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L'idée d'univers de la science classique à  la cosmologie moderne.

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par Bernard Coly
Université Cheikh Anta Diop de Dakar - Diplôme d'études approfondies (DEA) 2006
  

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Section 2/ Newton : l'univers mécanique.

Avant de voir l'achèvement par Newton de la révolution copernicienne, il est important, comme dans toute étude historique, de montrer l'apport que les prédécesseurs de Newton ont apporté au grand événement qu'est la découverte de la théorie de la gravitation universelle. Parmi ces derniers il faut d'abord noter la prestation du Danois Tycho Brahé qui est en fait le successeur le plus proche de Copernic.

Ayant vécu de 1546 à 1601, Tycho Brahé est reconnu comme l'autorité astronomique la plus éminente de la seconde moitié du 16ème siècle. En effet, malgré son génie et ses travaux révolutionnaires, Tycho Brahé est resté un esprit classique. Comme on le sait, Brahé n'est pas de ceux qui postulaient à la suite de Copernic, le mouvement de la Terre. Ce dernier réfuta l'idée du mouvement de la Terre, parce que selon lui la Terre est non seulement au centre de l'univers, mais en plus, celle-ci est immobile.

Toutefois, malgré sa croyance à l'immobilité de la Terre, Tycho Brahé concevait un système d'univers qui, par sa structuration diffère aussi bien de celui de Ptolémée que de l'univers copernicien. En effet dans le système « tychonien », la Terre est de nouveau au centre d'une sphère stellaire en rotation, où la Lune et le Soleil sont en mouvement sur les mêmes orbites que ceux que leur assignait le système de Ptolémée (autour de la Terre). Toutefois les autres planètes sont fixées sur des épicycles dont le centre commun est le Soleil.

A y regarder de prés, on voit que le système tychonien n'est pas trop différent du système copernicien. Car en ignorant les épicycles mineurs et les excentriques qui n'interviennent pas dans les harmonies du système de Copernic, on peut transformer le système tychonien en système copernicien en gardant simplement fixe le Soleil au lieu de la Terre ; et cela parce que dans les deux systèmes, les mouvements relatifs des planètes sont les mêmes. Seul le mouvement parallactique des étoiles marque la différence entre les deux systèmes, or celui-ci disparaît si on étend considérablement la sphère des étoiles.

Mais dés ses débuts, le système de Brahé n'a pas convaincu beaucoup d'astronomes parce qu'il est très difficile d'imaginer le mécanisme physique par lequel pourraient se produire les mouvements préconisés par Brahé ; dés lors que le centre géométrique de l'univers n'est plus le centre de la plus part des mouvements célestes.

Si ce système n'a pas convaincu les astronomes néoplatoniciens qui, comme Kepler, avaient été attirés par la grande symétrie que décrit le système de Copernic ; il a néanmoins reçu un accueil favorable chez beaucoup d'astronomes non coperniciens qui, tout en voulant conserver les avantages mathématiques du système de Copernic, trouvaient la nécessité de supprimer tous les inconvénients physiques, cosmologiques et surtout théologiques auxquels le système de Copernic pouvait occasionner. D'où l'on peut dire, que le système de Brahé permettait d'établir un compromis entre la tradition dépassée de Ptolémée et la modernité de Copernic très peut coopérante.

Par ailleurs le nom de Tycho Brahé reste attaché à l'histoire de l'astronomie, pour les différentes observations que ce seigneur danois apporta dans ce domaine. En effet, si Copernic a jeté le discrédit dans le géocentrisme d'Aristote-Ptolémée, ce sera vraiment à Tycho Brahé de mettre de l'eau dans le moulin de la cosmologie aristotélicienne. En effet comme nous l'avons déjà souligné, la cosmologie d'Aristote a pendant longtemps fondé sa caractéristique sur la dichotomie établie au sein de l'univers. Cette dernière marque la distinction de deux mondes fondamentalement caractérisés par leur différence de nature, dans la mesure où l'un est changeant et corruptible tandis que l'autre reste inchangeant, éternel et toujours identique à lui-même. C'est Aristote lui-même qui notait dans son Traité du ciel que, « Dans toute l'étendu du passé, si l'on en croit les souvenirs que les hommes se sont transmis les uns aux autres, aucun changement n'a été constaté ni dans le dernier ciel considéré dans son ensemble, ni dans aucune des parties qui lui sont propres. »1 Cette absence de souvenirs d'aucun changement dans le monde céleste, amena Aristote à déduire

1 Aristote, Traité du ciel, Paris, Les Belles Lettres, traduction Paul Moraux, 1965, livre I p 9

l'éternité de ce dernier et son incorruptibilité. C'est ce qui justifie le fait que du temps d'Aristote, l'apparition des météorites et des comètes était située sous la Lune ; et ces derniers étaient considérés comme des messagères désastreuses, du latin « disastro », qui signifie né sous une mauvaise étoile. Ce qui amena Aristote à faire de la météorologie l'étude du temps qu'il fait.

Mais en 1572 précisément le 11 novembre, Tycho Brahé observe dans l'espace céleste l'apparition d'une lumière brillante en un lieu où jamais on n'avait observé la présence d'une étoile. Il déduit de ce phénomène qu'une nouvelle étoile venait de naître. Or, si ce phénomène restait pour lui, la naissance effective d'une Stella nova, le postulat aristotélicien de l'immobilité des cieux devenait du coup caduc. D'où le monde céleste serait à l'image du monde terrestre soumis au changement. Tycho Brahé donne les preuves de la naissance de cette nouvelle étoile en soutenant : « Qu'elle ne soit ni dans l'orbite de Saturne [...] ni dans celle de Jupiter, ni dans celle de Mars, ni dans celle d'aucune autre planète, cela est donc évident, puisque, après un délai de plusieurs mois, son propre mouvement ne l'a pas fait progresser d'une minute de l'endroit où je l'ai vue la première fois, ce quelle aurait dû faire si elle se trouvait dans une orbite planétaire. [...] Cette nouvelle étoile n'est donc située ni [...] en dessous de la Lune, ni dans les orbites des sept astres errants, mais dans la huitième sphère, parmi d'autres astres fixes. »1

Cette preuve va remettre de l'eau dans le navire de la cosmologie d'Aristote, qui désormais, va très mal, et sonner le glas du postulat de l'immuabilité céleste. Il se passe donc incontestablement quelque chose de neuf sous le Soleil, mais aussi au-dessus.

Mais étant donné que changer d'habitudes n'a jamais été chose facile, beaucoup de ceux qui défendaient encore l'idée d'Aristote refusèrent de croire, en affirmant que ce nouveau corps observé est situé, non pas dans le monde supralunaire, mais plutôt dans celui qui est au-dessous de la Lune. Cependant cinq ans après l'apparition de la Stella nova, Tycho Brahé va apporter de nouvelles preuves des changements dans le monde supralunaire. Car à partir de 1577, il fera une succession d'observations de comètes qui traversent les fameuses sphères d'Aristote (1577, 1580, 1585, 1590, 1593 et 1596). Ces différentes découvertes vont permettre aux successeurs de Tycho Brahé, de rompre définitivement avec la tradition aristotélicienne. D'où il s'agira de construire un nouveau terrain intellectuel, où les différentes observations pourront trouver une explication cohérente.

1 Cité par Timothy Ferris, Histoire du cosmos de l'antiquité au big bang, Hachette Littératures, 1992, p 72

Après Tycho Brahé, son assistant du nom de Johanus Kepler (1571-1630) va pousser ou plus précisément, traduire en théories les observations de son maître, qui n'était en fait qu'un piètre théoricien.

Comme on le sait l'univers héliocentrique de Copernic n'a pas tout au début résolu le problème du mouvement des planètes. En effet, malgré la transposition, faite par Copernic, du centre de l'univers de la Terre au Soleil, l'astronomie n'avait pas pu écarter totalement les idées de Ptolémée dans l'explication du mouvement des planètes. En rappel, nous devons retenir que face à ce problème, Copernic lui-même s'était servi des épicycles, des excentriques et des équants (concepts que l'on doit à Ptolémée) pour résoudre les apparences que l'on constate dans l'observation. Ce recours à ces concepts, était en fait ce qui indignait Kepler qui, on le sait, était convaincu que, la décentralisation de la Terre et la centralisation du Soleil étaient en mesure de résoudre définitivement le problème des planètes. C'est ainsi que dans son ouvrage intitulé L'Astronomie nouvelle (1609), Kepler, faisant recours aux seules méthodes mathématiques développées dans le De revolutionibus de Copernic, tente de résoudre le problème des planètes, et cette fois-ci en l'abordant sous un autre angle.

En effet, Kepler remarque qu'en remplaçant les orbites des planètes par des figures géométriques en formes d'ovale, les désaccords avec l'observation variaient suivant un ordre mathématique. De là, il se mit à étudier la régularité des désaccords. Il découvrit que l'on pouvait réconcilier la théorie de l'héliocentrisme avec les observations du mouvement des planètes, si celles-ci se déplaçaient sur des orbites elliptiques avec une vitesse variable régie par une loi simple. C'est à partir de ce moment que l'astronome allemand établit deux lois qui constituaient la solution finale au problème des planètes. Ces lois stipulent pour la première que « les planètes se déplacent suivant des ellipses dont le Soleil occupe l'un des deux foyers ». La seconde loi quant à elle, complète la description contenue dans la première. En effet, cette dernière montre que « la vitesse orbitale de chaque planète varie de telle sorte qu'une droite qui relie la planète au soleil balaie, dans l'ellipse, des aires égales en des temps égaux ».

A partir de ces deux lois, on constate dans l'observation que « Lorsqu'on substitue les ellipses aux orbites circulaires de base commune à l'astronomie de Ptolémée et à celle de Copernic, et la loi des aires à la loi du mouvement uniforme autour du centre ou d'un point situé prés du centre, on voit disparaître la nécessité des excentriques, des épicycles, des équants et des autres éléments ad hoc, autrefois introduit dans la théorie par les prédécesseurs de Kepler. Pour la première fois, une

courbe géométrique simple et une loi de vitesse unique était suffisante pour prédire les positions des planètes ; pour la première fois, les prévisions étaient en accord précis avec les observations. »1 C'est ainsi que Kepler rendit l'astronomie héliocentrique viable, avec six ellipses qui révèlent tout à la fois l'économie et la richesse implicite de l'innovation introduite par Copernic.

Kepler n'a abouti à cette découverte que parce qu'il a, contrairement à Copernic, traité la Terre comme une simple planète, d'où il faisait passer le plan de toutes les orbites par le centre du Soleil. En plus de ce fait, il faut dire que Kepler, en tant que néoplatonicien convaincu, croyait fermement que les lois mathématiques simples sont à la base de tous les phénomènes naturels et que le soleil est la cause physique de tous les mouvements célestes. En fait, à l'instar de bon nombre de néoplatoniciens de son temps, Kepler, était convaincu que le Soleil jouait un rôle important dans le mouvement des planètes ; d'où il décrivait celui-ci comme, le corps qui, seul, paraît propre, en vertu de sa dignité et de sa puissance à faire mouvoir les planètes sur leurs orbites, et digne de devenir le séjour de Dieu lui-même, pour ne pas dire du Premier moteur.

Par ailleurs, Kepler croyait aussi que les planètes sont poussées sur leurs orbites par les rayons d'une force motrice, qu'il nomma l'anima motrix, qui elle-même émane du Soleil. Ces rayons dont il croyait limités au plan de l'écliptique dans lequel toutes les planètes se meuvent, devaient propulser les planètes en fonction de leur position par rapport au Soleil. Il en déduit donc que le nombre de rayons solaires qui touchaient, une planète et la force correspondante qui la propulsait autour du Soleil, diminuaient à mesure qu'augmentait la distance de la planète au Soleil. D'où il conclut que, lorsque la distance de la planète au Soleil doublait, il y aurait deux fois de rayons de l'anima motrix qui toucheraient la planète, et la vitesse orbitale diminuerait de moitié.

On voit donc que Kepler avait presque au bout des doigts, la solution du mouvement des planètes. Mais comme il n'a pas su aller jusqu'au bout de ses idées, ce sera à un autre astronome, cette fois-ci un Anglais, que la Nature révélera ses secrets. Nous voulons ici parler de Newton. Mais avant d'arriver à Newton, arrêtons-nous un tout petit peu sur son prédécesseur Galilée, qui lui aussi a participé à l'effondrement du cosmos d'Aristote Ptolémée.

Comme il a été pour Kepler, le nom de Galilée ne rentrera dans l'histoire de l'astronomie qu'après les différentes découvertes qu'il a faites dans ce domaine. Galilée fait partie de ceux qui

1 Thomas Kuhn, La révolution copernicienne, Fayard, 1973, p 251

ont subi le pouvoir réprimant de l'inquisition. Né le 15 février 1564 à Pise (Italie) vingt ans après la publication du De revolutionibus de Copernic, Galilée a hérité de son père Vincenzo Galilei, d'un esprit mordant, d'un penchant pour la controverse et d'une défiance spontanée vis-à-vis de toute autorité. Muni de lunettes astronomiques, l'astronome de Pise a pour la première fois, montré que la Lune, jadis considérée par les aristotéliciens comme lisse parce que composée d'éther, avait la même structure que la Terre. En effet, lorsque Galilée a pointé ses lunettes sur cet astre, il observa que celui-ci, « n'est pas entouré d'une surface lisse et polie, mais qu'elle est accidentée et inégale, et tout comme la surface de la Terre, recouverte des hautes élévations et de profondes cavités et anfractuosités. » 1

Après la révélation du relief de la Lune, Galilée va pointer son instrument en direction de Jupiter. En observant cette planète, Galilée y décela quatre corps qui, comme notre Lune gravitent autour de cette planète géante. Il conclut de cette observation que Jupiter constitue un système solaire copernicien en miniature, ce qui prouve par ailleurs que l'existence de corps satellites autour d'une planète n'est pas propre à notre planète. De là, Galilée y voit « Un argument [comme il le dit lui-même] aussi beau qu'élégant à même d'apaiser les doutes de ceux qui, tout en acceptant d'un esprit tranquille la révolution des planètes autour du Soleil dans le système copernicien, sont profondément gênés par le fait que seul la lune tourne autour de la Terre. Certains ont cru pouvoir rejeter cette structure de l'univers comme impossible. Mais désormais nous n'avons pas uniquement une planète en rotation autour d'une autre, toutes deux parcourant une grande orbite autour du Soleil ; nos propres yeux nous montrent les quatre astres [plus exactement les satellites, terme forgé par Képler] qui encerclent Jupiter comme la Lune encercle la Terre, cet ensemble effectuant une grande révolution autour du Soleil en l'espace de douze ans. »2

Après Jupiter, Galilée va examiner la blanche et brillante Vénus. Il constate que cette planète suit des phases semblables à celles de la Lune, et qu'elle semble beaucoup plus grande quand elle est en phase croissante que lorsqu'elle est presque pleine. L'explication qu'il donne de ce constat, est que la planète tourne en orbite autour du Soleil, et non autour de la Terre, car lorsqu'elle apparaît en croissant, elle se trouve plus prés de la Terre que du Soleil, tandis que lorsqu'elle est petite elle passe de l'autre côté du Soleil. Ces observations planétaires seront suivies d'autres concernant les étoiles invisibles à l'oeil nu. Ces dernières vont l'amener à

1 Emile Namer, L'affaire Galilée, Paris, Gallimard-Julliard, 1975, p 56

2 Timothy Ferris, Histoire du cosmos de l'antiquité au big bang, Hachette Littératures, 1992, pp 90-91

affirmer contre Aristote que les étoiles ne sont pas accrochées à la surface de la sphère stellaire, mais plutôt distribuées loin dans l'espace cosmique.

Après avoir montré contre les arguments anti-coperniciens, la preuve de la rotation de la Terre sur son axe, la tâche qui attend Galilée consiste à remonter les obstacles aristotéliciens brandis contre le mouvement de la Terre. Parmi les plus défendus, on retrouve les interrogations suivantes : si la terre tourne sur elle-même, pourquoi, une flèche lancée en l'air ne file pas vers l'ouest ? Pourquoi la terre qui bouge se conduit-elle comme si elle était immobile ?

Pour répondre à ces questions, il faut avoir une compréhension très poussée des concepts de gravitation et d'inertie, d'où Galilée va sans tarder, se mettre à étudier ces concepts.

Et comme il était de coutume au 16ème siècle que pour établir une nouvelle science, on avait besoin de passer par une critique de la science aristotélicienne, parce que ce dernier avait déjà pensé sur presque tous les domaines du savoir de l'époque ; Galilée va lui aussi, pour fonder sa physique, revisiter la physique d'Aristote. Or, concernant les lois du mouvement, Aristote affirmait que les objets lourds tombent plus vite que ceux qui pèsent le moins. Ce jugement de bon sens, Galilée l'avait, dés ses années préparatoires à Pise, soupçonné d'absurde. Car se disaitil, dans le vide où la résistance de l'air n'influe pas, une plume doit tomber aussi vite qu'un boulet de canon.

Ne disposant d'instruments pour créer le vide, Galilée teste ses hypothèses en employant des plans inclinés pour lâcher des poids rouler le long de ces plans. Cette méthode, tout en ralentissant l'allure qu'adopteraient les poids en chute libre, permet d'observer plus commodément que ces derniers subissent tous une accélération à peu prés identique. C'est ainsi qu'il écrit dans son ouvrage intitulé, Discours et démonstration mathématique concernant deux nouvelles sciences touchant la mécanique et les mouvements locaux : « Si Aristote a raison d'affirmer qu'une grande pierre se meut, par exemple, avec huit degrés de vitesse et une petite avec quatre degrés, il s'ensuivra, si on les attache, que l'ensemble se mouvra avec une vitesse inférieure à huit degrés. Or, les deux pierres, réunies, forment une pierre plus grande que celle qui se mouvait avec huit degrés de vitesse, et la plus grande se meut par conséquent moins vite que la plus petite, ce qui va contre votre supposition. Vous voyez donc comment, si vous supposez

qu'un mobile plus grave se meut plus vite qu'un mobile moins grave, j'en conclus, de mon côté, qu'un mobile plus grave se meut moins vite. »1

Toutefois, Galilée ne réussira pas à élucider totalement la question du mouvement inertiel, ni même les lois de la gravitation. Ce sera à Newton que sera réservé ce privilège. Quant à Galilée son entêtement à faire accepter le copernisme par l'autorité de l'Eglise, va lui coûter en 1633 la condamnation par le tribunal de l'Inquisition, à finir sa vie sous résidence surveillée dans sa villa prés de Florence où il mourut en 1642 .

Cependant la mort de Galilée ne mettra pas fin aux débats sur le copernisme, elle va plutôt ouvrir, si l'on peut le dire ainsi, la voie royale à la synthèse de tous les problèmes soulevés par la révolution copernicienne. En effet, dans l'année où mourut Galilée, va naître le Prince de la science moderne, Isaac Newton. Né le 25 décembre à Woolsthorpe en Angleterre, Newton est celui qui va définitivement seller, et la physique classique et la vision moderne du monde, en synthétisant les lois terrestres de Galilée et les lois célestes de Képler. Newton va contre l'argument aristotélicien, qui stipulait que le mouvement des corps dépendait de leur composition élémentale, montrer que tous les corps obéissent à une seule loi de mouvement ne dépendant pas de la composition élémentale de leur masse. Newton continue son argumentation en affirmant que la masse est dotée d'inertie, c'est-à-dire d'une tendance à résister au changement dans l'état de mouvement. Telle est en fait la première loi de Newton. Cette dernière postule que : « Tout corps persévère dans l'état de repos ou de mouvement uniforme en ligne droite (rectiligne) dans lequel il se trouve, à moins que quelque force [...] ne le contraigne à changer d'état. »

A cette première loi, va succéder une deuxième qui elle, reste liée à l'impulsion de mouvement subie par un corps immobile, ou à la variation de vitesse de mouvement ou de direction. Dans de tels cas de mouvement, Newton explique que ces phénomènes sont dus à l'intervention d'une force dont il nous dit, qu'elle est égale à l'accélération de la masse au cours du temps. De cette loi, Newton va tirer une troisième qui assure que l'action d'une force sur un corps, doit nécessairement aboutir à une réaction de ce dit corps égale et contraire ; d'où il affirmera que : « À toute action est toujours opposée une réaction égale. »

1 Galilée, Discours sur deux nouvelles sciences, Traduit par Maurice Clavelin, Armand Colin, 1970, p 54

Trois siècles plus tard, en 1980, le pape Jean-Paul II ordonne que le procès de Galilée soit réexaminé. A la cérémonie organisée en l'honneur du centenaire de la naissance de Einstein, il déclare que Galilée a souffert entre les mains des hommes et des institutions de l'Eglise. Il ajoute à ces propos que toute recherche poursuivie de manière vraiment scientifique ne peut jamais s'opposer à la foi, car les réalités religieuses et profanes trouvent leur origine dans le même Dieu.

Ces idées à la limite révolutionnaires vont susciter des débats et une controverse animés particulièrement par Leibniz et la cartésienne Académie royale des sciences française. En effet dans Les principes mathématiques de la philosophie naturelle publiés en 1687, Newton écrit que les particules matérielles s'attirent les une les autres par une attraction qui se propage dans le vide, en l'absence donc de support matériel.

C'est précisément à cette notion « d'attraction à distance » que vont s'opposer les détracteurs de Newton. Pour les cartésiens, le principe d'attraction à distance suscite le retour aux discours irrationnels qui, pour eux devaient à jamais disparaître du domaine de la science ; d'où ces derniers accueillirent les idées de Newton avec suspicion. D'ailleurs Newton lui-même avait pris conscience du fait que sa théorie pouvait troubler certains esprits. Ce qu'il ne manquera pas de confesser à son ami Bentley dans leur correspondance du 25 février 1693. Dans un extrait de sa lettre, Newton avoue : « Qu'un corps puisse agir à distance sur un autre dans le vide, sans que rien n'explique par quel moyen cette force est transmise, est pour moi une absurdité si grande qu'à mon avis, quiconque possède une compétence en matière de philosophie ne pourra jamais y céder. » C'est ainsi que Newton, aussi inductionniste qu'il a pu être, ne concevait pas le mécanisme de l'attraction sans l'assistance permanente de Dieu dans les affaires planétaires. Autrement, attirés les uns par les autres, les corps célestes, des planètes aux étoiles, finiraient par s'agglutiner. Pour éviter une telle catastrophe cosmique, Newton suppose que Dieu doit contrebalancer la gravitation et maintenir les astres à leur place.

Leibniz qui a plus d'un compte à régler avec Newton, exploite ce point faible de la théorie de la gravitation. Contre Newton donc, Leibniz va affirmer que Dieu avait créé le meilleur des mondes possibles, capables de se gouverner tout seul, et n'avait guère besoin de se mêler du fonctionnement de la nature. Dieu a tout prévu, dira-t-il, il a remédié à tout par avance. Il y a dans ses ouvrages une harmonie, une beauté préétablie. Dés lors, ce dernier va accuser Newton d'avoir osé imaginer un Dieu incompétent ; ce qu'il explique en ces termes :

« Sir Isaac Newton et ses sectateurs, ont encore une fort plaisante opinion de l'ouvrage de Dieu. Selon eux, Dieu a besoin de remonter de temps en temps sa montre, autrement elle cesserait d'agir. Il n'a pas eu assez de vue pour en faire un mouvement perpétuel. Cette machine de Dieu est même si imparfaite selon eux qu'il est obligé de la décrasser de temps en temps par un

concours extraordinaire, et même de la raccommoder comme un horloger son ouvrage, qui sera d'autant plus mauvais maître qu'il sera obligé plus souvent d'y retoucher et d'y corriger. »1

Ne voulant pas polémiquer avec Leibniz, Newton laissa à son élève et ami Samuel Clarke la tâche de répondre à Leibniz. Dans une de ses lettres au philosophe Allemand Clarke réplique et dit : « L'idée de ceux qui soutiennent que le monde est une grande machine qui se meut sans que Dieu y intervienne, comme une horloge continue de se mouvoir sans le recours de l'horloger, cette idée, dis-je, introduit le matérialisme et la fatalité, et sous prétexte de faire de Dieu une Intelligence Supramundana, elle tend effectivement à bannir du monde la Providence et le gouvernement de Dieu (...). Un roi qui n'intervient pas dans son royaume, n'est pas digne d'être roi. »2 Ces allégations de Clarke ne peuvent laisser indifférent Leibniz qui rétorque : « Il vaut mieux dire comme moi que Dieu est Intelligentia Supramundana, que d'insinuer comme vous qu'il est Intelligentia Mundana, c'est-à-dire l'âme du monde, ce qui conduit droit au Panthéisme. »3 On voit ainsi comment un débat qui portait a priori sur des hypothèses scientifique, a tourné sur la conception de l'idée de Dieu. Par ailleurs, ces arguments, si étranges puissent-ils nous paraître aujourd'hui, étaient redoutables à l'époque. Car d'une part Leibniz avait, par ses critiques renforcé la barrière séparant Newton des cartésiens, tandis que d'autre part il a incité certains à réfuter la théorie de la Gravitation de Newton. Toutefois, cette querelle avec Leibniz n'est qu'un arbre qui cache une forêt dense. Car, il se profile à l'horizon une controverse autrement plus rude avec les cartésiens, querelle qui ne deviendra virulente qu'après la mort de Newton. En effet la cartésienne Académie royale des sciences française (et plus particulièrement Fontenelle qui était à l'époque son Secrétaire perpétuel), rejette l'attraction newtonienne sous prétexte qu'elle peut réveiller les vieux démons de l'irrationalité. En fait pour mieux combattre la théorie de Newton, ces derniers avaient établi un parallélisme entre Isaac Newton et William Gilbert, un Anglais qui postulait l'existence d'une âme dans la matière, âme qui se manifeste par l'attraction mutuelle entre deux aimants. Pour les cartésiens, l'attraction newtonienne de la matière par la matière relève de cette même logique. Même s'ils reconnaissent l'élégance de la mécanique céleste des Principia, les cartésiens refusèrent tout compromis avec les newtoniens ; d'où ils exigèrent des preuves expérimentales pour valider la physique newtonienne.

1 Cité par Arkan Simaan, in L'image du monde de Newton à Einstein, Paris, Vuibert-Adapt, 2005, p11

2 Ibid

3 Ibid

Les débats sur la physique de Newton vont perdurer jusqu'à la fin du 17ème siècle, date à laquelle Laplace va lever le voile de la gravitation universelle et clore le débat sur la mécanique newtonienne. En effet dans son Traité de mécanique céleste qui est en fait un monument d'analyses scientifiques, Laplace va faire le point sur les problèmes célestes de son temps ; de la théorie de la perturbation des planètes aux mouvements des marées, en passant par la rotation de la Terre et le mouvement de la Lune. Laplace va ainsi donc expliquer la stabilité du monde à l'aide des seuls principes de Newton. Ce qui donna la validité expérimentale de la mécanique de Newton. En un mot, Newton et Laplace ont parachevé la révolution astronomique amorcée par Copernic.

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