Pierre Duhem

“ Hipparque fut un des premiers qui aimèrent mieux admettre les orbes excentriques que d’être mis en défaut par les phénomènes. Ptolémée l’a suivi et, bientôt, presque tous les astronomes ont été entraînés par Ptolémée. Mais contre ces astronomes ou, du moins, contre l’hypothèse des excentriques dont ils usaient, la Philosophie tout entière a élevé de continuelles réclamations ; que dis-je, la Philosophie ? C’est bien plutôt la Nature et les orbes célestes eux-mêmes qui ont réclamé sans cesse. ”

“ Ces orbes sont imaginaires, dit encore Pontano [19] , car, en son entier, la masse des cieux est continue ; tenons-les, cependant, pour une invention presque divine tant qu’il s’agit d’enseigner, d’exposer aux yeux, de représenter le mouvement des étoiles ; grâce à cette invention, l’intelligence possède une représentation sensible qui sert de fondement au début de ses recherches ; mais, à partir de là, elle progresse peu à peu, et elle finit par rejeter toutes ces combinaisons d’orbes imaginaires, pour ne plus s’attacher qu’aux nombres et aux rapports de nombres, qui sont son objet propre. ”

“ « Puisqu’il n’est pas conforme à la raison que tous les corps soient en mouvement ou qu’ils soient tous en repos, mais puisque les uns sont en mouvement et les autres immobiles, il faut rechercher ce qui est nécessairement en repos dans l’Univers et ce qui est en mouvement. Il ajoute qu’il faut croire que la Terre, foyer de la maison des dieux, suivant Platon, reste en repos et que les planètes se meuvent avec toute la voûte céleste qui les enveloppe. »
Ces principes que le physicien établit et formule, Dercyllide ne laisse pas au mathématicien la faculté de s’en affranchir ”

“ Mais lui-même, ne connaissant pas suffisamment la Physique, n’a pas bien compris quel est le vrai mouvement des astres, qui est d’accord avec la nature des choses, ni celui qui est par accident, et qui n’est qu’une apparence. Il pose cependant en principe que l’épicycle de chaque planète se meut sur un cercle concentrique et que la planète se meut sur l’épicycle. ”

“ En outre, l'astronome se propose de diminuer autant que possible les mouvements et le nombre des sphères ; si, par exemple, nous pouvons poser un système selon lequel les mouvements visibles de tel astre se justifient au moyen de trois sphères, et un autre système selon lequel la même chose peut se justifier à l'aide de quatre sphères, le mieux est de s’en tenir au système suivant lequel le nombre des mouvements est le moindre. C’est pourquoi nous préférons, pour le Soleil, l’excentrique à l’épicycle, comme l’a dit Ptolémée. ”

“ Si la décision qui détermine l’hypothèse vraie échappe à la compétence de l’astronome, de celui qui se contente de combiner les figures abstraites du géomètre et de les comparer aux apparences décrites par l’observateur, elle est donc réservée à celui qui a médité sur la nature des corps célestes, au physicien ; celui-là seul est apte à poser les principes à l’aide desquels l’astronome discernera l’ hypothèse vraie parmi plusieurs suppositions également propres à sauver les phénomènes. ”

“ Ptolémée attribue [19] à chacun des astres errants un orbe d’une certaine épaisseur, contigu aux orbes de l’astre qui le précède et de l’astre qui le suit. Entre les deux surfaces sphériques, concentriques au Monde, qui délimitent son orbe, la planète se meut ; son mouvement résulte des hypothèses nombreuses et compliquées qui ont été exposées en la Syntaxe. Comment doit-on concevoir l’accord de ces suppositions avec les principes de la Physique ? En d’autres termes, quelles conditions la Physique est-elle en droit d’imposer aux hypothèses de l’Astronomie ? ”

“ À côté de la méthode de l’astronome, si nettement définie par Platon, Aristote admet l’existence et la légitimité d’une telle méthode ; il la nomme la méthode du physicien.
Lorsqu’il compare en sa Physique [3] , la méthode du mathématicien et la méthode du physicien, le Stagirite pose certains principes qui s’appliquent, assurément, à la question dont nous venons de parler, mais qui ne permettent pas d’en pousser fort loin l’analyse. ”

“ On peut, de deux manières différentes, rendre compte d’une chose ; une première manière consiste à établir par une démonstration suffisante l’exactitude d’un principe dont cette chose découle ; ainsi, en Physique, on donne une raison qui suffit à prouver l’uniformité du mouvement du Ciel. Une seconde manière de rendre raison d’une chose consiste non point à en démontrer le principe par preuve suffisante, mais à faire voir quels effets s’accordent avec un principe posé d’avance ”

“ À partir de ces hypothèses, les astronomes s’efforcent de montrer que tous les corps célestes ont un mouvement circulaire et uniforme, que toutes les irrégularités qui se manifestent en l’observation de chacun de ces corps, son mouvement tantôt plus rapide et tantôt plus lent, tantôt direct et tantôt rétrograde, sa latitude tantôt boréale et tantôt australe, ses stations en un même lieu du Ciel, son diamètre apparent tantôt plus grand et tantôt plus petit, toutes ces choses et toutes les choses analogues ne sont que des apparences et nullement des réalités. ”

“ Il est clair que, pour les motifs expliqués, des deux hypothèses, dont chacune est la conséquence de l’autre, celle de l’épicycle paraît la plus commune, la plus généralement admise, la plus conforme à la nature des choses. Car l’épicycle est un grand cercle d’une sphère solide, celui que la planète décrit dans son mouvement sur cette sphère, tandis que l’excentrique diffère entièrement du cercle qui est conforme à la nature et est plutôt décrit par accident. ”

“ Sur les relations de l’Astronomie et de la Physique, le platonicien Dercyllide pense exactement comme le stoïcien Posidonius. « De même, dit-il [11] , qu’en Géométrie et en Musique, il est impossible, sans faire d’hypothèses, de déduire les conséquences des principes, de même en Astronomie, il faut exposer en premier lieu les hypothèses à partir desquelles procède la théorie du mouvement des astres errants. Mais peut-être, avant toute autre chose, convient-il de poser les principes sur lesquels repose l'étude des Mathématiques, ainsi que tout le monde en convient. » ”

“ En son enseignement que Théon de Smyrne nous a conservé, Adraste d’Aphrodisie rappelait ce sentiment éprouvé par Hipparque : « Hipparque, disait-il [4] , a fait remarquer qu’elle est digne de l’attention du mathématicien, la recherche de l’explication des phénomènes à l’aide d’hypothèses si différentes, celle des cercles excentriques et celle des cercles concentriques parcourus par des épicycles. »
Il n’y a assurément qu’une seule hypothèse qui soit conforme à la nature des choses (κατὰ φύσιν) . ”

“ En nos Homocentriques, on ne rencontrera pas seulement cette utilité qui est la suite de toute théorie astronomique ; on y trouvera encore d’autres choses qui sont grandement désirables ; ces choses, en effet, semblent, en premier lieu, importer beaucoup à la vérité, c’est-à-dire à l’objet que nous devons le plus souhaiter ; elles importent à la découverte des causes propres des mouvements célestes, enfin aux qualités mêmes de ces mouvements. ”

“ Maïmonide partage cette opinion de Proclus ; la Physique céleste est,selon lui, pleine de mystères dont Dieu s’est réservé la connaissance, tandis que la Physique terrestre se trouve, tout organisée, en l’œuvre d’Aristote.
Au contraire de ce que pensaient les hommes de l’Antiquité et du Moyen-Age, la Physique céleste qu’ils avaient construite était singulièrement plus avancée que leur Physique terrestre.
Dès l’époque de Platon et d’Aristote, la science des astres était organisée sur le plan que nous imposons aujourd’hui encore à l’étude de la Nature. ”

“ Eudoxe qui l’a précédé de peu et dont il a longuement étudié les théories, Calippe qui fut son contemporain et son ami, ont exactement suivi la méthode de l’astronome, telle que Platon l’avait définie ; cette méthode est donc parfaitement familière à Aristote. Mais, de son côté, il en pratique une autre. Il exige que l’Univers soit sphérique, que les orbes célestes soient solides, que chacun d’eux ait un mouvement circulaire et uniforme autour du centre du Monde, que ce centre soit occupé par une Terre immobile. ”

“ Au nombre des principes physiques, si rigoureusement imposés au respect de l’astronome, Dercyllide ne range pas la nécessité, pour tous les mouvements célestes, de se réduire à des rotations autour du centre du Monde ; le mouvement d’une planète sur un épicycle dont le centre décrit lui-même une circonférence concentrique à l’Univers ne lui parait pas contredire à la saine Physique. ”

“ Un bon système astronomique n’est pas seulement un système qui sauve les phénomènes célestes et permet de calculer avec précision le mouvement des astres, c’est, en outre, un système construit sur des hypothèses qui ont leur fondement dans la nature même des choses. ”

“ Bien souvent, d’ailleurs, l’astronome et le physicien prennent le même chapitre de la Science pour objet de leurs démonstrations ; ils se proposent, par exemple, de prouver que le Soleil est grand, ou que la Terre est sphérique ; mais, dans ce cas, ils ne procèdent pas par la même voie ; le physicien doit démontrer chacune de ses propositions en les tirant de l’essence des corps, de leur puissance, de ce qui convient le mieux à leur perfection, de leur génération, de leur transformation ”

“ Il l’examine, en particulier, à la fin du livre où, sous le titre d’Hypotyposes [23] , il présente le tableau des hypothèses astronomiques de Ptolémée.
Tout l’effort de Proclus va à établir que les mouvements hypothétiques en des excentriques et des épicycles qui, par leur composition, reproduisent le mouvement des astres errants sont de pures abstractions. Ces mouvements ne subsistent qu’en l’esprit de l’astronome ; ils ne sont rien dans les cieux. Seul, le mouvement complexe et indécomposé de chaque astre est doué de réalité. ”

“ Les avis donnés à Galilée par Bellarmin et par Urbain VIII n’ont guère été traités avec moins de sévérité, depuis le jour où ils ont été publiés. Les physiciens de notre temps ont pesé plus minutieusement que leurs prédécesseurs l’exacte valeur des hypothèses employées en Astronomie et en Physique ; ils ont vu se dissiper bien des illusions qui, naguère encore, passaient pour certitudes ; force leur est de reconnaître et de déclarer aujourd’hui que la Logique était du parti d’Osiander, de Bellarmin et d’Urbain VIII, et non pas du parti de Kepler et de Galilée ”

“ Assurément, Ptolémée veut marquer, en ce passage, que les mouvements multiples qu’il compose, en la Syntaxe, pour déterminer la trajectoire d’un astre n’ont aucune réalité ; le mouvement résultant est le seul qui se produise dans le Ciel.
Parmi les mouvements que l’astronome est ainsi conduit à attribuer aux astres pour sauver les phénomènes, pourrait-il s’en rencontrer auxquels répugnerait la nature de l’essence céleste ? ”

“ Déclarera-t-on que les excentriques et les épicycles ne sont point de simples conceptions de l’esprit, mais des corps physiquement réalisés en l’essence céleste ? Ceux qui raisonnent ainsi se heurtent à des impossibilités : « En admettant, en effet, que les mouvements irréguliers des astres sont véritablement produits par ces cercles, que ceux-ci ont une existence réelle au sein des cieux, ces astronomes détruisent la continuité des sphères en lesquelles se trouvent ces cercles qu’ils meuvent les uns dans un sens, les autres en sens contraire, et ceux-ci suivant une autre loi que ceux-là. » ”

“ Vous n’ignorez pas que ceux qui font profession d’Astronomie ont toujours éprouvé une grande difficulté à rendre raison des apparences présentées par les astres. Deux voies, en effet, s’offrent pour en rendre raison ; l’une procède à l’aide de ces orbes que l’on nomme homocentriques, l’autre au moyen de ceux que l’on appelle excentriques ; chacune de ces deux voies a ses dangers, chacune a son écueil. Ceux qui usent des homocentriques ne parviennent pas à expliquer les phénomènes. Ceux qui usent des excentriques semblent, il est vrai, les mieux expliquer ”

“ Or, on ne les voit pas parce qu’en réalité ils n’existent pas ; la pensée seule les voit, lorsqu’elle cherche à comprendre ou à enseigner. Dans le Ciel, en effet, toutes ces lignes et toutes ces intersections de lignes n’existent aucunement ; elles ont été imaginées par des hommes très ingénieux, en vue de l’enseignement et de la démonstration, parce que, sans ce procédé, il serait presque impossible de communiquer à autrui la science astronomique, la connaissance des mouvements célestes... ”

“ Ces corps célestes accomplissent leurs mouvements et leurs révolutions d’une manière spontanée, en vertu d’un pouvoir qui leur est propre, sans être aucunement aidés par des forces extérieures, sans être aucunement attirés vers le Soleil par la chaleur que cet astre produit ; ils les accomplissent par l’effet de leur seule nature. ”

“ L’idée qui domine toutes les discussions astronomiques de Maïmonide, idée nouvelle au sein du Péripatétisme sémitique, et qui, en ce milieu, surprend par ses allures prudemment sceptiques, c’est l’idée que Ptolémée avait indiquée, que Proclus avait développée : La connaissance des choses célestes, de leur essence, de leur véritable nature, passe les forces de Thomme ; les choses sublunaires sont seules accessibles à notre faible raison. ”

“ Il est impossible qu’une intelligence finie puisse s’assimiler aucune vérité précise. Le vrai n’est pas, en effet, une chose qui soit susceptible de plus ou de moins ; il consiste essentiellement en quelque chose d’indivisible ; et ce quelque chose ne peut être saisi par un être, si cet être n’est la vérité même. De même, l’essence du cercle est quelque chose d’indivisible, et ce qui n’est pas cercle ne peut s’assimiler ce quelque chose ; le polygone régulier que l’on inscrit dans un cercle n’est pas semblable au cercle ”

“ Il ne croit pas, nous dit Théonde Smyrne [12] , que les cercles excentriques soient la cause du mouvement qui fait varier la distance d’une planète à la Terre. Il pense que tout ce qui se meut dans le Ciel est emporté autour d’un centre unique du mouvement et du Monde ; [il pense donc que le mouvement suivant des excentriques] que présentent les planètes, n’est pas un mouvement principal, mais un mouvement par accident ”

“ Cette critique prouve victorieusement que l’accord d’une théorie avec les observations ne saurait transformer en vérités démontrées les hypothèses sur lesquelles repose cette théorie ; pour achever la démonstration, en effet, il faudrait établir, en outre, qu’aucun autre ensemble d’hypothèses n’est capable de sauver les apparences. Mais les Averroïstes padouans de la Renaissance n’en tirent pas la conclusion prudente qu’au xive siècle, Jean de Jandun leur avait apportée de Paris ; ils n’accordent pas à l’Astronomie le droit d’user d’hypothèses purement conventionnelles et fictives ”

“ Comme le voulait Albert le Grand, ce sont les raisons tirées de l’expérience qui, en la méthode physique, jouent le rôle de principes (rationes ex experientia sumptæ in physica disciplina oblinent principatum) . Les raisons des astronomes, tirées de la diversité des mouvements célestes, des distances des corps célestes et des astres conduisent, par voie de conclusion, à poser les épicycles, les excentriques et les déférents ; de même cette raison naturelle doit entraîner cette conclusion : la matière doit être posée. ”

“ Du jour où Ptolémée, pour représenter les inégalités du mouvement planétaire, fit porter chaque planète par un épicycle dont le centre, au lieu de demeurer toujours à égale distance du centre de l'Univers, décrivait un cercle excentrique au Monde, l'agencement de sphères imaginé par Adraste d'Aphrodisie et par Théon de Smyrne devint incapable de représenter une telle marche. Cette incapacité crût à chacune des complications que Ptolémée fut contraint d'apporter aux hypothèses primitives d'Hipparque, afin que les phénomènes fussent sauvés. ”

“ En dépit de Kepler et de Galilée, nous croyons aujourd’hui, avec Osiander et Bellarmin, que les hypothèses de la Physique ne sont que des artifices mathématiques destinés à sauver les phénomènes ; mais grâce à Kepler et à Galilée, nous leur demandons de sauver à la fois tous les phénomènes de l’Univers inanimé. ”