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L’idée de révolution : quelle place lui faire au XXIe siècle ?

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Olivier Bloch

Deuxième partie. Sciences, arts, techniques

Révolutions scientifiques

Jacques Bonitzer

Texte intégral

ESSAI D’UNE DÉFINITION, ET SES IMPLICATIONS

1Divers auteurs ont proposé diverses acceptions de l’expression « révolution scientifique ». Elles peuvent correspondre à des aspects divers de ce qu’elles désignent ainsi, et ne sont pas forcément mutuellement exclusives. Celle que je développerai (sans récuser a priori les autres) me paraît mériter cette priorité en raison de l’étendue de ses implications.

2La fin du xvie siècle ouvre l’ère des grandes découvertes scientifiques. On peut dresser pour commencer, sans trop de risque de contestation, une liste d’événements survenus depuis cette époque, assez communément considérés comme scientifiquement révolutionnaires, liste assez longue pour que ce qui les caractérise en commun puisse être tenu pour significatif : au xvie siècle, la théorie héliocentrique de Copernic ; au xviie siècle, les transformations de la mécanique et de l’astronomie dues à Kepler, Galilée, Descartes, Newton ; dans le même temps, et corrélativement, la fondation de la géométrie algébrique (Descartes) et de la géométrie analytique (Pascal, Leibniz, Newton), et, dans un tout autre domaine, la découverte de la circulation du sang ; à la fin du xviiie siècle et au début du xixe, l’avènement de la chimie physique et de la thermodynamique ; au xixe siècle, ceux de la théorie de l’électromagnétisme (Faraday, Ampère) et de l’optique ondulatoire (Fresnel, Young), apparemment sans rapport entre elles, mais débouchant conjointement sur la théorie électromagnétique de la lumière (Maxwell) ; presque au même moment et tout à fait indépendamment, la théorie de l’évolution des espèces (Darwin) ; et au xxe siècle, les événements majeurs que furent la théorie de la relativité et celle des quanta (distinctes mais liées), et la biologie moléculaire ; l’informatique, d’autre part, découvre toute une physique du calcul mathématique, et se prépare à lui donner aussi une dimension biologique.

3Le plus clair de ce que tous ces événements ont en commun est qu’ils ont réalisé des synthèses de domaines de connaissances antérieurement étrangers les uns aux autres. Pour certains d’entre eux, il est à peine besoin d’expliciter (la théorie électromagnétique de la lumière porte la synthèse dans son titre). Les lois de Kepler ont réalisé la première synthèse de l’astronomie et de la géométrie : c’était tout autre chose d’avoir affaire dorénavant aux coniques, objets depuis l’Antiquité d’une géométrie très élaborée, plutôt qu’aux cercles (et aux épicycles) de Ptolémée, de Copernic lui-même et de Tycho-Brahé, autant tenus pour des « symboles de perfection » que pour des figures géométriques ; la loi de la chute des corps, le principe d’inertie, la découverte de la gravitation universelle, ont ensuite dans leur enchaînement réalisé une synthèse de la géométrie, de la mécanique et de l’astronomie, que les théories de la relativité et des quanta deux siècles plus tard allaient intégrer dans une synthèse encore plus vaste, englobant avec elles l’électromagnétisme et l’optique ; au xixe siècle, la théorie de l’évolution de Darwin a opéré une synthèse des sciences de la Terre et des sciences de la Vie, et au xxe siècle la biologie moléculaire celle de la biologie et de la chimie.

4Toutes ces révolutions, révélant des connexions réelles entre leurs objets naturels, ont aussi parlé d’une unité de la nature plus profonde que celle dont on avait avant elles conscience : l’héliocentrisme de Copernic, en posant l’unité des sciences respectives de la Terre et du Ciel, nous a dit que la Terre est une planète, et les autres planètes sont d’autres Terres ; et c’est bien comme telles quelles ont été dans la suite explorées les unes et les autres ; la biologie moléculaire a définitivement révélé que les réactions chimiques de la vie sont celles mêmes du monde naturel.

5Ces synthèses, concrètement vécues dans l’inconfort par les chercheurs et par les ingénieurs qui appliquent leurs résultats (ils sont dorénavant obligés, pour pratiquer ce qui auparavant était leur science fondamentale ou appliquée, de s’initier aussi aux arcanes de la science d’autrui), ont des conséquences considérables, non seulement directement pour la suite de la science, mais pratiquement pour toute la vie de l’humanité. Les sciences affectées par des révolutions scientifiques sont devenues au sortir de celles-ci beaucoup plus puissantes que leurs devancières, se prêtant à des applications pratiques nouvelles hors du champ propre de la science, mais aussi ouvrant la voie à de nouvelles recherches préparant des avancées ultérieures de la science elle-même (y compris des révolutions futures). C’est leur caractère de synthèse qui rend compte de leur formidable efficience pratique. Parce qu'elle est une synthèse, une révolution scientifique met en relation tout phénomène de chacun des domaines qu'elle unifie avec ceux des autres. Elle stimule un réexamen général de tous les phénomènes des uns et des autres, et la découverte d’aspects nouveaux de ces phénomènes : des phénomènes jusqu’alors inaperçus de l’un deviennent évidents d’après leur correspondance à des phénomènes bien connus de l’autre. Elle croise les résultats expérimentaux et théoriques des domaines concernés. Pour prendre un exemple qui prolonge naturellement ceux que j’ai cités d’emblée, c’est ainsi que la synthèse du vieux calcul des probabilités et de la théorie de l’intégration, réalisée au xxe siècle par Lebesgue, Borel et Kolmogorov, prolongeant décisivement les travaux de Maxwell, Boltzmann et Gibbs, a permis de considérer dorénavant le premier comme une science de la Nature, et de soumettre à l’analyse mathématique des phénomènes objectivement aléatoires tels que le mouvement brownien, ou encore que le rapprochement des théories respectives du potentiel (en mécanique) et des processus de Markov (en théorie des probabilités) a autorisé et stimulé des avancements de l’une et de l’autre.

6Par une révolution scientifique, les modèles théoriques d’une science prennent un sens nouveau à la lumière des résultats expérimentaux d’une autre, et réciproquement. Une science théoriquement plus avancée peut ainsi recevoir un renfort de soutien expérimental, tandis qu’une autre, disposant d’une riche collection d’expériences, mais en quête d’explications théoriques de leurs résultats, peut les recevoir de la première.

7Un des effets les plus puissants des révolutions scientifiques peut être de faire pénétrer la science dans des dimensions d’espace, de temps ou d’énergie, extrêmes par leur grandeur ou leur petitesse, et auparavant inaccessibles, ouvrant ainsi aux techniques humaines de nouveaux champs de développement (ceux du monde moléculaire en biologie, du monde quantique en métrologie et en informatique). Les sciences mises en synthèse, sans perdre leur spécificité (une synthèse n’est pas une fusion), deviennent ainsi pratiquement beaucoup plus puissantes, par leur pouvoir d’explication et par leurs applications. Du même coup, elles se préparent à de nouvelles avancées de la connaissance.

8Une révolution, loin de se condenser dans son ou ses moments initiateurs (spectaculaires ou non), s’inscrit dans une durée qui, même relativement brève au regard de l’histoire de la science, peut se chiffrer en dizaines d’années, jusqu’à un siècle ou plus. Un certain temps est indispensable pour que la solidité des résultats qu'elle annonce soit suffisamment attestée, et les voies de la résorption des inévitables contradictions initiales de son expression théorique suffisamment dessinées pour en faire des bases généralement admises d’une pratique scientifique. Et surtout une révolution scientifique peut se prolonger plus ou moins directement par d’autres suites révolutionnaires. Le xviie siècle et le xxe siècle ont vu se produire, si l’on peut dire, des rafales de révolutions scientifiques.

9La validation des théories révolutionnaires accompagne leur élaboration. Elle progresse plus ou moins laborieusement tout au long de celle-ci, en passant par des phases successives (et partiellement entrelacées) de résolution des énigmes, de recoupement, et finalement d’application pratique généralisée.

  • 1 On peut remarquer incidemment que le chercheur peut s’attendre à trouver des anomalies lorsqu’il s (...)

10T. Kuhn a insisté sur la nécessité, pour des théories révolutionnaires, d’expliquer les « énigmes », phénomènes ou aspects de phénomènes constatés et laissés sans explication par l’ancienne « science normale » ; certaines de ces énigmes auraient pu être expliquées dans le cadre de celle-ci, mais d’autres se montreront être des « anomalies » dont elle ne pouvait rendre compte1. Une nouvelle théorie doit aussi rendre compte des résultats expérimentaux déjà disponibles, au moins aussi bien que celle qu'elle entend supplanter. Cette exigence croît au fur et à mesure que la science, fortement sollicitée par la nouvelle théorie et le travail déductif effectué sur elle pour explorer son pouvoir d’explication, accumule un plus grand nombre de résultats d’observations et d’expériences. On n’exigera pas forcément qu’une nouvelle théorie manifeste sa supériorité sur tout le front des batailles expérimentales ; on sait bien, d’expérience pratique, que certains modèles peuvent recevoir après coup des correctifs qui les améliorent sans remettre en cause la théorie dont ils sont issus. Mais on demandera aux théories révolutionnaires de faire au moins aussi bien presque partout, et mieux sur des points importants. Cette validation rétrospective est une des explications du désintérêt relatif des savants qui en sont les auteurs à l’égard des confirmations expérimentales nouvelles de celles-ci (ou, disons, de leur intérêt relatif ; cela dépend aussi des caractères personnels), et de leur goût marqué pour les « expériences mentales ». On a dit assez le caractère discutable des preuves expérimentales invoquées par Galilée en faveur de la loi de la chute des corps, et l’on se souvient aussi de la célèbre boutade d’Einstein à propos de l’observation par Eddington de la déviation de la lumière par la masse du Soleil lors d’une éclipse de celui-ci, observation qui confirmait les prédictions tirées de la relativité générale : il aurait été « dommage pour Dieu », avait dit Einstein, qu’il en eût été autrement.

11Dès les premiers moments de la formation d’une théorie révolutionnaire, d’autre part, s’avère l’importance des procédures de recoupement, abordant un même phénomène sous des angles non seulement distincts, mais indépendants, en ce sens que les représentations produites (par des calculs ou des expériences) ne puissent se déduire les unes des autres dans le cadre des théories anciennes en voie de dépassement. Le recoupement est un moment décisif de toute recherche scientifique et l’un des critères les plus convaincants de sa scientificité vraie (trop aisément « oublié » par des épistémologies sceptiques « mettant entre parenthèses » la réalité des objets de la connaissance scientifique), parce qu’il atteste la réalité des phénomènes sur lesquels il converge. Cette phase prendra une importance de plus en plus grande au fur et à mesure que se multiplieront les phénomènes qui se montreront comme relevant de la compétence de la nouvelle théorie, qui manifesteront une cohérence qui échappait à la science « normale » ancienne, mais dont la nouvelle devra se montrer capable de rendre compte. Ces recoupements peuvent finir par se montrer suffisamment impressionnants pour qu’aucun doute ne puisse plus subsister quant à la validité de cette dernière.

12La mise en application pratique des nouvelles connaissances théoriques, sur laquelle Engels a si fortement insisté, est la phase conclusive de la validation de la nouvelle théorie. La critique des connaissances scientifiques ne se fait pas seulement à l’intérieur de la science. La prise de décisions pratiques induites par les résultats des modèles fondés sur elle, et régulièrement couronnées de succès, joue par rapport à leur critique intra-scientifique le rôle d’une « instance d’appel », qui les sanctionne de son autorité finale, que seule une nouvelle révolution, à l’avenir, pourra remettre en question. Dans la phase d’application pratique, les phénomènes expliqués par la nouvelle théorie cessent d’être les phénomènes très fins appelés à la justifier dans les phases antérieures. Ce sont dorénavant de « gros » phénomènes, dont les applications pratiques ne peuvent plus échapper à une attention désormais généralisée.

13Les effets sociaux et politiques des révolutions scientifiques ainsi entendues tiennent aux transformations des forces productives qu’elles induisent par la médiation d’innovations technologiques portant sur les instruments et les méthodes de production. Par une révolution scientifique, la connaissance scientifique accède, qualitativement et quantitativement, à de nouveaux domaines du monde naturel, grâce à de nouvelles possibilités de représentation de phénomènes qui échappaient à la science ancienne : à partir du xixe siècle, la science a pu s’attaquer aux phénomènes de la vie qui conditionnaient l’exercice de la médecine ; au xxe, les développements de la physique quantique ont été à l’origine du développement de la technologie des semi-conducteurs, et débouchent aujourd’hui sur l’essor des «  «nanotechnologies» ; il ne pourrait pas y avoir d’industrie spatiale s’il n’y avait eu la relativité. La science du xxe siècle a été amenée en outre à considérer l’existence dans la nature de niveaux de grandeur, allant du milliard d’années-lumière au subnanométrique, du très lent à l’ultrarapide, ou de l’« action » infime à des puissances d’ordre cosmique. Ces niveaux de la nature sont les sièges de phénomènes irréductiblement spécifiques (les niveaux cosmologique, planétaire, moléculaire, nucléaire, quantique, relèvent de représentations théoriques différentes ; de même que, dans les sciences de la vie, les niveaux organique, cellulaire et moléculaire). Or la pénétration de la science dans un niveau qui antérieurement ne lui était pas accessible ouvre aux pratiques confrontées à des phénomènes qui en relèvent de nouveaux pouvoirs d’action, qui peuvent être proprement révolutionnaires, s’étendant à des champs très vastes.

  • 2 Alors que Lénine avait été très attentif à la science et la technologie les plus avancées des pays (...)

14Les avancées révolutionnaires de la science, déterminant ainsi l’évolution des forces productives, influent par conséquent (indirectement mais très puissamment) sur la conjoncture politico-sociale. L’évolution des connaissances scientifiques et celle des sociétés humaines sont ainsi, l’une à l’égard de l’autre, à la fois déterminantes et déterminées. De sorte que la politique de la science, pour un système social menacé comme pour un système ambitionnant de le remplacer, devient partie essentielle de la politique tout court (étant entendu qu'elle doit être complétée par une politique de la technologie, relais nécessaire entre la sphère de la science et celle de la production2).

GENÈSE DES RÉVOLUTIONS SCIENTIFIQUES

15Une révolution scientifique est souvent signalée par un acte inaugural abruptement daté (une publication quelquefois très brève d’un résultat théorique bouleversant). Mais elle ne peut avoir lieu que sur la base d’un travail préalable souterrain, théorique et pratique.

16Il n'y a pas de révolution scientifique sans une transformation des systèmes théoriques de la science antérieure. Le processus de transformation des systèmes théoriques est un des éléments principaux de la préparation d’une révolution. II exploite cette particularité des systèmes théoriques de pouvoir toujours être formulés sous une multiplicité de formes, qui peuvent s’équivaloir dans un état donné de la science (en ce sens qu’on peut en déduire les mêmes propriétés des phénomènes auxquels ils s’appliquent), mais qui ne se prêtent pas également aux modifications exigées pour la réalisation d’une révolution scientifique. Certaines de ces formulations sont telles que les « mauvais » postulats, qu’il faudra réviser pour satisfaire des besoins d’explication qui échappaient au système théorique ancien, et qui sont peu visibles sous d’autres formulations, deviennent au contraire évidents lorsqu’on y recourt (R. Feynman, à propos des trois formulations à la fois « différentes » et « strictement équivalentes » des lois de la mécanique classique qu’étaient la loi de Newton, la théorie du champ local et le principe de moindre action, faisait remarquer, répliquant implicitement au « conventionnalisme » de Poincaré, qu’« elles ne sont plus du tout équivalentes dès qu’on essaie d’en tirer de nouvelles lois »). L’élaboration des reformulations d’un système théorique peut être l’œuvre d’un travail purement théorique ; mais elle peut aussi, et avec un bien meilleur « rendement », être stimulée par les applications pratiques des connaissances théoriques, du fait que chacune exige une formulation spécifique de celles qu'elle met en œuvre ; de sorte que leur multiplication et leur diversification, sous l’empire de besoins pratiques divers, vont devenir porteuses d’un potentiel révolutionnaire, en stimulant la multiplication d’approches différentes d’une même théorie, jusqu’à faire saillir la ou les formes fécondes qu’attendait une science en mal de révolution. L’application pratique des connaissances scientifiques est ainsi une condition essentielle de leurs avancées, et particulièrement de leurs avancées révolutionnaires.

17Il est encore d’autres facteurs « préthéoriques », non moins essentiels, de la préparation des révolutions scientifiques, où pratique et théorie viennent se combiner. Toute science empirique est théoriquement impure ; il n’en existe pas, si compréhensive soit-elle, qui ne recoure pas, pour ses expériences, à des moyens relevant d’autres sciences dont la théorie n’est pas unifiée avec celles de son ressort propre (et s’il en était autrement, sans doute pourrait-elle être suspectée de circularité). C’est ainsi que l’usage par la chimie de balances et de calorimètres a contribué à la genèse de la chimie physique ; que la spectroscopie a été d’abord un moyen de la physique avant d’en devenir un objet de recherches majeur ; que l’usage des fossiles pour la datation des couches géologiques a été déterminant pour la genèse de la théorie de l’évolution ; et l’analyse chimique des vitamines, des hormones, des antibiotiques, etc. pour celle de la biologie moléculaire.

REMARQUES COMPLÉMENTAIRES

  • 3 « Quel parallélisme peut justifier qu’on utilise le même terme de révolution dans ces deux domaine (...)
  • 4 C’est la critique la plus sérieuse que l’on puisse faire au « structuralisme » de Kuhn. Quant à so (...)

18Quand on parle de révolutions scientifiques, on ne peut éviter de parler de T. Kuhn. La complexité du phénomène « révolution scientifique » demande beaucoup plus de réflexions que celles que j’ai exposées dans cette communication ; mais peut-être celles-ci ont-elles rendu clair qu’on ne peut se contenter du schéma simpliste de leur genèse proposé par cet auteur (par multiplication des « énigmes » et détection des « anomalies ») et largement popularisé. Les relations entre révolutions scientifiques et révolutions sociales et politiques ne sont pas celles qu’il a développées sous l’inspiration d’une conception sommaire et réductrice des révolutions politiques, ramenées à l’avènement dans une situation de crise d’un nouveau groupe dirigeant, porteur de nouvelles idées. Une révolution scientifique selon Kuhn consisterait analogiquement en un renversement de ce qu’il appelait le « paradigme » d’un « groupe scientifique » dominant, remplacé par un nouveau paradigme mis en œuvre par ces hommes nouveaux3. Mais un « changement de paradigme », à supposer que ce concept ait quelque validité, ne peut être dans une révolution scientifique qu’un épiphénomène. Et la comparaison « institutionnaliste » développée par Kuhn (dont le succès doit sans doute à l’idéologisation technocratique à laquelle elle se prêtait) se réfère à une définition manifestement trop extensive de la notion de révolution politique, permettant d’appeler de ce nom beaucoup trop de choses, pour ne pas dire à peu près n’importe quoi (elle légitimerait la notion de « révolution nationale » selon Pétain – et bien d’autres choses allant de l’anodin au scandaleux : l’avènement d’Hitler4).

  • 5 J.-M. Lévy-Leblond, Aux contraires, l’exercice de la pensée et la pratique de la science, Paris, G (...)

19Plus intéressantes, du point de vue de possibles comparaisons, sont des remarques émanant d’auteurs divers, concernant les renversements « hiérarchiques » que les révolutions scientifiques opèrent entre les concepts des sciences concernées : « Le ponctuel peut devenir global, le superficiel profond, le marginal fondamental, et réciproquement » (J. Schlanger) ; « ce qui vaut aujourd’hui comme épiphénomène de A, servira demain à la définition de A » (Wittgenstein) ; « prendre les choses par l’autre bout [...] on manipule les mêmes faits qu’auparavant, mais en les plaçant l’un par rapport à l’autre dans un système de relations qui est nouveau » (H. Butterfield, cité par T. Kuhn) ; J.-M. Lévy-Leblond y a consacré tout un livre5. Il semble bien qu’il y ait là quelque chose de général, étant entendu qu’il ne suffit pas de prendre acte de l’aspect syntaxique (« idéel ») de ces hiérarchies de concepts, qui détermine les enchaînements de leurs apparitions dans des raisonnements déductifs. Elles ont aussi un aspect sémantique, en ce qu'elles doivent correspondre aux enchaînements causais réels dans les phénomènes qui sont les objets de ces raisonnements. L’emploi du mot « hiérarchie » a une évidente résonance au-delà du cas particulier des révolutions scientifiques. Reste à déterminer jusqu’à quel point elle dépasse le stade de la métaphore.

20Les révolutions scientifiques ont un autre genre d’effets, très importants, et qui mériteraient bien d’autres développements que la simple remarque suivante. Le scientisme comtien, comme l’analyse critique par A. Koyré de la révolution de la physique au xviie siècle, portent sur les transformations des conceptions du monde corrélatives des révolutions scientifiques. Auguste Comte avait parfaitement conscience qu’elles pouvaient retomber sur l’ordre social et politique. Ce n’est pas un effet mineur des conceptions du monde, dominantes à une époque, que de constituer des légitimations des ordres politiques et sociaux établis. Et ce n’est donc pas non plus un effet mineur des révolutions scientifiques, lorsqu’elles déterminent une transformation des conceptions du monde, que de contribuer à délégitimer ceux-ci. L’Encyclopédie, les « Lumières », ont été dans le prolongement direct des révolutions scientifiques du xviie siècle, comme les conceptions du monde matérialistes de Marx, d’Engels, de Lénine – et de bien d’autres, plus ou moins explicitement et consciemment de leur portée-, ont été puissamment inspirées par la théorie de l'évolution des espèces.

Notes

1 On peut remarquer incidemment que le chercheur peut s’attendre à trouver des anomalies lorsqu’il s’attaque à des phénomènes présentant conjointement des aspects relevant de théories non encore unifiées.

2 Alors que Lénine avait été très attentif à la science et la technologie les plus avancées des pays capitalistes, le déraillement de la politique de la science de l’URSS à l’époque de Staline (révélé emblématiquement par l'affaire Lyssenko), conjugué avec les entraves infligées à la démocratisation, insuffisamment corrigé dans la période suivante, lui a coûté très cher. La planification restait fascinée par des objectifs quantitatifs de productions qui restaient importantes, mais avaient perdu leur ancienne prédominance (tonnages d’acier, de ciment, de maïs, etc.).

3 « Quel parallélisme peut justifier qu’on utilise le même terme de révolution dans ces deux domaines ? » se demande Kuhn. Sa réponse est celle-ci : « Les révolutions politiques commencent par le sentiment croissant, parfois restreint à une fraction de la communauté politique, que les institutions existantes ont cessé de répondre d’une manière adéquate aux problèmes posés par un environnement quelles ont contribué à créer. De semblable manière, les révolutions scientifiques commencent avec le sentiment croissant, souvent restreint à une petite fraction du groupe scientifique, qu’un paradigme a cessé de fonctionner de manière satisfaisante pour l’exploration d’un aspect de la nature sur lequel ce même paradigme a antérieurement dirigé les recherches. » En gros, un paradigme selon Kuhn inclut les représentations théoriques de base d’une science, et les moyens de leur mise en œuvre pour leurs applications et la formation de nouveaux chercheurs (La structure des révolutions scientifiques, p. 115-116).

4 C’est la critique la plus sérieuse que l’on puisse faire au « structuralisme » de Kuhn. Quant à son interprétation du concept de paradigme, qui a fait couler beaucoup plus d’encre que sans doute elle n’en mérite, elle a l’inconvénient de confondre dans un artefact commun les moments de la théorisation et de la modélisation, et de gommer la distinction radicale des rôles qu’ils jouent respectivement dans la découverte scientifique.

5 J.-M. Lévy-Leblond, Aux contraires, l’exercice de la pensée et la pratique de la science, Paris, Gallimard, 1996.

Auteur

© Éditions de la Sorbonne, 2009

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