CHAPITRE XLII MÉCANIQUE ET PHYSIQUE

192. — A l'heure où nous écrivons, la marche des idées physiques est en .pleine vitesse. Les méthodes statistiques, d'une part, les théories de la relativité, d'autre part, ont imprimé une impulsion extraordinaire à ce mouvement intellectuel, dont l'accélération est le caractère le plus manifeste de l'époque contemporaine, Suivant le mot fameux auquel Joseph de Maistre a fait une fortune, il glisse sur un plan incliné.

Il ne saurait être question d'ailleurs ni de prédire de quel côté inclinera le plan, ni même de prévoir une portion de l'avenir, fût-elle la plus voisine. Non seulement on se heurterait à la complexité des idées contemporaines sur l'extension à l'énergie de la discontinuité atomistique ou sur la pluralité irréductible des mesures du temps, complexité qui, vis-à-vis des conceptions antérieures de la science, a pris comme un air de gageure ; mais le développement de ces idées nous a rendus familiers avec une notion du progrès qui contredit à la représentation que s'en faisait le début du xixe siècle. Alors, en effet, appliquant à l'encyclopédie du savoir la loi économique de la division du travail, le physicien acceptait, comme définitivement consolidées, certaines disciplines, à commencer par la mathématique et la mécanique rationnelle, dont il ne restait plus qu'à appliquer les principes ou à compliquer les méthodes, pour obtenir des résultats nouveaux. En d'autres termes le progrès apparaissait naturellement et perpétuellement progressif.

i.'i l'expérience humaine ET LA CAUSALITÉ PHYSIQUE

Les phases que le savoir humain a traversées depuis cent ans nous ont enseigné une notion plus subtile, mais plus exacte, que L'on pourrait exprimer dans cette formule : Le progrès est réflexif. [/analyse, de Cauchy à Cantor, la géomét rie, de Lobatschewski à Sophus Lie, étend son champ d'action en revenant sur les méthodes jusque-là pratiquées, en remaniant les principes pour leur donner une ampleur inattendue. Et la physique fait de même : au lieu de demeurer suspendue aux al taches séculaires qui la liaient à la mathématique, elle jette son regard sur ce qui semblait étranger à son domaine et a u delà de sa compétence, sur l'instrument de mesure que jusqu*ak>rs elle avait reçu tout fait du mathématicien. Autrement dit, la nature, ne respectant pas les cloisons étanches que l'on a prétendu établir entre les spécialités, ne permet pas non plus aux savants véritables d'y demeurer enfermés.

Dès lors, on comprend dans quels sens différents et divergents pourront s'orienter les recherches de tout ordre provoquées par les théories de la relativité, et qui touchent à la fois aux méthodes mathématiques et aux révélations de l'expérience. Voici en particulier un incident qui donnera une idée des difficultés techniques qui sont inhérentes à la théorie générale : la déviation du rayon lumineux au voisinage de la masse gravitante du Soleil avait été prévue en 1914 comme la moitié de ce qu'un développement ultérieur de la théorie fournissait à la fin de 1915 1. Si la guerre n'avait pas empêché la vérification qui devait être faite lors de l'éclipsé totale du 19 août 1914, la doctrine nouvelle de la gravitation n'eût pas débuté par le succès si frappant qu'elle rencontra le 29 mai

Nous ne pouvons donc prétendre épuisées les ressources de l'analyse mathématique ou de la technique expérimentale, grâce auxquelles on se proposera, soit de retrouver par une autre voie, plus adaptée à certaines habitudes séculaires de définition conceptuelle ou de représentation concrète, les résultats de la théorie einsteinienne, soit surtout de pousser plus loin qu'elles ne l'ont été jusqu'ici les méthodes de la relativité, de manière à relier l'une à l'autre la connaissance scientifique du champ électromagnétique et la connaissance scientifique du champ gravifique, sans pourtant sacrifier la considération de la réalité physique à l'idéal trop exclusivement logique d'une unité qui ne serait que formelle.

I. Langevin, Bulletin de la Société française des Électriciens, décembre

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Néanmoins, et tout privés que nous sommes du recul qui est nécessaire pour dresser la perspective véritable des choses intellectuelles, nous apercevons dans l'œuvre de M. Einstein l'époque où la pensée achève une révolution. Laplace partait de la théorie newtonienne de la gravitation pour aborder, et pour tenter d'assimiler, les domaines divers de la, physique et de la chimie suivant le plan tracé dans la dernière question de l'Optique newtonienne. M. Einstein, au contraire, fait fond sur les doctrines élaborées en thermodynamique, en électrooptique, pour reviser, corriger, et faire entrer dans des cadres tout nouveaux, la théorie de la gravitation.

193. — De cette révolution qui s'est accomplie dans l'intervalle d'un siècle, nous avons à recueillir un enseignement, susceptible d'ajouter des traits nouveaux à cette psychologie de l'intelligence que nous avons vue s'élaborer dès l'avènement de la science positive, mais qui n'était pas arrivée encore à se dessiner d'une façon suffisamment achevée pour effacer le contour de l'ancienne, si rudimentaire et si superficielle soit-elle.

Ce que, d'une façon générale, on enseigne encore aujourd'hui comme psychologie de l'intelligence, c'est en réalité une analyse de la représentation proprement discursive, telle qu'elle est fixée dans la" matérialité du langage, sans référence directe aux actes producteurs de l'intellection. L'élément est alors le concept, les concepts sont associés dans la proposition, les propositions sont réunies dans le raisonnement. Les lois du raisonnement sont définies par la logique qui est la grammaire du discours : logique déductive d'Aristote ou logique inductive de Bacon.

Or, toute notre enquête en est la preuve, la déduction syllogistique qui procède du principe d'identité, le canon inductif qui vise à l'isolement des qualités simples, sont le reflet des démarches qui datent d'une période antérieure à l'avènement du savoir positif. La science physique commence du jour où l'on a su combiner le calcul et l'expérience suivant une méthode originale, irréductible aux procédés de la logique traditionnelle.

Cette méthode, Kepler ne l'a pas seulement pratiquée lorsqu'il a découvert que l'orbite de la planète Mars était une ellipse ; il en a fourni la manifestation directe sous la forme la plus simple et qui est en môme temps une forme universelle puisque les phénomènes n'entrent dans la science qu'à la condition d'être mesurés, et que toute relation quantitative entre phénomènes numériquement définis est susceptible d'être représentée par une courbe.

k36 l'expèriencç humaine et la causalité physique

(( En général (écrit Cournot dans une page qui est devenue classique), une théorie scientifique quelconque, imaginée pour relier un certain nombre de faits trouvés par l'observation, peut être assimilée à la courbe que l'on trace d'après une définition mathématique, en s'imposant la condition de la faire passer par un certain nombre de points donnés d'avance l. » Tel quel, le problème peut paraître encore abstrait et indéterminé. Pour réunir les points fournis par l'observation, pour interpoler, le savant aura la plupart du temps le choix entre plusieurs tracés. Mais il arrivera aussi que beaucoup de ces tracés ne seront que des variantes, sans intérêt pour ce qui est du fond des choses, comparables aux détours du voyageur dont la fantaisie répugne à la contrainte du chemin le plus court. Le savant, qui fait chose sérieuse, ne retient de ces divers itinéraires que le plus simple. Des différentes courbes qui satisferont également aux conditions des phénomènes, la plus simple sera donc, ainsi que l'indique Cournot, dans la suite du chapitre IV de VEssai, regardée comme la plus probable. « Il y a cinquante ans, écrivait Poincaré en 1899, les physiciens considéraient une loi simple comme plus probable qu'une loi compliquée, toutes choses égales d'ailleurs. Ils invoquaient même ce principe en faveur de la loi de Mariette contre les expériences de Regnault*2. »

Le savant s'attache à la simplicité, parce qu'elle est un idéal esthétique qui flatte en lui le goût de l'élégance et de l'harmonie ; mais le critérium qu'il lui emprunte est un critérium abstrait et a priori, destiné, dans plus d'une circonstance, à être mis en échec par la complexité des faits. A mesure en effet que l'expérience est plus étendue et plus minutieuse, le nombre des points par lesquels il faut faire passer la courbe est plus considérable ; elle devra couvrir un domaine plus vaste, former un tissu plus serré. L'hypothèse de la simplicité, qui faisait la facilité de la théorie initiale, risque alors de devenir une gêne, qui se traduira par le recours à des suppositions auxiliaires, qui elles-mêmes se multiplieront et se compliqueront. L'avantage de simplicité se transforme en une source perpétuelle de surcharges et d'embarras. Telle fut, pour reprendre encore ici un exemple classique, l'histoire de

1. Essai, ch. IV, De la Probabilité' p/iilosophique, § 45. Nouv. édit. 1912, p. 60.

2. La Science et V Hypothèse, p. 239. Cf. Cournot, Matérialisme, etc., 1875, p. 327. « Deux éléments concourent à donner au physicien confiance dans sa découverte : la simplicité de la loi trouvée et le nombre d'expériences qui la confirment. Dans l'exemple fourni par la loi de Mariotte, la loi est si simple, qu'à la rigueur deux expériences suffiraient pour l'établir, de même que deux points suffisent pour déterminer une ligne droite. »

MÉCANIQUE KT PHYSIQUE

l'astronomie ptoléméenne, accumulant les complications jusqu'au moment où Copernic « nous a dit : Il est plus commode de supposer que la terre tourne, parce qu'on exprime ainsi les lois de l'astronomie dans un langage bien plus simple1 ».

On voit, par là même, que le savant ne renonce pas à la simplicité ; on devra seulement remarquer qu'il a modifié du tout au tout la manière d'utiliser la notion. L'idée qu'il prend pour point de départ, ce n'est plus celle qui, considérée en elle-même, indépendamment de ses applications, apparaîtra comme la plus simple en soi. C'est celle qui, une fois admise, s'applique de la façon la plus simple. Les principes de l'algèbre sont assurément moins simples que ceux de l'arithmétique ; toutefois, certains problèmes, assez compliqués quand on les traite par l'arithmétique, deviennent très aisés à résoudre par l'algèbre. De même la conception héliocentrique demande une forte tension de l'intelligence tandis que l'imagination géocentrique se présente comme toute spontanée ; la théorie de l'ellipse a des difficultés plus grandes que la théorie du cercle. Néanmoins, a partir des notions introduites par Copernic et par Kepler, l'astronomie s'est constituée comme un modèle d'ordre et régularité, de simplicité rationnelle. Et il est superflu de rappeler que nous avons ' retrouvé de semblables démarches dans les pensées génératrices de la physique : Galilée a fondé la dynamique en substituant les équations du mouvement accéléré aux équations du mouvement uniforme ; Huygens a renouvelé la théorie de l'optique en introduisant dans l'étude du phénomène lumineux la considération de la vitesse de propagation.

194. — Si telle est la perspective selon laquelle il convient de suivre le développement de la science moderne, alors nous pouvons définir avec une certaine précision le problème d'interprétation soulevé par la marche des idées physiques depuis le début du xixe siècle. A l'origine de cette période, la pensée scientifique est dominée par une thèse qui est également admise et dans la critique de Kant et dans le positivisme de Comte, sans examen d'ailleurs et sans discussion, comme si elle allait de soi ; c'est que la science de la nature inorganique ne commence pas avec la partie concrète qui étudie les phénomènes astronomiques, physiques et chimiques, qu'elle comprend, en outre et au préalable, une partie plus simple : la mécanique. Et la mécanique est une discipline toute ration-