dans son dernier livre, Animaxander et la naissance de la science, maintenant disponible chez Riverhead Books. Dans in, Rovelli célèbre Animaxander, pas nécessairement pour son sens scientifique mais pour sa pensée scientifique radicale – en particulier son talent pour ignorer les notions conventionnelles pour entrevoir les fondements physiques du monde naturel. Dans l’extrait ci-dessous, Rovelli, dont les lecteurs avisés se souviendront de l’année dernière Il y a des endroits dans le monde où les règles sont moins importantes que la gentillesseillustre comment même les travaux de titans intellectuels comme Einstein et Heisenberg peuvent et se retrouvent inévitablement dépourvus de leur explication des phénomènes naturels – de la même manière que ces travaux eux-mêmes ont décimé la compréhension collective de la loi cosmologique sous la physique newtonienne du XIXe siècle.

Livres Riverhead

Extrait de Animaxander et la naissance de la science. Copyright © 2023 par Carlo Rovelli. Extrait avec la permission de Riverhead, une empreinte et une division de Penguin Random House LLC, New York. Tous les droits sont réservés. Aucune partie de cet extrait ne peut être reproduite ou réimprimée sans l’autorisation écrite de l’éditeur.


La science a-t-elle commencé avec Anaximandre ? La question est mal posée. Cela dépend de ce que nous entendons par « science », un terme générique. Selon qu’on lui donne un sens large ou étroit, on peut dire que la science a commencé avec Newton, Galilée, Archimède, Hipparque, Hippocrate, Pythagore ou Anaximandre — ou avec un astronome de Babylone dont nous ignorons le nom, ou avec le premier primate qui a réussi à enseigner à sa progéniture ce qu’elle-même avait appris, ou avec Eve, comme dans la citation qui ouvre ce chapitre. Historiquement ou symboliquement, chacun de ces moments marque l’acquisition par l’humanité d’un nouvel outil crucial pour la croissance des connaissances.

Si par « science » nous entendons la recherche basée sur des activités expérimentales systématiques, cela a commencé plus ou moins avec Galileo. Si nous voulons dire une collection d’observations quantitatives et de modèles théoriques/mathématiques qui peuvent ordonner ces observations et donner des prédictions précises, alors l’astronomie d’Hipparque et de Ptolémée est une science. Mettre l’accent sur un point de départ particulier, comme je l’ai fait avec Anaximandre, signifie se concentrer sur un aspect spécifique de la façon dont nous acquérons des connaissances. Il s’agit de mettre en évidence les spécificités de la science et donc, implicitement, de réfléchir à ce qu’est la science, à ce qu’est la recherche du savoir et à son fonctionnement.

Qu’est-ce que la pensée scientifique ? Quelles sont ses limites ? Quelle est la raison de sa force ? Que nous apprend-il vraiment ? Quelles sont ses caractéristiques et comment se compare-t-il aux autres formes de savoir ?

Ces questions ont façonné mes réflexions sur Anaximandre dans les chapitres précédents. En évoquant comment Anaximandre a ouvert la voie à la connaissance scientifique, j’ai mis en évidence un certain nombre d’aspects de la science elle-même. Maintenant, je vais rendre ces observations plus explicites.

L’effritement des illusions du XIXe siècle

Un débat animé sur la nature des connaissances scientifiques a eu lieu au cours du siècle dernier. Les travaux de philosophes des sciences tels que Carnap et Bachelard, Popper et Kuhn, Feyerabend, Lakatos, Quine, van Fraassen et bien d’autres ont transformé notre compréhension de ce qui constitue l’activité scientifique. Dans une certaine mesure, cette réflexion était une réaction à un choc : l’effondrement inattendu de la physique newtonienne au début du XXe siècle.

Au XIXe siècle, une plaisanterie courante était qu’Isaac Newton avait été non seulement l’un des hommes les plus intelligents de l’histoire humaine, mais aussi le plus chanceux, car il n’y a qu’un seul ensemble de lois naturelles fondamentales, et Newton avait eu le bon chance d’être celui qui les découvre. Aujourd’hui, on ne peut s’empêcher de sourire à cette notion, car elle révèle une grave erreur épistémologique de la part des penseurs du XIXe siècle : l’idée que les bonnes théories scientifiques sont définitives et restent valables jusqu’à la fin des temps.

Le XXe siècle a balayé cette illusion facile. Des expériences très précises ont montré que la théorie de Newton est erronée dans un sens très précis. La planète Mercure, par exemple, ne bouge pas selon les lois newtoniennes. Albert Einstein, Werner Heisenberg et leurs collègues ont découvert un nouvel ensemble de lois fondamentales – la relativité générale et la mécanique quantique – qui remplacent les lois de Newton et fonctionnent bien dans les domaines où la théorie de Newton échoue, comme la prise en compte de l’orbite de Mercure ou le comportement de électrons dans les atomes.

Une fois brûlé, deux fois timide : peu de gens croient aujourd’hui que nous possédons désormais des lois scientifiques définitives. On s’attend généralement à ce qu’un jour les lois d’Einstein et de Heisenberg montrent également leurs limites et soient remplacées par de meilleures. En fait, les limites des théories d’Einstein et de Heisenberg se dessinent déjà. Il existe de subtiles incompatibilités entre la théorie d’Einstein et celle d’Heisenberg, qui font qu’il est déraisonnable de supposer que nous avons identifié les lois finales et définitives de l’univers. En conséquence, la recherche continue. Mon propre travail en physique théorique est précisément la recherche de lois qui pourraient combiner ces deux théories.

Maintenant, le point essentiel ici est que les théories d’Einstein et de Heisenberg ne sont pas des corrections mineures à celles de Newton. Les différences vont bien au-delà d’une équation ajustée, d’un rangement, de l’ajout ou du remplacement d’une formule. Au contraire, ces nouvelles théories constituent une refonte radicale du monde. Newton voyait le monde comme un vaste espace vide où les « particules » se déplacent comme des cailloux. Einstein comprend qu’un tel espace soi-disant vide est en fait une sorte de mer secouée par la tempête. Il peut se replier sur lui-même, se courber et même (dans le cas des trous noirs) se briser. Personne n’avait sérieusement envisagé cette possibilité auparavant. Pour sa part, Heisenberg comprend que les « particules » de Newton ne sont pas du tout des particules, mais des hybrides bizarres de particules et d’ondes qui parcourent les toiles des lignes de Faraday. Bref, au cours du XXe siècle, le monde s’est révélé profondément différent de la façon dont Newton l’imaginait.

D’une part, ces découvertes ont confirmé la force cognitive de la science. Comme les théories de Newton et de Maxwell en leur temps, ces découvertes ont conduit rapidement à un développement étonnant de nouvelles technologies qui ont une fois de plus radicalement changé la société humaine. Les idées de Faraday et Maxwell ont donné lieu à la technologie de la radio et des communications. Einstein et Heisenberg ont conduit aux ordinateurs, aux technologies de l’information, à l’énergie atomique et à d’innombrables autres avancées technologiques qui ont changé nos vies.

Mais d’un autre côté, la prise de conscience que l’image du monde de Newton était fausse est déconcertante. Après Newton, nous pensions avoir compris une fois pour toutes la structure et le fonctionnement de base du monde physique. Nous avions tort. Les théories d’Einstein et de Heisenberg elles-mêmes seront probablement un jour démenties. Cela signifie-t-il que la compréhension du monde offerte par la science n’est pas digne de confiance, pas même pour notre meilleure science ? Que savons-nous donc vraiment du monde ? Que nous apprend la science sur le monde ?

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