histoire Les Tourbillons de René Descartes

[Ygogo]

Bonsoir

 

Comme convenu il y a quelques jours dans une autre discussion ("Energie noire"), je vous propose quelques éléments "historiques" concernant la théorie des Tourbillons de Descartes. N'hésitez pas à poser des questions, même si je ne suis pas sûr de pouvoir y répondre !

 

Bonne lecture

 

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Quelques indications sur les "Tourbillons" de Descartes.

 

Repères chronologiques :

 

Galileo Galilei 1564 - 1642 /

Johannes Kepler 1571 - 1630 / "Lois de Kepler" dans Astronomia Nova 1609 et Harmonices Mundi 1619

René Descartes 1596 - 1644 / Principia Philosophiae 1644 / le Monde de Mr Descartes (ed posthume 1664)

Isaac Newton 1642 - 1727 / Principia Mathématica Philosophiae Naturalis 1687

Voltaire 1694 - 1738 / Elements de la Philosophie de Newton 1738 /

 

Le contexte :

 

Dans la première moitié du 17ème siècle, bon nombre de notions de physique étaient enseignées en référence aux écrits d'Aristote, et l'astronomie selon le modèle de Ptolémée.

 

Dès cette période, Galilée entreprend de clarifier diverses notions concernant les mouvements et les forces, en même temps qu'il prend parti pour le système de Copernic.

 

Parallèlement, Kepler découvre que les orbites des planètes sont elliptiques, et donne la relation entre la période de révolution et le grand axe de l'orbite.

 

Pour Galilée comme pour Kepler, malgré les progrès effectués,la "cause" du mouvement des planètes restait incomprise. D'autre part, la controverse entre les tenants du géocentrisme et ceux de l'héliocentrisme fait souvent passer au second plan les questions de physiqe appliquées aux astres.

 

C'est dans ce contexte que se placent les travaux de Descartes sur l'astronomie et la cosmologie.

Voulant unifier les sciences de la Nature, il veut expliquer le plus grand nombre possible de phénomènes en faisant intervenir des causes mécaniques : mouvement de particules, chocs, circulation de "fluides" divers...

Il a une confiance très grande dans l'intuition et dans le raisonnement pur, il leur accorde souvent plus d'importance qu'à l'observation et à l'expérience.

 

Les "Tourbillons" :

 

Bien qu'il rejette la théorie des éléments d'Aristote, Descartes utilise trois "éléments" tout aussi mystérieux pour expliquer la structure de l'univers : le feu (brillant, forme le Soleil et les étoiles), l'air (transparent, forme "les cieux") et la terre (opaque).

 

Descartes ne tolère aucun espace vide dans l'univers, la totalité de l'espace doit être remplie par les particules des "matières subtiles et pénétrantes" que sont le feu et l'air. D'autre part, pour lui, aucun objet ne peut avoir de mouvement si rien ne le "pousse".

 

Pour décrire le système solaire, Descartes raisonne par analogie avec une observation simple : de petites particules solides, placées dans un récipient contenant de l'eau mise en rotation, sont "pressées" par l'eau et ont tendance à se rassembler au centre.

 

En extrapolant (hardiment...), le mouvement des planètes autour du Soleil est attribué à l'action permanente d'un immense "tourbillon" fluide, formé de particules du "deuxième élément".

La Terre est elle-même au centre d'un "tourbillon" plus petit qui entraine la Lune. Chaque étoile est entourée par son propre "tourbillon", l'univers en est rempli et ils sont tous jointifs. Ils sont aussi totalement transparents donc invisibles.

 

Pour Descartes, la pesanteur et la chute des corps au voisinage de la Terre sont expliquées par le mouvement rapide et la pression exercée par le "tourbillon de matière subtile" au voisinage du sol.

 

Quant aux comètes, elles sont considérées comme des astres qui passent d'un tourbillon à l'autre, et non comme des objets appartenant au système solaire. (trajectoire sinueuse sur l'illustration ci-dessous, Crédit : Bibliothèque de l'Observatoire de Paris)

 

 

Les lecteurs courageux trouveront l'exposé de Descartes dans le troisième livre des "Principes de la Philosophie" et dans "Le Monde..."

 

Les controverses :

 

Toute l'argumentation de Descartes est purement qualitative, aucune relation numérique ne peut être déduite de sa théorie. Dès sa publication, il semblait clair que l'ellipticité des orbites démontrée par Kepler était difficilement compatible avec le mouvement circulaire postulé pour les "tourbillons". Cela n'empêcha pas la diffusion de ces idées, au moins en France. Fontenelle les utilise dans ses "Entretiens sur la Pluralité des Mondes" et Molière les mentionne (pour s'en moquer) dans "Les femmes savantes" en 1672...

 

Dans les Principia Mathématica, Newton réfute les "tourbillons", mais la théorie ne sera pas abandonnée sans résistance par les "Cartésiens". Près de cinquante ans plus tard, Voltaire en parlera encore... Il faut dire que le concept Newtonien de "l'attraction à distance" n'était pas facile à admettre, et que la transmission des actions "de proche en proche" par contact semblait mieux correspondre à l'expérience concrète quotidienne.

 

Il se trouve que les mesures d'arcs de méridien réalisées au 17ème siècle ont ravivé les discussions. En effet, selon l'une ou l'autre théorie, la Terre devait être légèrement "déformée" de façon différente, par rapport à la shère parfaite. Pour les Cartésiens, le rayon équatorial devait être plus petit que le rayon polaire, pour les Newtoniens c'était l'inverse. Et, après moult aventures et calculs, les mesures ont tranché en faveur de Newton...

 

 

Références

 

Les oeuvres de Descartes sont téléchargeables sur le site de la Bibliothèque Nationale : http://gallica.bnf.fr/

 

En 7 pages, une synthèse très claire sur la pensée et les principaux aspects de l’œuvre de Descartes : http://www.clevislauzon.qc.ca/professeurs/mathematiques/rossa/DOSSIERS/DESCARTE.PDF

 

Un long passage du "Monde de R. Descartes"" est cité dans : "Astronomie et Astrophysique, textes essentiels", livre de J.P. Verdet, Larousse 1993

 

Voltaire 14ème Lettre philosophique « sur Descartes et Newton » : http://www.voltaire-integral.com/Html/22/11_Lettre_14.html

 

Réfutation par Voltaire de la théorie des tourbillons : http://www.voltaire-integral.com/Html/22/28_Newton_3.html#CHAPITRE%20II.

[Jeff Hawke]

C'est intéressant,... et curieux. Merci pour ce travail d'histoire.

 

Je vais prendre le temps de regarder quelques références de celles que tu indiques, Voltaire notamment.

[christel]

merci Ygogo

[R V]

Merci Ygogo, maintenant je regarderai d'un autre oeil les tourbillons!

 

Je reviendrai lire les liens plus tard, car ça me fait tourner la tête là!

 

Merci encore.

[koikso]

Ah oui bravo! C'est malin! Avec tous ces liens , ces infos, et tout et tout, tous plus intéressants les uns que les autres (+l'autre poste du "compagnon" de la Terre)...Je me suis couché vers 3h30!!! Et je suis loin d'avoir fini...

[Ygogo]

Bonjour Koisko

 

Désolé, je ne savais pas que la bibliophagie était contagieuse à ce point-là !

 

Koisko, je ne voudrais pas te saper le moral, mais je dois te dire que c'est incurable...

[roger15]

Bonjour Ygogo,

 

Ton sujet sur les "tourbillons de René Descartes" est fort instructif, je t'en félicite !... C'est vraiment de la bonne vulgarisation, et dans un langage tout à fait compréhensible.

 

Fais-en encore de nombreux comme celui-là !...

 

Ah oui bravo! C'est malin! Avec tous ces liens , ces infos, et tout et tout, tous plus intéressants les uns que les autres (+ l'autre poste du "compagnon" de la Terre)...Je me suis couché vers 3h30!!! Et je suis loin d'avoir fini...

 

Bonjour Koikso,

 

Désolé d'être l'autre "posteur" qui t'a fait te coucher vers trois heures et demi du matin... :( Mais, hélas pour toi, je ne pense pas être prêt à arrêter...

 

Roger le cantalien.

[koikso]

Alors comme ça c'est incurable.....Tant mieux!!