1Une perception fort extérieure des sciences consiste à les rapporter à leurs pratiques symboliques sans les penser comme des disciplines liées à leur histoire. Ce colloque, tenu à l’université de Nice les 15 et 16 avril 2009, organisé par le Centre de recherche en histoire des idées, a permis de prendre la mesure, dans les sciences physiques et mathématiques, de la part historique qui est la leur. Il fait suite à la journée organisée par ce même centre le 7 décembre 2007 et qui avait pour enjeu les rapports entre l’histoire de la mécanique quantique, ses développements actuels, et ses aspects épistémologiques.

1. Les sciences : réflexion actuelle et développement historique

2Quand on parle d’histoire, il convient d’abord de distinguer entre plusieurs niveaux de compréhension historique des sciences. Il y a l’histoire qui prend acte d’un changement de paradigme : le passage de la physique classique à la physique quantique en est un exemple. Il y a aussi l’histoire institutionnelle qui valorise tantôt une science, tantôt une autre. Il y a l’histoire interne d’une discipline qui demande à être évaluée de plusieurs façons : histoire des idées, conception continuiste d’une théorie, etc. Il y a enfin l’histoire de la pensée scientifique.

3Au cœur de la relation des sciences à leur histoire (ou à leurs histoires) se trouve un paradoxe, qui fait la richesse et la complexité de cette relation. D’un côté, la source ultime de justification pour les sciences se situe soit dans l’expérience (pour les sciences expérimentales), soit dans la démonstration (pour les mathématiques). Dans les deux cas, ce sont des procédures qui semblent, de prime abord, ne pas s’inscrire dans le temps : la preuve mathématique est une opération logique, donc intemporelle ; le test expérimental est supposé être reproductible et valoir à toutes les époques, il est donc censé être de tous les temps. Que viendrait faire l’histoire dans cette affaire ?

4Mais d’un autre côté, les sciences, et même les mathématiques, ne sont pas réductibles ni à l’a priori, ni à la logique, ni encore à des procédures purement intellectuelles. Non seulement elles sont l’œuvre de sujets incarnés, mais elles sont toujours pris dans un développement qui, forcément, est historique puisqu’il est humain. Autrement dit, les sciences n’existent que sur un substrat humain, qui leur confère un caractère historique. Quelle part les sciences doivent alors accorder à leur histoire ? Cette histoire doit-elle être réservée aux historiens, ou bien le travail scientifique doit-il s’en saisir lui aussi ?

5Kuhn, comme le rappelle Jean-Luc Gautero, considérait que le travail scientifique suppose une forme d’ignorance de l’histoire de sa discipline :

La dépréciation du fait historique est profondément et sans doute fonctionnellement intégrée à l’idéologie de la profession scientifique, cette même profession qui accorde tant de valeurs au détail des faits d’un autre genre.

6L’histoire des sciences ne devrait donc intéresser que les historiens, et pas les scientifiques eux-mêmes. Toutefois, même si l’on réduit l’aspect historique des sciences à la subjectivité de ces acteurs, on ne peut ignorer le caractère culturel et social des sciences. Comme le rappelle Jean-Luc Gautero, « il n’y a pas de connaissance sans support social de cette connaissance ». Il cite à ce sujet Fleck :

On ne peut pas considérer les sciences comme étant simplement un ensemble de phrases ou un système de pensées. Ce sont des phénomènes culturels complexes, qui furent peut-être autrefois individuels mais sont à présent collectifs, faits d’institutions diverses, d’actions diverses, d’événements directs. Des phrases écrites, des coutumes non écrites, des fins propres, des méthodes, des traditions, un développement. La préparation de l’esprit, l’habileté des mains. Une structure organisationnelle particulière, avec sa hiérarchie, ses modes de communication et de coopération, une opinion publique, une presse et des congrès.

7Si toute science est une œuvre collective, elle est donc aussi, en elle-même, un phénomène social, et par conséquent aussi un phénomène historique.

8Faut-il alors inscrire l’histoire au cœur même du travail scientifique et du développement scientifique ? Adopter une telle perspective oblige en particulier à renoncer à l’idée d’une marche triomphale de la science vers la vérité et se montrer attentif à ses hésitations, à ses erreurs, à ses illusions aussi, et parfois à ses mensonges. C’est renoncer à faire de la science une victoire permanente de l’esprit sur la matière, et à la concevoir plutôt comme une tentative risquée et bien plus délicate qu’il n’y paraît, de se repérer au sein de l’expérience humaine. Pour s’en convaincre, il n’est qu’à voir la tension souvent présente entre, d’un côté, la pratique du savant produisant la science, et, de l’autre, ce qu’il dit lui-même de son travail, ou bien ce qu’en dit l’épistémologue qui réduit ou schématise sa méthode. Ainsi Newton se disait-il méthodologiquement contre toute hypothèse, et il finit par avoir recours à des hypothèses métriques. Dans cette perspective, l’histoire des sciences devient une façon de restituer les conflits de méthode et leur impact dans la production scientifique. Pierre Duhem a su évaluer la part historique présente dans la théorie elle-même. Comme le dit Ali Benmakhlouf :

[…] en faisant passer l’expérience du rôle de base qu’elle avait dans la pensée inductive au rôle de critère de la théorie, Duhem prend une décision qui instaure l’histoire dans le processus théorique, car le critère fait qu’on se demandera toujours dans quel contexte et selon quelles méthodes de mesure l’expérience couronne la théorie. Mais si l’on considère l’expérience comme base, on aura toujours l’illusion de commencer ex nihilo ou in abstracto par rapport à l’histoire de la physique.

9Apparaît ainsi une nouvelle conception du rapport entre les sciences et leur histoire, où cette dernière est inscrite au cœur même de l’activité et du développement scientifique.

10Dans cette perspective, l’histoire d’une science devient alors chargée d’une valeur épistémologique et scientifique particulière, et il convient d’être attentif à la façon dont on élabore cette histoire. En effet, si l’histoire des sciences est partie prenante des progrès scientifiques, on peut être tenté de l’utiliser dans le cadre d’un débat épistémologique, avec tous les risques de récupération ou de travestissement que cela comporte. En témoigne, par exemple, l’usage que l’on a fait de l’histoire de la physique dans le débat opposant le modèle de l’émergence et celui de la réduction. Certes, « au regard de leur place et du rôle qu’elles ont joué dans l’histoire des sciences, il y a une disproportion évidente entre l’émergence et la réduction » (Sébastien Poinat), tant la physique a utilisé la méthode réductionniste, mais peut-on pour autant considérer que les succès de la physique font de l’émergence une notion scientifiquement douteuse, comme on le pense couramment ? Selon Sébastien Poinat, « l’histoire de la physique nous montre qu’il n’y a pas de raison de tenir la réduction pour un principe indiscutable, même dans les sciences physiques ».

11Lorsque l’histoire d’une science est convoquée à l’appui d’orientations normatives, que ce soit dans les discussions épistémologiques ou au sein même du travail scientifique, il faut faire preuve de prudence. L’histoire des sciences a des exigences qui lui sont propres et des logiques qui ne sont pas celles des débats d’aujourd’hui. Même si l’on considère que le devenir historique est inscrit au cœur du développement scientifique, il faudrait ainsi comprendre que l’histoire des sciences est une discipline à part entière :

[…] l’histoire des sciences commence par la lecture et l’établissement des textes dans leurs langues d’origine, par leur analyse philologique et critique, puis se poursuit par l’effort indispensable de compréhension de ces textes indépendamment, autant que faire se peut, de toute lecture récurrente impliquée par des théories plus modernes ou par des conceptions philosophiques a priori concernant l’induction, les faits, l’expérience, etc. C’est à partir de la démarche intellectuelle révélée par la cohérence propre du texte que surgissent, comme à l’état naissant, le sens des procédures mises en place, le statut des concepts et la portée des innovations introduites. (Michel Blay)

12Dans cette perspective, l’histoire des sciences devrait permettre de faire apparaître les multiples étapes du devenir historique des différentes sciences, et plus largement de la pensée scientifique. L’objectif serait alors de faire de cette histoire un outil intellectuel, tant pour ceux qui sont à l’extérieur de la discipline en question ou des sciences en général, que pour ceux qui en sont les acteurs d’aujourd’hui.

2. Les mathématiques : histoire, contingence, nécessité

13On pourrait toutefois objecter que cette conception forte du lien entre les sciences et leur histoire ne concerne que les sciences expérimentales. Le devenir historique serait incontournable dans ce domaine pour la raison simple que de telles sciences sont tributaires des expériences de laboratoire : celles-ci seraient ainsi la source du nouveau et obligeraient à prendre en compte le contexte technique et culturel. Mais alors, les mathématiques échapperaient à une telle situation : à l’interprétation toujours contextualisée des expériences de physique ou de chimie, s’opposerait l’intemporalité des théorèmes mathématiques et de leur démonstration.

14Avec les mathématiques, la tension générale que nous avons exposée au début, tout à la fois s’intensifie et se précise. En effet,

[…] en considérant les mathématiques comme science objective, on risque de nier le rôle de l’histoire de la discipline et la subjectivité des mathématiciens. Mais en considérant les mathématiques comme production humaine, on risque de ne pas bien évaluer leur caractère essentiellement objectif, nécessaire, qui en fait une science pure et donc a priori. (Jacqueline Boniface)

15Comment concilier ces deux aspects contradictoires ? Comment le mathématicien peut-il à la fois être « révélateur de nécessités », selon l’expression de Jean Cavaillès, et marquer par son « style », c’est-à-dire à la fois par son époque, sa personnalité et ses choix méthodiques, sa production mathématique ?

16Jean Cavaillès disait des mathématiques qu’elles sont « œuvre négatrice d’histoire », mais il ajoutait que cette œuvre négatrice d’histoire « s’accomplit dans l’histoire ». C’est ce rapport ambivalent de la mathématique à son histoire que Hourya Benis Sinaceur, Jacqueline Boniface et Catherine Goldstein évaluent dans leurs contributions.

Les mathématiques, dit-on, n’ont pas d’histoire parce que leur présent dévore en l’assimilant leur passé. Les théorèmes semblent vivre dans un perpétuel présent, ou du moins être toujours appréhendés au présent. (Hourya Benis Sinaceur)

17Pourtant le mathématicien « ne peut ignorer tout l’acquis qui, forcément, lui fournit le sol de ses propres applications, de ses propres démonstrations, de ses propres inventions » (idem). De même le mathématicien ne veut plus laisser au philosophe le soin de s’occuper de ce qu’est un théorème ou une démonstration :

La réflexion sur la démonstration ou la notion de vérité a été longtemps un sujet abandonné à la philosophie, aux marges des mathématiques. Ce n’est plus le cas et les mathématiques ont absorbé une partie de cette interrogation comme portion intégrante d’elle-même. (Catherine Goldstein)

18Non pas qu’il faille entrer en concurrence avec la philosophie mais simplement reconnaître que, dans certains cas, « la frontière entre ce qui est mathématique et ce qui ne l’est pas est fluctuante » (idem). Il n’est pas, par ailleurs, impossible pour les mathématiques

[…] d’intégrer, non seulement de nouveaux champs à mathématiser, mais aussi des problématiques issues de métaréflexions […]. On peut donc imaginer des mathématiciens qui ne se passent plus dans leurs recherches mêmes de l’histoire des historiens, c’est-à-dire des mathématiques qui ne se passent plus d’aucune parcelle de leur histoire. (idem)

19Il arrive aussi que les sciences donnent une place secondaire à des réalisations effectuées dans les aires culturelles peu connues. Pourtant on ne peut nier

[…] l’enrichissement par des éléments de l’histoire des mathématiques d’autres aires culturelles ayant connu des civilisations originales et fécondes dans beaucoup de domaines. Parmi elles, celles de la Chine et celle de l’Empire musulman ont connu, à partir de ce moment, une réelle réactivation de l’étude de leur histoire suivie de la réactualisation de leurs apports respectifs à travers des écrits de vulgarisation. (Ahmed Djebbar)

20Enfin, l’article sur Poincaré et les quanta nous donne un bel exemple de la richesse pour le mathématicien (et pour le physicien) d’explorer l’histoire de sa discipline.

Depuis l’erreur dans le système des trois corps jusqu’à son « échec » dans la tentative de remplacer l’hypothèse des quanta, Poincaré n’aura cessé de décortiquer le négatif pour y faire naître le constructif. (Thierry Paul)

21En examinant les deux articles consacrés par Poincaré à la question des quanta, on y découvre cette façon de travailler propre à Poincaré, et qui est « une véritable activité positive de déconstruction du négatif » (idem).

3. De la physique classique à la physique quantique : histoire, genèse, paradigme

22L’idée que l’histoire est indispensable à la compréhension et au développement d’une science peut être appréciée, nous semble-t-il, grâce aux textes consacrés au passage de la physique classique à la mécanique quantique. Le premier texte de cette section nous montre ainsi que les sciences ont un rapport singulier à l’histoire de leurs concepts. Il arrive ainsi qu’une notion centrale dans une théorie, comme la constante de Planck au sein de la théorie quantique en train de naître, change de signification au gré de la maturité de la théorie physique qui repose sur elle. En suivant son développement historique, Jean-Marc Lévy-Leblond explore ainsi les différentes significations de la constante de Planck dans la théorie quantique. Dans cette perspective, les développements historiques apparaissent comme une source inestimable pour saisir cette constante dans tous ses aspects. Ainsi, si l’on faisait abstraction de l’histoire de la physique, on risquerait de tenir comme allant de soi que cette constante soit élevée « au rang de constante universelle » ; en réalité, comme le montre Jean-Marc Lévy-Leblond, c’est une « promotion qui n’allait pas de soi à l’origine ». Même l’histoire des notations et des symboles est riche d’enseignement ! Ainsi Jean-Marc Lévy-Leblond peut-il souligner que « le passage de la constante de Planck à la constante de Dirac est bien plus qu’un raccourci pratique, dans la mesure où il permet d’obtenir des estimations correctes des ordres de grandeur quantiques au moyen de considérations heuristiques ».

23Les trois autres textes nous amènent à revisiter des jugements épistémologiques consacrés par l’histoire trop grossière et simplificatrice que l’on a souvent de la physique. Inversement, une analyse historique plus fine peut nous éviter de tels égarements ou jugements hâtifs. Ainsi, quand on regarde de près le passage de la physique classique à la physique quantique, on se rend compte que l’histoire de ce passage s’écrit différemment selon que l’on prenne ou non au sérieux le rôle de l’indétermination des grandeurs dans la théorie de la relativité :

On considère généralement que des deux « révolutions » qui ont ébranlé la physique dans le premier tiers du xx^e siècle, la théorie de la relativité d’Einstein (achevée en 1916) et la théorie quantique (dont la date de « naissance » est conventionnellement fixée à 1927), la première, la théorie de la relativité, relève encore de la physique « classique » en ceci que les grandeurs physiques y sont représentées par des fonctions univoquement déterminées de variables elles-mêmes représentées par des nombres, alors que la seconde, la théorie quantique, inaugure un mode radicalement nouveau de représentation des grandeurs physiques. (Françoise Balibar)

24Pourtant, poursuit-elle, on peut dire que « déjà en théorie de la relativité générale, les grandeurs ne sont plus univoquement déterminées » (idem).

25De même, la prudence épistémologique s’impose lorsque l’on veut opposer l’indéterminisme quantique et l’imprédictibilité classique. L’histoire de la physique, qu’elle soit l’œuvre des philosophes ou des physiciens eux-mêmes, a consacré l’idée d’une opposition entre la physique classique et la physique quantique : alors que la première est fondamentalement déterministe, la seconde contient une forme d’aléatoire intrinsèque, cette opposition rendant alors plus difficile de penser l’unité des deux types de physique. Thierry Paul propose d’examiner plus attentivement cette question et de nuancer le jugement. Dans le cadre de certaines approximations qu’il faut utiliser avec prudence, souligne-t-il, on peut ainsi « montrer comment les notions, en principe tellement différentes, d’indéterminisme quantique et d’imprédictibilité classique [peuvent] se superposer dans la limite des grands temps d’évolution couplée à la limite semi-classique » (idem).

26Enfin, les expériences récentes menées sur les inégalités de Leggett sont l’occasion de revenir sur un débat historique de la physique, celui entre Bohr et Einstein, au sujet de la mécanique quantique. De cette discussion au sommet, on a souvent retenu que la mécanique quantique nous obligeait à accepter l’hypothèse d’une action à distance, hypothèse dont on sait par ailleurs le rôle qu’elle a joué dans l’histoire de la physique classique. Mais si l’on s’appuie sur le travail réalisé autour des inégalités de Leggett, on est alors amené, selon Sébastien Poinat, à considérer qu’en mécanique quantique, il faut surtout renoncer à l’idée que :

[…] la mesure en théorie quantique révèlerait une réalité pré-constituée avant toute mesure, au sein de laquelle nous pourrions distinguer des propriétés relatives aux objets d’un côté, et les caractéristiques des appareils de mesure de l’autre. Autrement dit, ce à quoi il faut renoncer, c’est à la dualité du sujet et de l’objet.

27C’est ce point que l’histoire consacrée de la discussion entre Einstein et Bohr risquerait de nous faire manquer.

Annexe

28Pour clore ce recueil et retrouver plusieurs thématiques rencontrées dans les différents articles, il nous a semblé intéressant de joindre en annexe le texte que M. Roger Guedj a bien voulu nous transmettre. Ce texte n’a pas été prononcé lors du colloque, mais M. Guedj était présent durant les deux jours et a voulu indiquer par ce texte, qui a aussi une valeur de témoignage, la manière dont la science – ici la biologie – entretient avec l’histoire un rapport politique complexe.