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Enjeux didactiques de la science-fiction: enseignement, apprentissage, transmission

De L’Histoire véritable au boulet de Jules Verne : une histoire science-fictionnelle des paradigmes astronomiques

From Lucian’s True Story to Jules Verne’s Cannonball : A History of SF Challenges to Astronomical Paradigms
Estelle Blanquet et Éric Picholle

Résumés

La légende dorée de l’astronomie moderne réduit souvent son histoire à deux moments marquants : la « révolution copernicienne » et le défi de Galilée à l’obscurantisme présumé de l’Église. Inévitablement, son histoire réelle s’avère plus riche et plus subtile, en interaction permanente avec l’imaginaire scientifique de son temps. Nous proposons de la relire à la lumière de l’histoire de la science-fiction, d’examiner de quelle manière celle-ci a pu contribuer à déstabiliser les paradigmes astronomiques du passé et de tenter d’identifier quelques enjeux didactiques associés à ces changements conceptuels. Les auteurs de SF, adeptes du pas de côté, offrent en effet à qui sait les repérer des situations facilitant l’identification par les élèves de choix liés à des simplifications paradigmatiques jamais questionnés ; à charge alors à l’enseignant de construire un dispositif leur permettant de mieux les comprendre pour dépasser les arguments d’autorité et mieux accepter les changements de paradigmes proposés. Nous identifierons dans un premier temps, de façon non exhaustive, des œuvres de SF classiques et d’autres qui le sont moins dont le potentiel de déstabilisation des paradigmes astronomiques peut être exploitable en classe. Nous montrerons par ailleurs comment des processus similaires sont à l’œuvre dans des images de science fiction, comme « La Terre encadrée » de Manchu et illustrerons alors par quelques exemples de séquences en démarche d’investigation la façon dont ces œuvres peuvent être utilisée dans le cas des paradigmes astronomiques.

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Texte intégral

1La légende dorée de l’astronomie moderne réduit souvent son histoire à deux moments marquants : la « révolution copernicienne », qui aurait enfin et définitivement déchu la Terre de sa place privilégiée au centre du monde, au profit du Soleil ; et le défi de Galilée à l’obscurantisme présumé de l’Église.

  • 1 Thomas Kuhn (1999) distingue deux modes de progression des connaissances scientifiques : les « phas (...)

2Inévitablement, son histoire réelle s’avère plus riche et plus subtile, en interaction permanente avec l’imaginaire scientifique de son temps. Nous nous proposons, dans ce court article, de la relire à la lumière de l’histoire de la science-fiction, d’examiner de quelle manière celle-ci a pu contribuer à déstabiliser les paradigmes astronomiques1 du passé et de tenter d’identifier quelques enjeux didactiques associés à ces changements conceptuels.

Aristote, Aristarque et Lucien : premières distanciations

3Sans remonter jusqu’aux mythes de la Théogonie d’Hésiode (2019 [viiie s. AEC], v. 115-153) ou du monde comme « Dieu sensible » vivant le temps d’une « grande année » de 36 000 ans chez Platon (2017 [358 AEC], 92c), ni aux mondes multiples d’Épicure (2017 [300 AEC]), le premier grand modèle astronomique classique, solidement ancré dans le paradigme aristotélicien, est celui de Claude Ptolémée, présenté dans son Almageste, autour de l’an 150 de l’ère commune (2014).

  • 2 Le modèle ptoléméen prévoit non seulement des orbites circulaires (cycles) mais aussi, pour tenir c (...)

4On en connait généralement les éléments essentiels : dans un univers spatialement fini, la Terre est au centre du monde et le Soleil, la Lune et les planètes orbitent autour d’elle sur des orbites essentiellement circulaires2. La physique aristotélicienne sous-jacente mérite peut-être, quant à elle, d’être rappelée un peu plus précisément. Sa « théorie du mouvement » (Aristote [340 AEC], 2021), très générale, distingue deux types de corps : les corps périssables, qui tendent à retourner vers leur « lieu naturel », sauf à en être empêchés ; et les corps célestes, immuables et éternels, qui n’ont pas de lieu naturel mais un « mouvement naturel ». Le modèle aristotélicien dominant est déjà le modèle géocentrique, qui deviendra celui de Ptolémée ; la distinction est d’ordre topologique : tous les corps situés en-deçà de l’orbite de la Lune sont périssables, et leur lieu naturel est le centre de la Terre ; tous les corps situés au-delà sont célestes, et leur mouvement naturel est un mouvement circulaire uniforme autour de la Terre.

5Pour autant, d’autres modèles – mais non d’autres théories, on reste au sein du même paradigme – coexistent au sein même du Lycée. L’astronome aristotélicien Aristarque de Samos, en particulier, ayant évalué la distance de la Terre au Soleil et en ayant déduit que ce dernier était bien plus gros qu’on ne le croyait généralement (280 AEC), défend quant à lui un modèle héliocentrique, dans lequel le Soleil et les étoiles fixes sont immobiles. Si ce modèle semble avoir peu convaincu, il est bien connu des astronomes et discuté très tranquillement par Archimède, Hipparque ou Ptolémée, sans que personne ne remette en cause l’appartenance d’Aristarque à l’école aristotélicienne.

6Ce n’est donc ni un astronome, ni un philosophe qui viendra porter le fer dans cette cohabitation, mais un écrivain, le turbulent Lucien de Samosate, provocateur notoire parfois considéré comme le premier auteur de science-fiction (Fredericks, 1976 ; Suvin, 1979). Curieusement, alors que l’on reconnait souvent le projet de satire tous azimuts de son Histoire véritable (2015), on oublie souvent que Lucien y rencontre aussi bien Pythagore qu’Homère, et que sa satire concerne aussi bien le prêt-à-penser « scientifique » que celui des philosophes et des « littéraires » (Bouveresse, 1999 ; Gautero, 2012).

7Darko Suvin y reconnait ainsi « non seulement une réflexion sur la réalité mais aussi une réflexion qui engage la réalité » :

Cette méthode typique de la science-fiction – de Lucien de Samosate en passant par More, Rabelais, Cyrano, Swift jusqu’à Wells, London, Zamiatine et aux plus récents auteurs est d’essence critique, souvent satirique : dans les cas les plus significatifs, elle combine les ressources de la raison et le doute méthodique. La parenté de cette connaissance critique avec les fondements de la philosophie des sciences moderne est évidente. (Suvin, 1977, p. 17)

8Le roman relate l’implication de Lucien et de ses compagnons dans une guerre entre Endymion, le roi de la Lune, et Phaéton, celui du Soleil, à propos de la colonisation de Vénus. La paix revenue, il nous décrit la vie sur la Lune, à la fois exotique, avec des formes de vie très différentes de la Terre, et familière. En particulier, on s’y promène, on y marche et on y tombe comme on le ferait sur Terre – alors qu’une lecture géocentriste dogmatique du paradigme aristotélicien imposerait que les corps périssables de nos mercenaires tendent au contraire à « retomber » vers leur lieu naturel, donc s’envolent de la Lune vers la Terre !

9Il est toutefois important de noter que, comme toujours chez cet authentique érudit, ce n’est pas la pensée même de l’objet de sa satire que Lucien ridiculise, mais sa lecture trop étroite. Dans la théorie aristotélicienne, en effet :

Chacun [le feu, la terre, et ainsi de suite] est emporté vers son lieu naturel [et] le « bas » n’est pas une direction quelconque, mais là vers où ce qui a du poids […] est emporté – l’implication étant que ces lieux ne diffèrent pas seulement par leur position relative, mais aussi en tant qu’ils possèdent des potentiels distincts. (Aristote, 2021, IV, 1, 208b)

  • 3 Au risque de l’anachronisme, la locution hard science fiction n’apparaissant que dans les années 19 (...)

10En toute rigueur, rien n’interdisait donc a priori que le lieu naturel du voyageur changeât plusieurs fois au cours de son voyage. À l’instar des meilleurs space operas de hard science fiction3, L’Histoire véritable peut se lire à deux niveaux, comme une aventure échevelée ou comme une expérience de pensée physicienne assez vertigineuse, qui pousse l’astronomie aristotélicienne au-delà de ses limites admises, un millénaire et demi avant Galilée.

De Copernic au Somnium

11Une seconde source majeure de l’imaginaire cosmologique occidental est la tradition judéo-chrétienne, de la cosmogonie de la Genèse à Josué (10 :13) suspendant la course du Soleil. Durant plus d’un millénaire, l’Almageste restera la référence incontestée de l’astronomie européenne, dont une bonne part des efforts seront consacrés à sa réconciliation avec la tradition biblique.

12Le modèle héliocentrique ressurgira en 1543, sous la plume de Nicolas Copernic (2015). Sa thèse suscitera de nombreuses discussions érudites entre astronomes et théologiens, principalement sur la redéfinition du calendrier ; mais, contrairement à un préjugé fréquent, pas de scandale majeur : Des révolutions des sphères célestes ne sera mis à l’index que trois quarts de siècle plus tard, en 1616. En revanche – ceci expliquant peut-être cela ? –, elle se diffuse très peu dans le grand public cultivé, en dépit des efforts de quelques auteurs comme Giordano Bruno (2017 [1583]), qui y reconnaissent les prémisses d’une révolution plus profonde qui verra la science moderne émerger au xviie siècle, avec Descartes et Galilée.

13Giordano finira sur le bûcher en 1600, mais pour ses provocations théologiques plutôt que pour son copernicanisme militant. Son sort incitera toutefois les autres coperniciens du temps, comme l’astronome Johannes Kepler, à imaginer des techniques moins frontales de promotion des idées coperniciennes.

14C’est ainsi, à des fins pédagogiques, que Kepler devient lui aussi l’un des inventeurs de la science-fiction (Bozzetto, 2000) – ou, peut-être, de ce qu’il est désormais convenu d’appeler la hard science fiction. Prenant acte du peu d’écho de ses textes antérieurs, très mathématisés, auprès du public cultivé de l’époque, il décide en effet de lui raconter une histoire : ce sera le SomniumLe Songe ou l’Astronomie lunaire.

15Le sous-titre est clair. Là encore, il s’agit de déstabiliser le paradigme ptoléméen dominant en amenant le lecteur sur la Lune, à la rencontre de ses habitants aux mœurs passablement exotiques :

Le but de mon Songe est de donner un argument en faveur du mouvement de la Terre ou, plutôt, d’utiliser l’exemple de la Lune pour mettre fin aux objections formulées par l’humanité dans son ensemble qui refuse de l’admettre. Je pensais que cette vieille Ignorance était bien morte et que les hommes intelligents l’avaient arrachée de leur mémoire : mais elle vit toujours et se débat dans les nœuds enchevêtrés que tant de siècles ont solidement resserrés. (Kepler, 1984, note 4, p. 51)

  • 4 « La fiction comme irréel et la fiction comme invention qui peut être porteuse d’un savoir », selon (...)

16Par rapport à L’Histoire véritable, la nouveauté est double : d’une part, une pléthore de notes, parfois aussi longues que le texte fictionnel, visant à en justifier la cohérence scientifique, à distinguer le « fictif » du « fictionnel4 », mais surtout, les personnages de Kepler prennent le temps d’observer, du point de vue de la Lune, la Terre, que les Lunatiques nomment « Volva ».

17Au-delà de l’argument esthétique de simplicité – d’ailleurs assez relative – du modèle héliocentrique, la question se ramène en effet largement à celle de la légitimité d’un point de vue solaire, compliquée dans l’Occident chrétien par des considérations théologiques. Il semble en effet raisonnable de supposer qu’au tournant du xviie siècle, la pression paradigmatique associée au paradigme ptoléméen, alors ultra-dominant, était comparable à celle qu’exerce aujourd’hui le paradigme copernicien, qui amène plus de 95 % des étudiants à refuser toute formulation suggérant que le Soleil pourrait tourner autour de la Terre, alors même qu’ils appliquent sans difficulté particulière le principe de relativité du mouvement dans d’autres problèmes équivalents, mais n’impliquant pas le système Terre/Soleil (Blanquet et Picholle, 2024).

18Si le Somnium, par ailleurs assez pauvre stylistiquement, fut également un échec (Nicolson, 1936) – au point que certains inquisiteurs n’en retinrent que la possibilité que la mère de Kepler fût une sorcière – ce procédé d’extraction d’une question trop sensible du contexte où elle pourrait s’avérer problématique est désormais classique en science-fiction (Picholle, 2011).

19Son potentiel pédagogique, en particulier, est intact. Conjugué au processus d’estrangement cognitif qui consiste, dans une fiction, à « confronter un système normatif défini – une image du monde fermé de type ptolémaïque – à un point de vue ou un regard impliquant un nouvel ensemble de normes » (Suvin, 1979), il fournit la base d’outils précieux pour instiller le doute et enclencher en classe des démarches d’investigation (méthode d’enseignement des sciences préconisée par les programmes scolaires), dont le point de départ peut aussi bien être un texte qu’une illustration graphique SF, comme La Terre encadrée de Manchu (Ill. 1) pour des séquences pédagogiques sur la relativité du mouvement (Blanquet, 2011).

Ill. 1.

Ill. 1.

Manchu, La Terre encadrée (1989). Tous droits réservés.

20Un tel objectif suppose en effet le dépassement de certains « obstacles épistémologiques », au sens de Bachelard (2000), pour accéder à une représentation du monde plus en adéquation avec les connaissances actuelles. Or changer de paradigme n’est pas une chose facile et se fait rarement sans douleur.

De Galilée au « Newton pour les dames »

21L’appropriation durable, du xviie siècle jusqu’à aujourd’hui, du modèle héliocentrique par l’imaginaire scientifique collectif n’est dénuée ni d’ambiguïté ni d’ironie. Ainsi, l’ouvrage paradigmatique de Galilée, le Dialogue sur les deux grands systèmes du monde (2000), qui sera à l’origine de son procès, vise en fait surtout à introduire… un troisième système, dans lequel tous les points de vue sont également légitimes. Le parallèle avec les tout premiers textes connus du physicien italien est intriguant : il s’agissait déjà, un demi-siècle plus tôt, de mettre avec une naïveté feinte un discours d’autorité – mais alors littéraire : celui de Dante sur l’Enfer, présumé réaliste – à l’épreuve de la critique « scientifique, » (Galilée, 2008 [1632] ; Lévy-Leblond, 2017).

22Cette troisième option du Dialogue, que l’on dénomme aujourd’hui « relativité galiléenne », est elle-même rapidement mise en cause par Isaac Newton. Les Principes mathématiques de philosophie naturelle (2005 [1687], (a) p. 3-4 ; (b) p. 122 ; (c) p. 4-5) deviendront l’ouvrage paradigmatique par excellence, au sens de Thomas Kuhn (1999 [1962] c’est-à-dire celui de la forme qui servira de modèle à la plupart des manuels scientifiques d’autorité des deux siècles suivants, et encore à une part significative des plus récents, au niveau de l’enseignement secondaire du moins. Or la forme des Principia est ostensiblement axiomatique, à cent lieues des Dialogues galiléens, bien plus littéraires, et a fortiori du Somnium ou des Entretiens sur la pluralité des mondes de Fontenelle (1998 [1686]).

23Paradoxalement, si Newton y introduit explicitement et y légitime la notion de « force fictive » (i.e. les forces d’inertie dans un « référentiel non galiléen »), c’est pour mieux en récuser la légitimité ontologique, et renvoyer à l’asymptote (ou au divin…) la connaissance d’un espace et d’un temps « absolus » – mais qui ne sont ni ceux de la Terre, ni ceux du Soleil, les modèles astronomiques précédents n’étant que de pâles approximations d’une réalité supérieure (Picholle, 2024).

24L’avance de Newton sur ses contemporains est telle qu’il faudra pratiquement attendre le tournant du xixe siècle pour que des travaux proprement scientifiques, comme le Traité de mécanique céleste de Pierre-Simon de Laplace (2006 [1799-1805]), puissent sérieusement prétendre aller plus loin. Un corollaire inattendu en est que, durant plus d’un siècle, l’essentiel des textes sur la mécanique céleste présenteront plutôt soit un caractère ouvertement pédagogique, soit même un aspect qu’on dirait aujourd’hui promotionnel marqué, sinon hagiographique. Les discours newtoniens de Voltaire sont probablement l’archétype de la seconde catégorie, de l’ode à Newton qui ouvre La Henriade (Voltaire, 2022) à son introduction de l’épisode aujourd’hui universellement connu, quoique probablement fictionnel, de la pomme de Newton (Voltaire, 1992).

25Les textes de pédagogie newtonienne du xviiie siècle revêtent quant à eux une importance toute particulière, à une époque où la frontière entre savants « scientifiques » et « littéraires », science et fiction, est encore en train de se tracer (Aït-Touati, 2011). Se souvenant peut-être, après Fontenelle, des ennuis que la supposée naïveté du Simplicio du Discours a valus à Galilée, de nombreux auteurs, comme Francesco Algarotti et même parfois Émilie du Châtelet elle-même (la traductrice en français des Principia), les adressent ostensiblement aux dames (souvent marquises, comme celle de Fontenelle ; voir Rey, 2014). Mais c’est peut-être dans la dédicace à Fontenelle du Newtonianisme pour les dames d’Algarotti (1737) que s’exprime le mieux le projet pédagogique de l’époque : « Vous avez embelli le système des cartésiens, j’ai tâché de dompter le Newtonianisme, et de lui prêter des attraits », diamétralement opposé à la difficulté délibérée des Principia. « Prêter à la science des attraits », en transmettre l’essence et les concepts sans trop de mathématiques : ce sera aussi, à la fin du xviiie siècle, le programme des encyclopédistes des Lumières comme, au xixe siècle, celui du Jules Verne de De la Terre à la Lune et d’Autour de la Lune (2001, p. 249-401 et 403-564) ; et cela pourrait être encore aujourd’hui l’ambition pédagogique de nombre d’enseignants du primaire et du collège, comme de la plupart des auteurs de hard science fiction.

Du « seau de Newton » au « boulet de Jules Verne »

26Ce n’est donc pas de telles fictions sagement newtoniennes que provient, à la fin du xixe siècle, la remise en cause du paradigme newtonien devenu, à son tour, ultra-dominant, mais d’un autre type de fictions critiques, d’« expériences de pensée » – Gedankenexperiments, dans le lexique d’Ernst Mach – plus radicales.

27Dans la première scholie des Principia, Newton justifiait le caractère fictif des forces d’inertie par une observation du retard de formation d’un ménisque à la surface de l’eau contenue dans un récipient que l’on met progressivement en rotation, le « seau de Newton » (Picholle ; 2024). L’expérience est subtile, mais prête peu au rêve… En outre, objecte Mach, pour qu’elle soit décisive, ce n’est pas seulement le seau, mais tout l’univers, la Terre, le Soleil et les étoiles qu’il faudrait mettre en rotation autour du liquide (Mach, 1987 [1883]). L’idée, d’un coup, se fait vertigineuse, sinon sublime (Dunyach, 2012 ; Csicsery-Ronay, 2011). Elle s’avère aussi productive, à la base de la réflexion qui mènera Albert Einstein à sa théorie de la relativité générale.

  • 5 « Mais ne pourrait-on pas dire avec quelque apparence de raison que par suite de la dissipation con (...)

28Einstein fait d’ailleurs également remonter son intuition de la relativité restreinte à une expérience de pensée qu’il aurait menée au lycée : « Un paradoxe auquel je m’étais déjà heurté à l’âge de seize ans : si je poursuis un rayon lumineux à la vitesse de la lumière dans le vide, je devrais le voir comme un champ électromagnétique au repos […]. » (1951, p. 52-53) Poincaré, lui, n’hésite pas à imaginer une époque « où les vitesses comparables à celles de la lumière n’étaient pas exceptionnelles5 ».

29Compte tenu de l’impossibilité pratique, au début du xxe siècle, d’accélérer des objets à une vitesse même comparable à celle de la lumière, le nouveau paradigme einsteinien éclot, paradoxalement, dans un contexte épistémologique qui n’est pas sans rappeler celui des débats de l’époque pré-scientifique (Poma et Weill-Parot, 2021), et où les expériences de pensée jouent un rôle majeur pour « dompter » des concepts entièrement nouveaux. Edgar Poe, le premier sans doute, avait dès 1848 tenté de fonder une cosmologie sur l’intuition que « le temps et l’espace ne font qu’un » (Poe, 2011 [1848]), mais c’est Hermann Minkowski qui introduit formellement en 1908 un concept d’« espace-temps » entendable par les physiciens pour penser la théorie de la relativité restreinte (1905), puisque selon lui « l’espace en tant que tel, et le temps en tant que tel, sont condamnés à s’effacer jusqu’à n’être plus que des ombres » (1967, p. 431). On en retrouve un écho dans un bref essai de H. P. Lovecraft, qui écrit en 1918 :

Quel esprit pourrait-il s’aventurer à décrire ces royaumes éloignés où la forme, les dimensions, la matière et l’énergie pourraient tous être sujets à des modifications auxquelles personne n’a même songé et à des manifestations grotesques ? Tout ce que nous savons, tout ce que nous voyons, rêvons ou imaginons est moins qu’un grain de poussière dans l’infini. Virtuellement, ce n’est rien, ou au mieux pas plus qu’un point mathématique. (Lovecraft, 2016, p. 1223-1224)

30Ironiquement, l’espace-temps lui-même semblera s’effacer à son tour dès la première apparition du terme dans une fiction littéraire, pour rendre plus étrange encore « une race effrayante dont la source ultime devait se trouver bien au-delà même du continuum spatio-temporel einsteinien, ou du plus vaste cosmos connu » (Lovecraft, 2023 [1931]).

31L’une des plus remarquables expériences de pensée relativistes est probablement celle du « boulet de Jules Verne », par laquelle Paul Langevin propose de comparer le battement d’une horloge embarquée dans un boulet de canon expédié autour de la Lune avec celui d’une autre horloge restée sur Terre. Plusieurs niveaux de paradoxe induisent une remise en cause aussi bien de l’intuition commune (et newtonienne, et kantienne…) d’un espace et d’un temps indépendants que des limitations de la relativité restreinte elle-même (Blanquet et Picholle, 2017), posant ainsi dès 1911 des contraintes sur une théorie de la relativité générale encore à formuler (à partir de 1915).

  • 6 L’Âge des étoiles (Heinlein, 2010) est une variation assez littérale sur l’expérience de pensée des (...)

32Devenue classique et aujourd’hui reprise dans la plupart des manuels d’initiation et des ouvrages de vulgarisation de la relativité, elle l’est toutefois sous une forme assez différente, au terme d’un double glissement sémantique assez révélateur. D’abord, Albert Einstein lui-même – qui ne connait peut-être pas le roman ? – fait disparaître dès 1912 la référence directe à Autour de la Lune : exit la SF, le « boulet de Jules Verne » devient « boulet de Langevin ». Puis en 1918, sous la plume d’Hermann Weyl, le « paradoxe des jumeaux de Langevin » : exit le demi-tour du boulet autour de la Lune, donc le couplage de l’espace et du temps et le dépassement de la théorie de la relativité restreinte ; ne restent que l’aspect temporel et une très sage illustration pédagogique de cette dernière, via la gémellité. Inévitablement sans doute, lorsque la science-fiction du xxe siècle se réappropriera le thème dans des textes assumant une dimension pédagogique, comme certains juveniles de Robert Heinlein, ce sera pour mettre en scène à son tour les limitations de cette théorie, et son dépassement6.

  • 7 L’intention de Brillouin n’est clairement pas littéraire, mais l’appel à un novum technologique trè (...)

33Les physiciens ne sont évidemment pas en reste et ne se satisfont pas d’une relativité générale encore à ce jour incompatible avec l’autre paradigme majeur de la physique du début du xxe siècle, celui de la mécanique quantique. Il serait toutefois trop long, et probablement déplacé, d’engager ici une discussion des modèles cosmologiques actuels et des principes parfois concurrents sur lesquels ils reposent. « Depuis le début du [xxe] siècle, nous avons accumulé une énorme quantité de savoir […]. Mais si l’on considère la gravitation, sa nature, sa propagation, nous devons admettre franchement que les progrès ont été presque nuls. […] Dans la recherche scientifique, il n’existe pas de substitut à l’observation », se lamentait déjà Léon Brillouin voici un demi-siècle, avant de conclure, dans une envolée digne de la hard SF : « Ce qu’il nous faut, c’est un graser ! », c’est-à-dire, pour lui, une sorte de « laser à ondes gravitationnelles7 » (1970, p. 103-104). Si ces dernières ont finalement pu être observées en 2015, on est encore loin de savoir les produire ou les manipuler pour faire enfin de la physique de la gravitation une science expérimentale, ou de pouvoir explorer directement des régions de l’espace-temps de forte courbure.

34On se contentera donc de relever à cet égard, d’une part, le succès médiatique des métaphores – « trous noirs », « matière noire », « énergie noire » – dont la cosmologie actuelle tend à faire un usage assez intensif, et dont un inconvénient pédagogique est qu’elles pourraient tendre à substituer la familiarité avec la locution à une réelle exigence de compréhension minimale des concepts (Bouveresse, 1999) ; d’autre part, le caractère hautement spéculatif de cette branche de la science dont les modèles les plus largement admis présument que moins de 5 % de l’univers est constitué de matière et de lumière observables, et où l’on peine parfois à identifier une continuité avec la (plus) hard science fiction.

Rejouer en fiction les révolutions scientifiques du passé

35Certains auteurs actuels s’attachent en effet à rêver des « modifications » d’espace-temps alternatifs et leurs manifestations, « grotesques » ou non. On peut ainsi penser, à la limite de la littérature expérimentale entremêlant prose et équations, au cycle « Orthogonal » où Greg Egan explore les conséquences d’un changement de signe dans la définition des distances spatio-temporelles (2011-2013) ; ou encore, au cinéma, à la bibliothèque mystico-multidimensionnelle cachée par-delà l’horizon événementiel du trou noir d’Interstellar (Nolan, 2014).

  • 8 Voir Blanquet, 2018.

36Comme pour le paradigme newtonien au xviiie siècle, la plupart des fictions littéraires portant sur la relativité se contentent naturellement de « dompter » le paradigme einsteinien et de « lui prêter des attraits », avec une composante didactique plus ou moins prononcée et plus ou moins « honteuse », au sens de Saint-Gelais (1999), qui peut concerner aussi bien les notions scientifiques que des éléments d’histoire des sciences, comme dans l’éminemment documenté Rêve de Galilée de Kim Stanley Robinson8 (2013).

37On peut toutefois identifier une troisième voie qui, entre science-fiction, uchronie et fiction historique, joue avec les révolutions scientifiques, et souvent les rejoue. Une première manière, sans doute inventée par Rudyard Kipling, relève de l’histoire secrète : ancrée dans un paradigme ancien, l’histoire montre l’irruption anticipée d’un authentique novum, l’émotion qu’il suscite – et son oubli immédiat, par accident ou par choix, ramenant l’histoire des sciences dans son cours : ainsi, dans « L’Œil d’Allah », de Roger Bacon renonçant à diffuser en Occident le premier microscope (Kipling, 1981 [1926]) ; ou encore, dans le péplum Agora, d’Hypatie d’Alexandrie découvrant la relativité du mouvement et l’ellipticité des orbites planétaires avant d’être assassinée par des fanatiques religieux (Amenábar, 2009).

38Une autre stratégie consiste au contraire, dans la lignée du Somnium, à extraire une authentique révolution scientifique de son contexte historique, pour n’en garder que le cœur conceptuel, dégagé des contingences habituelles. Ainsi, dans « Quand les ténèbres viendront » (2017), Isaac Asimov magnifie la prise de conscience « copernicienne » de l’immensité de l’univers, renvoyant la Terre à un statut au mieux secondaire, en la transposant dans un système où pas moins de six soleils assurent un jour permanent sur l’ensemble de la planète Lagash – sauf une fois tous les deux mille ans, lorsqu’une conjonction exceptionnelle de tous les soleils y rétablit la nuit et le spectacle des étoiles.

  • 9 Notons que « Universe » constitue, avec une seconde novella, « Common sense » (1941 également), le (...)

39Dans « Univers9 » (Heinlein, 2020), ce sont les occupants d’un vaisseau générationnel qui ont perdu le souvenir des étoiles, et a fortiori la notion de voyage interstellaire : leur vaisseau, le Vanguard, constitue pour eux le seul univers connu, immobile et immuable par essence, tous les manuels suggérant le contraire étant tenu pour des métaphores mystiques. C’est toutefois une autre révolution intellectuelle que le protagoniste, Hugh Hoyland, nouveau Galilée, doit parcourir pour se rapproprier la notion de mouvement relatif. Ici, Robert Heinlein dédouble le procédé d’extraction, pour la révolution galiléenne proprement dite, mais aussi pour le traitement des rapports entre science et religion.

40Plus récemment, Greg Egan propose dans Incandescence (2008) une expérience de pensée plus extrême encore : la population d’un astéroïde en orbite autour d’une naine blanche, le splinter, a également perdu tout intérêt pour la science, et doit comme Hugh Hoyland la réinventer ab initio – mais dans un environnement de champ gravitationnel fort obligeant à faire l’impasse sur la physique galiléenne, et à sauter directement à des concepts relevant de la relativité générale einsteinienne.

41Une composante essentielle de cette approche est le recours à un personnage hors-paradigme, intelligent mais sans formation particulière, auquel le lecteur peut facilement s’identifier. Le procédé se rencontre aussi dans d’autres genres que la science-fiction, la préhistoire étant alors, par construction, le théâtre idéal de personnages libres de préjugés paradigmatiques historiques. On peut ainsi penser à Pourquoi j’ai mangé mon père de Roy Lewis (2011), qui met en scène dans toute sa pureté l’éternel débat entre innovateurs et réactionnaires. Ou encore au Rahan de Roger Lécureux et André Chéret qui, dès le tout premier épisode paru dans Pif Gadget, (ré)invente le modèle ptoléméen. Ce dernier lui est en effet tout aussi inconnu que le modèle copernicien, et a fortiori la relativité galiléenne ou einsteinienne.

42Dans cet épisode inaugural, « Le Secret du Soleil » (Chéret et Lécureux, 2019), Rahan cherche en effet la « tanière du Soleil » ; il finit par comprendre que cette quête est vaine, en construisant un modèle analogique rendant compte de son mouvement dans le ciel, du point de vue d’un observateur terrestre.

Ill. 2.

Ill. 2.

Rahan propose une analogie directe entre des pirogues tournant autour d’une île et le Soleil tournant autour de la Terre.

Chéret et Lécureux, 2019. Tous droits réservés.

43De telles fictions constituent un outil précieux pour le pédagogue (Blanquet, 2023 ; Baryga et Blanquet, 2022). Elles permettent en effet de « rendre étrange ce qui était familier », pour reprendre l’expression de Bertolt Brecht (2000, p. 368-369), et de contourner les idées reçues, les « conceptions initiales » dans le langage des didacticiens. Typiquement, dans le cas de Rahan, les auteurs confrontent le lecteur à une situation dérangeante et l’invitent à suspendre son jugement sur les mouvements Terre/Soleil pour regarder ce qui l’entoure d’un œil nouveau.

44Comment gérer le conflit entre un modèle rendant compte des phénomènes observables et celui, incompatible, que les élèves considèrent comme le modèle que « tout le monde connait bien » (Baryga, Blanquet et Perola, 2023) ? Les émotions induites sont parfois intenses. Dans le cadre de formations, une formation épistémologique à la primauté de l’expérience et à la navigation entre le monde physique et ses représentations au cœur de la démarche scientifique ainsi qu’un cours d’histoire des idées s’avèrent alors souvent nécessaires pour les aider à dépasser ce conflit et à envisager de voir le monde autrement, dans un authentique changement de paradigme personnel.

Conclusion : des processus cognitifs utiles à l’enseignant

45Qu’ils relèvent de la littérature, de la bande dessinée, du cinéma ou de l’illustration, les jeux science-fictionnels autour des paradigmes dominants, astronomiques ou non, constituent une bibliothèque inattendue d’expériences de pensée ludiques, complémentaires de celles, inévitablement moins accessibles, imaginées par les chercheurs scientifiques.

46Favorisant le pas de côté permettant, par un effet d’estrangement cognitif accompagné, d’identifier les simplifications jamais questionnées, et de ce fait de dépasser les arguments d’autorité et les représentations mal informées puis de mieux accepter les changements de paradigmes proposés, en particulier, par les enseignants, la science-fiction apparait comme un outil puissant à intégrer à la boîte à outils pédagogiques de ces derniers.

47Plus spécifiquement, en ce qui concerne l’enseignement de l’astronomie, on peut identifier deux modalités d’extraction des élèves des paradigmes actuels, ou de ce qu’ils croient en savoir :

  • le retour vers une époque révolue, qui permet de décomplexer des élèves trop conscients de ne pas maîtriser les connaissances scientifiques du xxie siècle et leur permet de s’identifier néanmoins à des personnages scientifiques (pré)historiques et de partager leurs interrogations, en jouant sur l’illusion courante de supériorité des membres d’une société plus avancée dont s’amusait déjà Mark Twain (2022) ;

  • le plongement, à l’inverse, dans un monde totalement étranger. Il y a en effet une analogie forte entre le lecteur ou le spectateur qui doit se construire une (xéno-)encyclopédie à propos d’un monde dont il ne sait encore rien et l’élève qui doit s’approprier les concepts d’une nouvelle discipline.

48Dans les deux cas, l’élève s’appuie inévitablement sur sa connaissance du monde réel et, pour ce qu’il n’en sait pas encore vraiment, sur ce que les didacticiens nomment ses « conceptions initiales », correctes ou non, pour accorder ce qu’il pensait en arrivant en cours à ce que l’enseignant lui propose – mais dans un contexte où la pression paradigmatique qui conditionne habituellement leur usage est suffisamment relâchée pour que les émotions induites par leur remise en cause devienne maîtrisables. La stratégie imaginée par Kepler pour convertir ses contemporains au copernicanisme n’a rien perdu de sa pertinence didactique !

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Notes

1 Thomas Kuhn (1999) distingue deux modes de progression des connaissances scientifiques : les « phases normales », durant lesquelles elles s’étendent par élargissement et approfondissement, sans remise en cause des principes sur lesquels est basé un relatif consensus ; et les « révolutions scientifiques » induisant un « changement de paradigme ». La « révolution copernicienne », avec le remplacement du modèle astronomique géocentrique ptoléméen par un modèle héliocentrique, en est probablement l’exemple le plus connu.

2 Le modèle ptoléméen prévoit non seulement des orbites circulaires (cycles) mais aussi, pour tenir compte de certaines déviations déjà observées, des sous-orbites également circulaires (épicycles), néanmoins centrées sur un point du cycle principal (déférent). Notons que, si les modèles héliocentriques sont plus simples tant que l’on se satisfait d’orbites circulaires, la correction de l’ellipticité de celles des planètes autour du soleil devient rapidement aussi compliquée, sinon plus, que dans un modèle géocentrique.

3 Au risque de l’anachronisme, la locution hard science fiction n’apparaissant que dans les années 1950, on peut citer la définition classique de Robert Heinlein (qui l’emprunte lui-même à Reginald Bretnor) : « Une spéculation réaliste sur des événements futurs possibles solidement basée sur une compréhension profonde de la nature et de la signification de la méthode scientifique » (Heinlein, 2008, p. 132). Voir aussi Bellagamba, Picholle et Tron, 2012, en particulier la section « La Hard SF aux marges de la spéculation ou de la vulgarisation ? », p. 32-44.

4 « La fiction comme irréel et la fiction comme invention qui peut être porteuse d’un savoir », selon l’analyse de Frédérique Aït-Touati (2010, p. 233).

5 « Mais ne pourrait-on pas dire avec quelque apparence de raison que par suite de la dissipation constante de l’énergie, les vitesses des corps ont dû tendre à diminuer, puisque leur force vive tendait à se transformer en chaleur ; qu’en remontant assez loin dans le passé, on trouverait une époque où les vitesses comparables à celles de la lumière n’étaient pas exceptionnelles, où par suite les lois classiques de la dynamique n’étaient pas encore vraies ? » (Poincaré, 1917 [1911], p. 27).

6 L’Âge des étoiles (Heinlein, 2010) est une variation assez littérale sur l’expérience de pensée des Jumeaux de Langevin, mais avec un twist assez subtil : les jumeaux de l’histoire sont télépathes et peuvent communiquer instantanément à des distances interstellaires, ce qui réintroduit la notion de simultanéité bannie par la théorie einsteinienne. De fait, celle-ci se révèlera diégétiquement obsolète. Le Vagabond de l’espace (Heinlein, 2011) contourne pour sa part les limitations einsteiniennes en invoquant une technologie supérieure, et se conclut sur l’acceptation de la primauté de cette expérience par un scientifique prestigieux. Le dialogue entre science et fiction ne s’arrête pas là : Gregory Benford ayant dûment démontré, dans une revue scientifique, que la possibilité d’une communication instantanée à grande distance impliquait celle du voyage dans le temps, Heinlein proposera une relecture de sa propre Histoire du futur en y intégrant ce « fait » nouveau, dans le cycle tardif du Monde comme mythe.

7 L’intention de Brillouin n’est clairement pas littéraire, mais l’appel à un novum technologique très informé scientifiquement nous semble caractéristique d’une approche spéculative proche de la hard SF.

8 Voir Blanquet, 2018.

9 Notons que « Universe » constitue, avec une seconde novella, « Common sense » (1941 également), le fix-up Les Orphelins du ciel, intégré à cette édition.

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Table des illustrations

Titre Ill. 1.
Crédits Manchu, La Terre encadrée (1989). Tous droits réservés.
URL http://journals.openedition.org/resf/docannexe/image/13210/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 208k
Titre Ill. 2.
Légende Rahan propose une analogie directe entre des pirogues tournant autour d’une île et le Soleil tournant autour de la Terre.
Crédits Chéret et Lécureux, 2019. Tous droits réservés.
URL http://journals.openedition.org/resf/docannexe/image/13210/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 200k
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Pour citer cet article

Référence électronique

Estelle Blanquet et Éric Picholle, « De L’Histoire véritable au boulet de Jules Verne : une histoire science-fictionnelle des paradigmes astronomiques »ReS Futurae [En ligne], 23 | 2024, mis en ligne le 25 juin 2024, consulté le 20 juillet 2024. URL : http://journals.openedition.org/resf/13210 ; DOI : https://doi.org/10.4000/11wpg

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Auteurs

Estelle Blanquet

Maître de conférences en didactique des sciences à l’INSPE de l’Académie de Bordeaux et agrégée de physique, Estelle Blanquet initie les professeurs des écoles à la démarche d’investigation. Ses recherches en didactique des sciences portent sur l’appropriation de critères de scientificité pour la science scolaire par les élèves d’école primaire et leurs enseignants. Elle s’intéresse également aux usages pédagogiques de la science-fiction et de la bande dessinée. Créatrice en 2011 des Journées « Enseignement et science-fiction », elle co-organise les Journées « Sciences et fictions » de Peyresq.

Professor of Science Education at INSPE Bordeaux, Estelle Blanquet trains future school teachers on the scientific method and inquiry-based science education. Her research activity shows a dual focus : elementary criteria of scientificity for school science and their appropriation by kindergarten children and their teachers ; and the educational use of science fiction and comics. She is the founder of the annual ‘Education and Science-fiction’ workshop held at INSPE Bordeaux as well as the co-organiser of the ‘Sciences and Fiction’ meeting in Peyresq.

Derniers ouvrages parus : Blanquet, E., Baryga, P., Picholle, É. (2023). Lecture d’image et estrangement visuel. Nice : Somnium, col. Enseignement et science-fiction. Bellagamba, U., Blanquet, E., Picholle, É. & Tron, D. (2020). Récits et Modélisation. Nice : Somnium, col. Sciences & Fictions de Peyresq. Blanquet, E., Gautero, J.-L., Picholle, É., Thomas, P. (2019). Univers mathématiques. Nice : Somnium, col. Enseignement et science-fiction. Bellagamba, U., Blanquet, E., Picholle, É. & Tron, D. (2018). Les Emotions. Nice : Somnium, col. Sciences & Fictions de Peyresq. Blanquet, E., Picholle, É., Plantier, S. & Thuin, V. (2018). Espaces et temps. La Science-fiction, un outil transversal pour l’histoire et la géographie. Nice : Somnium, col. Enseignement et science-fiction.

Éric Picholle

Éric Picholle est physicien au CNRS, spécialiste d’optique non linéaire et quantique à l’Institut de Physique de Nice (INPHYNI). il est également responsable de l’Axe “Histoire des Idées, des Sciences et des Pratiques” de la MSHS Sud-Est. Aimant à explorer les marges de la science et auteur occasionnel de nouvelles de hard science fiction, il est membre de la SFWA et a reçu avec Ugo Bellagamba le Grand Prix de l’Imaginaire pour un essai sur Robert A. Heinlein, Solutions non satisfaisantes.

Éric Picholle is a physicist at the CNRS, specialising in non-linear and quantum optics at the Institut de Physique de Nice (INPHYNI). He is also the head of the « History of Ideas, Science and Practice » unit at the MSHS Sud-Est. A keen explorer of the margins of science and occasional author of hard science fiction short stories, he is a member of the SFWA and, along with Ugo Bellagamba, was awarded the Grand Prix de l'Imaginaire for an essay on Robert A. Heinlein, Solutions non satisfaisantes.

Derniers ouvrages parus : Lecture d’images et estrangement visuel, P. Baryga, E. Blanquet et É. Picholle (dir.), Nice, Somnium, coll. Enseignement et Science-Fiction, n° 6, 2023. Récits et modélisation, U. Bellagamba, E. Blanquet, D. Tron et É. Picholle (dir.), Nice, Somnium éd., coll. Sciences et Fictions à Peyresq, n° 12, 2020.

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