Le statut des hypothèses en astronomie : Copernic et Osiander

Tous les textes sont cités d'après le livre de Pierre Duhem, Sauver les apparences, Vrin, 2003.



Des jugements sur les mouvements réels des astres
Des artifices pour sauver les phénomènes

            Dédicace de Copernic au pape Paul III, citée p. 82


« Ce que votre Sainteté attend surtout de moi, c’est de savoir comment m’est venue à l’esprit l’audacieuse imagination d’attribuer un certain mouvement à la Terre, contre l’opinion reçue des mathématiciens et presque contre le sens commun. Je veux que votre Sainteté n’ignore pas l’unique motif qui m’a poussé à concevoir une nouvelle raison des mouvements des sphères célestes ; ce motif, c’est que j’ai vu les mathématiciens discorder entre eux touchant la recherche de ces mouvements. Tout d’abord, ils sont demeurés jusqu’ici dans une telle incertitude au sujet des mouvements du Soleil et de la Lune qu’ils n’ont pu ni observer, ni prouver la longueur invariable de l’année. Ensuite, lorsqu’il s’agit de constituer les mouvements de ces deux astres et des cinq astres errants, ils ne partent pas des mêmes principes ni des mêmes hypothèses, ils n’expliquent pas de la même manière les révolutions et les mouvements apparents ; les uns, en effet, usent seulement d’homocentriques, les autres d’excentriques et d’épicycles ; et cependant, ils ne satisfont pas pleinement à ce que l’on requiert de l’Astronomie. Ceux qui accordent leur confiance aux homocentriques prouvent bien que certains mouvements variés peuvent être composés par ce procédé ; mais ils n’ont pu, sur leurs hypothèses, rien établir de précis qui correspondît exactement aux phénomènes. Ceux qui ont imaginé les excentriques semblent, par ce moyen, avoir résolu la plupart des mouvements apparents de telle sorte qu’ils s’accordent numériquement avec les tables ; mais les hypothèses qu’ils ont admises paraissent, pour la plupart, contrevenir aux premiers principes touchant l’égalité du mouvement ; en outre, ils n’ont pu découvrir ni tirer de leurs suppositions la chose qui importe le plus, savoir la forme du Monde et l’exacte symétrie de ses parties. […] On voit donc qu’en la marche de la démonstration, que l’on nomme methodon, ou bien ils ont omis quelqu’une des conditions nécessaires, ou bien ils ont introduit quelque supposition étrangère, sans aucun rapport avec le sujet. Cela ne leur serait assurément point arrivé s’ils avaient suivi des principes certains. Si les hypothèses qu’ils ont adoptées n’étaient point des suppositions trompeuses, toutes les conséquences qui s’en déduisent se trouveraient, sans aucun doute, vérifiées. »




Kepler, Epitome Astronomiae Copernicanae, cité p. 136-137

« La troisième partie du bagage de l’astronome est la Physique ; en général, on ne la regarde pas comme nécessaire à l’astronome ; et cependant la Science de l’astronome importe grandement à l’objet que se propose cette partie de la Philosophie qui, sans l’astronome, ne parviendrait pas à son achèvement. On ne doit pas, en effet, laisser aux astronomes l’absolue licence de feindre n’importe quoi, sans raison suffisante. Il faut que vous puissiez donner des raisons probables des hypothèses que vous prétendez être les causes véritables des apparences ; il vous faut donc, tout d’abord, chercher les fondements de votre Astronomie en une Science plus élevée, je veux dire en la Physique ou en la Métaphysique ; d’ailleurs, soutenu par ces arguments géométriques, physiques ou métaphysiques qui vous sont fournis par votre Science particulière, il ne vous est pas interdit de sortir à votre tour des limites de cette Science pour discourir des objets qui appartiennent à ces doctrines plus élevées. »


          Préface d'Osiander au livre de Copernic, citée p. 88-89

« Je ne doute point que la renommée n’ait déjà répandu la nouveauté de l’hypothèse admise en cet Ouvrage, hypothèse selon laquelle la Terre est en mouvement tandis que le Soleil demeure immobile au centre du Monde : je ne doute pas, non plus, que certains érudits ne s’en soient véhémentement offensés et qu’ils n’aient jugé mauvais que l’on troublât les disciplines libérales fermement établies depuis longtemps. S’ils veulent bien, toutefois, peser exactement leur jugement, ils trouveront que l’auteur de cet Ouvrage n’a rien commis qui méritât d’être repris.

L’objet propre de l’astronomie, en effet, consiste à rassembler l’histoire des mouvements célestes à l’aide d’observations diligemment et artificieusement conduites. Puis, comme aucun raisonnement ne lui permet d’atteindre aux cause ou aux hypothèses véritables de ces mouvements, il conçoit et imagine des hypothèses quelconques, de telle manière que ces hypothèses une fois posées, ces mêmes mouvements puissent être exactement calculés, au moyen des principes de la Géométrie, tant pour le passé que pour l’avenir. […] Il n’est pas nécessaire que ces hypothèses soient vraies ; il n’est même pas nécessaire qu’elles soient vraisemblables, cela seul suffit que le calcul auquel elles conduisent s’accorde avec les observations. […] Il est bien évident que cette science ignore purement et simplement les causes des inégalités des mouvements apparents. Les causes fictives qu’elle conçoit, elle les conçoit pour la plupart comme si elle les connaissait avec certitude ; jamais, cependant, elle ne les conçoit en vue de persuader à qui que ce soit qu’il en est ainsi dans la réalité, mais uniquement en vue d’instituer un calcul exact. Il peut arriver que des hypothèses différentes s’offrent à celui qui veut rendre compte d’un seul et même mouvement ; tels l’excentrique et l’épicycle en la théorie du mouvement du Soleil ; alors l’astronome prendra de préférence l’hypothèse qui est la plus aisée à saisir, tandis que peut-être le philosophe recherchera plus volontiers la vraisemblance ; mais ni l’un ni l’autre ne pourra concevoir ni formuler la moindre certitude, à moins qu’il n’ait reçu une révélation divine […] Que personne, touchant les hypothèses, n’attende de l’Astronomie aucun enseignement certain ; elle ne saurait rien lui donner de tel. Qu’il se garde de prendre pour vraies des suppositions qui ont été feintes pour un autre usage ; par là, bien loin d’accéder à la Science astronomique, il s’en écarterait, plus sot que devant. »




Lettre d'Osiander à Copernic du 20 avril 1541, citée p. 91 :

« Au sujet des hypothèses, voici ce que j’ai toujours pensé : ce ne sont pas des articles de foi, ce sont seulement les fondements du calcul, fussent-elles fausses que cela importerait peu, pourvu qu’elles reproduisent exactement les phainomena des mouvements. Si, par exemple, nous suivons les hypothèses de Ptolémée, qui pourra nous assurer si le mouvement inégal du Soleil se produit plutôt en vertu de l’épicycle ou en vertu de l’excentrique, alors qu’il peut être également produit par l’un ou par l’autre de ces deux procédés ? Il me semblerait plausible qu’en votre préface vous touchassiez un mot de cette question ; vous apaiseriez ainsi les Péripatéticiens et les Théologiens dont vous redoutez les contradictions. »