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épistémologie

(grec epistêmê, science)

Discipline qui prend la connaissance scientifique pour objet.

À partir de Galilée et de Descartes, le monde a été conçu selon un modèle qui a permis le développement considérable des sciences et des techniques, en liaison avec l'avènement progressif de la société industrielle. L'Univers est analogue à une vaste machine, définie à partir d'un espace homogène absolu et d'un temps linéaire et uniforme, dans lesquels se déroulent les phénomènes. Il se caractérise par la régularité, l'ordre, la réversibilité, la simplicité et, par conséquent, la prévisibilité.

Mais c'est aussi repousser l'homme hors de la vie et de l'expérience sensible pour en faire le contemplateur extérieur et quasi divin d'un monde devenu « désenchanté » et « neutre ».

Or, à la charnière des xixe et xxe siècles, cet édifice se fissure. Des mutations théoriques fondamentales s'opèrent, tant sur le plan des sciences de la nature que sur celui des disciplines formelles.

L'apparition d'une discipline nouvelle, la thermodynamique, porte un premier coup à la science classique. Dans le cadre de la gravitation universelle, on raisonnait en termes de forces, de transfert de mouvement et donc de conservation ; la thermodynamique s'attache à penser la transformation d'un système par la chaleur et ses changements d'état (variations et dissipation). La naissance de la mécanique quantique et de la relativité vont accélérer la crise. Nos représentations macroscopiques ne permettent plus de saisir la structure de la matière et de l'Univers. Les particules élémentaires sont tout à la fois de nature corpusculaire et ondulatoire, et leur position ne peut être appréhendée que de manière probabiliste. La théorie de la relativité, en bouleversant les concepts traditionnels d'espace et de temps, finira de briser le modèle construit de Galilée à Newton.

Dorénavant, la science moderne se caractérise par l'introduction, au sein même de ses objets, de la discontinuité, de la probabilité et du devenir. Cette métamorphose des sciences, ce que G. Bachelard appelle « le nouvel esprit scientifique », oblige à reposer la question de la relation de l'homme à son monde et retrouve d'une certaine manière une nature complexe que, pendant des siècles, la pensée mécaniste nous avait fait oublier.

La pensée mécaniste de Galilée à Newton

La pensée mécaniste classique substitue au cosmos traditionnel, hérité d'Aristote, un Univers infini. Le premier était une totalité fermée et hiérarchisée ; le second est un ensemble ouvert, dont la cohérence tient à l'unité des lois. Le mécanisme attribue ainsi le même mouvement aux corps célestes et aux corps terrestres, que la pensée antique et médiévale avait coutume de séparer.

À partir de la loi de la chute des corps formulée par Galilée et du principe d'inertie explicité par Descartes, la nature est désormais assimilée à l'espace infini et homogène du géomètre et, par conséquent, peut faire l'objet d'un calcul mathématique. Les lois de la nature ne sont rien d'autre que les règles qui régissent le mouvement des corps dans l'espace.

Le système théorique – formé des concepts d'espace, de temps, de masse et de force – permet à Newton de rendre compte, en termes d'actions de forces, de l'attraction universelle, qui se manifeste dans le mouvement des planètes. Ses trois lois fondamentales synthétisent le principe d'inertie et la loi de la chute des corps, et parachèvent l'unification de la Terre et des cieux commencée par Copernic.

L'espace et le temps absolus existent sans référence aux choses extérieures ; ils constituent le cadre stable et objectif, analogue à une scène, dans lequel tous les événements se produisent.

Le mécanisme débouche alors sur une conception déterministe du monde, selon laquelle tout événement doit avoir une cause bien définie et être lui-même à son tour la cause d'un effet à venir. Le savant occupe donc la place d'un observateur extérieur qui s'efforce d'embrasser la totalité de ces chaînes causales, s'essayant à déduire, c'est-à-dire à prévoir, l'état futur de l'Univers à partir de son état présent.

Légalité universelle, déterminisme, prévisibilité et mathématisation constituent les fondements de l'idéal scientifique de la pensée classique.

Machine et organisme

Le mécanisme privilégie le modèle de la machine, c'est-à-dire d'un agencement de pièces qui agissent les unes sur les autres en se transmettant force et mouvement. Descartes compare ainsi le corps humain aux fontaines et aux moulins, les nerfs aux tuyaux et les muscles à des ressorts. C'était un progrès incontestable par rapport aux siècles précédents, qui avaient introduit dans le monde des forces occultes et un finalisme anthropomorphique.

Mais en fait la matière vivante pose d'autres problèmes. Comment rendre compte en termes mécanistes de l'adaptation du vivant, de la finalité des organes et de leur pouvoir d'auto-réparation ? Autrement dit, comment réduire l'organisation d'un être vivant aux mouvements des parties qui le composent ?

Kant marque une rupture en distinguant la force formatrice du vivant de la puissance motrice de la machine. Cette force formatrice peut être expliquée en termes modernes par les trois critères qui, selon J. Monod, caractérisent le vivant : la téléonomie, c'est-à-dire le fait de répondre à une fonction ou à une fin ; la morphogenèse autonome, par laquelle le processus de formation et de développement est indépendant du milieu extérieur ; l'invariance reproductrice, qui fait se reproduire les espèces identiquement à elles-mêmes. Contrairement à une machine, un être vivant n'est donc pas la somme de ses parties constitutives, que l'on pourrait monter et démonter, mais un ensemble d'organes qui n'existent qu'en fonction du tout. Cette sujétion au tout ressemble à un plan établi à l'avance et oblige à recourir à l'idée de finalité. Mais cette finalité n'a pas la forme d'une idée préalable, conçue par un esprit extérieur au vivant lui-même. Elle ne relève pas, comme chez Leibniz, d'une harmonie préétablie. L'absence de transcendance est d'autant plus grande que la biologie moderne fait en même temps appel au hasard pour expliquer l'origine de la vie et l'évolution des espèces. C'est donc une coupure par rapport au bel agencement du mécanisme classique, qui raisonnait essentiellement de manière causale.

Ordre et désordre de la nature

La nature, telle que se la représente la pensée mécaniste, est un système en ordre dans lequel il n'y a pas place pour la surprise et la perturbation. Le mouvement éternel des planètes sur leurs orbites décrit par Kepler est l'expression de cette représentation du monde. Étudier le système du monde, c'est essentiellement définir la position et la vitesse de ses constituants.

La naissance de la thermodynamique et l'évolutionnisme de Darwin ébranlent cette conception. La première réactualise le principe selon lequel « le feu transforme toutes choses » (Ignis mutat res). L'œuvre de Sadi Carnot s'intéresse à la chaleur comme puissance motrice, cause des mouvements qui se produisent sur Terre. Il contribue à l'avènement de l'idée selon laquelle la nature est un vaste déploiement d'énergie où s'affrontent des forces antagonistes et où comptent les seuils critiques (les catastrophes de René Thom) qui font passer des systèmes d'un état d'équilibre à un état d'instabilité. À la pensée de la régularité et du continu propre au mécanisme classique succède celle des changements, des échanges et du discontinu. Aux systèmes mécaniques simples se substituent les systèmes énergétiques ; à la transmission du mouvement, la conversion de l'énergie ; à la réversibilité du mouvement, l'irréversibilité de la combustion. Il ne suffit donc plus de penser le temps quantitativement sur le modèle de l'espace, comme un continuum homogène, mais il faut désormais le penser qualitativement, en termes de devenir.

Devenir fondamental aussi dans la genèse des espèces vivantes. Le « bricolage de l'évolution » (Fr. Jacob) suppose des mutations brusques dont on ne peut pas réellement rendre compte. On n'ira pas jusqu'à dire que le désordre se substitue à l'ordre de la science classique ; mais de nouvelles catégories apparaissent, comme celles de lois du hasard et de probabilité.

Vers la complexité

Le début du xxe siècle voit éclater les représentations héritées de la science newtonienne. Celle-ci n'est pas valable dans l'absolu. Si elle rend compte des phénomènes situés à notre niveau, elle cesse d'être opératoire dès qu'il s'agit de comprendre les niveaux microscopique et macroscopique.

Le ciel, qui, depuis des millénaires, avait paru échapper au changement, s'inscrit maintenant dans un Univers qui se transforme perpétuellement. Edwin Hubble montra, entre 1924 et 1928, l'existence d'une multiplicité de galaxies et leur éloignement les unes des autres avec une vitesse proportionnelle à la distance qui les sépare. On substitua alors à la théorie traditionnelle de l'état stationnaire de l'Univers celle d'une expansion à partir d'un point singulier et d'un instant initial (le big bang). En même temps, la nature des objets cosmiques est apparue de plus en plus complexe : quasars, pulsars, trous noirs, antimatière, etc.

On rencontre la même complexité sur le plan microscopique. La représentation de l'atome sous la forme d'un petit système planétaire ne convient plus. Les particules se multiplient et, surtout, ne répondent plus aux schémas de la mécanique classique. Position et vitesse ne peuvent être déterminées en même temps ni appréhendées indépendamment de la perturbation apportée par l'observation. Alors que la physique classique raisonnait à partir du double schéma de l'onde et du corpuscule, L. de Broglie associe des ondes aux corpuscules et considère les ondes, dans le cas des photons, comme des corpuscules. Les échanges d'énergie entre matière et rayonnement s'effectuent par quantités définies (quanta) et non de manière continue.

Dans tous les cas, dans l'infiniment grand comme dans l'infiniment petit, c'est la complexité qui s'introduit dans les phénomènes, obligeant à une inexorable retraite ce que G. Bachelard appelle « le chosisme », comportement simplificateur et « humain » qui distribuait jusqu'ici les événements sur la scène de l'espace et du temps.

Œuvres clés

Gaston Bachelard, le Nouvel Esprit scientifique, 1934.
Ivar Ekeland, le Calcul, l'Imprévu. Les figures du temps de Kepler à Thom,1987.
François Jacob, le Jeu des possibles, essai sur la diversité du vivant, 1981.
Alexandre Koyré, Du monde clos à l'univers infini, 1957.
Sven Ortoli, Jean Pierre Pharabod, le Cantique des quantiques, 1987.
Ilya Prigogine, Isabelle Stengers, la Nouvelle Alliance, 1979.

Dates clés

N. Copernic (1473-1543), De revolutionibus orbium coelestium.
J. Kepler (1571-1630), Astronomia nuova.
R. Descartes (1596-1650), composition du Traité du monde.
Galilée (1564-1642), Dialogue sur les principaux systèmes du monde.
Comète de Halley.
I. Newton (1642-1727), Principes mathématiques de philosophie naturelle.
Ch. Huygens (1629-1695), Traité de la lumière.
J.-B. Lamarck (1744-1829), Philosophie zoologique.
P.S. de Laplace (1749-1827), Théorie analytique des probabilités.
S. Carnot (1796-1832), Réflexions sur la puissance motrice du feu.
Ch. Darwin (1809-1882), De l'origine des espèces par voie de sélection naturelle.
G. Mendel (1822-1884), Recherches sur les hybrides des plantes.
A. Einstein (1879-1955), découverte de la relativité restreinte.
L. de Broglie (1892-1987), mécanique ondulatoire.
W. Heisenberg (1901-1976), mécanique quantique.
Monseigneur G. Lemaître (1894-1966), hypothèse de l'expansion de l'Univers.
E. P. Hubble (1889-1953), loi de récession des galaxies.
Lancement de la bombe atomique sur Hiroshima.
F. H. C. Crick (1916-2004), M. H. F. Wilkins (1916-2004), J. D. Watson (né en 1928), prix Nobel pour leurs travaux sur l'A.D.N. et l'A.R.N.