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Histoire des sciences
Article de la série
Histoire des sciences
Chronologie
Frise chronologique
Chronologie de l'astronomie
Sciences de l'Antiquité
Sciences au Moyen Âge
XVe s. - XVIe s.
XVIIe s. - XVIIIe s.
XIXe s. - XXe s.
Thématiques
Sciences grecques (Les sciences grecques sont tout à la fois un ensemble de questionnements, de méthodes et de résultats à l'origine de la pensée mathématique et scientifique, qui se développera à partir du VIIIe siècle av. J.-C. jusqu'à nos...)
Sciences chinoises
Sciences indiennes
Sciences islamiques
Histoire...
de l'astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle ne doit pas être...)
des mathématiques
de la biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire...)
de la médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain (anatomie), son...)
de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la connaissance de...)
de l'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la matière, se manifestant par une énergie. L'électricité désigne également la...)
de la zoologie & botanique
de l'écologie
des sciences du langage
Voir aussi
Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir...)
Histoire des sciences (La science, en tant que corpus de connaissances mais également comme manière d'aborder et de comprendre le monde, s'est constituée de façon progressive...) (discipline)
Philosophie des sciences
Épistémologie
Sociologie des sciences (La sociologie des sciences vise à comprendre les logiques d'ordre sociologique à l'oeuvre dans la production des connaissances scientifiques. Elle porte ainsi une attention particulière aux...)
Méta
Projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de...)

La science, en tant que corpus de connaissances mais également comme manière d'aborder et de comprendre le monde (Le mot monde peut désigner :), s'est constituée de façon progressive depuis quelques millénaires. C'est en effet aux époques protohistoriques qu'ont commencé à se développer les spéculations intellectuelles visant à élucider les mystères de l'univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.). L'histoire des sciences en tant que discipline étudie le mouvement progressif de transformation de ces spéculations, et l'accumulation des connaissances qui l'accompagne. Nous présentons ici quelques grandes lignes de cette évolution de la connaissance scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les...), ce qui constitue une histoire des sciences.

L'histoire des sciences n'est pas la chronique d'une série de découvertes scientifiques. C'est l'histoire de l'évolution d'une pensée, mais aussi d'institutions qui offrent à cette pensée les moyens de se déployer, et de traditions qui viennent l'enrichir.

L'histoire des sciences n'est pas l'histoire des techniques, bien moins encore des techniques artisanales. Les unes et les autres sont bien sûr liées, mais ne peuvent être identifiées. Lorsque l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme...) maîtrise (La maîtrise est un grade ou un diplôme universitaire correspondant au grade ou titre de « maître ». Il existe dans plusieurs...) le feu (Le feu est la production d'une flamme par une réaction chimique exothermique d'oxydation appelée combustion.), taille des silex ou invente l'agroculture, il ne fait pas oeuvre de science. Et les connaissances qu'il eut accumuler ne sont pas des connaissances scientifiques, mais des savoirs artisanaux traditonnels.

Préhistoire

Historiquement la technique précède la science. En s'appuyant sur une démarche empirique, l'homme invente très tôt des outils et découvre le feu, c'est la période du paléolithique (qui commence il y a environ 2,5 millions d'années et s'achève vers 10 000 ans avant notre ère). Aucune science à proprement parler n'existe à cette époque.

La science et la magie ont été durant plusieurs millénaires très liées l'une à l'autre [1].

Le développement de l'agriculture et de l'élevage ne sont pas non plus sans rapport avec l'émergence de certaines protosciences, le calcul et astronomie en particulier[réf. nécessaire]. Il faut par exemple compter les animaux, mesurer les quantités de grains, ce qui implique un certain art mathématique (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide de raisonnements logiques sur des concepts tels que les nombres, les figures, les structures et les transformations. Les...), et aussi ce préoccuper de l'ordre des saisons pour les semailles et les récoltes, et la naissance de l'astronomie n'est peut-être pas étrangère à ces impératifs.

Si ces grandes étapes de l'histoire de l'humanité (élevage, agriculture, ...) participent à la construction de ce qui deviendra, bien des siècles plus tard, une pensée scientifique il est essentiel, pour comprendre l'histoire des sciences, de les tenir non pour des explications de l'apparition de la science, mais bien pour des éléments d'une histoire complexe. De manière générale, l'histoire des sciences n'est ni linéaire, ni réductible aux schémas causaux simplistes qui se retrouvent parfois dans certains livres de vulgarisation[2]

Antiquité

L'homme pense son environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à prendre...) depuis la nuit des temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), comme en témoigne les fresques préhistoriques. Mais ce n'est que quelques siècles avant l'ère chrétienne, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) au plus un millénaire (Un millénaire est une période de mille années, c'est-à-dire de dix siècles.), qu'a commencé à se former une véritable pensée scientifique, au croisement de diverses traditions : Grecque bien sûr, mais également Mésopotamienne, Égyptienne, voire Indienne ou Chinoise.

Pré-science mésopotamienne et babylonienne

C’est le sumérien qui devient pour la première fois une langue écrite, vers 3300 av. J.-C.. Cette écriture fut utilisée au début pour le commerce. Des pictogrammes représentaient des objets et petit à petit, le besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes...) s’est fait sentir d’étendre le système. L’étape suivante, qui fut le début de l’établissement d’une véritable langue écrite, fut d’associer les sons à des pictogrammes et enfin de ne les associer qu’à des sons, offrant ainsi l’équivalent écrit d’une langue parlée. L’invention de l’écriture est une chose très importante pour la préservation et la transmission des idées. Le support d’écriture en Mésopotamie était l’argile (L'argile (nom féminin) est une roche sédimentaire, composée pour une large part de minéraux spécifiques, silicates en...) présente sous de nombreuses formes, en tablette bien sûr, mais aussi en forme de cylindres ou de prismes.

C’est sur des tablettes d’argile babyloniennes qu’on trouve la trace (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la responsabilité de la Commission européenne dans le cadre du premier...) des premières mathématiques. Les quatre opérations de base se faisaient à l’aide de tables et la résolution de problèmes pratiques à l’aide de mots détaillant toutes les étapes. Bien que ces méthodes n’étaient pas pratiques à l'usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.), elles avaient le mérite de fonctionner et de permettre de résoudre des équations allant jusqu’au troisième degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :). Pas plus qu’en Égypte il ne semble y avoir eu de théorisation de ces algorithmes. On ne donnait que des exemples empiriquement constitués, certainement répétés par les élèves et les scribes. À ce titre, il s’agit donc d’un savoir-faire empirique, transmis comme tel, et non d’une science mathématique rationnelle. Cependant, cet algèbre (L'algèbre est la branche des mathématiques qui étudie les structures algébriques, indépendamment de la notion de limite (rattachée à l'analyse) et de la notion de...) ne sera pas étendu et il faudra attendre les travaux des mathématiciens musulmans pour développer cet aspect des mathématiques.

Toujours pour le commerce, il était nécessaire de nommer les animaux et les plantes. Mais ils ne se limitèrent pas à une simple énumération, ils les classifièrent et cela dépassait le domaine simplement marchand. C’est ainsi que des centaines d’animaux et plantes sont classifiés en " règnes " (les poissons (Les Poissons sont une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 12 mars au 18 avril. Dans l'ordre du zodiaque, elle se situe entre le Verseau...), les crustacés, les serpents, les oiseaux ou encore les quadrupèdes).

Les mésopotamiens connaissaient plusieurs maladies et avaient des remèdes pour chacune d’entre elles. Des textes et manuels médicaux avaient même été écrits, mais il semblerait que l’expérience du médecin (Un médecin est un professionnel de la santé titulaire d'un diplôme de docteur en médecine. Il est chargé de soigner les...) était la plus importante. Les remèdes, à base de drogues végétales comme des racines mais aussi de minéraux comme le sel, côtoyaient la magie. À cette époque, on pensait par exemple que certaines plantes devaient être cueillies à certaines dates, administrées un certain nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de fois (des chiffres comme le 3, le 7 et leurs multiples étaient très prisés). La récitation d’incantations faisait aussi partie du remède. Tout cela s’explique très logiquement par le fait qu’en ces temps, on pensait que les maladies étaient d’origine divine. Ainsi, si l’on désirait soigner le malade, il fallait apaiser les dieux.

Des cartes géographiques sont également réalisées, comme celle de la ville (Une ville est une unité urbaine (un « établissement humain » pour l'ONU) étendue et fortement peuplée (dont les...) de Nippour (qui fut même utilisée par les archéologues explorant les vestiges de la cité). Une carte du monde fut même retrouvée, plaçant Babylone au centre et les distances représentées par la durée du voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le voyage s'est considérablement...) et non par les distances réelles.

Sciences égyptiennes

L'Égypte ancienne, tout comme la Mésopotamie, est issue de la lointaine civilisation du Néolithique. Son existence et son maintien s'étendent sur plus de 3 000 ans. La civilisation égyptienne est liée à un lieu géographique unique qui la fonde entièrement : la vallée (Une vallée est une dépression géographique généralement de forme allongée et façonnée dans le relief par un cours d'eau (vallée fluviale) ou un glacier (vallée glaciaire). Un...) du Nil. C’est le Nil qui, par sa crue, apporte l’eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) et le limon, c’est-à-dire la vie (La vie est le nom donné :). L’irrigation/ drainage, technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) sophistiquée pensée à l’échelle du pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine. Comme la civitas qui subsiste le plus souvent sous forme...) tout entier, permet le contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) de l’inondation (Le terme inondation fait traditionnellement référence au débordement d'un cours d'eau qui submerge les terrains voisins. Il doit évidemment être étendu aux débordements...). L’existence d’une alternance entre années de bonnes et de mauvaises crues nécessite le stockage et la redistribution à l’échelle du pays, donc, dès 3000 av. J.-C., l’écriture. L’État s’organise à partir de nombreux fonctionnaires (scribes, prêtres, militaires) formés dans des écoles (l'école d'élite du kep fournit même un enseignement (L'enseignement (du latin "insignis", remarquable, marqué d'un signe, distingué) est une pratique d'éducation visant à développer les connaissances d'un élève par le biais de communication verbale...) de haut niveau). Certains fonctionnaires, dans les Maisons de Vie, sont de véritables chercheurs pluridisciplinaires, en mathématiques, en astronomie, en médecine. Les scribes ne se cantonnent pas à l’empirisme, ils procèdent à une certaine conceptualisation des problèmes.

En mathématiques, le nombre pi est utilisé, depuis le Moyen Empire et probablement bien avant sous l'Ancien Empire, pour calculer le périmètre (Le périmètre (du grec ancien : perimetros, mesure du tour) désigne la longueur totale du contour d'une surface. Le périmètre désigne aussi la ligne de forme quelconque qui ferme une surface, elle même de forme quelconque.) du cercle (Un cercle est une courbe plane fermée constituée des points situés à égale distance d'un point nommé centre. La valeur de cette distance est...) et sa surface : on lui attribue la valeur de 4 × (8 / 9) × (8 / 9), soit 3,16, ce qui donne sur pi une précision de 0,6 % (voir mathématiques égyptiennes). Les pyramides sont orientées par rapport à la course (Course : Ce mot a plusieurs sens, ayant tous un rapport avec le mouvement.) du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et...) (équinoxe) avec une précision de quelques minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la...) d’arc. C’est à Alexandrie (Alexandrie (grec :?λεξ?νδρεια, Copte : Rakot?, Arabe : ??????????, Al-?Iskandariya) est une ville d’Égypte de près de quatre millions...), justement, que viendront se former les scientifiques grecs, et Euclide passera sa vie en Égypte, Thalès et Pythagore y étaient venus, Platon aussi semble-t-il. Mais les Égyptiens ne développent les sciences que dans une perspective pratique (construction architecturale, administration), et ne s'engage pas dans un examen "scientifique" du monde. De surcroît, ce n’est qu’avec les Grecs qu'apparaîtront les démonstrations. Certains auteurs[3] remettent cependant en question l'idée d'une rupture nette (Le terme Nette est un nom vernaculaire attribué en français à plusieurs espèces de canards reconnaissablent à leurs calottes. Le terme est un emprunt au grec...) entre science égyptienne et science grecque, et attribuent aux égyptiens une véritable pensée scientifique. Ces thèses sont encore assez peu reconnue par la communauté des historiens des sciences.

L’ingénierie (L'ingénierie désigne l'ensemble des fonctions allant de la conception et des études à la responsabilité de la construction et au contrôle des équipements d'une...) égyptienne atteint une impressionnante efficacité : les Égyptiens ne mettent que trente ans à construire chacune des grandes pyramides. Le nombre d’ouvriers nécessaires, le volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) de pierre à amener, le transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par assimilation, des...) depuis les carrières, l’infrastructure nécessaire à la réalisation (rampes), la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un groupe de choses.) de nourriture à apporter aux ouvriers, tout est calculé. La précision de la technique de taille des pierres, aussi, est réellement impressionnante et on ne comprend toujours pas comment les 20 000 ouvriers de la pyramide (Une pyramide (du grec pyramis) à n côtés est un polyèdre formé en reliant une base polygonale de n côtés à un point, appelé l'apex, par n faces triangulaires (n...) de Khéphren (que nous connaissons désormais par les fouilles) sont parvenus à rendre parfaitement jointifs des blocs aussi énormes en les montant là où ils se trouvent. Les temples, les obélisques et les tombeaux sont tout aussi impressionnants. Les scribes calculaient vite et bien, les ouvriers travaillaient vite et bien. Contrairement à une croyance tenace, l’esclavage n’existait pas en Égypte[4] : ces ouvriers, détenteurs d’une haute technicité, sont particulièrement choyés[5] par les pharaons.

Du fait de la pratique de l’embaumement, les médecins égyptiens ont une connaissance approfondie de l’intérieur du corps humain (Le corps humain est la structure physique d'une personne.). Ils ont identifié et ont décrit un grand nombre de maladies dont ils ont trouvé ainsi les traces. Ils sont compétents en médecine cardiologique, gynécologique, des yeux, des voies intestinales et urinaires. Ils pratiquent avec succès des opérations. Ils sont les plus réputés de leur époque et on fait largement appel à eux, y compris depuis l'étranger. Comme pour les mathématiques, ils ont enseigné leur savoir oralement et au moyen d’un certain nombre de papyri (papyrus Ebers, papyrus Edwin Smith, papyrus Carlsberg). Ce n’est pas un hasard (Dans le langage ordinaire, le mot hasard est utilisé pour exprimer un manque efficient, sinon de causes, au moins d'une reconnaissance de cause...) si les médecins grecs, comme leurs collègues mathématiciens ou astronomes, sont venus se former dans la maison de Vie de la célèbre bibliothèque d’Alexandrie.

L'astronomie égyptienne, outre la cartographie (La cartographie désigne la réalisation et l'étude des cartes géographiques. Le principe majeur de la cartographie est la représentation de données sur un support réduit représentant un espace...) du ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.), maîtrise la description précise du mouvement du Soleil et le calcul exact des éphémérides. Le zodiaque (Le nom « zodiaque » vient du mot grec zodiakos [kyklos], "cercle de petits animaux", de zodiaion, diminutif de zoon : "animal". Ce nom...), dont nous avons hérité, n'est autre que le calendrier (Un calendrier est un système de repérage des dates en fonction du temps. Ces systèmes ont été inventés par les hommes pour mesurer, diviser et organiser le temps...) des saisons égyptiennes[6]. Le calendrier pratique de 365 jours 1/4 est différent du calendrier administratif civil de 365 jours, le moment le plus important en est le lever héliaque de Sothis (Sirius), qui coïncide avec le début de la crue du Nil (le Verseau). Il s'agit bien d'astronomie, sans aucune arrière-pensée liée à l'astrologie (L‘astrologie est l'ensemble des systèmes de croyances organisés en vue d'obtenir des renseignements sur les phénomènes terrestres à partir de l'observation des phénomènes...), pratique qui sera introduite sur le tard par les Grecs.

La science égyptienne a nourri la science grecque à Alexandrie. Les Égyptiens sont, via les Grecs, une des source de la science moderne.

Sciences grecques

Aristote
Aristote

Les sciences grecques héritent du savoir babylonien et, directement à Alexandrie, des connaissances scientifiques égyptiennes. Elles s'organisent autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis, Kaupifalco,...) des centres d'échanges que sont les grandes villes des colonies grecques, qui entourent alors le bassin méditerranéen. Les sciences grecques entretiennent un lien étroit avec la spéculation philosophique : la logique (La logique (du grec logikê, dérivé de logos (λόγος), terme inventé par Xénocrate signifiant à la fois raison, langage, et raisonnement) est dans une première...) est née de la question de la cohérence du discours ; la physique de celle du principe de toutes choses.

Il n'y a d'ailleurs pas de frontière (Une frontière est une ligne imaginaire séparant deux territoires, en particulier deux États souverains. Le rôle que joue une frontière peut fortement varier...) nette entre la science et la philosophie. La plupart des savants sont à la fois scientifiques et philosophes, pour la simple raison que la science n'est pas encore formalisée. Tout comme la philosophie, elle utilise exclusivement la langue naturelle pour s'exprimer. Ce n'est que plusieurs siècles plus tard avec Galilée (Galilée ou Galileo Galilei (né à Pise le 15 février 1564 et mort à Arcetri près de Florence, le 8 janvier 1642) est un physicien et astronome italien du XVIIe siècle, célèbre pour avoir jeté les fondements des sciences mécaniques ainsi...) que la science se formalisera, et commencera à se détacher de la philosophie. Cependant, on distingue deux grands mouvements de pensées, engendrés par deux écoles dont les influences s'entrecroisent :

  • le monisme, ou idée de l'unité du monde pris dans sa totalité, historiquement introduit par les milésiens, propose une vision d'un monde s'organisant à partir d'un principe générateur (en découlent quelques aspects de la pensée atomiste et du matérialisme).
  • le formalisme, historiquement introduit par l'école pythagoricienne, propose une vision mathématique d'un Cosmos ordonné par les nombres, où la composante mystique est bien plus explicite puisque le nombre est une sorte d'idée du dieu (l'atomisme (L'atomisme est une théorie philosophique proposant une conception d'un univers composé de matière et de vide. Selon les atomistes, les atomes composant l'univers sont tous de même substance et ne diffèrent les...) découlerait également du pythagorisme, dès lors que le nombre devient une entité corporelle).

Les deux courants portent en eux un attachement très fort à l'expérience. On parle de science " contemplative " pour désigner l'attitude antique des scientifiques grecs. L'astronomie en est l'exemple parfait.

Les Grecs sont considérés comme les fondateurs des mathématiques, car ils ont inventé ce qui en fait l'essence même : la démonstration (En mathématiques, une démonstration permet d'établir une proposition à partir de propositions initiales, ou précédemment démontrées à partir de...). Thalès est parfois considéré comme le premier philosophe qui eut l'idée de raisonner sur les êtres mathématiques en eux-mêmes, sans plus s'aider de figures empiriques. L'arrivée de la preuve mathématique est certainement liée à l'installation de la démocratie et à la nécessité de démontrer la véracité de son discours, mais c'est avec Euclide qu'elle apparaît comme une composante intrinsèque de la pensée mathématique. On notera aussi que les mathématiques grecques sont avant tout de la géométrie (La géométrie est la partie des mathématiques qui étudie les figures de l'espace de dimension 3 (géométrie euclidienne) et, depuis le XVIIIe siècle, les figures d'autres types d'espaces (géométrie...) et de l'arithmétique (L'arithmétique est une branche des mathématiques qui comprend la partie de la théorie des nombres qui utilise des méthodes de la géométrie algébrique et de la théorie...). Sur les treize livres des Éléments d'Euclide, qui constituent une somme des connaissances mathématiques du IIIe siècle av. J.-C., neuf sont consacrés à la géométrie et quatre à l'arithmétique. Il est donc essentiel de comprendre que, pour les Grecs, le calcul ne fait pas partie des mathématiques. C'est l'affaire des comptables — les " logisticiens " suivant le mot grec — et les Grecs sont d'ailleurs de très piètres calculateurs. Le calcul sera avec l'algèbre l'une des grandes avancées des mathématiques arabes.

On peut retenir parmi les savants Grecs les plus connus, dans l'ordre chronologique, Thalès, Pythagore, Hippocrate (Hippocrate le Grand ou Hippocrate de Cos (en grec : Ἱπποκράτης), né vers 460 av. J.-C dans...), Aristote, Euclide et Archimède.

Sciences chinoises

Si la science moderne est née dans l'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du continent...) du XVIIe siècle, bon nombre d'inventions et découvertes scientifiques ont été faites en Chine et font aujourd'hui partie de notre quotidien.

C'est le cas par exemple de la circulation (La circulation routière (anglicisme: trafic routier) est le déplacement de véhicules automobiles sur une route.) sanguine, attribuée à William Harvey, de la Première loi de mouvement redécouverte par Isaac Newton (Sir Isaac Newton était un philosophe, mathématicien, physicien et astronome anglais né le 4 janvier 1643 du calendrier grégorien[1] au manoir de Woolsthorpe près de Grantham et mort le 31 mars 1727[1] à Kensington. Figure...), ou de l'imprimerie à caractères mobiles, réinventée par Johannes Gutenberg. Un des scientifiques les plus importants de la Chine était Shen Kuo (1031-1095), et il bien avant lui Zhang Heng (78-139).

Ainsi, les fruits de près de trente siècles de développements technologique et scientifique chinois, ont été transmis de l'Orient (L'orient correspond au point cardinal est, et s'oppose à l'occident (l'ouest).) à l'Occident (L'Occident, ou monde occidental, est une zone géographique qui désignait initialement l'Europe. L'extension de l'espace considéré a varié au cours de...) par de nombreuses voies (comme de l'Inde vers le monde arabo-musulman pour venir vers l'Europe). Durant plusieurs années, ces découvertes ont été soient minimisées, soient amplifiées à l'excès. Mais depuis les années 1960, la barrière de la langue est franchie et permet ainsi à l'Occident de mieux connaître l'Histoire de la Chine et son évolution scientifique.

Sciences hindoues

Tout comme en Chine, l'histoire des sciences hindoues est mal connue.

L'astronomie, comme pour les autres civilisations, a permis de définir les calendriers et de s'intéresser à l'astrologie. Mais ils n'allèrent guère plus loin. Ainsi, contrairement aux grecs et chinois, ils ne cartographièrent pas le ciel.

En ce qui concerne les mathématiques, ils furent dans un premier temps purement pratique. Ainsi, pour le commerce, il fut nécessaire d'établir des étalons de mesures identiques, comme ceux découvert à Mohenjo-daro. Il est ainsi probable que de telles unités de mesures furent également utilisées par d'autres villes. Ils développèrent une série de mots pour exprimer les très grands nombres, jusqu'à 10¹². Ils maîtrisèrent les nombres irrationnels et les racines carrés de 2 et 3 avec plusieurs décimales. Ils découvrirent également ce que l'on appelle le théorème de Pythagore (Le théorème de Pythagore est un théorème de géométrie euclidienne qui énonce que dans un triangle rectangle (qui possède un angle droit) le carré de l'hypoténuse (côté opposé à l'angle droit) est égal à la somme des...). Mais ce qui reste le plus dans les esprits aujourd'hui est le zéro (Le chiffre zéro (de l’italien zero, dérivé de l’arabe sifr, d’abord transcrit zefiro en italien) est un symbole marquant une position vide dans l’écriture...) représenté par un point (Graphie). La notation décimale que l'on appelle couramment chiffre arabe (Les chiffres arabes, qui furent d'abord utilisés en France puis dans toute l'Europe et enfin dans le monde entier, ont été empruntés aux Arabes, qui les avaient...) est également leur œuvre et fut adoptée plus tard dans le monde arabe par Al-Khwarizmi. Les principaux mathématiciens hindous furent Âryabhata qui notamment calcula les quatre premières décimales de Pi, et Brahmagupta qui travailla sur les séries de nombres et la définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions nominales.) du zéro.

En chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec...) ils réalisèrent de remarquables travaux dans la fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance...) du fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau ferromagnétique le plus courant dans la vie quotidienne, sous forme...). Ce qui leur permit notamment de fondre de grands objets comme le pilier (Un pilier est un organe architectural sur lequel se concentrent de façon ponctuelle les charges de la superstructure (par exemple les charges d'une charpente ou...) de fer de Delhi, qui mesurent plus de sept mètres de haut pour un poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de...) de plus de six tonnes. La particularité de ce pilier est qu'il ne présente aucune altération ou trace (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le champ magnétique à petite échelle du Soleil et la géométrie du plasma coronal, à travers des images...) de rouille. Il a fallut attendre 2002 et les travaux du professeur R. Balasubramanian pour en connaître l'origine[7].

En médecine, ils découvrirent que certaines maladies étaient dues à des changements dans l'environnement (changement de saisons, mauvaise hygiène (L'hygiène est un ensemble de mesures destinées à prévenir les infections et l'apparition de maladies infectieuses. Elle se base essentiellement sur trois actions :), etc.), mais ils ne cherchèrent pas à classifier les maladies. Le traité fondamental de la médecine hindoue est l'Ayurveda. Ce dernier expliquait que les maladies sont dues à un déséquilibre et qu'ainsi pour guérir un malade il faut remplacer les éléments nuisibles par ceux qui sont harmonieux. Des explications sur diverses opérations chirurgicales sont également présentes.

Moyen Âge

Sciences arabes

Au Moyen Âge, les sciences grecques et indiennes sont préservées, notamment par la traduction en arabe de nombreux livres, présents dans la Bibliothèque d'Alexandrie. Ces sciences sont alors enrichies et diffusées par la civilisation arabo-musulmane qui vit alors un âge d'or (Al-Khwarizmi, Avicenne, Averroès).

On lui doit notamment de nombreux travaux en astronomie, en géographie (La géographie (du grec ancien γεωγραφία - geographia, composé de "η γη" (hê gê) la Terre et...), en optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.), en médecine, mais aussi en mathématique (algèbre, analyse combinatoire (En mathématiques, la combinatoire, appelée aussi analyse combinatoire, étudie les configurations de collections finies d'objets ou les combinaisons d'ensembles finis, et les dénombrements.) et trigonométrie (La trigonométrie (du grec ancien τρ?γωνος / trígonos, « triangulaire », et μ?τρον / métron, « mesure ») est une branche des mathématiques qui traite...) principalement).

Sciences de l'Europe médiévale latine

Thomas d'Aquin
Thomas d'Aquin

Dans le haut Moyen Âge, les sciences se structurent autour des arts libéraux, dont la partie scientifique est constituée par le quadrivium, défini par Boèce au VIe siècle. Bède le Vénérable le reprit (avec le comput), puis Alcuin, principal conseiller de Charlemagne, l'introduisit dans les écoles de l'empire carolingien.

Après les invasions viking, arabes, et hongroises, l'occident médiéval (latin) s’approprie ensuite l'héritage grec et arabe. Vers l'an mil, Gerbert d'Aurillac (qui deviendra le pape Sylvestre II) rapporte d’Espagne le système décimal avec son zéro et réintroduit le quadrivium dans les écoles d'occident.

Au XIIe siècle, de 1120 à 1190 environ, un travail systématique (En sciences de la vie et en histoire naturelle, la systématique est la science qui a pour objet de dénombrer et de classer les taxons dans un certain ordre, basé sur des principes...) de traduction des œuvres des scientifiques et philosophes grecs et arabes est effectué à Tolède et dans quatre villes en Italie (Rome, Pise, Venise, Palerme, voir par exemple Al Idrissi dans cette dernière ville), s'appuyant aussi sur les écrits philosophiques grecs (Platon, Aristote), eux aussi transmis par les arabo-musulmans (sauf Platon qui n'avait pas été perdu).

La diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition » (diffusion d'un produit, d'une information), voire de « vaporisation » (diffuseur d'un...) progressive de ces connaissances au XIIe siècle dans tout l'occident aboutit à leur intégration par Albert le Grand dans les universités alors en création : Bologne (Bologne est une ville italienne d'environ 375 000 habitants, située dans le nord-est du pays, entre le Pô et les Apennins. C'est le chef-lieu de...), Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au...) (Sorbonne), Oxford, Salamanque, etc.), avec les disciplines du droit (voir Renaissance du XIIe siècle).

Au XIIIe siècle, la théologie de Thomas d'Aquin, à l'université de Paris (L’Université de Paris était l’une des plus importantes et des plus anciennes universités médiévales. Apparue au XIIe siècle, elle est reconnue par le roi Philippe Auguste en 1200 et par le pape...), s’appuie sur les écrits d'Aristote qui vont longtemps faire autorité en matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide,...) de méthode scientifique (On appelle méthode scientifique l'ensemble des canons guidant ou devant guider le processus de production des connaissances scientifiques, que ce soit des observations, des expériences, des raisonnements, ou des...) et philosophique (on ne faisait pas vraiment la différence entre ces deux domaines). Paris acquiert un grand prestige pour son université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment où les...) très réputée, et devient une sorte de capitale (Une capitale (du latin caput, capitis, tête) est une ville où siègent les pouvoirs, ou une ville ayant une prééminence dans un domaine social, culturel, économique ou sportif, dans ce cas on...) de l'occident.

On note à cette époque certaines critiques sur les livres de physique d'Aristote (de la part de Roger Bacon notamment), qui cependant ne portent en aucune manière sur la méthode philosophique.

La grand peste (La peste (du latin pestis, maladie contagieuse) est une maladie à multiples facettes qui est mortelle pour l'Homme. Elle est causée par le bacille Yersinia pestis, découvert par Alexandre Yersin de l'Institut...) qui ravage l'occident (1347-1351, qui se répète ensuite par vagues successives) puis la guerre de Cent Ans en France interrompent cette Renaissance, qui néanmoins reprend assez vite en Italie et à Avignon. Le Moyen Âge tardif annonce déjà, aux XIVe et XVe siècles, la Renaissance, et apporte encore beaucoup de connaissances en géographie et cartographie, disciplines où l'occident avait accumulé un grand retard. Pierre d'Ailly, au tournant des XIVe et XVe siècles écrit l'Imago mundi (1410), qui servira à un certain Christophe Colomb, et Fra Mauro alimente en connaissances cartographiques les premiers navigateurs portugais au milieu du XVe siècle. Ils préparèrent les grandes découvertes par les navigateurs européens de la Renaissance.

Sciences d'Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique; et à...) du Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.)

Renaissance

André Vésale.
André Vésale.

La Renaissance en Europe (qui commença en Italie), fut une période qui se termina par une véritable révolution scientifique. Des théories tout à fait nouvelles sont apparues, remettant en cause la façon dont l'homme voyait le monde et sa place dans ce dernier.

En fait, ce que l'on appelle couramment la Renaissance commença beaucoup plus tôt en Italie et à Avignon, que dans le reste de l'Europe (ce mot commença seulement à se répandre), et surtout en France, qui resta longtemps affectée par les soubresauts de la guerre de Cent Ans. Dès le XIVe siècle (Trecento), on vit des foyers de Renaissance apparaître à Venise, Sienne, Florence (Florence (en italien Firenze) est une ville d'Italie, capitale de la région de Toscane et chef-lieu de province (370 051 habitants, les Florentins)....), Rome et encore davantage au XVe siècle (Bruges et les cités flamandes, Rhénanie, Alsace, Bourgogne, Portugal, Castille, Bourges, etc.).

Les raisons de cette Renaissance sont multiples, comme :

  • la redécouverte dès le XIIe siècle des textes anciens (Aristote) conservés et enrichis par les Arabes (voir Renaissance du XIIe siècle),
  • l'invention du papier (Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres cellulosiques végétales et animales. Il se présente sous forme de feuilles minces et est considéré comme un matériau de...) (importé de Chine),
  • l'invention de l'imprimerie (1453) (également importée et améliorée par Gutenberg) qui permit de diffuser en plus grand nombre des livres (les copies sur manuscrit prenaient du temps) et surtout de publier des livres en langues vernaculaires à la place du latin, donc de propager la culture (La Culture est une civilisation pan-galactique inventée par Iain M. Banks au travers de ses romans et nouvelles de science-fiction. Décrite avec beaucoup de précision et de détail,...),
  • les progrès en géographie et en cartographie (Pierre d'Ailly et l'Imago mundi de 1410, cartes de Fra Mauro en 1457),
  • les progrès techniques autour de la navigation (La navigation est la science et l'ensemble des techniques qui permettent de :) (caravelle) et du positionnement (On peut définir le positionnement comme un choix stratégique qui cherche à donner à une offre (produit, marque ou enseigne) une position crédible, différente et attractive au sein d’un marché et dans l’esprit des clients (Mercator, 8ème...) (boussole, sextant (Un sextant est un instrument de navigation permettant de relever la hauteur angulaire d'un astre au-dessus de l'horizon. Il est utilisé pour faire le point hors de vue de terre (voir l'article : navigation astronomique). Le...), etc.),
  • l'expansion de l'exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) maritime autour du continent (Le mot continent vient du latin continere pour « tenir ensemble », ou continens terra, les « terres continues ». Au sens propre, ce terme désigne une vaste étendue...) africain (Portugais), puis vers le nouveau monde (Le Nouveau Monde est un terme désignant le continent américain ainsi que l'Océanie, notamment l'Australie. Il fut utilisé au XVIe siècle à propos de terres...),
  • la naissance du protestantisme et de l'hermétisme qui força l'Église (L'église peut être :) catholique romaine à se remettre en cause, amorçant ce qui sera une séparation (D'une manière générale, le mot séparation désigne une action consistant à séparer quelque chose ou son résultat. Plus particulièrement il est employé dans plusieurs domaines :) de la science et de la religion.

Copernic vécut pendant la Renaissance, mais les possibilités de diffusion de l'information n'étaient pas encore telles que ses idées, pas toujours si mal acceptées au départ, pussent être diffusées largement. On ne peut pas parler de révolution copernicienne (On désigne sous l'expression révolution copernicienne la transformation des méthodes scientifiques et des idées philosophiques qui a accompagné le changement de représentation de l'univers du XVIe au...) au sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du ralentissement du vieillissement,...) propre pour la Renaissance (elle fut un peu postérieure). Toutefois, il y eut bien un changement radical de vision du monde, qui portait davantage sur la prise de conscience par le plus grand nombre de la rotondité de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus...) (on le savait depuis le XIIe siècle au moins dans les milieux cultivés), dès l'instant (L'instant désigne le plus petit élément constitutif du temps. L'instant n'est pas intervalle de temps. Il ne peut donc être considéré comme une durée.) que les navigateurs eurent traversé l'Atlantique. En particulier, les voyages de Christophe Colomb eurent un retentissement considérable.

Les progrès scientifiques et techniques de la Renaissance, ainsi que le renouveau dans les autres domaines (art) furent l'une des causes de l'extraordinaire période d'explorations par les navigateurs européens, d'abord portugais, et italiens, puis espagnols et français, qualifiée de grandes découvertes, qui permit à l'Europe de s'assurer la suprématie mondiale.

Époque moderne

XVIIe siècle

Dans l'Antiquité et jusqu'au XVIIIe siècle, la science est indissociable de la philosophie (on nommait d'ailleurs la science, la philosophie naturelle) et étroitement contrôlée par les religions. Sous la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) du savoir qui s'accumule, elle vient sans cesse heurter les dogmes religieux. Le contrôle de la religion sur les sciences va progressivement diminuer avec l'apparition de l'astronomie et de la physique modernes, faisant des sciences un domaine autonome et indépendant.

La transition entre les sciences médiévales et la Renaissance est souvent confondue avec la révolution copernicienne. En réalité, la révolution copernicienne, au sens propre, correspond plutôt à la transition entre la Renaissance et le siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération humaine et faisait 33 ans 4...) des Lumières, car il fallut un certain laps de temps pour que la découverte de l'héliocentrisme (L'héliocentrisme est une conception du monde et de l'Univers qui place le Soleil en son centre. Malgré quelques précurseurs, comme Aristarque de Samos, on attribue en général le principe de l'héliocentrisme à Copernic. Ses résultats...) soit partagée et acceptée.

Du point de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) scientifique, c'est en effet l'astronomie qui déclenche le changement à cette époque. Après Copernic qui vécut avant la guerre de Trente Ans (l'année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) 1543 correspond à la parution de son principal traité), d'autres astronomes reprirent les observations astronomiques : Tycho Brahé, puis Kepler, qui effectua un travail considérable sur l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande...) des planètes du système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui...), et énonça les trois lois sur le mouvement des planètes (lois de Kepler).

Voir l'article : Révolution copernicienne

On parlait depuis quelques décennies de l'héliocentrisme, mais on cherchait à la concilier avec l'ancienne théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent basée sur l’observation ou...).

Galileo Galilei.
Galileo Galilei (Galilée ou Galileo Galilei (né à Pise le 15 février 1564 et mort à Arcetri près de Florence, le 8 janvier 1642) est un physicien et astronome italien du...).

Cependant, il manquait encore à Kepler l'instrument, la lunette, qui, inventée en Hollande en 1608 à des fins de lunette d'approche simple, et perfectionnée par Galilée en 1609 pour des usages en astronomie, permit à ce dernier de réaliser des observations qui confirmaient une fois de plus que la théorie géocentrique était réfutable. L'apport de Galilée fut aussi très important en sciences (cinématique, observations astronomiques, etc.). Il était moins porté sur la scolastique, et considéra que, d'un point de vue épistémologique, il était nécessaire d'expliquer en quoi l'héliocentrisme expliquait mieux le monde que la théorie des anciens (dialogue sur les deux grands systèmes du monde, 1633). Il eut des cas de conscience au sujet de l'interprétation de la Bible (lettre à Christine de Lorraine). Son traité de 1633 lui valut le fameux procès avec les autorités religieuses (juin 1633), qui reçurent mal la théorie, jugée incompatible avec le texte de la Bible. Condamné à mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus...), son ami Urbain VIII commua sa peine en assignation à résidence (Le nom de résidence est donné à un ensemble de voies souvent qui forment une boucle ayant la particularité de desservir des mêmes logements appelées également résidence. Ce...).

René Descartes fit d'abord une carrière de scientifique (travaux en analyse, géométrie, optique). Apprenant l'issue du procès de Galilée (novembre 1633), il renonça à publier un traité du monde et de la lumière (1634), et se lança dans la carrière philosophique que l'on connaît (discours de la méthode, 1637), cherchant à définir une méthode permettant d'acquérir une science juste et exacte, son principe de base étant le doute et le cogito. Critiquant la scolastique, il poussa par la suite le doute jusqu'à remettre en cause les fondements mêmes de la philosophie de son époque (méditations sur la philosophie première, 1641).

L'héliocentrisme fut confirmé par les modèles mathématiques de Newton (1687), et d'autres observations le firent finalement accepter par l'Église catholique (Benoît XIV) en 1714 et 1741, écrits de Galilée retirés de l'Index).

Blaise Pascal (Blaise Pascal (19 juin 1623, Clermont (Auvergne) - 19 août 1662, Paris) est un mathématicien et physicien, philosophe, moraliste et théologien...) fit des découvertes en mathématiques (probabilités), et en mécanique des fluides (La mécanique des fluides est la branche de la physique qui étudie les écoulements de fluides c'est-à-dire des liquides et des gaz lorsque ceux-ci subissent des forces ou des contraintes. Elle est actuellement...) (expériences sur l'atmosphère).

D'autres scientifiques marquèrent cette époque : Leibniz est considéré, avec Newton, comme l'inventeur du calcul infinitésimal (Le calcul infinitésimal (ou calcul différentiel et intégral) est une branche des mathématiques, développée à partir de l'algèbre et de la géométrie, qui implique deux idées majeures complémentaires:) et intégral, qui fonde la mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission,...) classique.

Francis Bacon est considéré, avec le physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la science analysant les constituants fondamentaux de l'univers et les forces qui les relient. Le mot physicien dérive du...) et chimiste irlandais Robert Boyle, comme le fondateur (Le Fondateur (titre original : Founding Father) est une nouvelle de science-fiction d'Isaac Asimov, parue en février 1965, et publiée en français dans le recueil Cher Jupiter.) de la méthode expérimentale (Une des bases de la démarche scientifique est l'expérimentation, c'est-à-dire le recueil de données sur le domaine d'étude, et la confrontation du modèle aux faits.). En outre, Robert Boyle est considéré comme le fondateur de la philosophie de la nature (voir la Wikipedia anglophone : en:Robert Boyle). Quoique empirique, la méthode expérimentale ( En art, il s'agit d'approches de création basées sur une remise en question des dogmes dominants tant sur le plan formel, esthétique, que sur le plan culturel et politique. En...) est extrêmement importante pour valider des théories, elle constitue l'un des fondements de la méthode scientifique moderne.

XVIIIe siècle

Au XVIIIe siècle, les sciences de la vie et de la terre connurent aussi un grand développement à la suite des voyages en Afrique (D’une superficie de 30 221 532 km2 en incluant les îles, l’Afrique est un continent couvrant 6 % de la surface terrestre et 20,3 % de la surface des terres...) et dans le Pacifique : on doit citer Georges Louis Leclerc, comte de Buffon (1707-1788), Carl von Linné (1707-1778), Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829).

XIXe siècle

Au XIXe siècle, la science continue à se développer à un rythme soutenu :

  • l'optique moderne voit le jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et sa durée...) avec les travaux d'Augustin Fresnel (illustre polytechnicien) ;
  • l'électricité et le magnétisme (Le magnétisme est un phénomène physique, par lequel se manifestent des forces attractives ou répulsives d'un objet sur un autre, ou avec des charges...) sont unifiés au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse d'un animal, et en particulier celle des mammifères qui...) de l'électromagnétisme (L'électromagnétisme est une branche de la physique qui fournit un cadre très général d'étude des phénomènes électriques et magnétiques dans leur synthèse du champ...) par James Maxwell ;
  • le principe des machines à vapeur (), qui est au cœur de la révolution industrielle, est expliqué avec la naissance de la thermodynamique (On peut définir la thermodynamique de deux façons simples : la science de la chaleur et des machines thermiques ou la science des grands systèmes en équilibre. La...) par Nicolas Léonard Sadi Carnot.
Caricature de Charles Darwin.
Caricature de Charles Darwin.

La biologie connaît également de profonds bouleversements avec la naissance de la génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.), suite aux travaux de Gregor Mendel, le développement de la physiologie, l'abandon du vitalisme suite à la synthèse de l'urée qui démontre que les composés organiques obéissent aux mêmes lois physico-chimique que les composés inorganiques. Et enfin, l'opposition entre science et religion apparaît une nouvelle fois avec la parution de L'Origine des espèces en 1859 de Charles Darwin.

Toujours en biologie, les travaux de Ernst Haeckel voient la naissance de l'écologie, avec l'étude des liens entre les êtres vivants et leur environnement.

Sur un plan purement philosophique, Auguste Comte (qui n'exerça jamais en tant que scientifique), dans sa doctrine positiviste, formule la loi des trois états qui, selon lui, fait passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) l'humanité de l'âge théologique (connaissances religieuses), à l'âge métaphysique, puis à l'âge positif (connaissances scientifiques). Dans la deuxième partie de sa carrière philosophique, sa pensée se transforme en une sorte de religiosité.

Enseignement

L'enseignement a une part capitale dans le développement important que connaît la science, ainsi que les techniques, à partir de cette époque[8]. Les États qui ont démocratisé l'enseignement, lui ont fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι Κορσέων) appelés plus...) un contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut les mots qui l'entourent....) et des moyens favorables à la recherche scientifique (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) ont été ainsi à l'avant garde durant plusieurs années. L'exemple de la France est assez emblématique, qui suite à la Révolution fait de la science un des piliers de l'enseignement et où une véritable politique de la science voit le jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure...) avec le développement d'institutions existantes (Collège de France, Muséum (Salle d'exposition du Muséum Provincial (1908) à Toronto (Ontario, Canada) Mangattan Museum (2001) à Ishinomaki (Japon), consacré aux oeuvres de...) national d'histoire naturelle (La démarche d'observation et de description systématique de la nature commence dès l'Antiquité avec Théophraste, Antigonios de Karystos et Pline l'Ancien. Le terme d’histoire...), etc.) ou la création de nouvelles (École polytechnique, Conservatoire national des arts et métiers, etc.). Alors que l'enseignement était principalement donné par l'Église, le développement de l'enseignement pris en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour être transporté.) par l'État servait également à laïciser le pays et accentue de ce fait encore plus la séparation de l'Église et de la science. Cette séparation de l'Église et de l'enseignement sera également présente dans d'autres pays comme au Royaume-Uni, mais quelques décennies plus tard.

Professionnalisation

C'est au XIXe siècle que la science se professionnalise véritablement[9]. Les institutions (universités, académies ou encore musées), bien qu'existant auparavant, deviennent les seuls centres scientifiques et marginalisent les apports des amateurs. Les cabinets de curiosités disparaissent au profit des musées et les échanges qui étaient courants entre savants, amateurs et simples curieux deviennent de plus en plus rares.

Pourtant, il reste bien certains domaines où les travaux des amateurs sont importants pour la science. C'est le cas de plusieurs sciences naturelles, comme la botanique, l'ornithologie ou l'entomologie, avec la publication d'articles dans des revues de références dans ces domaines. L'astronomie est également un domaine où les amateurs ont un certain rôle et ont ainsi découvert des comètes comme Hale-Bopp ou encore Hyakutake.

XXe siècle

Albert Einstein et Niels Bohr.
Albert Einstein (Albert Einstein (né le 14 mars 1879 à Ulm, Wurtemberg, et mort le 18 avril 1955 à Princeton, New Jersey) est un physicien qui fut successivement allemand, puis...) et Niels Bohr (Niels Henrik David Bohr (7 octobre 1885 à Copenhague, Danemark - 18 novembre 1962 à Copenhague) est un physicien danois. Il est surtout connu pour son...).

Tout comme le XIXe siècle, le XXe siècle connaît une accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique,...) importante des découvertes scientifiques. On peut citer plusieurs raisons à cela :

  • l'amélioration de la précision des instruments, notamment grâce à l'application de certaines découvertes ;
  • la mondialisation (Le terme « mondialisation » désigne l'expansion et l'harmonisation des liens d'interdépendance entre les nations, les activités humaines et les systèmes politiques à...) des échanges, entraînant ainsi une mise en commun (autant intellectuelle que financière) des efforts scientifiques. La science devient ainsi de moins en moins une affaire d'homme seul et de plus en plus un travail d'équipe ;
  • le développement rapide de l'informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le traitement automatique de l'information par des machines telles que les ordinateurs,...) à partir des années 1950 (aux États-Unis), avec un décalage en Europe dû à la reconstruction (années 1960) qui permet un meilleur traitement d'une masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du...) d'informations toujours plus importante.

De part le manque de recul, il est difficile de voir la science au XXe siècle de manière historique. Il est donc délicat de déterminer les découvertes charnières, mais on peut tout de même noter plusieurs théories et découvertes d'importances :

  • la physique est un domaine qui a connu de grandes avancées, notamment avec la physique atomique découvrant la structure du noyau atomique (Le noyau atomique désigne la région située au centre d'un atome constituée de protons et de neutrons (les nucléons). La taille du noyau (10-15 m) est...), la théorie de la relativité (Cet article traite de la théorie de la relativité à travers les âges. En physique, la notion de relativité date de Galilée. Les travaux d'Einstein en...) qui permit de poser les bases de la physique des objets de très grandes dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est une pièce de...) et l'élaboration de plusieurs théories expliquant la physique quantique qui est celle du monde à l'échelle atomique. Un des principaux objectifs actuellement est l'élaboration d'une théorie unifiant les quatre interactions fondamentales, qui permettrait d'expliquer au sein d'une même théorie, le monde de l'infiniment grand et celui de l'infiniment petit ;
  • tout ce qui touche à la biologie a également connu de spectaculaires avancées. Une meilleure compréhension du cycle de vie des cellules, le rôle des gènes et autres éléments de base de la vie ont permis de grandes avancées et ouvert des perspectives totalement nouvelles. La découverte de la structure en forme de double hélice (Hélice est issu d'un mot grec helix signifiant « spirale ». Un objet en forme d'hélice est dit hélicoïdal.) de l'ADN en est un des exemples les plus célèbres ;
  • l'astronomie a connu de grandes avancées : grâce notamment aux nouvelles découvertes en physique fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.), et à la révolution dans les instruments d'observation : les radiotélescopes construits dans les années 1950-1960 ont permis d'élargir le spectre des rayonnements électromagnétiques observable (Dans le formalisme de la mécanique quantique, une opération de mesure (c'est-à-dire obtenir la valeur ou un intervalle de valeurs d'un paramètre...), l'informatique traitant les grandes masses de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.). Cela aboutit à de nouvelles théories cosmologiques, la théorie de l'expansion de l'univers étant actuellement généralement retenue dans la communauté scientifique. Les développements astronautiques ont également contribué à envoyer dans l'espace de véritables laboratoires d'observations et d'expériences ;
  • les sciences de la vie et de la terre connaissent, depuis quelques décennies (en fait depuis le XIXe siècle), un développement important, en raison de l'attention portée aux phénomènes naturels, avec notamment le rôle joué par René Dubos.

Interactions et spécialisations

Plus les sciences avancent dans la compréhension du monde qui nous entoure, plus elles ont tendance à se " nourrir " les unes des autres. C'est ainsi que, par exemple, la biologie fait appel à la chimie et à la physique, tandis que cette dernière utilise l'astronomie pour confirmer ou infirmer ses théories, entraînant au passage une meilleure compréhension de l'Univers. Et les mathématiques, un corps scientifique plus ou moins à part, deviennent la " langue " commune de bien des branches de la science contemporaine.

La somme des connaissances devient telle qu'il est impossible pour un scientifique de connaître parfaitement plusieurs branches de la science. C'est ainsi qu'ils se spécialisent de plus en plus et pour contrebalancer cela, le travail en équipe devient la norme (Une norme, du latin norma (« équerre, règle ») désigne un état habituellement répandu ou moyen considéré le plus souvent comme une règle à suivre. Ce terme...). Cette complexification rend la science de plus en plus abstraite pour ceux qui ne participent pas aux découvertes scientifiques. Comme le souligne René Taton[10], ces derniers ne la vivent qu'à travers le progrès technique, occasionnant ainsi un désintéressement vis à vis de certaines branches de la science qui ne fournissent pas d'application concrète (La concrète est une pâte plus ou moins dure obtenue après extraction d’une matière première fraîche d’origine végétale (fleurs, feuille) par solvants volatils (non aqueux). Le solvant est...) à court terme.

Épistémologie

Le XXe siècle a connu plusieurs philosophes et scientifiques qui ont voulu définir avec précision ce qu'est la science et comment elle évolue. C'est ainsi qu'est née l'épistémologie.

On peut citer deux philosophes des sciences, qui ont marqué de leur empreinte ce domaine :

  • le premier est Karl Popper (Karl Raimund Popper (28 juillet 1902 à Vienne, Autriche - 17 septembre 1994) est l'un des plus importants philosophes des sciences du XXe siècle.), qui a notamment déclaré que pour qu'une théorie soit scientifique, il faut qu'elle soit réfutable par l'expérience. Mais il a également précisé que la démarche inductive, qui est la base de la validation d'une théorie scientifique, ne garantit en rien de la véracité d'une théorie. Elle ne la confirme que dans le cadre de l'expérience. Ainsi, plus le nombre d'expériences validant une théorie dans différents cas est important, plus le niveau de confiance en cette théorie est élevé, mais jamais ultime.
  • le second est Thomas Kuhn, qui a expliqué que l'évolution de la science est ponctuée de longues périodes calmes (appelées science normale), où une théorie communément admise par la communauté scientifique et a établit des paradigmes fondateurs qui ne peuvent être contredit sans effectuer une révolution. Ces révolutions scientifiques apparaissent lorsque les observations contredisent trop systématiquement les paradigmes en vigueur. Thomas Kuhn a notamment pris l'exemple dans son livre La structure des révolutions scientifiques, du passage de la mécanique newtonienne (La mécanique newtonienne est une branche de la physique. Depuis les travaux d'Albert Einstein, elle est souvent qualifiée de mécanique classique.) à celle de la relativité générale (La relativité générale est une théorie relativiste de la gravitation. Dans ce cadre, la présence d'une masse déforme localement l’espace-temps. Le physicien Thibault Damour utilise à ce sujet l'expression imagée d'un espace-temps...). Cependant, l'histoire récente de la physique, tiraillée entre deux théories incompatibles entre elles (relativité générale et mécanique quantique), montre qu'un tel éclatement est parfaitement compatible avec un progrès de plus en plus rapide des connaissances scientifiques. Le doute philosophique n'entache aucunement la certitude scientifique de ce qui est vrai et de ce qui est faux, les limites de validité de chaque calcul étant parfaitement connues[11]. Ce progrès de plus en plus rapide des connaissances ne serait pas possible sans cette certitude.

Citations

  • " Contentez-vous de nous dire comment on va au ciel, et laissez-nous le soin de dire comment va le ciel. " Galilée (s'adressant à ses interlocuteurs religieux du XVIIe siècle)
  • " Au fil du temps se déroule la gestation cosmique. À chaque seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est une mesure d'angle plan. ...), l'univers prépare quelque chose. Il monte lentement les marches de la complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en physique, en biologie (par exemple par Henri Atlan),...). " Hubert Reeves

Notes et références

  1. Histoire mondiale des sciences de Colin Ronan dans le premier chapitre Les origines de la science
  2. Nous pouvons citer à titre d'exemple le livre de Colin Ronan, qui a connu un certain succès, largement immérité selon l'auteur du compte-rendu qui en est fait dans la revue Isis, qui explique : " After reading the work [...] I reluctantly conclude that this is a text no one needs. "(Michael Shank, Isis, Vol. 75, No. 3 (Sep., 1984), pp. 564-565)
  3. Voir par exemple Sylvia Couchoud, Mathématiques Égyptiennes. Recherches sur les connaissances mathématiques de l’Égypte pharaonique, éditions Le Léopard d’Or, 2004. Le livre reproduit les hiéroglyphes, donne leur traduction et procède à un examen critique du texte.
  4. Christiane Desroches Noblecourt, Le fabuleux héritage de l'Égypte, éditions Pocket, 2006, (ISBN 2266154273), p.190. L'esclavage est, tardivement, introduit par les Grecs.
  5. Claire Lalouette, L’empire des Ramsès, éditions Flammarion, 2000, p.254.
  6. Christiane Desroches Noblecourt, Le fabuleux héritage de l'Égypte, éditions Pocket, 2006, (ISBN 2266154273), pp.322-328.
  7. (en) Article paru dans la revue Current Science  [pdf]
  8. René Taton, Histoire générale des sciences : La science contemporaine - Le XIXe siècle, 1995 [détail des éditions] - sixième partie - chapitre premier - Le cadre l'effort collectif
  9. Amateurs de science : une nébuleuse utile, de Patrick Matagne, dans Pour la Science de décembre 2006, p140-p143
  10. René Taton, Histoire générale des sciences : La science contemporaine - Le XXe siècle, 1995 [détail des éditions] - Introduction - Le nouveau visage de la science
  11. ce domaine de validité est même crucial et démontre qu'une " ancienne " théorie n'est pas fausse à partir du moment où elle a pu prédire correctement certains évènements. Ainsi par exemple on ne fera pas appel à la relativité si les vitesses caractéristiques du problème posé sont petites devant la vitesse de la lumière (La vitesse de la lumière (299 792 458 m/s) a été mesurée dès le XVIIe siècle par l'astronome danois Ole Christensen Rømer qui avait observé en 1676 un retard de quinze minutes...), ni à la mécanique quantique (Fille de l'ancienne théorie des quanta, la mécanique quantique constitue le pilier d'un ensemble de théories physiques qu'on regroupe sous l'appellation générale de physique quantique. Cette dénomination s'oppose à celle de physique...) pour traiter des objets de grandes dimensions par rapport à l'échelle atomique.
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