Fernando Alcoforado*
Cet article vise à présenter la genèse de la science et son évolution de l’Antiquité à l’époque contemporaine. Les philosophes et les scientifiques considèrent les anciennes recherches sur la nature comme pré-scientifiques. Même sans l’utilisation de la méthode scientifique inaugurée par Galileo Galilei au Moyen Âge, les recherches sur la nature antérieures à cette période, considérée comme pré-scientifique, ont énormément contribué à l’avancement de la science. Depuis sa création à Sumer (dans l’actuel Irak), environ 3599 avant JC personnes en Mésopotamie ont commencé à essayer d’enregistrer certaines observations du monde en utilisant des données numériques. Mais ses observations et mesures ne reposaient pas sur les lois de la science.
Il y avait une grande contribution considérée comme pré-scientifique par les Arabes, les Hindous et les Grecs dans le développement des mathématiques, qui est fondamental pour la science moderne. Aux 9ème et 8ème siècles avant JC, les mathématiques étaient sous-développées à Babylone. Les Babyloniens et les Égyptiens avaient déjà l’algèbre et la géométrie, mais juste assez pour leurs besoins pratiques, pas la science organisée. Les progrès significatifs de l’Égypte ancienne comprennent l’astronomie, les mathématiques et la médecine. Les habitants de la civilisation hindoue ont également essayé de standardiser la mesure de la longueur avec une grande précision. Ils ont créé une règle – la règle Moenjodaro – dont les unités de mesure (3,4 centimètres) étaient divisées en dix parties égales. Les mathématiques ne sont considérées comme science, au sens moderne du mot, qu’à partir des 6e et 5e siècles avant JC en Grèce.
En Inde, un autre type de culture mathématique a été développé: l’algèbre et l’arithmétique. Les hindous, avec Brahmagupta, ont introduit un tout nouveau symbole dans le système de numérotation connu jusqu’ici: zéro. Cela a provoqué une véritable révolution dans «l’art du calcul». La culture hindoue a été propagée par les Arabes. Ceux-ci apportèrent en Europe les soi-disant «chiffres arabes» inventés par les hindous lorsqu’ils occupèrent la péninsule ibérique de 711 à 1492. L’astronome et mathématicien indien Aryabhata introduisit en mathématiques diverses fonctions trigonométriques telles que sinus et cosinus et les algorithmes algèbre.
En tant que recherche considérée comme pré-scientifique, Brahmagupta a travaillé sur un modèle héliocentrique précis de la gravitation, y compris des orbites elliptiques, en considérant la circonférence de la Terre et la distance des planètes par rapport au Soleil. Au 7ème siècle, Brahmagupta a reconnu l’existence de la force de gravité comme une force d’attraction. Des traductions arabes de textes astronomiques furent bientôt disponibles pour le monde islamique en introduisant ce qui allait devenir des chiffres arabes, un système numérique hindou appelé à tort arabe pour le monde islamique du IXe siècle et qui est maintenant largement utilisé dans le monde.
Les physiciens musulmans ont beaucoup insisté sur les expériences à la recherche de la vérité scientifique. Cela a conduit au développement d’une première méthode scientifique dans le monde musulman à partir des expériences d’Ibn al-Haytham en optique dans les années 1000, dans son livre d’optique. Le développement le plus important de la méthode scientifique a été l’utilisation d’expériences pour faire la distinction entre un ensemble de théories scientifiques concurrentes, généralement avec une orientation empirique. Ibn al-Haytham est également considéré comme le père de l’optique.
Les historiens des sciences occidentales soutiennent généralement que les fondations de la trigonométrie en tant que science indépendante ont été posées par le mathématicien et astronome allemand Regiomontanus. Cependant, le vrai crédit pour la fondation de la trigonométrie appartient au mathématicien arabe Nasir al-Din al-Tusi. Les scientifiques arabes musulmans ont contribué au développement de diverses branches de la science et de la technologie à travers divers travaux en mathématiques, botanique, chimie, médecine et chirurgie, optique, anatomie, astronomie, instruments et dispositifs astronomiques et géographie. Un traité de mathématiques a été écrit par Al-Khwarizmi et des mathématiciens musulmans ont inventé le symbole x (signifiant en arabe shay = chose indéfinie / quelque chose), pour exprimer une quantité inconnue. Ce symbole a atteint l’Europe via l’Espagne islamique.
Les mathématiciens musulmans Ibn al-Haytham, Al-Tusi et Albiruni ont apporté des contributions très originales à la géométrie et à la trigonométrie, qui ont dépassé les théories et les méthodes du mathématicien grec Euclide. Le mérite de la fondation de la trigonométrie appartient à Al-Tusi. Les physiciens musulmans ont beaucoup insisté sur les expériences à la recherche de la vérité scientifique. Cela a conduit au développement d’une première méthode scientifique dans le monde musulman à partir des expériences d’Ibn al-Haytham en optique dans les années 1000, dans son livre d’optique. Ibn al-Haytham est également considéré comme le père de l’optique. Le développement le plus important de la méthode scientifique a été l’utilisation d’expériences pour faire la distinction entre un ensemble de théories scientifiques concurrentes, généralement avec une orientation empirique.
Roger Bacon est considéré comme le fondateur de la méthode expérimentale en science et il était grandement influencé par les opinions des scientifiques, mathématiciens et physiciens musulmans, dont Ibn al-Haytham, Al-Razi, Ibn Zuhr et Al-Zahrawi, qui des siècles avant Bacon, ont souligné que le la méthode expérimentale est au cœur de la recherche scientifique. Les scientifiques musulmans ont mis l’accent sur l’observation attentive du phénomène naturel, sur une évaluation objective et impartiale de toutes les connaissances scientifiques et, surtout, sur la confirmation des conclusions par la méthode scientifique. Le mérite de l’invention de la méthode expérimentale en science doit être attribué aux scientifiques musulmans, tels qu’Ibn al-Haytham, Al-Razi, Ibn Zuhr et Albiruni. C’est Ibn al-Haytham qui a présenté pour la première fois un nouveau caractère méthodique dans les sciences naturelles, une méthodologie qui la distingue clairement de l’approche grecque et de l’époque de Galilée, liée à la modernité.
Les mathématiques grecques se distinguent de babyloniennes et égyptiennes parce que les Grecs en ont fait une science sans se soucier de ses applications pratiques. D’un point de vue structurel, les mathématiques grecques diffèrent des précédentes, en ce qu’elles prenaient en compte les problèmes liés aux processus infinis, au mouvement et à la continuité. Les diverses tentatives des Grecs pour résoudre de tels problèmes ont donné lieu à la méthode axiomatique-déductive. Cette méthode consiste à admettre certaines propositions (plus ou moins évidentes) comme vraies et à partir d’elles, au moyen d’une chaîne logique, aboutir à des propositions plus générales. Les difficultés rencontrées par les Grecs lorsqu’ils étudient les problèmes liés aux processus infinis (en particulier les problèmes de nombres irrationnels) sont peut-être les causes qui les ont éloignés de l’Algèbre, les conduisant vers la Géométrie. En effet, c’est dans la Géométrie que les Grecs se démarquent, culminant dans la Géométrie du grand mathématicien Euclide.
En Grèce, Archimède, qui devenu très célèbre en raison de ses inventions révolutionnaires telles que la soi-disant vis d’Archimède utilisée pour soulever l’eau, les catapultes utilisées comme armes de guerre et l’utilisation de leviers pour déplacer de lourdes charges, a également développé la géométrie en introduisant une nouvelle méthode qui serait un véritable germe à partir duquel une branche importante des mathématiques (théorie des limites) germerait plus tard. Apollonius de Perga, un contemporain d’Archimède, commence à étudier les courbes dites coniques: l’ellipse, la parabole et l’hyperbole, qui jouent un rôle très important dans les mathématiques actuelles. Après Apollonius et Archimède, les mathématiques grecques entrent dans leur déclin.
Toujours à titre de recherche considérée pré-scientifique, on peut citer l’expérience de la Chine qui a une longue et riche histoire de contribution scientifique et technologique. Les 4 grandes inventions chinoises sont la boussole, la poudre à canon, la production de papier et l’impression. Ces quatre découvertes ont eu un impact énorme sur le développement de la civilisation chinoise et un impact mondial avec une portée encore plus grande. Francis Bacon a identifié le papier, la boussole magnétique, la poudre à canon et l’impression comme les principales inventions qui séparaient le monde moderne du monde traditionnel. Il ne savait pas que chacune de ces inventions était originaire de Chine. Il existe de nombreux contributeurs notables dans le domaine de la science chinoise. L’un des meilleurs exemples serait Shen Kuo (1031-1095), un scientifique polymathe et homme d’État qui a été le premier à décrire la boussole à aiguille magnétisée utilisée pour la navigation, a découvert le concept du nord vrai et a conçu l’utilisation de digues sèches pour réparer les bateaux.
La Renaissance a marqué une période unique et sans précédent dans l’histoire des sciences car elle est considérée comme un moment critique ou un tournant de l’histoire européenne avec la naissance de la science moderne, l’avènement de la modernité, l’épanouissement de l’art et de l’architecture modernes et le début de capitalisme. Il est important de noter que la Renaissance qui a eu lieu en Europe a inclus l’échange culturel, le transfert de connaissances, la confluence d’idées, la science et la technologie qui ont reconnecté l’Europe à l’Est à travers l’Andalousie, la Sicile, Venise, Gênes et le commerce avec le Levant. Les faits que nous rapportons sur la contribution des hindous, des arabes et des chinois aux progrès scientifiques démontrent qu’en Europe il y avait une appropriation de ces connaissances et le manque de reconnaissance de ses véritables auteurs.
Dans son livre The Theft of History, Jack Goody utilise une métaphore évocatrice – le «vol de l’histoire» – pour décrire un aspect particulièrement pervers de l’eurocentrisme de l’appropriation des avancées scientifiques de l’Est. Le vol d’histoire, selon Goody, fait référence à l’acquisition ou à l’expropriation de l’histoire par l’Occident, notamment par l’Europe occidentale et imposée au reste du monde. Le vol de l’histoire ou le “vol” par l’Occident des conquêtes d’autres cultures, selon Goody, se reflète dans l’opinion largement répandue parmi les intellectuels et historiens occidentaux selon laquelle l’une des institutions clés des temps modernes, comme la science, était inventé en Europe. Goody soutient que l’Europe a délibérément négligé ou sous-estimé l’histoire du reste du monde.
On peut voir, d’après ce qui précède, que les enquêtes considérées comme pré-scientifiques par nature ont énormément contribué à l’avancement de la science et ne devraient pas être considérées péjorativement comme pré-scientifiques, mais comme scientifiques parce que les hindous, les arabes, les chinois et les grecs construit les fondations du grand bâtiment de la scientifique moderne. Officiellement, la science moderne telle que nous la connaissons commence avec Galileo Galilei avec sa méthode de mathématisation de la nature. La science n’est pas seulement technique, ce n’est pas seulement l’expérience, mais, selon la méthode de Galilée, elle vise à traduire l’expérience mathématiquement. Galilée considérait que les phénomènes de la nature doivent être traduits quantitativement, doivent être mesurables et fondés sur des lois mathématiques.
Les mathématiques sont la science du raisonnement logique dont le développement est lié à la recherche, à l’intérêt de découvrir de nouvelles et à enquêter sur des situations très complexes. Actuellement, les mathématiques sont la science la plus importante du monde moderne car elles sont présentes dans tous les domaines scientifiques. La révolution scientifique, qui a commencé au XVe siècle, a rendu les connaissances plus structurées et plus pratiques, absorbant l’empirisme comme mécanisme pour consolider les résultats. Au milieu de toute l’effervescence favorable à la Révolution Scientifique, les Mathématiques gagnent de l’espace et se développent avec une grande pertinence pour le développement d’une méthode scientifique plus rigoureuse et critique. Les mathématiques ont commencé à décrire des vérités scientifiques.
Les grandes révolutions scientifiques de l’histoire de l’humanité contemplent les avancées qui se sont produites dans le domaine de la méthodologie scientifique telles que la rupture du paradigme aristotélicien et son remplacement par la méthode scientifique, dans l’évolution des mathématiques de l’Antiquité à l’ère contemporaine, avec l’évolution de la théorie géocentrique vers l’héliocentrique, dans le développement de la Mécanique Classique, avec l’évolution de l’Alchimie vers la Chimie Moderne, des paradigmes établis en Mécanique Classique aux nouveaux paradigmes issus de la Théorie de la Relativité, des paradigmes déterministes de la Mécanique Classique aux nouveaux paradigmes probabilistes issus de la Mécanique Quantique, du déterminisme scientifique créé par Sciences classiques à la théorie du chaos et connaissance partielle de l’univers jusqu’à la récente découverte de l’existence de la matière et de l’énergie noire.
Toujours en relation avec les grandes révolutions scientifiques de l’histoire de l’humanité, il y a eu des changements dans la conception du monde avec les progrès des sciences de la santé qui ont évolué de la maigre connaissance de la santé humaine à la médecine moderne, de la croyance religieuse en la création divine à la théorie de l’évolution des espèces de Charles Darwin et le manque de connaissances sur le corps humain (ADN) à la cartographie de tous les gènes à travers le projet du génome humain. Il y a eu aussi des changements dans la conception du monde avec les progrès des sciences sociales quand il a évolué de la tradition de la psychologie en tant que science de la conscience étudiée exclusivement par les philosophes au statut de la science, de la connaissance limitée en économie à la découverte des lois qui régissent les systèmes économiques et de la connaissance limitée de la réalité sociale à la transformation de la sociologie en science.
Enfin, dans la partie relative aux grandes révolutions scientifiques, des changements dans la conception du monde sont envisagés, avec des avancées dans les sciences de la durabilité environnementale, avec une connaissance approfondie des forces de la nature et de la société humaine et leur impact sur le climat de la planète qui a permis la la formulation du modèle de développement durable et l’avancement des connaissances sur la transformation et l’utilisation de diverses formes d’énergie, notamment les énergies renouvelables, les avancées de la science de l’éducation lorsqu’elle a évolué de l’éducation traditionnelle basée sur la fragmentation de l’enseignement à la proposition de son remplacement par un enseignement transdisciplinaire et intégral et les avancées des sciences de l’information avec l’évolution des systèmes d’information de l’invention de la presse avec Gutenberg à l’émergence de l’informatique et d’Internet au XXe siècle et au développement de l’intelligence artificielle au XXIe siècle.
Modernement, la science et la technologie se développent dans les universités et les entreprises. Aujourd’hui, toute recherche, y compris celle développée en dehors des institutions de R&D établies, doit être validée par la communauté scientifique. C’est la pratique dans tous les domaines de la science depuis Galilée au Moyen Âge. La règle adoptée par la science moderne depuis Galileo est que toute thèse scientifique doit être prouvée expérimentalement et acceptée par la communauté scientifique pour être valide. Aujourd’hui, la science est un ensemble de connaissances empiriques et théoriques sur la nature produites par une communauté mondiale de chercheurs utilisant des méthodes systématisées et validées au sein de cette communauté, qui met l’accent sur l’observation, l’explication et la prédiction des phénomènes du monde réel à travers exploration et expérimentation. S’il n’en était pas ainsi, le chaos serait installé dans la science.
RÉFÉRENCES
ALCOFORADO, Fernando. As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo. Curitiba: Editora CRV, 2016.
GOODY, Jack. The Theft of History. Cambridge: Cambridge University Press, 2006.
MOMIN, Professor A. R. Como a Ciência Islâmica mudou a Europa. Disponible sur le siteWeb <https://historiaislamica.com.br/ciencia-isla/>.
RONAN, Colin A. História Ilustrada da Ciência. Rio de Janeiro: Zahar, 2002.
ROONEY, Anne. História da Matemática. São Paulo: M. Books, 2012.
* Fernando Alcoforado, 80, a reçoit la Médaille du Mérite en Ingénierie du Système CONFEA / CREA, membre de l’Académie de l’Education de Bahia, ingénieur et docteur en planification territoriale et développement régional pour l’Université de Barcelone, professeur universitaire et consultant dans les domaines de la planification stratégique, planification d’entreprise, planification régionale et planification énergétique, il est l’auteur de ouvrages Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017), Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018, em co-autoria) et Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019).
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