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La science grecque ancienne est un terme moderne désignant l'application d'une recherche systématique sur l'individu, le monde et l'univers, qui débuta en Ionie au 6e siècle avant notre ère avec Thalès de Milet (c. 585 av. J.-C.) et se poursuivit avec les travaux de l'astronome Ptolémée (c. 100-170 ap. J.-C.) pour constituer le fondement de la méthode scientifique moderne.
Thalès et les autres philosophes présocratiques qui lui succédèrent furent influencés par les travaux des Babyloniens et des Égyptiens, mais ils développèrent ces concepts antérieurs pour expliquer le monde et la place de l'individu dans celui-ci, en dehors de la vision théiste dominante de leur époque. Bien que de nombreuses discussions sur la science grecque antique commencent avec Hésiode (8e siècle av. J.-C.) et son calendrier, il s'en tenait toujours à l'explication théiste du fonctionnement du monde. Thalès, sans nier l'existence des dieux, explora la possibilité que le monde fonctionne naturellement sans eux.
L'objectif des premiers philosophes présocratiques était de trouver la cause première de l'existence, l'élément de base de l'univers, dont tout le reste découle. À partir de la recherche de la cause première, les présocratiques explorèrent d'autres aspects de la condition humaine, notamment le but de la vie, l'existence d'une vie après la mort et la nature de la réalité. Bien que l'on ne puisse pas dire que les présocratiques, ou les penseurs qui leur succédèrent, aient appliqué la méthode scientifique à leurs recherches ou qu'ils aient été des "scientifiques" au sens moderne du terme, leurs efforts constituèrent une rupture significative avec la façon dont les Grecs se voyaient et concevaient leur monde, ouvrant la voie au développement de la pensée et de la méthode scientifiques telles que ces termes sont entendus aujourd'hui.
Thalès et la cause première
Les philosophes présocratiques (ainsi nommés parce qu'ils sont antérieurs au philosophe Socrate d'Athènes), à commencer par Thalès, partirent du principe que l'univers et le monde étaient connaissables. L'esprit pouvait être utilisé pour étudier les phénomènes observables et en tirer des conclusions quant à leur cause, plutôt que d'accepter l'explication selon laquelle toutes les choses existaient et fonctionnaient comme elles le faisaient selon la volonté d'entités surnaturelles.
Ce que l'on appelle souvent la "révolution scientifique" eut lieu en Ionie (Anatolie occidentale, aujourd'hui Turquie) au VIe siècle avant notre ère, et, pense-t-on, très probablement parce que les Ioniens n'étaient pas aussi fermement ancrés dans les traditions du passé que d'autres habitants de la Grèce continentale. Les villes portuaires situées le long de la côte accueillaient régulièrement des navires en provenance du Proche-Orient et de la Méditerranée, apportant avec eux de nouvelles idées et d'autres façons d'interpréter le monde. Les marchands de Mésopotamie, d'Égypte et de Phénicie échangeaient des idées et des marchandises avec les Ioniens qui voyageaient également. Thalès aurait étudié à Babylone, où il aurait été initié à divers concepts égyptiens, et aurait peut-être lui-même voyagé en Égypte.
Parmi ces concepts, il y aurait eu celui de l'éternité de l'univers. Dans les religions égyptienne et mésopotamienne, les dieux ont toujours existé et il y avait donc déjà "quelque chose" dans lequel ils pouvaient exister. Thalès se demanda ce qu'était ce "quelque chose", quelle pouvait être la forme sous-jacente de l'existence, et cette question devint le point de départ de toutes les autres. L'expert Thomas Cahill commente :
Ce à quoi [les philosophes présocratiques] étaient confrontés chaque jour, cependant, ce n'était pas l'éternel mais le mutable - toute la multiplicité, la diversité, le mouvement et le changement qu'ils percevaient dans les êtres individuels qui passent de l'inexistence à la naissance et à la vie et, enfin, à la mort, à la décomposition et à l'inexistence. De même, la terre sous leurs pieds et même le ciel au-dessus de leurs têtes leur présentaient des panoramas de changement constant. Il n'est pas possible, pensaient-ils, de donner un sens à ce qui est muable, à ce qui est en devenir, à ce qui passe si fugitivement dans l'existence pour ensuite disparaître à jamais. Mais parce qu'il y a aussi dans notre expérience une qualité de permanence - les individus meurent mais l'humanité demeure, les récoltes reviennent chaque année, les vergers fleurissent à nouveau, le zodiaque fait un tour complet - nous ne vivons pas dans un univers arbitraire mais dans un univers structuré. S'il en est ainsi, il doit y avoir une chose sous-jacente qui ne change jamais, n'a jamais changé et ne changera jamais, la matière incréée d'où jaillissent toutes les choses mutables. (146)
Thalès affirmait que cette cause première était l'eau. Lorsque l'eau est refroidie, elle devient de la glace (un solide), et lorsqu'elle est chauffée, de la vapeur (de l'air). En suivant son cours dans un canal, elle déplaçait d'autres objets tels que des pierres, des bateaux ou des personnes, tout en fournissant un abri aux poissons et autres formes de vie aquatique et en assurant la survie de l'homme. Sur la base de ces observations, Thalès formula sa célèbre affirmation et, en la réfutant, les présocratiques qui le suivirent entamèrent le processus de ce que l'on appellerait aujourd'hui la recherche scientifique.
Les présocratiques en tant que scientifiques
Anaximandre (610 - 546 av. J.-C.), qui fut peut-être l'élève de Thalès, rejeta cette affirmation et la remplaça par une force créatrice qu'il appela l'apeiron - "l'illimité, le sans limite, l'infini ou l'indéfini" (Baird, 10). Cette force a toujours existé et c'est par elle que toutes les choses sont nées, ont été détruites et ont été réformées. Aucun élément observable ne pouvait être la Cause Première précisément parce qu'il était observable; l'eau, elle-même, avait besoin d'une cause pour exister. Anaximène (vers 546 av. J.-C.) rejeta l'apeiron comme étant indémontrable et affirma que l'air était la Cause première, en utilisant essentiellement le même raisonnement que Thalès pour l'eau.
Ces premiers présocratiques donnèrent l'exemple à ceux qui suivirent en faisant des observations empiriques qui les conduisirent à des conclusions, mais ces conclusions ne semblent jamais avoir été testées. Les œuvres des présocratiques n'existent que sous forme de fragments et de références par des auteurs ultérieurs, de sorte qu'il n'y a aucun moyen de savoir avec certitude si une hypothèse fut réellement testée, mais, sur la base de ce que l'on sait de leur processus, il ne semble pas que cela ait été le cas. En ce qui concerne l'affirmation selon laquelle les présocratiques étaient les "premiers scientifiques", l'universitaire Robin Waterfield fait remarquer ce qui suit:
Le raisonnement scientifique consiste à formuler des hypothèses vérifiables pour expliquer les phénomènes observés... et à tester et retester ces hypothèses par l'expérimentation et la logique. L'hypothèse qui en résulte doit expliquer les phénomènes observés de la manière la plus simple possible, permettre de prédire le comportement de phénomènes connexes et être en accord avec l'ensemble des théories et doctrines scientifiques acceptées. Tout doit être quantifiable, mesurable et testable dans la mesure du possible, compte tenu des limites de la technologie actuellement disponible. Rien n'indique que les présocratiques étaient des scientifiques dans ce sens. Bien sûr, il n'est pas tout à fait juste de critiquer les présocratiques pour leur manque d'expérimentation; après tout, une grande partie de ce qui les intéressait n'était pas susceptible d'être testé empiriquement à leur époque; mais cela contribue en soi à montrer qu'ils ne devraient pas être décrits comme des scientifiques au sens moderne du terme. (xvii-xviii)
Bien que cela soit vrai, les présocratiques montrèrent la voie vers le type de processus qui deviendrait plus tard la méthode scientifique, et donc, comme Waterfield l'observe également, ils peuvent être considérés comme des proto-scientifiques. Après tout, Pythagore (de 571 à 497 av. J.-C.) n'a pas pu "prouver" que l'âme était immortelle, mais il tenta de le faire en affirmant que les mathématiques étaient la forme sous-jacente de la réalité et que, comme les nombres n'ont pas de fin mais se répètent dans différentes combinaisons, l'âme pourrait elle aussi revenir sur terre à plusieurs reprises par le biais de la réincarnation. Cette hypothèse n'a pas pu être vérifiée, mais elle repose au moins sur un phénomène observable - les nombres et leurs combinaisons - contrairement à l'opinion dominante des Grecs selon laquelle les dieux, ou d'autres entités surnaturelles, étaient responsables de tout phénomène donné.
Xénophane de Colophon (570 - 478 av. J.-C.) rejeta les dieux anthropomorphes des Grecs, affirmant qu'il n'y avait qu'un seul Dieu, en tout point différent des humains, qui créait et soutenait toutes choses, tandis qu'Héraclite d'Éphèse (c. 500 av. J.-C.) rejetait entièrement la nécessité d'une cause première, affirmant que la nature de la vie était un changement constant - naissance et disparition - et que le changement était donc la vie, non pas un aspect de l'existence, mais l'existence elle-même. Cette affirmation fut réfutée par Parménide (c. 485 av. J.-C.) et son élève Zénon d'Élée (c. 465 av. J.-C.), qui prônaient l'unité de l'existence. Pour eux, le changement n'est qu'une illusion et tout ce que l'on vit est en fait Un et immuable à jamais.
Ces affirmations inspirèrent d'autres présocratiques comme Empédocle (c. 484-424 av. J.-C.), Anaxagore (c. 500-428 av. J.-C.), Démocrite (c. 460-370 av. J.-C.) et Leucippe (vers le 5e siècle av. J.-C.), dont les travaux servirent de base à la compréhension de l'univers atomique. S'appuyant sur les affirmations des autres, Démocrite fut le premier à avancer le concept de minuscules "éléments non découpables" appelés atomos - atomes - qui formaient tout ce qui se trouvait dans le monde observable.
Développement systématique et définition
L'ensemble des travaux des présocratiques servit de base à Socrate qui appliqua leur méthode d'enquête, d'observation et de conclusion au comportement humain et à l'éthique. Plutôt que d'accepter ce que l'on nous enseigne, Socrate disait qu'il fallait remettre en question chaque affirmation pour en déterminer la véracité et savoir si l'on vivait vraiment ou seulement selon le scénario que les autres nous avaient appris à apprendre. Platon (424/423-348/347 av. J.-C.) systématisa la méthode socratique (ou l'inventa) par le biais de ses dialogues mettant en scène divers personnages en conversation avec Socrate, ce qui oblige le lecteur à se poser des questions sur la nature de la vie et sur la façon dont on y répond. L'œuvre de Platon est si vaste qu'elle touche à des disciplines aussi variées que les concepts modernes de science, de philosophie, de critique littéraire, de science politique, de religion et de droit, pour n'en citer que quelques-unes.
L'exploration systématique d'un sujet fut appliquée à l'art médical par Hippocrate (460 - 370 av. J.-C.), le père de la médecine moderne, qui parvenait à ses conclusions par l'observation et l'expérimentation. Aristote (384-322 av. J.-C.), élève de Platon, appliqua cette même technique à littéralement tous les sujets alors connus de l'humanité. Son élève, Théophraste (de 371 à 287 av. J.-C.), poursuivit ses travaux dans des domaines allant de la physique à la biologie, et son Enquête sur les plantes et Sur les causes des plantes lui valurent l'épithète de Père de la botanique.
Bien qu'Aristote et Théophraste soient souvent cités comme les premiers scientifiques, ils ne répondent pas non plus, comme les présocratiques, à la définition moderne caractérisée par les sept étapes de la méthode scientifique :
- Question
- Recherche
- Hypothèse
- Expérience
- Analyse
- Conclusion
- Communication des résultats
Comme leurs prédécesseurs, ils passaient plus ou moins directement de l'hypothèse à la conclusion et, dans de nombreux cas où ils se livrèrent à des expériences, leurs conclusions étaient erronées. Malgré cela, leurs travaux permirent de constituer un corpus d'informations sur lequel d'autres purent s'appuyer pour formuler leurs propres affirmations et conclusions. Même lorsque Aristote se trompe, il se penche au moins sur le sujet lui-même au lieu d'accepter les conclusions des autres.
Époques hellénistique et romaine
Aristote, précepteur d'Alexandre le Grand, encourageait la même méthode de recherche que celle qu'il avait apprise de son maître dans sa jeunesse. Lors de sa conquête de la Perse, Alexandre emmena avec lui des érudits dans diverses disciplines, dont les travaux influencèrent ensuite d'autres personnes. Après la mort d'Alexandre, son général Ptolémée Ier Soter (r. de 323 à 282 av. J.-C.) créa la bibliothèque d'Alexandrie en Égypte dont la construction fut terminée sous Ptolémée II Philadelphe (r. de 282 à 246 av. J.-C.) et qui attira certains des plus grands esprits de l'époque. Parmi les bibliothécaires en chef, on trouve Eratosthène (c.276 - 195 av. J.-C.), qui fut le premier à calculer la circonférence de la terre et à dresser une carte du monde connu. Callimaque de Cyrène (310 - 240 av. J.-C.) appliqua une classification systématique au corpus de la littérature grecque et créa le premier "catalogue de cartes" permettant de localiser un ouvrage spécifique dans une bibliothèque. Le grand ingénieur et inventeur Archimède de Syracuse (287-212 av. J.-C.) y étudia et, plus tard, l'ingénieur Héron d'Alexandrie (c. 60 av. J.-C.) y enseigna.
Ératosthène, Archimède et Héron seraient considérés comme des "scientifiques" au sens moderne du terme, car ils suivaient les sept étapes de la méthode scientifique, parfois de manière inégale, pour parvenir à leurs conclusions et produire leurs inventions. Parmi les nombreuses créations d'Héron figure un appareil banal souvent tenu pour acquis à l'ère moderne: le distributeur automatique. La vis d'Archimède, un cylindre entourant une lame tordue, est toujours utilisée aujourd'hui et il est reconnu comme le père des mathématiques et de la physique mathématique.
Parmi les autres penseurs de l'âge hellénistique, on peut citer l'astronome Aristarque de Samos (entre 310 et 230 av. J.-C.), qui fut le premier à proposer un modèle héliocentrique de l'univers, peut-être basé sur les travaux du philosophe pythagoricien Philolaos de Crotone (470 - 385 av. J.-C.). Hipparque de Nicée (c. 190 à c. 120 av. J.-C.) rejeta la thèse d'Aristarque principalement parce qu'elle contredisait le modèle standard établi par Aristote, mais les contributions impressionnantes d'Hipparque comprennent l'invention (ou le développement) de la trigonométrie, la découverte de la précession des équinoxes, et il pourrait avoir inventé la célèbre machine d'Anticythère (ou mécanisme d'Anticythère), le premier ordinateur analogique au monde.
Pline l'Ancien (23-79 de notre ère) appliqua la classification scientifique à tous les aspects des phénomènes observables dans son Histoire naturelle, et le médecin Galien (129-216 de notre ère) en fit de même avec les arts médicaux, tout comme l'écrivain Végèce (l. fin du 4e/début du 5e siècle de notre ère) avec la médecine vétérinaire.
Conclusion
Même si un grand nombre de ces penseurs et écrivains ne correspondent pas à la définition moderne du terme "scientifique", ils étaient tous engagés dans la même quête que tous ceux qui utilisent la méthode scientifique aujourd'hui: établir et définir la vérité. Dans son analyse des présocratiques, Waterfield énumère cinq "attitudes scientifiques" qu'il faut avoir pour être considéré comme un "scientifique". La liste est la suivante
- L'hypothèse optimiste selon laquelle le monde et ses composantes sont compréhensibles.
- L'hypothèse selon laquelle l'esprit rationnel humain est l'outil adéquat pour comprendre le monde.
- L'adhésion à un ensemble particulier d'approches pour résoudre les problèmes.
- Une curiosité tempérée: bien que la curiosité pour le monde soit essentielle pour le scientifique, elle ne doit pas conduire l'enquêteur à des hypothèses hâtives ou à des sauts d'imagination extravagants.
- L'amour et la facilité à manier les concepts abstraits. (xix)
Comme l'observe Waterfield, les présocratiques présentent tout ou partie de ces caractéristiques, et ceux qui les ont suivis encore plus. Les travaux des expérimentateurs, observateurs, penseurs et écrivains de la Grèce antique - ceux que l'on appelle souvent aujourd'hui "scientifiques" ou "proto-scientifiques" - ont changé la façon dont les gens de leur époque voyaient le monde et ont permis à ceux de l'avenir de comprendre le leur. L'Almageste de l'astronome Claude Ptolémée, l'ouvrage astronomique le plus influent jusqu'au début de l'ère moderne, servit de base à la révolution des sphères célestes de Nicolas Copernic (1473-1543), inspirant la révolution scientifique qui façonna le monde moderne et continue de l'influencer quotidiennement.
