Le conventionnalisme : crise de la physique et réflexion philosophique
Poincaré, Duhem, Le Roy
p. 227-234
Texte intégral
1. Introduction
1Lorsqu’on examine le tournant des XIXe et XXe siècles, il est un courant de pensée dont le rôle exact suscite une certaine perplexité. Je veux parler du conventionnalisme, illustré par Poincaré et par Duhem, et que rejoindront Milhaud et Le Roy. Cette doctrine a certainement été influente à l’époque, divers témoignages l’attestent. Ainsi que l’écrit Jouguet, professeur de mathématiques à l’École polytechnique : « Une des impressions les plus vives qu’aient subies les hommes de ma génération est certainement celle qui leur a été laissée par le mouvement critique de ces trente dernières années, qui a porté plusieurs savants à analyser la part de l’esprit dans la construction de la science et à préciser ainsi la nature et la portée des théories »1. Mais, pour nous, le commencement du siècle est dominé par la théorie de la relativité et les prémices de la théorie des quanta. Notre attention s’est focalisée sur les doctrines philosophiques qui suivent ces bouleversements du début du XXe siècle. C’est ignorer les signes précurseurs qui apparaissent à partir du milieu du XIXe siècle : les géométries non euclidiennes, la thermodynamique et l’électromagnétisme. Ces nouvelles théories avaient déjà suscité une réflexion philosophique d’un type nouveau. Le positivisme logique va en hériter. Il est donc indispensable de revenir à la situation qui va donner naissance à la pensée contemporaine. Alors que le positivisme logique a été exploré de façon minutieuse et attentive, le conventionnalisme n’a pas été étudié de manière comparable. Certes, on évoque parfois l’influence de Poincaré et de Duhem sur le Cercle de Vienne, mais le mouvement conventionnaliste n’a pas été vraiment pris en compte pour lui-même.
2. Révolution scientifique et réflexion philosophique : Poincaré et Duhem
2Ce mouvement surgit au début des années 1890 ; il occupe le devant de la scène au cours des premières années du XXe siècle et disparaît pendant la première guerre. En effet, dès 1891, Henri Poincaré introduit de manière audacieuse le terme de convention pour caractériser les axiomes de la géométrie : ce ne sont ni des jugements synthétiques a priori ni des faits expérimentaux2. Par là, il s’efforce d’échapper à l’alternative traditionnelle de l’a priori et de l’empirique. Il rejette, on ne peut plus clairement, la philosophie de la géométrie formulée par Kant. Cette prise de position s’appuie sur la révolution qui s’est opérée en mathématiques avec la découverte des géométries non euclidiennes. À partir des années 1820, Lobatchevski bâtit tout un système, sans recourir au postulat d’Euclide, d’après lequel « par un point on ne peut faire passer qu’une parallèle à une droite donnée »3 ; il admettait la possibilité d’une infinité de lignes parallèles. Mais ce n’est qu’au milieu du XIXe siècle que la communauté mathématique prit conscience de l’importance de ce résultat. Riemann développa alors un nouveau système, en quelque sorte opposé à celui de Lobatchevski, dans lequel le nombre de parallèles est ramené à zéro. Il restait un long travail consistant à consolider ces découvertes et à les étendre. Poincaré participe à cet effort au cours des années 1880-1890. Il montre que le rejet du postulat d’Euclide n’a rien d’absurde : on peut s’en passer pour construire des théories géométriques tout à fait cohérentes. Qui plus est, nous pouvons nous représenter, avec un peu d’effort, de tels systèmes. Ce sont les contingences de notre monde qui nous ont conduit à adopter la géométrie euclidienne comme géométrie ordinaire : l’existence de corps solides plus ou moins indéformables.
3Poincaré n’accepte pas plus la conception des mathématiques proposée par Mill : « De quelque façon qu’on se retourne, il est impossible de découvrir à l’empirisme géométrique un sens raisonnable »4. La géométrie n’est pas révisable, comme l’est une théorie physique. Les corps qui nous entourent ne sont pas absolument indéformables ; nous maintenons les figures géométriques invariables et introduisons des corrections pour rendre compte des corps réels. Le concept de convention désigne ainsi la nécessité de choisir entre différentes hypothèses possibles ; on décèle l’idée d’une indétermination du schéma mathématique par rapport à l’expérience. Voilà un premier coup porté à la vision des classiques.
4Cette thèse est étendue par Poincaré à la physique. Mais c’est Pierre Duhem qui donne, dans ce domaine, la formulation la plus vigoureuse. La nouvelle perspective proposée par Duhem est suscitée par la crise qui secoue la physique : la constitution d’une thermodynamique indépendante de la mécanique. Les hypothèses de la physique n’émanent pas directement de l’expérience, mais elles représentent le libre choix du théoricien. Cette thèse est associée à une critique de l’expérience cruciale, dont les classiques avaient fait l’un des fondements de la méthode expérimentale5. Duhem dégage alors les conséquences de son analyse : une expérience physique n’est pas la simple observation d’un phénomène, mais sa transcription au moyen d’un langage spécial. Cette transcription recouvre une opération complexe, impliquant une part d’interprétation. On ne peut plus parler dès lors de la généralisation des faits : le modèle inductiviste que Mill avait mis en avant révèle son insuffisance. Voilà un second coup porté à la vision des classiques, cette fois sur le terrain des sciences de la nature.
3. L’inscription philosophique : Milhaud et Le Roy
5Ce double résultat est aussitôt saisi par les philosophes. Gaston Milhaud est l’un des premiers à percevoir la portée générale des analyses de Poincaré et de Duhem. L’apport de Milhaud consiste dans la tentative de conjuguer les éléments fournis par les deux savants. À propos de la loi keplerienne des aires, Milhaud écrit : « Ce ne sont pas seulement les théories avouées [...], les hypothèses nettement énoncées, les constructions savantes qui séparent l’observateur de la chose observée, ce sont encore parfois des conventions ou définitions presque inconscientes »6. On reconnaît ici la thèse poincaréenne des « axiomes implicites » ou des « définitions déguisées ». Il est rare que nous parvenions à formuler toutes les prémisses que nous utilisons dans une déduction. Dans l’exemple cité, la détermination des positions d’une planète telle qu’elle a été faite présuppose la propagation rectiligne de la lumière. La conclusion de Poincaré concerne tout système déductif et donc s’applique aussi bien à la géométrie qu’à la physique. Milhaud évoque encore le fait que l’observation de la planète se faisant au moyen du télescope, il faut procéder à des corrections. Nous rejoignons l’une des opérations caractéristiques de la méthode expérimentale selon Duhem.
6Le vocabulaire exprimant le caractère conventionnel de la connaissance scientifique permet à Milhaud de caractériser ce qui dépasse les données empiriques, révélant l’activité propre de l’esprit. Il s’agit de dénoncer un empirisme étroit. Les objets de la connaissance commune en tant que tels sont trop vagues et indéterminés pour se prêter à un usage scientifique. Afin de leur conférer précision et rigueur, le scientifique doit recourir à des définitions qui recouvrent une part de choix. Les propriétés des objets sont ramenées ensuite, autant que possible, à une détermination quantitative. Car l’opération de la mesure implique un ensemble de conventions fixant l’étalon et son maniement. Le scientifique formulera alors des lois exprimant les relations entre diverses propriétés. Enfin, lorsqu’il voudra regrouper plusieurs lois, il sera amené, dans cet effort de synthèse, à introduire des concepts nouveaux. Dès lors s’établit une dépendance mutuelle entre les principes et les entités abstraites qu’ils décrivent. À partir de ces constatations, Milhaud s’efforce d’élargir son propos. Il introduit des expressions qui sont absentes chez Poincaré et chez Duhem : la contingence, la création et l’activité de l’esprit. S’opposant à la nécessité des données qui s’imposent à nous, la contingence dénote cette libre activité de l’esprit, la part de création. Cette problématique renvoie à Boutroux et à son ouvrage De la contingence des lois de la nature.
7Dès lors le conventionnalisme entretient des rapports avec les grands courants philosophiques du tournant des XIXe et XXe siècles. Nous avons cité plus haut la rupture avec Kant et Mill, Milhaud vient préciser en quel sens le conventionnalisme s’écarte de Comte. Je voudrais insister sur ce point, qui est propre à indiquer les ramifications de notre courant de pensée. Selon Milhaud, il faut infléchir le positivisme de Comte. Le troisième état de Comte, l’état positif, doit se prolonger en un quatrième état qui se distingue, écrit Milhaud, « essentiellement par la spontanéité libre de la vie intérieure de l’âme »7. Et il brosse un tableau des tendances intellectuelles de son époque, dans lequel la nouvelle vision des sciences se fonde dans une évolution générale qui inclut le modernisme religieux ainsi que le socialisme de Jaurès.
8Milhaud est rejoint par Édouard Le Roy. Celui-ci s’attache, à son tour, à la nouveauté des analyses de Poincaré et de Duhem. En corroborant le jugement de Milhaud, et grâce à un brillant exposé, il est à l’origine de la controverse publique au sujet du conventionnalisme. Le Roy perçoit également un lien profond entre la thèse poincaréenne au sujet de la nature conventionnelle des principes scientifiques et la thèse duhémienne concernant le contrôle global des hypothèses. En effet, Poincaré a montré que les hypothèses fondamentales de la physique n’entretiennent pas un rapport simple et direct avec l’expérience ; ces hypothèses recèlent une part de définition. Quant à Duhem, il a mis l’accent sur la complexité du contrôle expérimental : en vertu de la liaison des différentes parties de la physique, c’est tout un ensemble d’hypothèses qui confrontent le tribunal de l’expérience. L’argumentation n’est pas exactement la même chez les deux auteurs, mais Le Roy saisit une convergence. Lorsque Poincaré observe que les principes de la mécanique présupposent une définition de la mesure du temps, il touche, même si son analyse demeure abstraite, à un point de la méthode expérimentale8. Inversement, Duhem infère de la complexité du contrôle expérimental le libre choix des principes9. On note une prise de position à l’égard d’une doctrine qui a fait de la science son objet d’étude privilégié, à savoir celle de Comte. Milhaud a exprimé la nécessité de rectifier le premier positivisme. Le Roy énonce le programme d’un positivisme nouveau. Très critique à l’égard de Comte dans son premier article, il retient néanmoins le terme de positivisme pour caractériser sa propre conception. Le Roy résume son attitude à l’égard de Comte en deux points : « La nouvelle critique est une réaction contre l’ancien positivisme, trop simpliste, trop utilitaire, trop encombré de principe a priori. La nouvelle critique est le point de départ d’un positivisme nouveau, plus réaliste et plus confiant dans les pouvoirs de l’esprit que le premier »10. Ravaisson avait déjà indiqué cette inflexion possible en parlant d’un « positivisme spiritualiste »11.
9S’il reconnaît une certaine proximité entre ce courant et la philosophie de Boutroux, il inscrit sa propre réflexion sur la science dans le cadre du bergsonisme. Il est intéressant de noter que Bergson, lorsqu’il rencontre des problèmes épistémologiques dans son Évolution créatrice de 1907, nous renvoie à la conception conventionnaliste : « On n’insistera jamais assez sur ce qu’il y a d’artificiel dans la forme mathématique d’une loi physique, et par conséquent dans notre connaissance scientifique des choses »12.
4. La constitution d’une philosophie des sciences
10Le conventionnalisme présente une doctrine originale. Certaines de ses thèses vont alimenter les discussions épistémologiques tout au long du XXe siècle. On ne cessera de réfléchir sur la part des conventions dans les systèmes théoriques. Ou encore on continuera à débattre de la sous-détermination des théories par l’expérience. Mais au-delà du contenu doctrinal, c’est à la naissance d’une nouvelle discipline que l’on assiste. Certes, le concept de philosophie des sciences remonte à la première moitié du XIXe siècle. Il est clair toutefois qu’une nouvelle étape est franchie ici ; plusieurs traits de la discipline telle que nous la connaissons se cristallisent à ce moment. Dans les différents écrits qu’il discute, Le Roy perçoit l’ébauche d’un mouvement intellectuel. Ce mouvement prend son origine dans certains problèmes rencontrés par les scientifiques. Il ne s’agit pas d’une interprétation philosophique ajustée sur la science, mais d’une réflexion philosophique provoquée par les avancées scientifiques. Voici comment Le Roy décrit la spécificité du courant de pensée auquel il appartient : « Le mouvement critique dont je parle offre ceci de particulier que, loin d’avoir été pour ainsi dire appelé du dehors par des préoccupations métaphysiques et morales, il s’est produit à l’intérieur de la science, sous la pression de besoins internes, au contact même des faits et des théories. Ses auteurs furent des praticiens qui ne pouvaient pas songer et n’ont jamais songé en effet à sacrifier la moindre partie de la science au bénéfice de quoi que ce soit d’autre. Il faut prendre leur effort comme un effort de sincérité plus scrupuleuse, comme un effort de penser plus profondément leur savoir »13.
11Revenons sur les circonstances dans lesquelles le conventionnalisme a pris son essor. Poincaré et Duhem, afin de défendre leurs thèses, ont été amenés à délaisser la vision des classiques. Ils ont été entraînés à sortir de leur spécialité et à poser les jalons d’un nouveau discours sur la science. Milhaud et Le Roy sont ceux qui inscrivent la discipline dans les institutions. Milhaud en occupant la première chaire dans ce domaine à la Sorbonne ; Le Roy en introduisant la philosophie des sciences dans ses cours au Collège de France. C’est bien à ce moment-là que les choses se jouent : au second Congrès international de philosophie, en 1904 à Genève, se crée une section de logique et de philosophie des sciences. Ce n’est pas un hasard si un terme nouveau apparaît dans la langue française au tout début des années 1900, celui d’épistémologie.
5. Conclusion
12Il reste à savoir quel est l’apport du conventionnalisme. On pourrait examiner le rapport de ce courant avec la philosophie analytique qui prend alors naissance. Russell et Poincaré polémiquent longuement, ce dernier refusant la réduction des mathématiques à la logique. Cela ne doit pas faire oublier que Russell finira par adopter l’une des thèses de Poincaré selon laquelle la science concerne non les choses elles-mêmes mais les relations entre les choses, c’est-à-dire les structures. Carnap donnera à cette thèse toute son envergure dans sa Construction logique du monde. Il apparaît alors que la philosophie analytique est moins éloignée qu’on ne le prétend de l’épistémologie française.
13Mais je voudrais insister sur une autre connexion, car cette époque voit les débuts d’un autre grand courant de pensée. En effet, dès avant la première guerre, trois disciples de Mach prennent l’habitude de se réunir dans un café de Vienne pour discuter de philosophie des sciences, en se fondant sur les travaux de Poincaré et de Duhem. Il s’agit de Hahn, de Neurath et de Frank ; ils seront rejoints après la guerre par Schlick et par Carnap. Commencera alors l’histoire officielle du Cercle de Vienne. Quand on revient sur les années 1900, ce qui frappe c’est la proximité entre les fondateurs de traditions philosophiques qui prendront par la suite des directions totalement différentes.
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Notes de bas de page
1 Jouguet, 1917, p. 47.
2 Voir Poincaré, 1891, p. 773. Cf. 1902, p. 75.
3 Poincaré, 1891, p. 769 ; 1902, p. 63.
4 Poincaré, 1902, p. 101.
5 Voir Duhem, 1894. Cf. 1906, 2e partie, chap. 6.
6 Milhaud, 1896, p. 53, je souligne.
7 Milhaud, 1902, p. 183.
8 Poincaré, 1905, p. 46.
9 Duhem, 1906, p. 334.
10 Le Roy, 1901, p. 140.
11 Voir le Vocabulaire technique et critique de la philosophie de Lalande, article « Positivisme ».
12 Bergson, 1959, p. 680. Il ajoute en note : « Nous faisons allusion ici, surtout, aux profondes études de M. Éd. Le Roy parues dans la Revue de Métaphysique et de Morale ».
13 Le Roy, 1901, p. 139.
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