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Note introductive à la traduction du texte de Mach

Introductory Note to the Translation of Mach’s Text
Corto Santantonio
p. 197-216

Résumés

Cet article est une présentation de la traduction en français du texte de Mach, « Die Leitgedanken meiner naturwissenschaftlichen Erkenntnislehre und ihre Aufnahme durch die Zeitgenossen » [Les idées directrices de ma théorie scientifique de la connaissance et leur réception par mes contemporain] (1910), qui est le dernier exposé synthétique, par le physicien autrichien lui-même, de son Erkenntnistheorie. C’est aussi une réponse à la polémique amorcée par Max Planck, lors d’une conférence prononcée à l’université de Leiden en 1908. Nous exposons les deux principales objections de Planck et les confrontons aux déclarations de Mach ; ce faisant, nous montrons ce qu’elles peuvent avoir d’injustifiées et de philosophiquement insatisfaisantes, caricaturant les positions de ce dernier comme celles d’un « sensualiste » ou d’un « positiviste » naïf. En faisant référence à des textes moins bien connus du corpus machien, nous en proposons une autre image, plus complexe et plus fidèle à l’esprit véritable de son auteur, pour lequel la spéculation – même métaphysique – n’est pas à bannir. Néanmoins, nous ne minimisons pas pour autant l’opposition qui existe entre Mach et Planck concernant ce que doit être une physikalische Weltbild : là où le premier défend une position instrumentaliste, insistant sur la nécessaire distinction entre moyens théoriques et finalités pratiques et sur leur évolution historique, censée nous prémunir contre tout dogmatisme ou absolutisme, le second défend une position réaliste forte, affirmant que la science est en mesure d’atteindre l’essence sous l’apparence et de délivrer des connaissances entièrement soustraites à la contingence de leur découverte et de leur devenir.

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Texte intégral

Je tiens à remercier mon directeur de thèse, Christian Bonnet, pour sa relecture attentive de la traduction du texte d’Ernst Mach.

1 Remarques introductives

  • 1 Cette chaire, convoitée un temps par Husserl, sera finalement confiée à Boltzmann, qui la renommer (...)

1« Les idées directrices de ma théorie scientifique de la connaissance et leur réception par mes contemporains » est un texte paru en 1910, alors que Mach avait 72 ans. Une attaque d’apoplexie, survenue en 1898, l’avait laissé en partie paralysé et l’avait contraint à quitter, en 1901, la chaire d’histoire et de philosophie des sciences inductives qu’il occupait depuis 1895 à l’université de Vienne1. Le savant autrichien devait mourir seulement six années après la parution de l’article, à Munich, où il avait rejoint son fils.

  • 2 Certaines déclarations d’Einstein et de Heisenberg, que nous produirons en partie à la fin de l’ar (...)
  • 3 Tous ses livres majeurs avaient déjà été publiés, et certains étaient en voie de réédition: La Méc (...)

2De prime abord, ce texte semble être un écrit de circonstance, motivé par la controverse amorcée par Max Planck, lors d’une conférence portant sur « L’unité de la conception de l’univers en physique », prononcée à l’université de Leiden le 9 décembre 1908. Il constitue la première divulgation publique de sa Wissenschaftsphilosophie, alors qu’il avait 50 ans. Le caractère polémique de certains passages, Planck multipliant alors les attaques ad hominem, pourrait nous faire douter de son intérêt philosophique. Or, il n’en est rien: même si Planck, se sentant moins bon philosophe, a tout fait pour se montrer meilleur physicien [Scheibe 2012, 60–61], [Hiebert 1968, 94], ne cessant alors de placer le débat sur le terrain de la productivité physique de Mach (« vous reconnaîtrez les faux prophètes à leurs fruits2 »), plutôt que sur celui de sa capacité de réflexion philosophique, il y a néanmoins dans cette controverse matière à réflexion pour l’épistémologue. Planck, maîtrisant moins bien sa philosophie que Mach, qui en avait déjà publié l’essentiel dans des ouvrages d’ampleur3, lui a donné l’impression qu’il n’avait pas réellement saisi le problème en débat et, plus généralement, qu’il n’avait pas compris sa théorie de la connaissance dans toute sa complexité. Il faut dire que celle-ci avait été caricaturée par à peu près tout le monde. Ainsi, le physicien autrichien s’est vu contraint d’en rappeler les thèses centrales, notamment l’idée de la nature biologico-économique de la connaissance (la science comme adaptation des pensées aux faits et des pensées entre elles, dans un but de conservation), l’ancrage des théories scientifiques dans les données observables, le nécessaire dépassement et la transformation inévitable de ces dernières, le statut à accorder aux entités théoriques et aux moyens intellectuels que nous forgeons librement qui, s’ils sont absolument indispensables à toute recherche scientifique, n’en constituent pas pour autant l’objet, qui demeure les relations d’interdépendance fonctionnelle entre les éléments.

3Le texte de Mach dont nous proposons une traduction inédite en français n’a pas seulement valeur de témoignage ou de document permettant de reconstruire une controverse épistémologique entre réalistes et anti-réalistes qui appartiendrait aujourd’hui à l’histoire. Force est de constater, d’une part, qu’elle n’est pas close, et continue d’animer un certain nombre de réflexions [Bouveresse 2015]. Le texte des « Idées directrices » a, d’autre part, une portée bien plus générale: il s’agit de la dernière présentation synthétique, de la main de Mach lui-même, d’une conception épistémologique bâtie sur plus de quarante années. Grâce à cet article, le lecteur aura l’occasion de se confronter directement à – et, idéalement, de réévaluer – une pensée ayant été affublée d’un tas de -ismes (empirisme, positivisme, sensualisme, phénoménalisme, idéalisme, fidéisme, etc.) qu’elle a fini par être à peu près complètement dénaturée. Contre les interprétations grossièrement caricaturales et unilatérales qui en ont été proposées, faisant de Mach un positiviste naïf incapable de voir plus loin que le bout de ses faits, nous reviendrons en particulier sur sa conception de la théorie, de l’hypothèse, afin de souligner les éléments de libre création, voire de spéculation, qu’elle contient, et qui la rapprochent étonnamment de la tradition « rationaliste » ou anti-empiriste (Einstein, Planck, Boltzmann) à laquelle on l’oppose habituellement.

2 Y avait-il matière à controverse entre Mach et Planck?

4Mach, que sa pratique scientifique a formé à voir des nuances quantitatives là où l’on pose habituellement des ruptures qualitatives, insiste dans son article de 1910 sur les solutions de continuité entre sa position et celle de Planck, et s’efforce d’aplanir au maximum les différences. Les points de contact, en effet, sont aussi nombreux qu’incontestables: tout d’abord, Planck admet parfaitement que les impressions sensibles sont « la source de tout savoir et, par conséquent, l’origine de toute science »; elles constituent le point de départ nécessaire de l’entreprise scientifique [Planck 1993, 206]. L’expérience est l’instance ultime [die höchste Instanz] à l’aune de laquelle doivent être établis les principes de la physique, qui ne sauraient être purement et simplement déduits [Planck 1887, 132–133]. Planck considère par exemple le principe de l’impossibilité du perpertuum mobile comme un fait [Planck 1887, 4] et affirme que Huygens a été « instinctivement convaincu » [Planck 1887, 6] de sa validité. Ces deux façons de s’exprimer sont très proches de celle de Mach dans la Mécanique. Certes, Planck, ne voulant pas être considéré comme un « empiriste invétéré  » [ein so eingefleischter Empiriker], ajoutait que lesdits principes étaient également justiciables d’une déduction, et ne devaient pas toujours être induits à partir de l’expérience. C’est un point que Mach, ce Nicht-nur-Empirist, comme le nomme Hugo Dingler, accorderait pleinement : dans la Mécanique, il a explicitement reconnu la structure tripartite de la science (inductive-déductive-formelle) et ne pense à aucun moment négliger ou contester l’importance de ces deux derniers aspects [Mach 1987, 397]. Ensuite, Planck critique les preuves métaphysiques [metaphysische Beweise], c’est-à-dire non fondées sur l’expérience, des principes scientifiques [Planck 1887, 134]. Ces deux premiers points pris ensemble constituent la force du positivisme. En se tenant à ce qui est observable et en cherchant à éliminer ce qui va au-delà de l’expérience, il reste dans le « grand jour » des faits: pour lui, pas de mystère, pas d’obscurité, pas de profondeurs insondables [Planck 1993, 207]. Enfin, comme Mach, Planck a également reconnu les nombreux points faibles et insuffisances de la conception mécaniste de la nature [Vogel 1961, 92]. Ainsi, la proximité de leur position a fait dire à Einstein, dans la première lettre qu’il adressa au physicien autrichien depuis Berne, le 9 août 1909:

Naturellement, je connais fort bien vos principales publications, et j’admire surtout votre livre sur la mécanique. Vous exercez une influence si forte sur les conceptions épistémologiques des générations plus jeunes des physiciens que même vos adversaires d’aujourd’hui, tel Planck, eussent été appelés disciples de Mach par les physiciens de l’espèce qui était typique il y a quelques décennies. [Holton 1982, 248]

Durant tout son Kieler Zeit (1885-1889), qui correspond à la phase « positiviste » de pensée, Planck était effectivement un des partisans les plus décidés de Mach, si bien que les idées de ce dernier ont puissamment modelé ses propres conceptions physiques. Planck date rétrospectivement sa rupture d’avec le physicien-philosophe viennois de 1889, mais son influence se fait sentir jusqu’à la fin du siècle. En effet, en 1897, date de parution des Vorlesungen über Thermodynamik [Planck 1897], on trouve encore dans son travail des accents fortement positivistes : ainsi, des trois méthodes pour traiter la thermodynamique – l’approche mécaniste, celle de Helmholtz et celle des positivistes – Planck préfère la dernière :

5Un troisième traitement de la thermodynamique s’est avéré le plus fructueux jusqu’à présent. Cette méthode diffère essentiellement des deux premières en ce qu’elle ne met pas au premier plan la nature mécanique de la chaleur, mais, s’abstenant entièrement de certaines hypothèses sur la nature de la chaleur, elle procède directement de quelques faits d’expérience très généraux, avant tout des deux principes de la thermodynamique. [Planck 1897, V, ma traduction]

3 La prise de distance avec le positivisme de Mach

3.1 Premières déceptions

6Se départir du positivisme machien a donc pris à Planck plus de temps qu’il ne l’a lui-même admis. Il semble qu’il ait eu à souffrir personnellement, à un certain moment de sa carrière, de ne pouvoir rendre audible sa voix, celle des « positivistes » recouvrant la sienne:

Dans les années quatre-vingt-neuf et quatre-vingt-dix du siècle dernier, une expérience personnelle m’a appris ce qu’il en coûte à un chercheur, en possession d’une idée à laquelle il a mûrement réfléchi, de vouloir la propager. Il a constaté combien les meilleurs arguments qu’il produisait dans ce but pesaient peu, parce que sa voix n’avait pas l’autorité suffisante pour s’imposer au monde savant. À cette époque, il était vain d’essayer de contrecarrer les Wilhelm Ostwald, les Georg Helm, les Ernst Mach. [Planck 1993, 265]

7En particulier, Planck n’a jamais tout à fait digéré le rôle qu’il a tenu dans l’affrontement entre Boltzmann et les énergéticiens, se rangeant aux côtés des seconds plutôt que du premier, alors que l’histoire devait donner raison au successeur de Mach à Vienne. Précisément, il attribua cette erreur de jugement à la grande autorité des Ostwald, Helm, Mach et à l’emprise qu’ils exerçaient alors sur sa propre pensée [Planck 1949, 12, 274], [Planck 1940, 779].

  • 4 Ce programme avait été annoncé dans la préface à la première édition de La Mécanique, ainsi que da (...)

8D’un point de vue épistémologique maintenant, on peut dire que le programme séduisant annoncé par Mach, celui d’une éradication de toutes les considérations métaphysiques de la physique4, n’a pas été réalisé et a suscité, de ce fait, une certaine déception :

Mais je m’en suis détourné par la suite, principalement parce que je me suis rendu compte que la philosophie de la nature de Mach n’est en aucun cas capable de tenir sa brillante promesse qui lui a probablement valu le plus grand nombre d’adeptes : l’élimination de tous les éléments métaphysiques de la théorie physique de la connaissance. [Planck 1910, 498, ma traduction]

Bien loin d’éliminer tous les éléments métaphysiques, on doit dire qu’il place au centre même de sa théorie de la connaissance un tel élément : en effet, le principe d’économie, servant initialement des besoins menschlich-praktisch, reçoit finalement une extension si vaste et si générale qu’il se mue en principe métaphysique, expliquant tous les processus cognitifs – donc, plus aucun. Planck écrit en ce sens :

Avec ce concept malléable d’économie, on peut bien sûr tout faire, ou plutôt : on ne peut absolument rien faire de déterminé. [Planck 1910, 500, ma traduction]

Et il conclut par une note ironique dont il a manifestement le secret :

Je ne serais pas du tout surpris qu’un membre de l’école machienne arrive un jour avec la grande découverte que l’hypothèse de la probabilité ou que la réalité des atomes sont précisément une exigence de l’économie scientifique. Tout serait alors parfaitement en ordre, l’atomisme serait heureusement sauvé, et un autre avantage particulier serait encore que chacun pourrait toujours penser au mot « économie » selon ce qui lui convient. [Planck 1910, 506, ma traduction]

3.2 Les deux objections principales de l’article de 1908: l’inévitable élimination des éléments subjectifs de l’image physique du monde et l’unification de celle-ci

9On en arrive ainsi aux deux « objections » que Planck adresse dans son texte de 1908 à l’encontre des doctrines machiennes. Rejouant le geste de L’Essayeur et le partage instauré par Galilée entre qualités premières et qualités secondes, il affirme dans un premier temps que les éléments « anthropomorphiques » – les impressions sensibles – sont de plus en plus éliminés, de plus en plus rejetés à l’arrière-plan au profit d’une compréhension purement abstraite des processus objectifs d’une nature indépendante de l’esprit humain. Il est question de « l’émancipation » de l’image physique à l’égard des sensations : la connaissance des phénomènes optiques, thermiques, dynamiques, etc., s’est progressivement déconnectée des sensations correspondantes, pour se placer sur un autre terrain, celui du formalisme et de l’abstraction mathématiques. Ainsi, l’image scientifique du monde ne comprend plus que la référence à des vibrations, longueurs d’onde, etc., ayant éliminé progressivement la référence aux qualités subjectives, signant la faillite de ce que Meyerson appelait le « programme de Mill », réduisant la science à la détermination des rapports entre les sensations de l’observateur [Meyerson 1921, 20].

10Ainsi, bien que Planck reconnaisse au positivisme le mérite d’avoir fait des observations la base sûre de ses constructions théoriques – contrecarrant par là les tendances sceptiques –, il n’est pas convaincu pour autant que tout doive se passer au grand jour comtien ou sous le soleil de midi, écrasant, de la pleine positivité. Il faut être profond et non superficiel, autrement dit admettre la nécessité de « faire un pas dans le domaine de la métaphysique », puisque c’est bien la raison elle-même qui nous enjoint de « poser l’hypothèse que nos impressions personnelles ne constituent pas, en tant que telles, l’univers physique ; mais seulement en tant qu’elles sont les témoins d’un autre monde qui se tient caché derrière elles et qui ne dépend pas de nous. Ceci revient à admettre l’existence d’un monde extérieur réel » [Planck 1993, 213].

11Si les Sinnesempfindungen constituent bien le point de départ de la recherche physique, cette dernière ne doit pas s’y tenir comme à son objet principal ou dernier ; elle les quitte plutôt, pour ne pas y revenir. Autrement dit, la physique n’a pas pour tâche la simple description économique des apparences sensibles, mais elle doit traverser leur voile pour faire connaître des objets qui en sont de plus en plus éloignés. Or, puisque Mach – toujours selon Planck – conçoit les sensations comme les « seuls vrais éléments de l’univers » [Planck 1993, 34] et la science comme une description économique de celles-ci, sa doctrine se trouve réfutée par la marche historique même de la science, qui atteste du mouvement contraire.

12Au premier abord, il peut sembler étonnant d’attaquer Mach sous cet angle. En effet, c’est bien lui qui, par son approche historico-critique de la mécanique, de la thermodynamique et de l’optique, a justement cherché à purger la science de ses notions humaines, trop humaines, comme celles de cause, d’effet, de matière, de substance, etc. C’est lui aussi qui, dans Erkenntnis und Irrtum [Mach 2011] et dans ses Populär-Wissenschaftliche Vorlesungen [Mach 2014], n’a cessé d’insister sur l’importance de l’abstraction, de la schématisation, de l’idéalisation en science – autant de procédés qui ne laissent jamais intact ou inchangé le matériau sensible, qui est au contraire toujours remodelé, voire reconstruit, en vue de la connaissance [Mach 2016, 504], [Mach 1900, 454–455]. Enfin, si cette Entanthropomorphisierung doit signifier une mise entre parenthèses de la subjectivité du chercheur dans l’enquête scientifique, comment peut-on la refuser à un auteur principalement connu pour avoir déclaré le Moi « insauvable » ?

13C’est que Planck, comme de nombreux lecteurs avant et après lui, lit Mach comme un sensualiste pour lequel il n’existe pas de réalité hors de ses propres sensations. La science doit alors être conçue comme une adaptation économique de nos pensées à ces sensations, adaptation à laquelle nous sommes contraints par la lutte pour l’existence [Planck 1949, 47]. H. Vogel estime qu’il s’agit là d’une « déclaration extraordinairement pertinente, qui saisit et révèle bien l’essence de la philosophie de Mach » [Vogel 1961, 107]. Or, ce n’est justement pas le cas. Tout d’abord, les « éléments » ne sont qualifiés de « sensations » que lorsque s’instaure un rapport de dépendance fonctionnelle entre notre corps et les autres corps physiques ; lorsque le corps propre est évacué d’un tel rapport, il n’est plus question d’Empfindungen [Mach 1996, 19, 21]. La physique n’a donc aucunement affaire aux sensations d’un individu déterminé :

  • 5 Toutes les traductions sont de l’auteur, sauf les passages tirés de L’Analyse des sensations et de (...)

Les sensations de nos sens naturels actuels demeureront certainement toujours les éléments fondamentaux de notre monde psychique et physique. Mais cela n’empêche pas que nos théories physiques sont indépendantes de la qualité particulière de nos sensations. Nous faisons de la physique en excluant les variations du sujet observateur, en les éliminant par des corrections, ou en faisant abstraction de ces variations d’une manière ou d’une autre. Nous comparons les corps physiques ou les processus entre eux, de sorte que seule l’égalité [Gleichheit] ou l’inégalité [Ungleichheit] d’une réaction sensible compte, la particularité de la sensation n’ayant plus d’importance pour la relation découverte, qui trouve son expression dans des équations. De cette façon, le résultat de la recherche physique n’est pas seulement valable pour tous les hommes, mais aussi pour des êtres dotés d’autres sens [...]5. [Mach 2011, 158], [Mach 1906, 149], [Mach 2023, 225]

Qui plus est, Mach ne réduit pas l’être à l’être-perçu, sur le modèle berkeleyen: il y a parfaitement la place, dans sa doctrine, pour de l’inobservable, pour des éléments non perçus [Blackmore & Hentschel 1985, 71].

14Mach ne parle donc jamais d’adaptation des pensées aux sensations – dans ce qu’elles peuvent avoir d’idiosyncrasique ou de qualitatif – mais aux faits [Mach 2023, 218], ce qui est très différent. Ces derniers doivent être conçus comme des dépendances fonctionnelles relativement stables entre des éléments ontologiquement neutres que l’on ne se contente jamais de constater passivement ou d’enregistrer ; l’émerveillement positiviste devant la pleine positivité de la res est un mythe, en tout cas en ce qui concerne Mach, pour qui le fait n’est pas simplement « là », dans sa nudité ou sa brutalité. Au contraire, il se révèle comme triplement conditionné:

La mesure dans laquelle l’établissement [Feststellung] d’un fait satisfait le chercheur dépend entièrement de son point de vue, de son horizon [Gesichtskreis], du niveau de la science de son époque. [Mach 2011, 327], [Mach 1906, 316], [Mach 2023, 223]

Il y a un arbitraire irréductible dans la façon dont un chercheur appréhende les faits, en raison de sa formation intellectuelle, de la théorie à laquelle il adhère, etc., qui en font ressortir un aspect particulier, au détriment des autres. Mach ne croyait donc pas du tout en l’existence de faits bruts, purs de toute théorie :

L’observation et la théorie ne sont pas non plus à séparer nettement, car presque chaque observation est déjà influencée par la théorie et rétroagit d’autre part sur la théorie si elle est suffisamment importante. [Mach 2011, 173], [Mach 1906, 165]

15Dans un second temps, Planck s’interroge sur la portée qu’il faut attribuer à nos théories scientifiques. Il pose alors la question suivante: la représentation que l’on se construit du monde n’est-elle qu’une création arbitraire du sujet connaissant et qui doit simplement nous permettre de nous orienter dans le monde, sans prétendre en révéler les éléments ultimes? Ou bien doit-on voir en elle la « reproduction fidèle de phénomènes naturels tout à fait indépendants de nous » [Planck 1993, 8–9]? Dès les Vorlesungen über Thermodynamik, il opte pour la seconde option plutôt que pour la première : selon lui, en effet, les principes scientifiques, en particulier le second principe de la thermodynamique, demeurent les mêmes,

[...] sans se préoccuper de savoir si des êtres capables de pensée et de mesure existent sur terre [...]. Les limites du principe [...] ne peuvent nécessairement se situer que dans le même domaine où se trouve son contenu : dans la nature observée et non dans l’homme observant. Le fait que nous fassions appel à l’expérience humaine pour dériver le principe n’y change rien ; après tout, c’est la seule façon pour nous d’arriver à la connaissance des lois naturelles. Une fois connues, elles doivent aussi être reconnues comme indépendantes [als selbstständig] [...]; et celui qui voudrait le nier devrait nier complètement la possibilité même d’une science de la nature. [Planck 1897, 96, ma traduction]

Planck adhère donc pleinement à ce qu’il est convenu d’appeler le « réalisme scientifique » – dont il est peut-être même un des premiers représentants [Scheibe 2001, 1 19] –, qui consiste à défendre l’idée que la partie théorique de la physique doit être considérée comme la description objective d’une réalité plus fondamentale que la réalité observable [Bouveresse 2015, 1], qu’elle a affaire à un monde d’objets « en soi », indépendant du sujet connaissant. Selon Planck, en effet, la physique est en mesure de fournir aux hommes une image constante du monde, stable, permanente et non pas relative, c’est-à-dire indépendante des temps et des peuples. C’est ce qu’il entend par « unification »: le succès des théories scientifiques, telles qu’envisagées dans leur développement historique, atteste qu’elles nous permettent de connaître des objets de plus en plus éloignés des perceptions ou observations empiriques auxquelles nous avons ordinairement affaire. C’est ce même succès, par ailleurs, qui est censé nous fournir de bonnes raisons de croire à l’existence des entités dont elles font la supposition.

16Ce reproche adressé à Mach est peut-être encore plus surprenant que le précédent. En effet, la volonté d’une unification des diverses branches de la recherche scientifique, la quête d’une science unitaire est ce qui constitue le cœur de l’entreprise machienne, comme n’ont pas manqué de le relever les membres du premier cercle de Vienne [Frank 1937]. Mach ne cesse de parler de sa volonté d’unifier des domaines de la connaissance jusqu’alors artificiellement séparés : sa critique des concepts d’âme et de matière, sa volonté de conduire une analyse des sensations pour identifier les éléments – provisoirement – derniers du réel, visent justement à abolir les clivages arbitrairement établis entre la physique, la physiologie et la psychologie. Ainsi, dans La Mécanique, il mentionne explicitement « l’idéal d’une conception unitaire du monde [einer einheitlichen Weltanschauung], qui seule est compatible avec l’ordonnance d’un esprit sainement constitué » [Mach 1987, 435]. De plus, cette conception ou cette image du monde doit nécessairement avoir une certaine stabilité, exactement comme Planck le requiert [Mach 2016, 412, 479], [Mach 1900, 366, 431]. Néanmoins, ce dernier semble entendre par là quelque chose de très différent de Mach. Dans les Vorlesungen über Thermodynamik, ces notions de « stabilité » ou de « constance » sont liées au fait de découvrir ce qu’il nomme la « Wesensgemeinschaft » des divers phénomènes naturels, qui se manifestent toujours différemment – comme phénomènes thermiques, mécaniques, électriques... Mais de quoi s’agit-il exactement? En toute vraisemblance, il s’agit de réduire lesdits phénomènes à un fondement unique, mécanique ou autre [Planck 1897, V]. Mach, dont la pensée a évolué sur ce point, a fini par être très sceptique à l’égard d’une telle réduction, insistant davantage sur la grande diversité et richesse des phénomènes naturels, qui ne se laissent catégoriser comme « mécaniques », « électriques » ou « thermiques » qu’à l’aide d’abstractions arbitraires et forcées :

Il n’existe pas de phénomène purement mécanique. Quand deux masses se communiquent des accélérations réciproques, il semble qu’il y ait tout au moins là un pur phénomène de mouvement. Mais à ce mouvement sont, dans la réalité, toujours liées des variations thermiques, magnétiques et électriques qui, dans la mesure où elles se produisent, modifient le phénomène. Inversement, des circonstances thermiques, magnétiques, électriques et chimiques peuvent déterminer un mouvement. Les phénomènes purement mécaniques sont des abstractions intentionnelles ou forcées, dont le but est une plus grande facilité de l’examen. Il en est de même de toutes les catégories de phénomènes physiques. En toute rigueur, tout phénomène appartient à toutes les branches de la physique, qui n’ont été distinguées l’une de l’autre que pour des raisons conventionnelles, physiologiques ou historiques. [Mach 1987, 465]

La conception unitaire de la science qui est celle de Mach ne suppose pas une hiérarchisation verticale des différentes sciences, avec la physique à la base, par exemple. Le modèle est plutôt celui d’une coopération horizontale des divers savoirs qui, chacun à sa manière, c’est-à-dire à l’aide de ses concepts et méthodes propres, nous donne un aperçu sur le monde : « La physique n’est pas non plus le monde entier » [Mach 2023, 229]. En effet, il faut également compter avec la biologie, la physiologie, et les Geisteswissenschaften. Mach formule donc quelques réserves quant à la possibilité de voir la théorie cinétique expliquer tous les phénomènes physiques, sans exception [Mach 2023, 228]; il n’est pas impossible qu’elle rencontre certaines difficultés et doive être révisée, amendée, voire partiellement abandonnée, comme ce fut le cas avec la mécanique classique héritée de Newton.

4 Mach donne-t-il une image triviale de la science?

17En fin de compte, on a affaire à deux conceptions de la science qui s’opposent de manière inconciliable. Mach en souligne le caractère historique, relatif, accidentel, faillible, perfectible [Mach 1872, 3–4], [Mach 2016, 7–8], [Mach 1900, 1–2]; Planck insiste sur son aspect intemporel, absolu, nécessaire, infaillible, définitif. Mach affirme que:

la science ne se présente pas avec la prétention d’être une conception achevée du monde [eine fertige Weltanschauung], mais avec la conscience de travailler à une conception future de l’univers. La plus haute philosophie que puisse pratiquer un savant consiste précisément à supporter une conception inachevée, et à la préférer à une autre, parfaite en apparence, mais insuffisante. [Mach 1987, 434, traduction modifiée]

Selon Planck, en revanche,

il est [...] tout à fait légitime d’affirmer, dès maintenant, que notre conception actuelle de l’univers, bien qu’elle revête encore les nuances les plus variées suivant l’individualité des savants, renferme cependant certains traits définitifs qui ne seront jamais détruits par aucune révolution, ni dans la nature, ni dans l’esprit humain. Ce noyau absolument immuable et indépendant de toute individualité, que ce soit celle de l’homme ou celle de tout autre être intelligent, est ce que nous nommons le réel. [Planck 1993, 36]

Même si Planck concède que la détermination exhaustive et définitive de ce réel est un but idéal qui ne sera certainement jamais atteint, et qu’il est également toujours possible que la physique future se fasse du monde une image différente de la physique actuelle, il n’en demeure pas moins convaincu qu’elle en a déjà fourni des connaissances qui ne seront pas remises en cause par la recherche ultérieure. Un tel degré de conviction ou de certitude a certainement paru bien téméraire à Mach qui, en tant qu’historien des sciences, a vu s’accumuler ruines sur ruines, des théories bien établies étant remplacées par de nouvelles, des concepts utilisés pendant des décennies disparaissant au profit d’autres, mieux adaptés aux faits. Certains principes demeurent, assurément, mais pas comme des vérités intangibles ou a priori sur lesquelles l’expérience n’aurait aucun pouvoir de transformation.

18Il faut souligner que le « réel » dont il est question dans les textes de Planck n’est pas de l’ordre d’une essence ou d’un en soi situé par-delà les phénomènes, auquel une hypothétique intuition intellectuelle nous donnerait accès. Le réalisme constructiviste qu’il défend le conduit plutôt à envisager le réel que la science doit connaître comme ce qui se situe au terme (et non au commencement) de la recherche, comme ce qui appelle donc un dépassement des données immédiates des sens et justifie le recours à la spéculation (même « métaphysique »):

[...] les savants ont parfaitement compris que le point de départ de leurs recherches ne réside pas seulement dans les perceptions sensibles et que, même aux sciences positives, une certaine dose de métaphysique est indispensable. Il est une très vieille vérité que la physique moderne se charge de mettre en une singulière évidence, c’est qu’il y a des réalités pleinement indépendantes de nos sensations et qu’il y a des problèmes et des sujets en controverse, où ces réalités valent davantage que les plus riches trésors tirés de l’univers tel que nos sens l’appréhendent. [Planck 1993, 175–176]

19À l’opposé d’un positivisme trop timoré, qui prétend s’en tenir sobrement aux faits et à leur description, il ne faut pas craindre, si l’on veut en donner l’explication, de les excéder en direction de l’idée qui en révèlera l’harmonie ou l’unité. Au fond, c’est l’image même de la recherche physique qui est en jeu. Contre le prosaïsme du positivisme machien qui, par sa conception économique de la science, ravale cette dernière à une simple affaire commerciale [Geschäft] [Mach 2014, 14–15], [Mach 1923, 16], dégradant par là « l’idée que la physique doit se faire de l’univers » [Planck 1993, 36], Planck en appelle aux « sentiments de silencieux respect éveillés par la contemplation du ciel étoilé chez tout esprit méditatif » [Planck 1993, 209]. Être économe, cela convient bien au boutiquier, mais pas aux Copernic, Kepler, Huyghens :

Les préoccupations économiques furent certainement au dernier rang des motifs qui entraînèrent ces hommes à soutenir de rudes combats contre les idées traditionnelles et les autorités de leur temps. Ce qui les encourageait, c’était une foi inébranlable dans la conformité de leurs conceptions de l’univers avec la réalité, et cette foi reposait sur des bases esthétiques ou religieuses. [Planck 1993, 37–38]

20Si l’on doit conserver une place à l’économie de pensée machienne, ce sera donc une place restreinte, subordonnée, qui en fera au mieux le moyen, jamais le but de la recherche : le chercheur se doit d’être avant tout un réaliste et non un économe, c’est-à-dire que dans la succession des phénomènes, il doit avant tout chercher et extraire ce qui est durable, intemporel, ce qui est indépendant des sens humains. Planck radicalise même sa critique :

[...] on peut prévoir que si le principe d’économie de Mach devenait réellement le fondement de toute théorie de la connaissance, tous les pionniers géniaux qui sont encore à naître n’y trouveraient qu’une entrave à leur pensée. Les ailes de leur fantaisie se trouveraient coupées et, en fin de compte, le progrès de la science serait compromis d’une façon désastreuse. [Planck 1993, 38]

Selon H. Vogel, ces passages montrent bien que Planck ne partage pas « le mépris positiviste pour la théorie et la déduction » [Vogel 1961, 95]. On retrouve le mythe selon lequel le positivisme ne reconnaît aucune valeur à l’imagination créatrice ni à la libre spéculation, préférant s’en tenir prudemment aux apparences. Une telle caricature a, comme toutes les caricatures, toutes les chances d’être fausse, dès lors que l’on se penche attentivement sur ce qu’un « positiviste » comme Mach a véritablement écrit:

Quiconque connaît l’histoire du développement de la science, ou qui a participé à la recherche, ne doute pas que le travail de recherche scientifique réclame une imagination vraiment puissante [eine recht starke Phantasie]. [Mach 2011, 163], [Mach 1906, 154]

21Ou encore, si l’on n’était pas tout à fait convaincu : « L’abstraction et l’activité imaginative réalisent le travail principal dans la découverte de nouvelles connaissances » [Mach 2011, 329], [Mach 1906, 319]. Après avoir donné comme exemple de découvertes faites par abstraction les lois du mouvement formulées par Newton dans les Principia, Mach prend le temps de remarquer :

Je crois d’ailleurs que de telles abstractions ne sont appréciées à leur juste valeur que si elles sont prises comme une prise de risque intellectuelle [als ein intellektuelles Wagnis], justifiée par le succès. [Mach 2011, 149], [Mach 1906, 140]

Nous avons dit que le scientifique part toujours de l’expérience pour y revenir, à un moment ou à un autre ; ajoutons maintenant qu’entre ces moments, il peut, en un sens, faire tout ce qu’il veut, et lâcher la bride à son imagination – construire les hypothèses les plus osées, forger les modèles les plus complexes qui soient. Mach est tout ce qu’il y a de plus libéral sur ce point : tout ce qui fait progresser la recherche doit être encouragé : « Le chercheur n’est pas seulement autorisé à utiliser tous les moyens qui peuvent l’aider, mais il doit le faire » [Mach 2016, 479], [Mach 1900, 431], [Feyerabend 1981, 94]. Ainsi, il accorde une place importante à la spéculation, contrairement à ce qu’une certaine idée reçue de sa pensée laisse souvent penser [Laudan 1981, 207]. S’il s’agit de décrire économiquement ce qui est donné dans l’expérience, cela ne se fait jamais sans en sortir ou sans s’en dégager [Mach 1987, 457]. Il n’y a donc chez Mach aucun « mépris » décelable à l’égard des théories et des entités qu’elles postulent, quoiqu’en dise H. Vogel. C’est même plutôt le contraire qui est vrai : Mach, qui s’était fait le défenseur de l’atomisme entre 1863 et 1872, avant de l’abandonner, face aux difficultés qu’il avait rencontrées, avait parfaitement su reconnaître leur mérite [Heidelberger 2018, 154–164]. Ainsi, même dans les « Idées directrices », soit près de 40 ans après la fin de sa phase atomiste, on remarquera que le physicien autrichien ne rejette pas purement et simplement cette théorie. Il constate simplement que la façon dont elle doit être rapportée aux faits, adaptée à ceux-ci, demeure « problématique » [Mach 2023, 225]. Le plus souvent, il affirme que les théories – y compris l’atomisme – ont une valeur heuristique et sont indispensables afin de découvrir et d’exposer intuitivement les connexions entre les phénomènes naturels :

La valeur heuristique et didactique de l’atomistique, qui réside dans son intuitivité [Anschaulichkeit], mettant ainsi en mouvement les fonctions élémentaires et instinctives les plus simples, les plus familières, les plus concrètes de l’imagination et de l’intellect, ne peut en aucune façon être contestée. [Mach 2016, 478], [Mach 1900, 430]

Tant que de telles théories permettent de découvrir de nouvelles connexions entre les faits et sont adaptées à ceux-ci, il n’y a aucune raison de les abandonner, même si elles font intervenir des entités pour le moment inobservables. La recherche exacte n’a pas à s’arrêter à ce qui est handgreiflich, comme Mach le signale dans les Vorträge :

On ne doit pas nécessairement abandonner la recherche exacte lorsque l’on sort du domaine de ce qui est tangible [des Handgreiflichen]. [Mach 1863, 364]

Il donne l’exemple des recherches de Franklin : ce dernier mentionne un feu électrique ou une substance électrique, fluide imperceptible et élastique dont les particules se repoussent, afin d’expliquer ce qui se passe dans une bouteille de Leyde. Ses recherches lui ont permis d’établir l’existence de deux modes d’électrification (positif et négatif), mais aussi que tout changement dans l’un est accompagné d’un changement opposé dans l’autre [Laudan 1981, 212]. Mach note :

Une partie des relations factuelles, même si elle n’est pas épuisée [erschöpft] par elle, est présentée par la notion de substance, et c’est pour cette raison qu’elle peut – comme cela s’est passé – conduire à des découvertes importantes. [Mach 2016, 477], [Mach 1900, 429]

22Une fois que l’hypothèse ou le modèle théorique a permis d’établir une dépendance fonctionnelle entre certains éléments, il faut néanmoins considérer que sa tâche est achevée, car elle n’était que transitoire. Ils peuvent – doivent – alors être écartés de la présentation finale des résultats scientifiques comme un échafaudage désormais inutile, tant il est vrai « qu’une hypothèse peut avoir une grande valeur heuristique en tant qu’hypothèse de travail et en même temps une très faible valeur épistémologique [...] » [Mach 2016, 478], [Mach 1900, 431]. D’où la nécessité de « purifier » périodiquement la science de certains éléments problématiques, qui peuvent entraver les progrès de la connaissance future, si on s’attache à eux comme à des réalités aussi bien avérées et aussi riches que les faits :

Si, d’une part, je tiens à souligner qu’en tant que moyen de recherche [als Forschungsmittel], toute représentation est recevable si elle peut aider et aide réellement, d’autre part, il faut insister sur la nécessité de purifier [reinigen] de temps en temps la présentation des résultats de la recherche des adjonctions [Zutaten] superflues et inessentielles qui s’y sont mêlées par l’emploi des hypothèses. [Mach 2016, 407], [Mach 1900, 362–363]

De façon plus imagée, Mach écrit :

Le but de la science de la nature est la connexion des phénomènes. Les théories, cependant, sont comme des feuilles sèches qui tombent lorsqu’elles ont permis à l’organisme de la science de respirer pendant un certain temps. [Mach 1872, 46]

Cela vaut en particulier pour la théorie cinétique, dont Mach ne croit pas qu’elle soit le dernier mot de la physique ou qu’elle ait suffisamment pénétré la constitution ultime de la réalité pour satisfaire d’ores et déjà toutes les attentes placées en elle et résoudre tous les problèmes liés à son développement. C’est un point que Planck accordait d’ailleurs pleinement:

Après les premiers résultats brillants de la théorie cinétique des gaz, ses progrès plus récents ne semblent pas avoir été à la hauteur des espérances qui y étaient attachées ; à chaque tentative faite pour développer plus avant cette théorie, les difficultés se sont multipliées de façon préoccupante. Quiconque étudie les travaux des deux chercheurs qui ont probablement pénétré le plus profondément dans l’analyse des mouvements moléculaires, soit Maxwell et Boltzmann, ne pourra s’empêcher d’avoir l’impression que l’admirable effort de sagacité physique et de dextérité mathématique qui s’est manifesté dans le traitement de ces problèmes n’entretient pas le rapport espéré avec la fécondité des résultats obtenus. [Jost 1979, 134, ma traduction]

L’exemple de la théorie atomiste a fourni l’exemple d’une théorie qui a pu empêcher la connaissance scientifique de progresser, ce dont même Boltzmann était parfaitement conscient, et qu’il était parfaitement prêt à admettre : à une certaine époque, en effet, « alors qu’elle était beaucoup moins adaptée [angepasst] aux phénomènes qu’aujourd’hui et qu’elle était davantage considérée d’un point de vue métaphysique, [elle] a eu un effet inhibiteur [hemmend] et apparaissait donc dans certains cas comme une charge inutile [wie ein unnützer Ballast] » [Boltzmann 1905, 155, ma traduction]. Le plus important, pour Mach, est de bien distinguer le but de la science, qui est la reproduction [Nachbildung] ou la présentation la plus complète possible des faits dans la pensée, et les moyens qu’elle emploie pour réaliser ce but [Mach 1987, 476, 479], hypothèses et concepts. Les premières, en effet, « ne deviennent désavantageuses et dangereuses pour le progrès qu’à partir du moment où l’on se fie davantage à elles qu’aux faits eux-mêmes, et où l’on considère leur contenu comme plus réel que ces derniers, à partir du moment où, s’y cramponnant de manière rigide, on surévalue les pensées acquises par rapport à celles qui restent à acquérir » [Mach 2014, 214], [Mach 1923, 259]. Les seconds, s’il est vrai qu’ils prennent racine dans les faits, ne doivent pas être confondus avec ces derniers :

Lorsque nous confondons les représentations ou les concepts avec les faits, nous identifions ce qu’il y a de plus pauvre, ce qui sert des objectifs déterminés, à ce qu’il y a de plus riche, voire d’inépuisable. [Mach 2011, 150], [Mach 1906, 141]

  • 6 Boltzmann, de façon similaire, les qualifiait de gedachte Symbole permettant d’obtenir des images (...)

Autrement, il faut à tout prix éviter d’hypostasier indûment nos concepts, ou de faire passer des abstractions qui n’existent qu’en pensée – Mach considère l’atome et la matière comme des Gedankensymbole6 – pour des réalités existant à l’extérieur de celle-ci, ce qu’oublient trop rapidement, en général, les scientifiques :

Les notions abstraites qui constituent l’outillage [Denkmitteln] de la physique, les concepts de masse, force, atome, qui n’ont pas d’autre rôle que de rappeler des expériences systématisées dans un but d’économie, sont dotés par la plupart des investigateurs de la nature d’une existence réelle, en dehors de la pensée. Bien plus, on en arrive à croire que ces masses et ces forces sont les choses essentielles à rechercher, et que, celles-ci connues, tout ce qui a rapport à l’équilibre et au mouvement des masses s’en déduit de soi-même. [Mach 1987, 476–477], [Mach 2014, 197], [Mach 1923, 237–238]

23Le physicien autrichien se sent donc obligé de rappeler – à l’aide d’une comparaison qui n’est pas sans rappeler celle du rideau peint de Boltzmann – que l’objet propre de la recherche scientifique, c’est le réel, et non le conceptuel.

L’homme qui ne connaîtrait l’univers que par le théâtre, et qui viendrait à découvrir les trucs et les machinations de la scène, pourrait penser que l’univers réel a aussi des ficelles, et qu’il suffirait de les trouver pour acquérir la connaissance ultime de toutes choses. Nous ne devons donc pas considérer comme bases [Grundlagen] de l’univers réel des moyens intellectuels auxiliaires dont nous nous servons pour la représentation [Aufführung] du monde sur la scène de la pensée [auf der Gedankenbühne]. [Mach 1987, 477]

  • 7 Selon Meyerson, le scientifique ne peut en effet s’empêcher de postuler des entités métaphysiques (...)

Cette exigence méthodologique, parfaitement sensée et raisonnable, était largement partagée par les scientifiques de l’époque [Laudan 1981, 219]. Mach met donc le Naturforscher en garde contre le risque de rigidification conceptuelle et de dogmatisme qu’il peut entraîner – dogmatisme auquel il s’est constamment opposé, que ce soit en philosophie [Blackmore & Hentschel 1985, 47] ou en science [Mach 2023, 226], à l’aide de l’approche historico-critique des problèmes, sa principale arme contre la métaphysique. Le « besoin de métaphysique », qu’il s’incarne dans l’identification de substances ou dans la recherche de causes7, n’est pas un destin, c’est-à-dire qu’il n’a pas à être purement et simplement enregistré et accepté, mais il doit plutôt être abandonné au profit de la description fonctionnelle des faits :

On dit que la description laisse le besoin de causalité [das Kausalitätsbedürfnis] insatisfait. On croit vraiment mieux comprendre les mouvements, si on se représente des forces de traction, et pourtant les accélérations factuelles [die tatsächlichen Beschleunigungen] accomplissent davantage, sans introduire rien de superflu. Les concepts de cause et d’effet, qui n’ont certainement pas pour moi seul un trait de fétichisme marqué, seront, je l’espère, éliminés par la science de la nature à venir en raison de leur obscurité formelle. [Mach 2014, 233], [Mach 1923, 284]

5 Remarques conclusives

24Finalement, Mach n’a jamais répondu au second article de Planck [Planck 1910], qui estimait que l’auteur des « Idées directrices » n’avait pas pris ses objections au sérieux. Le physicien autrichien, dont la santé s’était fortement dégradée, devait par ailleurs considérer qu’il avait déjà apporté toutes les précisions et clarifications souhaitables. Pour conclure, nous citerons la dernière lettre d’Einstein à Mach, datée du 25 juin 1913. Il se demande si son travail sur la relativité et la gravitation pourra être confirmé par la déviation des rayons lumineux lors de l’éclipse, et affirme :

Si tel est le cas, vos brillantes recherches sur les fondements de la mécanique – malgré les critiques injustifiées de Planck – recevront une éclatante confirmation. Car il s’ensuit nécessairement que l’inertie a son origine dans une sorte d’interaction des corps, tout à fait dans le sens de vos considérations sur l’expérience du seau de Newton.

Einstein termine sa lettre par les mots suivants:

C’est un grand plaisir pour moi de pouvoir vous dire cela, d’autant plus que la critique de Planck m’avait toujours paru des plus injustifiée [schon immer höchst ungerechtfertigt]. [Hönl 1960, 573–575, ma traduction]

Et c’est certainement Planck qu’il avait à l’esprit lorsqu’il écrivait, en 1916, pour le Nachruf de Mach :

Le fait est que Mach a exercé une profonde influence sur notre génération de scientifiques grâce à ses écrits historico-critiques, dans lesquels il retrace avec tant d’amour [mit so viel Liebe] le devenir des différentes sciences et suit à la trace, un à un, les pionniers de chaque domaine scientifique, jusque dans les derniers recoins de leur cerveau. Je crois même que ceux qui se considèrent comme les adversaires de Mach ne savent pas à quel point ils ont absorbé, pour ainsi dire, ses conceptions avec le lait de leur mère. [Einstein 1916, 102, ma traduction]

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Bibliographie

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Notes

1 Cette chaire, convoitée un temps par Husserl, sera finalement confiée à Boltzmann, qui la renommera, de manière significative, en chaire de « Méthode et théorie générale des sciences naturelles ».

2 Certaines déclarations d’Einstein et de Heisenberg, que nous produirons en partie à la fin de l’article, permettront de nuancer les assertions abruptes de Planck concernant la stérilité des travaux de Mach.

3 Tous ses livres majeurs avaient déjà été publiés, et certains étaient en voie de réédition: La Mécanique (1883), L’Analyse des sensations (1886), les Conférences scientifiques populaires (2014), les Principes de la théorie de la chaleur (2016) et La Connaissance et l’erreur [2011].

4 Ce programme avait été annoncé dans la préface à la première édition de La Mécanique, ainsi que dans le célèbre premier chapitre de L’Analyse des sensations.

5 Toutes les traductions sont de l’auteur, sauf les passages tirés de L’Analyse des sensations et de La Mécanique.

6 Boltzmann, de façon similaire, les qualifiait de gedachte Symbole permettant d’obtenir des images ou d’intervenir de manière correcte dans le cours des phénomènes ; il leur refusait toute existence indépendamment de celui qui les pense.

7 Selon Meyerson, le scientifique ne peut en effet s’empêcher de postuler des entités métaphysiques – « choses » ou « substances » réelles – sous le cours chaotique des phénomènes naturels, seul moyen pour lui de se le rendre intelligible ou de l’expliquer. Il n’y a pas de rapports sans supports, comme il l’écrit de manière frappante.

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Pour citer cet article

Référence papier

Corto Santantonio, « Note introductive à la traduction du texte de Mach »Philosophia Scientiæ, 27-2 | 2023, 197-216.

Référence électronique

Corto Santantonio, « Note introductive à la traduction du texte de Mach »Philosophia Scientiæ [En ligne], 27-2 | 2023, mis en ligne le 16 octobre 2023, consulté le 07 décembre 2025. URL : http://journals.openedition.org/philosophiascientiae/4000 ; DOI : https://doi.org/10.4000/philosophiascientiae.4000

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Auteur

Corto Santantonio

Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (France)

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Le texte seul est utilisable sous licence CC BY-NC-ND 4.0. Les autres éléments (illustrations, fichiers annexes importés) sont susceptibles d’être soumis à des autorisations d’usage spécifiques.

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