Galileo et la naissance de la science moderne

Galilée démontrant les nouvelles théories astronomiques à l'Université de Padoue, par Félix Parra, 1873, via fineartamerica.com ; avec Diagramme des planètes, de De Revolutionibus, par Nicholas Copernicus, 1543, via l'Université de Warwick

Il existe un consensus incontestable entre les historiens et les philosophes des sciences sur le fait que Galilée a été le point de repère de la naissance de la science moderne, le plaçant sur une liste de grands penseurs scientifiques de la Grèce antique à Copernic. C'est ce que les enfants d'aujourd'hui apprennent pour la première fois à l'école lorsqu'on leur présente la science. Aucun autre scientifique n'a reçu autant de titres de père pour ses réalisations, par ex. père du télescope, du microscope, du thermomètre, de la physique expérimentale, de la méthode scientifique et, en général, de la science moderne elle-même (comme Albert Einstein dit lui-même).

Mais quels sont les arguments de ces affirmations, et quelles étaient les prémisses créées par Galilée qui ont provoqué un changement radical vers une nouvelle science ? Nous verrons que les arguments ne sont pas seulement de nature scientifique, mais philosophique, et que les prémisses sont ancrées dans le contexte spirituel et social du XVIe au milieu du XVIIe siècle.

De la science philosophique antique à la philosophie scientifique de Galilée

L'école d'Athènes , de Raphaël , peint entre 1509-151, via l'Université de St Andrews

Une majorité d'interprètes de l'œuvre de Galilée considèrent ses motivations et ses intentions par rapport à une méthodologie liée à une forme de science plus ancienne. La science de la Grèce ancienne ne correspondait plus au nouveau standard de connaissance de l'époque et était faussée par de nouvelles observations expérimentales.

Les modèles géocentriques et héliocentriques anciens de l'astronomie ancienne et médiévale ont été invalidés par des observations empiriques rendues possibles par des instruments (dont l'un était le télescope de Galilée) au 17ème siècle. De nouveaux modèles et calculs théoriques ont invalidé les anciens modèles cosmologiques, notamment l'héliocentrisme mathématique de Copernic qui est rapidement devenu la vision scientifique dominante sur la macrostructure de l'univers.

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Ces tentatives scientifiques pour décrire la place de la Terre dans l'univers, quelle que soit la méthodologie scientifique utilisée, sont toujours issues de la science philosophique ancienne, qui s'interrogeait non seulement sur l'univers et ses lois, mais aussi sur la façon dont la raison humaine peut les découvrir.

Galileo démontrant les nouvelles théories astronomiques à l'Université de Padoue , de Félix Parra , 1873, via fineartamerica.com

Néanmoins, la philosophie contemplative ou spéculative de la Grèce antique, plus particulièrement Aristote , n'étaient plus considérés comme des fondements valables pour la science à l'époque. Dans l'Antiquité, le terme philosophie était utilisé pour désigner quelque chose de proche de ce que nous appelons aujourd'hui la science, ou l'observation et l'expérimentation de la nature, et les deux termes science et philosophie ont été utilisés de manière interchangeable jusqu'à la fin du Moyen Âge. La nette distinction entre les significations des deux termes est devenue claire avec la révolution copernicienne et les réalisations scientifiques de Galilée.

Il y avait non seulement de nouveaux développements technologiques qui impliquaient d'expérimenter et d'observer la nature qui rejetaient la science ancienne comme inexacte, mais il y avait aussi un type émergent de spiritualité qui a influencé la raison humaine. Les éléments théistes de la philosophie grecque antique et plus tard les enseignements dogmatiques médiévaux et la coercition de l'Église étaient en contradiction avec la liberté de pensée requise pour le développement de la science. C'était une époque où les gens ont commencé à remettre en question l'autorité des vérités théologiques en ce qui concerne la liberté de pensée, avec des scientifiques à l'avant-garde de cette évolution spirituelle.

Cependant, les scientifiques du XVIIe siècle n'ont pas rejeté la philosophie ancienne dans son intégralité. Ils ont continué à s'appuyer sur des concepts, des points de vue et des théories des premières formes de philosophie théorique, telles que La logique d'Aristote ou la théorie métaphysique des formes de Platon. Ils ont trouvé que ces éléments étaient des outils utiles pour enquêter sur la science de l'extérieur, en ce qui concerne son cadre conceptuel, ses fondements et sa méthodologie. Et - avec cette approche analytique - ils ont conclu que la nécessité mathématique est quelque chose qui ne peut pas manquer dans la constitution de la science et que les vérités de la science sont étroitement liées aux vérités des mathématiques.

L'influence de la Renaissance sur Galilée

La Naissance de Vénus , de Sandro Botticelli , 1485, via la Galerie des Offices

La Renaissance C'est la période où l'homme établit de nouvelles relations avec le monde qui l'entoure et où l'individu se développe de plus en plus spirituellement en tant que personne indépendante de sa communauté. Les gens participaient aux activités et aux disciplines, non pas dans le cadre d'une piété solitaire comme le voulait l'Église, mais comme participant à la totalité du monde.

Ces principes spirituels se reflètent dans la science galiléenne, et ils ont été le fondement de la vérité scientifique que Galilée a recherchée et développée à travers sa méthodologie, qui était révolutionnaire pour l'époque. La science moderne exige une telle spiritualité. Il y avait deux personnes représentatives de la Renaissance qui ont spirituellement influencé Galilée : à savoir Nicolas Cusanus et Léonard de Vinci (Cassirer, 1985).

Léonard de Vinci , Gravure de Cosomo Colombini d'après Léonard de Vinci , via le British Museum

Nicholas Cusanus, philosophe, mathématicien, astronome et juriste allemand, a fourni la première interprétation métaphysique de l'univers avec une nature logique, comme une totalité concrète (infinie) de natures finies. Dans son infinité, l'univers apparaît semblable à Dieu, mais en même temps en opposition avec Lui, parce que l'infinité de l'univers est relative aux limites imposées par l'esprit et les sens humains, tandis que celle de Dieu ne l'est pas ; l'univers est une unité dans la pluralité, et Dieu est une unité sans et au-delà de la pluralité (Bond, 1997).

Le célèbre Léonard de Vinci , à son tour, influencé par Cusanus, voulait comprendre le monde pour pouvoir le voir et, en même temps, voulait le voir pour comprendre ( savoir voir ). Il ne pouvait percevoir et construire sans comprendre et pour lui théorie et pratique étaient interdépendantes. Léonard de Vinci a recherché dans sa théorie et sa pratique de chercheur et d'artiste, la création et la perception des formes visibles du cosmos, dont la forme humaine est considérée comme la plus élevée. Son interprétation de l'univers est connue sous le nom de morphologie universelle (Cassirer, 1985).

Les deux interprétations de l'univers - celle du concept métaphysique de Cusanus et celle de l'art de Vinci semblent avoir influencé Galilée et complété sa vision du monde physique, comprise dans sa science par le concept de Loi de la nature . De plus, cette influence est allée jusqu'au fondement même de cette nouvelle science, reflétant un concept de vérité scientifique sous une forme naissante, une vérité d'unité, de cohérence et d'universalité, à la nature de laquelle Galilée ajouterait une nouvelle composante, la mathématique, encore ancrée dans la méthodologie fondamentale des sciences naturelles aujourd'hui.

Vérité théologique et vérité scientifique

La création d'Adam , de Michel-Ange , fresque peinte entre 1508-1512, via le Musée du Vatican

Galilée cherchait un idéal pour la vérité scientifique sur laquelle une nouvelle méthodologie de la science pourrait être construite. Comme principe premier de cette poursuite, Galilée a rejeté l'inspiration verbale divine de la doctrine théologique, remplaçant la révélation de la parole de Dieu par la révélation de l'œuvre de Dieu, qui se trouve sous nos yeux comme objet de connaissance, mais aussi comme source de connaissances.

Le rejet de l'inspiration théologique était motivé par le concept de vérité scientifique, celle qui aiderait à jeter les bases d'une nouvelle science de la nature. Les écritures anciennes affirmaient que seul Dieu connaît la vraie nature de l'univers physique, mais nous n'avons pas accès à cette connaissance et nous sommes priés de ne pas essayer de chercher une réponse ( crois et ne doute pas ); c'étaient les limites de la foi. Pour construire une nouvelle science, il a fallu remplacer l'ancien dogme, non pas nécessairement en le redéfinissant, mais en abolissant l'aspect dogmatique ; la prévention de la recherche scientifique. Cela a été suivi d'une méthodologie révolutionnaire qui a révélé de nouvelles vérités et qui a fait avancer la société à un rythme de plus en plus exponentiel.

Galilée avait aussi un argument métaphysique pour ce rejet : le monde a une nature ambiguë, dont le sens ne nous a pas été donné aussi simple et stable que celui d'une œuvre écrite. Le mot écrit ne peut pas être utilisé de manière normative ou comme norme d'évaluation en science ; il ne peut qu'aider à la description des choses. Ni la théologie ni l'histoire ne sont en mesure de nous donner un fondement pour la connaissance de la nature, car elles sont interprétatives, nous présentant à la fois des faits et des normes.

Portrait de Galilée , par Justus Sustermans, ch. 1637

Seule la science de la nature est capable d'un tel fondement, celui de la réalité factuelle, mathématiquement connue. La connaissance authentique de Dieu, qui pourrait être qualifiée d'universelle, a également été considérée comme un idéal attrayant pour la science. La nature est la révélation de Dieu et la seule connaissance valable que nous ayons à son sujet.

Cet argument cède la place à la thèse de Galilée selon laquelle, à propos d'une connaissance scientifique réussie et authentique, il n'y a pas de différence essentielle entre Dieu et l'homme ; pour Galileo, le concept de vérité est ancré dans le concept de perfection (Cahoone, 1986).

Ce sont ces opinions qui ont amené Galilée en justice, persécuté par les église catholique en 1633. La notion de vérité dans la science galiléenne emprunte au caractère théologique de la vérité, et comme tel Galilée n'a jamais renoncé à l'idée de Dieu et à celle de la vérité absolue de la nature. Sur le chemin de cette vérité et de sa détermination, une nouvelle méthodologie et une nouvelle science étaient nécessaires. Cependant, même si les accusateurs comprenaient correctement les revendications religieuses de Galilée, cela n'a pas fonctionné pour sa défense.

Vérité mathématique et vérité scientifique dans la science moderne

Courbure de l'espace-temps autour des masses dans le modèle relativiste , via l'Agence Spatiale Européenne

Galilée a fait valoir que nous ne devons pas rester sceptiques quant à la révélation de l'œuvre de Dieu, car nous disposons d'un instrument d'interprétation et d'investigation infiniment supérieur à la connaissance historique et linguistique, à savoir la méthode mathématique, qui peut être appliquée précisément parce que le livre de la nature a été écrit non pas en mots et en lettres, mais avec des caractères, des mathématiques, des figures géométriques et des nombres (Galilée Galilée, 1623).

Galilée part du principe que nous ne devons appeler vrai que ce qui est une condition nécessaire pour que les choses se présentent comme elles se présentent et non ce qui nous apparaît d'une manière ou d'une autre dans des circonstances différentes. Cela signifie le choix de nécessité basée sur l'invariance est un critère objectif pour attribuer une valeur de vérité (Husserl, 1970/1954).

Bien sûr, les mathématiques et leurs méthodes nous fournissent des vérités nécessaires basées sur la logique et c'est pourquoi les descriptions et les méthodes mathématiques étaient essentielles pour la nouvelle science. Les mathématiques sont le juge suprême ; de ses décisions il n'y a pas d'appel. — Tobias Danzig (1954, p.245). C'est exactement ce type de méta-principe que Galilée a suivi lorsqu'il a accordé à la nécessité mathématique le rôle central dans la méthodologie de la nouvelle science.

Diagramme des planètes, de Des révolutions , de Nicolas Copernic , 1543, via l'Université de Warwick

Galileo a été le premier à modifier la relation entre les deux facteurs de la connaissance - empirique et théorique-mathématique. Le mouvement, phénomène fondamental de la nature, est transporté dans le monde des formes pures, et sa connaissance acquiert le même statut que la connaissance arithmétique et géométrique. La vérité de nature est ainsi assimilée à la vérité mathématique, étant validée indépendamment, et elle ne peut être contestée ou limitée par une autorité extérieure.

Cependant, cette vérité doit être encore validée ou confirmée d'abord contre des interprétations subjectives, des changements accidentels ou des contingences dans le monde réel, et la façon dont nous le percevons, et contre des connaissances antérieures bien établies. Cette validation impose la méthode expérimentale et l'observation objective comme nécessaires pour que les vérités mathématiques deviennent des vérités scientifiques. Pour Galilée, l'abstraction et le raisonnement mathématiques, ainsi que les observations naturalistes et les expériences physiques forment le chemin sûr vers la vérité de la nature.

La description mathématique de la nature et le raisonnement mathématique validé empiriquement avaient bien fonctionné auparavant pour Héliocentrisme copernicien , que Galilée endossa avec sa science et défendit devant l'Église.

Une nouvelle science a exigé de nouveaux types de sacrifices de la part de Galileo

Galilée devant le Saint-Office , peinture de Joseph Nicolas Robert Fleury, 1847, via Wikimedia Commons

Dans le procès de Galilée, l'argument du pape Urbain VIII était le suivant : bien que toutes les expériences physiques et tous les arguments mathématiques soient corrects et convaincants, ils ne peuvent toujours pas prouver la vérité absolue de la doctrine copernicienne, car la toute-puissance de Dieu n'est pas limitée par des règles qui nous sont applicables. et notre entendement, mais agit selon ses propres principes, que notre science n'a pas la capacité de repérer et de décoder. Galilée a fait le sacrifice intellectuel ultime (transformé davantage en sacrifice physique de la détention) en ne répondant en aucune façon à cet argument.

La raison pour laquelle Galilée s'est abstenu de répondre était qu'il considérait la logique de sa science comme différente de la logique de Dieu, une réponse était impossible.

L'argument du pape était religieusement explicable et acceptable, mais conceptuellement et fondamentalement incompatible avec la science galiléenne. En fait, Galilée n'a jamais eu l'intention de créer une rupture entre la science et la société à propos de la religion, mais seulement de déterminer rigoureusement et méthodiquement les limites de celle-ci.

Le même genre de sacrifice intellectuel silencieux caractérise son expérience populaire sur la physique de la chute des corps. Selon le folklore de la physique, il aurait eu lieu au La tour penchée de Pise (bien que de nombreux historiens des sciences aient soutenu qu'il s'agissait en fait d'une expérience de pensée et non d'une expérience réelle). En laissant tomber deux sphères de masses différentes de la tour, Galilée entendait démontrer sa prédiction selon laquelle la vitesse de descente ne dépendait pas de leur masse.

La tour penchée de Pise, photo de Heidi Kaden , via Unsplash

Galileo a découvert grâce à cette expérience que les objets tombaient avec la même accélération en l'absence de résistance de l'air, prouvant que sa prédiction était vraie. Les deux sphères ont atteint le sol l'une après l'autre (à cause de la résistance de l'air) et cela a suffi à Galilée pour valider empiriquement sa théorie. Cependant, son public s'attendait à ce que les deux corps atteignent le sol en même temps et en tant que tel, ils ont perçu le résultat comme un échec, en raison de leur ignorance de la résistance de l'air ou de la façon dont elle se reflétait dans le modèle mathématique de la théorie de Galilée. de chutes de corps. Dans les deux situations - le procès et l'expérience - le sacrifice de ne pas défendre la vérité en raison du manque de compréhension du public et du manque de langage disponible était aussi nouveau que l'était la nouvelle science galiléenne.

En ayant la vérité scientifique et mathématique au cœur de sa fondation, l'œuvre de Galilée a acquis une signification philosophique qui accompagnera la science dans son développement futur jusqu'à nos jours. L'histoire de la lutte de Galilée avec la science ancienne, l'Église et la société est aussi représentative de la science contemporaine, sous une forme différente, même si l'Inquisition n'existe plus. La science évolue continuellement et cette évolution signifie lutter, communiquer et débattre. Elle reflète la puissance de la dimension sociale de la science ; la confiance dans la science est quelque chose qui concerne les scientifiques, les gens ordinaires et la science elle-même.

Références

Bond, H.L. (1997). Nicolas de Cues : Écrits spirituels sélectionnés, Classiques de la spiritualité occidentale . New York: Paulist Pressains.

Cahoone L.E. (1986). L'interprétation de la science galiléenne : Cassirer en contraste avec Husserl et Heidegger. Études en histoire et philosophie des sciences , 17(1), 1-21.

En ligneCassirer, E. (1985). L'idée et le problème de la Vérité dans Galilée. L'homme et le monde , 18 (4), 353-368.

En ligneDantzig, T. (1954). Numéro : Le langage de la science , 4e édition. New York : Macmillan

Galilée Galilée (1968). L'essayeur (1623). Dans G. Barbèra (éd.), Les oeuvres de Galileo Galilei . Florence, Italie.

En ligneHusserl E. (1970). La mathématisation de la nature par Galilée. Dans La crise des sciences européennes et la phénoménologie transcendantale , traduction de D. Carr (initialement publiée en allemand en 1954). Evanston : Northwestern University Press, 23-59.