XVIIe siècle Le Grand Siècle des Sciences

Coincé entre le siècle des Grandes Découvertes et celui des Lumières, le XVIIe siècle est souvent oublié lorsqu’on évoque les Sciences. Le Grand Siècle reste celui de Louis XIV et de Versailles. Mais où sont les scientifiques ?

Oubliés, relégués derrière la confrérie poétique de Molière. Pourtant cette époque fut aussi celle d’un exceptionnel remue-ménage dans le domaine scientifique, au point que l’on parle aujourd’hui d’une véritable Révolution.

Voici une petite piqûre de rappel sous forme de voyage à travers les plus grandes avancées de ce temps. Attention aux découvertes !

 La révolution commence dans les têtes

Au Moyen Âge comme à la Renaissance, les clercs et les humanistes s’en tenaient à la description des phénomènes. Désormais, c’est l’expérience qui doit soutenir chaque nouvelle théorie. Pour connaître, on ne contemple plus, on agit, on fabrique, on reproduit. Apparaît alors la figure nouvelle du savant de laboratoire, entouré d’un matériel de plus en plus perfectionné.

C’est aussi la rupture entre science et religion, marquée en 1633 par le procès de Galilée qui a eu l’audace d’affirmer urbi et orbi que la Terre n’est pas le centre du monde. Sacrilège… Ce n’est pas tant cette affirmation qui est un cataclysme, mais le fait que ce soit l’observation, le calcul et l’expérience qui le prouvent.

Au siècle précédent, la navigation hauturière (en pleine mer) et l’astrologie, avec Nostradamus et consorts, ont développé d’une part le besoin de mesurer les longitudes – et donc le temps -, d’autre part le goût pour l’observation des étoiles, toutes choses qui requièrent la maîtrise des mathématiques. Grâce à l’astronomie et à l’horlogerie, celles-ci vont donc sortir de l’enfance et entraîner par ricochet des progrès dans tous les domaines scientifiques.

Les savants, à la suite de Johannes Kepler, vont pouvoir séparer science, religion et philosophie, et se lancer dans toutes sortes de recherches en pleine autonomie.

Ce nouvel état d’esprit s’accompagne d’une volonté d’aller vers l’avant et non plus de «marcher à reculons, les yeux tournés vers les Grecs et les Latins»(Robert Halleux). Il ne faut plus chercher à rattraper les Anciens, mais à les dépasser. L’idée toute simple de progrès scientifique libère enfin les esprits les plus curieux : en avant !

Les mathématiques en éclaireurs

Pas d’avancée dans les sciences sans progrès en mathématiques : parce que, selon Galilée (1564-1642), «l’univers est écrit en langue mathématique», c’est ce langage dont il faut en priorité maîtriser pour répondre à la question «comment».

C’est toutes les sciences qui sont mises en chiffres ! L’astronome allemand Johannes Kepler (1571-1630), bien décidé à aménager une cave à vin pour faire plaisir à sa deuxième femme, se plongea dans les chiffres pour savoir comment organiser ses barriques en calculant leur volume…

Les mathématiques se font donc pratiques. On cherche des mesures précises. C’est ainsi que se développe le calcul infinitésimal (de l’infiniment petit) sous l’impulsion notamment d’Isaac Newton (1643-1727) et son alter ego Gottfried Leibniz (1646-1716). Dans le même temps, les recherches de leur confrère René Descartes (1596-1650) amènent les figures géométriques à être désormais traduites en expressions algébriques.

Pour la première fois depuis l’Antiquité, l’algèbre prend son envol ! Elle n’est pas seule : l’arithmétique (étude des nombres entiers) sort de l’ombre grâce au «prince des amateurs», Pierre de Fermat (1601-1665). Parmi ses correspondants, relevons les noms illustres de l’astronome et mathématicien Pierre Gassendi (1592-1655) et du moine Marin Mersenne (1588-1648)

Et parce que les mathématiciens sont soucieux de ne pas gaspiller leur temps en calculs inutiles, l’Écossais John Napier ou Neper (1550-1617) invente au début du siècle les logarithmes (tables numériques mettant en correspondance les nombres) – d’où les logarithmes népériens –  tandis que Blaise Pascal (1623-1662), lorsque la mise au point de sa pascaline (machine à calculer) lui laisse du temps, s’emploie à découvrir le résultat d’une partie de cartes en développant l’analyse des probabilités. Il faut faire pratique !

Au cœur d’une horloge

«L’univers est une machine où il n’y a rien du tout à considérer que les figures et les mouvements de ses parties» (René Descartes, Les Principes de la philosophie, 1644). Voici une belle métaphore ! Avec la philosophie mécaniste, c’est le monde entier qui fait tic-tac, assimilé à une gigantesque horloge.

À l’intérieur, les phénomènes physiques s’expliquent d’après les lois de mouvements de la matière. Cette nouvelle approche, dans laquelle les mathématiques jouent un rôle capital, rejette toute explication reposant sur le simple merveilleux. Rien de magique dans la nature !

Pour Descartes, ce sont les mêmes principes qui règlent la vie du corps, organisé comme une machine autour d’un coeur-bouilloire : «Je suppose que le corps n’est autre qu’une statue ou machine de terre […]. Dieu met au-dedans toutes les pièces requises pour faire qu’elle marche, qu’elle mange, qu’elle respire…» (Traité de L’homme,1633). Plus besoin de l’âme comme superviseur, tout est automatique !

Dieu n’est cependant pas abandonné : ne faut-il pas un horloger pour assembler une horloge et créer le mouvement initial ? Il n’y a plus qu’à étudier rouages et engrenages…

Le savant misanthrope ? complètement dépassé !

Au XVIIe siècle, les scientifiques ne cessent de communiquer. Tirant parti des progrès de l’imprimerie et des échanges, nos savants de toute l’Europe partagent leurs découvertes et leurs doutes en publiant dans des journaux (dont l’incontournable Journal des savants, depuis 1665) et en s’adressant des courriers.

Ils n’hésitent pas également à prendre la route et à se déplacer de pays en pays pour rencontrer leurs homologues. Ils se querellent aussi. Pierre de Fermat  pâtit gravement des médisances de René Descartes à son encontre.

Ces savants sont aussi, généralement, des touche-à-tout. Rien à voir avec les hyper-spécialistes contemporains. Le philosophe Spinoza (1632-1677) est aussi polisseur de lentilles optiques ! Blaise Pascal a multiplié les inventions de tous ordres… avec de se consacrer à la théologie et au mysticisme. Tout aussi éclectique, Isaac Newton préférait, lui, se distraire avec l’astrologie (comme quoi nul n’est parfait !).

Dans le même temps, les premiers groupes de savants se forment sous l’impulsion de grands seigneurs comme Mazarin, héritier de l’exemple italien de la Renaissance. Des collections particulières, les fameux «cabinets de curiosité», deviennent des lieux de rendez-vous, tout comme ces académies privées qui commencent à essaimer un peu partout pour promouvoir l’enseignement.

Il est temps que les États reprennent les choses en main : c’est chose faite en 1660 en Angleterre avec la fondation de la Royal Society qui lance la recherche en laboratoire, puis en 1666 en France avec l’Académie royale des sciences voulue par Louis XIV.

Autour des chercheurs, qui ne craignent plus de faire leurs expériences en public, c’est toute une communauté européenne composée de spécialistes comme de simples curieux qui se met en place. Il faut maintenant répondre à cette soif de découverte !

C’est à ses outils qu’on reconnaît un scientifique

 Du plus lointain au plus petit : avec le développement des techniques, les savants ont enfin à disposition de quoi porter leurs observations vers les étoiles tout comme vers le minuscule. Plus besoin de s’user les yeux ou, comme Néron, d’utiliser une lentille d’émeraude pour mieux voir les gladiateurs !

À la suite de Galilée, les télescopes ne cessent de se perfectionner tandis que la vieille loupe est remisée au fond des tiroirs grâce au hollandais Van Leeuwenhoek (1632-1723) et à son microscope.

Les mathématiques profitent de la machine à calculer de Blaise Pascal. De même que les sciences physiques de la pompe à air de Robert Boyle (1627-1691), du baromètre à mercure d’Evangelista Torricelli (1608-1647) et de la machine à vapeur (le «digesteur») de Denis Papin (1647-1712).

L’art de la navigation et l’horlogerie accomplissent des bonds décisifs avec l’horloge à balancier de Christian Huygens (1629-1695) et l’échappement à ancre de Robert Hooke (1635-1703), un mécanisme qui entretient et compte les oscillations du pendule ou du balancier. Christian Huygens est aussi à l’origine de la théorie ondulatoire de la lumière.

L’artisanat participe à l’aventure grâce notamment en France au soutien de Louis XIV, qui va jusqu’à donner le titre d’«ingénieur du Roi» aux fabricants fournissant le matériel nécessaire à la construction de Versailles : fondeurs, verriers et autres horlogers permettent alors à leur façon d’ouvrir le champ des recherches.

Voir plus loin et au-delà !

Observa-t-il longtemps les oscillations du lustre de la cathédrale de Pise ? En tous cas, on dit que c’est de ce jour que le destin de Galileo Galilei fut tracé. Après s’être construit une lunette astronomique, il invite en 1609 quelques privilégiés vénitiens, entassés au sommet du campanile de la place Saint-Marc, pour détailler les rues de la ville voisine de Murano comme s’ils y étaient !

Il peut alors se tourner vers les étoiles et explorer le système solaire : rapidement la Lune, Vénus ou encore Jupiter se dévoilent, entrainant dans leur sillage la reconnaissance de la théorie de l’héliocentrisme.

Les conséquences furent considérables : en quelques coups d’oeil, Copernicpuis Galilée avaient transformé le centre de l’univers en une planète comme une autre. Un cataclysme dans l’histoire des sciences, mais aussi de la religion et de la pensée !

Soixante-dix ans plus tard, c’est l’Anglais Newton qui, s’appuyant sur les théories de Kepler et la chute d’une pomme, établit la théorie de l’attraction universelle, expliquant du même coup les flâneries des étoiles et des marées. Lucide, il reconnut l’apport de ses prédécesseurs par une formule restée célèbre : «Si j’ai pu voir un peu au-delà, c’est que j’étais porté par des épaules de géants».

La nature en observation

On le sait, Louis XIV adorait les plantes au point de passer très régulièrement admirer l’orangerie et le potager qui faisaient sa fierté à Versailles. Placés sous la responsabilité de Jean-Baptiste de La Quintinie, près de neuf hectares de terre fournissent alors à la table du roi toutes sortes de fruits et légumes. Et l’agronomie est à la fête ! Des progrès sont faits en acclimatation des espèces, on donne aux arbres fruitiers la forme d’espaliers, les tailles et greffes améliorent les variétés…

De l’autre côté de la Manche, c’est la pomme de terre qui a toutes les faveurs tandis que John Ray (1627-1705) se laisse séduire lui aussi par les plantes lors de ses longues promenades dans la campagne. Il finit par les connaître si bien qu’il publie une Historia plantarum generalis pour en dresser un inventaire complet, projet repris plus modestement à la fin du siècle en France par Joseph Pitton de Tournefort pendant son voyage au Levant.

Mais Ray ne s’intéressait pas qu’aux petites plantes : notre «Pline anglais» s’attacha également à trier les animaux, non plus suivant leur comportement mais d’après leur anatomie, ouvrant la voie aux grandes classifications des XVIIIe et XIXe siècles.

Pendant ce temps, d’autres préfèrent aller creuser un peu la terre. Ils y trouvent divers fossiles qui permettent au danois Sténon (Niels Stensen), le père de la paléontologie, de mettre en évidence la notion de sédimentation.

C’est au contraire avec la tête dans les nuages, au sommet du puy de Dôme, que le beau-frère de Blaise Pascal réalise l’expérience prouvant l’existence de la pression atmosphérique, déjà soupçonnée par Evangelista Torricelli.

Décidément, on en voit de toutes les couleurs ! Ce n’est pas Newton qui dira le contraire : il découvre que la lumière se faufilant dans le trou d’un de ses volets est composée d’une juxtaposition de teintes. C’en est fini du mystère de l’arc-en-ciel !

Le rythme sous la peau

Sacré Galien ! Depuis qu’il a affirmé au IIe siècle que le sang stagnait plus ou moins dans les veines, personne n’avait osé revenir sur cette idée.

En 1622, Gaspare Aselli a bien observé sur des cadavres de chiens la présence de «vaisseaux de lait» qui seront ensuite qualifiés de lymphatiques. Mais il fallut qu’en 1618 William Harvey (1578-1647) réussisse enfin à se détacher de cette tradition et à ne croire que ce que voyaient ses yeux pour que soit révélée la circulation sanguine quasi in circulo («comme dans un cercle»), c’est-à-dire dans un unique système.

Ce ne fut pas sans mal : considéré comme un fou, il vit fuir sa clientèle et dut pendant neuf ans répéter ses démonstrations pour convaincre ses collègues «anticirculateurs». La saignée peut commencer à compter ses jours ! Comment en effet savoir où et quand ouvrir la veine ?

Dans la deuxième moitié du siècle, c’est le microscope qui vient secouer la vieille médecine : en observant en 1677 sous sa lentille les pérégrinations des «animalcules vivants», Antoni Van Leeuwenhoek (1632-1723) met un terme à la théorie de la génération spontanée et à l’ovisme.

Avec l’arrivée des spermatozoïdes sur la scène médicale, c’en est fini de l’idée que l’œuf est simplement stimulé et non fécondé par le sperme. Drapier de métier, installé à Delft, notre savant autodidacte avait bien fait d’utiliser son microscope pour observer autre chose que la qualité de ses tissus…