Histoire des sciences - Partie 2

 

Sciences d'Amérique du Sud [modifier]

Renaissance [modifier]

La Renaissance en Europe (qui commença en Italie), fut une période qui se termina par une véritable révolution scientifique. Des théories tout à fait nouvelles sont apparues, remettant en cause la façon dont l'homme voyait le monde et sa place dans ce dernier.

En fait, ce que l'on appelle couramment la Renaissance commença beaucoup plus tôt en Italie et à Avignon, que dans le reste de l'Europe (ce mot commença seulement à se répandre), et surtout en France, qui resta longtemps affectée par les soubresauts de la guerre de Cent Ans. Dès le XIVe siècle (Trecento), on vit des foyers de Renaissance apparaître à Venise, Sienne, Florence, Rome et encore davantage au XVe siècle (Bruges et les cités flamandes, Rhénanie, Alsace, Bourgogne, Portugal, Castille, Bourges, etc.).

Les raisons de cette Renaissance sont multiples, comme :

Copernic vécut pendant la Renaissance, mais les possibilités de diffusion de l'information n'étaient pas encore telles que ses idées, pas toujours si mal acceptées au départ, pussent être diffusées largement. On ne peut pas parler de révolution copernicienne au sens propre pour la Renaissance (elle fut un peu postérieure). Toutefois, il y eut bien un changement radical de vision du monde, qui portait davantage sur la prise de conscience par le plus grand nombre de la rotondité de la Terre (on le savait depuis le XIIe siècle au moins dans les milieux cultivés), dès l'instant que les navigateurs eurent traversé l'Atlantique. En particulier, les voyages de Christophe Colomb eurent un retentissement considérable.

Les progrès scientifiques et techniques de la Renaissance, ainsi que le renouveau dans les autres domaines (art) furent l'une des causes de l'extraordinaire période d'explorations par les navigateurs européens, d'abord portugais, et italiens, puis espagnols et français, qualifiée de grandes découvertes, qui permit à l'Europe de s'assurer la suprématie mondiale.

Époque moderne [modifier]

XVIIe siècle [modifier]

Article détaillé : Sciences au XVIIe siècle.

Dans l'Antiquité et jusqu'au XVIIIe siècle, la science est indissociable de la philosophie (on nommait d'ailleurs la science, la philosophie naturelle) et étroitement contrôlée par les religions. Sous la pression du savoir qui s'accumule, elle vient sans cesse heurter les dogmes religieux. Le contrôle de la religion sur les sciences va progressivement diminuer avec l'apparition de l'astronomie et de la physique modernes, faisant des sciences un domaine autonome et indépendant.

La transition entre les sciences médiévales et la Renaissance est souvent confondue avec la révolution copernicienne. En réalité, la révolution copernicienne, au sens propre, correspond plutôt à la transition entre la Renaissance et le siècle des Lumières, car il fallut un certain laps de temps pour que la découverte de l'héliocentrisme soit partagée et acceptée.

Du point de vue scientifique, c'est en effet l'astronomie qui déclenche le changement à cette époque. Après Copernic qui vécut avant la guerre de Trente Ans (l'année 1543 correspond à la parution de son principal traité), d'autres astronomes reprirent les observations astronomiques : Tycho Brahé, puis Kepler, qui effectua un travail considérable sur l'observation des planètes du système solaire, et énonça les trois lois sur le mouvement des planètes (lois de Kepler).

Voir l'article : Révolution copernicienne

On parlait depuis quelques décennies de l'héliocentrisme, mais on cherchait à la concilier avec l'ancienne théorie.

Galileo Galilei.
Galileo Galilei.

Cependant, il manquait encore à Kepler l'instrument, la lunette, qui, inventée en Hollande en 1608 à des fins de lunette d'approche simple, et perfectionnée par Galilée en 1609 pour des usages en astronomie, permit à ce dernier de réaliser des observations qui confirmaient une fois de plus que la théorie géocentrique était réfutable. L'apport de Galilée fut aussi très important en sciences (cinématique, observations astronomiques, etc.). Il était moins porté sur la scolastique, et considéra que, d'un point de vue épistémologique, il était nécessaire d'expliquer en quoi l'héliocentrisme expliquait mieux le monde que la théorie des anciens (dialogue sur les deux grands systèmes du monde, 1633). Il eut des cas de conscience au sujet de l'interprétation de la Bible (lettre à Christine de Lorraine). Son traité de 1633 lui valut le fameux procès avec les autorités religieuses (juin 1633), qui reçurent mal la théorie, jugée incompatible avec le texte de la Bible. Condamné à mort, son ami Urbain VIII commua sa peine en assignation à résidence.

René Descartes fit d'abord une carrière de scientifique (travaux en analyse, géométrie, optique). Apprenant l'issue du procès de Galilée (novembre 1633), il renonça à publier un traité du monde et de la lumière (1634), et se lança dans la carrière philosophique que l'on connaît (discours de la méthode, 1637), cherchant à définir une méthode permettant d'acquérir une science juste et exacte, son principe de base étant le doute et le cogito. Critiquant la scolastique, il poussa par la suite le doute jusqu'à remettre en cause les fondements mêmes de la philosophie de son époque (méditations sur la philosophie première, 1641).

L'héliocentrisme fut confirmé par les modèles mathématiques de Newton (1687), et d'autres observations le firent finalement accepter par l'Église catholique (Benoît XIV) en 1714 et 1741, écrits de (Galilée retirés de l'Index).

Blaise Pascal fit des découvertes en mathématiques (probabilités), et en mécanique des fluides (expériences sur l'atmosphère).

D'autres scientifiques marquèrent cette époque : Leibniz est considéré, avec Newton, comme l'inventeur du calcul infinitésimal et intégral, qui fonde la mécanique classique.

Francis Bacon est considéré, avec le physicien et chimiste irlandais Robert Boyle, comme le fondateur de la méthode expérimentale. En outre, Robert Boyle est considéré comme le fondateur de la philosophie de la nature (voir la Wikipedia anglophone : en:Robert Boyle). Quoiqu'empirique, la méthode expérimentale est extrêmement importante pour valider des théories, elle constitue l'un des fondements de la méthode scientifique moderne.

XVIIIe siècle [modifier]

Article détaillé : Sciences au XVIIIe siècle.

Au XVIIIe siècle, les sciences de la vie et de la terre connurent aussi un grand développement à la suite des voyages en Afrique et dans le Pacifique : on doit citer Georges Louis Leclerc, comte de Buffon (1707-1788), Carl von Linné (1707-1778), Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829).

XIXe siècle [modifier]

Article détaillé : Sciences au XIXe siècle.

Au XIXe siècle, la science continue à se développer à un rythme soutenu :

Caricature de Charles Darwin.
Caricature de Charles Darwin.

La biologie connaît également de profonds bouleversements avec la naissance de la génétique, suite aux travaux de Gregor Mendel, le développement de la physiologie, l'abandon du vitalisme suite à la synthèse de l'urée qui démontre que les composés organiques obéissent aux mêmes lois physico-chimique que les composés inorganiques. Et enfin, l'opposition entre science et religion apparaît une nouvelle fois avec la parution de L'Origine des espèces en 1859 de Charles Darwin.

Toujours en biologie, les travaux de Ernst Haeckel voient la naissance de l'écologie, avec l'étude des liens entre les êtres vivants et leur environnement.

Sur un plan purement philosophique, Auguste Comte (qui n'exerça jamais en tant que scientifique), dans sa doctrine positiviste, formule la loi des trois états qui, selon lui, fait passer l'humanité de l'âge théologique (connaissances religieuses), à l'âge métaphysique, puis à l'âge positif (connaissances scientifiques). Dans la deuxième partie de sa carrière philosophique, sa pensée se transforme en une sorte de religiosité.

Enseignement [modifier]

L'enseignement a une part capitale dans le développement important que connaît la science, ainsi que les techniques, à partir de cette époque[9]. Les États qui ont démocratisé l'enseignement, lui ont fourni un contexte et des moyens favorables à la recherche scientifique ont été ainsi à l'avant-garde durant plusieurs années. L'exemple de la France est assez emblématique, qui suite à la Révolution fait de la science un des piliers de l'enseignement et où une véritable politique de la science voit le jour avec le développement d'institutions existantes (Collège de France, Muséum national d'histoire naturelle, etc.) ou la création de nouvelles (École polytechnique, Conservatoire national des arts et métiers, etc.). Alors que l'enseignement était principalement donné par l'Église, le développement de l'enseignement pris en charge par l'État servait également à laïciser le pays et accentue de ce fait encore plus la séparation de l'Église et de la science. Cette séparation de l'Église et de l'enseignement sera également présente dans d'autres pays comme au Royaume-Uni, mais quelques décennies plus tard.

Professionnalisation [modifier]

C'est au XIXe siècle que la science se professionnalise véritablement[10]. Les institutions (universités, académies ou encore musées), bien qu'existant auparavant, deviennent les seuls centres scientifiques et marginalisent les apports des amateurs. Les cabinets de curiosités disparaissent au profit des musées et les échanges qui étaient courants entre savants, amateurs et simples curieux deviennent de plus en plus rares.

Pourtant, il reste bien certains domaines où les travaux des amateurs sont importants pour la science. C'est le cas de plusieurs sciences naturelles, comme la botanique, l'ornithologie ou l'entomologie, avec la publication d'articles dans des revues de références dans ces domaines. L'astronomie est également un domaine où les amateurs ont un certain rôle et ont ainsi découvert des comètes comme Hale-Bopp ou encore Hyakutake.

XXe siècle [modifier]

Article détaillé : Sciences au XXe siècle.

Tout comme le XIXe siècle, le XXe siècle connaît une accélération importante des découvertes scientifiques. On peut citer plusieurs raisons à cela :

  • l'amélioration de la précision des instruments, notamment grâce à l'application de certaines découvertes ;
  • la mondialisation des échanges, entraînant ainsi une mise en commun (autant intellectuelle que financière) des efforts scientifiques. La science devient ainsi de moins en moins une affaire d'homme seul et de plus en plus un travail d'équipe ;
  • le développement rapide de l'informatique à partir des années 1950 (aux États-Unis), avec un décalage en Europe dû à la reconstruction (années 1960) qui permet un meilleur traitement d'une masse d'informations toujours plus importante.

De part le manque de recul, il est difficile de voir la science au XXe siècle de manière historique. Il est donc délicat de déterminer les découvertes charnières, mais on peut tout de même noter plusieurs théories et découvertes d'importances :

  • tout ce qui touche à la biologie a également connu de spectaculaires avancées. Une meilleure compréhension du cycle de vie des cellules, le rôle des gènes et autres éléments de base de la vie ont permis de grandes avancées et ouvert des perspectives totalement nouvelles. La découverte de la structure en forme de double hélice de l'ADN en est un des exemples les plus célèbres ;
  • l'astronomie a connu de grandes avancées : grâce notamment aux nouvelles découvertes en physique fondamentale, et à la révolution dans les instruments d'observation : les radiotélescopes construits dans les années 1950-1960 ont permis d'élargir le spectre des rayonnements électromagnétiques observables, l'informatique traitant les grandes masses de données. Cela aboutit à de nouvelles théories cosmologiques, la théorie de l'expansion de l'univers étant actuellement généralement retenue dans la communauté scientifique. Les développements astronautiques ont également contribué à envoyer dans l'espace de véritables laboratoires d'observations et d'expériences ;

Interactions et spécialisations [modifier]

Plus les sciences avancent dans la compréhension du monde qui nous entoure, plus elles ont tendance à se « nourrir » les unes des autres. C'est ainsi que, par exemple, la biologie fait appel à la chimie et à la physique, tandis que cette dernière utilise l'astronomie pour confirmer ou infirmer ses théories, entraînant au passage une meilleure compréhension de l'Univers. Et les mathématiques, un corps scientifique plus ou moins à part, deviennent la « langue » commune de bien des branches de la science contemporaine.

La somme des connaissances devient telle qu'il est impossible pour un scientifique de connaître parfaitement plusieurs branches de la science. C'est ainsi qu'ils se spécialisent de plus en plus et pour contrebalancer cela, le travail en équipe devient la norme. Cette complexification rend la science de plus en plus abstraite pour ceux qui ne participent pas aux découvertes scientifiques. Comme le souligne René Taton[11], ces derniers ne la vivent qu'à travers le progrès technique, occasionnant ainsi un désintéressement vis à vis de certaines branches de la science qui ne fournissent pas d'application concrète à court terme.

Épistémologie [modifier]

Articles détaillés : Épistémologie et Philosophie des sciences.

Le XXe siècle a connu plusieurs philosophes et scientifiques qui ont voulu définir avec précision ce qu'est la science et comment elle évolue. C'est ainsi qu'est née l'épistémologie.

On peut citer deux philosophes des sciences, qui ont marqué de leur empreinte ce domaine :

  • le premier est Karl Popper, qui a notamment déclaré que pour qu'une théorie soit scientifique, il faut qu'elle soit réfutable par l'expérience. Mais il a également précisé que la démarche inductive, qui est la base de la validation d'une théorie scientifique, ne garantit en rien de la véracité d'une théorie. Elle ne la confirme que dans le cadre de l'expérience. Ainsi, plus le nombre d'expériences validant une théorie dans différents cas est important, plus le niveau de confiance en cette théorie est élevé, mais jamais ultime.
  • le second est Thomas Kuhn, qui a expliqué que l'évolution de la science est ponctuée de longues périodes calmes (appelées science normale), où une théorie communément admise par la communauté scientifique a établi des paradigmes fondateurs qui ne peuvent être contredit sans effectuer une révolution. Ces révolutions scientifiques apparaissent lorsque les observations contredisent trop systématiquement les paradigmes en vigueur. Thomas Kuhn a notamment pris l'exemple dans son livre La structure des révolutions scientifiques, du passage de la mécanique newtonienne à celle de la relativité générale. Cependant, l'histoire récente de la physique, tiraillée entre deux théories incompatibles entre elles (relativité générale et mécanique quantique), montre qu'un tel éclatement est parfaitement compatible avec un progrès de plus en plus rapide des connaissances scientifiques. Le doute philosophique n'entache aucunement la certitude scientifique de ce qui est vrai et de ce qui est faux, les limites de validité de chaque calcul étant parfaitement connues[12]. Ce progrès de plus en plus rapide des connaissances ne serait pas possible sans cette certitude.

Citations [modifier]

  • « Contentez-vous de nous dire comment on va au ciel, et laissez-nous le soin de dire comment va le ciel. » Galilée (s'adressant à ses interlocuteurs religieux du XVIIe siècle)
  • « Au fil du temps se déroule la gestation cosmique. À chaque seconde, l'univers prépare quelque chose. Il monte lentement les marches de la complexité. » Hubert Reeves

Notes et références [modifier]

  1. Histoire mondiale des sciences de Colin Ronan dans le premier chapitre Les origines de la science
  2. Nous pouvons citer à titre d'exemple le livre de Colin Ronan, qui a connu un certain succès, largement immérité selon l'auteur du compte-rendu qui en est fait dans la revue Isis, qui explique : « After reading the work [...] I reluctantly conclude that this is a text no one needs. »(Michael Shank, Isis, Vol. 75, No. 3 (Sep., 1984), pp. 564-565)
  3. Voir par exemple Sylvia Couchoud, Mathématiques Égyptiennes. Recherches sur les connaissances mathématiques de l’Égypte pharaonique, éditions Le Léopard d’Or, 2004. Le livre reproduit les hiéroglyphes, donne leur traduction et procède à un examen critique du texte (sur l'approximation fractionnaire de pi, voir pp. 61-65). Selon l'auteur, des formules mathématiques, bien que non écrites, sous-tendent les prescriptions qui conduisent au résultat : on ne peut donc réduire la recette exposée à une démarche exclusivement empirique.
  4. Voir Charles Shute, Isis, Vol. 85 (3), Sep. 1994, pp. 498-499, et M. Caveing, Historia Mathematica, Vol. 22 (1), Feb. 1995, Pages 80-83.
  5. Christiane Desroches Noblecourt, Le fabuleux héritage de l'Égypte, éditions Pocket, 2006, (ISBN 2266154273), p.190. L'esclavage est, tardivement, introduit par les Grecs.
  6. Claire Lalouette, L’empire des Ramsès, éditions Flammarion, 2000, p.254.
  7. Christiane Desroches Noblecourt, Le fabuleux héritage de l'Égypte, éditions Pocket, 2006, (ISBN 2266154273), pp.322-328.
  8. (en) Article paru dans la revue Current Science [pdf]
  9. René Taton, Histoire générale des sciences : La science contemporaine - Le XIXe siècle, 1995 [détail des éditions]. - sixième partie - chapitre premier - Le cadre l'effort collectif
  10. Amateurs de science : une nébuleuse utile, de Patrick Matagne, dans Pour la Science de décembre 2006, p140-p143
  11. René Taton, Histoire générale des sciences : La science contemporaine - Le XXe siècle, 1995 [détail des éditions]. - Introduction - Le nouveau visage de la science
  12. Ce domaine de validité est même crucial et démontre qu'une « ancienne » théorie n'est pas fausse à partir du moment où elle a pu prédire correctement certains événements. Ainsi par exemple on ne fera pas appel à la relativité si les vitesses caractéristiques du problème posé sont petites devant la vitesse de la lumière, ni à la mécanique quantique pour traiter des objets de grandes dimensions par rapport à l'échelle atomique.

Voir aussi [modifier]

Pages sur ce thème sur les projets Wikimedia :

Liens internes [modifier]

  • Chronologie des sciences
  • //

    13/11/2007
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