Pierre Duhem

“ Le modèle anglais ne peut donc manquer de lui apparaître comme la forme de théorie physique la mieux appropriée à ses aptitudes intellectuelles.
Naturellement, il désire que la Physique soit exposée sous cette forme à ceux qui auront à diriger des ateliers et des usines. D’ailleurs, le futur ingénieur réclame un enseignement de peu de durée ; il a hâte de battre monnaie avec ses connaissances ; il ne saurait prodiguer un temps qui, pour lui, est de l’argent. Or, la Physique abstraite, préoccupée, avant tout, de l’absolue solidité de l’édifice qu’elle élève, ignore cette hâte fiévreuse ”

“ Le principal mobile de sa conduite est une envie démesurée de paraître et de faire parler d’elle ; elle a de la reconnaissance pour ceux qui la louent en public. Si elle osait, elle remercierait également ceux qui, en la dénigrant, lui donnent de la célébrité ; et Duhem n’a peut-être pas de meilleur ami qu’elle depuis qu’à la tribune de la Convention il s’est avisé de l’honorer de ses injures. C’est à cette manie de briller qu’il faut s’en prendre de la médiocrité en tout genre qui est le partage de Mme Tallien. Elle sait tout et ne sait rien. ”

“ Cette belle et féconde théorie, Huygens l’a-t-il tirée des principes de la Cosmologie atomistique, de ces « raisons de méchanique » par lesquelles, selon lui, « la vraye Philosophie conçoit la cause de tous les effets naturels » ? Nullement ; la considération du vide, des atomes, de leur dureté, de leurs mouvements, n’a joué aucun rôle dans la construction de cette représentation. ”

“ Ces causes, cependant, n’auraient peut-être pas suffi à assurer la vogue dont jouit aujourd’hui la Physique anglaise, si les exigences de l’industrie ne s’y étaient jointes.
L’industriel est très souvent un esprit ample ; la nécessité de combiner des mécanismes, de traiter des affaires, de manier des hommes, l’a, de bonne heure, habitué à voir clairement et rapidement des ensembles compliqués de choses concrètes. En revanche, c’est presque toujours un esprit très faible ; ses occupations quotidiennes le tiennent éloigné des idées abstraites et des principes généraux ”

“ Non seulement il ne conçoit pas aisément les notions abstraites et générales, mais il les repousse avec horreur : « Il n’examinait les choses que sous le rapport de leur utilité immédiate, dit Mme de Staël ; un principe général lui déplaisait comme une niaiserie ou comme un ennemi. » Ceux qui font de l’abstraction, de la généralisation, de la déduction, leurs moyens habituels de pensée lui apparaissent comme des êtres incompréhensibles, manques, incomplets ”

“ Que la science faite puisse prendre la forme d’une suite bien enchaînée de syllogismes, nul ne voudra, certes, le contester. Mais Duhem ne s’occupe pas de la science faite ; il s’occupe de la science qui se fait. Personne ne croira, en effet, que la physique de la lumière, l’électro-dynamique et la mécanique chimique soient arrivées, comme par exemple la théorie des équations du second degré, aux derniers stades de leur évolution. ”

“ Certes, c’est un problème de savoir comment une science fondée sur les faits peut s’accorder avec la Logique. Mais Duhem ne résout pas ce problème : il ne fait que reculer la difficulté en la renvoyant de la Physique aux Mathématiques. S’il se trouvait qu’au regard de la Logique l’Analyse mathématique fût sujette aux mêmes infirmités que la méthode expérimentale, l’argumentation de Duhem serait tout au moins incomplète.
L’erreur commise par Duhem consiste, croyons-nous, à postuler que l’on peut opposer les vérités mathématiques aux faits physiques comme on oppose la théorie à la pratique. ”

“ Selon Duhem, la confrontation entre la théorie mathématique et l’expérience ne doit venir qu’à la fin, lorsque la théorie est achevée. Aussi bien n’est-il pas possible de contrôler une théorie physique proposition par proposition au fur et à mesure de son développement : une théorie ne peut être examinée qu’en bloc parce qu’elle se compose de parties indissolublement liées les unes aux autres. ”

“ Ainsi, pas plus que le physicien, le mathématicien ne raisonne directement sur les qualités premières qui lui servent de point de départ : force lui est de transformer ces qualités en notions algébriques, offrant une prise au calcul et à la déduction logique.
Rôle de la déduction algébrique. — Dans un chapitre intitulé : Déduction mathématique et théorie physique, Duhem oppose l’à peu près physique à la pression mathématique. Il montre qu’une infinité de faits théoriques différents peuvent être pris pour traductions d’un même fait pratique. ”

“ Il est impossible de suivre la marche d’une des grandes théories de la Physique, de la voir dérouler majestueusement, à partir des premières hypothèses, ses déductions régulières ; de voir ses conséquences représenter, jusque dans le moindre détail, une foule de lois expérimentales, sans être séduit par la beauté d’une semblable construction, sans éprouver vivement qu’une telle création de l’esprit humain est vraiment une œuvre d’art. ”

“ Elle chasse avec furie ce qui s’oppose à sa destruction, désire vaincre et tuer la cause de ce qui lui fait obstacle et, vainquant, se tue elle-même... Aucun mouvement fait par elle n’est durable. Elle croît dans les fatigues et disparaît par le repos. ”

“ À l’élève qui n’aura pas aperçu cette vérité, la Physique apparaîtra comme un monstrueux fatras de pétitions de principes et de cercles vicieux ; si son esprit est doué d’une grande justesse, il repoussera avec horreur ces perpétuels défis à la logique ; si la justesse de son intelligence est moindre, il apprendra par cœur ces mots au sens imprécis, ces descriptions d’expériences irréalisées et irréalisables, ces raisonnements qui sont des tours de passe-passe, perdant à ce travail de mémoire irraisonnée le peu de sens droit et d’esprit critique qu’il possédait. ”

“ « Si nous abandonnons ce principe, dit-il, nous nous heurtons à d’autres difficultés innombrables que l’on ne peut surmonter sans de nouvelles recherches expérimentales et sans édifier complètement la théorie de la chaleur sur une nouvelle base. » Tant il est rare qu’un physicien se résolve à abandonner une hypothèse incompatible avec les faits, qu’il consente à rejeter une théorie contredite par l’expérience, avant d’avoir découvert une hypothèse plus compréhensive et développé une théorie plus conforme à la nature ! ”

“ S’il est un problème mécanique qui se soit souvent présenté aux méditations du grand peintre, c’est assurément l’étude du poids d’un grave qui glisse sur un plan incliné ; on ne peut feuilleter ses manuscrits sans rencontrer à chaque instant, avec de menues variantes, un même dessin : sur une poulie, une corde est tendue par deux poids qui glissent sur deux plans inégalement inclinés. ”

“ Ainsi, une théorie vraie, ce n’est pas une théorie qui donne, des apparences physiques, une explication conforme à la réalité ; c’est une théorie qui représente d’une manière satisfaisante un ensemble de lois expérimentales ; une théorie fausse, ce n’est pas une tentative d’explication fondée sur des suppositions contraires à la réalité ; c’est un ensemble de propositions qui ne concordent pas avec les lois expérimentales. L’accord avec l’expérience est, pour une théorie physique, l’unique critérium de vérité. ”

“ Deux hypothèses de Physique constituent-elles jamais un dilemme aussi rigoureux ? Oserons-nous jamais affirmer qu’aucune autre hypothèse n’est imaginable ? La lumière peut être une rafale de projectiles ; elle peut être un mouvement vibratoire dont un milieu élastique propage les ondes ; lui est-il interdit d’être quoi que ce soit d’autre ? Arago le pensait sans doute, lorsqu’il formulait cette tranchante alternative : La lumière se meut-elle plus vite dans l’eau que dans l’air ? « La lumière est un corps. Le contraire a-t-il lieu ? La lumière est une ondulation. » ”

“ Il fut un temps où les physiciens supposaient l’intelligence du Créateur atteinte de la même débilité ; où la simplicité des lois de la nature s’imposait comme un dogme incontestable, au nom duquel on rejetait toute loi qu’exprimait une équation algébrique trop compliquée ; où la simplicité, au contraire, semblait conférer à une loi une certitude et une portée transcendantes à la méthode expérimentale qui l’avait fournie. ”

“ Si l’on plaçait la Terre immobile en quelque lieu et qu’on approchât une Terre plus grande, la première deviendrait grave par rapport à la seconde et serait tirée par elle, comme la pierre est attirée par la Terre. ”

“ Si nous supposons tous les corps amenés à ce point où ils ne contiennent plus de calorique, disent Desormes et Clément, « il ne nous reste de toute la Nature qu’une image extrêmement différente de celle que nous avons sous les yeux; non seulement la vie n’existe plus dans ce triste univers dont nous pouvons nous faire l’idée, mais toute espèce de mouvement aurait cessé sur la terre ; il n’y aurait plus d’atmosphère, plus de fleuves, plus de mers ; l’immobilité et la mort seraient partout. » ”

“ Tout le monde notait avec curiosité l’ascension ou la descente de l’esprit-de-vin coloré dans le tube de verre, car, écrivait Nollet, « le physicien, guidé par le thermomètre, travaille avec plus de certitude et de succès ; le bon citoyen est mieux éclairé sur les variations qui intéressent la santé des hommes et les productions de la terre, et le particulier qui cherche à se procurer les commodités de la vie, est averti de ce qu’il doit faire pour habiter pendant toute l’année dans une température à peu près égale. » ”

“ La quantité de chaleur avait été introduite par les cartésiens comme une grandeur susceptible d’exprimer en nombres nos sensations de chaud et de froid ; la quantité de chaleur contenue dans un corps était plus ou moins grande selon que ce corps nous semblait plus ou moins chaud ; un pied cube de fer, un pied cube d’eau, un pied cube d’air renfermaient autant de chaleur l’un que l’autre lorsqu’ils étaient également chauds. ”

“ Ce qu’il faut à cet esprit profond, mais étroit, ce sont les descriptions d’un Loti, abstrayant et condensant en trois lignes l’idée essentielle, l’âme de tout un paysage. L’Anglais n’a point de semblables exigences ; toutes ces choses visibles, palpables, tangibles, que lui énumère, que lui décrit minutieusement le romancier, son compatriote, il les voit sans peine toutes ensemble, chacune à sa place, avec tous les détails qui la caractérisent ; il voit un tableau qui le charme là où nous n’apercevions plus qu’un chaos qui nous obsédait. ”

“ Il ne s’agit pas, pour l’algébriste, d’analyser des notions abstraites, de discuter l’exacte portée de principes généraux, mais de combiner habilement, selon des règles fixes, des signes susceptibles d’être tracés avec la plume ; pour être grand algébriste, point n’est besoin de force d’esprit ; une grande amplitude suffit ; l’habileté au calcul algébrique n’est pas un don de la raison, mais un apanage de la faculté imaginative. ”

“ Imaginons le front d’un taureau, avec les éminences d’où partent les cornes et les oreilles, et les cols qui se creusent entre ces éminences ; mais allongeons sans limite ces cornes et ces oreilles, de telle façon qu’elles s’étendent à l’infini ; nous aurons une des surfaces que nous voulons étudier. ”

“ L’hypothèse touchant la nature de la chaleur latente, que Lavoisier et Laplace avaient indiquée dès 1783, est désormais adoptée.
Dans la chaleur qu’un corps absorbe on doit, nous venons de le voir, distinguer trois parties : la chaleur qui sert à accroître la force vive du mouvement moléculaire, la chaleur qui est consommée en travail intérieur, la chaleur qui est consommée en travail extérieur. La dernière partie peut être calculée lorsque l’on connaît les forces extérieures auxquelles le corps est soumis pendant sa transformation — et ces forces peuvent, en général, être mesurées. ”

“ C’est que certains faits bien assurés, bien simples à constater, réchauffement d’un morceau de fer que l’on martèle, d’un corps que l’on frotte, paraissaient plus aisés à concilier avec la théorie cartésienne qu’avec l’hypothèse du calorique. Si réchauffement d’un corps est dû à la pénétration d’un fluide dans ce corps, comment l’action de marteler ou de frotter ce corps augmente-t-elle la quantité de calorique qu’il contient ? ”

“ La pesanteur n’est point, en un corps, une tendance à se placer tout entier au centre de l’Univers, ce qui serait absurde, ni à y placer n’importe lequel de ses points ; en tout grave, il y a un point bien déterminé qui souhaite de s’unir au centre de l’Univers, et ce point est le centre de gravité du corps ; ce n’est point n’importe quel point de la Terre, mais le centre de gravité de toute la masse terrestre, qui doit se trouver au centre du Monde pour que la Terre demeure immobile. ”

“ Pour saisir clairement la configuration d’un massif de montagnes, il faut gravir la cime la plus élevée, d’où l’œil embrassera tout l’ensemble de la chaîne ; pareillement, en physique, le plus sûr moyen de démêler un problème compliqué consiste presque toujours à le contempler dans toute son ampleur et dans toute sa généralité. ”

“ C’est l’amplitude d’esprit qui colore et échauffe le style d’un Rabelais, qui le charge d’images visibles, palpables, saisissables, concrètes jusqu’à la caricature, vivantes jusqu’au grouillement. Aussi l’esprit ample est-il l’opposé de cet esprit classique que Taine a dépeint, de cet esprit amoureux des notions abstraites, de l’ordre et de la simplicité, qui parle tout naturellement dans le style de Buffon, choisissant toujours, pour exprimer une idée, le terme le plus général. ”

“ L’ingénieur désireux de perfectionner une machine à feu fonctionnant entre deux limites de température données ne devait plus porter son attention sur la nature des substances qui composent cette machine ; remplacer une telle substance par une autre ne change pas la grandeur de l’effet utile que l’on peut atteindre. Ce qu’il faut modifier, ce sont les transformations subies par ces substances ; il faut les modifier de manière que leur ensemble se rapproche autant que possible d’un cycle de Carnot. ”