Le contexte culturel

Descartes le dit donc lui-même : le contexte de sa démarche est celui d’un fondement “ dans les sciences ” ; le grand Alexandre Koyré éclaire magnifiquement ce contexte et nous ne nous ferons pas faute de nous en inspirer (cf “ Etudes Galiléennes ” chez Hermann qui malheureusement ne les a pas rééditées)

Descartes (1596-1650) en effet est un contemporain de Galilée (1564-1642) ; le Français et l’Italien découvrent, indépendamment l’un de l’autre, la loi de la chute des corps qui est la première loi énoncée en termes mathématiques c'est-à-dire la première loi de la physique scientifique. Qu’appelait-on physique au paravent ? Le terme “ physis ” en grec désigne la nature et métaphysique un “ au de là ” de la nature. Dans sa “ physique ” Aristote décrit les différentes sortes de mouvements : mouvement régulier des astres, mouvements apparemment désordonnés des “ sublunaires ” c'est-à-dire de ce qui se meut sur notre terre. Selon le philosophe grec les sublunaires connaissent deux types de mouvements : le “ mouvement naturel ” et le “ mouvement violent ”. Par le mouvement naturel un corps “ tend ” normalement vers son “ lieu naturel ” : c’est ainsi que les corps lourds tendent vers le bas et les corps légers vers le haut ; de ces derniers Aristote ne donne guère d’exemples et toujours les mêmes : la flamme et la fumée. Le mouvement violent est un mouvement qui écarte, par action extérieure, un corps de son lieu naturel. Il y a donc a contrario un mouvement intérieur qui incite un corps à aller vers son lieu naturel : le Moyen Age dira qu’il “ appète ” son lieu naturel. Cette conception, qui implique un certain animisme, est incompatible avec le principe d’inertie (tout corps au repos reste au repos et tout corps en mouvement garde un mouvement uniforme) implicitement contenu dans la loi de la chute des corps et dégagé explicitement par Descartes.
Cette théorie aristotélicienne du mouvement est satisfaisante pour l’esprit puisqu’elle correspond à ce que nous voyons. Pourtant les physiciens qui aiment bien se représenter concrètement les phénomènes s’interrogent : comment le mouvement violent passe-t-il de l’arc à la flèche, de la fronde à la pierre ? Si le monde sublunaire est plein et fermé comme le dit Aristote, on comprend qu’il se referme en arrière de la flèche et la pousse ainsi, mais pourquoi cette force s’épuise-t-elle ? Kepler ira jusqu’à affirmer que le boulet de canon ne retombe jamais, s’il est lancé d’une certaine manière.

Examinons la loi de la chute des corps énoncée par Galilée :

La distance parcourue par le corps en mètres que nous appelons x est donnée par la formule mathématique :

où g est l'accélération (9,81 métres/seconde par seconde) qui est constante ;
t-t0 est le temps écoulé en secondes depuis le début de la chute qui se produit au temps t0.

Ce n’est plus du tout la même physique ! Aristote “ expliquait ” le mouvement naturel par la tendance de tout corps à aller vers son “ lieu naturel ”. Galilée n’explique rien : il mesure et il fournit une équation qui permet de connaître la distance (x) parcourue par un corps à un moment donné (t) de la chute, quand on connaît le moment (t0) du début de la chute. Dans la physique galiléenne, par rapport à l’aristotélisme, il y a inversion dans la considération du mouvement : ce n’est plus le “ but ” qui compte comme dans le monde aristotélicien mais le point de départ ; Galilée, puis Descartes, avaient d’abord pensé que l’accélération, connue depuis l’Antiquité, était fonction de l’espace parcouru, remarque A. Koyré, l’un et l’autre seront amenés à rectifier et établir la loi en fonction du temps ainsi la nouvelle physique, la physique scientifique, intègre le temps infini mais dont on prend des mesures et elle se déroule dans un espace infini ; or, dans un tel espace la notion de “ lieu naturel ” n’a pas de sens, ni celles de “ bas ” et de “ haut ” ; on dit que tous les lieux se valent (l'espace est dit homogène) toutes les directions se valent (l’espace est dit isotrope) : Il s’agit de l’espace géométrique. La physique naissante, fait observer Alexandre Koyré, fait exploser la représentation grecque de l’Univers, ce Cosmos fermé dont la Terre est le Centre. Déjà Copernic (1473-1543) soupçonnait l’héliocentrisme : Dieu, écrivait-il, n’a pu mettre au centre de l’univers que l’astre le plus beau, le Soleil. Il reviendra à Galilée de démontrer le mouvement de la terre autour du soleil.

On sait que l’Eglise a condamné Galilée pour ses affirmations scientifiques, mais on rappelle moins qu’elle a encouragé Copernic à publier son hypothèse. Est-ce parce que Copernic était évêque ? Peu vraisemblable ! Mais il est plus vraisemblable que les autorités instruites de l’époque ont mis du temps à saisir quel bouleversement allait causer cette mise en question de la vision aristotélicienne du monde. Certes Aristote (3ème siècle avant J.C.) est un philosophe païen, mais sa représentation du monde, son œuvre philosophique ont ébloui les Lettrés et saint Thomas (1225-1274) réussit à en faire une synthèse compatible avec la
Révélation chrétienne : le thomisme est un aristotélisme christianisé que les milieux cultivés vont adopter et enseigner dans l’ensemble de l’Europe, et vulgariser dans les prônes : ce qu’on enseigne comme “ morale naturelle et chrétienne ” ressemble beaucoup à la morale d’Aristote. Il a sans doute fallu un certain temps aux autorités pour réaliser quelle secousse énorme la remise en cause du cosmos christianisé par Thomas d’Aquin allait faire subir à la chrétienté. D’où le retournement d’attitude de la papauté entre les encouragements donnés à Copernic et la condamnation au bûcher de Giordano Bruno, en l’an 1600, pour avoir affirmé que l’espace est infini.
Galilée échappe au bûcher mais doit abjurer l’affirmation que la terre tourne, il est assigné à résidence et privé des moyens de poursuivre ses travaux. On comprend donc la prudence de Descartes reconnaissant conserver par de vers lui “ un traité que quelques considérations (l’) empêchent de publier ” (Discours 5ème partie), il ne publie donc que trois traités scientifiques : la géométrie (il est l’inventeur de la géométrie analytique), l’optique dont il est le fondateur et les “ météores ”, écrits précédés du “ Discours de la méthode ” où il expose le nouvel esprit de la physique et s’efforce de le justifier. Le Discours de la Méthode date de1636 et la condamnation de Galilée de 1633.

Qu’est-ce qui conduit à utiliser les mathématiques dans l’étude de la physique ? Plusieurs facteurs y concourent vraisemblablement : les difficultés théoriques à intégrer rationnellement la technique du jet dans la théorie aristotélicienne du mouvement, un attrait pour la valorisation mathématique que l’on trouve chez Platon (par exemple dans l’allégorie de la Caverne) et qui lui vient des Pythagoriciens et les progrès de la science mathématique elle-même dont Descartes contribue à formaliser l’écriture. La grande innovation des physiciens sera l’introduction de la mesure : sur ce point l’histoire nous montre un grand vide entre Archimède (3ème siècle avant J.C.) et le 16ème siècle. Qu’un phénomène physique doive prendre une forme mathématique, les physiciens ne l’ont jamais justifié ; c’est seulement un présupposé qui a été validé par la découverte de lois. Parce que nous y sommes habitués, nous n’exigeons pas de justification. Or c’est à cette question que répond Descartes.
Sa réponse sera contestée par les uns, encouragée par les autres, même dans les milieux ecclésiastiques qui sont, pendant des siècles, ceux qui transmettent la culture. Et l’on peut comprendre les deux attitudes : le thomisme est la vision du monde de la chrétienté médiévale et qui en fait une “ société acceptée ” comme le dit Jules Monnerot dans “ Sociologie de la Révolution ” (fayard éditeur, première partie chapitre 12) ; l’ordre, écrit-il, y est “ contaminé de divin. Il est inhérent à cet ordre que chacun des éléments de cet ordre ait une place, sa place, car tout être tient de cette parenté avec le sommet une valeur irremplaçable ” ; cet ordre du monde a son sens hors du monde. “ La vie sur terre a un rôle limité, un segment de courbe insignifiant dans une trajectoire que des regards mortels ne peuvent suivre qu’un instant ” (ibidem p. 89).
Mais si l’espace est infini la vision des choses change et aussi leur valeur. Au centre de l’univers, la terre apparaissait comme le séjour de l’être le plus important, celui qui semble bien avoir été au centre de la création divine puisque, d’après la Genèse, Dieu crée le monde et tous ses éléments et le sixième jour il crée l’homme qui l’habitera ; en somme il crée l’habitation pour l’habitant. Le géocentrisme grec s’allie aisément à l’anthropocentrisme chrétien. Mais si la terre est une planète comme d’autres qui tournent autour du soleil, la question de la Rédemption d’autres hommes sur d’autres planètes se pose : ces hommes ont-ils été abandonnés ou la Rédemption s’est-elle faite de planète en planète ?
Parmi les autorités religieuses certaines devaient normalement condamner ce qui, somme toute n’est qu’une théorie, d’ailleurs en contradiction avec notre perception : nous ne sentons pas la terre tourner mais nous voyons bien le soleil se lever à l’Est et se coucher à l’Ouest. Mais d’autres esprits cultivés ne pouvaient pas être insensibles à ce mouvement qui traversait l’Europe et y fondait “ la science nouvelle ” ; qu’on en juge :

Copernic 1473-1543 Polonais émet l'hypothèse de l’héliocentrisme
Tycho Brahé 1546-1601 Danois effectue les relevés astronomiques qui serviront à Kepler
Giordano Bruno 1548-1600 Italien affirme que l’espace est infini, et se fait condamner au bûcher
Galilée 1564-1642 Italien confirme scientifiquement l’héliocentrisme et établit la loi de la chute des corps, 1ère loi de la physique scientifique
Kepler 1571-1630 Allemand formule les trois premières lois mathématiques du mouvement des planètes;
Descartes 1596-1650 Français fonde l’optique et la géométrie analytique
Torricelli 1608-1647 Italien réalise des observations sur les fontaines qui contredisent la théorie de “ l’horreur du vide ” prêtée à la Nature ;
Pascal 1623-1662 Français étudie la pression atmosphérique

Ce que nous voyons ici c’est l’installation des mathématiques dans la physique qui devient ainsi une science, et avec elle l’explosion du Cosmos grec auquel saint Thomas a rallié le monde chrétien dans une magnifique synthèse, “ la Somme théologique ”. Certains à l’intérieur même de l’Eglise comprennent qu’une nouvelle vision du monde devient nécessaire et c’est ainsi que Descartes va être encouragé dès 1627 par le Cardinal de Bérulle et que son correspondant privilégié à Paris sera le Père Mersenne.