Études d’histoire de la pensée scientifique

De l’hantise de la circularité

« C’est autour de l’ustensile que l’expérience analytique nous incite à voir tourner tout ce qui s’énonce du rapport sexuel. Cela est une nouveauté, je veux dire répond à l’émergence d’un discours qui n’était jamais encore venu au jour, et qui ne saurait se concevoir sans la préalable émergence du discours de la science, en tant qu’il est insertion du langage sur le réel mathématique.¹Lacan J., Le Séminaire, livre xix, …ou pire, Paris, Seuil, 2011, p. 100.»

Des ellipses de Kepler

au tournant galiléen

Les Études d’histoire de la pensée scientifique constituent une série de textes dont l’objet central est la naissance de la science moderne. Ce merveilleux et plaisant recueil comprend trois parties distinctes consacrées à la science du Moyen Age et de la Renaissance, à Galilée, et enfin à des mathématiciens et savants de premier plan, tels Mersenne, Cavalieri, Gassendi, Riccioli et Pascal. La plus importante section de l’ouvrage²Près de la moitié de l’ouvrage est consacrée à Galilée. Rappelons que le livre rassemble des écrits ou articles épars qui jusqu’à l’époque de la première édition n’étaient pas d’un accès facile, inédits pour quelques-uns. Le plus ancien date de 1930, et le plus récent de 1963. montre en quoi Galilée constitue une coupure épistémologique essentielle quant à l’abord du réel de la physique par le nombre ; ce que nous rappelle incidemment Lacan à un détour fondamental de son Séminaire …ou pire le 3 mars 1972 : « Pour ce qui est son grand tournant, le tournant galiléen pour le nommer, celle-ci [la science] s’est fiée décidément au nombre comme tel, au Un que nous pouvons qualifier d’individuel et à ce qui s’énonce dans le registre de la logique des nombres.³Ibid., p. 141.» Galilée réalise en effet le point de bascule étrange et mystérieux de l’Un de l’intuition ontologique aristotélicienne à « l’Un réel⁴Ibid., p. 140.» du nombre, avec dans l’intervalle l’abord inédit par Kepler des orbes des corps célestes conçus comme réalités punctiformes.

Alexandre Koyré montre que cette astronomie, s’insérant sur le réel du nombre, est paradoxalement inséparable d’une certaine « enveloppe théologique⁵Cf. Lacan J., Le Séminaire, livre xvi, D’un Autre à l’autre, Paris, Seuil, 2006, p. 283.» nouée par ailleurs à une sorte « d’hantise de la circularité», commençant sérieusement à vaciller avec entre autres d’innombrables travaux sur les coniques et les infinis. « L’œuvre de Kepler, souligne Koyré, procède d’une conception nouvelle de l’ordre cosmique, fondée elle-même sur l’idée renouvelée du Dieu-géomètre, et c’est l’union de la théologie chrétienne avec la pensée de Proclus qui permet au grand astronome de s’affranchir de la hantise de la circularité qui avait dominé la pensée antique et médiévale (et encore celle de Copernic).⁶Koyré A., Études d’histoire de la pensée scientifique, Paris, Gallimard, 1973, p. 12.» Mais Kepler garde paradoxalement l’idée d’un cosmos à structure finie, c’est-à-dire d’un monde clos parfaitement sphérique⁷Cette notion sera développée par Koyré dans son livre Du monde clos à l’univers infini, Paris, Gallimard, 1973, p. 83.. La conception aristotélicienne d’un Univers s’ordonnant autour d’un « point-maître Lacan⁸J., Le Séminaire, livre xx, Encore, Paris, Seuil, 1975, p. 42.» reste en effet prégnante à l’époque de Kepler.

Comme Lacan l’a dit, quant à l’hypothèse d’une « unité » dont se soutient tout monocentrisme : « Pour bouffon que ce soit, c’est tenace.⁹Lacan J., Autres écrits, Seuil, 2001, p. 422.» »On ne comprend pas véritablement l’œuvre de l’astronome [Kepler], ni celle du mathématicien, si on ne la voit pénétrée de la pensée du philosophe et du théologien.¹⁰Koyré A., Études d’histoire de la pensée scientifique, op. cit., p. 12.» L’héliocentrisme de Copernic n’est pas très loin, et n’est en fait qu’un rejeton d’une théologie périmée, continuant néanmoins à dominer l’esprit scientifique des xvi^e et xvii^e siècles. Si Copernic met au centre de son univers le luminaire chargé d’éclairer la raison et d’assigner aux mots une signification absolue, Kepler, « plus héliolâtre que Copernic¹¹Ibid. p. 95.», est paradigmatique d’une position ambiguë : « Le même homme qui proclama l’unité de la matière dans l’Univers et affirma que ubi materia, ibi geometrica, échoua dans l’établissement de la base de la science physique moderne pour une seule et unique raison : il croyait que le mouvement était, ontologiquement, d’un niveau d’être plus élevé que le repos.¹²Ibid., p. 209.» L’abandon d’une telle hiérarchie quant aux mouvements ne se fait pas sans mal, comme le déploie admirablement Koyré. Dans cet esprit pénétré d’ontologies éparses, Galilée, ne croyant pas, semble-t-il, à la dernière sphère des fixes d’Aristote, aura à lutter contre les conceptions ontologiques d’effort et d’impetus, avec son principe d’inertie qu’il ne formule pas pour autant comme tel ; c’est Descartes qui le fera. Corrélativement, la notion d’expérience en physique moderne devient avec Galilée une matérialisation de la théorie qui ainsi la précède : « Car c’est la pensée, la pensée pure et sans mélange, et non l’expérience et la perception des sens, qui est à la base de la “nouvelle science” de Galileo Galilée.¹³Ibid. p. 210.» C’est un point capital sur lequel Koyré revient sans cesse dans ses écrits.

Positions de la science et du sujet

Il s’agit donc pour Koyré de montrer la transition « Du monde de l’“à-peu-près” à l’univers de la précision¹⁴Koyré A., Études d’histoire de la pensée scientifique, op. cit., p. 341.», avec « la création des instruments scientifiques qui ont rendu possible le passage de l’expérience qualitative à l’expérimentation quantitative de la science classique, enfin, les origines du calcul infinitésimal. L’histoire de la pensée scientifique, telle que je l’entends et m’efforce de la pratiquer, nous dit-il, vise à saisir le cheminement de cette pensée dans le mouvement même de son activité créatrice¹⁵Ibid., p. 14.». On remarquera, quant à la méthode suivie par Koyré, une certaine parenté avec le discours analytique, dans la mesure où le savoir de la science alors en train de naître dans un contexte nébuleux et féroce (l’inquisition était bien présente…), est mis en position de vérité.

En effet, Koyré démontre les impasses de physiciens, philosophes ou mathématiciens, tels un Roberval, un Cavalieri ou un Barrow, en inscrivant leurs œuvres dans « leur milieu intellectuel et spirituel », afin « de les interpréter en fonction des habitudes mentales, des préférences et des aversions de leurs auteurs¹⁶Ibid., p. 14.». Nous avons à cet égard dans l’ouvrage de Koyré des études fines et très précises montrant en quoi notre physique s’insère à son origine dans la mathématique des nombres et des écritures de la géométrie. Le livre de la Nature est écrit en « caractères géométriques¹⁷Ibid., p. 211.», tel est l’axiome galiléen. « C’est cette découverte de la structure rationnelle de la nature qui a formé la base a priori de la science expérimentale moderne et a rendu sa constitution possible.¹⁸Ibid., p. 211.»

Dans le même mouvement, Koyré élucide subtilement en quoi le platonisme et l’aristotélisme joueront un rôle de premier plan dans la civilisation arabo-islamique du Moyen Âge, transmettant ainsi à l’Occident latin l’héritage dit classique. En effet, les savants arabes lisent, étudient et enseignent les textes d’Aristote et de Platon. C’est sous l’égide d’un hyperplatonisme doublé d’un aristotélisme aménagé que notre science naîtra. Koyré montre latéralement en quoi les doctrines relatives à la révélation et au prophétisme deviennent incompatibles avec celles des philosophes grecs de l’Antiquité, lesquelles sont en effet remaniées avec la création de nouveaux appareils symboliques infléchissant notre abord du temps et de l’éternité.

La science plus ou moins balbutiante, les doctrines du Mal et celles relatives à l’âme se nouent ainsi autour d’une notion de la divinité qui prend une nouvelle orientation : « Or, si c’est autour de l’âme, image divine, que s’organise la conception épistémologique et métaphysique du platonisme médiéval, cette conception se fera valoir dans toutes les démarches de la pensée.¹⁹Ibid., p. 37.» Les preuves de l’existence de Dieu, centrales dans la métaphysique médiévale, sont à cet égard caractéristiques. On sait que Descartes y sera très sensible. Avec ce dernier, Dieu deviendra le garant supposé d’un « savoir vrai », comme point d’horizon d’une infinitisation du monde : « La dissolution du Cosmos, je le répète, insiste Koyré, voilà me semble-t-il la révolution la plus profonde accomplie ou subie par l’esprit humain depuis l’invention du Cosmos par les Grecs. C’est une révolution si profonde, aux conséquences si lointaines, que pendant des siècles, les hommes – à de rares exceptions, dont Pascal – n’en ont pas saisi la portée et le sens ; maintenant encore [et aujourd’hui ?] elle est souvent sous-estimée et mal comprise.²⁰Ibid., p. 171.»

Dans ce nouvel esprit scientifique en train d’émerger Koyré montre, textes à l’appui, que c’est « la reprise et l’assimilation de l’œuvre archimédienne qui sont à la base de la révolution scientifique qui s’accomplira au xvii^e siècle, comme c’est la méditation des livres d’Apollonius sur les coniques qui seule rendra possible la révolution astronomique opérée par Kepler ²¹Ibid., p. 53.». Tout un corpus de textes mathématiques sur le calculus, le calcul intégral et la géométrie projective, mettant en jeux des « infiniment petits », viennent en effet à infléchir l’abord de la mécanique céleste.

Dans son texte « La science et la vérité », Lacan fera grand cas de ces articulations quant à cette « mutation » décisive et radicale donnant naissance à « La science au sens moderne, sens qui se pose, nous dit-il, comme absolu²²Lacan J., Écrits, Paris, Seuil, 1966, p. 855.» : « Cette position de la science se justifie d’un changement de style radical dans le tempo de son progrès, de la forme galopante de son immixtion dans notre monde […]. À tout cela nous paraît être radicale une modification dans notre position de sujet, au double sens : qu’elle y est inaugurale et que la science la renforce toujours plus. Koyré ici est notre guide et l’on sait qu’il est encore méconnu.²³Ibid., p. 855-856.» Si bien que la notion même d’expérience change radicalement de statut.

Instruments et théories incarnées

L’experimentum en effet n’est plus une simple observation du monde avec ses courantes intuitions ontologiques, mais une question posée à la Nature avec des symboles mathématiques : « [Galilée] sait qu’il ne suffit pas d’observer ce qui est, ce qui se présente normalement et naturellement aux yeux, qu’il faut savoir formuler la question et qu’il faut, en plus, savoir déchiffrer et comprendre la réponse, c’est à dire appliquer à l’experimentum les lois strictes de la mesure et de l’interprétation mathématique.²⁴Koyré A., Études d’histoire de la pensée scientifique, op. cit., p. 59.» D’où la construction de nouveaux instruments, comme le pendule ou le télescope, « dans le sens le plus fort du terme : ce sont des incarnations de la théorie. Le télescope galiléen, formule Koyré, n’est pas simple perfectionnement de la lunette “batave” ; il est construit à partir d’une théorie optique ; et il est construit pour un certain but scientifique, à savoir pour révéler à nos yeux des choses qui sont invisibles à l’œil nu. Nous avons là le premier exemple d’une théorie incarnée dans la matière qui nous permet de franchir les limites de l’observable, au sens de ce qui est donné à la perception sensible, fondement expérientiel de la science prégaliléenne²⁵Ibid., p. 59.».

De fait, ces ustensiles sont des organes ou des pièces détachées de la théorie. C’est un point capital sur lequel Koyré revient à différentes reprises dans ses textes d’épistémologie. Lacan²⁶Cf. notre citation liminaire et voir plus loin ce que Lacan formule sur L’Horloge de Huyghens. le soulignera à l’occasion dans ses Écrits. « Au xvii^e siècle, au contraire [de la science optique du Moyen Age] l’invention du télescope a été l’occasion d’un développement de la théorie, et fut suivie par l’essor de la technique.²⁷Koyré A., Ibid., p. 75.» C’est en usant de son télescope, en découvrant par exemple des satellites de Jupiter, que Galilée « liquide » en quelque sorte la cosmologie de son époque. Cependant, il serait funeste de mettre l’étude de la lumière comme moteur du développement de la science ; c’est plutôt un nouvel usage de la lettre mathématique qui est en fait ici pivot.

Le principe d’inertie

et l’impossible dans le réel

Galilée marque ainsi une coupure radicale : la physique mathématique « se fait corps », en ce sens où elle se matérialise dans des instruments symboliques ayant pour fonction d’interpréter mathématiquement le réel de la physique. C’est « sur la base de la physique galiléenne, de son interprétation cartésienne, que se construira la science telle que nous la connaissons, notre science, et que pourra se construire la grande et vaste synthèse du xvii^e siècle, celle qui a été accomplie par Newton²⁸Ibid., p. 60. Koyré consacrera une étude précise aux écrits de Newton dans son livre Études newtoniennes.».

Galilée se sépare difficilement, mais néanmoins de façon décisive, des conceptions ontologiques de la forza ou de l’impetus (sorte de cause ontologique inhérente au mouvement), quand il postule celle de l’inertia, impensable même pour un Léonard de Vinci²⁹Ibid., p. 113. : « le principe d’inertie occupe une place éminente dans la mécanique classique, par contraste avec celle des Anciens. Il y est la loi fondamentale du mouvement ; il règne implicitement sur la physique de Galilée, explicitement sur celle de Descartes et de Newton³⁰Ibid., p. 169.». Alexandre Koyré montre que la confusion entre l’accélération par rapport à l’espace et celle par rapport au temps sera toutefois difficile à défaire.

C’est un impossible dans le réel qui s’introduit avec Galilée. En effet, « un mouvement rectiligne uniforme est absolument impossible et ne peut se produire que dans un vide³¹Ibid., p. 185.». C’est le tournant galiléen. L’explication du réel par l’impossible est un point sur lequel Koyré met un accent singulier : « Il n’est pas étonnant que l’aristotélicien se soit senti étonné et égaré par ce stupéfiant effort pour expliquer le réel par l’impossible³²Ibid., p. 185.». Le fantasme du mouvement éternel des sphères célestes aristotélicien est ainsi mis à sac par l’impossible que recèle le postulat du principe d’inertie : « La physique moderne, c’est à dire celle qui est née avec et dans les œuvres de Galileo Galilei et s’est achevée dans celle d’Albert Einstein, considère la loi d’inertie comme sa loi la plus fondamentale.³³Ibid., p. 197.» Qu’un corps en mouvement ou non reste dans son état de repos ou de mouvement aussi longtemps que cet état n’est pas soumis à l’action d’une force extérieure n’est pas a priori une évidence.

Il faudra un Newton pour que la chose soit établie de façon plus ferme, c’est à dire mathématiquement : « Le concept galiléen du mouvement (et de même que celui de l’espace) nous paraît tellement naturel que nous croyons même que la loi d’inertie dérive de l’expérience et de l’observation, bien que, de toute évidence, personne n’a jamais pu observer un mouvement d’inertie, pour cette simple raison qu’un tel mouvement est entièrement et absolument impossible.³⁴Ibid., p. 199.» Corrélativement, la loi de chute des graves de Galilée formule que dans le mouvement de celle-ci les vitesses des corps tombant dans le vide croissent proportionnellement au temps, si bien que leur accélération est constante, et donc que tous les corps dans le vide tombent à la même vitesse. Koyré souligne incidemment qu’il s’agit là d’abord d’« expériences de pensée³⁵Ibid., p. 225.» ; comme on peut imaginer aujourd’hui dans la physique quantique un dispositif dans lequel un photon est envoyé sur un écran percé d’un trou ; Einstein, Feynman, et aussi bien d’autres physiciens éminents, ne s’en privaient pas… C’est un trait caractéristique du physicien moderne : « En effet, c’est une méthode extrêmement féconde qui, incarnant en quelque sorte, dans des objets imaginaires, les exigences de la théorie, permet de concrétiser cette dernière et de comprendre le réel sensible comme une déviation du modèle pur qu’elle nous offre.³⁶Ibid., p. 265.»

Modéliser dans la science moderne le réel consiste à imaginer comment celui-ci « fonctionne », c’est à ce niveau que le fantasme d’une universalisation du réel entre en jeu. Koyré pointe cependant les dangers d’une concrétisation à outrance de ces expériences. La « hantise de la circularité » chez Galilée est à cet égard assez surprenante quand on songe qu’il élude pour une large part la notion d’ellipse quant aux orbes célestes de Kepler…

Paradoxes de la science

et malaise dans la civilisation

S’appuyant sur les écrits de Koyré – entre autres ceux que nous évoquons ici –, Lacan y fait référence dans sa « Radiophonie » : « Le pas de Galilée consiste en ce que par son truchement la loi d’inertie entre en jeu dont va s’éclairer cette ellipse.³⁷Lacan J., Autres écrits, Paris, Seuil, 2001, p. 422. Lacan consacre de longues pages à cette problématique dans Radiophonie. La référence à Koyré est essentielle : « on sait que je suis formé, affirme-t-il, aux écrits de Koyré là-dessus » (Ibid., p. 429).» Ce n’est pas tellement le ça tourne des corps célestes qui est essentiel mais un ça tombe³⁸Cf. Lacan J., Le Séminaire, livre xx, Encore, op. cit., p. 43. Lacan reprend son investigation épistémologique déployée dans « Radiophonie ». Quant au ça tombe propre à la physique newtonienne, et qui donne raison mathématique aux ellipses de Kepler, Feynman le souligne aussi à un détour de ses cours sur la mécanique. (Cf. Le cours de physique de Feynman, mécanique 1, Paris, Dunod, 1999, p. 85.) Lacan connaissait ces textes. Quoi qu’il en soit, il articule comme temps logique le ternaire : Kepler-Galilée-Newton ; le moment de conclure de Newton étant l’impossible d’un univers que sa formule de la gravitation révèle comme tel : « C’est de ce point une fois atteint, que rayonne notre physique. » (Lacan J., Autres écrits, op. cit., p. 431.) C’est un point essentiel., comme Newton le formulera avec sa loi de la gravitation démontrant un réel comme impossible, soit : « la formule qui en chaque point [d’un monde] soumet l’élément de masse à l’attraction des autres aussi loin que s’étend ce monde, sans que rien y joue le rôle d’un médium à transmettre cette force³⁹Lacan J., Autres écrits, op. cit., p. 422.». Ce sont in fine les équations de Newton qui permettront de démontrer les lois de Kepler.

Le nouage Kepler-Galilée-Newton-Einstein se fera donc autour du réel de la gravitation qui met à mal la notion d’univers puisque seule la supposition de l’écriture de la formule dans le réel rend compte des effets de la gravitation⁴⁰Cf. Lacan J., Autres écrits, op. cit., p. 422 : « La notion de champ n’explique rien, mais seulement met noir sur blanc, soit suppose qu’est écrit ce que nous soulignons pour être la présence effective non de la relation, mais de sa formule dans le réel, soit ce dont d’abord j’ai posé ce qu’il en est de la structure. ». Ce qui a remué beaucoup de monde au temps de Newton, notamment quant au statut de son « espace absolu⁴¹Voir à ce sujet les chapitres ix, x et xi du livre Du monde clos à l’univers infini (op. cit., p. 247-331) où Koyré restitue de façon précise les débats passionnés et les vives disputes – notamment avec Leibniz et Berkeley – relatifs à l’espace newtonien et à sa formule de la loi de gravitation.», variante de l’espace cartésien, incluant un vide sans limite.

Quoi qu’il en soit, du fait de cette supposition fondamentale la mesure du temps devient dès Galilée un problème paradoxal. Koyré montre en effet un paradoxe méconnu dont se soutient notre physique à son initium : « J’ai déjà mentionné, nous dit-il, la situation paradoxale de la science moderne au moment de sa naissance : possession de lois mathématiques exactes et impossibilité de les appliquer parce qu’une mesure précise de la grandeur fondamentale de la dynamique, c’est à dire du temps, n’était pas réalisable.⁴²Koyré A., Études d’histoire de la pensée scientifique, op. cit., p. 311.»

Si la cinématique galiléenne et la dynamique newtonienne formulent des lois qui permettent de calculer la position et la vitesse exactes d’un corps en chaque point de sa trajectoire et à chaque instant de son mouvement, elle n’est pas capable pour autant de les utiliser sans l’usage de nouveaux instruments de mesure, sans quoi en effet « les lois de la nouvelle dynamique demeurent abstraites et vides. En vue de leur donner un contenu réel, il est indispensable de posséder les moyens de mesurer le temps (l’espace est facile à mesurer), c’est à dire des organa chronou, des orologii, comme Galilée les a appelées ; en d’autres termes : des horloges de précision⁴³Ibid., p. 296.». En ce sens l’horloge de Huygens, créée en 1659, est paradigmatique : « Dans l’histoire des instruments scientifiques, l’horloge de Huygens occupe une place très importante : c’est le premier appareil dont la construction implique les lois de la dynamique nouvelle. Cette horloge n’est pas le résultat d’essais et d’erreurs empiriques, mais celui de l’étude minutieuse et subtile de la structure mathématique des mouvements circulaires et oscillatoires.⁴⁴Ibid., p. 312.» Koyré démontre ainsi que les moyens permettant de réaliser ces nouveaux instruments de mesure « ne sont rien d’autre que de la théorie incarnée ⁴⁵Ibid., p. 314.».

Lacan se réfère très précisément à ces articulations koyriennes dans ses Écrits, dans un passage décisif de son texte « Fonction et champ de la parole et du langage » : « il est clair, nous dit-il, que notre physique n’est qu’une fabrication mentale, dont le symbole mathématique est l’instrument. Car la science expérimentale n’est pas tant définie par la quantité à quoi elle s’applique en effet, que par la mesure qu’elle introduit dans le réel. Comme il se voit pour la mesure du temps sans laquelle elle serait impossible. L’Horloge de Huyghens qui seule lui donne sa précision, n’est que l’organe réalisant l’hypothèse de Galilée sur l’équigravité des corps, soit sur l’accélération uniforme qui donne sa loi, d’être la même, à toute chute ⁴⁶Lacan J., Écrits, op. cit., p. 286.». Et il ajoute : « Sans doute nous vivons dans cet univers [de la précision], mais son avènement pour l’homme est de date récente, puisqu’il remonte à l’horloge de Huyghens, soit en l’an 1659, et le malaise de l’homme moderne n’indique pas précisément que cette précision soit pour lui un facteur de libération.⁴⁷Ibid., p. 313.»

Le vide ne semble pas faire bon ménage avec cet « univers de la précision » corrélatif d’un espace cartésien sans trou où les corps sont « rejetés » dans l’étendue partes extra partes. Les chapitres de Koyré consacrés à Gassendi et Pascal sont à cet égard suggestifs, ces savants tentant chacun de façon singulière – on connaît les angoisses pascaliennes –, de démontrer l’existence d’un vide dans le réel dont l’inscription symbolique demeure problématique. Le « refus des formules⁴⁸ Koyré A., Études d’histoire de la pensée scientifique, op. cit., p. 364.» de Pascal, dont fait état Koyré incidemment, n’est pas là pour rien…

En guise de conclusion

C’est donc une certaine crise de la référence qui se fait jour au moment même où la science avec ses petites lettres commence à envahir le monde en promouvant dans le réel un impossible. Même si l’idée d’un monde sphérique subit de ce fait quelques ébranlements, reste néanmoins de façon paradoxale « la place forte dont le siège maintient dans la science l’idéal d’univers par quoi elle subsiste⁴⁹Lacan J., Autres écrits, op. cit., p. 431.». Là-dessus, Koyré nous en apprend beaucoup.

Dans son écrit « Radiophonie », considérant les investigations de Koyré quant à la naissance de la physique moderne avec Kepler, Galilée et Newton, dont nous avons donné ici quelques aperçus, Lacan conclut : « L’abord du réel est étroit. Et c’est de le hanter, que la psychanalyse se profile.⁵⁰Ibid., p. 431.»

Gageons que la lecture des écrits de Koyré apporte quelques lumières à ce dit énigmatique.