Une histoire de la pensée rationnelle - Tome 1, livre ebook

Comment s’est développée la pensée rationnelle au cours des siècles ? Il est indéniable que la physique y a fortement contribué.
Cette série de 4 livres propose ainsi une histoire de la découverte des concepts de la physique par ceux qui l’ont construite, et ont, bien souvent, été oubliés. Accessible à tous, ce grand récit est étoffé, dans des encadrés, de démonstrations respectant l’esprit de l’époque mais reformulées, pour le lecteur ayant quelques connaissances scientifiques, en langage mathématique actuel.
À l’heure où la science est régulièrement remise en question, il paraît nécessaire de considérer avec clairvoyance le chemin parcouru et d’en tirer des enseignements, afin de se préparer au mieux à affronter les défis majeurs des années à venir.
Ce premier tome traite de la construction conjointe de la physique et des mathématiques entre la Préhistoire et l’apparition d’une première forme d’algèbre en Inde. La philosophie, l’astronomie et l’ingénierie vont jouer un rôle déterminant dans ce processus qui est fortement lié aux mythes et aux évolutions politiques de l’Antiquité. Le lecteur sera peut-être surpris de voir que les questions obscurantistes, qui réapparaissent aujourd’hui, avaient été pour la plupart déjà résolues avec beaucoup de sérieux avant le Moyen-Âge. Il pourra également consulter les textes originaux grâce à la bibliographie qui renvoie vers des sources le plus souvent consultables en ligne.

1 Prologue 17

1.1 La préhistoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.2 Les sociétés agricoles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.3 La métallurgie et la matière . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

1.4 L’astronomie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

2 La Mésopotamie 25

2.1 Un peu d’histoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

2.2 Mathématique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.2.1 Arithmétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

2.2.2 Algorithmique calculatoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.2.3 Géométrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2.2.4 L’héritage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

2.3 L’astronomie assyro-babylonienne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2.3.1 La conception du monde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2.3.2 Le problème du calendrier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

2.3.3 L’observation du ciel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

2.3.4 Les mesures et leurs instruments . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.3.5 Les conjonctions et les éclipses . . . . . . . . . . . . . . . . 55

3 L’Égypte 59

3.1 Mathématiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

3.1.1 Arithmétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

3.1.2 Géométrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

3.2 L’astronomie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

3.2.1 La cosmogonie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

3.2.2 Le calendrier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

3.2.3 L’heure et les décans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

4 La physique hellène 71

4.1 Le monde avant le miracle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

4.1.1 Le creuset d’Asie Mineure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

4.1.2 Les Grecs et le monde Egéen . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

4.2 L’école de Milet : les physiologues, VIIe et VIe siècles . . . . . . . . 75

4.2.1 Thalès . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

4.2.2 Anaximandre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

4.2.3 Anaximène . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

4.2.4 Suite italienne : Xénophane et Pythagore . . . . . . . . . . 79

4.3 Les écoles italiennes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

4.3.1 Les Pythagoriciens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

4.3.2 L’école d’Élée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

4.3.3 Héraclite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

4.4 La Grèce classique de -500 à -430 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

4.4.1 Le triomphe athénien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

4.4.2 Les derniers physiologues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

4.4.3 Athènes capitale de la pensée . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

4.4.4 Les Sophistes et Socrate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

4.4.5 Astronomes et mathématiciens . . . . . . . . . . . . . . . . 100

4.5 La synthèse grecque : -430 à -323 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

4.5.1 D’un empire à l’autre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

4.6 L’Académie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

4.6.1 Platon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

4.6.2 Eudoxe : les sphères homocentriques . . . . . . . . . . . . . 112

4.7 Aristote et le Lycée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

4.7.1 Aristote et Platon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

4.7.2 La logique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

4.7.3 La démarche scientifique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

4.7.4 La Physique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

4.7.5 Héraclide du Pont . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

4.7.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

5 La physique hellénistique 133

5.1 De l’Empire aux royaumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

5.2 Euclide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

5.3 Aristarque de Samos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

5.4 Archimède . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

5.4.1 L’homme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

5.4.2 L’histoire des manuscrits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

5.4.3 Le contenu de l’oeuvre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

5.5 Ératosthène . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

5.6 Les savants de la fin du millénaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

5.6.1 Apolonius de Perge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

5.6.2 Hipparque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

5.6.3 La charnière du millénaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

5.7 Les derniers savants hellénistiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

5.7.1 Ménélaos d’Alexandrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

5.7.2 Claude Ptolémée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

5.7.3 Héron d’Alexandrie et les mécaniciens . . . . . . . . . . . . 221

5.7.4 Les érudits et pédagogues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

5.7.5 Diophante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

5.7.6 La fin de l’esprit grec . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

6 Les autres mondes 235

6.1 L’Inde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235

6.2 La Chine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

6.3 LesMayas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

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