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    Plan

    Plan détaillé Texte intégral 2.1. Mécanique quantique et probabilités 2.2. Le monde physique comme symbole 2.3. La construction du monde physique 2.4. Monde familier et monde physique Notes de bas de page

    Eddington philosophe

    Ce livre est recensé par

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    Table des matières

    2. Le monde physique comme symbole (1925-1935)

    p. 59-89

    Texte intégral 2.1. Mécanique quantique et probabilités 2.2. Le monde physique comme symbole 2.3. La construction du monde physique 2.4. Monde familier et monde physique Notes de bas de page

    Texte intégral

    1La deuxième phase de développement de l’épistémologie eddingtonienne s’ouvre en 1925, lorsque dans un ouvrage dirigé par Joseph Needham intitulé Science, Religion and Reality Eddington rédige un chapitre sur « Le domaine de la science physique ». Le critique du Times Literary Supplement considère cet essai comme le plus intéressant de l’ouvrage et y consacre la moitié de sa recension. Il est en effet frappant de lire un scientifique limiter les perspectives de la science et ménager une place pour la religion 1. Ces deux tendances constituent nous semble-t-il les aspects marquants de la pensée d’Eddington durant la décennie 1925-1935. Ce texte charnière, dans lequel on remarque déjà certains traits caractéristiques des Gifford Lectures de 1927, s’ouvre sur une image qui annonce celle des deux tables. Eddington compare le point de vue de tout un chacun et celui d’un physicien au passage d’une porte. Le premier entre tout simplement et pose son pied sur le sol. Le second doit fendre l’atmosphère constituée d’une multitude de particules afin d’entrer dans une pièce qui file à une vitesse incroyable autour du Soleil, le sol n’étant lui-même qu’un réseau d’atomes. Mais cette description microscopique est-elle plus fidèle au monde tel qu’il est? Puisque le « monde » en question est le monde extérieur, il convient d’interroger cette notion avant même de se prononcer quant aux entités qui le composent. Spontanément, remarque Eddington, on serait tenté d’identifier le monde extérieur à l’ensemble de ces choses que l’on peut dire existantes. La piste suivie s’avère plus difficile que prévu, parce qu’il faudrait préciser ce que l’on entend par « existantes ». Le prédicat de l’extériorité soulève apparemment moins de questions épineuses, c’est la raison pour laquelle il est préféré par Eddington. Celui-ci appelle « monde extérieur » un monde qui dépasse chaque conscience individuelle, dans la mesure où il garderait un sens quand bien même elle viendrait à disparaître. Seul, mes propres connaissances ne suffiraient pas pour supposer un monde extérieur à ma conscience. En revanche, vivant en société, l’accord entre ma conscience et celles des autres assure d’un fonds commun à toutes:

    On peut concevoir un monde extérieur – un monde qui garderait un sens si ma conscience cessait d’être – au motif que d’autres êtres conscients existent. Nous comparons nos relevés et nous trouvons que nos expériences ne sont pas indépendantes les unes des autres. La plupart de ce qui est dans ma conscience est individuel, mais il y a un élément commun aux autres êtres conscients. […] Cet élément commun ne peut être placé dans la conscience d’un homme plutôt qu’un autre; il doit être placé en terrain neutre – un monde extérieur 2.

    2On comprend sans peine que la conception eddingtonienne du monde extérieur est inspirée par la réflexion antérieure sur le tenseur métrique. Eddington poursuit d’ailleurs en affirmant que le monde extérieur est « une synthèse des apparences selon tous les points de vue possibles 3 ». Il faut ici entendre le mot « synthèse » dans un sens plus large que celui précédemment exposé, puisqu’il ne s’agit pas d’un procédé mathématique mais d’une combinaison des points de vue aussi bien familiers que scientifiques, sans qu’Eddington explique comment cela est possible. Il se garde en outre d’affirmer d’emblée, comme il avait pu le faire, que la théorie de la relativité décrit le monde extérieur. On relève une prudence particulière au sujet de la portée ontologique de la physique, caractéristique de cette seconde phase de développement :

    Elle [sc. la théorie de la relativité] nous montre la physique moderne en train de synthétiser les conceptions des observateurs avec des points de vue différents et de déclarer (à tort ou à raison) que le résultat de cette synthèse est le monde extérieur réel 4.

    3Plusieurs passages de ce chapitre se retrouvent dans la série de conférences faites par Eddington en 1927 à l’université d’Édimbourg. Celle-ci donne lieu l’année suivante à l’ouvrage le plus célèbre et le plus diffusé d’Eddington, The Nature of the Physical World.

    4Le chapitre de 1925 inaugure une réflexion critique sur le domaine propre à la science physique et sur sa portée ontologique, et cette tendance s’accentue dans les années suivantes. Une différence entre ce texte et le livre de 1928 mérite toutefois d’être soulignée. Celui-là décrit un monde physique encore dominé par la figure d’Einstein, tandis que celui-ci intègre les bouleversements dus à l’autre révolution de l’époque : la mécanique quantique. Certes les textes de la première phase témoignent déjà de l’intérêt d’Eddington pour les phénomènes quantiques, mais les travaux d’Heisenberg et de Schrödinger à partir de 1925 marquent une inflexion importante dans la pensée eddingtonienne, inflexion semble-t-il méconnue des commentateurs. Or, l’élaboration de la « nouvelle théorie des quanta » est associée pour Eddington à une forme de douloureuse désillusion. S’il crut avant 1925 que la quantification livrait le « secret fondamental 5 » de la nature, le principe d’incertitude et la mécanique ondulatoire sonnèrent le glas de ses espoirs. Avec la théorie quantique, Eddington revoit ses prétentions à la baisse et limite d’autant la portée de la physique. Le monde extérieur semble devenir inatteignable.

    2.1. Mécanique quantique et probabilités

    5Ainsi que l’écrit Graham Fermelo, biographe de Paul Dirac, « le compte rendu donné par Eddington de la mécanique quantique [dans The Nature of the Physical World] fut le plus clair pour les lecteurs anglophones non initiés et la première publicité largement diffusée pour la nouvelle théorie 6 ». Eddington consacre en effet deux chapitres à la physique quantique, la transition de l’un à l’autre s’effectuant en 1925 lorsque apparaît la « nouvelle théorie des quanta 7 ». La théorie quantique naît dans les premières années du XXe siècle, avec la résolution de trois problèmes par un même moyen: la quantification. Ces trois problèmes sont celui du corps noir, celui de l’effet photoélectrique et celui des chaleurs spécifiques. Le modèle de l’oscillateur harmonique joue dans ces trois cas le rôle de paradigme, au sens d’un exemple-type. Pour le corps noir, les oscillateurs harmoniques sont associés au rayonnement thermique; pour l’effet photoélectrique, au rayonnement électromagnétique; pour les chaleurs spécifiques, aux modes de vibration d’un cristal. L’hypothèse fondatrice de la physique quantique est celle d’une limitation des énergies possibles pour les oscillateurs harmoniques à des valeurs discrètes, ce qui revient à affirmer l’existence d’une unité élémentaire d’énergie (l’action) échangée par paquets (les quanta) entre les particules fondamentales. Eddington résume :

    Lorsqu’une énergie de radiation se transforme en d’autres formes d’énergie ou vice versa, la transformation intervient selon des quantités finies appelées quanta; la quantité d’énergie constituant un quantum est hν, où ν est la fréquence de la radiation et h une constante universelle 8.

    6Parallèlement, la quantification est introduite dans les modèles atomiques en évolution rapide durant l’immédiate avant-guerre. La conception de Joseph Thomson, associant l’atome à un milieu continu chargé positivement dans lequel se trouvent de petites charges négatives, est remplacée en 1911 par le modèle d’Ernest Rutherford. La charge positive est concentrée au centre de l’atome, tandis que les électrons tournent autour de ce noyau. Cette image est affinée en 1913 par Niels Bohr, qui indique que les électrons ne peuvent se trouver qu’à certaines distances précises du noyau atomique. Roland Omnès commente :

    Le cadre de pensée dans lequel la théorie de Bohr s’inscrivait ne ressemblait encore en rien à la mécanique quantique que nous connaissons à présent. La physique classique continuait d’y dicter les concepts et la représentation qu’on se faisait de l’atome 9.

    7En 1925, Werner Heisenberg, Max Born et Pascual Jordan développent la mécanique des matrices, et en 1926 Schrödinger met en forme une intuition de Louis de Broglie pour donner naissance à la mécanique ondulatoire. Ces deux mécaniques élaborées indépendamment ont un point commun : la position exacte d’un électron ou sa vitesse exacte ne sont pas accessibles à l’expérience. Schrödinger quant à lui associe une onde à chaque particule. La notion essentielle est alors l’état d’un système, celui-ci étant décrit par une fonction d’onde. Dans un état stationnaire, la fonction d’onde satisfait l’équation dite de Schrödinger. En juillet 1926, Born propose d’interpréter cette fonction d’onde comme donnant la probabilité de présence de la particule aux différents points de l’espace.

    8En mars 1927, Heisenberg publie le premier exposé du fameux « principe d’incertitude » exprimant la limite de précision possible pour la connaissance de la position et de la vitesse d’une particule. Baptisant le principe d’Heisenberg « principe d’indétermination 10 », Eddington conclut :

    On admet qu’on ne peut jamais découvrir l’association d’une position exacte avec une quantité de mouvement exacte parce que pareille chose n’existe pas dans la Nature. Ceci peut se concevoir. Quand Schrödinger nous représente la molécule comme un groupe d’ondes, il nous indique bien comment cela peut se faire 11.

    9La nouvelle théorie des quanta fournit à Eddington la matière du dixième chapitre de The Nature of the Physical World, qui s’achève par une section intitulée « Une nouvelle épistémologie 12 ». Ce passage constitue à notre avis la clé de voûte de l’ouvrage et plus généralement de la décennie 1925-1935. Quoique G. Cros ait traduit le mot « epistemology » apparemment sans hésitation par « épistémologie », ce choix ne laisse pas d’interroger puisqu’Eddington emploie plutôt ce terme selon son acception anglo-saxonne de « théorie de la connaissance ». Cette précision va permettre d’éclairer l’interprétation eddingtonienne du principe d’Heisenberg. S’agit-il d’opposer une conception épistémique (incertitude) et une conception ontologique (indétermination) ? Eddington écrit :

    Le principe d’indétermination est épistémique [epistemological]; une fois de plus, il nous rappelle que le monde de la physique est un monde contemplé de l’intérieur, mesuré par des appareils qui en font partie et qui sont soumis à ses lois. Nous ne prétendons pas savoir à quoi ressemblerait le monde si on pouvait le mesurer par quelque procédé surnaturel avec des appareils n’ayant aucun rapport avec lui 13.

    10On pourrait s’étonner au premier abord de cette citation et soupçonner son auteur d’incohérence puisqu’il associe le mot « indétermination » et l’adjectif « épistémique ». Ce serait oublier le statut particulier du monde physique chez Eddington. Le monde physique est fondamentalement le monde décrit par la connaissance physique. La question de son existence est secondaire. On verra d’ailleurs qu’Eddington se montre à la fin des années 1920 prudemment anti-­réaliste à son égard. Le monde physique dans lequel s’applique le principe d’indétermination est par définition un monde connaissable, et même un monde où les objets sont constitués par la connaissance que l’on peut en avoir. Dans The Philosophy of Physical Science, Eddington choisit une image littéraire pour illustrer ce point. Ainsi Ulysse est-il défini comme le héros de l’Odyssée. Ce que l’auteur en dit épuise son contenu et il n’y a par définition rien d’inconnais­sable en Ulysse, car il n’est pas un personnage autonome et indépendant de l’œuvre littéraire qui lui donne vie. De même que la description physique fait exister dans le monde physique les objets dont elle parle, de même la description littéraire fait exister ses protagonistes dans l’univers qu’elle constitue 14. Pourrait-on poursuivre avec l’image littéraire et dire que le physicien construit le monde scientifique par sa description même ? Il faut préciser qu’une description complète comprend non seulement les observations effectuées mais aussi toutes les observations possibles. Or, position et vitesse précises d’une particule sont des inobservables comme l’a montré Heisenberg 15. Puisque ces notions interviennent dans la description physique, il faut conclure que le monde physique est certes connaissable, mais pas complètement. Il contient une part d’inconnaissable. De cette manière, le principe d’Heisenberg est dans la perspective eddingtonienne un principe d’indétermination du monde physique et inséparablement un principe épistémique d’incertitude car il limite la connaissance de celui-ci, et par voie de conséquence la connaissance physique du monde extérieur. En définitive, le physicien construit des objets qu’il ne connaît qu’à moitié. Il s’agit là du bouleversement apporté par la mécanique quantique.

    11Dans New Pathways in Science, la réflexion d’Eddington sur le thème de l’indétermination se poursuit avec la notion de « déduction rétrospective » et celle, connexe, de « propriété rétrospective  »16. Généralement, les déductions en astronomie portent sur le passé. Par exemple, en observant une étoile au télescope je peux déduire l’état dans lequel elle se trouvait lorsque a été émise la lumière qui me parvient aujourd’hui. Dans un autre domaine, le chimiste qui analyse une substance peut être amené par ses expériences à la détruire. Il en déduit finalement la composition de cette substance avant sa destruction : « La propriété que nous déduisons n’est pas celle d’“être X”, mais d’“avoir été X”17. » À partir de ce second exemple, Eddington invite à se méfier des « propriétés rétrospectives », c’est-à-dire des propriétés qui ne peuvent être connues qu’au passé car elles se manifestent tout en cessant d’exister. On peut penser à la fragilité d’un verre, qui se révèle lorsque celui-ci se brise. La constitution chimique, quant à elle, n’entre pas dans la catégorie rétrospective car la substance n’est pas nécessairement détruite par le procédé d’analyse. Appliquant ces notions à la mécanique quantique, Eddington poursuit :

    Le principe d’Heisenberg nous dit que la moitié exactement des symboles représente des quantités connaissables et l’autre moitié des quantités inconnaissables. Les quantités inconnaissables correspondent aux caractères rétrospectifs. En inventant de tels caractères nous donnons à l’avenir l’apparence d’être déterminé; mais ils ne prédéterminent pas réellement l’avenir, car ils sont eux-mêmes indéterminés jusqu’à ce que ces événements de l’avenir se soient produits 18.

    12Ce passage nous semble à la fois important et obscur. Il ne s’agit pas pour Eddington d’affirmer qu’il y a des propriétés rétrospectives en mécanique quantique, mais que celle-ci contient des propriétés qui « correspondent » à ce qu’il a appelé « propriétés rétrospectives », dans la mesure où elles se fondent sur le même procédé de confusion temporelle. En supposant que le verre pourra se briser, on affirme qu’il est fragile. Dans le contexte quantique, on peut penser à la fameuse image du chat de Schrödinger. Puisque celui-ci pourra être vu mort ou vif, on pose qu’il est une superposition de ces deux états 19. Et Eddington de résumer :

    En remplaçant les événements indéterminés de l’avenir par des caractères indéterminés attribués au présent, nous faisons rentrer toute la suite des événements dans un système en apparence instantané. On fait par suite apparaître l’indéterminisme de l’avenir comme une indétermination du présent 20.

    13Eddington n’entend pas contester ce mode de présentation, mais plutôt mettre en évidence ses ressorts cachés. Si on parle d’indétermination du monde physique, c’est en raison d’un brouillage temporel, puisque l’on transfère au présent l’indéterminisme du futur. Si tant de points peuvent faire difficulté, c’est parce que la notion fondamentale est celle de probabilité, dont l’interprétation est non triviale. Quelques pages plus loin, il précise finalement:

    Ce qui est connaissable, c’est-à-dire ce que l’on peut déduire de l’expérience, c’est une distribution de probabilité; nous déduisons, non pas une suite d’événements dans l’univers objectif, mais le degré de probabilité de tous les événements possibles dans cet univers 21.

    14Ces extraits permettent de comprendre que pour Eddington il n’y a pas d’incompatibilité entre deux conceptions apparemment rivales de la fonction d’onde. Habituellement, on oppose en effet deux interprétations de la mécanique quantique. Certains conçoivent la mécanique quantique comme une physique statistique. Dans le cas d’un système simpliste à une seule particule, on donnerait la probabilité pour que celle-ci se trouve dans tel ou tel compartiment de la boîte. Pour autant, il est très clair que la particule se trouve effectivement dans l’un ou l’autre, même si on ne le connaît pas. Selon une interprétation de ce type, on considère que chaque grandeur, chaque variable a une réalité même si sa connaissance précise est impossible. Ainsi, en considérant la mécanique quantique comme étant statistique, on professe notre ignorance partielle en même temps que l’objectivité du réel et son déterminisme. Dans cette perspective, la mécanique quantique est tenue pour incomplète puisqu’elle laisse dans l’indétermination les cas individuels (elle ne dit pas si le chat est mort ou bien vivant). Toutefois, en suivant une autre interprétation, on pourrait affirmer que les variables sont indéterminées en elles-mêmes, comme si les différentes issues de la mesure étaient superposées et que le chat devrait être dit à la fois mort et vivant. Lors de la mesure, un des états est sélectionné si bien que l’on ne peut observer que des situations bien déterminées. Entre les mesures, elles retrouvent leur indétermination.

    15D’une part, Eddington semble souscrire à la première interprétation lorsqu’il écrit: « En physique, la probabilité est essentiellement une conception statistique; c’est-à-dire qu’elle est définie comme la fréquence dans une classe d’événements 22. » D’autre part, il semble se ranger résolument derrière la seconde interprétation car selon lui l’onde de probabilité est produite par l’observation, à la différence de l’onde sonore dont on dit qu’elle est déterminée par l’observation. Cette apparente incohérence s’explique par le fait que la probabilité n’est pas une quantité physique ordinaire. Certes le résultat d’une observation détermine la distribution de probabilité d’une quantité (par exemple la position), mais la distribution de probabilité ne détermine pas le résultat de l’observation :

    Pour une quantité physique ordinaire, il n’y a pas de différence entre opérer une nouvelle détermination et vérifier une valeur prédite; mais pour la probabilité les procédures sont distinctes 23.

    16Dans un cadre non quantique, le physicien pense une relation réversible entre les résultats des mesures et les prédictions théoriques. L’avance du périhélie de Mercure mesurée par Newcomb indiquait à Einstein la valeur à retrouver avec sa théorie de la relativité générale, et inversement la déviation des rayons lumineux près du Soleil prédite par sa théorie indiquait la valeur attendue par les astronomes. Dans un cadre quantique, la prédiction théorique et la mesure ont une extension différente : la prédiction donne une distribution de probabilité, c’est-à-dire une gamme de valeurs possibles avec leurs probabilités correspondantes, tandis que la mesure indique une valeur particulière. Le monde physique, dont on a déjà vu qu’il était pour Eddington constitué par la théorie, est ainsi fondamentalement indéterminé et ne se trouve pas en correspondance biunivoque avec les observations. Un élément théorique (une probabilité) renvoie à un ensemble d’observations possibles, tandis qu’une observation renvoie à un élément théorique. Et Eddington de conclure :

    La synthèse de la connaissance qui constitue la physique théorique est connectée avec l’observation par une relation irréversible dont le type nous est familier grâce au concept de probabilité 24.

    17Cette irréversibilité, on le verra, joue un rôle crucial pour le problème du déterminisme tel que le conçoit Eddington. L’interprétation eddingtonienne de la mécanique quantique, qui intègre de façon cohérente les deux options interprétatives présentées précédemment, repose donc sur sa conception des probabilités:

    La suggestion est que dans la nouvelle physique ce que l’on appelle « probabilités » correspond en fait aux véritables entités– le matériau fondamental de l’univers physique 25.

    18Les probabilités sont donc les constituants du monde physique. Elles ne sont toutefois pas celles du monde extérieur. La distinction entre l’un et l’autre est à cette occasion plus marquée, car il ne fait aucun doute pour Eddington qu’il n’y a pas dans le monde extérieur d’états superposés:

    L’introduction de la probabilité dans les théories physiques insiste sur le fait que c’est de la connaissance qu’il est question. Puisque la probabilité est un attribut de notre connaissance d’un événement, elle n’appartient pas à l’événement lui-même, qui doit c’est certain arriver ou ne pas arriver 26.

    19Finalement, le chat est-il mort ou vif, ou bien mort et vif ? Tout d’abord, une telle question pour Eddington n’a pas le sens que nous lui donnons ici, car le chat ne fait pas partie du monde physique. Il appartient au monde familier et à ce titre il ne peut être que mort ou vif. Si en revanche on considère une entité physique, comme une particule, il faut la voir comme une super­position d’états, sans toutefois présumer du correspondant réel d’une telle entité ni de son état. L’antiréalisme dont Eddington semble faire preuve durant cette deuxième phase de développement de sa pensée tend à simplifier les discussions autour de la mécanique quantique.

    20À la fin de son article sur la signification de la matière (1920), Eddington soulignait l’élément du monde physique qui selon lui touchait au réel même, à savoir son caractère fondamentalement discret, en insistant sur la « loi d’atomicité ». Le quantum d’action pouvait être considéré alors comme « la chose la plus réelle de la nature 27. » Mais la mécanique ondulatoire et le concept de probabilité qui lui est associé ont irrémédiablement éloigné le monde physique du monde extérieur. L’action n’est plus attachée à une particule clairement identifiée dans le temps et l’espace, puisque la notion de particule clairement identifiée n’a plus de sens. Il s’agit de penser en termes d’ondes, même si au début des années 1930 la portée de ce changement reste difficile à évaluer : « Quelle que soit la vérité profonde des choses, ce sont les ondes et non les particules qui constituent le monde dont s’occupe le physicien aujourd’hui 28. »

    21En 1939, Eddington se retourne sur les deux décennies écoulées et commente l’évolution de sa pensée. Il croyait que la relativité permettait de dépasser la subjectivité, jusqu’à ce que celle-ci fasse définitivement son retour avec la mécanique quantique:

    La relativité est apparue comme un nouveau balai, éliminant toute la subjectivité qu’il trouvait. Mais au fur et à mesure d’autres sources de subjectivités ont été relevées, qui ne sont pas aisément éliminables. La probabilité, en particulier, est clairement subjective puisqu’elle est relative à la connaissance que l’on se trouve posséder. Au lieu d’être balayée, elle a été érigée par la mécanique ondulatoire en élément majeur des lois physiques 29.

    22À partir de 1925, le monde physique prend ses distances vis-à-vis du monde extérieur.

    2.2. Le monde physique comme symbole

    23Eddington a écrit tous ses ouvrages sur deux tables. La première est la table familière. Celle-ci a des dimensions, une couleur, une texture; il s’agit de la table qui apparaît spontanément dès qu’on ouvre les yeux. La seconde est la table scientifique, décrite par la physique. Elle est en somme « un essaim de corpuscules maintenu en état d’équilibre instable par des forces électro­magnétiques et occupant un espace déterminé 30 ». Le physicien est dans une position difficile: dans son cadre d’étude, seule existe la table scientifique, et en même temps il « ne réussira jamais à exorciser ma table familière, étrange composé de nature extérieure, de visions de l’esprit et de préjugés dont nous avons hérité, qui est là visible devant mes yeux et que je puis toucher 31 ». Ce passage sur les deux tables, qui constitue les premières lignes de The Nature of the Physical World, s’inspire manifestement de l’expérience menée par Hans Geiger et Ernest Marsden au laboratoire Cavendish en 1909. En projetant des particules sur une feuille métallique, ils ont constaté que certaines traversaient la cible tandis que d’autres étaient déviées voire repartaient vers l’arrière, mettant en évidence la structure non pas continue mais lacunaire de la matière.

    24Afin d’examiner plus avant l’image des deux tables, redonnons-en d’abord la traduction:

    J’ai entrepris de rédiger ces conférences et j’ai approché mes chaises de mes deux tables. Deux tables! Oui, tous les objets autour de moi sont en double: deux tables, deux chaises, deux porte-plumes 32.

    Ce n’est pas un début très profond pour un cours qui doit atteindre les niveaux transcendants de la philosophie des sciences. Mais nous ne pouvons toucher immédiatement aux fondamentaux; il nous faut d’abord gratter quelque peu la surface des choses. Et à chaque fois que je commence à gratter, la première chose que je rencontre ce sont… mes deux tables 33.

    L’une d’elles m’est familière depuis mes premières années. C’est un objet banal de cet entourage que j’appelle le monde. Comment la décrire? Elle a une extension, elle est relativement permanente, elle est colorée, par-dessus tout elle est substantielle. Par ce terme, je ne veux pas dire qu’elle ne cède pas quand je m’appuie sur elle, je veux dire qu’elle est formée de « substance » et par ce mot j’essaie de vous transmettre quelque idée de sa nature intrinsèque. C’est une chose; non pas comme l’espace, qui est une simple négation; ni comme le temps, qui est… Dieu sait quoi 34! […]

    La table n° 2 est ma table scientifique. Nous avons fait connaissance plus récemment, et je ne me sens pas si familier avec elle. Elle n’appartient pas au monde dont je viens de parler (ce monde qui apparaît spontanément autour de moi lorsque j’ouvre les yeux) bien que je ne considère pas ici l’importance de ce qui en elle est objectif ou subjectif. Elle appartient à un monde qui s’est imposé à mon attention par des moyens plus détournés. Ma table scientifique est surtout du vide. Dans ce vide sont réparties, de-ci de-là, de nombreuses charges électriques animées d’une grande vitesse; mais en les réunissant on n’atteindrait pas le milliardième de la grosseur de la table elle-même. Nonobstant son étrange construction, elle se révèle être une table tout à fait efficace. Elle supporte mon papier aussi bien que la table n° 1; car, lorsque je le pose sur elle, les petites particules électriques se précipitent pour le soutenir en le frappant par en dessous, de sorte que le papier est maintenu à la façon d’un volant <sur une raquette> à un niveau approximativement stable 35.

    25Ces deux tables sont mentionnées par Carl Hempel lorsqu’il étudie le statut des entités théoriques dans ses fameux Éléments d’épistémologie. La référence à Eddington vient en appui d’une affirmation selon laquelle, pour certains scientifiques, les entités physiques sont « les seuls éléments réels qui constituent le monde 36 ». Eddington entendrait donc disqualifier la vision familière du monde au profit de l’explication scientifique fondée sur les propriétés microscopiques. Hempel écrit ainsi pour clore son analyse :

    La théorie atomique de la matière ne montre pas qu’une table n’est pas un objet substantiel, solide, dur; elle considère cela comme assuré et cherche à montrer en vertu de quels aspects des microprocessus sous-jacents une table possède ces caractéristiques microscopiques 37.

    26Ces affirmations reposent en somme sur deux thèses:

    • [T1] Eddington associe le monde physique aux processus microscopiques et le monde familier aux caractéristiques macroscopiques;
    • [T2] Eddington, avec l’image des deux tables, affirme que les objets physiques sont réels alors que les objets familiers et leurs caractéristiques supposées ne le sont pas.

    27La thèse [T1] avancée par Hempel semble partagée par Ian Hacking dans une conférence prononcée à Berlin en juin 2005, dans le cadre de l’Institut Max-Planck pour l’histoire des sciences. La métaphore eddingtonienne reflète selon lui la physique de 1927, dans laquelle le monde microscopique et le monde macro­scopique étaient séparés. Mais depuis, la physique s’est développée à une échelle intermédiaire, par exemple dans les recherches autour des nano­structures ou de phénomènes quantiques impliquant un grand nombre d’atomes. Hacking conclut :

    Eddington a senti avec raison un fossé entre le monde microscopique, que nous pouvons seulement déduire, et le monde macroscopique, que nous touchons et palpons comme lorsque nous nous appuyons sur la table no 138.

    On retrouve donc la thèse [T1] de Hempel. Le passage cité en suggère une autre :

    • [T3] Eddington estime que le monde physique est indirectement rejoint par le raisonnement, tandis que le monde familier est directement atteint par les sens.

    28Que dire de ces trois thèses ? L’intention poursuivie par Eddington dans l’image des deux tables n’est pas immédiatement perceptible. Elle ne s’éclaire à vrai dire qu’à travers une lecture attentive de l’ouvrage dans son ensemble, et notamment de la section déjà évoquée sur « une nouvelle épistémologie ». Le premier écueil est de supposer, à partir de ce texte, qu’Eddington oppose deux mondes. Mais il n’est pas même besoin de dépasser l’introduction pour s’apercevoir qu’il ne s’agit pas d’un schéma binaire où s’opposeraient monde familier et monde physique, car Eddington affirme la présence derrière la table familière et la table scientifique d’un « fonds commun qui sert de base à toute l’expérience 39 ». Notons que le terme « monde », attaché dès le titre de l’ouvrage à The Nature of the Physical World, suggère l’existence de strates distinctes et autonomes. Cette ambiguïté est relevée par Eddington qui conserve ce mot malgré tout, tandis que dans New Pathways in Science il choisit de parler plutôt de deux « histoires » d’un monde irréductible à chacune d’elles, afin de souligner qu’il s’agit là de deux manières de voir un même monde et non de plusieurs mondes superposés ou juxtaposés 40. Nous choisissons de conserver le terme « monde » car malgré ses propres nuances Eddington ne cesse jamais de l’utiliser, quoiqu’il le remplace parfois dans The Philosophy of Physical Science par l’expression équivalente « univers physique 41 ». Il s’agit en définitive d’un problème non pas à deux mais à trois termes, clairement résumé par un passage ultérieur de The Nature of the Physical World :

    Nous nous trouvons toujours en face de la triple correspondance suivante: (a) une image mentale, qui est dans notre esprit et non pas dans le monde extérieur; (b) quelque espèce de contrepartie dans le monde extérieur, de nature insondable; (c) une série de lectures d’instruments que les sciences exactes peuvent étudier et relier à d’autres lectures de ce genre 42.

    29L’image mentale dont parle ici Eddington peut être associée au monde familier, les instruments fournissant quant à eux le matériau fondamental de la connaissance observationnelle que le théoricien doit intégrer à sa synthèse du monde physique. Dans le monde extérieur se trouvent les causes ultimes des images et des mesures. On est loin du dualisme que pourrait suggérer le texte des deux tables. Cette image introductive constitue en fait un exercice pour le lecteur. Il s’agit de veiller à distinguer les deux plans, celui du monde physique et celui du monde familier, et même à les distinguer « du tout au tout 43 », alors que précisément la tendance naturelle de notre intelligence est de les rapprocher, en procédant par analogie avec les objets familiers pour expliquer les objets physiques (une bille pour une particule par exemple). Ce faisant, le monde physique acquiert une réalité indue; non qu’elle doive lui être refusée, mais plutôt qu’elle ne doive pas lui être attribuée prématurément.

    30Ceci est un préalable au chemin sur lequel Eddington propose au lecteur de le suivre. Le caractère introductif de l’image des deux tables ne semble d’ailleurs pas avoir été relevé par les commentateurs. Il apparaît pourtant comme un élément décisif de l’interprétation: Eddington ne veut pas exposer ici le dernier mot de sa pensée mais éveiller la curiosité de son lecteur et susciter en lui ce que l’on pourrait appeler une « prise de conscience ». L’objectif de cette image est de conduire le lecteur à un exercice intellectuel nécessaire à la compréhension de l’ouvrage: décharger le monde physique de son poids ontologique. Dans cette perspective, Eddington s’attache à montrer que le monde physique est constitué de symboles. Il s’agit là, à notre avis, d’un trait caractéristique de cette seconde phase, dans la mesure où la mécanique quantique invite à se détacher du monde familier, notamment constitué par les impressions visuelles, pour s’attacher aux symboles physico-mathématiques.

    Il est difficile, remarque Eddington, de nous entraîner nous-mêmes à traiter le monde physique comme un pur symbole; nous persistons à toujours mélanger aux symboles des idées sans aucun rapport avec eux, tirées du monde de la conscience 44.

    31On peut penser à la représentation planétaire de l’atome comme assemblage de billes colorées, de laquelle il faut se départir en pratiquant ce qu’Eddington appelle une « émancipation 45 ». Le chemin à emprunter est celui du détachement de l’expérience sensible et spécialement visuelle au profit du symbolisme. Eddington insiste à plusieurs reprises à la fin des années 1920 sur l’exclusion de l’ingénieur au profit du mathématicien, et la citation suivante donne dans cette perspective la clé pour comprendre l’image des deux tables :

    Aujourd’hui nous n’invitons pas l’ingénieur à nous bâtir le monde en dehors de ses matériaux, mais nous nous adressons au mathématicien pour nous le bâtir dans les siens. […] Il nous paraît nécessaire de nous écarter le plus loin possible de la charpente sèche et rigide dans laquelle l’esprit est si enclin à faire entrer de force tout ce dont il a connaissance 46.

    32Il est à noter que le caractère symbolique du monde physique concerne aussi bien le versant théorique que le versant expérimental, même si l’expérimentateur a spontanément tendance à croire que les concepts qu’il utilise font référence à des entités réelles. Le réalisme est une pente, sur laquelle il s’engage spontanément, à la fois pour le domaine macroscopique et pour le domaine microscopique. D’après Eddington, « un électron n’est pas plus (et pas moins) hypothétique qu’une étoile 47 ». Et même, il n’y a « aucune raison de séparer les entités macro­scopiques et microscopiques 48 ». Comme toutes choses en physique, l’atome est un ensemble de lectures de graduations. L’image des deux tables est donc à lire à la lumière de la perspective générale de l’ouvrage. Il s’agit d’attirer l’attention des lecteurs sur les limites de la science. L’arrière-fond ultime du monde scientifique reste inexprimable dans le cadre de la physique :

    L’ensemble de nos connaissances physiques est basé sur des mesures et le monde physique consiste, pour ainsi dire, en groupes de mesures reposant sur un fond obscur qui se trouve en dehors de la physique 49.

    On trouve même dans les Gifford Lectures plusieurs affirmations penchant vers une forme de scepticisme scientifique :

    Toutes les fois que nous établissons les propriétés d’un corps sous la forme de quantités physiques, nous donnons cette connaissance en tant que réponse de diverses lectures de cadran et rien de plus. […] Connaître la réponse de toutes les sortes d’appareils déterminerait complètement la relation de ce corps avec ce qui l’environne en ne laissant dans l’indétermination que sa nature intime 50.

    Cela ne sert à rien de répondre que réellement le corps a une masse, une vitesse, une position déterminées; cette assertion, si elle signifie quelque chose, se rapporte à une nature intrinsèque des choses hors du domaine de la connaissance scientifique 51.

    Dans ses Messenger Lectures de 1934, Eddington est sur la même ligne :

    Quant aux objets extérieurs, que la science dissèque impitoyablement, on les étudie et on les mesure, mais on ne les connaît jamais 52.

    Dans sa majeure partie notre étude du problème de l’expérience abouti[t] à un voile de symboles 53.

    Cette expression frappante, « voile de symboles [veil of symbols] », est typique de cette série de conférences, mais on trouve un thème semblable cinq ans plus tôt:

    Demandez aujourd’hui à un physicien ce qu’il connaît au fond de la nature de l’éther ou de l’électron; il n’ira pas, dans sa réponse, les comparer à des boules de billard […]. Non, il vous montrera certains signes, une série d’équations mathématiques. – Mais que représentent ces signes? – Il vous répondra, en confidence, que la physique ne s’en préoccupe pas: elle n’a aucun moyen de pénétrer au-delà de ce symbolisme 54.

    33Le terme « symbole » est ainsi caractéristique de la seconde phase de développement de la philosophie d’Eddington (1925-1935), et spécialement de The Nature of the Physical World dans lequel il est employé quatre-vingt-dix-sept fois. Il confirme ainsi les craintes exprimées dans son texte de 1925 sur « le domaine de la science physique ». Le physicien ne sait pour ainsi dire rien du monde réel, à tel point qu’Eddington répugne à employer cette expression et lui préfère « monde extérieur ». Si ce dernier est connu par la physique, notamment quantique, c’est toujours à travers les symboles. Ceux-ci sont donc associés à une forme de déception. On en use faute de mieux :

    Dans l’image semi-classique de l’atome d’hydrogène, due à Bohr, il y a un électron qui décrit une orbite circulaire ou elliptique; ce n’est qu’une image: l’atome réel ne contient rien de cette sorte. L’atome réel contient quelque chose que l’esprit de l’homme n’a pas encore conçu, mais que Schrödinger a décrit symboliquement 55.

    Quelques pages plus loin dans The Nature of the Physical World, il écrit :

    La mécanique ondulatoire de Schrödinger n’est pas une théorie physique mais un stratagème, d’ailleurs fort bien monté 56.

    Dans New Pathways in Science, Eddington cite cette phrase et commente :

    Si l’on maintient que le but de la théorie physique est de décrire la réalité objective, la mécanique ondulatoire n’est pas, dans ce sens, une théorie physique 57.

    34Au contraire, « nous devons nous rappeler que le monde physique des atomes, électrons, quanta, etc., est la représentation symbolique abstraite de quelque chose 58 ».

    2.3. La construction du monde physique

    35On aura déjà remarqué, à propos du processus de synthèse abordé dans le chapitre précédent, que le monde physique est pour Eddington un monde construit. Une telle construction, à laquelle Eddington associe le terme anglais « world-building 59 », cherche à s’accorder à l’expérience scientifique et à l’expérience familière. Quoique la première soit instrumentée et la seconde ne le soit pas, l’une et l’autre fournissent des informations sur le monde extérieur, dans la mesure où l’on estime qu’il existe une certaine proportion entre une cause et ses effets. Eddington utilise à plusieurs reprises l’image du code ou du cryptogramme pour insister sur le lien à la fois causal et indirect entre le monde extérieur et les expériences:

    Il ne faut pas oublier que toute connaissance de ce qui nous entoure, sur laquelle repose la construction du monde de la physique, pénètre sous forme de messages transmis par les nerfs jusqu’au siège de la conscience. Bien entendu, ces messages se font en code chiffré. Quand les messages concernant une table voyagent à travers le réseau nerveux, l’excitation des nerfs ne ressemble pas du tout à l’extérieur de la table qui a donné naissance à l’impression mentale, ni à l’idée de table qui se forme dans notre conscience 60.

    36Pour illustrer le processus de construction du monde physique, Eddington emprunte un exemple à l’itinéraire commun de tout physicien. Il s’agit d’un exercice scolaire consistant à étudier le glissement d’un éléphant le long d’une pente gazonnée 61. L’étudiant apprend que la première étape dans la résolution d’un problème physique consiste en un travail de modélisation. Il remplace l’éléphant par une boule ou un cube assorti d’une masse, remplace le gazon par un coefficient de frottement et la pente par un angle. Eddington illustre ainsi que « la science a pour mission de construire un monde qui sera le symbole du monde de l’expérience journalière 62 ». Il s’agit donc de remplacer les conceptions familières par des entités physiques représentant les résultats des mesures physiques. Cet exemple donne cependant à penser que le processus de construction intervient par une sorte d’abstraction. En effet, il importe d’éliminer tout ce qui appartient à l’image familière. Mais ce terme est trompeur, d’autant plus qu’Eddington en parle comme d’une « purification », ce qui renforce l’idée d’un procédé par soustraction. Éliminant les particularités et optant pour une représentation simplifiée des objets familiers, le physicien constituerait ses propres objets en se fondant sur l’expérience.

    37L’élimination des éléments subjectifs intervient grâce à l’élaboration théorique, à l’image d’Einstein qui, en imaginant un espace-temps à quatre dimensions, a évacué le découpage arbitraire du monde en strates spatio-temporelles. L’abstraction eddingtonienne est ainsi envisagée comme un procédé enveloppant, à l’image de l’induction bachelardienne. Ainsi qu’expliqué dans le chapitre précédant l’image de l’éléphant et précisément intitulé « La construction du monde », ce processus ne commence pas dans l’expérience mais plutôt dans les structures mathématiques les plus abstraites 63. L’expérience ne constitue pas un point de départ mais plutôt un point d’arrivée. Un tel projet de bâtisseur n’est certes pas propre à cette seconde phase du développement de la pensée eddingtonienne, puisqu’on en trouve déjà le programme énoncé au dernier paragraphe de The Mathematical Theory of Relativity, mais il prend de plus en plus de place au long des années et ce n’est que dans The Nature of the Physical World qu’il est affirmé comme la tâche propre du physicien théoricien 64. Peu à peu Eddington se donnera les moyens de cette vaste ambition constructive, en produisant une théorie physique inédite, de sorte que ce projet prenne sa forme définitive dans la troisième phase de développement. L’insistance sur la notion de structure sera le signe de cet achèvement. Pour l’instant, Eddington énonce son objectif :

    Nous voici devant une tâche compliquée: bâtir un Monde – un monde physique qui nous donne quelque représentation de la scène qui se joue dans le monde de l’expérience 65.

    38Cet énoncé programmatique se fonde sur une intuition fondamentale pour le parcours intellectuel d’Eddington : les lois physiques ne sont pas tirées de l’expérience mais ont une origine mentale. Plus encore, elles peuvent être déterminées sans se fonder sur des mesures mais selon une procédure qu’il dit être a priori. On montrera au chapitre 6 comment Eddington s’est trouvé renforcé dans cette conviction par ses propres succès scientifiques. Dans The Nature of the Physical World, l’expression « a priori » n’est présente que quatre fois et toujours associée à la notion de probabilité 66. Elle ne se trouve utilisée de façon systématique que dans The Philosophy of Physical Science, où elle sert à Eddington pour qualifier la connaissance physique. Dans son ouvrage de 1928 néanmoins, ce thème est manifestement présent quoique Eddington n’ait pas encore choisi de mot particulier pour le nommer. L’origine mentale des lois physiques est à vrai dire suggérée, non sans quelques précautions, dès l’article dans Mind en 192067.

    39Dans The Nature of the Physical World Eddington distingue trois variétés de lois 68. Premièrement, les « lois identités [identical laws] », qu’il illustre avec l’image de l’économe. Ce dernier étudie les comptes de son établissement qu’il ne connaît d’ailleurs qu’à travers cet ensemble de nombres. Il y découvre une loi de conservation exprimée par l’équilibre budgétaire de l’établissement. Chaque somme débitée est compensée par une somme égale créditée, si bien que les livres, shillings et pence se conservent 69. On comprend que les lois d’identité sont en fait des lois de conservation. Il y a tout d’abord conservation de l’objet que le physicien mesure. En relevant au fil des jours le déplacement d’une étoile, on suppose qu’il s’agit toujours du même astre quand bien même certaines de ses propriétés pourraient être modifiées 70. Il y a ensuite les lois habituelles de conservation, par exemple de l’énergie, de la quantité de mouvement ou de la charge électrique. Ces lois sont en fait des définitions au sens eddingtonien explicité dans la section 1.3. Elles imposent à la structure mathématique des conditions restrictives afin d’assurer la conservation de certaines quantités, de manière à correspondre à la conservation attendue par l’expérimentateur. Elles ne concernent pas le monde extérieur comme tel mais sont exigées par l’esprit selon le critère de la permanence. Ce sont pour Eddington des « identités » puisqu’elles ne relient pas des quantités physiques hétérogènes mais mettent en correspondance une construction physique et une entité familière, à l’image de l’équation d’Einstein au cœur de la relativité générale. Les lois identités ­expriment l’adéquation entre constructions théoriques et données expérimentales. Elles n’associent pas deux éléments différents, mais expriment de deux manières la même chose, suivant le principe d’identification. Une originalité de la pensée eddingtonienne est donc l’affirmation du caractère subjectif d’un grand nombre de lois physiques, regroupées dans cette première classe.

    40Eddington en relève une seconde, constituée par ce qu’il appelle « lois statistiques 71 ». À leur égard il se montre très perplexe. Jusqu’à la fin du XIXe siècle, ces lois étaient considérées comme secondaires par rapport à des lois décrivant exactement le comportement de particules individuelles. On les utilisait faute d’une puissance de calcul suffisante pour appréhender l’ensemble des entités en présence. Ce sont par excellence les lois utilisées en théorie cinétique des gaz devenue ensuite mécanique statistique. Le deuxième principe de la thermo­dynamique est en ce sens une loi statistique. On peut aussi penser aux ensembles d’étoiles et à l’hypothèse du double flux stellaire à laquelle Eddington a consacré ses premiers travaux. Mais la mécanique quantique a mis en lumière qu’aucune loi ne peut à proprement parler décrire exactement le comportement d’une particule. Les catégories « nécessaire » et « impossible » sont à exclure du monde physique. C’est pour Eddington le cœur même de la crise de la physique durant les années 1920 : les lois que l’on croyait exactes sont remplacées par des lois manifestement statistiques, c’est-à-dire probabilistes. L’expérience physique ne donne pas du nécessaire et de l’impossible, mais toujours du plus ou moins probable. Dans The Nature of the Physical World, il avoue son échec à trouver une interprétation satisfaisante pour les lois statistiques. Leur statut épistémologique ne lui semble pas clair, et il associe cette obscurité à celle qui entache la notion de probabilité.

    41La troisième classe est constituée des lois qu’Eddington appelle « transcendantales ». Portant sur le monde extérieur lui-même, les lois transcendantales ont la particularité de n’être pas dues à l’esprit. Au début des années 1920, Eddington pensait que ces lois étaient celles de la quantification 72. À la fin de la décennie il fait part de ses doutes avant de finalement opter pour une subjectivité totale des lois physiques, qui sera l’un des marqueurs spécifiques de la troisième phase de développement de sa philosophie. La deuxième phase à laquelle ce chapitre est consacré est le moment du basculement :

    Les lois que nous avons considérées jusqu’à présent comme les lois naturelles les plus typiques ont le caractère de truisme, et les lois qui régissent finalement la structure fondamentale (si elles existent) sont probablement d’un type tout à fait différent de ce qu’on a imaginé. […] S’il existe vraiment quelques lois véritables qui régissent le monde physique, il faut les chercher dans le troisième groupe, celui des lois transcendantales 73.

    42Eddington avoue : « Je ne sais vraiment que penser 74. » Il lui semble néanmoins raisonnable que le monde extérieur soit fondamentalement discret plutôt que continu. Cette préférence va de pair avec son analyse du processus de dénombrement, dont il parle comme d’une « opération absolue 75 » car elle ne dépend en aucun cas de l’observateur. Si deux personnes comptent le nombre d’enfants dans une classe et qu’elles ne parviennent pas au même résultat, c’est que l’une d’elles s’est trompée. En d’autres termes il y a autant d’éléments dans le monde extérieur, dans le monde familier et dans le monde physique. Eddington ne précise pas cependant s’il pense que toute multiplicité des histoires familières et scientifiques a son correspondant dans le monde extérieur. En outre, comment délimiter la notion d’élément puisque l’on peut compter dans une bibliothèque aussi bien les livres, les pages que les caractères? L’opération de dénombrement peut donc s’avérer plus difficile qu’Eddington ne l’envisage puisque tout nombre est assorti d’une unité physique ou familière, et que cette unité renferme une part d’arbitraire. On peut toutefois mentionner ce qui apparaît comme un glissement de notre auteur au sujet du dénombrement. En 1939 il affirme la subjectivité du « nombre cosmique », c’est-à-dire du nombre total de particules dans l’univers.

    43Concluons cette section par une mise en garde:

    Nous ne devons jamais perdre de vue ceci: le monde que la physique essaie de décrire provient de la convergence de deux plans de construction du monde. Si nous le considérons uniquement du côté physique, il y aura inévitablement de l’arbitraire dans la construction; étant donné certaines briques […] on peut construire avec elles toutes sortes de maisons […]. Mais nous ne construisons pas arbitrairement, nous le faisons régulièrement. […] En nous conformant à ce plan particulier de construction nous bâtissons des choses qui satisfont à la loi de conservation c’est-à-dire qui sont permanentes 76.

    44La construction s’opère d’abord par excès; il y a plus que nécessaire dans les matériaux utilisés. L’esprit sélectionne ensuite un plan particulier qui assure la permanence des objets construits et ce faisant impose des contraintes au physicien. On retrouve encore le thème de la permanence, qui marque l’irruption de l’histoire familière dans le monde physique. Eddington poursuit:

    L’élément de permanence qui existe dans le monde physique, et qui est représenté familièrement par la conception de la substance, est au premier chef une contribution apportée par l’esprit au plan de construction, ou de sélection 77.

    45À l’issue de cette sélection, effectuée par des opérations mathématiques particulières, les lois issues de la géométrie différentielle trouvent leur forme physique. Plus précisément, elles décrivent tous les états possibles du monde physique. Reste à leur adjoindre des données spécifiques, qui caractérisent un état particulier du monde. En physique classique, on distinguait les lois et les conditions aux limites, celles-ci donnant par exemple la composition et la situation des corps en présence au début d’une expérience. Dans le paysage du début du XXe siècle, cette distinction est brouillée. Pour Eddington, la raison en est le déclin du déterminisme. Il distingue finalement les lois et les faits particuliers (« special facts »). Ces derniers correspondent à un ensemble de données empiriques et sont en partie subjectifs, en partie objectifs. Ils dépendent d’une part de la procédure employée pour l’observation, d’autre part de ce qu’il y a à observer. Ils s’imposent au physicien dans la mesure où, contingents, ils ne peuvent en aucun cas être déduits par la théorie.

    2.4. Monde familier et monde physique

    46Entre le lundi 9 avril et le jeudi 3 mai 1934, Eddington donne un cycle de conférences, les Messenger Lectures, à l’université Cornell dans l’État de New York. Au cours de l’été qui suit, il remet en forme ces douze conférences tout en conservant l’ordre initial et ajoute deux chapitres 78. L’ensemble est publié en 1935 sous le titre New Pathways in Science. S’agit-il seulement d’un ouvrage philosophique? Si l’on en reste à un critère quantitatif, il semble difficile de répondre par l’affirmative puisqu’à en croire son auteur la philosophie se trouve uniquement dans le premier et le dernier chapitre. Toutefois, les chapitres philosophiques apparaissant comme le point de départ et le point d’arrivée du cheminement proposé au lecteur, ils donnent à voir l’importance que leur accorde Eddington et son intention. Le premier chapitre s’intitule « Science et expérience » tandis que le chapitre 14, sobrement titré « Épilogue », se fonde sur une allocution radiodiffusée à la BBC en 1930, « Science et religion 79 ». Eddington envisageait d’appeler cet ultime chapitre « Les limites de la science physique ». Il annonce dans la préface:

    Dans la dernière conférence, je reviens au côté philosophique du chapitre I, mais, cette fois, je me rapporte à cette partie du « problème de l’expérience » que les méthodes physiques n’ont pas pour métier de traiter 80.

    47Dès les premières lignes du premier chapitre, Eddington évoque à nouveau l’image des deux tables et choisit, comme on l’a déjà souligné, de parler plutôt de deux « histoires » d’un monde irréductible à chacune d’elles. Il n’est décidément pas dualiste. La progression de la science a vu la séparation progressive de ces deux histoires, à tel point que la physique du XXe siècle n’ambitionne pas de compléter l’image familière mais propose une image de substitution. Les instruments de mesure ont entrepris de remplacer les organes sensibles. Le remplacement n’est cependant pas complet car les sens sont toujours en jeu dans les expériences scientifiques, ne serait-ce que pour étudier une photographie ou lire une graduation. Qui plus est, l’histoire familière et l’histoire scientifique doivent avoir un rapport entre elles, pour autant qu’elles prétendent se référer ultimement au même monde. Et Eddington de conclure : « Nous devons, comme première tâche, essayer de comprendre les relations qui lient l’histoire familière et l’histoire scientifique de ce qui nous entoure 81. » Il importe pour cela de proposer une théorie de la perception. Eddington en donnait une première ébauche dans une conférence en janvier 1928 devant des enseignants quakers, puis en 1929 dans Science and the Unseen World :

    C’est l’un des faits bien connus que nous oublions continuellement, que tout ce que nous apprenons par l’observation et l’expérience nous arrive non par une appréhension directe de l’univers hors de nous, mais par des messages reçus à travers des organes sensibles et transmis sous forme de code le long des nerfs jusqu’au cerveau 82.

    Mais considérez comment nous arrivons à notre prétendue connaissance de la matière: quelque vibration émanant d’elle excite l’extrémité d’un nerf qui, par une série de modifications physiques et chimiques, transmet ce choc jusqu’à une cellule du cerveau. Là, par une opération mystérieuse, il surgit dans la conscience une image ou une sensation: celle-ci ne peut prétendre ressembler au stimulus qui l’a fait naître. Or, tout ce que nous connaissons du monde matériel a dû être tiré – d’une manière ou d’une autre – de ces excitations transmises par les nerfs 83.

    48La théorie eddingtonienne de la perception se trouve finalement présentée dans le premier chapitre de New Pathways in Science, version remaniée d’une conférence devant le British Institute of Philosophy le 15 novembre 1932. On note qu’Eddington s’est d’abord montré insatisfait de cette conférence, refusant que le texte publié soit diffusé largement 84. Son insatisfaction ne portait manifestement pas sur la question de la perception, puisqu’il reprend la même comparaison journalistique, quoiqu’il modifie l’une ou l’autre formule :

    L’intérieur de votre tête ressemble à une salle de rédaction. Il est réuni au monde extérieur par des nerfs qui jouent le rôle de fils télégraphiques. Des messages du monde extérieur arrivent en code le long de ces fils; le fait est tout entier condensé dans ces messages. Dans la salle de rédaction, ils sont mis sous forme d’une histoire présentable, en partie par l’usage légitime d’une expérience accumulée, mais il s’y glisse aussi une imagination journalistique; et c’est de cette traduction libre des messages originaux que notre esprit prend connaissance. […] Nous faisons continuellement l’erreur de celui qui, recevant un télégramme, croit que l’écriture est celle de l’expéditeur. Les messages, tels que notre esprit en prend connaissance, sont habillés de conceptions de couleur, d’étendue, de matière. Cet habillement n’existe en aucune façon dans le message envoyé par l’univers extérieur. Il est revêtu après l’arrivée du message; car le mécanisme de transmission est, par sa nature même, incapable de transporter de telles conceptions 85.

    49Par-delà la métaphore, il s’agit d’une théorie de la perception assez commune, et déjà exprimée chez Locke à la fin du XVIIe siècle. Le lien entre la perception et l’objet visé est un rapport causal plutôt que de ressemblance. La couleur est par exemple dans l’esprit du sujet et non dans les choses elles-mêmes 86. L’originalité est sans doute d’inclure l’étendue et la matière dans les éléments subjectifs. Puisque toute connaissance du monde extérieur passe premièrement par nos sens, il n’y a aucun moyen d’adopter un point de vue surplombant pour envisager indépendamment de nos sens les objets extérieurs. Eddington affirme très clairement cette impossibilité : « Quand un objet extérieur frappe à la porte de l’extrémité d’un nerf, vous ne pouvez pas sortir la tête pour voir qui frappe 87. » Ainsi, il n’y a aucune raison de postuler l’adéquation entre le monde extérieur et ses représentations familières, puisque celles-ci sont le résultat d’une déformation : « C’est la loi inexorable de nos relations avec le monde extérieur que ce qui se présente à notre connaissance soit déformé par le processus même de la connaissance 88. » Deux objections apparaissent cependant :

    • Si je suis pour ainsi dire enfermé dans mon esprit, comment affirmer que mes sensations ont une contrepartie hors de moi, en d’autres termes qu’un monde extérieur à mon esprit existe?
    • À supposer qu’un tel monde existe, pour quelle raison refuser son adéquation avec nos représentations?

    50À la première objection, Eddington avait déjà suggéré une réponse dans The Nature of the Physical World. Il y revient dans ce premier chapitre de New Pathways in Science. Tout repose sur les régularités relevées dans les expériences sensorielles. Or, puisque ces régularités se retrouvent chez tous les hommes, il faut leur attribuer une cause commune extérieure à tous les sujets connaissants :

    Ainsi notre première suggestion d’extériorité n’a pas de lien direct avec la physique. Elle vient de la reconnaissance de ce fait que le problème de l’expérience se rapporte à des données distribuées dans différentes consciences individuelles. […] Ainsi, bien que nous soyons partis de données mentales individuelles, dès que nous nous livrons à la reconnaissance d’autres esprits que le nôtre, nous sommes conduits à la conception d’un domaine extérieur (espace et temps physiques) destiné à contenir les objets déduits de nos connaissances combinées 89.

    51L’extériorité de la cause commune est obtenue par une inférence qui suppose la médiation des autres consciences et la mise en évidence d’une certaine intersubjectivité des régularités. L’affirmation de l’existence d’un monde extérieur suppose donc qu’existent d’autres esprits que le mien. Cette difficulté n’est pas abordée dans New Pathways in Science. La solution finalement proposée dans The Philosophy of Physical Science consiste à introduire un type de connaissance particulier par lequel je peux affirmer l’existence d’autres consciences, pour lequel Eddington choisit le qualificatif de « connaissance sympathique 90 ». Je perçois des sons, que je reconnais comme des paroles émanant d’une autre conscience que la mienne ; je les comprends comme dénotant un vécu à la fois semblable au mien et extérieur à moi. Ce mode de connaissance n’est pas direct puisqu’il suppose un processus de compréhension à partir de sensations auditives (les sons) ou visuelles (l’expression d’un visage), mais il n’est pas non plus inférentiel. D’où un nom spécifique pour caractériser cette relation de compréhension, autrement dit de sympathie. Son fonctionnement est exposé par analogie avec celui de la mémoire. Il faut distinguer la sensation présente et le souvenir de cette sensation, comme le mal de dents et son souvenir. Avoir conscience d’un souvenir passé, c’est le connaître sous le mode de la connaissance sympathique. Plus j’ai conscience d’un souvenir lointain, plus la connaissance sympathique que j’expérimente ressemble à la connaissance sympathique à l’égard d’une autre conscience. Elle est à la fois non immédiate et non inférentielle. On ne peut toutefois s’empêcher de voir dans ce mode inédit de connaissance une hypothèse ad hoc, forgée spécialement pour trouver une solution au problème du monde extérieur et éviter le solipsisme.

    52Une autre réponse pourrait d’ailleurs être apportée contre le solipsisme: l’existence du monde extérieur est connue par un moyen non scientifique, assortie d’un degré de certitude au moins aussi important que la connaissance physique. Il nous semble que la véritable position d’Eddington se situe là mais qu’il se refuse à l’exprimer dans ses ouvrages, ne serait-ce que par souci méthodo­logique. D’où le recours à la connaissance sympathique, qui permet de résoudre dans le cadre épistémologique un problème qui en fait pour lui ne se pose pas puisqu’il raisonne dans un cadre plus large. Ceci n’est pas sans lien avec le thème du monde invisible, que l’on détaillera au chapitre 4 en soulignant une forme immédiate et non physique de connaissance. Dans une conférence justement adressée à ceux qui partagent ses vues religieuses, Eddington remarque:

    Seule la révélation directe à notre conscience de notre être intime, spirituel, dépasse les procédés de la physique et nous permet justement d’interpréter des phénomènes que la science est incapable d’expliquer. Si notre nature intime nous paraît mystérieuse, c’est précisément parce que nous en avons une connaissance directe et réelle 91.

    53Il en est de même du monde extérieur. S’il pose problème, c’est que nous le connaissons par ailleurs et savons que son contenu n’est pas épuisé par la physique. Pour Eddington, l’existence du monde extérieur ne se prouve pas, elle se vit.

    54Eu égard à la seconde objection, il insiste sur le rôle de la physique, et spécialement de celle du XXe siècle. Les bouleversements apportés par la relativité et la physique quantique ont contribué à la prise de conscience de la distance qui sépare nos représentations familières et le monde extérieur, invitant à la méfiance vis-à-vis des notions familières. La physique contemporaine fournit une réponse qu’Eddington considère comme définitive, regrettant que certains philosophes la refusent ou tardent à l’intégrer :

    La physique moderne a été forcée de reconnaître qu’il y a un abîme entre le monde extérieur tel qu’il apparaît dans l’histoire familière de notre perception et le monde extérieur qui présente ses messages à la porte de notre esprit 92.

    55Eddington inscrit le processus de connaissance dans une configuration ternaire. Le monde physique est une construction du théoricien, conformément aux mesures de l’expérimentateur. Le monde familier est aussi une construction, puisque le produit d’une histoire que le conteur de la conscience raconte à partir des messages reçus de l’extérieur. Monde physique et monde familier sont donc tous les deux de nature déductive, à condition d’accorder un sens large au mot « déduction », les inférences spontanées de la conscience n’étant pas exprimables sous forme logico-mathématique 93. Toutefois, ces deux mondes ne s’accordent pas spontanément. Et même, le monde physique tend à prendre ses distances avec le monde familier, et rien n’assure qu’il se rapproche de ce fait même du monde extérieur. Les développements de la physique au début du XXe siècle, tout en accentuant le problème, apportent des éléments de solution. Ils inspirent à Eddington une stratégie nouvelle pour articuler les trois pôles que sont le monde familier, le monde physique et le monde extérieur. Plutôt que de forcer la porte close entre les images familières et les objets extérieurs, on peut emprunter un autre chemin pour relier l’histoire familière à son origine: l’histoire physique. C’est la raison pour laquelle on cherche à clarifier les relations entre monde familier et monde physique. En d’autres termes, plutôt que de se demander dans quelle mesure la représentation familière correspond au monde extérieur, Eddington entend préciser la relation entre représentation familière et représentation physique d’une part, et celle entre représentation physique et monde extérieur d’autre part. Ce détour par la physique a le grand mérite de ne pas conduire à une impasse, et sa possibilité même se fonde sur l’usage des instruments. Grâce à ceux-ci, le dispositif expérimental intercepte les messages en provenance des objets physiques avant qu’ils n’aient atteint le système nerveux.

    56Il s’agit finalement de « reconstruire un monde se comportant à la manière de notre expérience familière 94 ». Eddington affirme aussi : « Le monde scientifique est, comme je l’ai souvent répété, un monde d’ombres, et ces ombres paraissent être celles des choses du monde familier à notre conscience 95. » L’image des ombres n’est manifestement pas employée au sens négatif du contraire de clair, mais pour évoquer un spectacle d’ombres chinoises, « qui nous donne quelque représentation de la scène qui se joue dans le monde de l’expérience 96 ».

    57On remarque donc, en guise de conclusion, que la deuxième phase de développement de la pensée d’Eddington (1925-1935) est associée à un repli du monde physique à la suite du bouleversement de la mécanique quantique. Le théoricien manipule des symboles, dont on peut espérer qu’in fine ils représentent le monde familier. Avant cela, il faut procéder à un long travail de construction, ­qu’Eddington énonce plus qu’il ne le réalise. Le chemin synthétique doit être suivi sans précipitation pour ne pas se laisser abuser en croyant retrouver trop tôt les objets de l’expérience familière. Avant que cet objectif ne soit atteint – à supposer qu’il le soit –, il faut s’entraîner à délester le monde physique des images communes et à le traiter pour ce qu’il est: un symbole. Quant à son lien avec le monde extérieur, celui-ci sera justement au centre de l’attention durant les années suivantes, avec la mise au premier plan de la notion de structure.

    Notes de bas de page

    1Voir A. S. E., « The Domain of Physical Science », dans J. Needham (dir.), Science, Religion and Reality, New York, The Macmillan Company, 1925, p. 187-218 ; « Science, Religion, and Reality. Edited by Joseph Needham », The Times Literary Supplement, 12 novembre 1925, p. 748.

    2« The motive for the conception of an external world – a world which will remain significant when my consciousness ceases to be – lies in the existence of other conscious beings. We compare notes and we find that our experiences are not independent of one another. Much that is in my consciousness is individual, but there is an element common to other conscious beings. […] That common element cannot be placed in one man’s consciousness rather than another ; it must be placed in neutral ground – an external world » (A. S. E., « The Domain of Physical Science », art. cité, p. 192, souligné dans le texte).

    3« The external world is accordingly a synthesis of appearances from all possible points of view » (ibid., p. 193).

    4« It shows us modern physics in the act of synthesizing the conception of observers with different points of view and declaring (rightly or wrongly) the result of the synthesis to be the real external world » (ibid., p. 194, n. s.).

    5NMP, p. 187.

    6« Eddington’s account of the theory was the clearest account of quantum mechanics for English-speaking lay readers and was the first widespread publicity for the new theory » (Graham Farmelo, The Strangest Man, Londres, Faber and Faber, 2010, p. 129). Sur l’histoire de la physique quantique, voir Max Jammer, The Conceptual Development of Quantum Mechanics, New York, McGraw-Hill, 1966 ; H. Kragh, Quantum Generations, Princeton, Princeton University Press, 1999. Sur les questions philosophiques associées, voir Bernard d’Espagnat, Conceptions de la physique contemporaine, Paris, Hermann, 1965 ; M. Jammer, The Philosophy of Quantum Mechanics, New York, John Wiley and Sons, 1974 ; M. Bitbol, Mécanique quantique, Paris, Flammarion, 1996.

    7Voir NMP, chap. 9, « La théorie des quanta », p. 187-205, et chap. 10, « La nouvelle théorie des quanta », p. 206-233.

    8« Whenever radiant energy is transformed into other forms of energy or vice versa the transformation occurs in finite amounts called quanta ; the amount of energy constituting a quantum is hν, where ν is the frequency of the radiation and h is a universal constant » (A. S. E., The Internal Constitution of the Stars, Cambridge, Cambridge University Press, 1926, p. 46).

    9R. Omnès, Comprendre la mécanique quantique, Les Ulis, EDP Sciences, 2000, p. 24.

    10NMP, p. 225. Il semble qu’Eddington ait largement contribué, de ses propres dire, à populariser l’appellation « principe d’indétermination « : « I think I am responsible for the currency of the unorthodox name Principle of Indeterminacy (instead of Principle of Uncertainty) ; it was not officially christened at the time I wrote about it » (A. S. E. dans « Indeterminacy and Indeterminism », Proceedings of the Aristotelian Society, Supplementary Volumes, 10, 1931, p. 135-196, ici p. 174 n. *). On relève toutefois que dans son article Heisenberg emploie à dix reprises le mot « indétermination [Ungenauigkeit] », tandis qu’on ne trouve qu’une seule occurrence de l’expression « relation d’incertitude [Unsicherheitsrelation] » dans la note conclusive (voir W. Heisenberg, « Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik », Zeitschrift für Physik, 43, 1927, p. 172-198).

    11NMP, p. 229, souligné dans le texte.

    12Ibid., p. 230-233.

    13NMP, p. 230, trad. modifiée.

    14Voir PPS, p. 3.

    15Voir NMP, p. 230-231.

    16Voir NSS, p. 119-125.

    17Ibid., p. 120.

    18Ibid., p. 125-126, n. s.

    19Il importe de signaler l’anachronisme de l’exemple du chat, inventé en 1935 et utilisé ici pour illustrer une conférence de 1934. Voir E. Schrödinger, « Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik », Naturwissenschaften, 23, 1935, p. 807-812, 823-828, 844-849 ; trad. par F. de Jouvenel, A. Bitbol-Hespériès, M. Bitbol : « La situation actuelle en mécanique quantique », dans Id., Physique quantique et représentation du monde, Paris, Seuil, 1992, p. 89-185, ici p. 106 et p. 157, n. 51 et 53 par M. Bitbol.

    20NSS, p. 124-125.

    21Ibid., p. 134.

    22« In physical science probability is essentially a statistical conception ; that is to say, it is defined as a frequency in a class of events » (PPS, p. 95, souligné dans le texte).

    23« For an ordinary physical quantity there is no difference between making a new determination and verifying a predicted value ; but for probability the procedures are distinct » (PPS, p. 91).

    24« The synthesis of knowledge which constitutes theoretical physics is connected with observation by an irreversible relation of the formal type familiar to us in the concept of probability » (PPS, p. 91-92, souligné dans le texte).

    25« But it is perhaps not obvious that a probability interpretation is essential when we are seeking to develop the new outlook on its own independent basis. […] The suggestion is that in the new physics the so-called probabilities are actually the real entities – the elemental stuff of the physical universe » (PPS, p. 89-90).

    26« The introduction of probability into physical theories emphasises the fact that it is knowledge that is being treated. For probability is an attribute of our knowledge of an event ; it does not belong to the event itself, which must certainly occur or not occur » (ibid., p. 50).

    27« The recent tendency of physics has been to regard the quantity known as Action […] as the most real thing in nature » (A. S. E., « The Meaning of Matter », art. cité, p. 155).

    28NSS, p. 55.

    29« Relativity began like a new broom, sweeping away all the subjectivity it found. But, as we have advanced, other influences of sujectivity have been detected which are not so easily eliminated. Probability, in particular, is frankly subjective, being relative to the knowledge which we happen to possess. Instead of being swept away, it has been exalted by wave mechanics into the main theme of physical law » (PPS, p. 85).

    30NMP, p. 25.

    31NMP, p. 14.

    32« I have settled down to the task of writing these lectures and have drawn up my chairs to my two tables. Two tables ! Yes ; there are duplicates of every object about me – two tables, two chairs, two pens » (NPW, p. ix, l. 1-4). On s’inspire largement de la traduction de G. Cros (voir NMP, p. 11-12) tout en s’en écartant régulièrement.

    33« This is not a very profound beginning to a course which ought to reach transcendent levels of scientific philosophy. But we cannot touch bedrock immediately ; we must scratch a bit at the surface of things first. And whenever I begin to scratch the first thing I strike is – my two tables » (NPW, p. ix, l. 5-10).

    34« One of them has been familiar to me from earliest years. It is a commonplace object of that environment which I call the world. How shall I describe it ? It has extension ; it is comparatively permanent ; it is colored ; above all it is substantial. By substantial I do not merely mean that it does not collapse when I lean upon it ; I mean that it is constituted of “substance” and by that word I am trying to convey to you some conception of its intrinsic nature. It is a thing ; not like space, which is a mere negation ; nor like time, which is–Heaven knows what ! » (ibid., p. ix, l. 11-21, souligné dans le texte).

    35« Table No. 2 is my scientific table. It is a more recent acquaintance and I do not feel so familiar with it. It does not belong to the world previously mentioned – that world which spontaneously appears around me when I open my eyes, though how much of it is objective and how much subjective I do not here consider. It is part of a world which in more devious ways has forced itself on my attention. My scientific table is mostly emptiness. Sparsely scattered in that emptiness are numerous electric charges rushing about with great speed ; but their combined bulk amounts to less than a billionth of the bulk of the table itself. Notwithstanding its strange construction it turns out to be an entirely efficient table. It supports my writing paper as satisfactorily as table No. 1 ; for when I lay the paper on it the little electric particles with their headlong speed keep on hitting the underside, so that the paper is maintained in shuttlecock fashion at a nearly steady level » (ibid., p. x, l. 3-20).

    36Carl G. Hempel, Philosophy of Natural Science, Englewood Cliffs, Prentice-Hall, 1966 ; trad. par B. Saint-Sernin, Éléments d’épistémologie, Paris, Armand Colin, 2004, p. 121.

    37Ibid., p. 122.

    38« Eddington quite rightly felt a gap between the microscopic world, we could only infer, and the macroscopic world, which we touch and press, as when we lean on Table 1 » (Ian Hacking, « Another New World Is Being Constructed Right Now : The Ultracold », dans Id., The Shape of Experiment, Berlin, Max Planck Institute for the History of Science (Preprint 318), 2006, p. 15-43, ici p. 19).

    39NMP, p. 13.

    40Voir NSS, p. 2. Eddington souligne cette évolution d’un ouvrage à l’autre dans PPS, p. viii.

    41Voir par exemple PPS, p. viii. On trouve quatre-vingt-deux occurrences de l’expression « physical universe » dans l’ouvrage. Cette expression ne va pas non plus sans inconvénients puisqu’elle tend à conférer au discours physique une extension illimitée, ce qu’Eddington associe ailleurs à une forme de mégalomanie (voir RTPE, p. 7). Il n’en est évidemment rien chez lui puisque tout ce qui est sans rapport avec la mesure est exclu de l’univers physique.

    42NMP, p. 256. Voir aussi NSS, p. 368.

    43NMP, p. 14.

    44Ibid., p. 17.

    45Ibid., p. 215.

    46Ibid., p. 215.

    47NSS, p. 26.

    48Ibid., p. 27.

    49NMP, p. 160.

    50Ibid., p. 259, souligné dans le texte.

    51NMP, p. 302.

    52NSS, p. 420, souligné dans le texte.

    53Ibid., p. 419.

    54SMI, p. 19.

    55NMP, p. 205, n. s.

    56Ibid., p. 224, trad. modifiée.

    57NSS, p. 59.

    58Ibid., p. 113.

    59Voir NPW, p. 230 et 240-241 (NMP, p. 234 et 243).

    60NMP, p. 278. Pour d’autres exposés de cette image, voir MTR, p. 4 ; NMP, p. 243, 271, 278-279 ; SMI, p. 22 ; NSS, p. 4-5 ; PPS, p. 148-149.

    61Voir A. S. E., « The Domain of Physical Science », art. cité, p. 198 ; NMP, p. 254-255.

    62NMP, p. 15.

    63Voir ibid., chap. 11, « La construction du monde [World-building] », p. 234-249.

    64« We have been engaged in world-building – the construction of a world which shall operate under the same laws as the natural world around us » (MTR, p. 237, souligné dans texte).

    65NMP, p. 234. Voir aussi MTR, p. 232 et NMP, p. 252.

    66Voir NMP, p. 91, 248 et 303.

    67« The intervention of mind in the laws of nature is, I believe, more far-reaching than is usually supposed by physicists. I am almost inclined to attribute the whole responsibility for the laws of mechanics and gravitation to the mind, and deny the external world any share in them » (A. S. E., « The Meaning of Matter », art. cité, p. 155). Et plus loin : « Thus the domain, where the mind of the physicists has hitherto triumphed, comprises only those laws which have not their seat in the external world, but spring ultimately from the mind » (ibid., p. 157-158).

    68Voir NMP, p. 247-249.

    69L’exemple de « l’économe de collège [college bursar] » se retrouve à plusieurs reprises dans les textes d’Eddington. Absent de l’édition anglaise de Space, Time and Gravitation (voir p. 199), il apparaît pour la première fois dans un article d’octobre 1920 (voir A. S. E. dans « The Philosophical Aspect of the Theory of Relativity », art. cité, p. 421-422). J. Rossignol l’insère sans mention spéciale dans la traduction française parue l’année suivante (voir ETG, p. 245-246). On peut supposer qu’Eddington a approuvé cet ajout puisqu’il semble avoir lui-même revu l’édition française. Le texte anglais de 1920 est repris mot pour mot dans The Nature of the Physical World (p. 237-238) et paraît donc à nouveau en français dans la traduction de 1929 (voir NMP, p. 241-242).

    70Voir NMP, p. 258-259.

    71NMP, p. 90-91, 247-248 ; A. S. E. dans « Indeterminacy and Indeterminism », art. cité, p. 165 ; NSS, p. 102.

    72« The difference may perhaps be expressed by saying that atomicity specialises the external world, whereas the other laws of physics specialise the mind » (A. S. E., « The Meaning of Matter », art. cité, p. 157). Voir aussi ETG, p. 244.

    73NMP, p. 247-248.

    74Ibid., p. 248.

    75Ibid., p. 41.

    76NMP, p. 243-244.

    77Ibid., p. 245, trad. modifiée.

    78Il s’agit des chapitres ii et viii, ce dernier reprenant largement une conférence donnée en 1928 : A. S. E., « Sub-Atomic Energy (The Fourth Joule Memorial Lecture) », Memoirs and Proceedings of the Manchester Literary and Philosophical Society, 72, 1928, p. 101-117. Plusieurs conférences sont des remaniements de publications antérieures. Par exemple, le chapitre iii reprend une conférence donnée le 5 janvier 1931 devant la Mathematical Association (voir A. S. E., « The End of the World [From the Standpoint of Mathematical Physics] », The Mathematical Gazette, 15, 1931, p. 316-324) et la conférence donnée devant la même institution le 4 janvier 1932 fournit la matière du chapitre 4 (voir A. S. E., « The Decline of Determinism », The Mathematical Gazette, 16, 1932, p. 66-80).

    79L’intervention est diffusée le 23 novembre 1930 (voir « Day of Materialism Over, Eddington Says », The New York Times, 24 novembre 1930, p. 14) et publiée l’année suivante (voir A. S. E., « Science and Religion », dans Science and Religion. A Symposium, Londres, Gerald Howe, 1931, p. 117-130).

    80NSS, p. x.

    81Ibid., p. 2.

    82« It is one of those well-known facts which we are continually forgetting, that everything we learn by observation and experiment comes to us not by direct apprehension of a universe outside us but by messages received through the sense organs and transmitted in code along the nerves to the brain » (A. S. E., « The Purpose of Science », Friends’ Quarterly Examiner, 246, 1928, p. 89-110, ici p. 107-108).

    83SMI, p. 21.

    84Voir A. S. E., « Physics and Philosophy », art. cité.

    85NSS, p. 4-5.

    86Voir John Locke, An Essay concerning Human Understanding [1690], éd. par Peter H. Nidditch, Oxford, Clarendon Press, 1975, p. 134-143 ; trad. par J.-M. Vienne, Essai sur l’entendement humain, vol. 1, Paris, Vrin, 2001, p. 218-231.

    87NSS, p. 8.

    88Ibid., p. 9.

    89Ibid., p. 13. Voir aussi PPS, p. 198.

    90« Sympathetic knowledge, if we decide to admit it as knowledge, must be distinguished both from direct knowledge, such as we have of our feelings, and structural knowledge, such as we have of the physical universe » (PPS, p. 190). Voir plus généralement PPS, p. 189-195. Eddington y affirme clairement que ce type de connaissance est « la seule alternative au solipsisme [the only alternative to solipsism] » (ibid., p. 194).

    91SMI, p. 23.

    92NSS, p. 9-10.

    93Voir ibid., p. 118.

    94NMP, p. 252.

    95Ibid., p. 121.

    96Ibid., p. 234.

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    1Voir A. S. E., « The Domain of Physical Science », dans J. Needham (dir.), Science, Religion and Reality, New York, The Macmillan Company, 1925, p. 187-218 ; « Science, Religion, and Reality. Edited by Joseph Needham », The Times Literary Supplement, 12 novembre 1925, p. 748.

    2« The motive for the conception of an external world – a world which will remain significant when my consciousness ceases to be – lies in the existence of other conscious beings. We compare notes and we find that our experiences are not independent of one another. Much that is in my consciousness is individual, but there is an element common to other conscious beings. […] That common element cannot be placed in one man’s consciousness rather than another ; it must be placed in neutral ground – an external world » (A. S. E., « The Domain of Physical Science », art. cité, p. 192, souligné dans le texte).

    3« The external world is accordingly a synthesis of appearances from all possible points of view » (ibid., p. 193).

    4« It shows us modern physics in the act of synthesizing the conception of observers with different points of view and declaring (rightly or wrongly) the result of the synthesis to be the real external world » (ibid., p. 194, n. s.).

    5NMP, p. 187.

    6« Eddington’s account of the theory was the clearest account of quantum mechanics for English-speaking lay readers and was the first widespread publicity for the new theory » (Graham Farmelo, The Strangest Man, Londres, Faber and Faber, 2010, p. 129). Sur l’histoire de la physique quantique, voir Max Jammer, The Conceptual Development of Quantum Mechanics, New York, McGraw-Hill, 1966 ; H. Kragh, Quantum Generations, Princeton, Princeton University Press, 1999. Sur les questions philosophiques associées, voir Bernard d’Espagnat, Conceptions de la physique contemporaine, Paris, Hermann, 1965 ; M. Jammer, The Philosophy of Quantum Mechanics, New York, John Wiley and Sons, 1974 ; M. Bitbol, Mécanique quantique, Paris, Flammarion, 1996.

    7Voir NMP, chap. 9, « La théorie des quanta », p. 187-205, et chap. 10, « La nouvelle théorie des quanta », p. 206-233.

    8« Whenever radiant energy is transformed into other forms of energy or vice versa the transformation occurs in finite amounts called quanta ; the amount of energy constituting a quantum is hν, where ν is the frequency of the radiation and h is a universal constant » (A. S. E., The Internal Constitution of the Stars, Cambridge, Cambridge University Press, 1926, p. 46).

    9R. Omnès, Comprendre la mécanique quantique, Les Ulis, EDP Sciences, 2000, p. 24.

    10NMP, p. 225. Il semble qu’Eddington ait largement contribué, de ses propres dire, à populariser l’appellation « principe d’indétermination « : « I think I am responsible for the currency of the unorthodox name Principle of Indeterminacy (instead of Principle of Uncertainty) ; it was not officially christened at the time I wrote about it » (A. S. E. dans « Indeterminacy and Indeterminism », Proceedings of the Aristotelian Society, Supplementary Volumes, 10, 1931, p. 135-196, ici p. 174 n. *). On relève toutefois que dans son article Heisenberg emploie à dix reprises le mot « indétermination [Ungenauigkeit] », tandis qu’on ne trouve qu’une seule occurrence de l’expression « relation d’incertitude [Unsicherheitsrelation] » dans la note conclusive (voir W. Heisenberg, « Über den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik », Zeitschrift für Physik, 43, 1927, p. 172-198).

    11NMP, p. 229, souligné dans le texte.

    12Ibid., p. 230-233.

    13NMP, p. 230, trad. modifiée.

    14Voir PPS, p. 3.

    15Voir NMP, p. 230-231.

    16Voir NSS, p. 119-125.

    17Ibid., p. 120.

    18Ibid., p. 125-126, n. s.

    19Il importe de signaler l’anachronisme de l’exemple du chat, inventé en 1935 et utilisé ici pour illustrer une conférence de 1934. Voir E. Schrödinger, « Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik », Naturwissenschaften, 23, 1935, p. 807-812, 823-828, 844-849 ; trad. par F. de Jouvenel, A. Bitbol-Hespériès, M. Bitbol : « La situation actuelle en mécanique quantique », dans Id., Physique quantique et représentation du monde, Paris, Seuil, 1992, p. 89-185, ici p. 106 et p. 157, n. 51 et 53 par M. Bitbol.

    20NSS, p. 124-125.

    21Ibid., p. 134.

    22« In physical science probability is essentially a statistical conception ; that is to say, it is defined as a frequency in a class of events » (PPS, p. 95, souligné dans le texte).

    23« For an ordinary physical quantity there is no difference between making a new determination and verifying a predicted value ; but for probability the procedures are distinct » (PPS, p. 91).

    24« The synthesis of knowledge which constitutes theoretical physics is connected with observation by an irreversible relation of the formal type familiar to us in the concept of probability » (PPS, p. 91-92, souligné dans le texte).

    25« But it is perhaps not obvious that a probability interpretation is essential when we are seeking to develop the new outlook on its own independent basis. […] The suggestion is that in the new physics the so-called probabilities are actually the real entities – the elemental stuff of the physical universe » (PPS, p. 89-90).

    26« The introduction of probability into physical theories emphasises the fact that it is knowledge that is being treated. For probability is an attribute of our knowledge of an event ; it does not belong to the event itself, which must certainly occur or not occur » (ibid., p. 50).

    27« The recent tendency of physics has been to regard the quantity known as Action […] as the most real thing in nature » (A. S. E., « The Meaning of Matter », art. cité, p. 155).

    28NSS, p. 55.

    29« Relativity began like a new broom, sweeping away all the subjectivity it found. But, as we have advanced, other influences of sujectivity have been detected which are not so easily eliminated. Probability, in particular, is frankly subjective, being relative to the knowledge which we happen to possess. Instead of being swept away, it has been exalted by wave mechanics into the main theme of physical law » (PPS, p. 85).

    30NMP, p. 25.

    31NMP, p. 14.

    32« I have settled down to the task of writing these lectures and have drawn up my chairs to my two tables. Two tables ! Yes ; there are duplicates of every object about me – two tables, two chairs, two pens » (NPW, p. ix, l. 1-4). On s’inspire largement de la traduction de G. Cros (voir NMP, p. 11-12) tout en s’en écartant régulièrement.

    33« This is not a very profound beginning to a course which ought to reach transcendent levels of scientific philosophy. But we cannot touch bedrock immediately ; we must scratch a bit at the surface of things first. And whenever I begin to scratch the first thing I strike is – my two tables » (NPW, p. ix, l. 5-10).

    34« One of them has been familiar to me from earliest years. It is a commonplace object of that environment which I call the world. How shall I describe it ? It has extension ; it is comparatively permanent ; it is colored ; above all it is substantial. By substantial I do not merely mean that it does not collapse when I lean upon it ; I mean that it is constituted of “substance” and by that word I am trying to convey to you some conception of its intrinsic nature. It is a thing ; not like space, which is a mere negation ; nor like time, which is–Heaven knows what ! » (ibid., p. ix, l. 11-21, souligné dans le texte).

    35« Table No. 2 is my scientific table. It is a more recent acquaintance and I do not feel so familiar with it. It does not belong to the world previously mentioned – that world which spontaneously appears around me when I open my eyes, though how much of it is objective and how much subjective I do not here consider. It is part of a world which in more devious ways has forced itself on my attention. My scientific table is mostly emptiness. Sparsely scattered in that emptiness are numerous electric charges rushing about with great speed ; but their combined bulk amounts to less than a billionth of the bulk of the table itself. Notwithstanding its strange construction it turns out to be an entirely efficient table. It supports my writing paper as satisfactorily as table No. 1 ; for when I lay the paper on it the little electric particles with their headlong speed keep on hitting the underside, so that the paper is maintained in shuttlecock fashion at a nearly steady level » (ibid., p. x, l. 3-20).

    36Carl G. Hempel, Philosophy of Natural Science, Englewood Cliffs, Prentice-Hall, 1966 ; trad. par B. Saint-Sernin, Éléments d’épistémologie, Paris, Armand Colin, 2004, p. 121.

    37Ibid., p. 122.

    38« Eddington quite rightly felt a gap between the microscopic world, we could only infer, and the macroscopic world, which we touch and press, as when we lean on Table 1 » (Ian Hacking, « Another New World Is Being Constructed Right Now : The Ultracold », dans Id., The Shape of Experiment, Berlin, Max Planck Institute for the History of Science (Preprint 318), 2006, p. 15-43, ici p. 19).

    39NMP, p. 13.

    40Voir NSS, p. 2. Eddington souligne cette évolution d’un ouvrage à l’autre dans PPS, p. viii.

    41Voir par exemple PPS, p. viii. On trouve quatre-vingt-deux occurrences de l’expression « physical universe » dans l’ouvrage. Cette expression ne va pas non plus sans inconvénients puisqu’elle tend à conférer au discours physique une extension illimitée, ce qu’Eddington associe ailleurs à une forme de mégalomanie (voir RTPE, p. 7). Il n’en est évidemment rien chez lui puisque tout ce qui est sans rapport avec la mesure est exclu de l’univers physique.

    42NMP, p. 256. Voir aussi NSS, p. 368.

    43NMP, p. 14.

    44Ibid., p. 17.

    45Ibid., p. 215.

    46Ibid., p. 215.

    47NSS, p. 26.

    48Ibid., p. 27.

    49NMP, p. 160.

    50Ibid., p. 259, souligné dans le texte.

    51NMP, p. 302.

    52NSS, p. 420, souligné dans le texte.

    53Ibid., p. 419.

    54SMI, p. 19.

    55NMP, p. 205, n. s.

    56Ibid., p. 224, trad. modifiée.

    57NSS, p. 59.

    58Ibid., p. 113.

    59Voir NPW, p. 230 et 240-241 (NMP, p. 234 et 243).

    60NMP, p. 278. Pour d’autres exposés de cette image, voir MTR, p. 4 ; NMP, p. 243, 271, 278-279 ; SMI, p. 22 ; NSS, p. 4-5 ; PPS, p. 148-149.

    61Voir A. S. E., « The Domain of Physical Science », art. cité, p. 198 ; NMP, p. 254-255.

    62NMP, p. 15.

    63Voir ibid., chap. 11, « La construction du monde [World-building] », p. 234-249.

    64« We have been engaged in world-building – the construction of a world which shall operate under the same laws as the natural world around us » (MTR, p. 237, souligné dans texte).

    65NMP, p. 234. Voir aussi MTR, p. 232 et NMP, p. 252.

    66Voir NMP, p. 91, 248 et 303.

    67« The intervention of mind in the laws of nature is, I believe, more far-reaching than is usually supposed by physicists. I am almost inclined to attribute the whole responsibility for the laws of mechanics and gravitation to the mind, and deny the external world any share in them » (A. S. E., « The Meaning of Matter », art. cité, p. 155). Et plus loin : « Thus the domain, where the mind of the physicists has hitherto triumphed, comprises only those laws which have not their seat in the external world, but spring ultimately from the mind » (ibid., p. 157-158).

    68Voir NMP, p. 247-249.

    69L’exemple de « l’économe de collège [college bursar] » se retrouve à plusieurs reprises dans les textes d’Eddington. Absent de l’édition anglaise de Space, Time and Gravitation (voir p. 199), il apparaît pour la première fois dans un article d’octobre 1920 (voir A. S. E. dans « The Philosophical Aspect of the Theory of Relativity », art. cité, p. 421-422). J. Rossignol l’insère sans mention spéciale dans la traduction française parue l’année suivante (voir ETG, p. 245-246). On peut supposer qu’Eddington a approuvé cet ajout puisqu’il semble avoir lui-même revu l’édition française. Le texte anglais de 1920 est repris mot pour mot dans The Nature of the Physical World (p. 237-238) et paraît donc à nouveau en français dans la traduction de 1929 (voir NMP, p. 241-242).

    70Voir NMP, p. 258-259.

    71NMP, p. 90-91, 247-248 ; A. S. E. dans « Indeterminacy and Indeterminism », art. cité, p. 165 ; NSS, p. 102.

    72« The difference may perhaps be expressed by saying that atomicity specialises the external world, whereas the other laws of physics specialise the mind » (A. S. E., « The Meaning of Matter », art. cité, p. 157). Voir aussi ETG, p. 244.

    73NMP, p. 247-248.

    74Ibid., p. 248.

    75Ibid., p. 41.

    76NMP, p. 243-244.

    77Ibid., p. 245, trad. modifiée.

    78Il s’agit des chapitres ii et viii, ce dernier reprenant largement une conférence donnée en 1928 : A. S. E., « Sub-Atomic Energy (The Fourth Joule Memorial Lecture) », Memoirs and Proceedings of the Manchester Literary and Philosophical Society, 72, 1928, p. 101-117. Plusieurs conférences sont des remaniements de publications antérieures. Par exemple, le chapitre iii reprend une conférence donnée le 5 janvier 1931 devant la Mathematical Association (voir A. S. E., « The End of the World [From the Standpoint of Mathematical Physics] », The Mathematical Gazette, 15, 1931, p. 316-324) et la conférence donnée devant la même institution le 4 janvier 1932 fournit la matière du chapitre 4 (voir A. S. E., « The Decline of Determinism », The Mathematical Gazette, 16, 1932, p. 66-80).

    79L’intervention est diffusée le 23 novembre 1930 (voir « Day of Materialism Over, Eddington Says », The New York Times, 24 novembre 1930, p. 14) et publiée l’année suivante (voir A. S. E., « Science and Religion », dans Science and Religion. A Symposium, Londres, Gerald Howe, 1931, p. 117-130).

    80NSS, p. x.

    81Ibid., p. 2.

    82« It is one of those well-known facts which we are continually forgetting, that everything we learn by observation and experiment comes to us not by direct apprehension of a universe outside us but by messages received through the sense organs and transmitted in code along the nerves to the brain » (A. S. E., « The Purpose of Science », Friends’ Quarterly Examiner, 246, 1928, p. 89-110, ici p. 107-108).

    83SMI, p. 21.

    84Voir A. S. E., « Physics and Philosophy », art. cité.

    85NSS, p. 4-5.

    86Voir John Locke, An Essay concerning Human Understanding [1690], éd. par Peter H. Nidditch, Oxford, Clarendon Press, 1975, p. 134-143 ; trad. par J.-M. Vienne, Essai sur l’entendement humain, vol. 1, Paris, Vrin, 2001, p. 218-231.

    87NSS, p. 8.

    88Ibid., p. 9.

    89Ibid., p. 13. Voir aussi PPS, p. 198.

    90« Sympathetic knowledge, if we decide to admit it as knowledge, must be distinguished both from direct knowledge, such as we have of our feelings, and structural knowledge, such as we have of the physical universe » (PPS, p. 190). Voir plus généralement PPS, p. 189-195. Eddington y affirme clairement que ce type de connaissance est « la seule alternative au solipsisme [the only alternative to solipsism] » (ibid., p. 194).

    91SMI, p. 23.

    92NSS, p. 9-10.

    93Voir ibid., p. 118.

    94NMP, p. 252.

    95Ibid., p. 121.

    96Ibid., p. 234.

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