CELSA-Histoiredessciences 02/03/17

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Histoire des sciences Fondements du savoir, institutionnalisation

des sciences & enjeux contemporains 2016–2017

Cours 1: « Introduction »

David Aubin

Histoire des sciences

L’enseignant:

  David AUBIN, professeur d’histoire des sciences à l’UPMC

  Domaines de recherche: histoire des sciences mathématiques, 19e-20e siècle, sciences de l’observatoire, sciences et guerre…

david.aubin @upmc.fr

  Le domaine d’études:   Discipline universitaire à part entière   ≠ épistémologie, philosophie des sciences ou

sociologie des sciences   Objectifs:

  comprendre les mécanismes sous-jacents à l’évolution du savoir scientifique

  appréhender la place des sciences dans la société à diverses époques

  donner des clés pour mieux cerner certains enjeux contemporains liés au domaine scientifique.

  Une attention particulière aux enjeux de communication   entre savants   vis-à-vis de publics variés;

Trois grands objectifs du cours

1.   Découvrir un panorama de l’histoire des sciences et des techniques, en particulier la période de la « Révolution scientifique ».

2.   Comprendre les processus d’élaboration des savoirs et de développement (théorique, expérimental et social) des sciences et des techniques

3.  Apprendre à réfléchir sur les enjeux de sociétés passés et actuels que posent les sciences et les techniques

Programme 2015–2016

1.  (jeudi 17 nov. 2016, 14h-16h) Les fondements du savoir scientifique: l’exemple de la révolution astronomique

2.  (jeudi 24,nov. 2016, 14h-16h) Naissance des sciences empiriques: observer, expérimenter, mesurer, collecter, classer

3.  (jeudi 1er déc. 2016, 14h-16h) Les sciences empiriques comme problème de communication

4.  (jeudi 8 déc. 2016, 14h-16h) Révolution scientifique et Lumières: sciences d’experts, Sciences pour le peuple, sciences pour l’Etat.

5.  (vendredi 13 jan. 2017, 16h-18h) Une histoire naturelle des technosciences

6.  (jeudi 27jan., 16h-18h) Contre-histoires de la modernité

7.  (jeudi 3 fév., 14h-16h) Nouvelles histoires de la globalité

8.  (date à venir) Évaluation: QCM.

Pourquoi maintenant?

Fin Août 2016: le 35e Congrès international de géologie au Cap, Afrique du Sud.

Une annonce du « Working Group on the

Anthropocene »

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La question « anthropocène »

  Comment comprendre cette nouvelle ?   Un FAIT SCIENTIFIQUE ?

  Une CONVENTION SOCIALE ?

  Peut-on faire confiance aux scientifiques qui établissent cela ?

  Pourquoi est-ce un enjeu social ?

  La science

  Le contexte institutionnel

  Les enjeux de société

Qu’est-ce que l’anthropocène ?

Interconnexions: les aires urbaines, les voies terrestres, maritimes et aériennes. Croissance exponentielle: population, longévité, émission de CO2, déforestation, perte de biodiversité, etc. La « grande accélération ».

Terme popularisé vers 2000 par Paul Crutzen (prix Nobel de chimie 1995).

Tourisme Déforestation

McDonalds Pêche Papier

Eau potable Fertilisants Ozone (–) Température Innondations

Crevettes Azote côtier

CO2 atm. N2O atm. NH4 atm.

Terres cult. Biodiversité (–) Téléphones Véhicules motor.

Pop. urbaine

Barrages

Investissements PNB total Population

Emissions globales de gaz carbonique depuis 1750

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Au plus haut depuis 2,5 millions d’années.

Le retour aux niveaux préindustriels ne devrait pas être possible avant des dizaines de milliers d’années.

Infographie: Le Monde 5 mai 2003

Concentration atmosphériquede gaz carbonique (CO2)

Extinction massive des espèces vivantes L’impact « géologique » de l’homme sur la biosphère.

Sources: https://www.wsws.org/en/articles/2014/05/31/exti-m31.html

http://www.declineoftheempire.com/2012/02/the-sixth-extinction.html

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Radio-éléments Concentration atmosphérique de 14C. (Hua et al. 2003;

Zalasiewicz et al. 2015). Cet isotope devrait être détectable dans les sédiments pendant les 50 000 ans à venir.

Plastiglomérat Une nouvelle roche composée de plastique et d’autres matériaux naturels. Sa persistance dans l’environnement est estimée à des centaines de milliers d’années.

Exemples des plastiglomérat à Hawai Patricia Corcoran et al., GSA Today

Les os de poulet Depuis 1950, les os de poulet sont omniprésent dans le sol. Très

différents de ceux des poulets avant 1950, il s’agit sans doute d’un marqueur très évident et durable de l’anthropocène.

Reconnaissance scientifique de l’« anthropocène »

Subcommission on Quaternary Stratigraphy

International Commission on Stratigraphy

Critiques de l’anthropocène

  Une nouvelle « époque » géologique ou juste un « événement » (comme un météorite) ?   Instabilité ou nouvelle stabilité ?

  Quand a-t-il commencé ?   Début de l’agriculture (vers 8000 av. J.-C.?) à holocène.

  Découverte de l’Amérique (1492)

  Début de l’industrialisation (vers 1750).

  Premières bombes atomiques (1945).

  Est-ce le bon terme ?   « Espériocène »; « technocène »; « capitalocène »?

Exponentielle Courbe logistique

Gaussienne, puis asymptote

Gaussienne Chaos

Les courbes d’évolution des systèmes

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L’effondrement est-il inévitable? Pour une histoire des sciences et

techniques de l’anthropocène   Crise climatique et environnementale

  L’anthropocène, changement climatique, monde toxique, effondrement de la biodiversité

  Crise économique, sociétale et culturelle   La robotisation, la mondialisation, inégalités sociales, relations

Nord-Sud, immigration, nationalisme, radicalisme religieux

  Crise de l’élite et de l’expertise   Les réponses politiques et techniques, déficit démocratique

à Aucune des ces questions n’est nouvelle ! Toutes s’ancrent profondément dans l’histoire des sciences et des techniques !

Histoire et anthropocène Les quatre thèses de Dipesh Chakrabarty:

1.  Abandonner la distinction entre histoire humaine et histoire naturelle.

2.  Réviser les histoires de la modernité.   Intégrer la conscience de l’agir géologique ?

3.  Faire dialoguer histoire mondiale du capitalisme et celle de l’espèce humaine

4.  Un défi pour l’historien:   Dépasser l’histoire des acteurs ?

  L’espèce humaine est-elle, pour autant, le bon niveau d’analyse ?

Source: Dipesh CHAKRABARTY, « Le climat de l’histoire : quatre thèses », trad. de C. Nordmann, in La Revue internationale des Livres et des idées, 2010, n° 15, p. 22-31.

Une remise en question du partage « moderne » du monde ?

Nature Culture Sciences Politique

Corps Esprit

Gènes Environnement

Animal Humain

Universel Particulier

Nécessaire Contingent

Ignorant Savant

Quatre ontologies

  selon l’anthropologue Philippe Descola (Collège de France)

La modernité occidentale depuis la Renaissance

Mais, avons-nous jamais été modernes?

  Bruno Latour (Sciences po), sociologue des sciences.

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Notre ambition   Etudier et comprendre le partage « moderne » entre nature et culture.

  L’HISTOIRE DE LA MODERNITÉ: Pourquoi « la Révolution scientifique » ?   LES SYTÈMES DU MONDE COMME EXEMPLE DE CHANGEMENT

DANS LES THÉORIES SCIENTIFIQUES   L’ÉMERGENCE DES SCIENCES EMPIRIQUES

  Etudier et comprendre les racines de la « grande accélération » et de la « globalisation » ; l’évolution de l’agir environnemental global de l’espèce humaine   UNE HISTOIRE NATURELLE DES TECHNOSCIENCES.

  La prise de conscience de cet agir ; les scientifiques et les autres   LES CONTRE-HISTOIRES DE LA MODERNITÉ

  Agir géologique et mondialisation : les guerres, les empires et la technoscience   LES NOUVELLES HISTOIRES DE LA GLOBALITÉ

Programme de la séance

1. Introduction: sciences et techniques de l’anthropocène ? Contexte et ambition.

2. La Révolution scientifique et la communication

3. Les cycles astronomiques

4. Système du monde de l’Antiquité

Révolution scientifique et communication

Quelle « Révolution scientifique »?

  « La Révolution scientifique n’a jamais existé et pourtant ce livre lui est consacré » (S. Shapin)

  Quoi? Un ou des changement(s) profond(s) dans la manière dont l’homme étudie la Nature. L’observation et l’expérience deviennent des formes structurées d’acquisition de la connaissance.

  MAIS: ≠ rupture soudaine avec le passé: plutôt un lent processus complexe qui s’appuie sur le passé médiéval et qui n’a pas un seul point d’aboutissement. Continuité entre philosophie naturelle du 18e siècle et son passé médiéval. ≠ une seule « science »: plutôt un ensemble divers de pratiques culturelles destinées à comprendre et contrôler le monde naturel. ≠ une unique « méthode scientifique »: au contraire des pratiques diverses et locales.

La Révolution astronomique

  Quoi?   Passage d’une conception géocentrique de l’univers (la Terre au

centre du monde) à une conception héliocentrique (le Soleil au centre).

  Quand?   1543: Des Révolutions des orbes célestes (Copernic).

  1687: Principes mathématiques de la philosophie naturelle (Newton).

  Comment?   Des discussions soutenues entre lettrés; relation dialectique entre

mathématiques et observations…

  Pourquoi?

Révolution scientifique: Vérité et communication

  Les leçons de l’étude de la Révolution scientifique (pour étudiants en communication)?   Les technologies de la communication (e.g. l’imprimerie) peuvent

être, entre autres choses, à la base d’une révolution dans la pensée scientifique!

  Les révolutions scientifiques sont caractérisées par:   un renversement dans la hiérarchie des critères de conviction: ici,

l’argument d’autorité s’efface devant l’empirisme.   une modification de la hiérarchie des experts: la légitimité des

théologiens s’efface devant celle des savants.   Questions à poser:

  comment ces changements profonds dans le domaine du savoir scientifique impactent-ils la société?

  quel rôle est joué par les pratiques de communication pour « vendre » ces nouvelles sciences aux gouvernants et gouvernés?

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Les cycles astronomiques

Le mouvement apparent des « étoiles fixes »

Les « étoiles fixes » paraissent se déplacer de manière solidaire.

Elles se lèvent du côté de l’est et se couchent du côté de l’ouest.

Elles tournent en 24 heures environ autour d’un axe qui passe par le centre de la terre.

Cet axe passe au Nord par une étoile, qu’on appelle l’étoile polaire.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Whirling_Southern_Star_Trails_over_ALMA.jpg

http://www.urbansamurai.com/wp-content/uploads/2013/12/sunset1.jpg http://wallpapers5.com/image/Midnight-Sun-Nordkapp-Margeroi-Island-Norway http://apod.nasa.gov/apod/ap120922.html

Le mouvement apparent du soleil

Le soleil suit le mouvement des étoiles: il se lève vers l’est et se couche vers l’ouest.

Le soleil fait un tour autour de l’axe Nord-Sud en 24 heures environ.

Mais il se possède aussi un mouvement annuel (cycle de 365 jours environ): l’analemme.

Les deux cycles du soleil Le jour et l’année.

Les « planètes » classiques

Du grec planêtos, « astre errant ».

Mouvement rétrograde de Mars et Uranus, par rapport aux étoiles fixes.

http://apod.nasa.gov/apod/ap031216.html

Les sept « planètes » Les jours de la semaine

Compost et calendrier des bergers, 1493. Angers, BM, SA 3390. http://www.enluminures.culture.fr/

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La bande des constellations devant lesquelles se déplacent les planètes.

Capricorne

Verseau

Poisson

Bélier

Taureau

Gémeaux

Cancer Lion Vierge

Balance

Scorpion

Sagitaire Le Zodiaque Les systèmes du monde

de l’Antiquité

Platon (env. 428–348 av. J.-C.) « Platon pose alors ce problème aux

mathématiciens: Quels sont les mouvement circulaires uniformes et parfaitement réguliers qu’il convient de prendre pour hypothèses, afin de sauver les apparences que les astres errants présentent? »

Simplicius, Commentaire à la Physique d’Aristote.

  Déviations sont tout simplement ignorées.

  La limite des possibilités mathématiques.

  La nature divine des astres.

Platon, La République; Gravure de Jan Saenredam (1604), d’après une peinture de Cornelis Cornelisz van Haarlem

Allégorie de la Caverne

Conception platonicienne des sciences

  Transition dans la conception du savoir scientifique Téchne: branches du savoir ou savoir-faire.   Mathématiques et astronomie en font partie, comme la médecine

ou la mécanique.

Epistéme: qui ne consiste pas à remplir les besoins pratiques de la société, mais vise le savoir en soi   Modelé sur les mathématiques (le quadrivium: arithmétique,

géométrie, astronomie, musique).

  L’occupation la plus noble et digne d’un homme libre.

  Le Logos = principe d’intelligibilité du monde.   Comment y accéder? Philosophie et mathématiques.

Le Timée de Platon

  Pourquoi le Cercle? « Quant à sa figure [du Monde], [le Dieu] lui a donné celle qui lui convient le mieux et qui a l’affinité avec lui. Or, au Vivant qui doit envelopper en lui-même tous les vivants, la figure qui convient est celle qui comprend en elle-même toutes les figures possibles. C’est pourquoi le Dieu a tourné le Monde en forme sphérique et circulaire, les distances étant partout égales, depuis le centre jusqu’aux extrémités. C’est là de toutes les figures la plus parfaite et la plus complètement semblable à elle-même. En effet, me Dieu pensait que le semblable est mille fois plus beau que le dissemblable (…). »

  Un argument rationnel, logique, déductif !

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L’univers de Platon  Deux principes:   Le cercle

  Les mouvements réguliers.

 Des explications:   Longueur du jour

  Hauteur du Soleil

  Mouvement des planètes.

Le « miracle. »   Le modèle peut fournir une explication à

faits qui n’ont pas servi à sa formulation.

  « La déraisonnable efficacité des mathématiques » (Wigner 1950).

Le problème du mouvement rétrograde

http://apod.nasa.gov/apod/ap031216.html

  Comment concilier cette observation avec les principes de Platon?   Mouvement uniforme

sur la sphère.

  Les outils mathématiques: contrainte et opportunité.

Les système d’Eudoxe

 Adopté par Aristote, Traité du ciel, puis par Thomas d’Aquin au Moyen-Âge.

  3 ou 4 sphères homocentriques   Mouvement diurne   Mouvement sur le zodiaque   Mouvements rétrogrades et latitudinal.

La solution retenue pour expliquer les mouvements rétrogrades par les astronomes qui privilégie les modèles quantitatifs. •  Hipparque de Rhodes

(2e siècle av. J.-C.) •  Claude Ptolémée

Alexandrin (2e siècle ap. J.-C.)

L’épicycle

Equivalence des hypothèses

  Inégalités dans l’année solaire   (hiver plus court que

l’été)

  Hipparque remarque l’équivalence entre deux hypothèses pour le mouvement du soleil:   Épicycle

  Équant et excentique.

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La machine d’Anticythère   Datée de – 150 à – 100 env.

  Découverte en 1900, aujourd’hui au Musée archéologique d’Athènes.

  Une machine sophistiquée pour calculer le mouvement des planètes de manière analogique.   Plus de 30 roues dentées en

bronze.

  Un modèle des cycles solaires et lunaires selon Hipparque?

http://www.antikythera-mechanism.gr/

L’Univers de Ptolémée

 Claude Ptolémée (90-180 environ)

 La Grande Synthèse (ou l’Almageste).   « Il faut autant qu’on le peut

adapter les hypothèses les plus simples aux mouvements célestes, mais si elles ne suffisent pas, il faut en choisir d’autres qui les expliquent mieux. »

L'Univers selon le système de Ptolémée, vu par Andreas Cellarius en 1660-1661

Foi et Raison au Moyen âge

Oresme, Livre du Ciel et du Monde (1377).