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D’un monde clos à l’univers infini

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Introduction :

L’ethnocentrisme est une déclinaison de l’anthropocentrisme, qui considère l’être humain (en grec anthropos) comme l’être central et supérieur dans l’ordre des espèces vivantes. Il s’agit aussi de ne prendre en compte que le point de vue humain, de considérer l’être humain comme le centre de référence, depuis lequel voir et juger le reste de l’univers.
À son tour, l’anthropocentrisme est une déclinaison du géocentrisme, qui considère la terre (en grec ) comme la planète centrale de l’univers, à la périphérie de laquelle toutes les autres tournent. Il faut ici lever d’emblée un préjugé : ce n’est pas Galilée, au XVIIe siècle, qui a découvert que la Terre était ronde et qu’elle tournait autour du Soleil (au lieu de l’inverse). La rotondité de la Terre est affirmée dès le VIe siècle avant J.-C. par les Pythagoriciens et Parménide, puis par Platon et Aristote. Ce dernier en calcule la circonférence pour tomber sur 60 000 km. Ératosthène (- 276 à - 194) calcule à nouveau la circonférence et trouve 40 000 km. Les résultats actuels la fixe à 40 075 km.
Quant à l’héliocentrisme, c’est-à-dire la thèse selon laquelle le Soleil – et non la Terre – est le point central et fixe de l’univers, ce qui fait de la Terre une planète mobile et périphérique, il est affirmé au XVe siècle par le physicien polonais Copernic.

Pourquoi alors l’idée du géocentrisme a-t-elle persisté ?
Nous vivons « dans » le monde et la nature : regardant autour de nous, nous conservons l’impression que le Soleil tourne autour de nous, qu’il apparaît et qu’il disparaît à l’horizon. Nous avons même conservé ces expressions : « le soleil se lève », « le soleil se couche ». Le géocentrisme persiste comme une évidence sensible, malgré les calculs de la science et, aujourd’hui, les images prises de l’espace. En ce sens, il faut distinguer « perception » – nos impressions sensorielles – et « représentation » – les schémas par lesquels nous cherchons à connaître le monde.
Qu’est-ce que la Renaissance et l’époque moderne ont pu apporter dans les représentations du monde ? Des moyens mathématiques et techniques plus élaborés que ceux de l’Antiquité, afin de confirmer des hypothèses ou même des idées dont certains penseurs étaient déjà convaincus. L’époque revisite également des questions qui relèvent à la fois de la physique et de la métaphysique, et notamment celle de la finitude du monde. La métaphysique est une branche de la philosophique portant sur les réalités immatérielles, situées au-delà (en grec méta-) de la matière, de la nature (en grec phusis) et échappant aux sens (comme l’âme, l’absolu, l’idée de Dieu ou encore l’infini). Jusqu’au XVIIe siècle, les physiciens sont aussi des métaphysiciens (on peut penser notamment à Descartes et Pascal). Ni la science ni la méthode n’a donc de privilège exclusif sur la question.

D’où la problématique de ce cours : l’apparition de la science moderne a-t-elle modifié notre représentation du monde ? En quoi ? Par exemple, notre représentation du monde est-elle passée de l’idée d’un monde clos à celle d’un univers infini, ou l’inverse ?

Le principe de la révolution scientifique

On parle souvent de « révolution scientifique » pour qualifier l’époque moderne. Mais que faut-il entendre par là ? Le terme de « révolution » désigne le renversement par lequel la science étudie son objet, changeant ainsi son point de vue sur les choses.

  • Par exemple, en astronomie, puisqu’il n’est pas possible d’expliquer certains phénomènes célestes dans le cadre de référence du géocentrisme, il s’agira de changer de cadre de référence en choisissant l’héliocentrisme pour trouver une explication à ces mêmes phénomènes.

Copernic est celui qui effectue cette révolution dont la raison d’être est initialement méthodologique, et non idéologique. Le résultat de la révolution copernicienne pose un modèle sur lequel les physiciens ultérieurs prendront appui pour établir leurs théories : Kepler sur le mouvement elliptique des planètes autour du soleil ; Galilée sur la chute des corps notamment ou encore Newton sur la gravitation universelle.

Kant, au XVIIIe siècle, parle de « révolution copernicienne ». Pour le philosophe allemand, la révolution opérée par la physique de Copernic doit constituer un modèle pour la philosophie. Dans la seconde préface de son livre Critique de la raison pure, Kant analyse le basculement qui a eu lieu dans les sciences et s’en inspire pour concevoir un basculement possible dans le domaine de la philosophie.

Portrait d’Emmanuel Kant, 1768, musée Schiller Portrait d’Emmanuel Kant, 1768, musée Schiller

Portrait de Nicolas Copernic, 1580, musée régional de Toruń Portrait de Nicolas Copernic, 1580, musée régional de Toruń

Kant (1634 à 1704) est un philosophie allemand, fondateur du criticisme (c’est-à-dire de l’idée que toute philosophie doit commencer par l’analyse des fondements, de l’étendu et des limites de notre connaissance) et représentant des Lumières.

« En voyant comment les mathématiques et la physique sont devenues, par l'effet d'une révolution subite, ce qu'elles sont aujourd'hui, je devais juger l'exemple assez remarquable pour être amené à réfléchir au caractère essentiel d'un changement de méthode qui a été si avantageux à ces sciences, et à les imiter ici, du moins à titre d'essai, autant que le comporte leur analogie, comme connaissances rationnelles, avec la métaphysique. On a admis jusqu'ici que toutes nos connaissances devaient se régler sur les objets ; mais, dans cette hypothèse, tous nos efforts pour établir à l'égard de ces objets quelque jugement a priori1 et par concept qui étendît notre connaissance n'ont abouti à rien. Que l'on cherche donc une fois si nous ne serions pas plus heureux dans les problèmes de la métaphysique, en supposant que les objets se règlent sur notre connaissance, ce qui s'accorde déjà mieux avec ce que nous désirons démontrer, à savoir la possibilité d'une connaissance a priori de ces objets qui établisse quelque chose à leur égard, avant même qu'ils nous soient donnés. Il en est ici comme de la première idée de Copernic : voyant qu'il ne pouvait venir à bout d'expliquer les mouvements du ciel en admettant que toute la multitude des étoiles tournait autour du spectateur, il chercha s'il n'y réussirait pas mieux en supposant que c'est le spectateur qui tourne et que les astres demeurent immobiles. En métaphysique, on peut faire un essai du même genre au sujet de l'intuition des objets. Si l'intuition se réglait nécessairement sur la nature des objets, je ne vois pas comment on en pourrait savoir quelque chose a priori ; que si l'objet au contraire (comme objet des sens) se règle sur la nature de notre faculté intuitive, je puis très bien alors m'expliquer cette possibilité. »

Kant, Critique de la raison pure, seconde préface, trad. J. Barni.

1 avant toute expérience de la chose, le contraire d’a posteriori, après expérience.

Le passage ici en gras est la phrase clé expliquant la démarche de Copernic.

  • Le physicien, ne parvenant pas à expliquer certains faits dans le cas où la Terre serait centrale, renverse alors le rapport des choses entre le sujet pensant et l’objet pensé – en l’occurrence le mouvement de certains corps célestes – et examine les mêmes objets dans un autre cadre de raisonnement où la Terre serait périphérique par rapport au Soleil. Dès lors, ce qui ne s’explique pas d’un point de vue finit par s’expliquer de l’autre point de vue.

Croire que le soleil tourne autour de nous, c’est se fier de façon trop précipitée à l’évidence sensible. Il faut dès lors, en philosophie comme en science, adopter une démarche qui ne se plie pas à ce que les phénomènes naturels semblent nous imposer ou nous dire, mais, au contraire, aborder les phénomènes en ayant préalablement connaissance des outils et des facultés que nous utilisons pour y accéder.

En science, cette faculté et cet outil sont notamment le calcul mathématique (calcul du mouvement des corps célestes chez Copernic). Pour Kant, il s’agit de la raison : « la raison n’aperçoit que ce qu’elle produit elle-même d’après ses propres plans » et il convient de « forcer la nature à répondre à ses questions [celles de la raison], au lieu de se laisser conduire par elle comme à la lisière ».

En cherchant à connaître les choses à partir des choses elles-mêmes, nous prenons le risque de produire de faux raisonnements qui, en outre, pourraient alimenter des superstitions. Par exemple : le Soleil tourne autour de nous donc la Terre est centrale.

Au contraire, en cherchant à connaître les choses à partir de nous-même, de nos propres règles de connaissance, en ayant conscience du fonctionnement de la raison comme de celui de nos outils d’observation, nous parvenons à trouver dans le réel une logique : non pas la logique effectivement à l’œuvre dans le réel, logique du réel en soi, mais celle que nous percevons et qui explique le monde pour nous. D’où la posture critique que Kant préconise, inspirée par la science : « Celle-ci [la raison] doit se présenter à la nature tenant d’une main ses principes, qui seuls peuvent donner à des phénomènes concordants l’autorité de lois, et de l’autre les expériences qu’elle a instituées d’après ces mêmes principes. »

Il faut étudier le réel, non pas en se plaçant du point de vue du réel, mais du point de vue que nous pouvons savoir sur le réel.

Dès lors, au fond, l’héliocentrisme de Kant ne serait-il pas un nouvel anthropocentrisme ?

Les changements de paradigme et leur danger mortel

Ce qui est à l’œuvre dans les révolutions épistémologiques, c’est un changement de paradigme.

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Définition

Paradigme :

Un paradigme est un modèle de pensée, un cadre théorique de référence, ensemble de principes et de méthodes faisant autorité au sein d’une communauté scientifique durant une certaine période.

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Définition

Épistémologie :

L’épistémologie est l’étude de la connaissance scientifique. En philosophie, l’épistémologie est la branche qui étudie le fonctionnement, les postulats, les méthodes et les présupposés des sciences.
L’adjectif « épistémologique » renvoie donc à la connaissance scientifique, à la science en tant que système de connaissance.

L’héliocentrisme et le géocentrisme, par exemple, sont des paradigmes. En analysant l’histoire des sciences, et en particulier cette transition qui a eu lieu à l’époque moderne, Thomas Kuhn, philosophe des sciences du XXe siècle, a mis en œuvre la notion de paradigme et de changement paradigmatique dans son livre La Structure des révolutions scientifiques.

« Dans une science, au contraire, un paradigme est rarement susceptible d'être reproduit : comme une décision judiciaire admise dans le droit commun, c'est un objet destiné à être ajusté et précisé dans des conditions nouvelles ou plus strictes.
Pour voir comment cela est possible, il nous faut réaliser combien un paradigme peut être limité, tant en envergure qu'en précision, au moment de sa première apparition. Les paradigmes gagnent leur rôle privilégié parce qu'ils réussissent mieux que leurs concurrents à résoudre quelques problèmes que le groupe de spécialistes est arrivé à considérer comme aigus. Réussir mieux, ce n'est pourtant pas réussir totalement dans tel problème unique, ni même réussir bien dans un grand nombre de problèmes. Qu'il s'agisse de l'analyse du mouvement par Aristote, des calculs de Ptolémée pour la position des planètes, de l'utilisation de la balance par Lavoisier ou de la traduction mathématique du champ électromagnétique par Maxwell, le succès d'un paradigme est en grande partie au départ une promesse de succès, révélée par des exemples choisis et encore incomplets. La science normale consiste à réaliser cette promesse, en étendant la connaissance des faits que le paradigme indique comme particulièrement révélateurs, en augmentant la corrélation entre ces faits et les prédictions du paradigme, et en ajustant davantage le paradigme lui-même.
Parmi les gens qui ne sont pas vraiment des spécialistes d'une science adulte, bien peu réalisent quel travail de nettoyage il reste à faire après l'établissement d'un paradigme, ou à quel point ce travail peut se révéler passionnant en cours d'exécution. Il faut bien comprendre ceci. C'est à des opérations de nettoyage que se consacrent la plupart des scientifiques durant toute leur carrière. Elles constituent ce que j'appelle ici la science normale qui, lorsqu'on l'examine de près, soit historiquement, soit dans le cadre du laboratoire contemporain, semble être une tentative pour forcer la nature à se couler dans la boîte préformée et inflexible que fournit le paradigme. La science normale n'a jamais pour but de mettre en lumière des phénomènes d'un genre nouveau ; ceux qui ne cadrent pas avec la boîte passent même souvent inaperçus. Les scientifiques n'ont pas non plus pour but, normalement, d'inventer de nouvelles théories, et ils sont souvent intolérants envers celles qu'inventent les autres. Au contraire, la recherche de la science normale est dirigée vers l'articulation des phénomènes et théories que le paradigme fournit déjà. »

Thomas Kuhn, La Structure des révolutions scientifiques, 1962.

Un paradigme est dit « normatif » : il définit les normes dans lesquelles un fait peut être étudié, la « science normale » pour un objet d’étude donné. Il n’est pas universel car il dépend d’un champ d’application. De plus, tel paradigme est retenu pour son efficacité par rapport à un autre, efficacité quant à sa réussite et son succès dans à la saisie d’un phénomène.

  • C’est ainsi que le paradigme de l’héliocentrisme est retenu comme étant le plus efficace pour expliquer les mouvements des corps célestes par rapport au géocentrisme.
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À retenir

Pour la science même, le problème n’est pas de savoir si la Terre et l’Homme perdent ou non leur statut central dans le monde, mais de partir d’un modèle scientifique permettant de comprendre et d’expliquer le monde.

Le paradigme de départ est ajusté et étendu tant qu’il fonctionne.
Dès qu’il ne fonctionne plus, la recherche scientifique cherche un autre paradigme : c’est notamment ce qui explique l’idée de « révolution » en science.

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À retenir

L’histoire des sciences n’est pas une évolution cumulative mais un ensemble de révolutions, de ruptures et de corrections.

De plus, Kuhn constate que le cadre du paradigme permet autant de rejeter des explications que d’en donner, et constitue un « travail de nettoyage ». La « tentative pour forcer la nature à se couler dans la boîte préformée et inflexible que fournit le paradigme » va dans le sens de la démarche kantienne : « forcer la nature à répondre à ses questions ».
Enfin, Kuhn voit bien le problème du conflit entre scientifiques (quand un scientifique met en place une nouvelle théorie qui vient contredire une autre théorie précédemment admise).

  • En réalité, il s’agit de voir les choses autrement : étudier comment, au sein d’un même paradigme et dans un même domaine de recherche, des phénomènes et des théories apparemment incompatibles peuvent s’articuler.

Pour résumer, le paradigme naissant de Copernic vient remettre en cause l’ancien paradigme du géocentrisme et reste valable tant qu’il est utilisé avec succès, ce qui est le cas pour les physiciens astronomes qui le suivront. La normalité du paradigme est définie par les critères que Kuhn dégage.

  • Le paradigme permet un ensemble d’observations de faits prouvés.
  • Le paradigme permet de poser logiquement et de résoudre un ensemble de questions en relation avec l’objet d’étude.
  • Le paradigme donne des indications méthodologiques.
  • Le paradigme donne des indications sur la façon dont les résultats de la recherche scientifique peuvent être interprétés.

L’efficacité de ces critères permet de mieux comprendre la spécificité de la science moderne ainsi que la pérennité de certains de ses résultats.

Cependant, la science s’est souvent heurtée aux idéologies dominantes, politiques et religieuses, non scientifiques, de l’époque. Galilée, ayant suivi le modèle de Copernic, sera contraint de renier ses théories pour ne pas mourir sur le bûcher : dans l’héliocentrisme, la Terre et l’Homme, n’occupant plus une place centrale et première dans l’ordre des choses, perdraient de leur valeur et de leur importance, idée qui entrait en contradiction avec les dogmes chrétiens qui dominaient encore la vie intellectuelle et scientifique.

Quels infinis ?

Dans le modèle géocentrique comme dans le modèle héliocentrique de Copernic qui représente l’univers comme un tout, une même question se pose :

  • l’univers est-il fini et clos ou infini et ouvert ?
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Définition

Fini :

Est fini ce qui est limité et délimité (ce qui a des limites, des bornes), qui est constitué par un nombre délimité d’éléments. C’est également ce qui est susceptible d’avoir une fin et de se terminer.

Le problème lié à la notion de fini est le suivant : voyant une limite à l’espace, nous pouvons penser qu’il y a quelque chose au-delà de la limite ; mais ce qui est au-delà est-il lui aussi fini ou infini ?

  • Toute chose finie implique nécessairement une limite qui vient le borner, et vient donc relancer la question : qu’y a-t-il au-delà de cette limite ?
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Définition

Infini :

Ce qui est sans limite et illimité, ce dont les éléments existent en nombre illimité.

Là réside le problème : si la question de l’infini est traitée par l’homme, qui est un être fini, l’infini ne peut être observé, car c’est ce que nous ne pouvons atteindre.

Ainsi, le fini et l’infini sont d’abord des notions permettant de comprendre la différence entre, respectivement, Dieu (infini) et l’Homme (fini), ou entre l’esprit métaphysique (infini) et la matière physique (finie).
Seul le fini est observable, mais il s’agit toujours dans ce cas de la limite de quelque de particulier (tel objet dont les limites sont les contours dans l’espace, ou encore la soirée qui se termine dans le temps). Concernant l’univers, le problème de savoir s’il a une fin – ou non – reste ouvert.

Blaise Pascal s’est posé la question du fini et de l’infini en tant que philosophe, théologien, mathématicien et physicien. Dans les Pensées, Pascal réfléchit sur l’idée de deux infinis :

  • l’infiniment grand,
  • et l’infiniment petit.

Ces deux infinis, qui relèvent de la science physique, se confrontent au sentiment, cette fois philosophique, de finitude que nous éprouvons en tant qu’êtres finis, à la fois dans le temps et dans l’espace.

Portrait de Blaise Pascal, vers 1690, ©RMN CC BY 3.0 Portrait de Blaise Pascal, vers 1690, ©RMN CC BY 3.0

Blaise Pascal (1623 à 1662) est un philosophe moral, théologien, mathématicien, physicien et inventeur. L’unité de mesure de la pression atmosphérique, le « pascal », a notamment été nommé d’après lui.

« Que l'homme contemple donc la nature entière dans sa haute et pleine majesté, qu'il éloigne sa vue des objets bas qui l'environnent. Qu'il regarde cette éclatante lumière, mise comme une lampe éternelle pour éclairer l'univers, que la terre lui paraisse comme un point au prix du vaste tour que cet astre décrit et qu'il s'étonne de ce que ce vaste tour lui-même n'est qu'une pointe très délicate à l'égard de celui que les astres qui roulent dans le firmament embrassent. Mais si notre vue s'arrête là, que l'imagination passe outre ; elle se lassera plutôt de concevoir, que la nature de fournir. Tout ce monde visible n'est qu'un trait imperceptible dans l'ample sein de la nature. Nulle idée n'en approche. Nous avons beau enfler nos conceptions au-delà des espaces imaginables, nous n'enfantons que des atomes, au prix de la réalité des choses. C'est une sphère dont le centre est partout, la circonférence nulle part. Enfin, c'est le plus grand caractère sensible de la toute-puissance de Dieu, que notre imagination se perde dans cette pensée.
Que l'homme, étant revenu à soi, considère ce qu'il est au prix de ce qui est ; qu'il se regarde comme égaré dans ce canton détourné de la nature ; et que de ce petit cachot où il se trouve logé, j'entends l'univers, il apprenne à estimer la terre, les royaumes, les villes et soi-même son juste prix. Qu'est-ce qu'un homme dans l'infini ?
Mais pour lui présenter un autre prodige aussi étonnant, qu'il recherche dans ce qu'il connaît les choses les plus délicates. Qu'un ciron1 lui offre dans la petitesse de son corps des parties incomparablement plus petites, des jambes avec des jointures, des veines dans ces jambes, du sang dans ces veines, des humeurs dans ce sang, des gouttes dans ces humeurs, des vapeurs dans ces gouttes ; que, divisant encore ces dernières choses, il épuise ses forces en ces conceptions, et que le dernier objet où il peut arriver soit maintenant celui de notre discours ; il pensera peut-être que c'est là l'extrême petitesse de la nature. Je veux lui faire voir là-dedans un abîme nouveau. »

Pascal, Pensées, 1670.

1 insecte minuscule du groupe des acariens.

  • D’un côté, l’infini vers la grandeur me dépasse complètement et me fait perdre l’idée même qu’il y ait un centre physique dans l’univers.

Pascal écrit, dans un autre passage : « Le silence éternel de ces espaces infinis m’effraie ».

  • Je mesure, au regard de l’infiniment grand, insaisissable par la science, incommensurable, ma petitesse, ma finitude et ma misère naturelle.
  • Mais, d’un autre côté, l’infini vers le plus petit me montre qu’il y a, même pour l’insecte le plus microscopique, une multitude de mondes qui nous échappent et vivent pourtant sous nos pieds.

L’homme conscient et savant sait qu’il vit entre deux univers, deux abîmes infinis, face auxquelles notre finitude nous donne le sentiment du néant.

  • Nous sommes des grains de sables dans l’infini.

Conclusion :

En fin de compte, Kant, en 1755, dans son Histoire générale et théorie du ciel, sera proche des représentations contemporaines de l’univers. Au-delà de ce que nous nommons le système solaire, il y a une pluralité de galaxies d’étoiles, de nébuleuses. Certains parlent aujourd’hui, plutôt que d’univers, d’univers multiples ou de « multivers », c’est-à-dire d’une pluralité d’univers hétérogènes. De plus, pour Kant, l’univers aurait un commencement en un point et, depuis, il ne cesserait de croître à l’infini. Nous savons aujourd’hui que l’univers est en expansion.
« Vers l’infini et au-delà ! »