1Le début de ce chapitre reprend les grandes lignes d’un article « Le positivisme fait-il obstacle au progrès scientifique ? », in Despy-Meyer Andrée, Devriese Didier (dir.), Positivismes, Philosophie, Sociologie, Histoire, Sciences, Turnout, Brepols, 1999, p. 217-246.

2Un des lieux communs de l’histoire de la chimie est le retard des chimistes français face à l’atomisme. Retard spectaculaire puisque l’hypothèse atomique, introduite en1808 par John Dalton ne sera enseignée en France qu’après la mort de Marcellin Berthelot en 1907.

3À l’atomisme, les chimistes français ont préféré l’équivalentisme, qui consiste à déterminer la proportion d’un corps A qui s’unit avec un corps B, sans préjuger de la nature des unités qui entrent en combinaison. Cette position timorée, répondant à une sorte de « vœu de chasteté épistémologique », selon une expression naguère utilisée par Jacques Merleau-Ponty, scandalise bien des chimistes contemporains qui dénoncent le conservatisme des mandarins français. Pourquoi pendant près d’un siècle, les chimistes français refusent-ils l’atome et la représentation des structures moléculaires qui en découle alors que, globalement, les autres pays l’ont adoptée dans les années 1860 ?

Un compromis historique

4En guise d’explication, les historiens de la chimie invoquent généralement l’influence du positivisme au xix^e siècle, particulièrement écrasante dans la patrie d’Auguste Comte1. L’argument paraît convaincant, à première vue. Le positivisme étant associé au refus de toute spéculation sur la nature des choses, de toute enquête sur les causes cachées des phénomènes, l’explication semble aller de soi et se passe généralement de tout commentaire.

5Elle pourrait cependant être étayée sur la synchronie remarquable entre la condamnation de l’atome par les chimistes et la publication du Cours de philosophie positive. C’est dans la vingt-huitième Leçon figurant dans le deuxième volume, paru en 1835, que Comte expose sa théorie des hypothèses. En mai 1836, le chimiste Jean-Baptiste Dumas semble lui faire écho, quand il conclut la septième de ses Leçons de philosophie chimique au Collège de France :

Mais vous le voyez, messieurs, que nous reste-t-il de l’ambitieuse excursion que nous nous sommes permise dans la région des atomes ? Rien, rien de nécessaire du moins.
Ce qui nous reste, c’est la conviction que la chimie s’est égarée là, comme toujours, quand, abandonnant l’expérience, elle a voulu marcher sans guide au travers des ténèbres. […] Si j’en étais le maître, j’effacerais le mot atome de la science, persuadé qu’il va plus loin que l’expérience ; et jamais en chimie nous ne devons aller plus loin que l’expérience2.

6Le rapprochement entre cet appel à la prudence et les préceptes positivistes paraît d’autant plus fondé que l’adversaire le plus acharné de l’atomisme en France, Marcellin Berthelot, est proche d’Ernest Renan, et donc fortement imprégné de positivisme3.

7La liaison entre l’anti-atomisme et le positivisme français pourrait encore se vérifier a contrario. En effet, le chef de file des atomistes français, Charles Adolphe Wurtz, est un Alsacien partiellement éduqué en Allemagne et, en tout cas, ouvert aux influences allemandes comme la plupart des chimistes que l’on trouve dans le camp des adversaires de Berthelot4.

8Bref, tout porte à admettre qu’un préjugé philosophique, lié à l’influence prononcée en France du fondateur du positivisme Auguste Comte, est à l’origine de « l’aveuglement » des scientifiques et de leur refus d’admettre la structure atomique et moléculaire de la matière. Dans la mesure où les formules structurales combattues avec acharnement par Berthelot, en particulier la représentation de l’hexagone du benzène, sous-tendent les synthèses industrielles de la fin du xix^e siècle, et conditionnent la montée en puissance de la chimie allemande, le positivisme se trouverait ainsi indirectement responsable des faiblesses de l’industrie chimique française. Lourde charge contre le positivisme. Voici une philosophie des sciences accusée de faire obstacle au progrès scientifique et, par ricochet, d’affaiblir la puissance de son pays de naissance.

9L’évidence de ce compromis historique entre positivisme et anti-atomisme n’est-elle pas suspecte ? Le lien entre un courant philosophique et des choix de scientifiques n’est-il pas trop hâtivement noué ? Ce chapitre tente d’aborder la question de front, dans toute sa généralité, afin de préciser ce que l’on entend quand on invoque l’influence d’un système philosophique sur une communauté scientifique. Je montrerai que cette association entre positivisme et anti-atomisme repose (1) sur une méconnaissance de l’œuvre d’Auguste Comte ; (2) sur une mésinterprétation des textes et controverses chimiques du xix^e siècle. Enfin (3), renversant la problématique, j’analyserai les positions épistémiques des chimistes français pour tenter d’identifier la philosophie qu’ils élaborent au plus près de leurs propres pratiques et notamment dans les controverses.

Relire Comte

10Une première source de malentendu vient de la confusion entre positivisme et baconisme. Bien que Comte ait pris soin de se démarquer par rapport à la méthode baconienne qui prescrit l’induction à partir de l’observation5, on le suppose toujours avocat de la méthode inductive et censeur de toute hypothèse.

Indispensables hypothèses

11Or, lorsque Comte aborde la question des hypothèses dans la vingt-huitième Leçon du Cours, il affiche tout net son opposition à cette attitude dominante de méfiance ou de censure.

Je me trouve obligé, dit-il, de choquer directement les opinions accréditées parmi les physiciens, et surtout les habitudes profondément enracinées chez la plupart d’entre eux. Il s’agit du véritable esprit qui doit présider à la construction rationnelle et à l’usage scientifique des hypothèses, conçues comme un puissant et indispensable auxiliaire dans notre étude de la nature6.

12Comte attaque de front l’empirisme qui a sacralisé le fameux hypotheses non fingo de Newton, nourri les slogans contre l’« esprit de système » dans la philosophie de la nature au xviii^e siècle et qui anime encore un philosophe proche d’Auguste Comte dans les années 1830, John Stuart Mill. Plus précisément, si l’on se rappelle qu’à l’époque même où Comte écrit ces lignes, les physiciens de l’Académie des sciences se divisent entre partisans de l’hypothèse ondulatoire et partisans de l’hypothèse corpusculaire de la lumière, on voit que Comte fait un sort à un empirisme rhétorique, bon teint, contredit dans l’actualité scientifique. L’entreprise comtienne, pompeusement baptisée par lui « théorie fondamentale des hypothèses » se présente, en un sens, comme un ajustement de la théorie épistémique aux pratiques effectives des savants.

13Pourtant, Comte ne se soucie pas trop de se conformer aux pratiques réelles des scientifiques puisque, aussi bien, il ne se prive pas de condamner sévèrement – et en bloc – les deux hypothèses rivales sur la nature de la lumière7. C’est l’objectif assigné à la science positive, à savoir les lois des phénomènes, qui impose l’usage des hypothèses. Les deux moyens directs de parvenir à établir une loi – l’induction à partir de l’observation et la déduction à partir d’une autre loi plus générale – sont tous deux insuffisants. L’hypothèse est donc déclarée « indispensable » à la construction d’une science positive8.

14Il est significatif que Comte, toujours soucieux de caractériser chaque élément de la méthode positive sur son lieu d’origine, n’énonce pas sa théorie des hypothèses dans les leçons consacrées à l’astronomie, où il aurait pu l’illustrer par l’exemple historique de l’héliocentrisme triomphant du géocentrisme. Qu’il ait choisi de l’énoncer dans la leçon introductive à la physique suggère fortement qu’à ses yeux, l’hypothèse n’a pas pour fonction de « sauver les phénomènes » mais de les explorer, de nous permettre de progresser du connu à l’inconnu. Comte en trouve le modèle dans la méthode d’approximation des géomètres. Il présente clairement les hypothèses comme un « artifice logique », une sorte de ruse pour établir des lois des phénomènes dans l’ignorance des causes. L’hypothèse est donc un instrument de l’esprit positif qualifié par deux adjectifs qui reviennent sans cesse sous la plume de Comte : « puissant » (les hypothèses démultiplient nos capacités cognitives un peu comme un levier démultiplie nos forces physiques) et « provisoire » (car les hypothèses n’étant qu’un « heureux détour », un chemin indirect pour parvenir à la connaissance quand la voie directe est impraticable, sont destinées à s’effacer quand le but est atteint, comme un échafaudage devant l’édifice achevé).

15Comment faire bon usage de cette technologie cognitive ? Plus un outil est puissant, plus son usage doit être réglé pour éviter les catastrophes. Comte énonce donc une condition qui, à ses yeux, doit définir le régime positif des hypothèses :

Ne jamais imaginer que des hypothèses susceptibles, par leur nature, d’une vérification positive, plus ou moins éloignée, mais toujours clairement inévitable, et dont le degré de précision soit exactement en harmonie avec celui que comporte l’étude des phénomènes correspondants9.

16Cette règle qui en contient deux – la vérifiabilité et la précision adaptée à la nature du phénomène étudié – semble conduire tout droit à la condamnation de l’hypothèse atomique telle qu’elle se présente dans les années 1830. Les atomes, défiant tous les instruments d’analyse, même les plus performants, ne peuvent au sens strict « se vérifier ». L’atome semble pure spéculation, entité métaphysique, à dégager. Mais, comme le souligne fort justement Larry Laudan, Comte ne prétend jamais limiter les hypothèses légitimes aux seules entités observables10. L’hypothèse présuppose et complète le concours de l’expérience et du raisonnement. Ce n’est pas parce que la lumière serait non observable que Comte condamne les hypothèses corpusculaire et ondulatoire, mais parce que l’expérience ne permet pas de faire la différence, de trancher. Est donc vérifiable tout énoncé pour lequel un ou plusieurs montages expérimentaux peuvent faire la différence. L’expérimentation peut ne porter que sur de lointaines conséquences déduites par raisonnement à partir de l’hypothèse. Dans ces conditions, l’hypothèse atomique énoncée par Dalton peut être considérée comme vérifiée dans ses conséquences, telles que la loi des proportions définies et multiples.

Un atomisme serein

17On s’étonnera moins dès lors, à la lecture des leçons sur la philosophie chimique (35 à 39), de découvrir un Comte favorable à l’hypothèse atomique. Loin de condamner l’atome, Comte parle de la « théorie atomique » comme d’une évidence non problématique. Il introduit cette notion dans la trente-septième Leçon, consacrée à la « doctrine chimique des proportions définies ». Suivant un ordre historique, Comte a d’abord évoqué deux fondateurs – Richter et Berthollet – avant de présenter les promoteurs de la doctrine, Dalton, Gay-Lussac, Berzelius et Wollaston. Du premier voici ce qu’il écrit :

Aussitôt que l’illustre M. Dalton eût dirigé ses méditations vers cette face de la science chimique, son génie éminemment philosophique le poussa à embrasser, dans une seule conception générale, l’ensemble de cet important sujet, quoique l’étude en fût, pour ainsi dire, naissante. Ses heureux effets produisirent la célèbre théorie atomistique, qui a présidé jusqu’ici à tous les développements ultérieurs de la doctrine des proportions chimiques, et qui sert encore de base essentielle à son application journalière. Le principe général de cette théorie consiste à concevoir tous les corps élémentaires formés d’atomes absolument indivisibles, dont les différentes espèces en se réunissant, le plus souvent une à une, par groupes peu nombreux, constituent les atomes composés du premier ordre, toujours mécaniquement insécables, mais alors chimiquement divisibles, et qui, à leur tour, par suite d’assemblages analogues, font naître tous les ordres de composition. Ce principe est tellement en harmonie avec l’ensemble des notions scientifiques de tous genres, qu’il se réduit presque à une heureuse généralisation directe des idées spontanément familières à tous les esprits qui cultivent les différentes parties de la philosophie naturelle : aussi son admission universelle a-t-elle eu lieu sans obstacles11.

18Comte accueille en toute sérénité une hypothèse qui, aux yeux de la plupart des historiens, était de nature à déchaîner les foudres du censeur positiviste. N’aurait-il rien compris ? Quoique succincte, son exposition de l’atomisme daltonien n’est pas fausse. Comte admet autant d’atomes qu’il y a d’espèces chimiques. Il semble cependant qu’il assimile immédiatement l’atome daltonien à l’hypothèse corpusculaire qui sous-tend la théorie newtonienne des mixtes, telle qu’elle est esquissée dans la Question 31 de l’Optique12. Il reprend, en effet, l’idée d’une échelle de degrés de composition depuis les corpuscules inaccessibles à toute expérience qui, par attraction, forment les premiers composés (« atomes composés du premier ordre ») jusqu’aux mixtes visibles et manipulables formés par agrégation de composés des premiers ordres. À cet égard, Comte s’aligne sur la philosophie dominante chez la plupart des chimistes français dans les deux premières décennies du xix^e siècle. Sans adhérer pleinement au credo de la Société d’Arcueil, au rêve laplacien d’une mécanique chimique permettant de déduire d’une loi unique le comportement des substances chimiques individuelles13, Comte assume néanmoins « une activité moléculaire de la matière », par rapport à laquelle il définit les relations entre physique, chimie et physiologie14. À la chimie, il assigne un but général : « étudier les lois des phénomènes de composition et de décomposition, qui résultent de l’action moléculaire et spécifique de diverses substances, naturelles ou artificielles, les unes sur les autres15 ». Parce qu’il superpose l’atome de Dalton sur une théorie moléculaire de la matière largement consensuelle, quasi axiomatique, Comte parle de « théorie atomique » et non d’hypothèse.

19Son interprétation de l’atome de Dalton appelle un deuxième commentaire. « La conception atomistique, écrit Comte, représente évidemment l’ensemble de la doctrine des proportions définies16 ». Comte souligne par là que l’atome daltonien exprime le poids relatif d’une substance qui entre en combinaison avec un poids donné d’une autre substance. En d’autres termes, l’originalité de l’atome de Dalton n’est pas sa fonction référentielle – ce n’est pas la désignation des particules constitutives de la matière qui est en jeu – mais la signification donnée à l’atome dans le contexte d’un corps de doctrine organisé autour du concept de proportion. Ce déplacement est visible dans le fait que les poids atomiques de Dalton sont tous relatifs au choix d’une unité arbitrairement choisie H = 1. Il est assez curieux que Comte, d’ordinaire si attentif à tout abandon de l’absolu dans la connaissance de la nature, puisque le caractère relatif est l’un des traits majeurs de l’esprit positif17, ne souligne pas cette nouveauté de l’atome daltonien. Il est tout aussi surprenant qu’il n’accorde aucune importance aux précautions de langage introduites en 1814 par le chimiste anglais William H. Wollaston, lequel préfère renoncer au terme atome pour se contenter de celui d’« équivalent de combinaison », tandis que d’autres chimistes anglais optent pour l’expression « proportion pondérale ». Mais dans leur ensemble, suivant l’exemple de Humphrey Davy, ils ont soin de discriminer l’aspect pratique de la doctrine de Dalton de son aspect conjectural relatif aux atomes18. Comte admire beaucoup Wollaston pour ses recherches expérimentales, mais ne valorise pas sa prudence à l’égard de l’hypothèse atomique. Il juge un peu ridicules ses divergences avec Dalton.

Sa transformation, d’ailleurs très heureuse, de la théorie atomistique proprement dite en celle des équivalents chimiques [...] offre un énoncé bien plus positif, et tend à préserver des enquêtes radicalement inaccessibles auxquelles la première peut donner lieu, quand elle n’est point judicieusement dirigée : cette substitution constituerait sans doute une amélioration capitale, si elle ne se réduisait point à un simple artifice du langage, la pensée réelle étant restée essentiellement identique19.

20Comte, toujours en alerte devant les risques de dérapages métaphysiques, ne prend pas au sérieux le danger d’une régression causée par la théorie atomistique. Elle ne soulève pas de réel problème épistémologique à ses yeux. Elle s’intègre dans un corps de doctrine dont « la réalité nécessaire » est prouvée par la convergence des résultats obtenus par divers chimistes travaillant indépendamment20. Expression d’une loi expérimentale, en harmonie avec la mécanique, la théorie atomistique présente en outre un troisième avantage : sa fécondité. Comte souligne que Dalton en a dérivé la loi des proportions multiples. Tout concourt donc à satisfaire les exigences de la méthode positive.

21Et pourtant, troisième remarque, la théorie atomistique n’a rien de fondamental pour la chimie, aux yeux de Comte. Significativement, il n’introduit l’atome que dans la troisième des leçons consacrées à la chimie et encore ne cesse-t-il de souligner que la doctrine des proportions définies – dont l’atome est une « représentation » – n’est qu’un accessoire numérique de la chimie : « secours réel quoique secondaire », « appendice », « vestibule presque superflu de la science chimique »21. Si la portée de la théorie des proportions définies se trouve ainsi minimisée, c’est moins à cause des objections de Berthollet22, que parce qu’elle ne permet pas vraiment de prévoir l’issue d’une réaction chimique. Elle peut seulement diminuer le nombre de cas de combinaisons logiquement possibles. À cet égard, elle n’est qu’un préliminaire pour atteindre l’objectif de la chimie rationnelle telle que définie par Comte : « étant donné les propriétés de tous les corps simples, trouver celles de tous les composés qu’ils peuvent former23 ».

22Plus tard, dans le Système de politique positive, Comte se montre encore plus favorable à l’hypothèse atomique. Tout en conservant l’expression d’« artifice », il la désigne comme la « conception moléculaire » et la valorise pour les deux motifs suivants : « elle facilite nos pensées, et se trouve conforme à la nature des phénomènes correspondants24 ». Il limite seulement son champ d’application en refusant de l’étendre à la physiologie. Ce jugement très laudatif participe du « changement de régime logique » que Comte prévoit pour la systématisation du positivisme. En légitimant la subjectivité dans la connaissance objective, Comte en vient à déclarer qu’il est indispensable de « reprendre la liberté rationnelle, maintenant comprimée par des scrupules empiriques », qu’il est « possible de rejeter les faits inopportuns dont l’appréciation vicieuse ou seulement prématurée, entraverait nos constructions au nom d’une vaine exactitude, que l’application n’exigerait pas25 ». Il redéfinit alors les conditions d’acceptabilité d’un énoncé sans se soucier de distinguer hypothèse et théorie :

Une théorie sera jugée admissible quand, confrontée aux phénomènes essentiels, elle les expliquera suffisamment, avant que son institution subjective se trouve accompagnée d’une confirmation objective et lors même que ce complément de démonstrations ne pourrait jamais se réaliser […]. Nous formons librement des hypothèses vérifiables afin d’instituer des lois suffisantes pour notre conduite, sans aspirer davantage à la parfaite représentation du monde qu’à la parfaite satisfaction de l’esprit26.

23Allons plus loin ; la règle numéro un du « nouveau régime » qui prescrit « qu’on doit dans tous les cas choisir l’hypothèse la plus simple compatible avec l’ensemble des faits à représenter » levait le principal reproche que Berthollet avait adressé à Dalton. Malgré son admiration pour Berthollet, Comte ne pouvait pas trouver arbitraire la règle de simplicité selon laquelle les combinaisons se font de la manière la plus simple27.

24Résumons donc : le fondateur du positivisme n’a jamais censuré les hypothèses, ni tenté de limiter la science aux faits observables. Il pose trois critères d’acceptabilité des hypothèses : la vérifiabilité, le degré de précision conforme à la nature des phénomènes et enfin le pouvoir explicatif qui devient prioritaire dans le Système. Enfin, il n’invite en rien à une condamnation de l’atomisme, qu’il intègre sans réserves dans le corps de la science positive.

Le mythe des influences

25Du côté des chimistes français, serait-ce un mot d’ordre philosophique qui décide du sort de l’atome ? On constate, dans les années 1830, un regain d’intérêt pour la « philosophie chimique » dans les milieux parisiens, mais cela traduit-il une quelconque influence de Comte ?

26Avant les Leçons sur la philosophie chimique de Dumas, Louis-Jacques Thenard, ajoute à la sixième édition de son Traité de chimie, parue en 1834, un appendice, intitulé « Essai Philosophie chimique » rédigé par

27A. Bineau28. Cette addition traduit-elle une quelconque influence de Comte sur Thenard ?

28L’expression « philosophie chimique », utilisée de manière courante pour désigner une partie de la philosophie naturelle dans les publications du début du xix^e siècle, prend dans cet appendice un sens plus restreint puisqu’elle désigne la partie spéculative ou hypothétique d’un traité qui, au long de quatre volumes, passe en revue les connaissances les plus récentes de la chimie. L’essai définit la chimie par écart à l’idéal :

Si nous possédions des notions précises sur la constitution des molécules et sur leurs affections ; si nous connaissions d’une manière certaine la nature de la force qui préside à leurs combinaisons, les géomètres pourraient soumettre au calcul les divers phénomènes dont la chimie s’occupe et nous aurions à développer ici une véritable philosophie chimique29.

29Pour une intelligence analogue à celle du démon de Laplace, la science chimique serait entièrement déductible des notions de force et de corpuscules. La philosophie chimique serait donc l’exposé des premiers principes dont les phénomènes chimiques sont supposés dériver. L’explication causale est posée comme une sorte d’horizon de perfection, hors de portée de la science actuelle. Loin d’être présentées comme un caractère positif, signe de positivité, les pratiques expérimentales caractéristiques de la chimie sont la mesure de son imperfection, de sa distance par rapport à l’idéal déductif dont le modèle unique reste la géométrie. La science chimique, n’ayant pas accès aux causes, aux premiers principes, se borne à établir par voie d’expérience et d’observation les effets et ne peut guère remonter au-delà de quelques idées générales coordonnant ces effets. C’est ce niveau intermédiaire de « considérations fondées sur l’expérience et généralement destinées à grouper un grand nombre de faits sous une loi commune » qui caractérise la philosophie chimique façon Thenard30. Le but ultime consiste à élucider le principe de conservation, posé comme axiome de la science chimique et la classification rationnelle des corps. À l’instar de Comte, Thenard admet tacitement le corpuscularisme et la mécanique pour modèle, mais sa « philosophie chimique » ne ressemble pas pour autant à ce que Comte entend par là. Quoique pour les deux, elle présuppose l’exposé des connaissances propre aux traités de chimie, elle est plutôt dans le traité de Thenard une sorte de « métachimie » dégageant les principes généraux tandis qu’elle consiste essentiellement, pour Comte, en une réflexion épistémologique, strictement régionale, visant à définir la chimie dans le cadre général de la hiérarchie des sciences31.

La philosophie chimique de Dumas

30La philosophie chimique de Dumas se distingue d’un traité par son degré de généralité et paraît proche de celle de Comte dans la mesure où elle incorpore l’histoire de la discipline :

La philosophie chimique […] a pour objet de remonter aux principes généraux de la science, de montrer non seulement en quoi ils consistent aujourd’hui mais encore quelles sont les diverses phases par lesquelles ils ont passé, de donner l’explication la plus générale des phénomènes chimiques, d’établir la liaison entre les faits et la cause même de ces faits32.

31Cela ne révèle pas pour autant une lecture de Comte. D’une part, les propos qui suivent cette définition subvertissent la hiérarchie d’Auguste Comte, puisque Dumas suggère que la chimie, à son tour, pourrait réagir sur les mathématiques. D’autre part, Dumas admet que la spécificité de la chimie est l’expérimentation (que Comte attribuait à la physique). Enfin, Dumas présente cette méthode comme une sorte d’essence transhistorique de la chimie, alors que Comte souligne que la méthode propre à chaque science se développe dans son histoire33.

32Reste le problème de la condamnation de Dumas. N’est-elle pas la preuve que le positivisme écrase la théorie chimique ? Replacée dans le contexte des recherches menées dans les années 1830, la condamnation spectaculaire de Dumas prend deux significations bien précises. Premièrement, si on l’interprète dans le genre littéraire où elle prend place, il est clair qu’il s’agit d’un exercice oral, mobilisant toute la rhétorique d’un plaidoyer34. Adressée à l’auditoire du Collège de France, formé de chimistes, en particulier de jeunes thésards ou assistants, cet exercice prend l’allure d’une injonction, presque d’une mise en garde. « Méfiez-vous, ne vous laissez pas séduire ou embarquer », tel est le message que Dumas veut faire passer. Le « si j’en étais le maître », maintes fois répété comme une imprécation, exprime la volonté du berger qui voudrait empêcher les brebis de s’égarer.

33Deuxièmement, le choix narratif est clair. L’argumentation de Dumas est fondée sur son expérience personnelle. Cette leçon n’est pas une profession de foi positiviste, une déclaration de scepticisme, c’est un récit, en première personne. Dumas raconte sa propre aventure au pays des atomes, comment il s’est embarqué avec enthousiasme, comment il s’est trouvé coincé dans une impasse. Proposant une approche historique de la notion de proportion volumétrique et pondérale, Dumas évoque l’atomisme comme une théorie d’hier : « C’est, il y a bientôt vingt ans, que la théorie atomique eut son beau moment35. » Les beaux jours de l’atomisme, c’était le bon temps où l’on croyait possible de déterminer les poids atomiques, soit par la méthode des densités gazeuses, soit avec l’aide de la loi de Dulong et Petit pour les solides. L’atome semblait alors une notion définissable en termes opératoires. Dumas, en effet, a pris l’hypothèse d’Avogadro au sérieux, comme base de travail pour la détermination de poids atomiques ; il a adopté la distinction entre atome et molécule qu’il traduisait en « molécule chimique » et « molécule physique » dans son Traité de 1828 ou « atome chimique » et « atome physique » dans ses Leçons36. Mais lorsque les données pondérales et volumétriques sur les gaz et les solides cessèrent de converger, alors commencèrent les difficultés. Bref, si Dumas avait lu Lakatos, il aurait présenté l’atomisme de 1835 comme un « paradigme dégénérescent37 ».

34Dumas n’exprime en rien une méfiance de principe à l’égard des hypothèses ou théories. Il privilégie au contraire l’approche théorique par rapport à l’accumulation stérile des faits38. Mais, à ses yeux, la théorie en chimie n’a qu’une valeur heuristique et prédictive : elle ne dit pas la réalité, elle stimule l’invention. D’où sa faillite quand elle mène à une aporie. La condamnation de l’atome traduit donc un sentiment d’échec, de déception, dans une longue campagne d’expériences inspirées par une adhésion initiale. Comme l’a justement souligné Satisch Kapoor, c’est parce qu’il n’est pas parvenu à découvrir une méthode pour déterminer de manière sûre et univoque le nombre d’atomes impliqués dans une réaction chimique, parce qu’il obtient des résultats contradictoires suivant les méthodes utilisées (en l’occurrence la loi d’Avogadro, la loi sur les chaleurs spécifiques de Dulong et Petit ou celle d’isomorphisme) que Dumas en vient à considérer l’atome comme une entité métaphysique au-delà de l’expérience39. Le principe épistémologique sous-jacent à cette condamnation est un critère de consistance : pour être acceptable, une hypothèse doit conduire à des déterminations compatibles avec les valeurs déterminées par d’autres voies.

35Le retournement de l’enthousiasme en scepticisme ne doit pas toutefois nous cacher que l’enjeu de cette condamnation n’est pas la structure corpusculaire de la matière, laquelle fait partie de la « philosophie chimique » et n’est jamais ouvertement remise en question :

Voici donc relativement à l’état présent de nos connaissances, la conséquence la plus probable à laquelle on arrive, ce me semble, en essayant de rendre compte de la constitution intime des corps. La matière est formée d’atomes. Les chaleurs spécifiques nous enseignent les poids relatifs des atomes des diverses sortes. La chimie opère sur des groupes d’atomes de matière. Ce sont des groupes qui, en s’unissant dans différentes proportions produisent les combinaisons en suivant la loi des proportions multiples ; ce sont eux dont le déplacement mutuel donne lieu de remarquer la règle des équivalents dans les réactions. Enfin la conversion en gaz ou en vapeur crée encore d’autres groupes moléculaires, dont dépendent les lois observées par M. Gay-Lussac40.

36La constitution atomique de la matière n’est pas plus remise en question chez Dumas que chez Auguste Comte. Il est clair pour tous les deux que les équivalents sont l’expression, au niveau phénoménologique où opère le chimiste, des relations entre les atomes. L’incertitude ne porte même pas sur la distinction entre atomes et molécules, mais seulement sur le nombre d’atomes dans les molécules. Le souhait final « si j’en étais le maître, j’effacerais le mot atome de la science » me semble donc à interpréter comme une hyperbole motivée par le souci d’un chef d’école qui souhaiterait discipliner un peu ses troupes.

37La mise en garde concerne, en premier lieu, un jeune chimiste, ancien élève de l’École des mines, qui prépare son doctorat dans le laboratoire de Dumas, Auguste Laurent. Sa thèse, Recherches diverses de chimie organique, soutenue en 1837, fut précédée d’un article paru aux Annales de chimie qui lance une attaque en règle contre le dualisme électrochimique de Berzelius. L’offensive s’appuie sur une explication de la loi des substitutions, énoncée par Dumas, en termes de remplacement d’un atome par un autre dans un édifice moléculaire41. Dans sa thèse, Laurent admet que « toutes les combinaisons organiques dérivent d’un carbure d’hydrogène, radical fondamental, qui souvent n’existe plus dans ces combinaisons mais y est représenté par un radical dérivé renfermant autant d’équivalents que lui42. »

38Cette théorie – dite du noyau – est explicitement « imitée » de la cristallographie de Haüy. Elle repose sur une représentation géométrique un peu rigide de la configuration des atomes dans la molécule qui permet au chimiste d’interpréter les combinaisons comme des dérivations à partir d’un noyau fondamental qui déterminait, chez Haüy, l’appartenance à une espèce cristalline. Le radical invoqué par Laurent n’est donc plus, comme chez Lavoisier, un groupe d’éléments qui se comporte comme un corps simple, mais un édifice qui se transporte stable, invariant, par variations des atomes qui le constituent. Contrairement à l’atome daltonien, l’atome architectural de Laurent présuppose un référent physique, mais pas nécessairement matériel, puisque la nature des éléments importe peu. Entités non observables, les molécules sont conçues comme de petits solides géométriques, des prismes droits à seize pans, ou bien à six ou quatre pans, qui permettent de découvrir des familles de composés. Cet atomisme, inspiré de la tradition cristallographique inaugurée par Haüy, et illustré en France par Ampère, Gaudin, Delafosse, Laurent et Baudrimont43, a été à la fois revivifié par Dumas car il s’accorde bien avec l’idée de substitution d’un atome à un autre et combattu par lui.

39Comme Laurent a eu quelques querelles de priorité avec Dumas et comme l’histoire a par la suite retenu sa notion d’édifice moléculaire – sans les prismes à seize pans, il est vrai – la tentation est grande, irrésistible même pour certains chimistes historiens, de considérer Laurent comme un martyr, étouffé par le positivisme timoré de son « patron ».

40La réalité est plus complexe car, s’il est vrai que Laurent a été victime dans sa carrière de son opposition à Dumas, il faut reconnaître que sa représentation rigide et géométrique des atomes semblait naïve aux chimistes et difficilement acceptable car elle contredisait la théorie électrochimique de Berzelius. Il faut reconnaître enfin que, même si Dumas a manqué de rendre justice aux mérites de son élève, son conservatisme n’est pas tel qu’il n’ait deux ans plus tard lui-même pris la tête d’une croisade contre la théorie de Berzelius.

41Enfin, bien que plusieurs aspects de son œuvre trahissent une réticence à l’égard des explications générales44, Dumas passerait difficilement pour un positiviste étant donné que sa volonté de bannir l’atome ne l’a pas empêché de défendre et de soutenir une hypothèse beaucoup moins acceptable, selon l’orthodoxie comtienne : l’hypothèse d’une matière première d’où dériveraient tous les éléments connus (l’hypothèse de Prout), explicitement dénoncée comme métaphysique par Comte en la trente-sixième Leçon du Cours45, est vaillamment défendue par Dumas qui lui consacre de longues recherches, fondées sur des déterminations minutieuses de poids atomiques ainsi que sur une comparaison des corps simples avec les radicaux de la chimie organique46.

42L’anti-atomisme de Dumas trouve donc sa cohérence propre dans l’évolution intellectuelle de ce chimiste et ne doit rien aux idées d’Auguste Comte qu’il ne cite d’ailleurs jamais et qu’il n’a sans doute jamais lu. On se trouve ici en présence d’un cas exemplaire d’illusions attachées à l’usage de la notion de « climat intellectuel » par les historiens. La référence à « l’air du temps » positiviste ne tient aucun compte des conditions concrètes de diffusion de la doctrine philosophique développée par Comte. Bien que ce dernier enseigne publiquement son Cours de philosophie positive – d’abord dans son appartement, Rue Monsieur le Prince puis à l’Athénée en 1829-30 – il a peu d’audience parmi les chimistes. On trouve dans l’auditoire des mathématiciens et des physiciens célèbres comme Fourier, Poinsot, Navier de l’École polytechnique, des biologistes comme Broussais et Esquirol le psychiatre, mais de chimistes, point. De fait, le peu d’intérêt des chimistes semble répondre au désintérêt de Comte pour la chimie : au fil des années, tandis qu’il accroît le nombre de leçons sur la biologie, il réduit le nombre des leçons consacrées à cette discipline passant de 10 en 1826 à 8 en 1828 puis 6 en 182947.

Des atomistes disciples de Comte

43Combien de chimistes ont réellement eu connaissance des idées exposées par Comte dans le Cours de philosophie positive ? Ils sont deux ou trois à témoigner d’une connaissance de son œuvre. Or parmi eux, on trouve plus d’étrangers que de Français. Contre l’idée reçue d’une influence dominante du positivisme comtien sur la chimie française, il faut souligner que le seul chimiste français du xix^e siècle qui, à ma connaissance, se réfère explicitement à Comte dans son élaboration théorique, est Alexandre-Édouard Baudrimont. Assistant de Laurent à l’Université de Bordeaux à partir de 1847, puis professeur, Baudrimont forge une conception réaliste de l’atome et de la molécule en faisant large usage de réflexions philosophiques. Son modèle est André-Marie Ampère auquel il emprunte deux concepts – le point de vue « autoptique » correspondant au phénomène kantien et le point de vue « cryptologique » correspondant à la recherche des causes des phénomènes, à une visée nouménale.

44Dans ce contexte, Comte fait plutôt figure d’anti-modèle. Il lui est reproché d’être trop « sage » et de stériliser l’esprit en empêchant la recherche des causes. Baudrimont présente l’œuvre de Comte comme un discours approprié à une phase du développement de la chimie du xix^e siècle, quand il fallut débarrasser la science des fluides imaginaires. Il faut cependant le dépasser à cause des barrières qu’il impose à la recherche :

Les fluides ont donc été admis dans la science […]. On a nommé ces prétendus fluides des agents naturels. Puis est venue la philosophie expérimentale ou philosophie positive, développée il y a une trentaine d’années par M. Auguste Comte, et qui a été suivie par Dulong dans son enseignement de la physique à la Faculté des sciences de Paris. Dans cette philosophie, toutes les actions exercées par la matière ou les corps, tous les phénomènes qu’ils présentent sont considérés comme le résultat de l’action de forces, et sans s’occuper de l’origine et de la nature de ces forces, on les considère comme des grandeurs susceptibles d’augmentation et de diminution, et par conséquent comme pouvant être soumises au calcul. Cette théorie mérite d’être prise en très sérieuse considération. On comprend facilement que son auteur, fatigué de l’incertitude et de la variabilité des théories, se soit demandé si l’on ne pourrait pas se passer de toutes les explications fondées sur des hypothèses, et rester complètement dans le domaine des faits et de leurs relations autoptiques. Cette idée est véritablement sage, mais elle a l’inconvénient de ne point stimuler le zèle des travailleurs et de demeurer pour ainsi dire stérile lorsqu’en réalité elle possède tout ce qui convient pour établir les sciences expérimentales d’une manière très sérieuse. Cette théorie s’arrête à ce qui reste évident et n’en recherche point les causes. L’esprit n’est point satisfait : en voyant une machine en mouvement, il demande quel en est le moteur, et il n’est pas indifférent de s’occuper de cette question. La philosophie positive ne lui permet pas de la chercher, et c’est là ce qui fait qu’on l’a abandonnée48.

45Il est manifeste que Baudrimont n’a pas lu en détail le Cours de philosophie positive puisqu’il suppose que Comte condamne toute hypothèse. Malgré cette vue très sommaire, Baudrimont ne suppose pas un moment que le positivisme soit ennemi de l’atomisme. Il y voit au contraire une philosophie newtonienne de la matière avec forces et particules. On note aussi que lors même qu’une interaction est reconnue entre le fondateur du positivisme et les chimistes français, elle ne justifie pas l’anti-atomisme mais la recherche des lois, illustrée par Dulong.

46Parmi les chimistes étrangers, se trouvent deux anciens élèves de Comte, tous deux promoteurs de l’atomisme, à des époques différentes. Alexander Williamson (1824-1904) fut directement l’élève de Comte. Après un séjour au laboratoire de Liebig à Giessen de 1844 à 1846, Williamson séjourne à Paris où, grâce à des moyens personnels, il installe un laboratoire privé et sympathise avec Laurent et Gerhardt. Sur les conseils de John Stuart Mill, son ami d’enfance, il suit les cours de Comte pendant toute la durée de son séjour parisien de1846 à 1849. Il fréquente donc Comte à l’articulation de ses « deux carrières », scientifique et religieuse49. Bien que Comte le considère comme l’un de ses plus brillants disciples, Williamson n’a jamais été un bon missionnaire du positivisme. Dans sa leçon inaugurale au University College, où il est nommé professeur lorsqu’il retourne à Londres, il esquisse un projet d’application du programme politique de Comte à l’Angleterre mais l’exercice ne plut pas au « chef spirituel » qui critiqua sévèrement sa thèse par lettre50. Il développe en revanche, dès 1850, une théorie de l’éthérifiation où il avance une explication nouvelle de la formation des éthers à partir des alcools51. L’originalité des travaux de Williamson tient dans sa méthode, qui conjugue de belles recherches expérimentales avec un effort d’explication fondée sur la théorie des substitutions et une représentation de l’organisation des atomes dans la molécule. L’explication retenue est validée au terme d’une campagne systématique d’élimination des hypothèses alternatives. Il serait difficile de voir dans sa méthodologie la marque d’une influence de Comte plus que de Liebig. On peut toutefois conjecturer que la notion de « type » chimique développée par Williamson dans les années 1850, n’est pas totalement étrangère à l’importance que Comte attache à la notion de « type historique » dans sa sociologie. Dans la cinquante-quatrième Leçon du Cours, Comte souligne qu’un type est toujours abstrait, idéal et ne correspond jamais à une réalité concrète. Simple conjecture. Il est significatif, en tout cas, que là où l’influence de Comte sur une pratique scientifique est vraiment repérable, on n’observe ni mépris des explications théoriques, ni condamnation des hypothèses, mais au contraire l’une des plus belles contributions au développement de l’atomisme en chimie.

47Jacobus H. van’t Hoff (1852-1911) est un autre contre-exemple à l’association du positivisme avec l’anti-atomisme. En 1874, il apporte une belle preuve à l’appui de la réalité spatiale des atomes avec un mémoire qui le rendit célèbre sur l’asymétrie du carbone, où il explique les cas d’isomérie optique en précisant la position relative des atomes avec des formules chimiques à trois dimensions. Or cette « chimie dans l’espace » est l’œuvre d’un fervent disciple de Comte52. Étudiant à Delft, van’t Hoff lit le Cours de philosophie positive, L’Histoire des sciences inductives de William Whewell et De l’intelligence d’Hyppolite Taine. Apparemment c’est surtout Comte qui l’influença. D’après le témoignage de son collègue Ernst Cohen, ce serait la hiérarchie des sciences, en particulier la subordination de la chimie aux mathématiques et à la physique qui aurait conduit van’t Hoff à entreprendre l’étude du calcul lorsqu’il était à Delft. En fait, on l’a vu, Comte n’encourage guère l’application du calcul à la résolution des problèmes chimiques, qu’il considère comme un perfectionnement accessoire. Mais van’t Hoff lui-même souligne sa fidélité à Comte quand il déclare dans une lettre à Ostwald en 1901 : « Bien que je sois un philosophe approximatif, je reste attaché à Comte53 ». De fait, par son souci de produire des appuis expérimentaux à chacun de ses énoncés théoriques, comme par sa recherche passionnée d’explications générales, van’t Hoff se montre en effet fidèle à l’esprit, sinon à la lettre du Cours de philosophie positive.

Un large éventail de positivismes

48Si l’anti-atomisme déclaré des années 1830-40 ne doit rien à la publication du Cours de philosophie positive, si les quelques chimistes lecteurs de Comte se trouvent parmi ceux qui ont le plus contribué à développer et à faire accepter l’atomisme, faut-il renoncer tout à fait à lier le sort de l’atome dans la chimie française avec le positivisme ?

49Cette question oblige à reconsidérer la définition courante du terme « positivisme » pour préciser ce que l’on entend par là. Dans le débat sur l’atome, chacun des protagonistes s’appuie sur une épistémologie qui évoque sans doute la philosophie positive, si l’on s’en tient à une vague notion. Mais, comme l’a souligné Annie Petit, on ne doit pas confondre cette philosophie positive ambiante et le système philosophique forgé par Auguste Comte54. L’ambiguïté vient sans doute du choix du terme « positivisme » par Comte en 1843 : un terme sans nom d’auteur serait plus universel, croyait-il. Il fut au contraire la source de bien des confusions.

Une vulgate empiriste

50Vers le milieu du xix^e siècle, une sorte de vulgate positiviste imprègne tout discours sur les sciences qui n’a guère de rapport avec le système philosophique et politique élaboré par Comte. Dans le meilleur des cas, la vulgate reprend quelques formules empruntées à une lecture hâtive des deux premières leçons du Cours de philosophie positive, mais elle est indépendante de la Société positiviste fondée par Comte en 1847. De ce que cette vulgate positiviste est devenue une référence incontournable, un moyen de légitimer des engagements, des prises de position, on ne doit pas conclure à l’influence d’un système philosophique, ou d’une école assez puissante pour dominer ou imprégner les milieux scientifiques.

51Il est donc plus sage, plus intéressant surtout, de considérer les positions philosophiques exprimées par les savants du xix^e siècle comme issues de leurs propres pratiques et largement déterminées par les tensions et controverses du moment. On est ainsi conduit à distinguer plusieurs variétés de philosophies susceptibles d’être qualifiées de positives et à décliner le mot positivisme au pluriel.

52Si l’on assimile le positivisme à une forme d’empirisme baconien – ce qui est fort peu comtien –, alors on considère comme positiviste l’épistémologie propagée par les manuels scolaires français produits en masse à la suite de la réforme du baccalauréat à la fin des années 182055. Ces manuels, essentiellement destinés à préparer les lycéens à de futures études de médecine, défendent l’équivalentisme contre l’atomisme en répandant l’idée que le concept d’équivalent, contrairement à celui d’atome, est d’origine purement expérimentale, non contaminé par des hypothèses. Cette forme de positivisme – que j’appellerai « scolaire » – s’exprime dans une rhétorique inductiviste, dans un culte presque fétichiste des « faits », le tout justifié au nom d’impératifs pédagogiques. Par exemple, dans la préface de leur Cours de chimie générale, Frémy et Pelouze déclarent : « C’est surtout un livre d’enseignement que nous avons voulu rédiger. On conçoit que nous ayons dû n’admettre que ce que l’on peut appeler la partie positive et avérée de la science, c’est-à-dire les faits, et rejeter tout ce qui n’est encore que conjecture56. »

53Ainsi se répand le mythe d’une science libre de toute théorie. Cette philosophie, fortement recommandée par les instructions officielles concernant l’enseignement des sciences physiques, est rigoureusement intenable dans la pratique des sciences. Les chimistes savent bien que pour construire les tables d’équivalents, il faut adopter un certain nombre de conventions qui sont autant d’engagements théoriques sur la nature des combinaisons et la structure des composés57. Quoiqu’elle fût impraticable, cette philosophie inductiviste a imprégné les discours des chimistes pour des générations.

Berthelot, une position de combat

54Marcellin Berthelot radicalise cet empirisme baconien dans le feu de la controverse qui, durant les années 1860-70, oppose les atomistes – Wurtz et son école – aux anti-atomistes – Sainte-Claire Deville et Berthelot. Dans une courte réponse à Wurtz concernant la loi d’Avogadro, Berthelot mobi-lise le hypotheses non fingo et la mémoire de Lavoisier pour opposer « l’hypothèse mal définie » qu’est l’atome à la « notion claire, susceptible en général d’être réalisée par des expériences précises » qu’est l’équivalent58. Son argument principal consiste à dénoncer une confusion entre loi et hypothèse à partir d’un stock de formules invoquant la solidité des faits et le spectre des spéculations.

Avogadro et Ampère ont énoncé une hypothèse et non une loi en disant : Tous les gaz renferment le même nombre de molécules sous le même volume. En réalité, nous ne voyons pas les molécules, et nous n’avons aucun moyen connu de les compter. […] Qui a jamais vu, je le répète, une molécule gazeuse ou un atome59 ?

55Ce positivisme tient du robuste réalisme de bon sens, comme le remarque Mary Jo Nye60. Il se démarque nettement de celui de Comte qui condamnait l’empirisme strict et n’a jamais prétendu que les énoncés positifs renvoyaient nécessairement à des entités observables. En exigeant de rapporter chaque énoncé à des observables, le positivisme « bricolé » par Berthelot au cœur de la controverse qui l’oppose à Wurtz, se rapproche davantage du néopositivisme développé dans la mouvance du Cercle de Vienne (dans sa version la plus dure) que de celui de Comte. Et cette riposte radicalise aussi la philosophie que Berthelot développait quelque quinze ans auparavant. En effet, dans « La science idéale et la science positive », il soulignait l’importance de la recherche d’explication et ne condamnait pas les hypothèses61. Il suggérait même qu’une part de jugement entre dans leur estimation comme si seul l’œil exercé d’un savant pouvait démêler dans la foule des effets divers les notions les plus générales. Bref, ce positivisme hâtivement fourbi dans une controverse est un positivisme de circonstance, que j’appellerai « polémique ».

L’antiréalisme de Gerhardt et Kekulé

56Si l’on appelle positiviste une attitude instrumentaliste, opposée au réalisme, alors il faut faire basculer l’étiquette positiviste dans le camp des atomistes. La philosophie qui s’élabore dans l’œuvre de Charles Gerhardt (1816-56), l’un des champions de l’atomisme dans les années 1840 et 1850 est, en un sens, plus fidèle au Cours de philosophie positive que l’inductivisme baconien. En effet, l’objectif principal de Gerhardt est la classification que Comte reconnaissait, en la trente-sixième Leçon, comme une condition fondamentale pour accéder à une chimie positive. Gerhardt ne suit pas pour autant les préceptes comtiens puisque sa classification renverse la théorie dualiste des combinaisons qui, d’après Comte, serait la base d’une classification rationnelle62. À la suite de Williamson, Gerhardt développe dans son Traité de chimie organique une théorie des « types » qui permet de classer la foule sans cesse croissante des composés organiques en les supposant dérivés, par substitutions, de quatre types fondamentaux ou organisations moléculaires63. D’où découlent une nouvelle écriture et des formules structurales. Mais de même que Comte insistait sur le caractère idéal de ses types historiques, Gerhardt prévient toute représentation réaliste de ses types chimiques. Il estime qu’on ne peut rien savoir sur la constitution réelle des substances. Pour lui, les radicaux ou groupements d’atomes n’existent pas comme des entités physiques isolables. Ce sont seulement des schèmes taxonomiques, qui manifestent des analogies, des homologies. Le radical est « le rapport suivant lequel se substituent ou se transportent d’un corps à un autre, dans la double décomposition, certains éléments ou groupes d’éléments64 ». Gerhardt désubstantialise donc l’architecture moléculaire pour concentrer toute la théorie chimique sur la notion très abstraite de rapports, qui seule l’intéresse pour son projet de classification. Ses formules n’ont aucune portée ontologique, Gerhardt les nomme « formules rationnelles » et il admet qu’un même corps peut recevoir plusieurs formules65.

57Ce positivisme résolument anti-réaliste n’est pas un cas isolé dans la chimie du xix^e siècle. C’est, au contraire, la position qui sous-tend le combat des atomistes contre les équivalentistes, tel qu’il s’exprime lors du premier Congrès international des chimistes à Karlsruhe en 1860. En aucun cas, on ne peut interpréter le débat des années 1860 comme un affrontement entre des atomistes réalistes et des équivalentistes, idéalistes ou positivistes. Les atomistes plaident leur cause à l’aide de deux arguments principaux : (1) la convergence ou non-contradiction entre les valeurs de poids atomiques déterminées selon la loi d’Avogadro revue par Gerhardt et les déterminations obtenues par d’autres voies ; (2) invoquant la nécessité d’un consensus sur des conventions d’écriture, ils soulignent la commodité des formules issues de la notation de Gerhardt66. Si l’on tente de caractériser les positions épistémologiques sous-jacentes à l’atomisme des années 1860, il faudrait parler d’un conventionnalisme : l’atome promu par les chimistes face aux équivalentistes est une convention ou un symbole dont la fonction est de donner une représentation de ce qui se passe dans les combinaisons chimiques. Ce n’est pas une réalité, la question ontologique étant tout simplement inadéquate, hors sujet, comme le souligne August Kekulé, lui aussi ardent défenseur de la chimie structurale.

La question de l’existence des atomes a peu d’importance du point de vue chimique. Sa discussion relève plutôt de la métaphysique […]. Je n’ai aucune hésitation à déclarer que, du point de vue philosophique, je ne crois pas à l’existence réelle des atomes, si l’on prend le terme au sens littéral de particules indivisibles. En tant que chimiste, néanmoins, je considère l’affirmation des atomes, comme non seulement recommandable mais même absolument nécessaire à la chimie67.

58L’ancien élève de Comte, Alexander Williamson, lorsqu’il est devenu président de la Chemical Society, soutient une position analogue d’agnosticisme quant à la nature des atomes :

Savoir si nos atomes élémentaires sont par nature indivisibles, ou s’ils sont formés de plus petites particules est une question sur laquelle, en tant que chimiste, je n’ai aucune prise, et je puis dire qu’en chimie la question n’est posée par aucune évidence quelle qu’elle soit. Ils peuvent être des vortex, comme le pense Thomson ; ou de petites boules insécables et dures de forme régulière ou irrégulière. Je n’en sais rien ; et je suis sûr que nous pouvons mieux étendre et consolider notre connaissance des atomes en examinant leurs réactions, en étudiant les propriétés physiques de leurs divers produits, en revenant le plus souvent aux faits acquis, en les ordonnant en fonction des analogies, et en cherchant à exprimer dans un langage aussi concis que possible les relations générales que nous avons observées entre eux68.

59De telles positions sont tout en contraste avec celles que présentaient Auguste Comte en 1835 ou encore Thenard et Dumas en 1834 et 1836. Comte admettait sans problème l’existence des corpuscules ultimes de la matière mais estimait la théorie atomique secondaire. Les chimistes atomistes des années 1860-70, ceux qui ont jeté les bases de la chimie organique, affirment la nécessité de la théorie atomique, en lui refusant toute portée ontologique. Les atomes sont à leurs yeux des principes explicatifs nécessaires, féconds, qui permettent de faire des prévisions et des actions69. Voilà deux attitudes épistémologiques si radicalement opposées qu’il est absurde de continuer à invoquer une vague influence positiviste sur la question de l’atomisme.

Une instance de légitimation

60Le positivisme est une catégorie trop polysémique pour expliquer les choix des chimistes dans les débats sur l’atome au xix^e siècle. C’est, en revanche, une instance de légitimation. On se réclame du positivisme aussi bien pour plaider en faveur de l’atomisme que pour lutter contre lui.

61En témoigne un inventaire rapide de la revue La Philosophie positive, qui ouvre ses pages aux porte-parole des deux camps adverses. Publiée à partir de 1867 par les continuateurs de Comte, rassemblés sous la houlette de Émile Littré, cette revue propage la philosophie positive comme une philosophie des sciences, en se démarquant nettement du positivisme, c’est-à-dire du système élaboré par Comte dans sa « deuxième carrière » qui inspire l’autre école positiviste, orthodoxe, conduite par Pierre Laffitte qui promeut la religion de l’Humanité. Pour les atomistes, c’est Alfred Naquet, ancien élève du laboratoire de Wurtz, professeur à la Faculté de médecine depuis 1863 qui mène campagne sous la forme de deux articles70. Dans les années 1860, la controverse tourne moins autour de la distinction entre atome et molécule que sur la théorie de l’atomicité, c’est-à-dire la capacité d’un atome à se combiner à un, deux, trois, n… atomes d’un autre élément. À Sainte-Claire Deville qui reproche à l’atomicité de réintroduire des forces occultes dans une science positive, Naquet répond qu’il ne faut pas confondre affinité et atomicité. Il entreprend alors, dans un second article, de démontrer que la notion d’atomicité est une hypothèse parfaitement conforme aux préceptes de la philosophie positive. Il rappelle d’abord que Comte, loin de se montrer hostile aux hypothèses, encourage celles qui groupent les faits en lois ou les phénomènes en un système, « pourvu qu’on ne les prenne pas pour des vérités absolues, pour des faits indiscutables, pourvu qu’on ne les accepte que sous bénéfice d’inventaire, qu’on ne leur accorde même qu’une valeur hypothétique71 ». Il développe ensuite six arguments en faveur de l’atomicité qui mettent en œuvre deux critères d’acceptabilité d’une hypothèse : son pouvoir explicatif (par exemple, l’hypothèse moléculaire est nécessaire pour expliquer les variations de volume avec la température ainsi que les changements d’état) et son pouvoir heuristique ou prédictif (les formules structurales ont permis de découvrir de nouvelles classes de composés que l’expérience a ensuite réalisés). Et de conclure :

Les chimistes les plus partisans de la théorie atomique ne considèrent cette théorie que comme une hypothèse propre à faire progresser la science. Ils croient seulement, et ce n’est que là qu’ils se distinguent de leurs adversaires, que cette théorie est aujourd’hui utile, féconde, nécessaire, et qu’en attendant des faits qui la contredisent, ou une meilleure théorie qui vienne s’y substituer, on ne peut s’en passer qu’en faisant de la chimie un empirisme dans lequel la science étouffe72.

62Les lecteurs de La Philosophie positive n’auront pas tout à fait le même point de vue après avoir lu les articles de Grégoire Wyrouboff. Initié à la philosophie positive par un professeur français en Russie, Wyrouboff devient cristallographe et membre de la Société de chimie de Paris, tout en militant activement pour la diffusion du positivisme comme co-fondateur de la revue La Philosophie positive. Il y publie une vingtaine d’articles dont un, à la fin des années 1870, qui prend position contre Wurtz et l’école atomiste en tentant de réactualiser les leçons de chimie d’Auguste Comte73. Tout en rappelant que Comte souligne la nécessité des hypothèses, Wyrouboff estime que la chimie de son époque est « un mélange en proportions inégales de science et de métaphysique74 ». Quels sont les ingrédients métaphysiques ? Ce n’est pas l’hypothèse moléculaire que Wyrouboff accepte sereinement.

Tout le monde admet que la matière est constituée de particules excessivement petites, indivisibles par les moyens mécaniques et chimiques que nous possédons, semblables entre elles dans chaque corps simple mais différentes d’un corps à un autre. Cela est hypothétique sans doute mais enfin l’hypothèse sous cette forme est inoffensive ; elle a le mérite de satisfaire l’esprit et de ne gêner en rien la science75.

63Wyrouboff n’est pas prêt à favoriser l’équivalentisme contre l’atomisme. Il n’est pas d’accord avec Berthelot, à qui il reproche de privilégier la chimie organique et de ne pas respecter la subordination du règne organique au règne minéral. Il critique aussi sévèrement l’invention d’une écriture abstraite et purement formelle des réactions chimiques inventée par Benjamin Brodie pour combattre le réalisme naïf des modèles moléculaires76. Wyrouboff, comme Comte, n’est pas hostile au réalisme moléculaire, pas plus qu’il n’est hostile à l’atomisme de Gerhardt auquel il reconnaît le mérite de fournir « des formules élégantes ». Ce qui lui semble foncièrement métaphysique, c’est l’hypothèse d’une atomicité variable des éléments défendue par Wurtz. Il la traite d’hypothèse ad hoc, arbitraire, inutile puisqu’elle se réduit à poser les proportions multiples que Dalton cherchait précisément à expliquer avec l’hypothèse atomique77. Ces critiques, partagées par beaucoup de chimistes contemporains, sont néanmoins étonnantes sous la plume d’un ardent défenseur d’Auguste Comte. En effet, l’enjeu de la critique, c’est la relativité de la notion d’atomicité, le fait qu’elle n’est pas absolue, c’est-à-dire définie une fois pour toutes pour chaque élément, mais variable suivant les corps rencontrés. Quand on sait à quel point Comte a combattu l’absolu et prôné le relativisme, cette critique semble assez paradoxale.

64Si, dans la controverse des années 1860-1870, les deux camps – atomiste et anti-atomiste – peuvent également se réclamer du positivisme, serait-ce parce qu’en dépit de leurs divergences doctrinales, ils partagent de plus en plus certaines positions épistémologiques face aux vues des physiciens ? On peut, en effet, conjecturer que l’atomisme mécaniste qui se développe à la fin du xix^e siècle dans la théorie cinétique des gaz puis dans la mécanique statistique de Boltzmann, suscite de la part des chimistes, une méfiance de plus en plus prononcée. Comme le souligne Nye, on peut voir dans le positivisme radical défendu par Berthelot lors de sa controverse avec Wurtz une revendication d’autonomie de la chimie par rapport aux prétentions réductionnistes de la physique. Berthelot pense préserver l’originalité de la chimie en refusant tout net les hypothèses78. De même, le refus de toute implication ontologique chez les atomistes promoteurs des formules structurales comme Kekulé ou Williamson peut être vu comme un moyen de résister aux modèles mécaniques en tous genres qu’inventent les physiciens. Cette philosophie, partagée par les atomistes et les anti-atomistes, peut être caractérisée comme une nouvelle forme de positivisme dans la mesure où elle correspond à une conception purement instrumentaliste de l’hypothèse et où elle exprime une revendication d’autonomie de la chimie qui réactive le souci de régionalisme épistémologique qui s’exprime dans le Cours de philosophie positive d’Auguste Comte79.

65On ne peut toutefois pousser très loin cette hypothèse d’une chimie qui, transcendant ses clivages internes, affirmerait son identité sous la bannière positiviste face à la physique. Cette épistémologie se développe peut-être en réaction contre le réalisme des modèles mécaniques, mais elle ne constitue pas vraiment une identité disciplinaire propre à la chimie. N’est-ce pas précisément dans La Théorie physique, son objet, sa structure, que Pierre Duhem développe sa critique des modèles mécaniques jugés naïfs, inutiles, voire parasites, tout en assignant à la théorie un rôle purement symbolique de mise en ordre80 ? Parmi les physiciens français du tournant du siècle, la critique du mécanisme n’est d’ailleurs pas l’exclusivité des énergétistes ou des anti-atomistes comme Duhem, elle est aussi sous-jacente à l’atomisme d’un Perrin ou d’un Langevin81. Pas plus qu’il n’est possible de tracer une ligne de clivage dans la tradition chimique française entre des atomistes réalistes et des anti-atomistes positivistes, il ne serait raisonnable de coller une étiquette positiviste sur la chimie par opposition au réalisme de la physique. Les identités de ces deux disciplines se dessinent dans un jeu beaucoup plus complexe que la simple gestion des hypothèses.

66Il faut donc renverser la problématique. Ce n’est pas une philosophie qui fait obstacle au progrès des sciences, mais une mauvaise connaissance du positivisme qui fait obstacle à notre compréhension du développement des sciences. L’école positiviste française n’a pas favorisé l’anti-atomisme. Il suffit de comparer le réalisme tranquille de Comte ou de Dumas avec l’idéalisme foncier d’un Gerhardt ou d’un Kekulé, pour voir que le positivisme n’a rien à voir avec le refus de l’atome et le repli sur les équivalents.

Georges Urbain et le « retard » de la chimie française

67Une fois démonté le mythe de l’influence écrasante du positivisme pour expliquer les réticences durables à l’atomisme chez les chimistes français du xix^e siècle, la question du lien entre le positivisme et l’anti-atomisme se repose avec insistance à propos de Georges Urbain, au xx^e siècle. Contrairement aux chimistes français du xix^e siècle, Urbain a lu et bien lu Auguste Comte, qu’il cite d’abondance. Et cet intérêt pour le positivisme s’accompagne de réticences à l’égard de l’atome. Urbain ne déclare-t-il pas, en plein xx^e siècle, que l’atome n’est qu’une fiction, une image et qu’on pourrait s’en passer ? Un siècle après la leçon du Collège de France où Dumas proclamait « Si j’en étais le maître, j’effacerais le mot atome de la science… », Urbain professe encore le scepticisme :

Ce qu’il y a d’essentiel […] c’est le symbolisme qui, ne représentant que des faits, n’a pas de rapport nécessaire avec les images atomiques. Sera-t-il possible d’en convaincre ceux qui ont appris la chimie organique dans la langue de l’atomisme ? À force de parler d’atomes, la plupart des chimistes pensent sincèrement que cette notion a joué le principal rôle dans le développement de cette science, et qu’elle ne pouvait s’en passer. Rien n’est moins sûr ; mais c’est là une autre histoire82.

68Le propos paraît tellement suranné, tellement étranger aux développements de l’atomistique au xx^e siècle qu’il est tentant d’éreinter Urbain, comme le fait Micheline Charpentier-Morizé : « Cette conception relève du positivisme le plus étroit ; elle est en opposition totale avec les acquis de la science chimique à cette date83. » Urbain est ainsi présenté comme un mandarin qui jouit d’une grande renommée en dépit de la médiocrité de ses contributions à la science, un de ces savants qui, comme Perrin son ami, « aime beaucoup disserter sur la chimie et la science » et qui ont finalement freiné le progrès des idées nouvelles en France.

69Le cas de Georges Urbain – auquel on pourrait adjoindre Maurice Delacre, Professeur à l’université de Gand84 – oblige donc à reposer la question de l’alliance historique entre positivisme et anti-atomisme, et à se demander une fois de plus si le positivisme a pu jouer comme frein aux avancées scientifiques. Urbain a consacré une partie de son œuvre à des réflexions épistémologiques sur la chimie : en particulier dans Les Disciplines d’une science, la chimie85. Tout comme le faisait Jean Jacques à l’égard de Berthelot, Charpentier-Morizé incrimine les « dissertations » des scientifiques comme obstacle au travail scientifique. Ces arguments soulèvent le problème plus général de la pertinence des réflexions historiques et philosophiques chez un chercheur en activité. À leurs yeux, ce genre d’essais littéraires serait « excusable » de la part d’un savant à la retraite. Mais Urbain publie Les Disciplines d’une science, alors qu’il est encore en pleine activité, professeur à la Sorbonne et à l’École centrale, et qu’il a des responsabilités internationales. Bref, la philosophie parasite le monde de la science et retarde ses progrès.

70Afin de mettre en relief la différence des opinions que l’on peut défendre sur de telles questions, je propose deux lectures alternatives du petit essai de Urbain : la première livre le point de vue d’un chimiste ou d’un étudiant de chimie formé à la chimie quantique et qui s’indigne qu’un chimiste honoré du xx^e siècle ait pu se rendre aveugle à la vérité, sourd aux nouveautés. La deuxième lecture, « plus littéraire », replace les propos de Urbain dans le contexte de ses recherches au lieu de les traiter comme un indicateur d’avancement des sciences. Par leur contraste, ces deux lectures visent non pas à réhabiliter Urbain, ni à défendre les couleurs de la science française mais à montrer qu’un travail d’interprétation historique doit d’abord et avant tout chercher à comprendre les intentions de l’auteur plutôt qu’à l’évaluer par rapport aux connaissances ultérieures.

Un lecteur de Comte

71Une première surprise pour le lecteur moderne de cet ouvrage est l’omniprésence de Comte. Il est convoqué à tout propos : par exemple en exposant sa théorie de l’homéomérie, qui met en relation les propriétés thermoélastiques ou physico-chimiques avec la composition chimique, Urbain proclame qu’elle constitue une vérification des vues de Comte sur le rôle de la comparaison et la manière de faire une classification positive en chimie86.

72Plus loin, l’énergétique est présentée comme l’accomplissement de l’idéal comtien de prévision des réactions à partir des éléments. « La prévision des réactions est, comme l’avait dit Lavoisier dans un langage plus archaïque, le problème le plus hautement philosophique de la science chimique. Auguste Comte en a fait le but exclusif et la définition même d’une chimie arrivée à l’âge positif et au stade rationnel. L’énergétique chimique tend vers cet idéal87. » L’énergétique est donc un modèle de positivisme par opposition à l’atomisme qui est le prototype d’une science explicative88. Or la science, contrairement à la philosophie, n’a pas pour but d’expliquer : « La science positive se borne à constater et à prévoir, elle n’explique pas au sens que les philosophes donnent à ce terme89. » Et à propos de ces deux doctrines, Urbain trouve encore moyen de saluer la « juste hiérarchie des sciences » énoncée par Comte90.

73Comment un chimiste du xx^e siècle peut-il regarder sa discipline avec les lunettes d’une philosophie aussi vieillote, dont beaucoup de philosophes déjà contestent la pertinence pour interpréter la science contemporaine ? Aussi bien un conventionnaliste comme Gaston Milhaud, que le promoteur du « nouveau positivisme » Édouard Le Roy ou qu’un antipositiviste acharné comme Émile Meyerson, tous dénoncent la rigidité du système de Comte et les censures qu’il a voulu imposer. Par contraste, Urbain s’évertue à actualiser la philosophie de Comte, et s’aventure jusqu’à formuler le jugement que Comte aurait porté sur les découvertes récentes s’il les avaient connues : il aurait déclaré à propos de la radioactivité qu’elle est au stade métaphysique91.

Un passéisme obstiné

74Plus surprenant encore est le décalage entre les préoccupations qui animent ce chimiste bien en vue et les enjeux de la recherche en physique et en chimie au début des années 1920. Dès l’introduction, Urbain expose les grandes lignes de sa philosophie dans un tourbillon de références. Or tous les grands noms qu’il convoque appartiennent à un passé sans actualité : aux côtés de Comte, on trouve Malebranche, Condillac, Lavoisier. On chercherait en vain une discussion des modèles atomiques de Ernest Rutherford et de Niels Bohr. Quant aux électrons, ce sont des « vues de l’esprit » agitées par « les physiciens de la jeune école atomistique » qui n’apportent rien d’intelligible à la chimie92. Si l’atomisme est largement discuté, ce n’est pas la structure de l’atome qui fait problème mais l’affirmation de son existence même. Comment l’ami intime et personnel de Jean Perrin qui a démontré la réalité moléculaire dans un livre célèbre intitulé Les Atomes, en 1913, peut-il encore dénier toute portée ontologique à l’hypothèse des atomes ? « Il n’est pas absurde de supposer que le modèle atomique s’identifie avec l’absolue réalité. Mais nous n’en savons positivement rien. Ce modèle est une œuvre d’art93. » Mettre des réalités sous les symboles chimiques, c’est une preuve que le symbolisme chimique est encore au stade métaphysique94. Tout comme les chimistes du xix^e siècle, Urbain veut traiter les atomes comme des symboles, et rien d’autre : « Le symbolisme pourrait être, en chimie, substitué purement et simplement à l’atomisme. Il en présente les avantages économiques et ne risque pas de faire illusion95. »

75Urbain semble avoir arrêté son cerveau au début du xx^e siècle, à l’époque du débat entre énergétisme et atomisme qui opposa Ostwald à Boltzmann et Planck. À ses yeux, le problème majeur est de dépasser l’alternative entre ces deux doctrines qu’il juge conciliables et complémentaires, chacune étant valable dans un domaine. L’énergétisme répond à l’idéal comtien d’une science positive. L’atomisme est certes plus risqué, mais Urbain estime, comme Comte, que la science a besoin d’hypothèses et ne progresse que par elles. Son projet est de refonder l’atomisme sur la base de l’homéomérie, un concept inventé par lui pour généraliser l’isomorphisme de Mitscherlisch, le dégager de son contexte cristallographique en intégrant les acquis des travaux de Duhem. Sont homéomères des corps qui ont les mêmes coefficients moléculaires thermiques et élastiques. Dans le chapitre IV, Urbain s’efforce de démontrer que, de la connaissance de ces coefficients, on peut déduire celle des propriétés chimiques et que « la théorie chimique n’a pour base expérimentale que des rapports d’homéomérie96. » En particulier, l’homéomérie est supposée éclairer le choix des poids atomiques. « J’espère avoir montré ainsi que le choix des poids atomiques dissimulait jusqu’ici son origine dans ce que j’ai appelé homéomérie, que l’on doit considérer comme un guide sûr pour la recherche des analogies physiques-chimiques, et la base théorique qui permettra d’édifier une chimie comparée97. »

76Comme si, en 1921, les problèmes d’actualité étaient de refonder sur des bases expérimentales une doctrine déjà universellement admise et de déterminer des poids atomiques. Décidément, Urbain qui – toujours dans la lignée de Comte – multiplie les couplets sur l’utilité de l’histoire et de la réflexion semble victime de ses inclinations philosophiques. Il semble en effet donner une démonstration magistrale des méfaits de cette méthode : platitudes philosophiques sur le sensualisme de la science et le rôle des hypothèses ; attitude passéiste et isolationnisme dans une culture franco-française. De la mauvaise philosophie et de la mauvaise science.

77Les historiens ont coutume de marquer la limite du xix^e siècle à 1914. La lecture de ce texte invite à le prolonger jusqu’en 1921 tant la chimie d’Urbain appartient au xix^e siècle. Elle semble frappée d’immobilisme. Voici un savant qui se débat avec ardeur pour résoudre des problèmes dépassés, clôturer des controverses déjà closes. Alors faut-il souscrire à l’opinion répandue que le positivisme fut un obstacle au progrès des sciences en France ?

78Observons tout d’abord que l’idée du retard de la chimie française est un cliché invoqué par les chimistes en deux circonstances bien précises : après la défaite de la France face à la Prusse en 1870 (avec des références envieuses au modèle allemand) ; et après la Deuxième Guerre mondiale (avec des références envieuses au modèle américain). Dans les deux cas l’argument du retard sert à dénoncer une situation et à désigner un responsable : soit l’incurie du gouvernement dans le premier cas, soit le mandarinat des professeurs dans le deuxième cas. Mais il s’agit toujours de faire pression sur les pouvoirs publics pour obtenir des crédits, des postes, des laboratoires.

Réflexions sur la vie de laboratoire

79Si on se libère de ce fardeau et qu’on renonce une fois pour toutes à invoquer ce cliché du « retard » pour expliquer l’histoire des sciences, une autre lecture du livre de Urbain est possible, qui cherche moins à juger qu’à comprendre afin d’éclairer le sens d’un projet. Or cette lecture peut avoir quelque pertinence quand il s’agit de saisir ce qui fait la spécificité de la philosophie des chimistes.

Témoignage

80Rappelons d’abord quelle est la destination de cet ouvrage. Ce n’est pas un traité de chimie, ni un cours, ni un article de recherche. Il ne s’agit pas d’un texte magistral, d’une parole ex cathedra. Voici un texte écrit en première personne, qui raconte l’itinéraire intellectuel d’un savant. Ce récit s’adresse aux jeunes et cherche à les mettre en garde contre toute forme de dogmatisme. « Ils éviteront d’être les croyants qui prétendent pénétrer le secret des dieux ».

81Les principes positifs qu’il expose ne procèdent pas d’une lecture envoûtante de Comte mais d’une longue expérience de laboratoire.

Il ne m’a pas fallu moins de trente ans passés au laboratoire pour acquérir ces idées. C’est que, dans ma jeunesse, je me proposais d’être un savant, comme d’autres se proposent d’être prêtres. J’étais en quête de perfection et d’absolu [...] Le laboratoire me paraissait un temple où la science était Dieu98.

82D’ailleurs Urbain ne ménage pas ses critiques à l’égard de Comte. Tout en soulignant la justesse de ses thèses majeures, il lui reproche, comme la plupart des philosophes, son virage vers le dogmatisme religieux et ses erreurs sur l’avenir des sciences. Comte est un mauvais prophète, il s’est trompé sur l’unité de doctrine et sur le triomphe du dualisme en chimie99. Comte est même jugé responsable du retard de l’adoption de l’atomisme en chimie :

Marignac qui, des chimistes de son temps fut l’esprit le plus finement critique, s’étonnait de la résistance à laquelle se heurtait en France l’adoption de la théorie atomique. Cette résistance provenait de l’orientation imposée aux esprits, de façon consciente ou non, par l’application que A. Comte avait fait de sa doctrine à la chimie. A. Comte voulait, en matière chimique, tout ramener à l’élément, comme en matière biologique à la cellule100.

83Urbain critique Comte en fonction de son projet à lui. Mais quel est son projet ? C’est ce qu’il importe de cerner.

Disciplines et habitus

84Le titre Les disciplines d’une science est à prendre au sérieux. Le projet est de réfléchir sur ce qu’exige la pratique d’une science comme la chimie. Le mot « discipline » est à prendre non au sens d’une matière scolaire, ni d’une entité institutionnelle, mais au sens d’un type de comportement lié à un domaine de recherche. Urbain est convaincu que la pratique de chaque scientifique détermine ses conceptions. Il est sensible à l’effet d’école engendré par l’engagement dans une spécialité et déplore que l’on veuille l’étendre au-delà du champ d’étude où s’est formée l’école. Par exemple, au sujet de la variabilité de valence, « ce qui est critiquable c’est de vouloir imposer à tout l’ensemble d’une science des disciplines qui ne conviennent strictement qu’à une partie101 ». L’idée maîtresse qui commande l’écriture de ce livre est que chaque domaine de recherche impose sa propre discipline – au sens d’habitus de recherche – et son système – au sens de vision du monde. C’est parce la pratique de laboratoire est une école qui forme l’esprit et dessine une vision d’école, que Urbain entreprend de redéfinir les règles, les contraintes et obligations, les habitus qui caractérisent la discipline chimique.

85Parmi les habitudes de pensée acquises par les chimistes dans la pratique de laboratoire, Urbain signale en premier lieu « l’habitude d’appeler un chat un chat », c’est-à-dire la décision commune – contraire aux habitudes des philosophes – de ne pas mettre en doute la validité des perceptions et de s’entendre sur les mots.

Cet accord remarquable crée entre savants une atmosphère de confiance, un unisson où ils puisent une certitude qui me paraît être une fois robuste. Il n’est peut-être pas un chimiste qui doute de la réalité du sulfate de baryte. J’ai eu la curiosité de poser la question à quelques uns d’entre eux. À tous, elle a paru singulière. Au regard effaré qu’ils m’ont jeté, j’ai reconnu que tous me croyaient fou de poser une telle question. Voilà qui est acquis : le chimiste actuel croit à la réalité en soi du sulfate de baryte. Il fait des corps le substratum de leurs propriétés, et n’imagine guère que corps et propriétés soient des perceptions destinées à interpréter les sensations qu’il éprouve102.

86Alors qu’on a vite fait de taxer Urbain de positivisme, il faut souligner que cette « foi robuste » du chimiste dans la réalité est peu en accord avec l’idéalisme qu’on associe couramment au positivisme. Elle est si peu positiviste que la citation ci-dessus est invoquée comme un argument d’autorité par un philosophe réaliste et adversaire acharné du positivisme103. Émile Meyerson qui est aussi un chimiste de formation, partage avec Urbain la conviction qu’une vision du monde s’attache à la pratique d’une spécialité. Chaque science a ses règles et ses méthodes, dit Meyerson, qui forment un système. Certaines relèvent d’un savoir tacite acquis dans la pratique du laboratoire. Elles confèrent au « vieux routier de laboratoire » (dont l’exemple est Bunsen) une façon de « voir les choses par le dedans104 », tout en contraste avec les concepts apportés du dehors par les physiciens. Or à l’appui de cet argument, Meyerson cite Urbain en exemple, et ce qu’il en dit peut nous éclairer sur les raisons de l’opposition de ce dernier aux théories électroniques de la valence.

Ce savoir [la chimie] par son essence même et à l’encontre de la physique proprement dite a toujours été dominé par le concept de la qualité ; les théories explicatives qui en faisaient abstraction étant généralement nées sous des influences venues du dehors, c’est-à-dire engendrées par des courants prenant leur naissance dans d’autres chapitres de la science. À l’heure actuelle, le puissant mouvement qui, par la théorie de l’atome Rutherford-Bohr et par celle des quanta, tend à parvenir à l’explication de la valence de l’atome chimique et qui est né pour ainsi dire d’hier, compte déjà tant et de si beaux succès à son actif que tous les espoirs semblent permis dans cet ordre d’idées. Cependant ce ne sont encore que des espoirs, bien que le physicien soit parfois enclin à oublier un peu cette circonstance, voire à la méconnaître entièrement ; au grand scandale du chimiste qui sent fortement que son travail exige et implique une méthode et une conception particulières. Quand M. Georges Urbain s’indigne de constater que “tout ce qu’un physicien sait aujourd’hui de chimie se réduit la plupart du temps au tableau de Mendeleev”, c’est bien ce conflit qui se manifeste. En effet, ce que le célèbre chimiste entend affirmer c’est que ce physicien, jugeant la théorie chimique plus avancée qu’elle ne l’est en réalité, arrive à se persuader que l’on peut déduire le comportement entier des substances chimiques, ou du moins tout ce qu’il y a d’essentiel dans ce comportement, de la manière dont les éléments se sont trouvés placés dans le système périodique. Au chimiste de laboratoire, tout au contraire, qui à chaque pas se heurte – on oserait dire se cogne douloureusement – aux manifestations surprenantes et le plus généralement imprévisibles des qualités de ces substances, la prétention semble proprement extravagante ; s’il envisage un état de sa science où un tel programme se trouverait réalisé, cet état idéal lui paraît certainement fort éloigné105.

87Meyerson justifie donc les réticences de Georges Urbain vis-à-vis des théories électroniques de la valence par ce biais propre aux disciplines de sa science. La pratique de laboratoire lui a appris à se méfier, à ne pas s’aventurer dans des explications spéculatives. De fait, la question est moins de savoir si l’entrée dans une spécialité – en l’occurrence la chimie minérale – biaise la vision d’un savant. La question est : dans quelle mesure un certain type de pratique de laboratoire détermine-t-il des choix théoriques ?

Des problèmes issus du terrain

88Soit donc à appliquer à ce livre la grille de lecture que Urbain lui-même suggère : comment sa vision de la chimie et son projet théorique ont-ils été façonnés par ses pratiques de recherche106 ?

89Puisque l’on se propose d’analyser la construction d’un univers scientifique et philosophique à partir du vécu de l’auteur, il faut apporter un minimum d’informations biographiques107. Georges Urbain, fils du chimiste Victor Urbain, fait ses études à l’Ecole municipale de physique et de chimie industrielles de Paris, tout en pratiquant la sculpture, la peinture et la poésie. Ses premiers pas dans la chimie sont marqués pat le conflit durable entre Berthelot et Wurtz au sujet de l’hypothèse atomique et de son application à la chimie organique. Lui-même s’oriente vers la chimie minérale, travaille sur les terres rares, puis étudie les complexes. En 1908, il devient membre de la commission de l’Union internationale de chimie pure et appliquée chargée des poids atomiques.

Analogie et terres rares

90Or chacune des trois parties du livre semble déterminée par l’un des champs de recherche auxquels Urbain a travaillé au fil de sa carrière. La première partie sur l’analogie est issue de l’expérience des terres rares, évoquée d’ailleurs au début du chapitre III :

Durant vingt-trois ans de recherches ininterrompues sur le groupe des Terres rares, j’ai cherché à me faire une idée précise de ce qu’est l’analogie chimique. L’exemple des terres rares est bien caractéristique de ce point de vue108.

91Pour isoler les éléments de la série des terres rares, extrêmement difficiles à distinguer les uns des autres, Urbain n’a pu déployer des raisonnements déductifs à partir d’une hypothétique structure de leurs atomes. Il a usé de raisonnements beaucoup plus tâtonnants, fondés sur des indices109. S’il déclare que l’analogie est le « principal guide » du chimiste c’est parce qu’il a éprouvé pendant des années la difficulté dans un domaine où l’analyse causale était impossible. D’après son expérience, le chimiste travaille non dans la verticalité, en remontant d’un effet à sa cause, mais dans l’horizontalité c’est-à-dire en repérant des relations ou rapports dans les propriétés phénoménologiques. Or cette démarche implique une vision de la nature que Urbain dégage avec finesse :

Un corps étant une collection de propriétés, le raisonnement par analogie implique que ces propriétés ne sont pas indépendantes les unes des autres. Pour aborder le problème de l’analogie, au point de vue chimique, il faut d’abord chercher dans quelles limites les différentes propriétés d’un corps sont interdépendantes110.

92C’est ce postulat d’une cohérence de l’ensemble des propriétés de l’individu chimique qui intéresse Urbain. L’analogie présuppose un réseau de correspondances qui défie la structure des raisonnements logiques, à sens unique.

L’analogie ne peut avoir le caractère unilatéral des conceptions purement logiques. Les analogies isolées, c’est-à-dire restreintes, n’ont qu’un médiocre intérêt. Les analogies qui méritent d’être retenues sont celles qui se ramifient, qui se répercutent111.

93Ceci conduit Urbain à un rapprochement avec la méthode de l’anatomie comparée de Georges Cuvier112. Son but est de faire une chimie comparée, c’est-à-dire une chimie des éléments, plutôt que des corps simples. Il fait grand cas de la distinction de Mendeleev qu’il adopte comme principe méthodologique113. « En identifiant les concepts de corps simple et d’élément, on se met volontairement un bandeau sur les yeux pour ne pas voir certaines analogies114. » Car le problème de l’analogie est double : ne pas laisser passer des analogies, les prendre toutes en compte, mais en même temps, domestiquer la prolifération des ressemblances et discriminer celles qui sont pertinentes.

94On voit donc que si Urbain a tendance à saper la confiance trop sereine des chimistes à l’égard de l’atomisme, c’est parce que le principe de dépendance verticale des propriétés à l’égard de la structure lui semble masquer la richesse des corrélations entre propriétés que découvre la méthode analogique fondée uniquement sur une approche phénoménologique. L’attachement à cette approche le conduit à tenter de refonder la théorie atomique sur des bases physico-chimiques – c’est-à-dire sur sa théorie de l’homéomérie – afin de compléter les données chimiques sur la valence ou atomicité qui fondaient l’atomisme chimique du xix^e siècle.

Le pluralisme des doctrines

95La deuxième partie de l’ouvrage, intitulée « Les invariants » est un recueil d’articles séparés, moins solidement construit, mais globalement elle résulte de l’étude des complexes, substances hybrides à la frontière de la chimie organique. La thèse générale est le pluralisme des doctrines. Sa tentative de conciliation de l’énergétisme et de l’atomisme qui nous est apparue comme un éclectisme mou et inactuel repose en fait sur deux convictions ancrées dans sa pratique.

96Premièrement, toute théorie est locale. Tel est le cas de la théorie des complexes de Werner, élaborée pour des métaux de faible électropositivité (complexes minéraux parfaits où le type se conserve par substitution des éléments comme dans la chimie organique de Gerhardt)115. Urbain en éprouve les limites justement parce qu’il a tenté de la transformer pour élargir son champ de validité. À la limite, il y autant de chimie que de colonnes du tableau périodique116. Mais la difficulté est de concilier ces genres de chimies, de ménager des transitions pour former un tableau d’ensemble.

97Deuxièmement, chaque théorie répond à un point de vue sur la nature. C’est ce qui justifie l’affirmation qu’énergétisme et atomisme sont complémentaires :

L’atomiste voit le monde en artiste, soucieux d’interpréter la nature. L’énergétiste voit le monde en ingénieur, soucieux d’en tirer profit. Le premier fait des représentations et n’attache de prix qu’à ses touches de peintre ; le second fait des transactions avec l’énergie ; et quand il trans-forme cette énergie, il a cure d’un prix de revient. Les deux points de vue sont aussi humains l’un que l’autre. Ils se complètent sans s’opposer nécessairement117.

98La dualité des points de vue évoquée ici renvoie aux débats auxquels participent Urbain et son collègue de la Sorbonne Henry Le Chatelier, sur la finalité de la recherche et les orientations de l’enseignement scientifique. Urbain, plutôt partisan de la recherche fondamentale, voit la science comme une création d’artiste. Mais il a reçu une formation d’ingénieur à l’École municipale de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris qu’il a mise à profit durant la Première Guerre mondiale pour participer à l’effort de guerre. De plus, il a noué des liens avec l’industrie pour exploiter les propriétés des terres rares118. C’est dire qu’il peut déployer deux perspectives différentes sur la pratique scientifique.

99Le perspectivisme foncier de Urbain l’isole certes des courants porteurs dans la chimie de son époque. Néanmoins, il se fonde paradoxalement sur des convictions qui rejoignent celles des promoteurs de la mécanique quantique : la thèse de Bohr sur la complémentarité – qui stipule une égale nécessité mais avec exclusion réciproque de deux points de vue – pouvait sembler sympathique aux oreilles de Urbain ; et l’indéterminisme de Heisenberg pouvait venir conforter les propos de Urbain sur le déterminisme comme idéal inaccessible119.

100Enfin la troisième partie, qui pose la question de la nature et de la fonction des symboles chimiques, est liée à la mission de Urbain à la Commission des poids atomiques de l’Union internationale de chimie pure et appliquée.

Un pragmatisme amoral

101Dès l’introduction de l’ouvrage, il est clair que l’épistémologie de Urbain est commandée par une préoccupation qui a hanté Ernst Mach, comme Wilhelm Ostwald, celle de l’économie du savoir. Si la prolifération des travaux scientifiques pose un problème de gestion des connaissances, cela ne résulte pas aux yeux de Urbain de l’augmentation exponentielle des articles de recherche (que soulignera Derek de Solla Price). C’est la dépendance des conceptions théoriques à l’égard des pratiques de recherche dans un domaine particulier qui rend nécessaire le pluralisme théorique. S’il y a autant de théories que d’objets ou de domaines de recherche, comment apprendre ? Pour Urbain, le rôle de la théorie est de classer les faits, de condenser les connaissances sous forme de symboles et, ce faisant, de les mettre à la portée du grand nombre120. Les symboles sont toujours abstraits, toujours conventionnels, fruits d’une analyse de l’expérience via le langage et les mathématiques121.

102Les vues épistémologiques de Urbain s’ancrent dans un projet personnel assez voisin de celui de Duhem : à savoir réunir la physique et la chimie. Tel est le thème qu’évoque le dernier chapitre de Les Disciplines d’une science : la chimie. Aux yeux de Urbain, la distinction entre propriétés physiques et chimiques, apparaît de plus en plus arbitraire, et semble vouée à disparaître. La physique pure est une science abstraite. La chimie pure se bornerait à faire entrer de nouveaux faits dans le cadre de ses lois fondamentales. La chimie physique est la science d’avenir, et Urbain s’efforce de montrer qu’elle est dans la droite ligne de la tradition instaurée par Lavoisier.

103Il n’est pas besoin de pousser plus avant l’analyse du projet de Urbain pour le propos de ce chapitre. Le but essentiel était de montrer que les choix méthodologiques et doctrinaux d’un chimiste ne résultent pas forcément de l’influence du positivisme d’Auguste Comte. Il est clair que l’omniprésence de Comte dans le texte n’implique pas que Comte ait servi de moule ou de modèle. Non seulement Urbain le critique, mais ses vues sont parfois plus proches de celles de Condillac et d’autres sources d’inspiration plus aveugles mais aussi importantes, comme Mach et Duhem. Urbain développe une forme de positivisme peu comtien, favorisant l’instrumentalisme tout en reconnaissant droit de cité au réalisme « artiste » des atomistes.

104L’épistémologie de Urbain procède de ses propres pratiques de chercheur et de ses projets. Son enjeu est de définir une économie du savoir scientifique face à la fragmentation inévitable des doctrines et paradigmes résultant de la spécialisation des pratiques de la science. C’est une épistémologie que j’appellerai de la convenance, non pas opportuniste mais animée par la conviction que méthode et doctrine sont imposées par l’objet d’étude plus que par l’entendement humain ou les structures de l’ego transcendental. Le sujet du savoir est façonné par son objet. Ceci justifie, à mes yeux, la formule « pragmatisme amoral » employée par Urbain pour exprimer ses vues122. Le chimiste comme l’artiste n’a pas à jurer fidélité à une doctrine ou à une école. Il peut et doit utiliser tous les outils à disposition pour façonner son objet et embellir son œuvre.

105Au bilan de ce parcours, il apparaît que la prétendue influence positiviste sur la science française est un fantôme qui entretient la paresse intellectuelle. Elle dissimule, en effet, un polymorphisme d’attitudes épistémiques élaborées face à des questions bien précises relatives à la pratique de la recherche. Le positivisme d’un Comte, formé au début du xix^e siècle dans l’esprit de l’École polytechnique, aux beaux jours de la mécanique rationnelle et du rêve laplacien, n’a pas beaucoup de parenté avec le positivisme élaboré par Pierre Duhem ou Ernst Mach à la fin du xix^e siècle, dans une critique sévère de la mécanique rationnelle. Il n’a pas davantage d’affinité avec le positivisme scolaire des manuels ou le positivisme tactique d’un Berthelot, exigeant de voir les atomes avant d’en parler.

106Les débats sur l’atome au xix^e et au xx^e siècles montrent que la philosophie des savants est circonstancielle, qu’elle est élaborée par eux-mêmes au fil des problèmes qu’ils ont à affronter dans leurs pratiques quotidiennes. Ces positions philosophiques, fréquemment suscitées par des controverses, n’en sont pas moins sérieuses et sont souvent beaucoup plus nuancées que ne le laissent soupçonner toute notre artillerie d’étiquettes en « ismes ». Elles nous obligent, en tout cas, à renoncer à plaquer sur les controverses du passé les dichotomies philosophiques en vigueur au xx^e siècle. En particulier, l’alternative désormais courante entre réalisme et instrumentalisme est inadéquate pour comprendre l’attitude des chimistes du xix^e siècle. Car l’atome des chimistes n’est pas une entité physique au sens où il n’est pas déterminable par des grandeurs physiques. Il ne se voit pas, ne se mesure pas, ne se pèse pas. L’atome et la molécule étaient des entités relatives, construites dans un jeu de relations entre plusieurs voies de détermination. Leur réalité ne pouvait être prouvée que par un faisceau de déterminations convergentes, comme l’illustre la démonstration de Jean Perrin en 1913 dans son célèbre ouvrage Les Atomes. Positivisme, instrumentalisme, réalisme, les catégories de l’épistémologie contemporaine, souvent empruntées à la physique du xx^e siècle, font obstacle à notre compréhension de la nature des problèmes philosophiques en jeu dans chaque localité scientifique. Au lieu de les appliquer tous azimuts de manière intempestive, on peut enrichir la philosophie des sciences en se mettant à l’écoute des chimistes.