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TSCHUPP Sophie - LSHS – 2006\2007 – Histoire

UECG Histoire des sciences Semestre 2 Dossier d’évaluation 2007

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A\ Lectures et recherches documentaires : ● Résumé d’un chapitre ROSSI PAOLO, La naissance de la science moderne en Europe, Paris : Seuil, 1999, 407p Chapitre IV : Choses que personne n’a jamais vues (p 75 à 97) L’imprimerie : Mc Luhan, en 1968, mettait en avant le fait que le livre, en tant que transmetteur du savoir et de la connaissance, est une révolution car d’un acte collectif la lecture passe dans le domaine privé. En 1972, Campanella s’étonne de la richesse de l’histoire en l’espace de cent ans concernant principalement l’art de l’imprimerie, la poudre à canon et la boussole qui, selon Bacon en 1620, ont totalement aliéné l’Homme à un point jamais atteint auparavant. La « théorie des parties interchangeables » à la base des techniques modernes de la manufacture sont présentent en Europe avec trois siècle d’avance grâce à ces innovations, selon Steinberg.

La technique d’impression de Hans ou Gutenberg, datant du XVIe S, sera inchangée jusqu’au XIXe S. En 1480, des presses typographiques fonctionnaient dans les de 110 villes européenne, elles sont 286 en 1500. Selon L. Febvre et H.J Martin, avant 1500, 20 millions d’exemplaires circulent, comparativement au XVIe S où il y en a 200 millions. Les livres de poche d’aujourd’hui équivalaient aux éditions d’Alde Manuce. Venise devient un grand centre d’édition comme Paris et Lyon où se tirent les premières foires internationales du livre fin XVIe S. En moyenne chaque ouvrage était tiré à 1000 exemplaires. Tout ceci nécessite de gros capitaux et risques pour les entrepreneurs auxquels la cellule du moine et le cabinet de l’humaniste n’avaient pas songé.

Les livres anciens : Les grands classiques du monde antique sont des modèles et civilisations sacrées et au summum de la perfection pour les grandes figures de l’humanisme italien qui les plagient tout en dénonçant la « barbarie » de la scolastique médiévale et, paradoxalement, les dangers de l’imitation et du classicisme. Pour eux, ces textes anciens contenaient un savoir utile à la science et à sa pratique qui est déterminant depuis qu’ils sont diffusés d’après les originaux grecs et non plus traduit en arabe comme au Moyen-âge. Ex : traductions à Bâle, Venise, Pesaro, Bologne et Rome des œuvres d’Euclide, de Commandino, d’Hippocrate, de Galien, de Camerarius et de Fuchs au cours du XVIe S. L’Ancien et le Nouveau : La culture de la « Renaissance » établit une relation complexe entre la redécouverte de Anciens et le sens du Nouveau car la révolution scientifique remet en cause les œuvres de l’Antiquité auxquelles elle a recours et dont Bacon et Descartes nient l’exemplarité qui est dépourvue de sens. Selon Descartes, lorsque l’on passe trop de temps à voyager, on devient étranger à son pays ; de même lorsque l’on est trop curieux des choses du passé et ignore les présentes. Selon Bacon, les Nouveaux sont les « guides » des Anciens que nous ne parviendrions pas à imiter tant leur esprit est étroit et limité. En 1647, Pascal avance que nous ne pouvons apporter des idées complètement nouvelles car nous prônons pensée et obscurité des Anciens. Aujourd’hui, nous pouvons expliquer la Voie Lactée différemment sans contredire les Anciens qui ne pouvait l’expliciter autrement avec leurs seuls yeux. Pierre Borel écrit, en 1657, qu’on ne sait rien « qui ne soit ou ne puisse être débattu » car l’astronomie, en affirmant un univers infini, marque une crise qui remet en cause le savoir traditionnel et que « nous sommes contraints d’admettre que ce que nous savons est beaucoup

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moindre que ce que nous ignorons ». Ex : Ramus a détruit la philosophie d’Aristote, Copernic l’astronomie de Ptolémée, Paracelse la médecine de Galien. La mutation du savoir, confirmée par de nombreux documents, provoque de bons et mauvais sentiments. Le thème de nouveauté traverse toute la culture européenne renvoyant au questionnement de Dryden sur la probabilité que cette nouvelle nature ce soit révélée. Novus est un terme courant dans les ouvrages scientifiques de Bacon, Patrizi, Gilbert, Kepler, Galilée, Zonca au XVIIe S. Les illustrations : Panofsky remarque que pour les sciences descriptives, l’invention du télescope ou microscope est aussi importante que la description rigoureuse de la réalité naturelle faites par les grands peintres et graveurs, de la fin du XV e S jusqu’au XVIIIe, qui ont eut un effet révolutionnaire en palliant le manque de vocabulaire technique (qui apparaît au XIX e S avec la botanique) par des illustrations dans des livres de botanique, d’anatomie ou de zoologie. Le progrès des dessins anatomiques est du à Galien et à la pratique plus courante de la dissection à partir de 1506. Il faut donc s’intéresser aux observations de Léonard de Vinci, exigeant de tout rendre visible, qui se passionne pour l’anatomie comparée des vertébrés, le vol des oiseaux et la physiologie. Il fait des études sur l’anatomie du cheval en observateur méthodique, systématique ; conformant sa thèse de la supériorité de l’œil sur l’esprit (ce qui marque sa limite et incomparable grandeur) contrairement aux peintres et sculpteurs soucieux de représenter l’anatomie et les muscles apparents. Les illustrations sont plus précises avec le passage de la xylographie (dont le premier livre illustré date de 1461) à la gravure et à l’eauforte dont Mondino de Luzzi est le premier à avoir recours dans Anatomia et Isagoges breves in anatomiam et que d’autres reprennent : Estienne, Vésale qui symbolise un tournant radical dans les méthodes d’observation de la réalité tant leur précision est grande, comparé aux approximations des manuscrits médiévaux, et qui provient de l’Ecole du Titien. Vésale est né à Bruxelles dans une famille de médecins. Suite à ses études, il voyage en Italie où, en 1537, il est appelé pour enseigner l’anatomie à l’université de Padoue avant de donner des cours en Bologne. Son chef-d’œuvre (Tabulae sex (1538), Fabrica et Epitome (1543)) parait alors qu’il n’a que vingt-huit ans c’est pourquoi il écrit dans la Préface qu’ « il ne lui échappe pas qu’à cause de son âge son ouvrage manquera d’autorité […] à moins qu’il […] soit recommandé par la protection efficace de quelque divin génie ». Il dédiera ce livre à Charles Quint qui sera son protecteur et le nommera médecin impérial. Il pense que les veines proviennent du foie et que le système veineux est plus important que l’artériel, comme Galien, mais il note que ce dernier n’a pas observé les différences entre les organes du corps humain et du singe excepté les doigts et l’articulation du genou, et que ses descriptions sont erronée sur l’agencement des parties du corps, leur rôle et leur fonction. Parler de « galénisme » de Vésale, c’est négliger ces affirmations et minimiser les attaques de l’orthodoxie galénique. Dubois, son ancien maître à Paris, deviendra son adversaire en le surnommant Vesanus (fou ou délirant) et l’accusant d’avoir empoisonné le monde de la médecine car il insistait sur la nécessité d’unir médecine et dissection, luttait contre la culture livresque de la médecine et pour l’adoption de la théorie et observation directe. Le « mépris pour l’action de la main » cantonne la médecine à la prescription des médicaments et des régimes, le reste est abandonné à des « chirurgiens » puis barbiers « incapables de comprendre les écrits des professeurs de dissection » à cause de leur ignorance. Les médecins, n’opérant plus, perdent « toute connaissance réelle ». Tout est enseigné de travers car pendant que certains dissèquent, d’autres se contentent de décrire ce qu’ils ont pu lire sans jamais pratiquer. Ainsi, un boucher aurait plus de compétences qu’un médecin. Une seconde édition de le Fabrica paraît en 1555. Vésale renonça à sa charge de médecin de Philippe II d’Espagne en 1562 et meurt deux ans plus de tard suite à un naufrage au retour d’un pèlerinage à Jérusalem alors qu’il venait d’être appelé pour enseigner, par le Sénat

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vénitien, à Padoue. Son livre est la preuve d’une collaboration entre savants naturalistes et artistes dessinateurs et graveurs qui ne fut pas toujours aisée dans les domaines de la construction, de la zoologie, de la botanique ou de l’anatomie qui ont été étudié en détail.

Cela marque le passage d’illustrations entièrement élaborées à partir du texte à celles qui ont pour objet la nature, au cours du XVIe S. Les Allemands Brunfels et Fuchs marquent l’origine des herbiers modernes (XVIe S) où la nouveauté réside dans les illustrations. Dans sa Préface, Fuchs écrit qu’ « […] on a délibérément évité de modifier la forme naturelle des plantes par des ombres ou autres choses inutiles avec lesquelles les artistes cherchent à atteindre la célébrité », « […] afin d’éviter que les reproductions ne correspondent pas exactement à la réalité ». C’est à Padoue et à Pise que sont institués les deux premier « jardins universitaires » qui deviennent des éléments indispensables à la respectabilité d’une université. Excepté les ouvrages de Belon, Rondelet et Ruini, les encyclopédiques consacrés à la zoologie sont peu nombreux. Le plus grand monuments de la culture au XVIe S, est l’Historia animalium de Gesner, médecin et humaniste passionné de botanique, de linguistique et d’alpinisme. En 1545, il publie une bibliographie des livres imprimés en latin, en grec et en hébreu. Son œuvre principale comprend 4500 pages et plus de mille gravures sur bois. L’image du rhinocéros empruntée à Dürer, subissant l’influence de ce qu’il savait du plus célèbre des animaux « exotiques » : dragon couvert d’écailles avec une corne sur le mufle à laquelle Dürer ajoute une corne spiraliforme, qui disparaîtra des illustrations en 1698.

Gesner classifie les animaux par ordre alphabétique, chacun étant décrit dans des chapitres souvent très fournis subdivisés en sections où l’on traite sur l’animal de A à Z. Dans sa thèse, Gombrich remarque qu’une représentation antérieure « exercera toujours son ascendant sur l’artiste, même lorsque celui-ci veut fixer le vrai » et « on ne peut pas créer une image visuelle à partir du néant ». Il souligne que le style a perdu de sa rigidité en comparant les images de Villard de Honnecourt (XIIIe S) et de Dürer (XIVe -XVIe S), ce qui a eu des effets non négligeables.

De nouvelles étoiles : Galilée entame un série d’observations, avec sa lunette, qu’il rendra publiques le 12 mars 1610. Il voit que la surface de la Lune est « […] inégale, rugueuse, pleine de cavités et de saillies, tout comme la surface de la Terre… » contrairement à la pensée courante. La séparation entre les ténèbres et la lumière se révèle donc inégale et sinueuse, le paysage lunaire est donc un paysage terrestre et la Terre a des caractéristiques qui ne sont pas uniques dans l’univers. Contrairement à une tradition millénaire, les corps célestes n’ont pas une nature différente et ne possèdent pas des qualités de perfection absolue. Les étoiles sont plus nombreuses que celles qui apparaissent à la « vue naturelle ». La lunette montre la nature de la Voie Lactée permettant « de mettre un terme […] à toutes les controverses qui ont […] agité les philosophes, et de nous libérer des discussions creuses ». Galilée conclu que la clarté de la Lune est due à la réflexion de la lumière provenant de la Terre, elle-même éclairée par le Soleil. Les étoiles fixes conservent leur aspect de points lumineux entourés d’un rayonnement brillant et ne semblent pas augmenter en taille ; les planètes apparaissent comme des globes délimités par des cercles parfaits semblables à de petites lunes. Par conséquent la distance étoiles fixes – Terre est plus grande que celle planètes – Terre. Dans Sidereus Nuncius, Galilée fait une autre découverte : le 7 janvier 1610, il observe deux petites étoiles très brillantes à l’Est de Jupiter et une à l’Ouest, la nuit suivante elles sont toutes à l’Ouest et changent de positions jusqu’au 12 où la troisième semble cachée puis apparaît au bout de deux heures et le 13, il y a quatre étoiles qui sont des lunes ou satellites de Jupiter qu’il baptisera « astres médicéens » en l’honneur de Cosme II de Médicis. La comparaison avec les grande découvertes était récurrente : Faber affirmait que Vespucci et Colomb devaient céder le pas à Galilée qui avait donné au genre humain de nouvelles

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constellations, Lower écrivait que Galilée a réalisé quelque chose de plus important que Magellan. En 1612, Bacon se félicite « de l’industrie des mécaniciens, du zèle et de l’énergie de certains hommes savants qui […] ont engagé un nouveau commerce avec les phénomènes du ciel » et il faut considérer leur entreprise comme « quelque chose de noble, digne de l’espèce humaine… ». Sir Henry Wotton adresse Sidereus Nuncius au roi d’Angleterre promettant de lui envoyer une lunette de Galilée et précisant que « l’auteur en deviendra extrêmement célèbre, ou extrêmement ridicule ». Les polémiques se multiplièrent de la part des milieux académiques proches d’Aristote dont Cremonini, ami de Galilée et Magini.

Horki écrit à Kepler qu’il « a essayé de mille façons cet instrument de Galilée […] mais il faillit dans le ciel ». Galilée gagne l’adhésion de ce dernier et des jésuites de Rome car « le témoignage même des étoiles qui, descendues sur Terre, auraientt parlé en personne ». Cet instrument étend la vision de l’univers marquant l’acte de naissance d’une nouvelle conception de l’expérience et de la vérité.

Des terres qu’on n’avait jamais vues : L’infiniment petit et l’infiniment grand étaient les fascinations des XVII et XVIII e S, échappant aux capacités réduites de l’œil humain. Selon Power, les nouvelles découvertes de la dioptrique confirment que ce sont des proportions médianes qui échappent à nos sens et donc impliquent qu’on s’intéresse à des instruments permettant d’élargir le champ des possibilités naturelles. Les Habitants de la Nouvelle Atlantide de Bacon (1627) disposent d’ « instruments susceptibles de seconder la vue […] et de verres qui permettent de voir des objets petits de façon distincte et parfaite… ». La date dramatique de 1609 pour la lunette astronomique, qui exerce son action au sein d’une science déjà en place, n’a pas d’équivalent pour le microscope, source d’un processus qui conduit à de nouvelles sciences, terme qui apparaît en 1625 dans une lettre que Faber adresse à Cesi qui avait noué un pacte scientifique fondant l’Academia dei Leinci en 1603 et dont le premier livre est Centuria observationum microspicarum de Borel (1655). Au XVIIe S, les membres de l’Academia dei Lincei utilisaient des lorgnettes agrandissant jusqu’à 10 diamètres. En 1625, la Planche de l’abeille de Cesi est la première illustration imprimée d’objets observés au microscope et, selon Stelluti, ce qu’elle représente « était inconnu d’Aristote et de tout autre naturaliste ». La génération suivante : Hooke, Swarmmerdam, Malpighi et Grew utilisent des microscopes composés, agrandissant jusqu’à 100 diamètres, qui connurent une grande diffusion et ouvraient à un monde nouveau insoupçonnable à l’œil humain. Mais cette génération avait négligé les potentialités des illustrations qui étaient évidentes depuis plus d’un siècle et demi dans le domaine de la science et sont révélées dans Micrographia de Hooke (1665). Il décrit avec précision et amour du détail, observe la ressemblance entre l’enveloppe externe de la mouche et l’oeil de l’Homme, concluant que c’est l’organe de vue pour la mouche et les crustacés.

Lors de la dix-huitième observation, il utilise le terme de cellule mais il serait insensé de lui attribuer cette découverte. Ce savant baconien insiste sur l’élargissement du domaine des sens, les récents instruments permettant d’examiner le monde visible ou de découvrir des mondes inconnus dont chaque perfectionnement « produit de nouveaux mondes et des terres qu’on n’avait jamais vues ». En 1677, Hooke adresse une lettre à Leeuwenhoeck, huissier qui s’était fabriqué de minuscules lentilles qui fonctionnaient comme un microscope simple. Son habilité d’opticien lui permet de découvrir des protozoaires (1676) et bactéries ainsi que les mouvement de animalcules présents dans une goutte d’eau (1674).

Le Nouveau Monde : Acosta écrit que dans les Indes tout est d’une échelle supérieure à ce qui existe dans le Vieux Monde. Colomb, Magellan, Galilée, Hooke et Leeuwenhoeck avaient observé des choses alors inconnues. Dans le Nouveau Monde, on trouve des plantes et animaux inconnus

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mais aussi les descriptions de Oviedo y Valdès qui dédaignait les êtres monstrueux et entités imaginaires et montre qu’il existe une nature unique qui prend différentes formes dans les diverses parties de la Terre. Le Nouveau Monde est peuplé d’« animaux que ne mentionnent ni les Grecs, ni les Latins, ni aucun autre peuple de notre monde ». Cesi acquerra un recueil fondamental de botanique et de zoologie exotique fondé sur la relation d’Hernandez et qui sera publié par Stelluti en 1651. Historia natural y moral de las Indias (1590) d’Acosta, traduit en anglais, hollandais, et italien ; est au centre d’une large discussion qui envahit la culture européenne et met en doute la réalité de la Bible pour avancer des thèses lucrétiennes, spinozistes et matérialistes. Cardan soutient la thèse d’une génération spontanée des hommes à partir de la matière. Cesalpino (aristotélicien) prône la matière en putréfaction comme origine. Pour Giordano Bruno, c’était la preuve que toute terre produit tous les genres d’animaux. Attribuer aux Américains une origine adamique est absurde car « partout la terre a produit chaque chose depuis le début ». Parcelse dénie aux Américains la qualité d’Homme car « ils ne vivent pas selon l’ordre des lois humaines, mais suivant les lois de leur nature innée ». Gines de Sepulveda les voit aussi comme une sous-espèce d’Hommes, capables d’abominables scélératesses. Selon Montaigne, dans Essais (1580), « chacun appelle barbarie ce qui n’est pas de son usage ». L’idée d’un caractère inférieur, sur le continent américain, de la nature du Nouveau Monde persiste jusqu’à Buffon. Dans Philosophie de l’histoire (Hegel) la faune y est décrite comme plus petite, plus faible, moins puissante. ● Recherche : rédiger une biographie d’un savant européen (XVIe-XVIIIe siècles) Galilée : Galileo Galilei dit Galilée (Pise 1564- Arcetri 1642) est un physicien et astronome italien. Son père le destine à être médecin mais il s’intéresse vite à la science et laisse la médecine. Etudiant, il sort de l’université de Pise sans diplôme. Pourtant, trois ans plus tard, sur la recommandation des plus grands mathématiciens d’Italie, la même université l’embauche comme professeur (1589-1591). Il y reste peu car il reçoit une offre plus intéressante de la part de l’université de Padoue où il enseigne les mathématiques (15921610). C’est là qu’il réalise ses expériences sur la chute des corps et qu’il établit le résultat suivant lequel la vitesse de chute dans le vide ne dépend pas de la masse. C’est à Padoue qu’il entreprend l’étude des lois de la pesanteur dans la chute sur un plan incliné, trouvant expérimentalement les relations entre l’espace et le temps dans le mouvement accéléré et qu’il pose les fondements de la méthode scientifique faite d’observations quantitatives et de formalisation mathématique. Il indique que la trajectoire d’un projectile est une parabole ; invente la composition des mouvements, énonce le principe de l’inertie et, intuitivement, la notion de vecteur. C’est là aussi qu’il va perfectionner la lunette, qui deviendra grâce à lui astronomique et portera son nom 1609). Il observe les quatre satellites de Jupiter (dits galiléens), l’anneau de Saturne, la rotation du Soleil autour se don axe et les phases de Vénus. Il fabrique un microscope, étudie la résistance des matériaux, la manière dont s’applique le principe d’Archimède… C’est une période où il fait éclater ses extraordinaires dons pédagogiques. Il forme des dizaines de disciples, dont certains habitent chez lui et participent à ses expériences. En ce sens, il préfigure le travail scientifique moderne qui se fait le plus souvent en équipe. Il décrivit ses découvertes dans Le Messager céleste (1610).

Pourtant, en 1610, il quitte Padoue pour Florence, où il devient premier philosophe et mathématicien du grand-duc de Toscane Cosme de Médicis. Fondateur de la dynamique, il introduit les mathématiques dans la description des phénomènes physiques. Il posa les fondements de la mécanique par des lois qui contredisaient la théorie d’Aristote. Il découvre les lois du mouvement pendulaire. Il se met à commettre des imprudences, lui qui avait été si

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prudent dans ses relations avec l’Eglise. Alors qu’à Padoue il enseignait concurremment la théorie de Ptolémée, qui met la Terre au centre du monde, et celle de Copernic, qui y met le Soleil, il s’enhardit et prend nettement position pour le système de Copernic. En 1616, à Rome, le Sacré Collège lance une procédure pour discuter des théories sur le système solaire : « le premier procès de Galilée ». Ce dernier se précipite à Rome pour convaincre l’Eglise du bien-fondé du système héliocentrique. Finalement, on condamne les œuvres de Copernic, on interdit qu’elles soient enseignées, mais nulle mention de Galilée. Il retourne à Florence et peut après Cosme meurt. En 1623, il écrit L’Essayeur, œuvre polémique par laquelle il espère faire abroger la mise à l’index de l’œuvre de Copernic. Les ennuis de santé de Galilée s’accumulent, il devient aigri et irascible, fatigué, usé par les épreuves de la vie.

Mafeo Barberini, futur Urbain VIII, est élu pape. Il envoie son neveu Francisco à Pise étudier auprès de Galilée qu’il reçoit sept fois lors, s’affiche avec lui dans les jardins du Vatican, lui commande un livre pour exposer concurremment les deux systèmes du monde. Ce livre, le Dialogue sur les deux principaux systèmes du monde, écrit en langue vugaire et qui va rencontrer un large succès, va être le prétexte du procès Galilée. Il prétendait que les comètes étaient des phénomènes atmosphériques. Apeuré et fatigué, il abjura en 1633 suite à sa condamnation par le tribunal de l’Inquisition, mais cela lui valu une séquestration à vie. Dès lors, il aura le temps d’écrire un livre dans lequel il rassemble toutes ses connaissances à Padoue : aveugle depuis 1637, il publia Discours et démonstrations mathématiques concernant deux nouvelles sciences (1638), un ouvrage fondateur de la mécanique. Il passa les dernières années de sa vie en résidence surveillée à Arcetri, près de Florence.

B\ Connaissances et problématiques historiques : ● Notes mises en forme de la moitié d’un chapitre de cours Les savoirs techniques et scientifiques de la Renaissance (XV-XVIe Siècles) I\ La connaissance du monde par les européens (les grandes découvertes) : Les obstacles à la découverte sont les fausses certitudes. Ex : illusions sur le ciel, le corps humain, flore, faune… Le monde des continents et océans est apparu à l’Homme très lentement. Les ancêtres ont dû se libérer des vieilles croyances et rumeurs. L’Europe occidentale joue un rôle majeur dans la découverte de la planète (les explorations maritimes du XVe S repoussent les limitent du monde connu). Les grandes découvertes marquent une étape importante dans l’histoire des connaissances et du savoir, c’est une étape essentielle pour le progrès de la science car cela ouvre les esprits. Par conséquent, le pouvoir des Anciens est remis en cause : nouvelle vision du monde (nouvelle géographie des Hommes et de la nature).

Le principal obstacle à la découverte de la Terre n’est pas tant l’ignorance que l’illusion de savoir qui renvoie souvent à l’imaginaire (ex : nous sommes tous préparés à rencontrer des martiens) en donnant aux choses une explication sans nuance alimentant les peurs. La connaissance progresse par la confrontation de témoignages. Pendant longtemps, avec la religion chrétienne, nous avions une meilleure connaissance de l’au-delà que des régions lointaines de la planète. Les cartes du ciel et de l’enfer sont dessinées depuis l’Antiquité.

Concernant la géographie de l’infra-terrestre, Dante (italien qui a rédigé de grands livres

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littéraires) a écrit un poème dont le sujet est l’au-delà où s’en est allé sa bien aimée. Dans son récit, il intègre la topographie de l’infra-terrestre traditionnel. Virgile passe par les neuf gouffres de l’enfer, puis par un tunnel, puis un purgatoire, puis atteint sept niveaux (les sept pêchers capitaux) et enfin le paradis; le dixième étant celui où est Dieu avec les anges.

Nous avons donc construit une géographie à partir d’une représentation du monde.

L’impression de connaître est plus séduisante que la connaissance elle-même. L’imagination « voit » différentes formes pour la Terre : souvent ovale ; un œuf pour les Egyptiens (I-IIe S).

Ce monde oviforme est présent dans l’encyclopédie du VIIe S. On trouve cela chez Bède le Vénérable également. Les grecs ont conclu à une sphéricité, à la même période apparaît la notion d’équateur. Dans d’autres civilisations la Terre est carrée : Chine, Incas… Dès le Ve S avant JC chez les grecs, le Terre globe est une certitude. Ce concept apparaît clairement pour la première fois chez Platon dans Phédron. Avec les pythagoriciens, il réfute le disque plat flottant sur les eaux. Les grecs imaginent une sphère pour une raison esthétique : c’est la forme mathématiques la plus parfaite. Ceux qui affirment le contraire nient toute espèce d’ordre. Aristote donne raison aux mathématiques ainsi qu’à l’argument physique de la rotondité « prouvé par le témoignage de nos sens ». L’éclipse de lune est expliquée par l’interposition de la Terre.

Pour les grecs si la Terre est le centre de l’univers, elle ne peut faire autrement que d’être sphérique car pour eux tout corps qui tombe le fait vers le centre. Les progrès de la géographie mathématique se font au temps d’Aristote. Pour autant nous ne disposons pas d’une vraie carte du monde. Avec les mathématiques et l’astronomie, les grecs font une estimation assez précise. Une sphère peut se diviser de deux façons différentes, il faut essayer de conserver une certaine symétrie. Les grecs pensent la division en climats dans le sens où le climat correspond à une inclinaison. C’est une division en portions parallèles qui regroupent les régions selon la durée de leur jour le plus long. Cette idée est également présente chez les Romains et Ptolémée (IIe S) qui va en faire un vrai système. Auparavant, il faut expliquer le travail d’Eratosthène (276-195 avant JC) qui est responsable de la grande bibliothèque d’Alexandrie. Il a élaboré une méthode de mesure de la circonférence de la Terre qu’il estime à 45000 km (12% de plus que la réalité). Hipparque de Nicée (165-127 avant JC) invente la trigonométrie. Il détestait Eratosthène et avait cerclé la Terre de façon innée et régulière pour déterminer tout point que la Terre. Ce nouveau système de représentation devait permettre à l’Homme de se reconnaître partout sur la Terre.

Ptolémée est connu pour sa géographie du ciel et de la Terre, qui est encore la notre. Il perfectionne les travaux déjà établis et met au point un système cohérant, popularise ensuite le vocabulaire de latitude et longitude. Il met au point une technique de projection du globe sur un plan mais les données dont il dispose sont insuffisantes donc il fait des erreurs : il sous-estime la circonférence de la Terre (28350km) et étire démesurément l’Asie ver l’Est. Avec l’imprimerie nous avons une meilleure connaissance de la géographie de Ptolémée, ce qui permet à l’Europe de se lancer dans l’exploration de la planète. Il suggère l’immensité des terres à découvrir. Le savoir cartographique régresse au cours de l’époque médiévale car il y a peu de cartes et pendant longtemps celles-ci étaient transmises par les moines qui ne faisaient n’en faisaient plus. Jusqu’au XIXe S, le savoir prend appui sur la tradition biblique et les légendes, c’est donc une vision théologiquement conforme. La géographie chrétienne est cosmique. Il est plus facile de raconter des événements que de les expliquer de manière satisfaisante, ce qui provoque une amnésie scientifique jusqu’au XIIe siècle car elle est occultée par la foi et le dogme donc guère contestable.

La carte œcuménique représente le monde habitable sous forme d’un disque qui divise le monde en forme de T : c’est la tripartition du monde qui a été partagé entre les trois fils de Noé d’où les trois continents. Isidore (VIe S) décrit le monde habité selon l’écriture. Le paradis serait sur les bords de la Lune pour le protéger des eaux du déluge mais certains l’ont

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quand même cherché dans l’océan Atlantique. Gog et Magog, dont l’existence est parfois niée, font le ménage en le plaçant à l’extrême Nord, pays monstrueux. La théorie classique décrivait la barrière de feu des antipodes, les Hommes en dessous de l’Equateur ne pouvaient être des descendants de Noé. Il est donc impensable que des créatures atteignent l’autre côté de la Terre.

C’est à travers de Solin, compilateur romain du III e S, que la connaissance du monde s’est faite. Il copie l’histoire naturelle de Pline l’Ancien et finit par influencer tous les grands penseurs. Les fables pimentent la cartographie jusqu’à la fin du XVIe S. On voit partout des merveilles, l’univers est fantasmagorique. Ex : Siméens.

A l’époque médiévale, les portes de l’Orient se sont ouvertes avec les croisades.

L’Occident chrétien va se tourner vers des missions dont l’objet est de se porter vers l’autre en pays étranger. Des voyages par voie terrestre en direction de la Chine, soutenus par les papes, sont entreprit. C’est un saut collectif vers l’inconnu. La communication avec l’Asie donne le Livre des merveilles de Marco Polo. Ces récits n’ont pas eu une diffusion importante. La route terrestre vers l’Orient se ferme au XIVe S, désormais c’est sur la mer que se développe la cartographie. La Méditerranée est la seule mer où nous avons une masse d’informations sur la configuration des côtes. Les premières cartes portulan apparaissent à partir du XIVe S. La latitude n’est pas un problème en Méditerranée mais l’est le long des côtes d’Afrique. Les portugais vont développer des mesures astronomiques. Au début du XVIe S, pour la première fois, l’échelle de la latitude apparaît sur les cartes. La longitude est vaincue au XVIIIe S car il faut une pendule précise. Le système des coordonnées terrestres est fondamental car ce sont des valeurs constantes et universelles. La géographie de Ptolémée est traduite en latin au début du XVIIIe S. un exemplaire grec est rapporté de Constantinople à Florence en 1400. En Europe, au début du XVe S, quarante manuscrits de Ptolémée sont parvenus. En 1475, la première édition, où il n’y a que du texte, est éditée.

Christophe Colomb pense qu’il peut atteindre l’Asie par l’Ouest, le monde étant fermé à l’Est, désenclavé fin XVe - début XVIe S. Au Moyen-âge, on pensait que l’océan ne conduisait nulle part, ce qui est démenti au XVe S. Avec l’ouverture de l’océan Indien, c’est la première révision des cartes de Ptolémée. Editer des cartes coûte cher mais au XVII e S, c’est plus facile avec la technique d’eau forte. L’important est le secret de la découverte ellemême, le mur du silence portugais est efficace jusqu’au milieu du XVIe S. Le gouvernement Espagnol pratique la même politique en conservant les cartes officielles dans des coffres forts.

En 1508, il fait établir une carte mère pour éviter les cartes falsifiées et qu’elles n’intègrent pas les dernières découvertes. A Séville, se tient une chaire de navigation et de géographie en 1522. Le secret de la route permettait le monopole commercial. Le recrutement des équipages devient difficile car on part vers des destinations inexplorées donc on ne sait pas où l’on va.

Tout Empire en expansion a la hantise du secret mais cette politique est vaincue par le développement de l’imprimerie qui a le pouvoir de prolonger les vieilles idées et d’ouvrir le monde.

Au XVIe S, l’atlas donne à voir tout l’espace mondial. A partir du XVIIIe S, des atlas de poche apparaissent. L’image du monde est flottante, les contours ne sont pas bien explorés.

Ex : au XVIIIe S, le voyage de Cook est négatif car il n’a pas découvert les grandes terres du Sud. La botanique renvoie dans l’histoire du XVI e S, des médecins vont créer des jardins, c’est la naissance des zoos et des nouveaux animaux sont découverts. Les Européens consommaient des épices d’Asie mais ignoraient l’origine de celles-ci. Lors des rencontres avec les Hommes du nouveau monde, ni cyclopes, ni cynocéphales n’ont été vu. Par conséquent, au cours du XVIe S, les hommes monstrueux vont disparaître de monde des savants et lettrés.

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Finalement, les grandes découvertes permettent de mettre au jour les limites des savoirs des Anciens. Auparavant il fallait que ces textes soient accessibles. Tout n’ pas été dit, découvert, compris. ● Compte rendu rédigé et structuré d’une des deux études de documents La naissance de la chimie moderne, Lavoisier à la fin du XVIIIe siècle La chimie est une science conquérante des Lumières qui acquière son autonomie et sa légitimité à la fin du XVIIIe siècle puisqu’elle a des multiples applications : c’est la naissance de la chimie industrielle. Dans son Traité élémentaire de chimie (1789), Lavoisier veut former les chimistes débutants en deux ou trois ans, ce qui est possible car il réorganise toute la chimie. Plus qu’un fondateur, il a un rôle dans la modification du statut de la chimie au siècle des Lumières. Les rôles de la mesure, de la précision et des méthodes quantitatives ont transformé les méthodes de laboratoire. La chimie à des instruments (document 3) : le thermomètre, la gazomètre, la balance… La nouveauté et réussite de Lavoisier sont le moyen d’avoir des instruments de précision. Il possède un bail de ferme générale (document 4) qui lui permet d’avoir des ressources dont il se sert pour mettre à bien ses expérience ; sans cela, il n’aurait pas eu d’instruments sophistiqués. Il participe à la culture dominante de l’Académie royale des sciences de Paris, fondée par Colbert, qui tend à faire de la mesure le critère de tout jugement scientifique. Dans les années 1780, la chimie moderne n’entraîne pas la disparition de l’alchimie. Dans l’Encyclopédie, alchimie, chimie et magie sont confondus.

Le siècle des Lumières croit en l’utilité de la science.

Antoine Lavoisier (1743-1794) est le fils d’un procureur au Parlement, il est donc issu de la noblesse de robe. Il fait ses études au collège des quatre nations et commence par étudier le droit mais il est attiré par les disciplines scientifiques. Il est guillotiné en 1774 en tant qu’ancien fermier général car il incarne l’impôt indirect et la fortune facile grâce au ramassage de cet impôt. Au début de la Révolution, il s’est impliqué en étant ministre du Trésor et c’est le premier qui évalue le PNB. La ferme générale est créée en 1680 pour mettre de l’ordre dans le système fiscal, elle ramasse la gabelle notamment. Les fermiers avance l’argent des impôts au Roi et ceux-ci se chargent ensuite de se rembourser eux-mêmes.

Lavoisier était chargé de l’octroi et des salines en Franche-Comté et dans les trois évêchés de Lorraine. Il avait la direction de la régie des poudres et salpêtres.

I\ Préhistoire et Antiquité : La chimie est une science expérimentale. Le but est d’étudier la matière et les transformations de celle-ci en isolant la molécule présente ou en n’en synthétisant une nouvelle. La chimie reste prisonnière de la théorie des quatre éléments mais Lavoisier ose imposer un nouveau schéma : une théorie atomistique. Les premières expériences de chimie se déroulent durant le Préhistoire.

A\ Chimie pratique : La maîtrise du feu est la plus ancienne trace chimique de l’Homme. Ils l’utilisaient pour le chauffage, les armes, la cuisson… C’est la preuve d’une réaction chimique car l’énergie est dissipée sous forme de chaleur, les produits issus de cette réaction vont s’élever. Les produits vont céder sous forme de photon, lors de leur excitation, ce qui va provoquer de la

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lumière (rouge ou orange selon l’énergie) car il y a passation d’énergie de la matière jusqu’à la lumière.

Il y a beaucoup d’expériences de métallurgie, c’est-à-dire d’art de transformer un minerais en métal car le métal n’existe pas à l’état pur dans la nature (il et sous forme de sel ou d’oxyde), un procédé spécifique va permettre d’isoler le métal. Par exemple, le cuivre est sous forme de bicarbonate de cuivre. C’est le premier métal qui l’on a réussi à isoler, au IV eVe S avant JC, par réduction dans du feu de charbon de bois.

Le bronze est composé d’une synthèse de quatre-vingt-dix pourcents de cuivre et de dix pourcents d’étain. C’est la première fois que l’Homme synthétise quelque chose qui n’existait pas dans la nature. Le bronze étant plus dur que le cuivre, il sert pour la fabrication d’armes.

La fer a une température de fusion élevée, il fallait donc diminuer l’oxyde de fer dans la nature ce qui est possible grâce au charbon de bois.

B\ Chimie de la vie quotidienne : La malachite était utilisée par les Egyptiennes pour se farder les paupières, la galène pour leur trait noir sur les yeux. Nous utilisions de la teinture animale également. Le tannage des peaux se faisait avec de l’écorce de chêne, la fermentation avec une ponction de bière ou de vin.

C\ Conception théorique des philosophes grecs : Il a y deux grandes théories : la théorie des éléments (qui domine pendant plus de vingt ans), la théorie atomique. Le développement de la chimie est lié au rôle prépondérant de l’une par rapport à l’autre.

1\ Théorie des éléments : La Terre représente le solide, l’eau le liquide, le feu l’incandescence, l’air le gazeux. Le terme élément ne désigne pas l’eau ou l’air en tant que tel mais la propriété générale de la matière. Tout corps matériel est une combinaison d’un ou plusieurs de ces éléments. Les philosophes pensent que la matière est dans un état continu, ce qui est faux car les trois éléments apparaissent pour la première fois chez Homère (IXe S avant JC) : eau, terre, feu.

Thalès (VIIe S avant JC) suppose que l’eau est la matière de base. Pour Anaximène (500 avant JC), la matière de base c’est l’air car selon lui s’il est dilaté il entraînera le feu et s’il est comprimé, le vent. La vision mathématique de Platon (427-347 avant JC) associe à chaque élément une valeur donnée : au feu un tétraèdre (le plus léger auquel il pense, à la terre un cube (symbole de stabilité), à l’air un octaèdre (se décompose en deux feux). Pour Aristote (384-322 avant JC) les éléments ne suffisent pas, il faut ajouter une qualité : le feu est chaud et sec, l’air est chaud et humide, l’eau est froide et humide et la terre froide et sèche. On peut passer d’un élément à un autre, l y a une idée de mutation possible.

2\ Théorie atomique : Le fondateur de cette théorie est Démocrite (460-370 avant JC) et ses premiers partisans sont Epicure et Lucrèce. Pour eux, la matière est discontinue, faite de vide et de plein (ce sont les atomes insécables). D’après ces philosophes, la cohésion solide est du à l’entrelacement des atomes crochus. L’assemblage est mécanique mais la chute des atomes est liée au hasard.

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Epicure soutien cette philosophie pour libérer l’Homme de ses angoisses. En effet, rien ne reste d’un individu après sa mort, les atomes se dissocient, y compris les « atomes très subtils » c’est-à-dire l’âme. Par conséquent sa théorie est matérialiste.

II\ L’alchimie d’Alexandrie à la Renaissance : L’alchimie fait avancer la chimie car il y a beaucoup d’expérimentations. Elle prend naissance à Alexandrie : carrefour de plusieurs civilisations qui regroupe chercheurs et philosophes. C’est un art sacré car l’alchimiste cherche à assurer son Salut en perfectionnant la matière, ceci s’accompagne de la recherche de l’élixir de longue vie. Dans ce cadre il y a de nombreuses expériences de métallurgie, le développement de techniques de purification (distillation, cristallisation, filtration, sublimation). La chimie est souvent brutale car elle chauffe à fond et permet l’étude de la chimie minérale. L’alchimiste s’inspire de la théorie des quatre éléments et ajoutent des principes : soufre (principe masculin), mercure (féminin), sel (pour la cohésion, à l’origine de la vie).

On connaissait sept planètes et sept métaux que l’on a associé : or pour le Soleil, argent pour la Lune, cuivre pour Vénus, fer pour Mars, plomb pour Saturne… L’alchimiste pensait que la planète était à l’origine de la formation des minéraux. Il se livrait à des expérimentations comme la coupellation de l’agent, la transformation du fer en cuivre (ce qui est impossible). Les écrits étaient cryptés pour que seuls les initiés puissent les lire.

III\ De la Renaissance au XVIIIe siècle : Au Moyen-âge, il y a des tensions à propos du ciel et à la Renaissance à propos de l’Homme. Paracelse (1493-1541) pousse ses contemporains à développer une chimie au service de l’Homme, c’est le début de la chimie pharmaceutique qui introduit la notion de pureté d’un composé (iatrochimie).

Descartes (1596-1650) prône la théorie corpusculaire proche de celle atomistique mais qui nie l’existence de vie. Boyle (1627-1691) est le premier à imposer un usage intensif de la balance dans les expériences. Il introduit la théorie atomistique en Angleterre. Newton (16421727) a l’idée d’interpréter la notion de liaisons entre les corpuscules sous forme de force d’attraction entre les masses. Par conséquent, la théorie corpusculaire est en attente.

IV\ Théorie du phlogistique (XVIIIe siècle) : A\ Phlogistique : feu fixé dans la matière : Le mot phlogistique vient du grec enflammé. Il rappelle la théorie des quatre éléments mais les expérimentations menées sur la combustion et l’oxygène ne l’ont pas mis en évidence. Une théorie a été construite : lorsqu’un corps brûle, une flamme est visible. Elle semble sourdre de la matière donc plus un corps est contraint à la phlogistique, plus il brûlera.

Ernest Stahl (1659-1734) est à l’origine de cette notion.

La combustion c’est l’oxydation avec la fixation de l’oxygène provenant de l’air et de la matière. Cavendish croit avoir isolé la phlogistique avec le dihydrogène, ce qui est faux car la phlogistique n’existe pas. Selon lui, la combustion du métal c’est la libération de la phlogistique et elle s’arrête lorsqu’il n’y en a plus. Par combustion la chaux et la phlogistique métal donnent de la chaux oxyde plus de la phlogistique. La chaux oxyde plus la phlogistique donne, par chauffage, de la chaux et de la phlogistique. L’inverse, c’est-à-dire la régénération du métal s’obtient en chauffant litharge plus charbon, ce qui donne du plomb.

B\ Insuffisance de théorie :

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Le poids augmente lors du passage du métal au plomb mais Stahl rétorque que la phlogistique pourrait avoir une pesanteur différente de la matière. L’air doit nécessaire être présent. Pour Stahl, l’air a un rôle purement physique, c’est la mise en contact du feu et de la matière.

C\ Chimie des gazes : La découverte du dihydrogène permet de faire avancer la chimie en tant qu’air déphlogistiqué au début des années 1770. Il a été découvert par Priestley (1733-1804) et Scheele (au début, il fait un apprentissage chez un apothicaire et se lance dans la chimie. Il obtient de l’oxygène avant Priestley en chauffant de l’oxyde de mercure. Il observe qu’une souris qui respire ce gaz vit plus longtemps c’est ce qu’il appel « air vital » ou air déphlogistiqué.

V\ L’œuvre de Lavoisier : Il rencontre Priestley en 1774 qui lui fait part de l’« air vital ». A l’arsenal, Lavoisier à de la matière élaborée pour ses expérimentations toujours en utilisant la balance. Sa rigueur vient de son habitude à établir des bilans financiers, c’est la même qu’il utilise dans ses expérimentations en mettant l’accent sur le quantitatif. Lavoisier dit qu’« il y a une égale quantité de matière avant et après l’opération ».

Pour la combustion, il faut une cornue à long col mise sur une cloche couvrant une solution de mercure. C’est un dispositif hermétique. On place le mercure bouillit dans la cornue, douze jours plus tard on observe que le mercure s’est couvert d’une couche rouge : c’est l’oxyde de mercure. Dans le même temps, on observe que le volume de l’air a diminué de 0,14 litre sous la cloche en partant de 0,8 litre. Le gaz qu’il reste sous la cloche à la fin de l’expérience éteint la flamme d’une bougie, une souris y meurt, c’est ce qu’il appel azote qui signifie privatif de vie. L’hypothèse est que le gaz s’est combiné au mercure. On récupère donc l’oxyde de mercure que l’on chauffe et que l’on relie à une cloche qui ne contient plus que l’azote. Si l’on met une bougie sous la cloche la flamme est entretenue par conséquent respirable ce qui montre qu’il s’agit d’un mélange de quatre-vingt pourcents de diazote et vingt pourcents de dioxygène. Cette théorie met fin à la phlogistique. Pour Lavoisier l’eau n’est pas un élément, du 27 février au 1er mars 1785, il fait une expérience devant la commission de l’Académie des sciences en synthétisant l’eau à partir de l’oxygène et de l’hydrogène. Puis chauffe le mercure rouge et relie ces deux ballons à un troisième où il y a une machine électrostatique qui permet de déclencher une étincelle. Dans ce troisième ballon, on récupère de l’eau qui est le résultat de la perte de masse dans les deux premiers ballons. Ila ne reste donc plus grand-chose de la théorie des quatre éléments.

Il donne une nouvelle définition de l’élément : « toute substance que nous n’aurons pas pu décomposé plus avant sera considéré comme élément », l’élément étant un « espace simple élémentaire que l’on isole au terme de l’analyse ». Il ne reste qu’à revoir le langage chimique. En 1787 la méthode de nomenclature chimique nomme et classe les substances en s’inspirant de Condillac qui disait qu’« une science bien faite est une langue bien faite ». Les composés sont organisés en classes en utilisant suffixes et préfixes. Par exemple les terminaisons en « ic » pour les composés saturés en oxygène, en « eux » pour ceux contenant un nombre inférieur d’oxygène… Trente-trois éléments sont regroupés selon leurs propriétés chimiques, c’est l’acte de baptême de la nouvelle science.

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La période de naissance de la chimie industrielle n’a pas eu que des fins industrielles mais aussi militaires. Si l’Allemagne devient une grande puissance industrielle c’est parce qu’elle l’a construit sur la chimie. Au XVIIIe S, on pense à s’élever dans l’air, c’est l’esprit d’innovation avec Lavoisier et Berthollet qui intègrent des réseaux « d’élites de l’innovation » qui favorisent l’internationalisation des échanges. Les savants participent aux sociétés, sont membres des différentes Académies, les ingénieurs circulent. Les réseaux se recoupent avec des groupes à intérêts économiques novateurs à la recherche de nouveaux procédés. A la fin du XVIIIe S, les Hommes de sciences ont renforcé leur position et ont un rôle de plus en plus important dans la chimie industrielle. Par exemple dans le blanchiment des toiles avec la lessive de Berthollet que l’on nomme eau de javel en référence à la manufacture où elle était fabriquée à Paris. Ce procédé intéresse tout le monde, James Watt essai d’introduire le procédé en Angleterre, il veut prendre le procédé pour en faire un brevet en tentant un partenariat avec Berthollet qui n’aboutit pas. Mais Berthollet ne réussit pas à contrer le brevet d’un des anciens associés de la manufacture. En 1786, il se reprend d’avoir si facilement divulgué son procédé. C’était un docteur en médecine venu à Paris en tant que telle. Chez le duc d’Orléans il a un laboratoire personnel. Il devient adjoint chimiste à l’Académie des sciences. En 1786, il travaille sur la nature et fabrication de l’acier. C’est l’un de des fondateurs de l’école de polytechnique. Le portrait de David (document 3) est commandé par Madame Lavoisier. C’est la fille d’un fermier général directeur de la Compagnie des Indes orientales. Elle collaborait avec son mari en traduisant des ouvrages en anglais. C’est un couple typique des Lumières mai il n’est pas le seul (Condorcet, Helvétius…). Des objets scientifiques sont représentés sur la peinture ce qui montre l’importance accordée à la précision des expériences de Lavoisier. Le carton à dessin fait allusion au talent de dessinatrice de Madame Lavoisier pour son mari (documents 1 et 3).

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