Des médiévaux aux modernes

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Falāsifa et continuisme médiéval

Les philosophes musulmans développèrent l’œuvre des Grecs et des Romains (philosophie → falāsifa) en prolongeant les réflexions d’Aristote et de ses continuateurs comme Alexandre d’Aphrodisie ou Jean Philoponus. Alexandre avait défendu l’idée d’un temps unique, universel, lié au mouvement des cieux, idée reprise par Averroès (☞ temps cyclique?). Philoponnus avait critiqué le concept aristotélicien de lieu (enveloppe extérieure des objets) en montrant qu’il conduisait à une contradiction appliqué au lieu du cosmos, et redéfini le lieu comme le volume (l’extension de Descartes) occupé par un objet. Mais il ne fut guère suivi avant la fin du Moyen-Age.

Parmi les grands penseurs de ce temps:

Averroès
Averroès
  • al Kindī (801-873)
  • al Fārābi (872-950), le Second Maître
  • ibn Sīnā (980-1037) plus connu en Occident sous le nom d’Avicenne
  • al Ghazālī (1058–1111) Les intentions des philosophes, L’incohérence des philosophes
  • ibn Rušd (1126-1198) ou Averroès, le Grand Commentateur, auteur de l’Incohérence de l’incohérence, une réponse à al Ghazālī

Ils s’opposent à l’infini en acte (c’est à dire réalisé) par un argument (repris d’al Kindi à ibn Sina [Avicenne], et d’ibn Bajja [Avempace] à ibn Tufayl et à as-Suhrawardi): soit un infini en acte dont on enlève une partie finie, le reste est nécessairement plus petit, et il est soit fini soit infini, mais il ne peut pas être infini puisqu’il est plus petit que l’infini qu’il était avant, et il ne peut pas être fini car en ajoutant ce qui est enlevé, l’ensemble serait encore fini. Il ne peut donc pas y avoir d’infini en acte. al Kindi en déduit que le temps ne peut pas être infini, et qu’il y a donc eu une Création. Ses successeurs disent que l’argument interdit la coexistence d’un nombre infini d’éléments à un instant donné, mais pas la succession d’un nombre infini d’éléments.

Pythagore et discontinu
Le théorème de Pythagore et le discontinu

Un argument alors courant pour démontrer la continuité de l’espace repose sur le théorème de Pythagore: si l’espace était discret, la diagonale d’un carré serait égale à son côté, violant le théorème. La taille d’un atome (ou si les atomes sont ponctuels, la plus petite distance entre atomes) étant par définition la plus petite distance possible, la différence entre diagonale et côté est nécessairement nulle.

Un autre argument contre l’atomisme était le suivant: si les atomes ne sont pas contigus, la matière n’aurait aucune cohésion, or il existe des liquides et des solides, mais s’ils sont contigus, comment sont séparés les atomes placés de chaque côté d’un autre (si les atomes sont conceptuellement indivisibles, leur frontière est de taille nulle)?

Les philosophes chrétiens médiévaux développèrent ces idées. Duns Scot (1266-1308) argumente sur l’impossibilité de former un continu à partir d’indivisibles et, suivant Aristote, conclut de la continuité de l’espace à la continuité de la matière et au rejet de l’atomisme. Guillaume d’Ockham (1280-1349) distingue continu de contigu, et Thomas Bradwardine (1290-1349) rédige vers 1330 un Tractatus de continuo. Nicolas de Cues (1401-1464) reprit l’idée de continu divisible à l’infini en puissance mais non en acte et l’appliqua à la pratique ancienne d’approcher les courbes par des polygones et de considérer les volumes comme des superposition de cônes ou de cylindres de très petite hauteur. Cela permettait de calculer l’aire d’une ellipse, ou le volume d’un tonneau! Kepler en fit grand usage dans ses calculs planétaires.

Cues et le passage à la limite
Nicolas de Cues et le « passage à la limite »

L’idée de transformation continue d’une figure géométrique était ancienne, mais fut alors reprise: toutes les coniques dérivent les unes des autres en déplaçant la position des foyers, ou en variant l’angle entre le cône et le plan sécant.

  • continu ⇋ géométrie
  • discontinu ⇋ arithmétique

La fusion de ces deux branches des mathématiques ne se fit qu’au 17° siècle grâce aux travaux de Descartes (géométrie analytique) et à l’invention du calcul infinitésimal (différentielles et intégrales) par Leibniz et par Newton. Le statut logique et mathématiques des infinitésimaux resta cependant discutable (et discuté) jusqu’au 19° siècle et les définitions rigoureuses des nombres réels. Mais, même si leur utilisation était considérée comme hasardeuse, ils étaient cependant bien pratiques.

Le kalām: le discontinu dans la philosophie islamique

Le kalām (كلام = dialectique) est un atomisme radical. Il fut développé par l’école mutazilite puis asharite. L’école mutazilite fut fondée au 8° siècle à Bassorah par Hunayn ibn Ishaq (mort en 873), en rupture avec les premiers soufis car elle accordait une place importante à la raison à côté de la foi. Développée à la Maison de la Sagesse de Bagdad par Abu al Hudayl al Allam, conseiller du calife al Mamoun, fils d’Haroun al Rashid, elle atteint son zénith avec abd al Jabbar (935-1025).

Les mutazilites tentèrent une synthèse entre raison et révélation (au profit de celle-ci, c’étaient d’abord des théologiens) en utilisant la logique et une partie de la philosophie grecque. Le raisonnement spéculatif (al nazar) est la première obligation des hommes pour atteindre la connaissance de Dieu. Mais les mutazilites le déclarent insuffisant et la révélation demeure indispensable.

Les textes mutazilites parlent essentiellement de théologie et d’éthique, mais ils exposent une conception du monde matériel dans laquelle celui-ci est formé de substances (jawahir) ou d’atomes (ajza’) tous identiques, auxquels Dieu confère des accidents (a’rad) immatériels. Hudayl dit que les atomes sont des points mathématiques (= sans dimension) qui, isolés, n’ont d’autres accidents que leurs positions et leurs mouvements. Assemblés, ils possèdent des accidents tels que le goût, la couleur, le son, le froid ou le chaud. Le neveu de Hudayl, al Nazzam (mort en 836), s’opposa à sa théorie en défendant l’idée de matière divisible à l’infini.

L’école asharite fut fondée au 10° siècle par al Ashari (874-936) qui quitta le mutazilisme par opposition au rationalisme (tout en utilisant les concepts mutazilites) et par rejet du libre arbitre, et reprit nombre de thèses de l’école hanbalite. Les plus importants théologiens asharites furent al Ghazali (1058-1111) et Fakhr al Din al Razi (1149-1209). Né au Khorassan, al Ghazali connaissait très bien les textes mutazilites ainsi que les philosophes (falāsifa) qui prolongaient les réflexions de Platon et d’Aristote, comme al Kindi, al Farabi ou ibn Sina. Vivant à Bagdad et à La Mecque, Al Ghazali a défendu l’usage de la logique en théologie mais critiqua très violemment ses prédécesseurs dans l’Incohérence des philosophes, livre qui eut un retentissement immense dans le monde islamique. On a pu dire qu’al Ghazali avait ainsi « fermé la porte de l’ijtihad« , l’effort de réflexion, et ainsi coupé l’élan de la science en terre d’Islam ne laissant plus la place qu’au mysticisme (soufis, salafistes, wahabites).

Les asharites avaient une vision du monde matériel totalement soumis à la volonté de Dieu à tout instant. Al Ghazali dit ainsi que Dieu (re)crée le monde en permanence. Il lui semblait logique que si les instants étaient disjoints, rien ne pouvait exister entre deux instants, rien ne pouvait donc être transmis de l’un à l’autre et tout était donc dans la main de Dieu. Il admettait cependant une chaîne (apparente?) de causes et d’effets. Dans la Summa contra gentiles (1257), Thomas d’Aquin critique les mutakallimun (les asharites en particulier) sur leur atomisme radical (« occasionalisme extrême » dans le vocabulaire scolastique).

Un des plus clairs exposés du kalām est donné par Maïmonide (chapitre 73 du Guide des égarés), pour le critiquer bien sûr, mais il a eu de ce fait une grande influence sur les kabbalistes, puis Newton d’une part et Leibniz de l’autre.

Le monde ne peut être éternel car un nombre infini de jours se serait déjà écoulés, et l’infini ne peut être parcouru → il y a eu une création → il y a eu un Créateur, distinct de sa création. La Création se divise entre :

  • ce qui occupe l’espace : la matière
  • ce qui ne l’occupe pas : les accidents (couleur, odeur, force, adhésion, vie…)

La matière est formée d’un nombre fini d’éléments (→ atomes) sinon on aboutirait au paradoxe de Zénon d’Elée : un grain de blé et une montagne auraient la même taille s’ils étaient formés du même nombre (infini) d’éléments. Matière et espace n’ont qu’une très brève existence transitoire, et sont perpétuellement annihilés et recréés par Dieu qui, seul, assure la cohérence et la continuité du monde.

Les accidents différencient les atomes les uns des autres (à la base, les atomes sont tous identiques) et donnent à la matière ses caractéristiques. Événement : un accident est remplacé par un autre → changement. Dans une combustion, les accidents de feu, présents dans le bois à l’état latent, sont rendus manifestes.

Subtilités : atome + accident du mouvement + accident d’être à gauche ⇒ déplacement de l’atome vers sa gauche [c’est le but qui définit un mouvement, sémantiquement du moins] → difficultés: par exemple, dans une roue en rotation, les atomes de la périphérie ont plus de chemin à parcourir que ceux du centre → sauts d’un atome d’espace à un autre distant.

Les atomes ont une position (hayyiz), qui est un accident particulier, mais ils n’ont pas de lieu (au sens d’espace occupé, makan) et ils sont donc ponctuels (les auteurs divergent cependant sur ce point). La matière est étendue parce qu’elle est un assemblage d’atomes, donc un ensemble de positions distinctes: deux atomes définissent une longueur, quatre atomes (pourquoi pas trois?) une surface, et huit un volume. L’espace est ainsi discontinu n’étant que l’agrégat des positions occupées par les atomes (rapporté par Averroès). Le kalām requiert donc l’existence du vide entre les atomes. Mais ambiguïté entre vide et néant: le néant n’existant pas ne peut être perçu, mais un vide entre atomes (non contigus) serait perçu.

Dans le kalām (comme d’ailleurs dans la falāsifa) l’espace et le temps sont uniquement l’ensemble des relations entre objets: il est toujours question de l’espace de quelque chose, ou du mouvement de quelque chose.

L’espace étant discontinu, le mouvement est par conséquent discontinu, et par suite le temps est lui aussi discontinu, simple agrégat d’instants séparés. Le kalām affirme répondre ainsi aux objections d’Aristote contre l’atomisme, objections démontrant que le continu ne peut se résoudre en indivisibles.

  • Aristote: le temps est le nombre du mouvement, donc du mouvement de quelque chose → pas de corps, pas de temps
  • Le Coran: l’univers a été créé → le temps et l’espace n’existent pas avant la Création. Mais « avant » doit-il se comprendre dans le sens temporel ou dans le sens causal?
  • Kalam: la phrase « Dieu créa l’univers » ne peut avoir de sens que causal car l’espace et le temps ne sont que des réseaux de relations entre les objets.

Le kalām n’accorde que peu de poids aux observations ou aux expériences car les sens sont plus facilement trompés par les apparences et moins fiables qu’un raisonnement purement logique et intellectuel. Le kalām repose sur la raison, et voit la connaissance comme une fin en soi (à la différence du soufisme) mais se sépare de la falasifa (platonicienne comme aristotélicienne) sur l’idée que la monde a été créé par Dieu et sur la notion d’âme, rejetant l’idée d’âme universelle, commune à tous les hommes et de ce fait éternelle. Rejet d’ailleurs partagé (pour d’autres raisons) par le thomisme.

De l’alchimie à la chimie

Les quatre éléments ?

Ou les trois substances (Paracelse) ?

  • soufre (ce qui brûle)
  • mercure (ce qui s’exhale)
  • sel (ce qui reste)

gestation ⇋ combustion ⇋ digestion

Hermétisme

« Ce qui est en haut est comme ce qui est en bas » : le macrocosme est l’image du microcosme

Table d'émeraude
La « Table d’Émeraude » d’Hermès Trismégiste

Robert Fludd a beaucoup influencé Newton

Microcosme et macroscosme (Fludd)
Le microcosme relié au macroscosme, selon Fludd
Expériences

☞ accumulation de connaissances empiriques de la forme :

A + B (+ C +…) → D + E (+ F +…)

Par exemple, l’expérience montre que: salpêtre + soufre + charbon de bois → explosion

Poudre noire
Poudre noire

La poudre noire: une révolution militaire, mais aussi scientifique!

Chimie ?

Mais aucune théorie prédictive!

→ Critiques de Robert Boyle (The Sceptical Chymist 1661)

→ notion d’élément chimique

  • indécomposable
  • non transformable en un autre

Newton était aussi alchimiste

Le phlogiston

Comment peut-on expliquer la métallurgie, c’est-à-dire comment le feu (ou la chaleur) permet le passage du minerai de fer

Minerai de fer
Minerai de fer

au métal, un glaive par exemple:

Glaive
Glaive

Becher (1635-1682), puis Stahl (1659-1734) établirent un parallèle avec la combustion

  • combustion : bois → cendres + feu
  • calcination d’un métal → oxyde + ?
Stahl
Georg Ernst Stahl

☞ le métal perd du phlogiston (ou phlogistique) en devenant un oxyde ⇒ métal = minerai + phlogiston. Le terme est dû à Becher, Becher d’après le grec phlogistos (inflammable).

  • matériaux riches en phlogiston → brûlent facilement en laissant peu de cendres [ex: charbon de bois]
  • matériaux pauvres en phlogiston → « brûlent » difficilement en laissant beaucoup de restes [ex: métaux]

☞ interprétation de la métallurgie : oxyde + charbon → métal + cendres par transfert à l’oxyde du phlogiston du charbon, qui est donc bien plus une source de phlogiston qu’une source de chaleur.

Dans ses études sur les « airs », Joseph Priestley (1733-1804) avait distingué en 1774 deux composantes dans l’air: un air phlogistiqué, accumulant le phlogistique libéré dans les combustions (l’azote) et un air déphlogistiqué (l’oxygène) capable, lui, d’entretenir une combustion en se combinant avec le phlogistique du combustible. Scheele découvrit l’oxygène en même temps que Priestley, ainsi que Lavoisier (qui, lui, le consédara comme un corps pur et non un air phlogistiqué).

En 1783, Henry Cavendish (1731-1810) isola l’hydrogène (air inflammable) libéré par les réactions d’un métal avec l’acide muriatique (l’acide chlorhydrique). Cavendish et Priestley l’identifièrent au phlogiston. Mais Lavoisier anéantit l’idée même de phlogiston en 1783 (Réflexions sur le phlogiston) en démontrant que la présence d’oxygène était indispensable à la formation de l’oxyde et, par des mesures de masse précises, que l’oxyde de mercure était plus lourd que le mercure et que sa masse était égale à la somme des masses du métal et de l’oxygène disparu ☞ oxyde = métal + oxygène. Priestley suggéra bien que le phlogistique pouvait avoir un poids négatif (lévitation) mais il ne convainquit pas.

Lavoisier

Lavoisier
Antoine de Lavoisier (1743-1794)

Principe de conservation : « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se conserve ». Ce principe est déjà présent (qualitativement) chez Aristote : dans un changement, la forme [μορφή] change mais la substance [ὑλο] se conserve, mais il est quantifié par Lavoisier: les masses totales ne changent pas

Traité de Lavoisier
Traité Élémentaire de Chimie, par Lavoisier

Lavoisier définit les éléments comme les substances que l’on ne peut séparer expérimentalement en composantes ➛ rejet de l’atomisme ➛ liste des éléments ➛ liste des affinités: qui réagit avec quoi ? et quel est le résultat ?

Nouvelle nomenclature:

Nomenclature
Nomenclature de Lavoisier

Elle n’est pas très différente de la liste actuelle (quoique bien plus courte) mais on peut noter:

  • la présence de la lumière, comme élément à part entière
  • le remplacement de termes devenant désuets comme « air déphlogistiqué », « air empyréal », « air vital » par « oxygène » [qui engendre l’acidité], ou « gaz inflammable » par « hydrogène » [qui engendre l’eau]
  • le classement des diverses « terres » en terres calcaires (« chaux »), siliceuses (« silice »), le rassemblement de l’alun et l’argile dans l’alumine, etc.
  • l’absence du phlogiston, Lavoisier ayant montré que calciner un métal ne le décomposait pas mais formait au contraire un élément composé, un oxyde métallique
  • la présence du calorique

Le calorique

Chauffer de la glace la fait fondre mais n’augmente pas (immédiatement) sa température, en raison de la l’existence d’une chaleur latente de fusion (due à l’énergie nécessaire pour amener la rupture des liaisons moléculaires) ➛ idée que la chaleur est une notion distincte de la température.

Black (1761) : eau = glace + calorique et vapeur = eau + calorique. Dans cette approche, le calorique est un élément chimique comme un autre (➛ ni créé ni détruit mais conservé dans toute transformation). Le passage de la chaleur d’un corps chaud à un corps froid s’interprète comme une simple diffusion du calorique d’un corps riche en calorique à un corps pauvre en calorique. Il n’était pas impossible d’ailleurs que le calorique soit auto-répulsif (à la manière des charges électriques de même signe).

Idée réfutée en 1798 par Benjamin Thomson, comte Rumford (1753-1814) qui démontra que l’on pouvait facilement générer des quantités illimitées de chaleur, et donc en principe de calorique, par simple frottement. Il en déduisit que la chaleur était une forme de mouvement de la matière, sans toutefois poser explicitement la conservation de l’énergie totale (cinétique+thermique), ce que firent Julius Robert von Mayer en 1842 et James Prescott Joule en 1843, ni tenter d’estimer l’équivalent mécanique de la chaleur (ce que fit Joule en 1845). La non-conservation du calorique en rendait la notion inutile, mais les résistances furent fortes et la théorie du calorique fut encore utilisée par Carnot en 1824 pour établir ce qui devint le second principe de la thermodynamique.


Contact: lettreani
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