Chapitre 2
La révolution galiléenne
« Il [Galilée] est, sans restriction aucune, le créateur de la science moderne du mouvement [1] ».
« …plus que de grandes découvertes, ce qu’on doit à Galilée c’est d’avoir créé une méthode et promu une véritable révolution de la pensée. À ce titre, il est le fondateur de l’ère moderne, de Newton à Einstein [2] ».
La Renaissance, on l’a dit, n’a pas vu naître une philosophie de la nature nouvelle. Certes, son œuvre est pour une part novatrice, par l’accumulation de faits nouveaux, liée à la grande curiosité, par l’exigence tychonienne de précision dans la mesure, par le primat accordé à la vue (et aussi la confiance), etc. Mais elle demeure essentiellement réactive : les grands penseurs de cette période pensent d’abord contre l’influence aristotélicienne, sans posséder un cadre original et fécond de pensée. Le premier philosophe de la nature de la nouvelle vision du monde est, incontestablement, Galilée, qu’il ait ou non été préparé par Kepler.
Mais, sans nous cacher le caractère anachronique de la question pour une époque où cette distinction entre sciences et philosophie n’avait pas de sens, Galilée est-il un philosophe ? N’est-il pas plutôt seulement un chercheur génial ? Ne sommes-nous pas en train de l’annexer ? Tel n’est pas l’avis des spécialistes. Écoutons une voix autorisée, celle de Maurice Clavelin qui a écrit en 1968 un ouvrage qui continue à faire autorité en ce domaine : « Le Dialogue […] n’est pas tant un livre sur la Science, au sens que nous donnons à ce mot, qu’un livre sur la philosophie – ou, pour être tout à fait exacte et employer une expression tombée en désuétude mais vénérable, un livre sur la philosophie de la Nature [3] ».
Il est difficile, avec cinq siècles de recul, de repérer toutes les étapes. Galilée ne semble toutefois pas la première. La nouvelle vision de l’optique apportée par Kepler semble l’avoir précédée.
Que l’on adhère à l’interprétation continuiste ou discontinuiste de l’histoire de la pensée, Galilée demeure le premier fondateur de la mécanique classique, l’un des plus grands penseurs de la nature et celui qui a définitivement invalidé la vision aristotélicienne.
A) Généralités
1) L’homme et l’œuvre
Multiples sont les apports de Galileo Galilei ou, plus simplement, Galileo, comme disent les anglosaxons (né à Pise le 15-2-1564 au 9-1-1642) [4]. On peut les distinguer selon leur contenu : en astronomie et en mécanique ; selon l’approche : technique (la lunette), scientifique et philosophique ; enfin selon le point de vue formel de la science : dans la mathématisation et l’importance accordée à l’experimentum, l’expérience.
À la même époque, le Pisan opère plusieurs coups de force décisif autant pour l’évolution ultérieure des sciences que pour la philosophie de la nature, et cela pour les trois siècles à venir. On les trouve pleinement développés dans les œuvres de la maturité, et surtout les deux principaux ouvrages que sont le Dialogo sopra i due Massimi Sistemi del Mondo (Dialogue sur les deux grands systèmes du monde : début du travail : 1626 ; achèvement de l’impression : 1632) et Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nove scienze (Discours et démonstrations mathématiques concernant deux sciences nouvelles : début du travail : 1635 ; achèvement de l’impression : 1638). Autre œuvre importante : Sidereus Nuncius (Le Messager céleste, imprimé en 1610).
Mais la doctrine galiléenne n’est pas sortie toute armée du cerveau de son créateur. L’auteur des œuvres de jeunesse, le De Motu et Le Mecaniche, qui contiennent déjà des aperçus géniaux que je relèverai plus bas, demeure encore un homme de la Renaissance, donc un homme médiéval eu égard aux conceptions physiques. C’est Archimède qui va diriger Galilée vers la bonne solution. En effet, les poids suspendus à une balance forment-elles avec celle-ci des angles droits, alors qu’en toute rigueur les verticales passant par leurs centres de gravité respectifs convergent vers le centre de la Terre ? Archimède répond oui, ce qui signifie bien que l’abstraction formelle et la simplification idéalisante est permise. Tel sera aussi l’enseignement du Le Mecaniche qui « va d’abord remplacer les concepts qualitatifs par des concepts quantitativement définissables et transposer en physique l’ordre déductif de la géométrie ». Mais Galilée va aussi « rompre sans équivoque avec l’expérience sensible, abandonner la complexité et la contingence des situations concrètes, pour des cas types aussi généraux que possible, analysables à l’aide d’un petit nombre de facteurs et susceptibles de s’appliquer ensuite, par simple particularisation, aux phénomènes physiques ; bref, mathématiser, c’est idéaliser [5] ».
Enfin, prévenons le lecteur que la lecture de Galilée est austère : il est difficile à un scientifique actuel de suivre les discussions du pisan. D’abord, car elles sont fort longues, sinueuses et complexes ; ensuite, car leur compréhension suppose une bonne connaissance de l’histoire des sciences de l’époque ; or, l’homme d’aujourd’hui ignore le plus souvent le contexte. De ce point de vue, Koyré demeure le maître irremplaçable qui a initié des générations d’étudiants et de chercheurs dans ces lectures coûteuses. Mais le prix en vaut la peine : ce n’est rien moins que suivre un penseur à une époque frontière, au moment où il est conduit à des découvertes géniales et définitives qui ont changé la face de notre monde.
2) L’originalité historique de Galilée ou ses sources
Sur le plan historiographique, les études galiléennes de Koyré ont exercé une grande influence sur les études ultérieures. Or, elles insistaient sur le platonisme de Galilée. Clavelin, de son côté, a minimisé cette influence et notablement insisté sur l’influence de la vision archimédienne.
Dans sa conclusion, Clavelin résume les principales conclusions d’un travail qui a pour but de montrer la « singularité historique » de Galilée. Il se demande : « comment Galilée a-t-il créé la science moderne du mouvement [6] ? »
a) Interprétations erronées
Écartons trois erreurs. Deux regardent le passé et la troisième le futur. La première erreur serait de faire de sa doctrine une création ex nihilo. « L’idée d’un Galilée faisant table rase du passé et construisant sa propre science au moyen d’une interrogation directe de l’expérience, doit être écartée définitivement [7] ». Ce que montre la triple source de la science galiléenne (plus bas).
On a aussi souvent affirmé « que la science classique a été puissamment aidée dans sa formation par la remise en honneur du platonisme et de l’atomisme antique. Cette opinion […] doit être sérieusement nuancée [8] ». Nous le verrons plus bas.
Une dernière erreur serait de faire de l’œuvre de Galilée la préparation pure et simple de celle de Newton, comme si l’évolution menant de l’un à l’autre était un développement homogéne et continu, le passage de l’implicite à l’explicite. « La science galiléenne n’est certes plus la science traditionnelle, ce n’est pas encore la science classique : peut-être la meilleure façon de la juger serait-il de dire qu’elle en représente la première forme et qu’une mutation conceptuelle demeurait nécessaire pour passer au stade newtonien. Dans la mesre où ils en coordonnent les acquisitions, les Principia Mathematica sont bien l’aboutissement du Dialogue et des Discours : ils n’en sont nullement la simple continuation [9] ».
En effet, pour n’en donner qu’une illustration décisive, Galilée n’a pas encore clairement aperçu l’unité de la mécanique. Il sépare encore nettement les problèmes posés par la justification du copercianisme et ceux posés par la construction d’une théorie géométrisée du mouvement des graves.
De ce point de vue, Kepler a été plus loin que Galilée, car il a construit une mécanique céleste, et constitue une étape obligée pour accéder à Newton.
b) Détermination
Ces erreurs dessinent en négatif les sources de la doctrine galiléenne.
1’) Source expérimentale
Relevons deux apports de l’expérience : « c’est grâce à certains faits d’expérience, compris et développés systématiquement pour la première fois, que furent écartées certaines des idées les plus stériles de la pensée traditionnelle : l’identité du poids et de la force motrice naturelle au moyen du plan incliné, l’idée que les corps graves possèdent des vitesses intrinsèquement différentes au moyen du pendule et d’une observation portant sur le mouvement de corps différentes dans des milieux différentes [10] ».
Par contre, on nous permettra de rester dubitatif à l’égard de l’affirmation péremptoire suivante qui ouvre la conclusion. Les travaux de Duhem et de Needham montrent combien elle n’a rien d’évident et combien l’influence cachée du christianisme a dû s’exercer. « C’est l’observation et elle seule, qui imposa par exemple l’unification du Monde, condition, indispensable pour l’avènement d’une mécanique universelle [11] ».
2’) Sources doctrinales
« Trois théories ou méthodes eurent […] une influence décisive dans la constitution de la science classique : l’astronomie copernicienne, la théorie médiévale des latitudines, le mathématisme archimédien ».
Galilée accepte l’héliocentrisme de Copernic. Mais aussitôt se pose un problème capital pour la mécanique : « comment rendre acceptable l’idée d’un ordre du Monde où le mouvement, et non plus le repos, serait pour la Terre un état normal ? » Ce sera l’occasion d’élaborer quelques-uns des concepts principaux de la mécanique classique (cf. la deuxième journée du Dialogue) : système d’inertie, principe de conservation du mouvement uniforme.
La théorie médiévale des latitudines est en partie héritée du nominalisme [12]. Ainsi, Galilée ne cessera de s’insipirer de l’idée d’une assimilation de la vitesse à une grandeur intensive.
Enfin, le mathématisme archimédien est, pour Clavelin, la principale source doctrinale de Galilée. « surtout c’est l’exemple d’Archimède construisant la science de l’équilibre sur le modèle, et à l’aide, de la gémométrie, qui suggère à Galilée de transformer ce phénomène physique qu’est le mouvement naturellement accéléré en un objet mathématique dont les propriétés seront ensuite établies déductivement : placées dans cette perspective inconnue au xive siècle, les notions et indications apportées par la théorie des latitudines pouvaient alors manifester leur fécondité et contribuer de façon non négligeable à l’édification de la science nouvelle [13] ».
3’) Conséquence
L’influence de Platon et de l’atomisme fut donc minime. En effet, il faut distinguer entre les doctrines qui, comme négativement, purent justifier de remplacer le système aristotélicien par un autre système cosmologique explicatif et « les concepts » qui ont collaboré « directement à l’invention des idées et des concepts nouveaux ». Or, platonisme et atomisme ne font pas partie de la seconde catégorie, mais, et pour une part seulement, de la première catégorie. Font partie de la première les causes que nous avons énumérées ci-dessus et que Clavelin développe dans sa thèse. Par exemple, « au platonisme Galilée demande un alibi contre la tradition péripatécienne : il ne lui emprunte aucun concept, aucune idée méthodologique [14] ».
Nous l’avons vu, c’est cette originalité, cette spécificité de l’œuvre de Galilée qui explique l’intérêt toujours renouvelé pour les œuvres du Pisan.
3) Quelle perspective d’étude ?
Il est enfin intéressant de distinguer différentes manières d’aborder l’œuvre de Galilée. Il est possible de s’intéresser au Galilée scientifique voire ingénieur ou au Galilée philosophe. Or, l’opinion d’un Koyré ou d’un Clavelin est que Galilée fut beaucoup plus qu’un chercheur (a fortiori qu’un ingénieur, comme le fut, génialement, Leonard et les hommes de la Renaissance en général), il fut un philosophe : plus encore, sa révolution scientifique suppose une révolution en philosophie de la nature. Telle est aussi mon avis, même si mon interprétation de ce fait (qui est déjà, en réalité, une interprétation) diffère sur le fond. En effet, pour Clavelin (mais non pour Koyré), l’invention de la science classique par Galilée rend caduque la science aristotélicienne de part en part, est un progrès pur et simple ; nous verrons plus loin que cette opinion s’avère simpliste et même que la science actuelle la réfute.
Par ailleurs, ces dernières années, la connaissance de la science galiléenne a bénéficié d’importants apports historiques ; l’étude des manuscrits de la période padouane (1592-1610) a permis de beaucoup mieux comprendre la genèse de sa théorie du mouvement : les manipulations expérimentales ont joué un rôle important [15] ; l’ordre de découverte suivi par Galilée est nettement différent de l’ordre d’exposé que l’on trouve dans les Discorsi [16] ; enfin, on connaît beaucoup mieux les tentatives successives de Galilée qui l’ont amené à la découverte de se principes et leur présentation mathématique systématique [17].
Il est donc possible de faire une double approche de l’œuvre galiléenne : analytique et génétique ; synthétique et synchronique, transhistorique. Or, si la perspective génétique présente un intérêt évident, elle échoue à montrer l’importance de la révolution épistémologique et philosophique (seule une théorie mathématisée du mouvement naturel de la chute est à même d’en rendre compte) qui est la condition d’apparition de la nouvelle science ; mais la double réflexion, scientifique et philosophique, a crû de concert ; donc, ce que la réflexion distingue, l’histoire le confond et n’en montre donc pas la valeur prémilinaire. De plus, la forme finale de l’édifice fut « aussi celle sous laquelle, ne l’oublions pas, il fut reçu et joua le rôle qui fut le sien [18] ». Pour ces deux raisons, je privilégierai cette seconde approche qui a le mérite de la pédagogie sans nécessairement hériter des inconvénients d’une déformation de la pensée exposée.
4) Les premiers travaux de Galilée
Le premier Galilée, celui de Pise, « s’efforce de développer d’une façon cohérente et complète la dynamique de la «force impresse» – de l’impetus – » et il pousse « jusqu’au bout la mathématisation, ou mieux, l’archimédisation de la physique » qui commence chez son maître Benedetti.
Mais, avec beaucoup de logique, Galilée tire de la théorie de l’impetus l’incapacité pour le mobile de continuer indéfiniment dans son mouvement. Et, en cela, il est « le seul à l’avoir pleinement compris [19] ». Pourquoi ? « Le mouvement reste impossible et absurde, justement parce qu’il est le produit de la force motrice qui s’épuise en le produisant [20] ».
Galilée a donc nié le principe d’inertie, et il a aussi nié l’accélération de la chute [21]. « En effet, la chute d’un corps s’effectue en vertu d’une force constante : son poids ; elle ne peut donc avoir une autre vitesse que constante ». Certes, Galilée observait bien que les corps allaient s’accélérant en tombant. Mais, « cette accélération, nous dit-il, n’a lieu qu’au début du mouvement de la chute, jusqu’au moment où le corps qui tombe atteint sa vitesse propre, strictement proportionnelle, comme nous le savons, à son poids [22] ».
Mais en cette période, Galilée se forge les instruments mathématiques qu’il utilisera après pour se défaire de la théorie de l’impetus.
Comment va se faire la mathématisation ? Notamment par le raisonnement implicite suivant que résume Koyré [23] :
B) La révolution méthodologique
Je vais suivre l’apport successif du Dialogue et des Discours. Dans les Discours, comme dans le Dialogue sur les deux plus grands systèmes du monde (1632), Galilée fait dialoguer deux de ses amis, Salviati qui est son porte-parole et Sagredo, qui présente l’honnête homme, intellectuel éclairé, avec Simplicio, un personnage fictif représentant la science officielle, c’est-à-dire aristotélicienne.
La pensée de Galilée est encore qualitative et notionnelle dans le Dialogo. Elle n’apparaîtra quantitative que dans le Discorso. Il faudra l’apport d’un certain nombre de formulations mathématiques et d’un certain nombre d’expériences mécaniques autres pour que Galilée dépasse le Dialogue.
1) Exposé
« La géométrie est l’instrument le plus puissant pour aiguiser l’esprit et le disposer de manière parfaite à raisonner et à spéculer [24] ».
a) Lecture d’un passage célèbre
« Je suis bien contraint selon la nécessité, aussitôt que je conçois une matière ou substance corporelle, à concevoir en même temps qu’elle est délimitée et douée de telle ou telle figure, qu’elle est, par rapport à d’autres, grande ou petite, qu’elle est en tel ou tel lieu, qu’elle se meut ou est immobile… [il s’agit de ce qu’Aristote appelait les sensibles communs] Et par nul effort de l’imagination, je ne puis la séparer de ces conditions ; mais qu’elle doive être blanche ou rouge, amère ou douce, sonore ou muette, d’odeur agréable ou désagréable, je ne puis forcer l’esprit à devoir l’appréhender comme nécessairement accompagnée par de telles conditions ». Ainsi, « la philosophie est écrite dans ce grand livre – je parle de l’Univers – qui est constamment offert à notre contemplation, mais qui ne peut être lu jusqu’à ce que nous en ayons appris le langage et soyons devenus familiers avec les caractères dans lesquels il est écrit. Il est écrit dans le langage des mathématiques, et ses caractères sont des triangles, des cercles et d’autres formes géométriques, sans lesquelles il est humainement impossible d’en comprendre un seul mot ; sans lesquelles on erre en vain comme à travers un sombre labyrinthe [25] ».
Et voici ce que Galilée écrit quelques années plus tard, dans une lettre, reprenant la même heureuse métaphore, promise à un long avenir :
« Pour moi, à vrai dire, j’estime que le livre de la philosophie est celui qui est perpétuellement ouvert sous nos yeux ; mais comme il est écrit en caractères différents de ceux de notre alphabet, il ne peut être lu de tout le monde ; les caractères de ce livre ne sont autres que triangles, cercles, sphères, cônes et autres figures mathématiques, parfaitement appropriées à telle lecture [26] ».
Le texte est précis et important. Notons que le terme « substance corporelle » relève du vocabulaire médiéval : en ce sens, le Pisan apparaît souvent comme un cerveau classique dans un corps médiéval, une intelligence en avance sur les mots qui sont à sa disposition.
Quels sont les concepts que Galilée met en opposition ? On peut dresser un tableau des couples de notions : nécessaire-non nécessaire ; séparable-non séparable ; lié à plusieurs sens ou à un seul sens. En revanche, il faut refuser d’autres distinctions, comme abstrait-concret. Quelle est la pointe du texte ? La structure mathématique du réel sensible lui est essentielle, donc nécessaire, alors que les qualités sensorielles lui sont indifférentes, accidentelles, donc séparables. Galilée veut donc montrer que la géométrie est le langage de la nature.
Derrière cette distinction pointent deux autres distinctions : quantitatif-qualitatif, et objectif-subjectif.
La mathématisation de la nature a donc, pour Galilée, une validité universelle. Elle ne vaut pas pour la seule astronomie, mais pour les réalités sublunaires. On peut donner du monde matériel ordinaire « des démonstrations non moins rigoureuses que les autres et pareillement mathématiques », dit Salviati-Galilée [27].
b) Conséquence
Ce que la logique était à la philosophie de la nature d’Aristote, la mathématique l’est pour la physique galiléenne. L’art de démontrer, pour Galilée, ne s’enseigne plus dans les ouvrages logiques, mais dans les ouvrages mathématiques. Un exposé « démonstratif » est un exposé « géométrique [28] ». Aussi Galilée procède-t-il comme Euclide dans ses Eléments, par axiomes et théorèmes. Une telle manière de faire ne peut que profondément choquer un péripatéticien :
« Je me vois déjà rabroué par mes adversaires et je les entends me crier dans les oreilles qu’une chose est de traiter la Nature en physicien et autre chose en mathématicien, que les géomètres doivent demeurer dans leurs songeries et ne pas se mêler des sujets philosophiques où la vérité est fort différente de la vérité mathématique. Comme si la vérité n’était pas une. Comme si la géométrie, à notre époque, pouvait porter préjudice au développement de la vraie philosophie. Comme s’il était impossible d’être philosophe et géomètre, comme si celui qui sait la géométrie ne pouvait savoir la physique ni raisonner en physicien des problèmes de physique [29] ».
c) Confirmation
Confirmation de cette vision mathématique est fournie par la conviction qui habite Galilée et ne cessera de croître après lui, selon laquelle c’est Dieu lui-même a parlé mathématiquement (« avec nombre, poids et mesure », dit le livre des Proverbes) dans la nature. La science géométrique accomplit donc le dessein de Dieu ; plus encore, elle fait participer à sa science, sinon en étendue, du moins en profondeur. Lisons un passage de la fin de la première journée du Dialogo dei Massimi Sistemi. Galilée fait état d’une distinction éclairante entre extension et profondeur (ou certitude) :
« En extension, c’est-à-dire au point de vue de la multitude des choses intelligibles, qui sont en nombre infini, l’entendement humain est comme rien quoiqu’il puisse saisir un millier de propositions ; car mille au regard de l’infinité est comme un zéro.
« Mais en prenant acte de l’entendement sous l’angle de son intensité, l’expression signifiant la perfection concernant telle ou telle proposition, je dis que l’intellect humain en entend certaines et en a la certitude absolue tout autant que la Nature elle-même et telles sont les sciences mathématiques pures, à savoir la géométrie et l’arithmétique. En de telles sciences, l’intellect divin connaît infiniment plus de propositions, puisqu’il les sait toutes ; mais de ce peu que saisit l’intellect humain, je crois que la connaissance (humaine) égale la divine en certitude objective, puisqu’elle arrive à comprendre la nécessité, au-dessus de laquelle il ne peut y avoir de certitude plus grande [30] ».
En élevant l’intelligence de l’homme au niveau de la science divine par la connaissance mathématique, Galilée surévalue la capacité de l’intelligence. De ce point de vue, Galilée tombe dans la même erreur que la scolastique, mais en sens inverse. La première majorait indûment la capacité qu’a la raison philosophique de connaître le réel et le second la capacité de l’intelligence mathématique.
Il est aussi incontestable que l’avers de ce prométhéisme est la confiance accordée à l’intelligence.
2) Première objection
L’absence de droites et de cercles parfaits dans la nature n’est pas une objection contre le rôle primordial de la géométrie en physique. En effet, la géométrisation ne vaut pas seulement les mouvements réguliers et les formes régulières, qui, peut-être, ne se trouvent pas du tout dans la nature, mais elle vaut aussi pour les formes irrégulières. La forme irrégulière est aussi géométrique qu’une forme régulière ; elle est seulement plus compliquée. La différence est donc accidentelle.
3) Seconde objection
Cette géométrisation de la nature est-elle vraiment révolutionnaire ? Tout le monde va répétant que Galilée est le premier à avoir soumis la nature à la question mathématique. Or, n’est-ce pas là le projet pythagoricien, relayé par Platon, Euclide et Archimède ? D’ailleurs, Alexandre Koyré a beaucoup fait pour dégager l’aspect « platonicien » de la pensée galiléenne. Koyré aime dire de Galilée qu’il est un platonicien. La révolution fondamentale, décisive a donc été opérée dès les Grecs.
Dans la perspective historique qui est la nôtre se pose donc une question aiguë. L’apport de Galilée est-il vraiment original ? En effet, nous avons pris le temps de voir que l’astronomie des Grecs, tant dans l’école pythagoro-platonicienne que chez Aristote et l’école aristotélicienne d’une part avaient comme objectif de « sauver les apparences », d’autre part avaient recours à une vision mathématicienne de la nature : la réalité cachée explicative des apparences est de nature géométrique. Qu’est-ce que Galilée nous dit de plus ? Ne cherche-t-il pas lui aussi à faire parler mathématiquement la nature ? Sa méthode scientifique ne se fonde-t-elle pas aussi sur la double conviction qu’il faut dépasser les apparences qualitatives pour découvrir le langage secret de la nature qui est le langage des chiffres ? Certes, Galilée a à sa disposition une connaissance beaucoup plus précise des astres, grâce à sa lunette ; certes, Galilée étendra cette méthode à la dynamique avec beaucoup plus de rigueur. Mais, au fond, la différence n’est-elle pas de degré (dans la précision et la rigueur) et non pas de nature ? Le débat, on le voit, est important.
Ici se profile un des éléments du débat sur la conception continuiste ou discontinuiste de l’histoire dont je parlerai dans la conclusion. Répondons à la question sans entrer dans le débat épistémologique plus global. Je crois qu’il faut maintenir la radicale nouveauté de l’approche moderne et d’abord galiléenne de la nature. Pour la première fois, la science physico-mathématique est établie comme une véritable science de l’univers qui se substitue à la cosmologie philosophique de l’école. En quoi consiste l’originalité de la nouvelle approche ?
Dominique Dubarle se refuse à assimiler purement et simplement la vision physico-mathématique des platoniciens et celle de Galilée. Pour le montrer, il introduit trois distinctions éclairantes entre la physique archimédienne et la physique galilénne, distinctions qui sont autant de principes méthodologiques pour la pensée scientifique [31]. Résumons-les.
a) Première différence
Cette différence concerne l’usage des mathématiques. Pour le platonicien (du moins le platonicien grec, si l’on veut faire de Galilée un platonicien classique ou moderne), l’idéalisation mathématique est la fin dernière de la science : il s’agit de dépasser le sensible et le changeant pour enfin retrouver l’entité mathématique incorruptible. Sauver les apparences, c’est rejoindre le monde immuable des êtres géométriques que le monde sensible trahit, même s’il en participe. En regard, Galilée fait de la mathématique non pas une fin mais un moyen, un chemin : la recherche de l’idéalité mathématique n’a pas d’autre but que de permettre de mieux comprendre la nature. Précisément, Galilée a l’intuition que, pour comprendre le mouvement, il faut simplifier les expériences réelles qui sont extraordinairement complexes ; pour cela, il faut concevoir des expériences approchées et idéalisées ; or, c’est la mathématique qui permet de rendre compte de ces expériences : elle est la méthode par excellence de systématisation d’une approximation rationnelle de l’observation sensible.
Pour reprendre une distinction aristotélicienne, on pourrait dire que l’usage que le platonicien grec fait de la mathématique est formel, alors que celui de Galilée est matériel.
b) Seconde différence
Une autre différence porte sur le rôle non pas de la mathématique mais de l’observation sensible. Pour le mathématisme ancien, le perçu, le donné sensible est un point de départ mais surtout pas un point d’arrivée : il est l’occasion d’élaborer une construction abstraite, une intuition pure, mais sitôt quitté le réel, l’intellect lui donne un congé définitif. « Ainsi pense Platon. Archimède lui-même, qui est platonicien en même temps qu’ingénieur, ne semble guère, dans son œuvre écrite du moins, dépasser beaucoup l’attitude platonicienne. Une fois obtenu le thème de ses ‘théorèmes’ de statique, sa pensée s’établit dans une sorte d’indifférence au perçu et aux essais expérimentaux que la pensée pourrait faire à ce propos [32] ». Mais, en définitive, cette conviction vaut de tous les Grecs : pour eux, « il importe très peu de savoir si – comme nous le dit Platon, en faisant des mathématiques la science par excellence – les objets de la géométrie possèdent une réalité plus haute que celle des objets du monde sensible ; ou si – comme nous l’enseigne Aristote pour qui les mathématiques ne sont qu’une science secondaire et «abstraite» – ils n’ont qu’un être «abstrait» d’objets de la pensée : dans les deux cas entre les mathématiques et la réalité physique il y a un abîme. Il en résulte que vouloir appliquer les mathématiques à l’étude de la nature, c’est commettre une erreur et un contresens. Il n’y a pas dans la nature de cercles, d’ellipses ou de lignes droites [33] ». Plus généralement, pour un Grec, le monde de la mathématique est le monde du sur-mesure rigoureux et précis, alors que le monde de la nature est celui de l’à peu près et du plus ou moins.
Or, pour Galilée, l’observation sensible, la réalité perçue sont le point de départ, mais aussi le point d’arrivée de la démarche scientifique : non seulement la théorie s’élabore à son contact, et on sait avec quelle rigueur, ne laissant tomber aucune des données observées, mais il lui faut y revenir : une théorie mathématique qui ne rendrait pas compte des apparences sensibles n’aurait aucune raison d’être.
On pourrait dire que la hiérarchie des plans sensibles et géométriques s’inverse : c’est l’évidence empirique, le réalisme de l’observation qui est désormais la puissance régulatrice.
A-t-il fallu la foi chrétienne en l’Incarnation pour revaloriser le monde sensible ?
c) Troisième différence
À ces deux différences épistémologiques, enracinées dans le sujet connaissant, est jointe, comme son fondement, une différence objective : pour le platonicien au sens restreint, il y a un total divorce entre le monde sensible et le monde mathématique. En revanche, pour Galilée, c’est dans la nature qu’il retrouve la mathématique : rappelons-nous le célèbre passage où il manifeste son désir de lire géométriquement l’univers.
Mais cette troisième différence présente aussi une face subjective : si Galilée refuse de cantonner la mathématique dans un monde séparé, mais en fait descendre les exigences dans la nature (ce qui est une démarche en fait aristotélicienne), il dépasse le régionalisme platonicien et tend à universaliser la mathématique. Celle-ci cesse d’être seulement céleste et séparée. De plus, Galilée ne cherchera pas seulement à sauver les apparences mais à en rendre compte de manière causale : il veut
« penser ce qui se passe et […] le bien penser. […] Avec Galilée, l’intelligence théoricienne […] cherche non seulement à connaître avec précision mais à bien penser le réel, à comprendre comment les choses se produisent, sinon à saisir le pourquoi originaire de leur production. […] Faire l’Univers explicable, tel est, déjà avec Galilée, le but de la méthode scientifique [34] ».
Aussi, Galilée n’est-il pas positiviste, au sens où, depuis Comte, le positivisme nie les causes au profit de la seule empiricité des lois : pour lui, la science est une recherche de l’intelligibilité non seulement universelle et descriptive, mais explicative.
Dans le langage actuel, Galilée est donc un physicomathématicien et le platonicien est un mathématicien.
Pascal Ide
[1] Maurice Clavelin, La philosophie naturelle de Galilée. Essai sur les origines et la formation de la mécanique classique, Paris, Librairie Armand Collin, 1968, p. 385.
[2] Galilée un monde nouveau, coll. « Génies du monde », Paris, Librairie Jules Tallandier, 1976, p. 2. Il faudrait préciser « fondateur de la science moderne », et non pas de la pensée moderne.
[3] Alexandre Koyré, « Galilée et Platon », p. 186.
[4] Bibliographie sélective
- a) Primaire
1’) En italien, l’édition de référence est Opere di Galileo Galilei, Publiées par A. Favaro, Florence, Éd. Nazionale, G. Barbèra, 20 volumes, 1890 à 1909, réimpression (de plus en plus rapide !), 1929-1939, 1964-1966 et 1968.
2’) En français
– L’Essayeur de Galilée, trad. Ch. Chauviré, coll. « Annales littéraires de l’université de Besançon », Paris, Les Belles Lettres, 1980.
– Le Messager céleste, trad. I. Pantin, Paris, Les Belles Lettres, 1992.
– Le Messager des étoiles, trad., intr. et notes de Fernand Hallyn, Paris, Seuil, 1992.
– Dialogue sur les deux grands systèmes du monde, trad. R. Fréreux avec le concours de François de Gandt, Paris, Seuil, 1992. Il est contenu dans le tome VII de l’édition nationale et sera cité Dialogue.
– Discours et démonstrations mathématiques concernant deux sciences nouvelles, prés., trad. et notes de Maurice Clavelin, Paris, Armand Colin, 1970 ; éd. révisée Paris, PUF, 1995. Il est contenu dans le tome VIII de l’édition nationale et sera cité Discours.
- b) Secondaire
- Boffito, Bibliografia galileiana, 1896-1940, Rome, 1940.
1’) Introduction : L. Geymonat, Galilée, trad. F. M. Rosset, Paris, Robert Laffont, 1968, réédité en coll. « Points-Sciences », Paris, Seuil, 1992. Un petit livre de présentation Galilée un monde nouveau, coll. « Génies du monde », Paris, Librairie Jules Tallandier (61, rue de la Tombe Issoire 75680 Paris, Cedex 14), 1976.
2’) Vie : Stillman Drake, Galileo at Work. His Scientific Biography, Chicago, Londres, University of Chicago Press, 1978.
3’) Études approfondies
– Collectif, Galilée. Aspects de sa vie et de son œuvre, coll. « Centre international de synthèse », Paris, PUF, 1968.
– Maurice Clavelin, La philosophie naturelle de Galilée. Essai sur les origines et la formation de la mécanique classique, Paris, Librairie Armand Collin, 1968, repris au même format dans la « Bibliothèque de l’histoire de l’humanité », Paris, Albin Michel, 1996. Bibliographie.
– Stillman Drake, Galileo Studies. Personality. Tradition and Revolution, Ann Arbor, University of Michigan Press, 1970, traduit en français Galilée, trad. J. P. Scheidecker, Arles, Actes Sud, 1986.
– B. Kouznetsov, Galilée, trad. M. Rouzé, Moscou, Mir, 1973.
– Alexandre Koyré, Chute des corps et mouvement de la terre de Kepler à Newton (Histoire et documents d’un problème), trad. Jacques Tallec, coll. « L’histoire des sciences. Textes et études », Paris, Vrin, 1973. Études galiléennes, Paris, Hermann, 1940. Comporte trois intéressantes études « A l’aube de la science classique » « La loi de la chute des corps. Descartes et Galilée » ; « Galilée et la loi d’inertie » ; Études newtoniennes, coll. « Bibliothèque des idées », Paris, NRF-Gallimard, 1968. Études d’histoire de la pensée scientifique, Paris, P.U.F., 1966, et coll. « tel », Paris, Gallimard, 1973.
– Anne-Lise Maier, Die Vorläulfer Galileis in XIV Jahrhundert, Roma, Edizioni di storia e letteratura, 1949.
– Pietro Redondi, Galilée hérétique, coll. « Bibliothèque des histoires », Paris, Gallimard, 1985.
– William Shea, La révolution galiléenne. De la lunette au système du monde, trad. François de Gandt, Paris, Seuil, 1992. Avec bibliographie mise à jour.
– Paul Tannery, Galilée et les principes de la dynamique, Mémoires scentifiques, Paris, T. VI, 1926.
– William A. Wallace, Galileo’s Early Notebooks. The Physical Questions, Notre Dame, University of Notre Dame Press, 1977. Et ses autres ouvrages, notamment Galileo and his Sources. The Heritage of the Collegio Romano ni Galileo’s Science, Princeton, Princepton University Press, 1984. Galileo’s Logic of Discovery and Proof, Dordrecht-Boston-Londres, Kluwer Academic Publications, 1992.
– Winnifred L. Wisan, « The New Science of Motion. À Study of Galileo’s De Motu Locali », in Archive for History of Exact Sciences, 13 (1974), p. 103-206. « Galileo’s Scientific Method. À Reexamination », in New Perspectives on Galileo, Éd. R. E. Butts et J. C. Pitts, Dordrecht-Boston, D. Reidel Publ. Co, 1978, p. 1-57. « Mathematics and Experiment in Galileo », in Annali dell’Istituto e Museo della scienza di Firenze, 1977, fasc. 2, p. 149s.
- c) Sur l’affaire Galilée
– Coll. sous la dir. du cardinal Paul Poupard, Galileo Galilei. 350 ans d’histoire, 1633-1983, Paris, Desclée, 1983. Notamment l’article de François Russo, « Galilée et la culture théologique de son temps ».
– Coll. sous la dir. du cardinal Paul Poupard, Après Galilée. Science et foi nouveau dialogue, Paris, DDB, 1994.
– Pierre Costabel, « L’atomisme, face cachée de la condamnation de Galilée ? », in La Vie des Sciences, tome 4, 1987, p. 349-365. Pierre-Noël Mayaud a réfuté cette interprétation (« Une nouvelle affaire Galilée ? », in Revue d’histoire des sciences, XLV, 2/3, avril-septembre 1992, p. 161-230).
– André-Marie Dubarle, « Les principes exégétiques et théologiques de Galilée concernant la science de la nature », Revue des sciences philosophiques et théologiques, 50 (1966), p. 67-87.
– Jean-Pierre Longchamp, L’affaire Galilée, Paris, Le Cerf, 1989.
– Emile Namer, L’affaire Galilée, Paris, Gallimard, 1985.
– Pietro Redondi, Galilée hérétique, trad., Paris, Gallimard, 1985.
– Isabelle Stengers, « Les affaires Galilée », in Eléments d’histoire des sciences, sous la dir. de Michel Serres, Paris, Bordas, 1990, p. 223-249.
[5] Maurice Clavelin, La philosophie naturelle de Galilée, p. 177.
[6] Ibid., p. 461 à 465.
[7] Ibid., p. 463.
[8] Ibid., p. 462.
[9] Ibid., p. 464 et 465.
[10] Ibid., p. 461.
[11] Ibid.
[12] Ibid., p. 463.
[13] Ibid., p. 462.
[14] Ibid., p. 462.
[15] Stillman Drake, Galileo at Work, p. 36-133.
[16] Winnifred L. Wisan, « The New Science of Motion ».
[17] Cf. Paolo Galluzi, Momento. Studi galileiani, Roma, 1975.
[18] Maurice Clavelin, La philosophie naturelle de Galilée, p. vi. Il ne renonce donc en rien à cette perspective 28 ans plus tard la première édition de son grand ouvrage sur Galilée.
[19] Ibid., p. 65.
[20] Ibid., p. 64.
[21] Ibid., p. 65s.
[22] Ibid., p 66 et 67.
[23] Ibid., p. 73.
[24] Galilée, Discours, tome VIII, p. 327.
[25] Il Saggiatore, in Le Opere di Galileo Galilei, Florence, Éd. À Favaro, 20 vol., 21929-1939, vol. VI, p. 232, trad. Ch. Chauviré, L’Essayeur de Galilée, coll. « Annales littéraires de l’université de Besançon », Paris, Les Belles Lettres, 1980, p. 141. Cf. le commentaire de Michel Henry qui cite une partie de ce célèbre passage (« Ce que la science ne sait pas », La Recherche n° 208, mars 1989, p. 422 à 426, ici p. 424).
[26] Lettres à Fortunio Liceti, janvier 1641, in Opere, vol. XVIII, p. 295, trad. Paul-Henri Michel, in Galilée. Dialogues et lettres choisies, Paris, 1966, p. 340.
[27] Discours, Ière Journée, 51, p. 8.
[28] Ibid., 46, p. 4.
[29] Galilée, fragment relatif au Discours sur les corps flottants, 1612, cité par Maurice Clavelin, La philosophie naturelle de Galilée, p. 422.
[30] Cité par
[31] Dominique Dubarle, « La méthode scientifique de Galilée », p. 93-99.
[32] Ibid., p. 96.
[33] Alexandre Koyré, « Du monde de l’ ‘à-peu-près’ à l’univers de la précision », in Études d’histoire de la pensée philosophique, coll. « tel », Paris, Gallimard, 1971, p. 341-362, ici p. 342.
[34] Ibid., p. 98 et 99.