Jean-Claude DIEBOLT
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Billet de blog 5 oct. 2021

L'enjeu citoyen d'accéder à une histoire des sciences

Les sciences ne se diffusent pas. Enseignement et formation limitée des journalistes renvoient aux possibles vulgarisation efficaces. La modernité croule sous les technologies. L'enjeu : différencier l’utilitaire (contestable) des engins, de l’utilité humaine-sociale à s’approprier conceptions et théories aptes à nous faire dépasser les clichés simplistes occupant l’espace médiatique.

Jean-Claude DIEBOLT
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Ce blog est personnel, la rédaction n’est pas à l’origine de ses contenus.

Si on se livre à une rapide histoire des sciences - très, incomplète ! -, on dégage trois séries d’apports qui initient des corpus scientifiques en progression. Leur historique fait procéder à une anamnèse, à savoir une opération cognitive extrayant de l’oubli des ensembles de théorisations.

Entre l’Antiquité et le 20° siècle, on va brièvement présenter 4 anamnèses, traduisant 4 étapes dans les avancées scientifiques.

De l’Antiquité à la Renaissance : Euclide, avec ses « Eléments », conçoit des rapports sur la proportionnalité, Pythagore établissant les modalité du théorème. avec la diagonale du triangle rectangle et celle de l’axiome des parallèles. Aristote fournit un canevas épistémologique avec ses 4 causes (matérielle, formelle, efficiente ou motrice, finale), et constitue la logique par sa classification des propositions qu’il combine en syllogismes. L’Islam invente ensuite la notation chiffrée (les « chiffres arabes » et non plus romains), l’algèbre : l’Inde crée le zéro ; en Italie sont mises au point des opérations arithmétiques (multiplication et division). A côté de ces fragments de théorisations, figureraient des émergences mais intuitives, sans la rigueur scientifique, à classer parmi des savoirs, utiles, préparatoires à des synthèses futures. Ainsi pour l’idée atomiste, les calendriers, les horloges pour mesurer des intervalles d’une temporalité linéaire…

Cet ensemble initial nous mène à un deuxième, un saut entre 17° et 19° siècles. Descartes apporte la géométrie analytique, par synthèse entre algèbre et géométrie, discipline grâce à laquelle deviennent calculables les propriétés des figures et courbes, mises en équations. Parallèlement, Leibniz invente le calcul infinitésimal et Kepler substitue l’ellipse aux cercles et à leurs épicycles qui compliquaient inutilement la description du mouvement des planètes. Grâce à ce modèle, combinant axes et durées des parcours, Newton formalise les facteurs essentiels de la première des 4 forces que va analyser la physique, la gravitation.

Pour le débutant, l’exercice n’est pas mince de différencier le poids (mesuré en newtons) de la masse (exprimée en kilogrammes) ; tout en décidant à quels phénomènes s’appliquent ces deux variables (attraction entre corps célestes, déplacements à la surface de l’un d’eux…). Donc, d’abord identifier des variables (vitesse, accélération, distance, masse, poids…) ; puis les relier grâce aux opérations qui ont demandé des siècles pour se formaliser. En résultent des équations permettant de calculer des phénomènes physiques. Par Newton, deux modalités de la gravitation : pesanteur et attraction. (Poids = m x G – une constante- pour savoir combien notre corps pèse sur terre et sur la lune ; et m1 x m2 / d pour rendre compte de l’attraction terrestre exercée sur la lune).

Attention, il n’est pas question de se vouloir spécialiste d’une science ! Pour nous, héritiers des Lumières, leur Encyclopédie, l’ambition s’ajuste à l’idéal du 17° siècle, celui de « l’honnête homme ». La discipline rationnelle qui est mobilisée est l’épistémologie, un volet réflexif de la métaphysique, laquelle est à réviser à mesure des inventions logiques et méthodologies de sciences nouvelles se forgeant un objet à partir de la complexité des réalités à structurer.

Voyez qu’on est loin d’une « philosophie » qui navigue parmi des généralités qu’elle n’analyse pas rigoureusement ! Constituer des connaissances rationnelles renvoie à la Critique kantienne de la Raison Pure, ses principes, ses catégories logiques, qui établissent un cadre dénommé « transcendantal » de phénomènes explicables, dans lequel développer des théories expérimentales.

Observons que la première des sciences, « la » logique, n’est pas unifiée, reste éclatée entre quatre systèmes distincts. A la logique des syllogismes d’Aristote classés en fonction de leurs quatre types de propositions succède la logique transcendantale kantienne qui affine un tableau de catégories assorties d’axiomes de l’intuition, d’anticipations de la perception et d’analogies de l’expérience (où espace-temps s’ajustent aux concepts purs par schématisme). Hegel reprend la dialectique de Kant, appliquée aux catégories mais sans respecter les paralogismes décelés par son prédécesseur. Enfin, une logique axiomatique émerge au 20° siècle, sous l’égide entre autres de Bertrand Russel et de Frege, dégageant des foncteurs de vérité, outre Gödel avec ses théorèmes de complétude et d’incomplétude décidant de la cohérence des démonstrations.

Rappelons l’impuissance du non-spécialiste à maîtriser le détail de logiques contemporaines dans leurs calculs, mais il suffit de noter leurs résultats pour en déduire qu’ils ne s’appliquent pas aux trois autres systèmes. L’unification limitée caractérise toutes les sciences, comme on le verra…

L’incomplétude semblerait absente de l’autre science « formelle » que les sciences de la matière inerte vont s’approprier comme outil privilégié pour calculer des propriétés spécifiques aux réalités physiques. Incapable, faute de formation spécialisée, de dégager des commentaires valides, il me faut me borner à une description.

D’abord sur les types de nombres… Les ensembles N (entiers naturels), Z (entiers relatifs, au signe soit positif, soit négatif), D (décimaux), Q (rationnels, constitués de fractions), R (réels, dits « transcendants », tels sinus, pi), C (complexes)… Une liste ne suffit pas : il faudrait savoir appliquer ces propriétés numériques aux calculs : sur les courbes, à l’aide des axes de coordonnées, sur les solides, les figures (cercles, quadrilatères). Touts ces domaines ont leur utilité par leurs applications technologiques, en mécanique particulièrement, pour fabriquer des machines, dessiner leurs plans…

Prenons de la hauteur épistémologique, ce qui fait perdre la rigueur scientifique du détail mais conditionne la compréhension de ce qui constitue un corpus des sciences. Le concept de masse dirige les recherches en direction du nombre et de la composition des atomes, constituants de cette quantité physique. Immense champ d’analyse !

On y verrait défiler les particules internes aux atomes, 3 nouvelles forces qui régissent leurs interactions (force électro-magnétique, unifiée par Maxwell), ainsi que constituant les particules infra-atomiques. Il est vertigineux de découvrir que l’infiniment petit dans lequel on s’aventure ne se dissocie en rien de l’infiniment grand dont il fait comprendre les lois.

On se bornera donc à survoler le laborieux et patient travail de mise en évidence de particules élémentaires, tels fermions, bosons et hadrons, classés en trois familles, des plus légères (dont celles de neutrinos problématiques car sans masse, a-t-on déduit) aux plus lourdes, les gluons, jusqu’au boson de Higgs censé fournir leur énergies à toutes. Les chercheurs en physique quantique me pardonneront ces approximations, considérant qu’elles tentent de mettre à la portée de tous des logiques étrangères à nos perceptions ! Le monde des particules élémentaires requiert des jongleries formelles étranges à l’échelle des vécus. « Spin, superposition d’états, réduction du paquet d’ondes, antimatière et violation de CP, c'est-à-dire de la combinaison de la symétrie C (symétrie de conjugaison de charge) et de la symétrie P (symétrie de parité) » : exemples du jargon en usage dans la « chromo-dynamique quantique » dont les significations échappent au non-spécialiste. Et pourtant, dans notre informatique courante se préparent des calculatrices quantiques, qui vont étendre indéfiniment les pouvoirs d’algorithmes qui conditionnent nos comportements. Que restera-t-il alors de nos « démocraties » ??

Ajoutons une brève incursion dans l’infiniment grand. Là aussi, nos connaissances se heurtent à des barrières dont on ignore si elles sont franchissables. La théorie du Big Bang réserve toujours des mystères non résolus. Sa vérification par un « fonds diffus fossile », laisse inexpliquées nombre de ses hypothèses. Du « mur de Planck » initial en-deçà duquel on ne peut remonter (espace à n dimensions, « vide » où s’élabore une nucléosynthèse primordiale), aux 13,8 milliards d’années qui succèdent, la primauté d’une résiduelle matière sur leur annihilation mutuelle avec l’antimatière, une phase d’inflation cosmique, l’existence prédite mais non vérifiée de particules superlourdes, invoquées pour rendre compte de « matière et énergie grises ou noires » nécessitées par des phénomènes gravitationnels constatés, l’ignorance de la courbure de l’espace au-delà d’un univers observable qui borne notre horizon.

Infiniment petit et infiniment grand nous ont projetés dans des structures échappant à notre perception. Elles nous confrontent à deux difficultés. D’une part, l’exploration de ces deux « infinis » n’est faisable qu’à l’aide de machines sophistiquées, ce qui induit une confusion malheureuse entre science (théorie) et technologie (expérimentation par la médiation de machines).

La physique post-newtonienne repose sur une technologie des accélérateurs, de leurs détecteurs, des télescopes par ondes, infra-rouge, etc. La spectrographie et les décalages vers bleu ou rouge des mouvements, a fini par fournir la maîtrise d’une « lumière cohérente », sous la forme de lasers ; ou encore, les plasmas de la nucléosynthèse ont inauguré des microscopes électroniques, des fabrications de puces à l’échelle subatomique… Culturellement, il était inévitable que « science » s’identifie à « technologies », mais abandonne par là-même sa qualité d’activité cognitive. L’intelligence fabricatrice, dirait Bergson, l’a emporté sur la maîtrise du sens et leurs intuitions fines. Ce qu’Alain complète par « Tout l’esprit est dans la machine, et nous restons sots ».

Je glisserai pudiquement sur la complication intellectuelle que représentent la double « relativité », restreinte et générale, que nous soumet Einstein. On notera que reste en suspens l’unification de la « théorie standard », avec ses « cordes ». Et on opèrera un zoom sur un domaine de la physique qui nous introduit à un saut qualitatif dans l’historique des sciences. Au 18° siècle, émerge une discipline qui porte sur « l’infiniment complexe », autrement dit sur le monde des vivants. Darwin formalise sa théorie de l’évolution des espèces. Avec lui, des objets inédits s’offrent à des analyses non mécanistes.

Le linéaire du Big Bang réduit la durée à un successif fléché par lequel l’expansion de l’espace-temps obéit à une entropie qui le refroidit inexorablement, la gravitation étant impuissante à maintenir soudées les molécules, les corps physiques retournant à leurs éléments atomiques… Soit, mais les organismes vivants ? Ils évoluent à l’opposé des corps inorganisés, même s’ils existent chimiquement, car la chimie organique est guidée par des fonctions vitales répondant à des finalités programmées, la genèse de ses individus, leurs développement obéit à une « néguentropie » inversant l’entropie, puisqu’une cellule souche, un ovocyte, va se démultiplier selon des codes inscrits dans ses gènes…

Dans le cas de la biologie, incluant la zoologie, la double hélice formalisée par Watson et Crick en 1953, apporte une structuration scientifique à un principe de finalité qui occupe la Critique de la faculté de juger de Kant. Il la dédouble en interne et externe, or les quatre bases A, C, G, T disposées sur chaque branche de la double hélice génétique, chargées de se joindre en gènes répondent à un code. Tiens donc, on aurait affaire à un langage ?? Que nenni ! Un codage ne suffit pas à expliquer le fonctionnement de signes organisés en langues, par une « double articulation ».

En zoologie, un chantier encore largement ouvert, amorcé par Jean-Marie Pelt, regarde la frontière indécise dans les vivants entre végétaux et animaux. Pensons ici au rôle central de la photosynthèse, productrice de glucides énergétiques chez la plante, captant le dioxyde de carbone et libérant de l’oxygène…

A l’interne, eu égard aux fonctions inscrites dans leurs organes par leurs gènes, la finalité remplit des missions vitales : alimentation, défense immunitaire, locomotion, reproduction, sont stimulées par un métabolisme sur lequel on peine à faire fonctionner une logique autre que biochimique

Pire encore, le vivant nous conduit à envisager la coordination entre les fonctions organiques, assurée chez les mammifères par l’ensemble moelle épinière et cerveau. On a beau en décrire les lobes, y repérer des liaisons synaptiques entre neurones, nous échappe comment s’articulent des phénomènes biologico-chimiques (influx, etc.) avec les résultats psycho-moteurs tels que Deleuze les classe (percepts, affects, fonctifs, concepts).

Le mystère de réalités immatérielles mais néanmoins inscrites dans des organismes, des milieux vivants, des territoires géographiques, a suscité, à partir du milieu du 19° siècle, une troisième anamnèse qui a fait émerger quatre disciplines scientifiques inédites. Hélas, un positivisme abusé largement par l’industrialisation massive de l’époque, a comme kidnappé ces avancées scientifiques. Il faudra la quatrième anamnèse des années 1970, pour que des Bourdieu, Barthes, Lévi-Strauss, Lacan, reprennent les apports majeurs du 19° siècle et les enrichissent d’analyses nouvelles.

Centrale en est la linguistique, élargie en sémiologie. Celle-ci nous instruit sur 5 types de signes grâce à Henri Wallon : signaux et indices conviennent à tous les vivants, déclencheurs de réactions et repérant des traces significatives d’intentions (par mimiques, postures) ou de proies à chasser. En revanche, à partir des simulacres et des symboles se constituent des langages dits « motivés », tels que Christian Metz en a dégagé des « variables » en contestant la conception trop étroite de Ferdinand de Saussure sur les « signes arbitraires » à « double articulation », le couple signifiant/signifié (ce que je veux dire) désignant un référent extérieur (de quoi je parle).

En propre, une langue diffère des images en ce qu’elle nous instruit, par Noam Chomsky en particulier, sur les 5 structures d’une langue (phonétique, lexique, syntaxe, sémantique, rhétorique). Coordonnées en combinatoire, chacun détient par elle l’aptitude de juger par « bon sens ». Ainsi, phonétique n’est pas prononciation, lexique n’est pas vocabulaire, syntaxe n’est pas grammaire, sémantique n’est pas dictionnaire, rhétorique n’est pas sophistique.

Toutefois, parant des usages collectifs et individuels des langues, neuf langages s’engendrent : discussion, débat, dialogue, polémiques sophistiques, deux expressions affectives (émotions et passions), création poétique et littéraire, serment, didactique et conversation. Prennent place ici les analyses de Jakobson sur six « fonctions », et l’étude d’Oswald Ducrot sur les « actes de langage ».

Une sociologie, fondée par Durkheim, interprète les indices de mœurs collectives afin de formaliser les structures d’un droit pénal où les délits sanctionnent les « états forts de la conscience collective », tandis qu’un droit contractuel fixe les règles des échanges commerciaux et civils. (Lévy-Bruhl pour sa part, dans le Traité de Sociologie de Gurvitch, expose les 4 dimensions d’un droit social qui ne se réduit surtout pas à la loi, car la coutume, la jurisprudence, la doctrine, agissent autant sur les normes en vigueur).

Par « De la division du travail social », Durkheim fournit une distinction majeure, qui exige d’être reprise et actualisée de nos jours, entre « solidarité mécanique » des corporatismes et communautarismes fissurant et fracturant la cohésion sociale, et « solidarité organique » par laquelle un travail coopératif, où chaque métier se soude aux autres, au-delà de hiérarchies professionnelles plaquant des statuts abusifs. Bourdieu, avec les habitus et la mise en évidence des héritages culturels qui conditionnent une réussite scolaire injuste, bloquant les mérites démocratiques, ouvre des champs fructueux à développer.

En psychologie, on retiendra Piaget et Wallon traçant les « stades de développement cognitif » qui balisent les acquisitions de l’enfant à l’adulte. Sont essentiels leurs analyses de l’égocentrisme et du syncrétisme, les deux types de pensées illusoires que sont animisme et artificialisme où sont projetés des imaginaires sur les réalités vivantes et technologiques. Quant à Freud et Lacan, ils vont dévoiler les processus d’un inconscient de refoulement, ses complexes, fixations, depuis les lapsus jusqu’aux pathologies, en passant par les rêves.

Une quatrième science ouvre un champ d’exploration inédit sur des civilisations autres que la nôtre, restreinte à accumuler des biens monétaires, à les faire croître en empires : l’ethnologie. Lévi-Strauss, au 20° siècle, renouvelle les ethnographies antérieures sur la Mélanésie et son potlatch, outre Marcel Mauss et son « Essai sur le don » qui invite à confronter les systèmes d’échanges en vigueur dans des cultures hétérogènes. Par « Tristes Tropiques » et « L’anthropologie structurale », Lévi-Strauss nous initie aux rites, à l’efficacité symbolique, par quoi comprendre les pratiques actuelles du chamanisme, entre autres. Echanges de mots, de femmes, de biens, décortiquent communications, mariages, commerces.

Au 20° siècle, Roger Caillois sur la fête à réinstituer contre la fête noire de la guerre ; René Girard nous édifie sur le Bouc émissaire, projection aveugle d’une opinion mystificatrice échouant à se purger de son mal ; Leroi-Gourhan exhume la généalogie de l’outil, de la station debout qui libère nos mains et l’horizon. Sans oublier Roland Barthes et son « Mythologies » décryptant l’imaginaire qui baigne nos espaces publics modernistes. Enfin, Simondon, par « De l’existence des objets techniques » analyse le geste artisanal face à la machine…

En conclusion (provisoire, l’ampleur et la complexité du sujet réclamant d’y revenir par fragments plus digestes, ciblés, on relèvera deux idées directrices à assimiler. La première : au contraire des savoirs érudits (histoire, économie, écologie, politique, droit) qui entassent des contributions fragmentées, juxtaposées, les sciences se développent. Autrement dit, les inventions théoriques élargissent les synthèses opérées sans abolir le vrai antérieur. Les relativités einsteiniennes n’abolissent pas le local newton nien. La seconde : les déficits de l’enseignement, auxquels ne remédient pas des outils de communication (Internet, dont le Wikipédia consultable ne l’est que sur des points isolés ; et l’Encyclopédia Universalis en une trentaine de volumes s’avérant peu ou non accessible sur les sciences par sa déchiffrabilité problématique pour les non-initiés). En conséquence, les citoyens, aux diplômes de niveaux inégalitaires et non généralistes, sont livrés à un environnement quotidien d’appareils de plus en plus sophistiqués dont les mécanismes leur échappent. A l’ère de la machine à vapeur, la thermo-dynamique pouvait circuler massivement ; désormais, notre culture est technocratique, occultant ainsi les connaissances qui rendent les jugements autonomes. A SUIVRE…

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