L'histoire de la science est une discipline fascinante qui étudie l'évolution des connaissances scientifiques à travers le temps. Elle examine comment les découvertes sont faites, comment les théories sont développées et comment la science est influencée par la société et la culture. Cet article se penche sur la naissance du savoir historique, en explorant la démarche scientifique, l'émergence de la physique nucléaire et l'évolution du statut social et politique de la connaissance scientifique.
La Démarche Scientifique : De l'Hypothèse au Contrôle
La démarche scientifique est un processus rigoureux qui permet de construire des connaissances fiables et objectives sur le monde qui nous entoure. Elle repose sur l'observation, la formulation d'hypothèses, la réalisation d'expériences et l'analyse des résultats.
Au XXe siècle, la démarche scientifique est devenue un objet d'étude à part entière. L'historien des sciences Jean-Yves Cariou souligne que cette démarche repose sur la formulation d'hypothèses et leur soumission à des contrôles rigoureux. Le philosophe des sciences Karl Popper insiste sur la réfutabilité des hypothèses, tandis que Thomas Kuhn met en évidence l'importance des facteurs psychologiques, sociaux et politiques dans les révolutions scientifiques.
Malgré ces débats, un schéma général se dégage : la démarche scientifique repose sur des hypothèses qui sont soumises à des tests. L'objectif n'est pas d'atteindre l'infaillibilité, mais d'obtenir le plus haut degré de plausibilité accessible grâce à des tests rigoureux et à un examen collectif.
La Radioactivité : Un Cas d'Étude Révélateur
L'étude de la radioactivité offre un cas d'étude pertinent pour comprendre comment les sociétés et les États ont influencé l'activité des groupes qui pratiquent et détiennent certaines catégories de connaissances. Ce domaine de recherche est révélateur car il est le lieu d'une transformation rapide du métier de ceux qui l'étudient.
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Norbert Elias explique que les physiciens étaient autrefois considérés comme des êtres enfermés dans une tour d'ivoire, dont l'utilité sociale était douteuse. Cependant, la démonstration de leur utilité sociale a rehaussé leur statut et leurs ressources de pouvoir à l'intérieur et à l'extérieur du monde académique.
L'étude de la radioactivité peut être divisée en trois âges : la découverte en 1896, l'entre-deux-guerres et l'entrée dans l'ère nucléaire.
La Découverte de la Radioactivité : Une Sérendipité Scientifique
La découverte de la radioactivité en 1896 par Henri Becquerel est un exemple de sérendipité, c'est-à-dire de connaissance nouvelle apparue de façon imprévue. Becquerel travaillait sur les phénomènes de phosphorescence et de fluorescence lorsqu'il remarqua qu'une plaque photographique mise en contact de l'uranium restait marquée, quel que soit l'éclairage qu'elle avait reçu. Il en déduisit que ce matériau émettait son propre rayonnement, qu'il appela "rayons uraniques".
Marie Curie y voit l’opportunité d’un sujet de thèse de doctorat : travaillant en tandem avec son mari Pierre, dans un laboratoire de l’École municipale de physique et de chimie industrielles, elle examine systématiquement de nombreux minéraux et métaux. Après avoir constaté que le thorium, mais aussi le polonium et le radium (qu’elle découvre en 1898) émettent aussi ces « rayons uraniques », elle en déduit que ces rayons sont une propriété générale de l’atome lui-même, et non une propriété chimique : elle les rebaptise « radioactivité ».
Les travaux de Pierre et Marie Curie sont rapidement reconnus internationalement, puisqu'ils reçoivent le prix Nobel de physique en décembre 1903, conjointement à Becquerel.
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L'Entre-Deux-Guerres : L'Âge de l'Innocence
Après que les bombardements d'Hiroshima et Nagasaki ont révélé toute la puissance potentielle de la physique nucléaire, l'entre-deux-guerres a pu apparaître comme l'"âge de l'innocence" de celles et ceux qui se consacraient à l'étude de la radioactivité et de la structure du noyau atomique.
Cependant, cette période est marquée par une intensification de la concurrence entre les laboratoires et par une course à l'armement scientifique. Les dispositifs expérimentaux nécessaires deviennent de plus en plus massifs et coûteux, nécessitant des financements importants.
La controverse entre les laboratoires de Vienne et Cambridge en 1924-1927 illustre cette concurrence. Les physiciens se rendent compte que les compteurs à scintillation sont utilisés différemment dans les deux laboratoires, et le débat se déplace sur la répartition sexuée des tâches.
La découverte du neutron en 1932 est un autre exemple de cette course à la découverte. Les Allemands Walter Bothe et Herbert Becker observent des rayons "ultra pénétrants", les Français Irène et Frédéric Joliot-Curie étudient ces rayons, et l'Anglais James Chadwick montre que ce rayonnement ne peut qu'être provoqué par une particule inconnue, qu'il appelle "neutron".
Les Joliot-Curie poursuivent leurs recherches et démontrent en 1934 que le bombardement d'une feuille d'aluminium par des particules alpha permet la production d'un isotope radioactif du phosphore qui n'existe pas dans la nature. C'est ce qu'on appelle la "radioactivité artificielle".
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En 1938, les Allemands Lise Meitner, Otto Frisch, Otto Hahn et Fritz Strassmann observent la fission nucléaire, c'est-à-dire la possibilité pour un atome bombardé de neutrons de se scinder en deux, donnant naissance à deux éléments plus légers.
L'Ère Nucléaire : Un Changement de Statut Social et Politique
La guerre survient au moment où quelques scientifiques prennent conscience des effets potentiels des réactions de fission en chaîne, et alors que les recherches poursuivies jusque-là surtout en Europe traversent l'Atlantique, grâce à l'émigration massive de scientifiques venus d'Europe de l'Est.
Le physicien hongrois Leó Szilárd, émigré aux États-Unis, convainc Albert Einstein d'alerter Franklin D. Roosevelt sur les progrès récents accomplis en physique nucléaire et sur leurs possibles conséquences militaires avec la création de "bombes extrêmement puissantes d'un type nouveau".
L'Autrichien Otto Frisch et l'Allemand Rudolf Peierls rédigent en mars 1940 un mémorandum démontrant la faisabilité d'une bombe A transportable par avion.
Ainsi, l'entrée dans l'ère nucléaire marque un changement de statut social et politique de la connaissance scientifique. La science devient une affaire d'État, et les scientifiques sont placés devant des responsabilités nouvelles.
La Structuration de la Communauté Scientifique
Produire des connaissances scientifiques nécessite de s’appuyer sur une communauté scientifique, c’est-à-dire d’être inséré dans un réseau de pairs, structuré d’abord par des correspondances, puis des publications et des institutions - elles-mêmes financées par une série d’acteurs, étatiques ou non. En se limitant au cas de la France, où le phénomène de la radioactivité est décrit pour la première fois en 1896, on peut ainsi citer la revue Le Radium, fondée en 1904, et l’Institut du radium, inauguré en 1914, financé à l’origine par l’Université de Paris et l’institut Pasteur, rapidement rejoints par des industriels comme Henri de Rothschild ou Émile Armet de Lisle.
Marie Curie, fondatrice de cet institut, se comporte en véritable « entrepreneur scientifique », bâtissant un important laboratoire de recherche tout en s’appuyant sur un puissant réseau à la fois scientifique, industriel, médical, politique et médiatique.
Les trois autres principaux laboratoires engagés dans la recherche sur la radioactivité avant les années 1920, à savoir le laboratoire Cavendish à Cambridge dirigé par Ernest Rutherford, l’Institut für Radiumforschung de Vienne avec à sa tête Stefan Meyer, et l’institut Kaiser Wilhelm de chimie de Berlin patronné par Otto Hahn et Lise Meitner, ont des perspectives scientifiques différentes mais ne sont pas moins ancrés dans la société de leur temps.
En 1914 l’étude de la radioactivité n’existe réellement qu’à Paris, Berlin, Manchester, Londres, Madrid et Vienne, la petite dizaine de chercheurs impliqués étant de profil hétérogène (venant de la physique ou de la chimie), avec de fortes singularités de laboratoires, mais aussi d’intenses liens de correspondance, des visites puis des congrès réguliers à partir de 1910, liens qui nourrissent le sentiment d’appartenance à une communauté quasi militante.
Dans un monde scientifique alors presque entièrement dominé par les hommes, ce nouveau domaine est en outre une occasion pour des femmes de construire une carrière scientifique : on pense, bien évidemment, à Marie Curie, première femme élue professeure dans une faculté de sciences en France, en 1906, mais il faut citer aussi, d’une dizaine d’années plus jeunes que Marie Curie, la Norvégienne Ellen Gleditsch, l’Autrichienne Lise Meitner, l’Allemande Ida Tacke-Noddack ou la Tchèque Jarmila Petrova. Marie Curie dirige ainsi à l’Institut du radium, entre 1906 et 1934, les travaux de 45 femmes (dont ceux de sa fille Irène), représentant entre le quart et le tiers des chercheurs du laboratoire. Ce cas exceptionnel n’est toutefois pas unique puisque, à Vienne, les femmes représentent environ 20 % des chercheurs, comme l’ont montré les travaux de Maria Rentetzi.
Cette cohésion initiale est renforcée par le fait qu’on ne connaît longtemps qu’un seul gisement susceptible de fournir du radium, la mine de pechblende de Saint-Joachimsthal, en Bohême, alors dans l’Empire autrichien : l’Institut für Radiumforschung de Vienne joue un rôle de plaque tournante mondiale de la circulation d’échantillons. Mais des gisements sont découverts dans le Katanga (Congo belge) en 1913 et dans l’Utah et le Colorado en 1922.
Après la Première Guerre mondiale, la concurrence et les controverses entre hommes et femmes de sciences augmentent, à l’échelle européenne puis occidentale. L’étude de l’atome et de son noyau devient l’un des domaines les plus actifs de la physique théorique et expérimentale, se structurant progressivement en discipline propre : la physique nucléaire.
L'Évolution des Systèmes de Classification des Savoirs
Les taxinomies sont, à cette époque, au cœur des nouvelles démarches scientifiques. Dès les années 1750, la mode est aux tableaux et aux nomenclatures hérités des sciences de la nature. Le Systema naturae de Linné paraît en 1735 et les premiers volumes de l’Histoire naturelle de Buffon à partir des années 1740. Alors que les botanistes du xviie siècle avaient répertorié 6 000 espèces de plantes, un siècle plus tard on en recense plus de 20 000. Les expéditions maritimes, celles des naturalistes Adanson au Sénégal et Jussieu au Pérou, permettent une meilleure connaissance de la faune et de la flore, qui s’accompagne de la mise en place de nouvelles nomenclatures et de nouvelles appellations. Or, comme le rappelle Jean Ehrard, « L’accumulation des connaissances va de pair, presque inévitablement, avec un effort de classification. »
L’Encyclopédie de Diderot s’inscrit tout à fait dans ce courant. Pour Diderot et ceux qui participèrent à l’aventure de l’Encyclopédie, le projet est de dresser un état des lieux, tout en effectuant une mise en ordre des savoirs. Comme le dit l’article catalogue : « Il doit y avoir un ordre conforme à la raison. » La rédaction d’une encyclopédie ne va pas de soi car elle implique simultanément une conscience historique du temps présent et la capacité à tirer la leçon des époques antérieures, de manière à en transmettre le bilan aux générations suivantes.
L’arbre des connaissances, hérité de Bacon au début du xviie siècle, est une notion fondamentale pour comprendre l’épistémologie des Lumières. Il est là pour montrer, en une métaphore organiciste, que les sciences, les métiers et les différentes manifestations de l’esprit forment un tout, et que c’est le rôle de l’Encyclopédie de les appréhender dans leur totalité.
La Diffusion des Savoirs et l'Évolution du Marché Éditorial
La diffusion de l’Encyclopédie se limita à environ 4 000 souscripteurs fortunés mais son retentissement fut immense dans toute l’Europe. À partir des années 1770, des éditions moins coûteuses que la première édition in-folio virent le jour et mirent le texte à la portée d’un plus large public : il y eut les éditions in-quarto de Genève-Neuchâtel et les éditions in-octavo de Lausanne. Elles étaient introduites en France par les réseaux de contrebande de livres, puisque, depuis 1759, l’Encyclopédie était interdite.
Dans le sillage de l’Encyclopédie de Diderot, les dictionnaires devinrent à la fin du siècle la forme majeure de la diffusion des savoirs. Répondant à une demande de plus en plus forte du public, ils représentèrent aussi pour les éditeurs des enjeux commerciaux et financiers considérables. Leur progression est fulgurante des années 1750 à 1830.
Dans les années 1830, les progrès techniques de l’imprimerie avec l’invention de la presse à vapeur, ainsi que la concentration du marché éditorial et l’apparition de maisons d’édition importantes comme Hachette disposant de moyens financiers considérables, permettront la mise en place de projets encyclopédiques de grande envergure.
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