HISTOIRE DES SCIENCES: NAISSANCE DES SCIENCES EMPIRIQUES

[email protected] 21/09/2012

Cours CELSA ‐ niveau L3 1

C O U R S C E L S A P A R D A V I D A U B I N

HISTOIRE DES SCIENCES:FONDEMENTS DU SAVOIR, INSTITUTIONNALISATION

DES SCIENCES & ENJEUX CONTEMPORAINS

Automne 2012 [email protected]

1 O B S E R V E R , E X P É R I M E N T E R , M E S U R E R , C O L L E C T E R , C L A S S E R

NAISSANCE DES SCIENCES EMPIRIQUES


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SOMMAIRE

• Introduction: rappel sur les fondements du savoir; la révolution scientifique

• Léonard de Vinci, cas emblématique• éducation universitaire et écoles d’abaque• le mécénat des princes• Léonard savant?

• Le monde savant au 16e siècle• la culture universitaire et ses racines médiévales• le nouveau monde de l’imprimerie

• La révolution astronomique (suite)• Des choses que personne n’avaient vues• Baser des connaissances scientifiques sur l’observation: deux

problèmes• le problème de l’induction• le problème de la confiance: naissance de l’expérimentation

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RAPPEL: SYSTÈME DE COPERNIC

Ses succès1. Orbites des planètes alignées

sur le Soleil2. Grandeur des orbites3. 3e mouvement4. Simplicité ?

Ses problèmes 1. Contredit par l’observation

a. Mouvement de la Terreb. Éclat constant de Vénusc. Parallaxe des étoiles fixes

2. Contradiction avec la Bible.3. Besoin d’une nouvelle

physique. 4. Nouvelle hiérarchie des savoirs

et des lettrés.

Physica: de astronomia, mechanica, cosmographia. Notes de cours de Denis-Joseph Deleuze, de Haneffe, en 1772.

RAPPEL

• Changement dans la hiérarchie des fondements du savoir:1. L’autorité, en particulier la foi2. La raison, en particulier la logique et les

mathématiques3. L’observation, en particulier l’expérimentation

• La préface d’Andreas Osiander au livre de Copernic: « Au lecteur sur les hypothèses de cette œuvre »• « il n’est pas nécessaire que les hypothèses [en

astronomie] soient vraies ni même vraisemblable; une seule chose suffit : qu’elles offrent des calculs conformes à l’observation »

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Andreas Osiander (1498-1552), théologien réformateur allemand.

QUELLE RÉVOLUTION SCIENTIFIQUE?

• « La Révolution scientifique n’a jamais existé et pourtant ce livre lui est consacré » (S. Shapin)

• Quoi? Un ou des changement(s) profond(s) dans la manière dont l’homme étudie la Nature. L’observation et l’expérience deviennent des formes structurées d’acquisition de la connaissance.

• MAIS: ≠ rupture soudaine avec le passé: plutôt un lent processus complexe qui s’appuie sur le passé médiéval et qui n’a pas un seul point d’aboutissement. Continuité entre philosophie naturelle du 18e siècle et son passé médiéval. ≠ une seule « science »: plutôt un ensemble divers de pratiques culturelles destinées à comprendre et contrôler le monde naturel. ≠ une unique « méthode scientifique »: au contraire des pratiques diverses et locales.

• UN POINT CRUCIAL: contact entre mondes savants et artisanaux.





LE CAS LÉONARDC O M M E N T P E UT - O N Ê TR E P E I N TR E , I N G É N I E UR E T S A V A N T

TO UT À L A F O I S ?

LÉONARD DE VINCI (1452-1519)

• Un « artiste, scientifique, ingénieur, inventeur, anatomiste, peintre, sculpteur, architecte, urbaniste, botaniste, musicien, poète, philosophe et écrivain » (selon « wikipédia »). ???

• Naissance illégitime à Vinci (père = riche notable florentin, mère = humble paysanne).

• Son éducation: lecture, écriture, arithmétique, mais pas le latin. (contexte: les écoles d’abaque)


Autoportrait, 1512-1515, bibliothèque royale de Turin


Gregor Reisch, Margarita philosophica

(1507)

UNE ÉCOLE D’ABBAQUE VERS 1500


M E N T I O N N É P AR L É O N AR D D E V I N C I

LIVRE D’ABAQUE DE PIETRO BORGHI (VENISE, 1484)

UNE FORMATION DE PEINTRE

• 1469: Léonard est apprenti-élève dans l’atelier de Verrochio.

• Les techniques apprises sont multiples: • dessin, mais aussi chimie

et métallurgie (pour les dorures de cadres, la fabrication de la peinture, le travail du bronze); travail du cuir et du bois; mécanique, gravure; algorisme; etc.


Premier dessin connu de Léonard de Vinci: Paysage de la vallée de l’Arno, 1473. Galerie des offices de Florence.

UN INGÉNIEUR AU SERVICE DU PRINCE

• Léonard offre ses services au duc de Milan, Ludovic Sforza.

• Décrit ce qu’il peut faire cf. Codex Antlantico: tout!

• Les états italiens: mécénat, guerres, prestige…





E X T R A I T D U C O D E X A N T L A N T I C O , B I B L I O T E C A A M B R I S O S I A N A , M I L A N

LÉONARD DE VINCI, MOULINS, ROUES ET VIS

LÉONARD, SAVANT?

• 1490: congrès d’ingénieurs pour l’achèvement du Dôme de Milan.

• Création d’une « académie », où il enseigne.

• Études scientifiques: • Talent d’observation, • Usage du dessin, • Génie mécanique…

• Études techniques bien connues: avion, bicyclette, hélicoptère…


RENCONTRE AVEC PACIOLI


• Luca Pacioli (1444–1514), professeur de mathématiques.

• 1496: rencontre Léonard de Vinci à Milan; il collaboration pour la Divine Proportion (1509).

• Synthèse en mathématiques • classiques(Euclide), • nouvelles (l’algèbre et l’arithmétique

des Arabes), • mais aussi le savoir des peintres: la

perspective de Piero della Francesca.


LE MONDE SAVANT AU 16E

SIÈCLEL ’HÉR I TAGE ANTI QUE ET MÉDI ÉVAL

L’UNIVERSITÉ MÉDIÉVALE

• Dérivées des écoles cathédrales plus anciennes.

• Studium generale.• « universitas » = la

corporation (autonome) des étudiants et des maîtres. • Baccalauréat ès arts: 6 ans

(on y entre à 14-15 ans)• Maîtrise et doctorat (droit,

médecine et théologie): 6 ans.


12e siècle13e siècle14e siècle

LES UNIVERSITÉSMÉDIÉVALES



LES ARTS LIBERAUX

• Les sept arts libéraux sont la base de l’instruction dans l’Antiquité et au Moyen Âge.

• Le trivium:• grammaire, rhétorique,

dialectique.• Le quadrivium:

• arithmétique, géométrie, astronomie, musique.

Gregor Reisch, Margarita philosophica.


RACINES MÉDIÉVALES

• Les universités et le curriculum de la faculté des arts.• Les clercs: théologie et philosophie de la nature.• La tradition gréco-arable en occident.• Les classiques de l’Antiquité:

• Les Éléments d’Euclide• L’œuvre d’Aristote (organon, physique, météores, le ciel, les

animaux)…• Les livres de Ptolémée (Almageste, Tetrabible,

Géographie)…• Galien, Hippocrate…



Traduction latine de Jacobus Angelus, Florence, 1451-1500. Manuscrit de la BNF, Latin 4802

COSMOGRAPHIEDE PTOLÉMÉE


Compilé par EresiusTheophrastus au 10e

siècle. Manuscrit, BNF, Grec 1853.

TRAITÉ DU CIEL D’ARISTOTE


UNE VISION DU MONDE D’UNE GRANDE COHÉRENCE

• Mondes sublunaire et supralunaire• Microcosme et

macrocosme• Cf. Ptolémée,

Tétrabiblos• Alchimie des métaux

(par ex. le « mercure »). • Mouvements naturels

• Rectilignes ou circulaires• La matière

• 4 éléments + l’éther

IMPRIMERIE ET DIFFUSIONS DES CONNAISSANCES

• Invention de la presse à imprimer et des caractères mobiles en plomb (Gutenberg, 1454).

• Réduction importante des coûts de production.

• Selon une estimation• Env. 30,000 livres en Europe avant

Gutenberg• En 1500, entre 10 et 12 millions

avaient été imprimés.• Les incunables = livres imprimés

avant 1500.




LA SCIENCE DANS LES INCUNABLES

• Il ne s’agit pas de la plus grande proportion: la religion est beaucoup plus présente.

• Mais l’imprimerie permet la plus grande diffusion d’œuvres classiques, par exemple:• Ptolémée, Cosmographie

(=Géographie), plusieurs éditions.• Aristote, Logique; Traité du Ciel

(1473); etc.• Pline l’Ancien, Histoire naturelle. • Les Tables alphonsines, • Etc.


Le texte n’est pas facile à lire, même pour un clerc de l’époque.

ARISTOTE, LE CIEL (1473)


Les Tables alphonsines(11e siècle) sont publiées dès 1483. Permet une grande démocratisation de la pronostication astrologique.

TABLES ALPHONSINES

SPHÈRE ARMILLAIREJoannes de Sacrobosco, Sphaera mundi cum tribus commentis nuper editisCicchi Esculani, FrancisciCapuani de Manfudonia. Auteur du 13e siècle, édition de Vénise, 1499.Innovations visuelles et typographiques.

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TRAITÉS PRATIQUES ET TRADUCTIONS AU 16E SIÈCLE

• Diffusion des savoirs hors des cercles universitaires• Appropriation des formes d’exposition universitaires

pour le savoir pratique• Et toutes formes d’hybridation entre les deux.

• Caractéristiques communes: • Usage fréquent du vernaculaire (version originale ou

traduction).• Importance de l’illustration.

• Quelques exemples…


Par Pierre de Médine, traduit de l’espagnol pas Nicolas de Nicolai, géographe du roi Henri II, publié à Rouen en 1577. « entre tous les arts, l’art de naviguer est le plus excellent car {…] il comprends en soit tous les principaux à savoir l’arithmétique, la géométrie et l’astrologie. »

TRAITÉ SUR L’ART DE NAVIGUER




Traité complet de mécanique, de techniques minières, de minéralogie…

DE RE METALLICA, DE GEORGES AGRICOLA (1556)

LES TRAITÉS D’ARITHMÉTIQUE ET D’ALGÈBRE• Des problèmes concrets qui

se rattachent à l’arithmétique commerciale• Les écoles d’abaque en Italie

depuis le 13e siècle (Fibonacci, Liber Abaci, 1202).

• Nicolas Chuquet, Triparty en la science des nombres (1484): premier traité d’algèbre en français.

• Source de renseignements sur l’économie de la Renaissance (les changes, les assurances, etc.)

• Mais de fait une littérature spécialisée destinée à des professionnels du calcul (Maestro d’abacco, Rechenmeister, wisconstler)

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« le commencement de l’Arithmétique successivement venant aux principaux points des comptes propres et requis aux Marchands »

PRATIQUE POUR APPRENDRE À CHIFFRER


Éditions latines d’Euclide au 16e siècle: Campanus par Zamberti à Venise dès 1505,Paris 1516.Pierre de la Ramée, 1557; F.Commandino, 1579.Des traductions:Tartaglia en italien dès1543.Des traductions françaises: Forcadel 1564.Henrion 1614.Ici celle de P. Le Mardelé, Paris, 1625.

EUCLIDE

DES LIVRES DE RECETTESA « TOUS LES HOMMES DE FRANCE ».


• Bernard Palissy (1510–1589 ou 1590)

• Recette véritable, par laquelle tous les hommes de la France pourront apprendre à multiplier et augmenter leurs thrésors (1563).• Item, ceux qui n’ont iamais eu

cognoissance des lettres, pourront apprendre une Philosophie nécessaire à tous les habitans de la terre.

• Item, en ce liure contenu le dessein d’vniardin delectable & d’vtile entretien, qu’il en fut oncques veu.

• Item, le dessein & ordonnance d’vne Ville de forteresse,la plus imprenable qu’homme ouyt iamais parler, etc.

• Discours admirables (1580)• Utilise le « langage rustique ».

GIAMBATTISTA DELLA PORTA, LA MAGIE NATURELLE


•

• Bestseller des 16e et 17e siècle.

• (1560; franç. 1615; angl. 1658)• « Les secrets et miracles de la

Nature »• « bien que mon livre soit lu & visité

de tous, je sais bien toutefois que je serai calomnié & que j’offenserai les oreilles des plus savants […]: Ceux qui s’efforcent de mettre la philosophie entre les mains des gens rustiques & profanes semblent la vouloir exposer à la moquerie & risée, mais soit rejetée cette ambition soit chassée cette envie: car ceux-là ne sont à un esprit noble & généreux & le bon vouloir d’aider ceux qui viendront après nous est à préférer ».



LA SCIENCE EN LANGUE VULGAIRE: GALILÉE

• Sidereus Nuncius (1610): en latin

• Œuvres en florentin:• Il Saggiatore (1617)• Dialogue sur deux systèmes du

monde (1632)• Discours sur deux nouvelles

sciences (1636)• Écrit en langue vulgaire,

mais cherche à convaincre ses collègues.

• Œuvres qui ne simplifient pas une pensée plus complexe.

• Le scandale du vernaculaire?


LA RÉVOLUTION ASTRONOMIQUE

SUI TE ET F I N

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COPERNICANISME AU DÉBUT DU 17E SIÈCLE

• Les raisons pour y adhérer• Parce qu’il est plus pratique? • Parce qu’il est plus vrai, plus vraisemblable?

• Comment décider? • Deux grands coperniciens

• Galilée • Johannes Kepler

• Un grand observateur non copernicien:• Tycho Brahe (1546-1601).


TYCHO BRAHE (1546-1601)

• La supernova de 1572.• La comète de 1577: le

système géohéliocentrique.• Son observatoire d’Uraniborg

L’OBSERVATOIRE D’URANIBORG

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L’OBSERVATION ASTRONOMIQUE

J. Kepler: « Assurément Copernic est préférable à Brahe (dont il est très équitable que la mention très honorée et le souvenir très reconnaissant soient faits, puisque j’ai construit tout cet édifice sur son fonds. » « La Providence divine nous a légué un observateur si précis en Tycho Brahe que ses observations l’ont convaincu que le calcul ptolémien présentait présentait une erreur de 8’ (minutes d’arc); (…) et parce que ces 8’ ne pouvaient pas être ignorées, elles seules ont amené une réforme totale de l’astronomie. »




JOHANNES KEPLER (1571-1630)

• Copernicien depuis 1596.

• Rencontre Tycho Brahe à Prague en 1600.

• Étude de Mars (1604-1605): 1ère et 2e lois.

• 1609: Astronomie nouvelle.

• 1618: 3e loi.• 1619: Harmonie du

monde.


SPHÈRES DE KEPLER

• Les lois de Kepler.1. Les orbites des planètes sont des

ellipses dont le Soleil occupe l’un des foyers.

2. Le rayon reliant la planète au Soleil balaie une aire égale en un temps égal.

3. La période au carré est proportionnelle au cube de la distance au Soleil, c’est-à-dire P2

r3.• La Physique céleste.

Explication magnétique du mouvement des astres.

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