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Images réciproques du Brésil et de la France

 | 
Solange Parvaux
, 
Jean Revel-Mouroz

B. L’image scientifique et technologique/A imagem científica e tecnolôgica

Exemple d’influence scientifique et culturelle : les voies spécifiques de la physique mathématique

Michel Paty

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  • 1 L. Boltzmann, « Reise eines deutschen Professors ins Eldorado », in L.B., Populäre Schriften, Bart (...)
  • 2 Cf. p. ex. J. Ben-David, « The Rise and decline of France as a scientific center », Minerva, no 8, (...)

1Ludwig Boltzmann, le célèbre physicien autrichien, écrivait en 1905, dans son Voyage d’un professeur allemand en Eldorado1, que, dans les congrès scientifiques qui se tenaient en Amérique (du Nord, en l’occurence), « parmi les foreigners (les non-anglais) c’étaient toujours et partout les Français qui étaient les meilleurs », et il regrettait l’absentéisme de ses collègues de l’Académie de Berlin en s’écriant : « Nous, les Allemands, n’avons aucune raison de ne pas les égaler ». Cette remarque témoigne pour la concurrence scientifique des grandes nations européennes de l’époque, en ce qui concerne leur influence à l’étranger – notamment dans les pays neufs – ainsi que pour la réputation et la qualité de la science française d’alors, contrairement aux affirmations de certains historiens des sciences qui la tiennent pour décadente2. Elle nous invite par là à ne pas sur-simplifier les situations en les schématisant, comme il serait aisé de le faire, par exemple en évoquant les blocages dus à l’influence positiviste en matière de sciences théoriques, ou la situation complexe dans laquelle se trouve, en France, au début du vingtième siècle, la physique théorique, au moment où apparaissent deux directions de nouveauté qui vont la bouleverser radicalement : la relativité, la physique quantique. Il serait évidemment schématique et erroné de prétendre que les mathématiques ou la physique théorique moderne ne se sont pas développées immédiatement au Brésil parce que les scientifiques de ce pays subissaient une influence française prépondérante et que les sciences en France avaient connu un retard par rapport à d’autres centres de développement comme l’Allemagne et plus généralement l’Europe du Nord.

2Il suffit de faire un bilan des contributions des scientifiques français dans ces domaines, à cette époque, pour constater qu’elles sont importantes et du meilleur niveau. Mais cela n’empêche pas de considérer les spécificités qui leur sont propres, privilégiant certains domaines ou certains types de problèmes, demeurant relativement à l’écart de certaines orientations, comme les fondements et l’axiomatisation des mathématiques, ou les nouvelles directions privilégiées de la physique théorique.

3Il est intéressant de savoir quelle forme prend, dans le cas du Brésil où nous savons que l’influence culturelle en général de la France est prépondérante, l’influence plus particulièrement scientifique, qui est également dominante, et notamment quant au contenu du savoir lui-même : quelle trace elle y laisse, quelle marque propre elle détermine dans une tradition scientifique en voie de constitution. Je voudrais l’indiquer, à titre d’exemple, pour ce qui est de la physique théorique et mathématique (demeurant ainsi sur le terrain évoqué par Boltzmann). Sur l’ancienneté de l’influence française dans ce domaine, il suffit d’évoquer, avec Fernando de Azevedo, la pénétration au Brésil dès 1800, avant même l’arrivée de João VI, des mathématiques françaises par des ouvrages et même par de premières traductions, par exemple de Lagrange. Nous savons que, à cette époque, les mathématiques et la physique théorique ne sont pas encore vraiment séparées.

  • 3 M. Paty, « Invention et réception d’une nouvelle théorie et tradition scientifique : le cas de la (...)

4Je laisserai toutefois de côté la tradition mathématique proprement dite pour m’intéresser à la physique théorique et mathématique. Le statut de celle-ci est en vérité assez complexe. C’est du début du XIXe siècle, précisement, que date un clivage entre les deux, physique mathématique d’un côté, physique théorique de l’autre, qui étaient confondues jusqu’alors sous le signe de la mécanique rationnelle. Je ne puis ici faire une analyse détaillée de ce qu’elles sont l’une et l’autre – aussi bien une stricte démarcation n’est pas toujours possible – ; il me suffira, pour le faire voir, d’évoquer les noms de Lagrange et d’Ampère pour la physique mathématique, et de Fresnel et d’Ampère pour la physique théorique. Si la première a institué une tradition riche et vivace en France, notamment dans le domaine de l’astronomie mathématique, culminant au tournant du siècle dans l’œuvre d’Henri Poincaré, la seconde n’a pas donné à ses initiateurs d’héritiers directs dans leur pays : la physique théorique proprement dite, au sens moderne, commence à fleurir au contraire, sur les traces mêmes de Fresnel et d’Ampère dans l’Europe du Nord à partir du milieu du XIXe siècle. Il faudra attendre, en France, pour qu’elle soit développée de façon systématique, les années 20 de ce siècle-ci à l’occasion de l’adoption des théories de la relativité et de la physique quantique. Auparavant, la physique y est essentiellement marquée par un clivage entre la physique mathématique d’une part, la physique expérimentale d’autre part, sans cet intermédiaire entre les deux que serait la physique théorique. Il y a, il est vrai, quelques exceptions : mais on les a toutes recensées quand on a nommé, pour la physique, Pierre Curie, Henri Poincaré (qui, bien que physicien-mathématicien, a malgré tout fait un travail réellement de théoricien, comme on peut le montrer en analysant ses contributions à la relativité3), Paul Langevin, et, pour la chimie-physique, Pierre Duhem et Henry Le Chatelier. D’ailleurs, même si la physique théorique commence de s’imposer en France à partir des années 20, elle mettra du temps à s’installer dans les structures universitaires : c’est en marge de ces structures qu’elle a fait son apparition, essentiellement à partir de l’enseignement et de l’influence de Paul Langevin et de ses auditeurs du Collège de France.

5On rencontre, au Brésil, une situation un peu semblable, toutes proportions gardées, puisqu’il s’agit d’une communauté scientifique naissante, et avec un certain décalage. Il est possible de l’analyser à travers les scientifiques de l’époque qui s’intéressent à la physique théorique, (ou mathématique ; nous aurons à le voir), par exemple en étudiant la place de cette matière dans les travaux de la toute nouvelle Académie brésilienne des sciences. Il est symptomatique à cet égard que la théorie de la relativité ait été, en même temps que le révélateur de la nouvelle donne de la physique, l’occasion du combat décisif des mathématiciens et physico-mathématiciens adeptes des conceptions modernes contre l’influence positiviste et sa conception figée des mathématiques et des sciences théoriques. Mais le contexte positiviste ne suffit pas à rendre compte de la tonalité propre à cette physique mathématique ou théorique qui commence à apparaître de manière significative au Brésil vers les années 20. Sans pour autant minimiser l’importance des facteurs philosophiques ou idéologiques, il nous faut en invoquer d’autres, plus internes au champ scientifique lui-même, qui ont pour noms style scientifique, méthodologie, approche disciplinaire, et qui caractérisent les voies scientifiques de l’approche d’une science.

6Or ces facteurs ont, pour notre sujet, cet intérêt d’être particulièrement sensibles aux courants d’influences, cette sensibilité se marquant par des effets très précisément localisables dans le contenu des œuvres mêmes, qu’elles soient travaux de recherche ou contributions pédagogiques. Les styles scientifiques, les voies spécifiques de la compréhension et de la recherche, sont des indicateurs précis de l’influence de courants de pensée : influence, et non simple copie, car il faut tenir compte, dans le lieu récepteur, des conditions spécifiques, qui entraînent en particulier certains déplacements et décalages.

7L’influence directe, pour la physique, se manifeste, au Brésil, en physique mathématique proprement dite : la tradition est ancienne, le nom le plus significatif étant celui du mathématicien Joaquim Gomes de Souza (1829-1863), auteur d’une thèse d’astronomie (domaine privilégié de la physique mathématique), qui entretint des relations suivies avec l’Académie des sciences de Paris. Avec Oto de Alencar Silva (1874-1912), qui appartint un temps au courant positiviste, dominant chez les mathématiciens, puis s’éleva en réaction contre la fermeture de ce système, nous voyons se dessiner un intérêt pour la physique proprement dite : il publia, en 1906, un recueil de notes et de mémoires sur la physique et l’électrotechnique. La part de la physique expérimentale reste, quant à elle, modeste. Henrique Morizé et ses élèves en sont de bons représentants : l’influence française y est également lisible. Mais l’absence d’infrastructure au Brésil pour la physique expérimentale constitue une limitation aisée à comprendre. De telle sorte que l’aspect expérimental de la physique est davantage représenté dans les applications directement techniques, auxquelles forment les écoles d’ingénieurs.

8Peu avant la période qui nous occupe, les scientifiques brésiliens formés en physique se trouvent donc en contact pour l’essentiel avec une physique mathématique (par l’intermédiaire d’ouvrages des mathématiciens, de Lagrange et Monge à Poincaré, et de cours élaborés à partir d’eux) et une physique très appliquée, qui est à proprement parler d’ingénierie ; ce profil mixte, que leur octroie leur formation, et qu’ils développeront éventuellement dans leur carrière, est exclusif de la physique théorique et même de la physique expérimentale. Les conditions locales – qu’il est inutile de détailler ici, et que résume le fait qu’il n’existe pas d’université mais seulement des écoles d’ingénieurs – suffisent à expliquer la différence avec la tradition qui est prise pour modèle.

9Le profil de Manoel Amorosa Costa (1885-1928), l’un des scientifiques importants de cette période, est caractéristique. Formé à l’École Polytechnique de Rio (il a pour professeur Oto de Alencar qui exerce sur lui une profonde influence, et il lit les mathématiciens et philosophes français, dont il reçoit une égale influence), il possède une solide compétence technique : nous le voyons travailler plusieurs années à l’inspection fédérale des routes et à l’étude de nouveaux réseaux de voies ferrées. En même temps, comme effet de son intérêt pour la physique mathématique, il soutient en 1913 une thèse de « livre-docência » sur les étoiles doubles, qui lui permet d’être nommé ultérieurement professeur à l’École Polytechnique où il formera notamment Teodoro Ramos et Lélio Gama dont le rôle, dans la période qui nous occupe, va être prépondérant.

  • 4 Par ailleurs, Amoroso Costa séjournera plusieurs fois en France, suivant des cours, donnant égalem (...)

10L’influence scientifique des mathématiciens et physico-mathématiciens français est attestée par les travaux d’Amoroso Costa, le sujet de sa thèse repris de Poincaré (qui proposa une hypothèse sur la formation des étoiles doubles dans ses Leçons sur les hypothèses cosmogoniques), ses références, comme elle est visible chez d’autres scientifiques (p. ex. pour Poincaré, par ses ouvrages de mécanique céleste et de probabilités)4. Après Poincaré, l’école française des Painlevé, Darboux, Borel, Picard fait également sentir une influence prépondérante jusqu’au début des années 20 : on les lit, on les traduit, on s’en inspire. En physique, c’est donc la voie de la physique mathématique française qui fait école dans la génération des scientifiques brésiliens qui inaugurent la physique théorique dans leur pays. On le voit également a contrario par l’absence de référence, jusqu’au milieu des années 20, aux physiciens théoriciens français proprement dits que sont par exemple Pierre Curie ou Paul Langevin (quant aux étrangers, ils sont connus pour l’essentiel à travers des traductions en français).

  • 5 Sociedade Brasileira de Ciências, Actas das sessões da secção matemáticas, 1916. Archives de l’Aca (...)
  • 6 R.V. Caffarelli, « Einstein e o Brasil », Ciência e cultura 31 (no 12, dezembro), 1979, 1435-1455.
  • 7 Archives Einstein.

11Les débats sur la théorie de la relativité sont à cet égard très instructifs. Ils commencent en 1919, année de l’expédition destinée à vérifier l’hypothèse de la relativité générale sur la courbure des rayons lumineux passant au voisinage du soleil, organisée à l’initiative d’Eddington à Sobral, dans le Nordeste brésilien, et à laquelle prennent part Morizé et Lélio Gama. Le 7 juin de la même année, Roberto Marinho présente à l’Académie brésilienne des sciences un exposé sur le principe de la relativité5, qui est approuvé pour publication sur la suggestion d’Amoroso Costa. La relativité occupera plusieurs sessions de l’Académie, notamment en 1922, avec une conférence d’Émile Borel, et en 1925, lors de la brève visite d’Einstein au Brésil, venant de Buenos Aires6. Si le résultat des débats apparaît important par cette conséquence qui fut la leur d’assurer la déroute des positivistes à l’Académie (identifiés aux opposants à la relativité, et menés par Licínio Cardoso), leur contenu est en réalité quelque peu décevant (Einstein lui-même marquera d’ailleurs cette déception dans son journal intime tenu durant son voyage en Amérique du Sud7 : il n’a pas rencontré de véritable interlocuteur ; celui qui aurait pu l’être, Amoroso Costa, voyageait alors en Europe). C’est que la génération des physiciens relativistes est encore très jeune et le nombre de ceux qui comprennent vraiment la nouvelle théorie physique est restreint. Avec Amoroso Costa, qui fait figure de chef de file, ce sont Roberto Marinho, Teodoro Ramos, Sodré de Gama, Lélio Gama, et quelques autres, et c’est vers ces années-là qu’ils donnent leurs premières contributions scientifiques.

  • 8 M. Amoroso Costa, As Idéias fundamentais da matemática e outros ensaios, ed. Convivio/EDUSP, São P (...)

12Parmi eux, c’est dès 1922 qu’Amoroso Costa donna un petit livre exposant les idées essentielles de la théorie de la relativité8. Il est intéressant d’analyser la manière dont la théorie est présentée, en ayant à l’esprit, par comparaison d’autres ouvrages de volume semblable et parus vers la même époque (les conférences d’Einstein à Princeton en 1921, un petit ouvrage de Paul Langevin également paru en 1921, un autre d’Émile Picard de la même année), ou encore en se souvenant des diverses manières d’argumenter sur les concepts de la théorie, sa formulation mathématique, son rapport à l’expérience, telles par exemple qu’elles se sont confrontées à l’Académie des Sciences de Paris en 1920-1922.

  • 9 M. Paty « The scientific reception of relativity in France », in Th. Glick (ed) ; The comparative (...)

13Notons en passant que les arguments des opposants à la relativité, ceux par exemple de Licínio Cardoso, sont très semblables à ceux de leurs homologues français (la fidélité aux concepts fondamentaux de la mécanique classique prend les mêmes formes chez ce professeur de mécanique et chez un Auguste Lecornu titulaire de la chaire de mécanique en Sorbonne). Parmi les partisans des idées relativistes, on observe des différences entre les physico-mathématiciens (souvent sceptiques, d’ailleurs, dans les débats en France, tel Émile Picard, avant d’être convaincus par Einstein lui-même, comme Painlevé) et les physiciens théoriciens : Borel étant un exemple des premiers, Langevin des seconds. Les uns et les autres offrent une lecture différente de la théorie (édifice avant tout mathématique pour les uns, théorie physique pour les autres, accent mis sur le formalisme mathématique pour les premiers, sur le sens physique des concepts, pour les autres : voir en particulier, les interprétations différentes données de l’élément invariant ds2 des lignes d’univers)9. Tout en étant un partisan sans faille de la théorie, Amoroso Costa la présente davantage selon les canons de la physique mathématique, insistant sur l’exposé du formalisme puis développant les idées selon la voie déductive, que selon ceux privilégiés par exemple par un Langevin, qui insiste avant tout sur le sens physique des concepts employés. L’aspect conceptuel proprement dit intervient surtout, chez Amoroso Costa, dans la présentation historique, qui est en quelque sorte sa manière de concilier les deux exigences.

14Par là, le texte d’Amoroso Costa présente une originalité parmi la littérature – fort abondante – de l’époque sur le sujet. En même temps, il témoigne d’une influence et de son décalage contextuel. Cette influence est celle de la voie française de la physique mathématique, dans la manière de comprendre et de présenter la théorie – une théorie qui est acceptée sans réticences ni réserves, suivant Borel plutôt que Picard ou Painlevé. Comme note d’originalité, signalons la mention des contributions de Poincaré en ce qui concerne la relativité du temps et de l’espace – généralement oubliées en 1922, dans les textes publiés en Europe, où prime plutôt le souvenir d’une opposition du grand mathématicien à la théorie d’Einstein – : elle marque encore à sa manière la filiation.

  • 10 Dans une situation périphérique à la capitale du Brésil, et donc dans une tradition peut-être quel (...)
  • 11 Langevin ne vint qu’une fois au Brésil, de retour de Buenos Aires, en 1928 ; il n’y resta que peu (...)

15Il est dans les références des textes de cette époque, ceux d’Amoroso Costa et des autres partisans de la relativité, une absence étonnante : celle à Langevin, alors qu’il fut en France celui qui enseigna la théorie de la relativité aux physiciens comme aux mathématiciens. Mais les voies de la transmission au Brésil furent décidément celles des mathématiciens pris comme sources premières – outre quelques ouvrages, plus rares, parvenus par des canaux différents, comme la traduction en français de textes d’Einstein en 1921 ou une traduction espagnole de 1922 du livre du philosophe Moritz Schlick sur l’espace et le temps (livre fort prisé par Einstein), ouvrages dont s’est inspiré Amoroso Costa. D’une manière générale, Langevin semble assez peu connu au Brésil jusqu’au milieu des années 2010 et ne semble pas avoir eu une influence directe sur la première génération des physiciens théoriciens que nous avons évoquée11 : ce qui confirme bien que la voie brésilienne de la physique théorique naissante est celle de la physique mathématique à la française, laquelle avait, en France même, constitué le principal canal d’accès à une physique théorique qui y parvenait mal à trouver sa place entre les mathématiques, pures et appliquées, et la physique expérimentale.

16C’est essentiellement par le canal universitaire et par les livres que les scientifiques brésiliens avaient eu accès à cette voie ; et la tendance « théorique » représentée par Langevin étant demeurée extérieure à ces canaux (il enseignait au Collège de France, et publiait dans des revues, moins diffusées que les livres d’enseignement), il n’est pas étonnant qu’elle n’ait pas eu d’influence directe, du moins jusqu’à une certaine période. Mais ce courant allait s’avérer d’une importance décisive pour le développement de la physique théorique en France. Cette constation nous renvoie, dans l’évaluation des influences et des décalages, à l’importance des voies institutionnelles, de l’imprimé et des échanges.

Notas

1 L. Boltzmann, « Reise eines deutschen Professors ins Eldorado », in L.B., Populäre Schriften, Barth, Leipzig, 1905. Trad. fr. par Ulrike Bockskopf et Didier Aviat, Voyage d’un professeur allemand en Eldorado et autres écrits populaires, Actes Sud, Arles, 1987.

2 Cf. p. ex. J. Ben-David, « The Rise and decline of France as a scientific center », Minerva, no 8, 1970, 160 sq.

3 M. Paty, « Invention et réception d’une nouvelle théorie et tradition scientifique : le cas de la relativité restreinte et des savants français Poincaré et Langevin ». Revista Brasileira de História da Ciência, no 2, jul. dez. 1985, 6-2.

4 Par ailleurs, Amoroso Costa séjournera plusieurs fois en France, suivant des cours, donnant également des exposés à la Sorbonne.

5 Sociedade Brasileira de Ciências, Actas das sessões da secção matemáticas, 1916. Archives de l’Académie brésilienne des sciences, Rio.

6 R.V. Caffarelli, « Einstein e o Brasil », Ciência e cultura 31 (no 12, dezembro), 1979, 1435-1455.

7 Archives Einstein.

8 M. Amoroso Costa, As Idéias fundamentais da matemática e outros ensaios, ed. Convivio/EDUSP, São Paulo, 1981.

9 M. Paty « The scientific reception of relativity in France », in Th. Glick (ed) ; The comparative reception of relativity, Reidel, Dordrecht, 1987, p. 113-167.

10 Dans une situation périphérique à la capitale du Brésil, et donc dans une tradition peut-être quelque peu différente, Langevin est mentionné dans une conférence du jeune professeur de physique, Luiz Freire, à Recife, en 1924 : cf. Luiz Freire, « As theorias d’Einstein », conferencia feita no Gabinete Português de leitura, no dia 30 de abril de 1924, Recife (manuscrit aimablement communiqué par Ivone de Albuquerque Freire et Amélia Hamburger).

11 Langevin ne vint qu’une fois au Brésil, de retour de Buenos Aires, en 1928 ; il n’y resta que peu de jours, et donna deux conférences à l’Association brésilienne d’éducation.

Autor

Equipe REHSEIS (Recherches Epistémologiques et Historiques sur les Sciences Exactes et les Institutions Scientifiques) – ER 318 du CNRS – Paris.

© Éditions de l’IHEAL, 1991

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