OT RON PAIE

Maupertuis reprenait, en somme, la tradition pythagoricienne et képlérienne. L'Univers n’est pas bon, il est beau. On y discerne moins la trace d’une volonté bienveillante envers les hommes que celle d’une intelligence lucide. Les yeux trop intéressés du moraliste essayent en vain de discerner dans quelques détails le but humain de l'Univers. En revanche, le mathématicien et le physicien s’émerveillent de la prudence et de l'esprit de moindre dépense qui se manifestent sous le déterminisme universel. Maupertuis, avec le secours d’Euler, s’efforça de rattacher l'attraction newtonienne au principe de moindre quantité d’action (1) et de promouvoir sa formule au rang de principe d’explication universel des lois de la nature. N’est-il pas remarquable de constater que, de même que Képler chercha dans les rapports musicaux des orbes planétaires une interprétation qualitative et humainement émouvante de la géométrie impassible de Copernic, Maupertuis chercha, également, dans le principe de moindre action une interprétation qualitative et humainement émouvante de la dynamique de Galilée et de Newton ? Tant il est vrai que, toujours et partout, les hommes ont cherché à attribuer quelque attribut et quelque souci éthique ou artistique à Dieu, principe d’explication de la nature physique.

Mais les théories de Maupertuis étaient trop abstraites pour émouvoir les âmes non-mathématiciennes et connaître une vraie fortune. Voltaire, qui se disputa fort avec Maupertuis en 1752, accabla de ses brocards, dans l'Histoire du D' Akakia, l'affirmation de l’homme de St-Malo, « qu’il n’y a pas d’autre preuve de l’existence de Dieu qu’une formule d’algèbre »,. « qu’il n’y a pas d'autre preuve de l'existence de Dieu que dans Z égal à BC, divisé par A plus B » (2). Voltaire

() Lettres, XI et XII. Œuvres, II, 281 et 288.

(2) Préface à la Diatribe du D' Akakia. Œuvres de VOLTAIRE, éd. Beuchot, XXXIX, p. 475, note, et 482. Maupertuis était né à Saint-Malo.

reste fidèle au Dieu de Newton qui choisit librement les orbes des planètes et il croit pouvoir échapper facilement au mécanisme universel par des considérations sur la structure particulière de l'Univers, sur l'horloge qui réclame un horloger. C’est pourtant vers des Cosmogonies purement mécanistes, à la mode cartésienne, que les savants de la seconde moitié du xvin° siècle vont s'orienter de plus en plus, dans leurs efforts pour rendre compte de l’état actuel de l'Univers. L’effort de Maupertuis pour trouver, dans le principe de moindre action, une base mathématique pour l’idée d’un choix divin dans la Nature et un dernier refuge pour la notion de Providence et de Volonté divine parut aux mathématiciens une thèse insuffisamment démontrée et aux théologiens un argument insuffisamment émouvant. Il fut donc vite oublié au profit de conceptions purement mécaniques de la genèse de l'Univers. La tentative que Newton avait rejetée comme contraire à la saine philosophie (1) : établir, à coup d’hypothèses, une cosmogonie mécaniste du système du monde va provoquer des efforts sans cesse renaissants, de Laplace à nos jours.

Cosmogonie : Ce mot cher à la philosophie grecque allait désigner, en effet, une branche moderne de la science de l'Univers à qui était réservé un grand avenir. Depuis que Newton avait formulé les lois du monde sidéral et que les distances, les masses, les. orbites, les vitesses des astres étaient soumises au calcul le plus précis, les astronomes pouvaient se hausser à une interrogation nouvelle et demander si les positions relatives actuelles des corps célestes furent éternellement identiques à elles-mêmes, ou si

.(@) Voir la préface de Roger Cotes aux Principes Mathématiques, p. XXI de la trad, du Châtelet.

elles ne constituent qu’un état transitoire au sein d’un incessant devenir. Newton avait énergiquement défendu la première de ces deux thèses. Il avait vu, dans la structure actuelle du Système Solaire, une preuve péremptoire de l’immuable sagesse divine. La gravitation peut conserver l’ordre cosmique, elle ne peut l’engendrer.

Mais les progrès de la mécanique céleste au cours du xvui siècle allaient montrer que l'équilibre et l’ordre cosmiques pouvaient être conservés et peutêtre même engendrés par des causes mécaniques d’une manière plus parfaite que Newton ne l’avait soupconnée. Newton, en effet, s’était inquiété des perturbations que le temps devait nécessairement apporter dans le mécanisme du Système Solaire. Il lui était apparu que la seule gravitation était impuissante à conserver indéfiniment l’ordre primitif. Il avait postulé l’activité intermittente d’un Dieu rebouteur pour rétablir, sur les points de friction, les conditions premières d'équilibre. Or, dans deux mémoires sur les Inégalités des planètes et des satellites et sur les Variations séculaires des orbites des planètes, parus en 1784 et en 1789, Laplace montra que les inégalités séculaires engendrées par l’action réciproque des masses planétaires sont constamment renfermées dans d’étroites limites et finissent par s’annuler d’elles-mêmes au cours de périodes définies. Les contemporains de Newton avaient cru que le mouvement de Saturne connaissait un ralentissement séculaire et celui de Jupiter une accélération séculaire. Laplace montra qu’il s’agissait d’une oscillation périodique :

« Il est certain, écrit Laplace dans son Exposition du système du monde, que les éléments du système planétaire sont ordonnés de manière qu’il doit jouir de la plus grande stabilité, si des causes étrangères ne viennent point la troubler. Par cela seul que les mouvements des planètes et

des satellites sont presque circulaires et dirigés dans le même sens et dans des plans peu différents, ce système ne fait qu’osciller autour d'un état moyen dont il ne s’écarte jamais que de quantités très petites. Les moyens mouvements de rotation et de révolution de ces divers corps sont uniformes et leurs distances moyennes aux foyers des forces principales qui les animent sont constants ; foules les inégalités séculaires sont périodiques. Il semble que la nature ait tout disposé dans le ciel pour assurer la durée du système planétaire par des vues semblables à celles qu’elle nous paraît suivre si admirablement sur la terre pour la conservation des individus et la perpétuité des espèces (1).

« La constance des moyens mouvements des planètes et. des grands axes de leurs orbites est un des phénomènes les plus remarquables du système du monde. Tous les autres éléments des ellipses planétaires sont variables ; ces ellipses s’approchent ou s’éloignent insensiblement de la forme circulaire ; leurs inclinaisons sur un plan fixe et sur l’écliptique augmentent ou diminuent ; leurs périhélies et leurs nœuds sont en mouvement. Ces variations produites par l’action mutuelle des planètes s’exécutent avec tant de lenteur, que, pendant plusieurs siècles, elles sont à peu près proportionnelles aux temps (2). »

Laplace conclut que la seule loi de la gravitation suffit à expliquer la stabilité indéfinie de la structure du Système Solaire, car cette loi rend compte de l’origine des inégalités séculaires des orbites planétaires et elle en établit le caractère périodique.

« En général, lorsque j’eus reconnu ces diverses inégalités et déterminé, avec plus de soin qu'on ne l’avait fait encore, celles que l’on avait déjà soumises au calcul, je vis tous les phénomè-

() Exposition du Système du Monde, liv. V, ch. VI dans Œuvres complètes de Laplace, éd. de l’Académie des Sciences, Paris, 1884, t. VI, p. 477.

(2) Exposit. du Système du Monde, li. AVS che AT ep 0216.

nes observés dans le mouvement de ces deux planètes [Jupiter et Saturne] s’adapter d’euxmêmes à la théorie : ils semblaient auparavant faire exception à la loi de la pesanteur universelle, et maintenant, ils en sont une des preuves les plus frappantes. Tel a été le sort de cette brillante découverte de Newton, que chaque difficulté qui s’est élevée a été pour elle le sujet d’un nouveau triomphe, ce qui est le plus sûr caractère du vrai système de la nature (1). »

Laplace retirait ainsi au Dieu de Newton une de ses fonctions, celle de Conservateur de l’ordre cosmique, de Réparateur de la machinerie céleste. Il allait lui retirer aussi la seconde, celle de Fabricant responsable, d’Auteur conscient et d’Animateur dynamique de l'Univers ordonné. Sans doute, Laplace semblait, au premier abord, tomber dans une contradiction de pensée manifeste, en émettant l'hypothèse qu’un processus mécanique temporel avait pu engendrer le Système Solaire alors qu’il démontrait, par ailleurs, l’immutabilité et la stabilité séculaires du même système. Laplace, perfectionnant Newton, n’avait-il pas démontré que le Système Solaire n’avait pas d'histoire et constituait un ensemble entièrement cyclique ? Laplace ne parlait-il pas lui-même de la Grande Année de huit siècles que déterminent les mouvements moyens de Jupiter et de Saturne (2) ? Laplace n’eût-il pas été logique avec ses calculs en postulant un monde créé, une fois pour toutes, par une Intelligence divine plutôt qu’engendré par un lent devenir mécanique ?

Un Newton, écrivant vers 1700, en eût jugé ainsi, sans doute. Mais Laplace ne vivait plus à une époque où il parût indispensable de comprimer la vie de l'Univers dans les cinq ou six millénaires de la chronologie biblique. Le xvin siècle avait découvert que

OAI bId, p.223:

(2) Exposit. du Système du Monde, p. 224.

l'Univers a deux dimensions infinies. A côté de l’immensité de l’espace stellaire qu'aucun Ciel Empyrée ne circonscrivait, il fallait proclamer l’immensité du temps, à laquelle aucune date humainement déterminable ne pouvait servir d’origine première. Laplace voit dans la structure actuelle du système solaire, un état d'équilibre heureux, particulièrement stable, mais il émettra des doutes sur son caractère définitif. Sans. doute, ce savant sait que la science peut affirmer, avec une certitude plus entière, l’immensité actuelle de l’espace que l’immensité des temps écoulés. Toute hypothèse cosmogonique échappe à la vérification expérimentale. Aussi Laplace a-t-il confiné dans une Note, remaniée à plusieurs reprises, ses vues sur les origines mécaniques possibles du Système Solaire. Il à marqué ainsi le caractère aventureux et extrascientifique que revêtait, à ses yeux, toute tentative d’explication cosmogonique.

Laplace reprend et développe toutes les considérations de Newton sur le caractère exceptionnel de la structure mécanique du Système Solaire. Il affirme avec autorité qu’ « une cause primitive a dirigé les mouvements planétaires » (1). Mais cette cause estelle personnelle ou impersonnelle, finaliste ou mécanique ? Avons-nous besoin de l'hypothèse Dieu ou bien pouvons-nous nous en passer ? Nous pouvons nous en passer, estime Laplace (2). Il critique le raisonnement de Newton sur ce point. L’arrangement des planètes pourrait être un simple « effet des lois du mouvement ».

(1) Exposit. du Système du Monde, p. 476.

(2) On sait que la réplique attribuée à Laplace, interrogé par Napoléon sur le rôle qu’il donnait à Dieu dans son système : « Sire, j’ai pu me passer de cette hypothèse. », est apocryphe et n’a aucune base historique. Mais il est certain que Laplace à écarté en termes formels la théologie astronomique

si MOI dans son Exposition du Système du Monde, liv. I. ch. VI.

< Peut-on affirmer, écrit-il, que la conservation du système planétaire entre dans les vues de l’auteur de la nature ? L’attraction mutuelle de ces corps ne peut pas en altérer la stabilité, comme Newton le suppose, mais n’y eût-il, dans l’espace céleste, d’autre fluide que la lumière, sa résistance et la diminution que son émission produit dans la masse du Soleil doivent, à la longue, détruire l’arrangement des planètes, et pour le maintenir, une réforme deviendrait, sans doute, nécessaire. Mais tant d’espèces d'animaux éteintes, dont M. Cuvier a su reconnaître, avec une rare sagacité, l’organisation dans les nombreux ossements fossiles qu’il a décrits, n’indiquent-elles pas dans la nature une tendance à changer même les choses les plus fixes en apparence ? La grandeur et l’importance du système solaire ne doivent point le faire excepter de cette loi générale (1). »

Ainsi, le Système que nous connaissons, si stable qu'il soit, n’est qu'un état transitoire. Quel est l’état qui l’a précédé et qui a pu engendrer la structure que nous observons ? Laplace, dans la Note VII de son Exposition du Système du monde, expose sa célèbre hypothèse d’une nébulosité originelle en rotation. Cette rotation primitive engendrera tout naturellement la force de translation, l’impulsion transversale dont les futures planètes seront animées — force antagoniste à celle de la gravitation dont Newton était tenté d’attribuer l’origine au bras de Dieu lui-même. Une fois accordée cette nébuleuse solaire en rotation, Laplace ne fait plus appel qu’à des lois physiques connues, et surtout à la gravitation, pour retracer les étapes de l’évolution cosmique. La nébuleuse, en se refroidissant, va se contracter. À mesure qu’elle se contractera, sa vitesse de rotation augmentera, en vertu du principe des aires. Au cours de cette évolution, elle abandonnera des zones de vapeurs animées

(1) Ibid, p. 480.

de vitesses différentes. Ces zones formeront des anneaux concentriques circulant autour du Soleil dans le même plan. Chaque anneau, par suite d’irrégularités diverses, se fragmentera et donnera naissance à « une seule masse sphéroïdique de vapeurs, circulant autour du Soleil, avec une rotation dirigée dans le sens de sa révolution ». (1). Telle est l’origine probable des planètes et du Système Solaire. Un mécanisme analogue de condensation des noyaux planétaires explique l’origine des satellites.

Ce qui caractérise l'hypothèse de Laplace et n’a pas médiocrement contribué à son succès, c’est son effort pour faire sortir l’hétérogène actuel d’un homogène primitif. Stallo a dit que les théories de Laplace furent acceptées avec enthousiasme pour des raisons moins physiques que métaphysiques, à cause de leur tendance à dériver le multiple de l’absolument simple, le divers de l’absolument uniforme (2). La tentative cartésienne de reconstruire l'Univers avec l’espace et le mouvement était reprise. Le brouillard originel, « nébulosité tellement diffuse, dit Laplace, que l’on pourrait à peine en soupçonner l'existence (3) », ressemblait à l’espace cartésien. Laplace semble même, à en croire certains de ses interprètes (4), avoir songé à rattacher le mouvement de rotation de la nébuleuse primitive à la seule action des forces de gravitation qui engendreraient des mouvements intérieurs dans la matière nébulaire, et à ramener ainsi à l'unité les forces antagonistes qui engendrent les mouvements planétaires. Laplace est persuadé, comme Descartes, que l'histoire va toujours de l’homogène à l’hétérogène et qu'il est possible de remonter le cours du temps jus-

(1) Exposit, du Système du Monde, p. 502.

(2) STALLO, — La Matière et la Physique moderne, trad. française, p. 231 et 399, cité par Busco : Op. cit, p. 105. (3) LaPLAcE. — Op. cit, p. 500.

(4) Busco. — Op. cit. p. 104.

qu'à une simplicité primaire de l'Univers, au delà de laquelle il n’y a que Dieu. Un auteur contemporain, du Ligondès (1), a exprimé l’ambition commune de beaucoup de cosmogonistes dans les lignes suivantes que Laplace n’eût pas désavouées: « On doit, en remontant assez haut dans le passé, revenir successivement à des états de plus en plus simples, jusqu’à un état initial qui ne puisse lui-même dériver d’un autre plus simple et pour lequel on soit obligé de recourir à l’intervention divine, c’est-à-dire à la Création. Une hypothèse cosmogonique, pour être complète, doit pouvoir nous conduire jusque-là, et nous ramener ensuite mécaniquement, si j'ose le dire, à l’état actuel »

Si tel est le type idéal d’une cosmogonie mécanique, il faut reconnaître que pareil programme sera bien malaisé à exécuter d’une façon satisfaisante. Le savant éprouvera toujours une difficulté extrême à expliquer pourquoi une matière, supposée homogène au point de départ, connaît un processus indéfini de différenciation, à donner des raisons mécaniques valabies du passage de l’homogène à l'hétérogène d’une masse donnée. Pourquoi la nébuleuse originelle en rotation connaît-elle la lente modification de structure dont Laplace esquisse le tableau ? On peut concevoir, à la rigueur, que le refroidissement de la matière nébulaire, combiné avec l’accroissement de la rotation initiale, doive engendrer une plage continue de vapeurs périphériques autour du proto-soleil, mais pourquoi des anneaux discontinus et indépendants seraient-ils engendrés ? Pourquoi ces anneaux eux-mêmes se briseraient-ils pour se condenser ensuite en « masses sphéroïdiques de vapeurs », sinon en vertu de causes accidentelles bien mal définies ? Les successeurs de Laplace, Roche en particulier, essaieront de perfection-

(1) Du LiconpÈs. — Formation mécanique du Système du Monde, Paris, 1897, p. 11.

ner l'hypothèse primitive et de donner des raisons physiques de l’engendrement discontinu des anneaux planétaires, et de la rupture des anneaux devenus instables (1).

Mais les difficultés inhérentes à toute cosmogonie évolutioniste, à la mode de Descartes et de Laplace, ne peuvent être méconnues. Chacune des étapes du processus supposé exigerait un temps extraordinairement long, et les causes de la succession des étapes se concçoivent peu nettement. Aussi, à côté des cosmogonies évolutionistes, a-t-on vu fleurir, dès le xvirI° siècle, des cosmogonies catastrophiques qui cherchent à expliquer la structure différenciée du système solaire par un incident cosmique capable d’engendrer, d’un seul coup, tout le Système actuel. Le Dieu de Newton, ingénieur et calculateur conscient, sera remplacé par une catastrophe cosmique imprévue. Quelle que soit la nature du Fiat originel, de l'incident ou de l’accident qui a déterminé l'apparition du Monde solaire (collision sidérale, explosion, etc.), les cosmogonies catastrophiques s'accordent sur une affirmation commune : la structure mécanique du Système Solaire est une donnée primitive et sa complexité présente doit être considérée comme originelle. L’hétérogène n'a pas succédé, par une série de transitions insensibles, à un homogène primordial.

Buffon peut être considéré comme le père des cosmogonies catastrophiques. En 1745, il a écrit un traité sur la Formation des planètes (2), où il explique l’origine du Système Solaire par la chute d’une lourde comète sur le Soleil. Cette comète, heurtant oblique-

Se sur l’hypothèse de Roche, Busco : Op. cit, 117 et 9.

(2) Reproduit au début de son Histoire Naturelle : Théorie de la Terre.

ment et superficiellement le Soleil, en a fait jaillir un torrent de matière qui donna naissance aux six planètes et à leurs satellites. Buffon observe que toutes les planètes et leurs satellites ne représentent que la 650° partie de la masse du Soleil et qu’il n’est pas impossible d'imaginer qu’une puissante comète, animée d’une grande vitesse à son périhélie, ait pu expulser du Soleil une quantité de matière suffisante pour engendrer tous ces astres. Ce choc nous rendrait raison de la force de translation propre aux planètes qui, combinée avec la gravitation, assure, selon Newton, la stabilité indéfinie du Système Solaire. L'hypothèse de Buffon explique le sens unique de révolution de toutes les planètes, le peu d’inclinaison de leurs orbites sur le plan de l’écliptique, etc. Elle rend plus difficilement raison du peu d’excentricité des orbites planétaires et de leur forme quasi-circulaire. Les lois de la mécanique sembleraient, en effet, leur prescrire une figure fortement elliptique avec un périhélie les ramenant dans le voisinage du lieu d'expulsion originel (1). Quoi qu’il en soit, l'effort äe Buffon était singulièrement intéressant et. devait être repris sous diverses formes. Buffon voyait, dans le Système Solaire, un cas cosmogonique particulier. Il renonçait aux constructions cosmiques «a priori, à l’aide du seul espace et du seul mouvement. Il soulignait la singulière disproportion de masse qui existe entre le Soleil et ses satellites planétaires. Sur bien des points, les cosmogonies modernes recueilleront les lecons de Buffon.

Au point de vue de l'interprétation religieuse du monde, la cosmogonie catastrophique d’un Buffon semblait plus facile à concilier avec la tradition chrétienne que les hypothèses d’un Descartes ou d’un Laplace. Tout fait historique singulier est susceptible

(1) Buffon essaie de parer à cette objection par diverses hypothèses complémentaires (déplacement du Soleil à la suite de la collision, etc.).

d'interprétation religieuse. Le monde de Buffon était une histoire, avec une origine datable. Il était doué, dès l’origine, d’une structure originale, éminemment propre, peut-être, à favoriser les phénomènes vitaux. De plus, cette structure, issue d’un accident fortuit, pouvait ne pas être fréquente dans l'Univers. Etait-il interdit aux esprits religieux d’interpréter cette collision, génératrice du Système Solaire, comme une décision bienveillante de la Providence ? Whiston n’avaitil pas vu, dans la comète de 1680, l'instrument de la justice divine, en la rendant responsable du déluge de 2.349 avant J.-C. ? Que Buffon y ait pensé ou non (1), son hypothèse permettait d’échapper au déroulement indéfini d’un mécanisme sans âme et n’excluait pas une finalité, un but humainement intelligible dans l’histoire cosmique. La séculaire alternative entre l’interprétation purement rationnelle de l'Univers et l’interprétation éthique allait prendre une nouvelle forme, celle d’un antagonisme entre les cosmogonies évolutionistes et les cosmogonies catastrophiques. De ce fait, l’étude des grandes hypothèses sur l'Univers au xIx° et au xx° siècles nous apportera une démonstration souvent répétée.

(1) Buffon écrit à propos de la force d’impulsion latérale des planètes, antagoniste à la force centrale de la gravitation : « Cette force d’impulsion a certainement été communiquée aux astres en général par la main de Dieu, lorsqu'elle donna le branle à lunivers ; mais comme on doit, autant qu’on peut, en physique, s'abstenir d’avoir recours aux causes qui sont hors de la nature, il me paraît que, dans le système solaire, on peut rendre raison de cette force d’impulsion d’une manière assez vraisemblable et qu’on peut en trouver une cause dont l’effet s’accorde avec les règles de la mécanique. » [à savoir la chute d’une comète sur le Soleil]. Histoire Naturelle. Théorie de la Terre, article I.