Introduction à l’épistémologie génétique. La pensée physique ()

Chapitre IV.
Nature des notions cinématiques et mécaniques : le temps, la vitesse et la force a

Les notions mathématiques nous sont apparues comme dues aux coordinations générales de l’action, par opposition aux actions particulières qui différencient les objets les uns des autres et conduisent ainsi à abstraire leurs propriétés à titre de données physiques. Mais puisque les actions spécialisées doivent être coordonnées entre elles, comme les plus générales, tout cadre mathématique comporte un contenu physique possible, même si le cadre dépasse ce contenu, et toute notion physique constituée est relative à une coordination mathématique. C’est pourquoi nous venons de voir combien est mobile la frontière entre le physique et le mathématique.

Les notions cinématiques et mécaniques posent à cet égard un problème d’un grand intérêt. On a assez constamment lié le sort épistémologique du temps à celui de l’espace, et Kant en particulier a réuni l’une à l’autre ces deux notions à titre de formes a priori de la sensibilité. Or, nous savons aujourd’hui combien plus complexe est leur relation, du fait de la dissociation de l’espace en un cadre mathématique et en un espace physique. C’est l’espace physique qui est solidaire du temps, et de façon bien plus intime encore qu’on ne le supposait, puisque tous deux dépendent des vitesses. Quant à l’espace mathématique, il est indépendant du temps. Mais on peut se demander cependant pourquoi il demeure seul de son espèce et ne correspond pas à un temps mathématique pur. À vouloir axiomatiser ce dernier à titre de simple cadre on ne trouverait, en effet, qu’un cas particulier de variété spatiale : celle d’un continu unidimensionnel, avec ses propriétés topologiques. Par contre, à vouloir introduire la simultanéité autrement que par coïncidence ponctuelle et à chercher à définir une mesure temporelle, on soulèverait aussitôt les questions de vitesse qui sont d’ordre physique. Mais pourquoi donc la vitesse et le temps sont-ils de caractère physique, tandis qu’il existe un espace mathématique ? En d’autres termes, pour quelle raison la construction des notions cinématiques suppose-t-elle une abstraction à partir de l’objet, tandis que l’on peut construire un espace par coordinations d’actions en n’abstrayant les éléments nécessaires à la construction que du mécanisme de cette coordination même ? Tel est l’un des problèmes à examiner en ce chapitre.

Il s’en ajoute bien d’autres. Par opposition aux coordinations générales de l’action, d’où procèdent la logique, le nombre et l’espace, les actions particulières intervenant dans la construction des notions de temps, de vitesse et de force semblent contenir déjà ces réalités à titre d’expérience subjective : il existe une durée intérieure, une expérience kinesthésique de la vitesse et surtout un sentiment de la force musculaire propre, tandis que, si la logique et le nombre sont manifestement liés à notre activité, l’espace paraît plus éloigné de notre nature psychique que le temps. Il y a donc paradoxe à rattacher le temps à l’objet et l’espace au sujet, et il semblerait que dans une épistémologie génétique fondée sur l’analyse de l’action, le temps, la vitesse et la force dussent émaner directement de l’activité du sujet. Mais ici surgit une nouvelle question : en quoi consiste l’« expérience intérieure » et quelles sont ses relations avec l’activité du sujet, qui est à la source des coordinations logico-mathématiques ?

§ 1. Position du problème

Les notions physiques, et spécialement les notions cinématiques et mécaniques que nous étudierons dans ce chapitre, posent donc à l’épistémologie génétique un problème correspondant particulièrement à ses méthodes ; problème aussi ancien, sous sa forme classique, que la théorie de la connaissance elle-même, mais qui se renouvelle une fois traduit en termes de genèse réelle. Les notions physiques proviennent-elles de l’expérience seule — externe ou interne — ou supposent-elles une élaboration déductive, et de quel type ? Telle est la forme traditionnelle de la question. Mais, comme les notions de temps, de vitesse, de force, etc., qui constituent le point de départ de la construction physique, sont des concepts utilisés par le sens commun bien avant de devenir scientifiques, le problème de leur formation a été déplacé sur le terrain de la pensée spontanée : Hume, pour l’expérience surtout extérieure, Maine de Biran pour l’expérience interne, Descartes, Leibniz et Kant lui-même pour ce qui est du rôle de l’élaboration rationnelle, remontent jusqu’à l’analyse de l’esprit en général, et pas seulement de la pensée scientifique, lorsqu’ils cherchent à fonder leur théorie de la connaissance physique. Brunschvicg et Meyerson, malgré leur appel constant à l’histoire des sciences, en viennent tôt ou tard à recourir aux mêmes sources (cf. ce que le premier appelle « théorie intellectualiste de la perception » et le second « le cheminement de la pensée ») et un positiviste strict comme Ph. Frank est bien obligé de s’occuper lui aussi de la pensée spontanée pour pouvoir expliquer comment la science « coordonne des symboles aux données immédiates » 1. Mais, tandis que, sur le terrain de la pensée scientifique, chacun s’astreint ; avec raison, à suivre de la manière la plus exacte les démarches du processus intellectuel, on se croit dispensé de toute exigence méthodologique précise dès qu’il s’agit de la pensée commune, parce qu’on s’imagine la connaître suffisamment sur soi-même. Or l’introspection est loin de nous renseigner sur les points essentiels. Elle ne saurait juger ni de l’apport respectif de l’expérience et de la déduction dans l’élaboration des notions cinématiques et mécaniques initiales, ni même de la manière dont les structures logiques et mathématiques élémentaires (p. ex. le rapport entre le temps et l’espace parcouru, dans le cas de la vitesse) s’appliquent au donné. Tant la lecture comme telle de l’expérience que sa structuration logico-mathématique donnent, en effet, lieu à des processus infiniment plus complexes que la conscience achevée ne le suppose, et seule une comparaison systématique entre la psychogenèse des notions et leur développement dans les sciences peut aboutir à des conclusions épistémologiques valables.

Cherchons donc à classer les solutions possibles quant à la formation des notions cinématiques et mécaniques, et en des termes tels que l’on puisse répondre aussi bien sur le terrain de la psychogenèse réelle que sur celui de l’évolution de la pensée scientifique.

Une première solution classique consiste à attribuer toute connaissance physique à l’expérience extérieure. Mais que signifie une telle hypothèse ? On a maintes fois montré que la lecture d’une expérience de laboratoire est loin de se réduire à la simple constatation d’un donné immédiat. Pour nous en tenir ici aux notions cinématiques de sens commun, il est clair que déjà les seuls relevés d’un déplacement, d’une vitesse (uniforme ou accélérée), d’une durée ou de l’instant précis du passage d’un objet devant un élément de référence impliquent lin monde de coordinations antérieures et même d’interprétations. Les opérations physiques les plus élémentaires supposent ainsi un ensemble de postulais qu’il serait possible de dégager et de formaliser à des degrés divers 2. Or, à comparer la complexité de ces opérations, lorsqu’elles sont physiquement effectuées, à la simplicité des mêmes opérations lorsqu’elles sont pensées mathématiquement, on saisit le caractère chimérique et insoutenable de toute interprétation fondée sur le « donné immédiat ». Rien n’est plus aisé p. ex., que d’introduire géométriquement l’idée de congruence entre deux longueurs, parce que cette notion s’abstrait directement, non pas des objets congruents, mais des actions coordonnées du sujet consistant à superposer les objets les uns aux autres et à relier ces égalisations par un jeu de substitutions transitives (même si égalisations et substitutions demeurent physiquement approximatives). Que si, au contraire, il s’agit d’une mesure physique des longueurs, alors surgissent quantité de problèmes nouveaux et étrangers à la pensée mathématique : comment s’assurer que le segment de droite matériel conserve sa longueur au cours du déplacement et quels sont les caractères d’une tige indéformable ? Comment être certain de l’homogénéité de l’espace et de son isotropie ? À quelles conditions cet espace physique pourra-t-il être pourvu d’éléments de référence ? Quel est le rôle du « travail » accompli pour effectuer le déplacement ? Etc., etc. À quel prix est-il alors légitime de constituer une suite de congruences transitives, qui seront physiquement successives dans le temps ?

Or, si chaque contact avec un fait extérieur requiert de la sorte un système singulièrement complexe de rapports interdépendants, excluant toute immédiateté, les partisans de l’empirisme externe s’en tirent en supposant que les notions cinématiques ou mécaniques, quoique se compliquant en fonction de la précision acquise en laboratoire, résultent simplement de l’affinement de notions grossières que le sens commun aurait directement emprunté au réel au cours de l’expérience quotidienne. C’est ici que chacun se croit permis de se livrer à des reconstitutions conjecturales de la genèse, selon l’aspect des choses qui le frappe davantage en sa connaissance toute formée. Or, l’analyse systématique de la psychogenèse des notions, au cours du développement de l’enfant, met au contraire en évidence un fait d’une importance épistémologique décisive : c’est que le contact avec l’objet et avec le « fait » expérimental est bien plus difficile encore au point de départ de l’évolution mentale qu’aux stades supérieurs et que, plus une pensée est primitive, moins elle est près du simple « donné ». Tous les problèmes que soulève la lecture de l’expérience au niveau de la pensée scientifique se retrouvent ainsi sous une forme embryonnaire au point de départ de l’élaboration des notions et c’est sur ce terrain que l’examen des hypothèses empiristes est par conséquent le plus nécessaire. Dès les débuts, la connaissance est, en effet, non pas constatation de rapports tout préparés, mais assimilation de l’objet à l’activité propre et construction de relations en fonction de cette assimilation, d’abord déformante puis peu à peu équilibrée avec une accommodation complémentaire des schèmes d’assimilation au réel. C’est donc cette assimilation qu’il s’agit d’analyser, dès ses phases initiales et jusqu’à cette assimilation rationnelle que constitue la pensée physique élaborée.

Mais alors, si la connaissance physique procède d’une assimilation des objets aux divers modes d’activité du sujet, l’analyse génétique ne confirmera-t-elle pas simplement une seconde solution classique, celle qui dérive les notions élémentaires de l’« expérience intérieure » ? Tant les positivistes contemporains, qui réduisent, depuis Mach, le donné immédiat à des sensations ou perceptions, que Maine de Biran, jadis, dans son essai pour fonder la notion de force et celle de cause elle-même sur l’effort volontaire et les aperceptions du « sens intime », nous donnent l’exemple d’un recours possible à la réalité subjective (interprétée selon toutes les nuances, les plus ou les moins métaphysiques).

Or, bien plus encore que la première, cette seconde solution exige une discussion portant simultanément sur l’histoire des sciences et la psychogenèse des notions. C’est à l’histoire de la pensée scientifique à nous montrer si les éléments subjectifs, dont effectivement les notions cinématiques et mécaniques ont souvent porté la trace, ont vu leur importance grandir ou diminuer au fur et à mesure des progrès de la physique. Mais cette argumentation ne saurait suffire, car, à supposer même une élimination de plus en plus radicale de toute adhérence subjective au cours de leur évolution, des notions physiques comme celles de temps, de vitesse ou de force, pourraient avoir été tirées de simples lectures de l’expérience interne du sujet ; on se serait alors borné à épurer et à formaliser ensuite ce qui était d’abord pure constatation introspective.

Seulement, comme nous allons le voir, l’analyse génétique fournit ici une réponse aussi défavorable pour l’empirisme de l’expérience intérieure que pour celui de l’expérience extérieure, et, ce qui est plus important encore, elle met en évidence, dès les stades les plus élémentaires, la dualité essentielle qui oppose l’une à l’autre la subjectivité, en tant que prise de conscience égocentrique, et l’activité du sujet en tant que coordination opératoire décentrant l’action propre pour l’adapter à l’objet. Dès les questions de simple genèse des notions, jusqu’aux interprétations de la théorie de la relativité, c’est sans doute la confusion de cette subjectivité égocentrique et de cette activité coordinatrice du sujet qui a pesé le plus lourdement sur les discussions des épistémologies : ou la physique s’installe dans l’objet comme tel, ou elle ne traduit que les impressions du sujet, tel est le faux dilemme dans lequel s’enferment comme à plaisir nombre de bons esprits. Or l’analyse de la genèse réelle des concepts montre tout autre chose. Naissant de l’action exercée par le sujet sur les objets, les notions physiques élémentaires sont dès l’abord assimilation des faits à cette activité. Cette assimilation est alors déformante, dans la mesure où il s’agit d’actions non suffisamment coordonnées entre elles et où le sujet n’en prend qu’une conscience partielle et inadéquate : d’où l’égocentrisme des notions primitives, source de la « subjectivité » qui sera éliminée au cours de leur évolution ultérieure. Mais dans la mesure où les actions se coordonnent et se groupent entre elles, l’activité du sujet ainsi renforcée, et non pas diminuée, donne lieu à une assimilation à des schèmes non plus déformants, mais adéquats aux objets en fonction même des coordinations dans lesquelles ces derniers se trouvent intégrés. Ainsi l’objectivité croissante des notions est due à une plus grande activité du sujet que la subjectivité égocentrique initiale, et c’est ce qui produit le malentendu habituel. Le sujet est d’autant plus actif qu’il parvient davantage à se décentrer, ou, pour mieux dire, sa décentration est la mesure même de son activité efficace sur l’objet : c’est pourquoi, le progrès de la connaissance revenant simultanément à éliminer la subjectivité égocentrique et à accroître l’activité coordinatrice du sujet, il est impossible, à aucun niveau, de séparer l’objet du sujet. Seuls existent les rapports entre eux deux, mais ces rapports peuvent être plus ou moins centrés ou décentrés et c’est en cette inversion de sens que consiste le passage de la subjectivité à l’objectivité.

Telle est l’hypothèse que nous allons chercher à vérifier sur le double terrain de la genèse et de l’histoire des notions. C’est donc dans une troisième direction classique que nous nous engageons : la connaissance physique n’est due ni à la seule expérience extérieure ni à la seule expérience interne mais à une union nécessaire entre les structures logico-mathématiques, nées de la coordination des actions, et les données expérimentales assimilées à elles. Mais en quoi consiste cette union indissociable de la déduction et de l’expérience ? Ici encore trois possibilités subsistent, entre lesquelles un choix légitime ne peut que se fonder simultanément sur la psychogenèse et sur l’analyse des sciences.

Première interprétation, due entre autres à Comte et aux néo-positivistes actuels : la déduction logique ou mathématique se réduit à un calcul, à un langage ou même à une syntaxe, destinés à énoncer et à anticiper les faits comme tels, en tant que donnés dans l’expérience. Mais la grande leçon de l’analyse génétique est précisément que, même sur le terrain le plus préscientifique et le plus embryonnaire, il n’existe pas de donné immédiat : il ne saurait donc y avoir de faits antérieurement aux, liaisons qui les coordonnent ; que ces coordinations soient sensori-motrices ou mentalisées à des degrés divers, elles comportent déjà (comme nous l’avons vu au cours des chap. I-III) un élément logico-mathématique, actif, réflexif ou formalisé.

Une seconde possibilité est alors l’interprétation a priori : l’élément déductif propre à la connaissance physique consisterait en cadres tout faits et inscrits d’avance dans l’esprit, et le donné expérimental viendrait les remplir après coup. Mais l’étude des faits génétiques montre au contraire que, durant les phases initiales de formation des notions, le cadre se construit en corrélation avec l’organisation de son contenu et consiste en cette organisation elle-même. D’une part, les coordinations générales de l’action qui constituent, nous l’avons vu, le point de départ des formes logico-mathématiques, ne se structurent et ne s’affinent qu’au, fur et à mesure de leur exercice, c’est-à-dire à propos seulement des actions spécialisées (donc physiques) qu’il s’agit de coordonner entre elles. Il en résulte que, avant 11-12 ans, il n’existe même pas, chez l’enfant, de logique formelle applicable indifféremment à tout mais que les divers types de raisonnements (p. ex. A = B ; B = C donc A = C ou A < B ; B < C donc A < C, etc.) doivent être reconstruits à l’occasion de chaque notion nouvelle qu’il s’agit d’élaborer (quantité de matière, poids, volume, etc.) 3. D’autre part, il n’existe pas de donnée expérimentale qui ne suppose, ne fût-ce que pour sa lecture même, une coordination logico-mathématique (de n’importe quel niveau, fût-ce sensori-moteur) à laquelle cette donnée est nécessairement relative.

L’analyse génétique nous conduira donc à vérifier une troisième hypothèse, qu’admet à son tour l’histoire de la pensée scientifique : les réalités expérimentales et les coordinations logico-mathématiques s’élaborent en fonction les unes des autres selon un double mouvement d’extériorisation et d’intériorisation se conformant au même processus d’ensemble. Or, ce processus n’est autre que la décentration graduelle dont il a été question à l’instant. Les connaissances physiques initiales naissent d’actions relativement isolées, reliant directement l’objet au sujet et n’appréhendant ainsi l’objet que sous son aspect le plus extérieur et le plus phénoméniste, tandis que les rapports le reliant au sujet demeurent égocentriques, c’est-à-dire relatifs à l’activité propre momentanée. Le progrès de la connaissance physique revient au contraire à coordonner les actions entre elles en les rendant relatives au système d’ensemble dont elles deviennent chacune une transformation parmi d’autres (l’équilibre de la coordination entre actions étant atteint lorsque leur composition atteint l’état réversible, ce qui leur confère le rang d’opérations). Or, cette coordination consiste en une décentration des actions initiales, et cela en deux sens complémentaires. D’une part, dans la mesure où les actions se coordonnent, le sujet se détache de son point de vue égocentrique, parce que chacune de ses actions est alors insérée dans un système qui l’englobe : l’activité coordinatrice l’emporte ainsi sur l’action directe liée à l’objet, et cette activité coordinatrice s’intériorise ou se « réfléchit » en des schèmes opératoires d’autant mieux structurés ou formalisés qu’ils s’éloignent davantage des actions concrètes immédiates. Réciproquement l’objet s’extériorise et s’objective d’autant plus qu’il est désormais assimilé aux coordinations générales de l’action ou de la pensée, et non plus à l’activité propre momentanée. Ainsi l’égocentrisme et le phénoménisme réunis des débuts se dissocient en une double coordination, interne ou réfléchie en structures logico-mathématiques, et externe ou déployée en opérations physiques. C’est cette décentration générale qui, se prolongeant au cours de l’histoire de toute la mécanique elle-même, extériorise l’objet en le détachant de l’anthropomorphisme, mais l’assimile en retour à des structures mathématiques d’autant mieux intériorisées qu’elles ont été formalisées dans un sens contraire à l’intuition empirique.

Exprimé plus simplement, le processus que nous allons décrire revient donc à dire que la physique se désanthropomorphise, donc se libère du sujet égocentrique pendant que la mathématique se déconcrétise, donc se libère de l’objet apparent, et que, cependant, elles s’ajustent d’autant mieux l’une à l’autre qu’elles s’engagent ainsi en sens contraires. L’explication habituelle consiste alors à dire que le progrès formel de l’une est simplement le résultat d’une schématisation ou d’une formulation plus abstraite des progrès expérimentaux de l’autre. En réalité, il s’agit au contraire d’une extériorisation et d’une intériorisation complémentaires, dues au fait que les actions physiques spécialisées entrent d’autant plus avant dans le réel que leurs coordinations logico-mathématiques sont plus activement structurées par le sujet, grâce à une intériorisation qui les généralise en les dégageant du concret,

§ 2. La genèse des intuitions temporelles

Lorsque la théorie de la relativité eût ébranlé l’intuition, que l’on avait crue primitive, de la simultanéité à distance, on assista à d’intéressantes discussions entre les défenseurs du sens commun et les auteurs qui contribuaient à l’approfondissement de l’une des notions les plus fondamentales de notre représentation de l’univers. H. Poincaré déjà avait montré en des pages lumineuses que nous n’avons pas, en réalité, l’intuition de la simultanéité ; cette notion se construit grâce à un ensemble de rapports impliquant bien d’autres concepts physiques et le souci inconscient de rendre le monde extérieur le plus simple possible. D’autre part, H. Bergson avait donné du temps psychologique une analyse de nature à faire réfléchir sur la complexité des notions temporelles et à préparer sur plus d’un point les conclusions des relativistes. Cependant, par une réaction paradoxale évidemment due à son désir de maintenir hétérogènes le vital et l’inorganique, Bergson chercha à s’opposer à cette extension du temps bergsonien à la physique elle-même et se fit le défenseur de la cinématique classique ! En effet, si la vitesse de la lumière constitue un absolu, auquel se réfère le calcul des autres vitesses et par conséquent des durées, on ne peut plus dire, comme Bergson l’avait soutenu, que les phénomènes matériels demeureraient les mêmes en multipliant toutes les vitesses selon un coefficient commun, par contraste avec les phénomènes vitaux et surtout mentaux, qui seraient liés à un rythme absolu.

Il est donc indispensable de remonter aux sources des intuitions du temps pour comprendre les formes plus évoluées qu’a prises ce concept. Cette recherche s’impose même à deux points de vue : il s’agit, d’une part, de dégager si l’idée de temps est première, par rapport à celle de vitesse, ou si la relation inverse s’impose dès le début comme aux grandes échelles envisagées par la théorie de la relativité ; il importe, d’autre part, de déterminer les rapports initiaux entre le temps et l’espace, rapports qui seront naturellement autres selon que la vitesse prime le temps dès l’abord ou que le temps correspond à une intuition primitive.

Commençons par un point de méthode. On trouve chez la plupart des auteurs la même attitude méthodologique un peu surprenante que nous avons déjà constatée à propos de l’espace : on part de l’adulte seul, et, pour atteindre les éléments primitifs, on étudie simplement les racines sensorielles externes ou internes des relations en cause, comme si les cadres perceptifs n’avaient pas pu se transformer au cours du développement individuel sous l’influence de l’intelligence ; après quoi on saute directement de la perception à la pensée, comme s’il n’intervenait pas entre deux un ensemble de constructions dues à l’intelligence sensori-motrice, à l’intelligence intuitive ou prélogique et aux opérations concrètes. Or, seule l’investigation méthodique de l’évolution de la pensée chez l’enfant peut nous donner quelque notion précise sur ces paliers intermédiaires entre la perception et la pensée et sur le passage de l’action à la réflexion. Il est vrai que, si de nombreux auteurs négligent l’action au profit de la perception et de la pensée formalisée, ce n’est pas un reproche que l’on pourrait adresser à Bergson, puisque toute son épistémologie est fondée sur l’action : action sur les solides pour ce qui est des notions logico-mathématiques, et action vécue pour ce qui est de la durée mentale et biologique. Seulement, la série des antithèses trop poussées inspirées par sa métaphysique (entre la matière et la vie, l’instinct et l’intelligence, etc.) l’ont empêché de voir que toute action comporte une logique, en fonction non pas des objets auxquels elle s’applique, mais de la coordination même des actes : le schématisme des actions, qui est à la source de toute pensée, s’oppose ainsi à toute distinction radicale entre l’intuitif et l’opératoire, et notamment entre le temps vécu et le temps construit par l’intermédiaire de nos actions sur la matière. Bergson a fort bien vu le rôle de l’homo faber dans la formation de la raison, mais il a restreint la portée de celle-ci comme de celui-là, faute d’avoir cherché leur origine commune dans l’intelligence sensori-motrice elle-même, qui assure la continuité entre l’assimilation intellectuelle et les réflexes vitaux les plus fondamentaux.

Si nous nous dégageons à la fois de la philosophie bergsonienne et de l’intellectualisme étroit ne connaissant que perceptions et pensée, nous chercherons à retracer la genèse du temps, comme celle de toutes les autres catégories essentielles, sur le terrain de l’action élémentaire, mais nous pourrions bien nous y trouver alors en contradiction avec l’hypothèse d’une intuition primitive de la durée. L’action consiste, en effet, en coordinations motrices ; c’est en fonction de ces mouvements, de leur ordre de succession et de leur rythme (ou de la régulation de leurs vitesses), que vont donc se poser les deux problèmes centraux de la genèse du temps : celui des rapports entre le temps et la vitesse et celui des relations entre le temps et la coordination spatiale. Mais ils se poseront dans les termes suivants. L’expression métrique de la vitesse, soit v = e/t, présente cette notion comme consistant en un rapport, construit entre deux termes simples, l’espace parcouru et la durée ; ces termes du rapport sont eux-mêmes conçus comme mesurables, mais surtout comme donnés à l’état d’intuitions premières, et non pas de relations. D’où la symétrie ou la correspondance étroite que l’on a toujours établie entre le temps et l’espace, et que Bergson reprend sous la forme d’une antithèse entre le temps intérieur, objet d’une intuition vécue ou directe, et l’espace extérieur, produit de nos actions sur l’objet matériel. Seulement si le temps est lié aux actions élémentaires, donc aux coordinations motrices les plus primitives, sources de toute activité mentale, le problème se complique du fait que la vitesse intervenant dans le rythme ou la cadence des mouvements, ne saurait consister d’emblée en un rapport métrique : faut-il dès lors considérer comme le fait premier le temps, ou la vitesse elle-même ? Existe-t-il, autrement dit, une intuition de la vitesse précédant ou accompagnant celle du temps, ou bien l’intuition de la durée commande-t-elle celle de la vitesse ? La solution propre à la cinématique classique ainsi que la solution bergsonienne seraient conformes à ce second point de vue, tandis que la cinématique relativiste, en subordonnant les notions de simultanéité et même de durée à celle de vitesse, parlerait en faveur du premier. Or, cette subordination du temps à la vitesse pourrait bien correspondre à des faits génétiques s’observant déjà au niveau des coordinations propres à l’action élémentaire, et elle paraîtrait ainsi beaucoup moins surprenante en se référant à la formation de l’idée du temps chez l’enfant que par comparaison avec les notions toutes faites de l’adulte. Quant aux rapports entre le temps et l’espace, l’hypothèse d’une subordination des intuitions temporelles à celle de la vitesse reviendrait donc à faire du temps un rapport, tandis que l’espace et la vitesse correspondraient à deux intuitions plus simples : soit t = e/v, si l’on voulait exprimer les choses en langage mathématique. Mais, dans le langage qualitatif convenant aux premières coordinations de l’action, cela consisterait à attribuer la formation de l’espace à l’organisation même des mouvements, indépendamment de leurs vitesses (d’où le caractère primitif des connexions spatiales), tandis que le temps constituerait la coordination des vitesses comme telles, c’est-à-dire qu’il résulterait d’un caractère des actions non dû à leurs compositions les plus générales, mais intervenant en fonction des différences de rythmes ou de cadences. Plus précisément la coordination temporelle se confondrait avec la coordination spatiale, tant que des différences de vitesses n’interviendraient pas (soit t = e), et elle commencerait à s’en différencier à partir du moment où les vitesses distinctes des divers mouvements nécessiteraient une coordination supplémentaire, en quoi constituerait précisément la notion même du temps (t = e/v).

Examinons donc de ces points de vue les faits génétiques, et interrogeons-les sans parti pris, c’est-à-dire sans y projeter nos notions adultes déjà élaborées. Faisons, en particulier, abstraction de tout rapport métrique et essayons de reconstituer les intuitions temporelles et les impressions ou notions de vitesse sans décider d’avance lesquelles sont primitives. Nous allons constater alors l’indifférenciation primitive des notions spatiales et temporelles, fondées toutes deux sur la coordination des mouvements, et la différenciation graduelle des notions temporelles en fonction précisément de l’intervention des distinctions des vitesses. Nous allons constater, en d’autres termes, un premier cas de passage du logico-mathématique au physique, sous la forme d’une différenciation des coordinations générales de l’action (espace) en fonction d’actions spécialisées (régulations de vitesses et coordinations temporelles).

Sur le plan purement sensori-moteur, tout d’abord, il est aisé de noter la connexion étroite qui relie la construction des premiers rapports temporels à la coordination des mouvements, tant à l’intérieur des schèmes caractérisant les habitudes et les « réactions circulaires » que dans l’assimilation réciproque des schèmes aboutissant au groupe pratique des déplacements et à la notion de l’objet permanent. À l’intérieur des schèmes eux-mêmes, en premier lieu, l’ordre de succession temporelle apparaît lorsque le sujet, au lieu d’atteindre un but en suivant simplement l’ordre des mouvements habituels selon un dispositif spatial déjà en place, est obligé de chercher au préalable un intermédiaire lui servant de moyen usuel : p. ex. lorsqu’un bébé, voyant un nouvel objet suspendu au toit de son berceau cherche le cordon pendant de ce toit pour secouer l’objet perçu. En ce cas, l’ordre temporel (que l’on pourrait exprimer par la relation « d’abord tirer le cordon, ensuite seulement percevoir la secousse de l’objet ») est encore presqu’indifférencié de l’ordre de succession spatiale constitué par la connexion habituelle des mouvements, mais il commence à s’en dissocier par le fait qu’il s’agit de reconstituer cet ordre au lieu de le suivre sans plus, et qu’il s’agit surtout de le reconstituer sous la pression des objets momentanément en désordre. De même, les premières impressions de durée se rattacheront, à ce niveau, aux sentiments d’attente ou de succès immédiat c’est-à-dire à la rapidité plus ou moins grande du déroulement des actions. Bref, l’ordre temporel se confondra avec l’ordre spatial tant que les objets ne résistent pas au déroulement des mouvements, et la durée restera indifférenciée au sein de ce déroulement dans la mesure où les résistances de l’objet ne viendront pas altérer les vitesses : le point de départ est donc la coordination spatiale, la vitesse et le temps émergeant sous forme de coordinations supplémentaires occasionnées par l’intervention d’événements extérieurs à la coordination initiale. — Quant au temps lié aux actions de l’intelligence sensori-motrice (par opposition aux premiers schèmes habituels), nous verrons (chap. V § 1) comment la recherche de l’objet disparu commence sans tenir compte de ses déplacements successifs, pourtant perçus, les uns après les autres, et nous avons déjà vu (chap. II § 5) pourquoi la permanence des objets était solidaire de l’organisation du groupe pratique des déplacements. Or, il va de soi que ce groupe pratique contient à l’état indifférencié un système de rapports temporels coïncidant avec les successions spatiales. C’est ce qui a fait dire à Poincaré que le temps précède nécessairement l’espace, puisque les mouvements reliés en un groupe concret sont forcément successifs. Mais, psychologiquement parlant, l’ordre temporel n’existe pas encore, tant qu’il demeure indissocié de la succession spatiale, et la durée ne saurait donner lieu à aucune conduite particulière tant qu’elle n’est pas liée à un comportement portant sur la vitesse. Aussi les premières organisations de déplacements, qui intéressent essentiellement les changements de position n’impliquent-elles pas d’intervention de la durée. Quant à l’ordre temporel, il s’y trouve étroitement soumis à l’ordre spatial : c’est ainsi que nous avons décrit jadis ce que nous avons appelé des « séries subjectives », intervertissant l’avant et l’après mais en fonction des déplacements prévus à tort, selon les réussites antérieures de l’action et non pas de l’ordre objectif des événements extérieurs 4. Le temps sensori-moteur demeure ainsi indifférencié de la coordination des mouvements et ne se dissocie de l’espace qu’en fonction de la résistance des objets à cette coordination (eu égard à l’ordre de position habituel ou par changements imprévus de vitesses).

Lorsque l’on passe du temps sensori-moteur à celui de la pensée intuitive, c’est cette même indifférenciation des rapports temporels et des rapports spatiaux qui constitue le caractère essentiel des idées primitives aussi bien sur la durée que sur l’ordre des événements. Tant qu’il s’agit, en effet, de l’ordre de succession de deux événements liés au même mouvement (p. ex. des positions successives d’un mobile unique) ou de l’intervalle de durée qui les sépare (p. ex. qu’il faut plus de temps pour aller de A en C que de A en B sur le trajet ABCD…), il n’y a pas de difficulté, parce qu’alors l’ordre temporel correspond à l’ordre de succession spatiale et la durée s’évalue à la longueur du trajet parcouru. S’il s’agit encore de deux événements liés à des mouvements de mêmes vitesses, parallèles, de même direction et présentant les mêmes points de départ dans l’espace et dans le temps, la difficulté n’est pas supérieure, car ce sont là deux exemplaires du même mouvement, avec correspondance visuelle continue. Mais dans le cas de mouvements parallèles, de même direction, avec un même point d’origine et avec simultanéité objective des moments de départ et d’arrivée, mais avec vitesses différentes, la situation change : non seulement l’égalité des durées, pourtant synchrones, entre les instants de départ et d’arrivée est catégoriquement niée, mais encore la simultanéité des instants d’arrivée l’est également. Il vaut la peine d’insister sur ces deux points, étant donnée leur signification épistémologique : l’indissociation initiale du temps et de l’espace et la raison de leur dissociation prochaine sous l’influence de la vitesse y apparaissent en pleine lumière.

En ce qui concerne la simultanéité, tout d’abord, il faut soigneusement distinguer deux problèmes : celui de la simultanéité perceptive, et celui de la notion, ou relation intellectuelle, de simultanéité. Du point de vue perceptif, il n’existe que rarement des jugements exacts de simultanéité entre événements séparés dans l’espace, et l’interversion de l’ordre de succession temporelle est fréquente, même chez l’adulte (p. ex. dans le cas de petites lampes s’allumant, soit ensemble, soit à 1-2 secondes d’intervalles à 2-3 m de distance). Les mouvements du regard nécessaires à la comparaison prenant eux-mêmes du temps, il s’agit, en effet, de les coordonner en corrigeant les erreurs temporelles ; or, ces compensations ne s’effectuent pas grâce à un raisonnement, mais par voie perceptive et motrice, ce qui entraîne de nombreuses déformations dues à la centration : l’événement centré par le regard au moment où il se produit est en général vu antérieur faute de décentration assez rapide 5, etc. Mais outre le cas du rapport perceptif, on peut étudier chez l’enfant la relation intellectuelle de simultanéité et c’est elle qui nous intéresse surtout. On déplacera p. ex. deux mobiles partant ensemble du même point et s’arrêtant simultanément à des distances différentes, donc après avoir effectué des trajets inégaux à vitesses inégales, mais sur des trajectoires parallèles et selon la même direction. On s’arrangera à ce qu’il n’y ait pas de difficultés perceptives : le sujet reconnaîtra ainsi que quand le mobile A s’est arrêté le mobile B a cessé son mouvement et réciproquement. Néanmoins, jusque vers 5-6 ans l’enfant conteste que les deux mobiles se soient arrêtés et en même temps » et il soutient que l’un des deux a cessé de se mouvoir « avant » l’autre : le terme « avant » signifie alors, soit « devant » soit parfois « derrière », au sens spatial de ces termes, mais, selon le sujet, cette antériorité spatiale (selon l’un ou l’autre des sens de parcours) s’accompagne nécessairement d’une antériorité temporelle, les deux significations demeurant indifférenciées. Or, à l’analyse 6, la raison pour laquelle le sujet n’admet pas la simultanéité et substitue le langage spatial au langage temporel, tout en cherchant à maintenir la correspondance entre eux, se révèle extrêmement simple : c’est que le rapport « en même temps » ou « au même moment », etc., n’a pas encore de signification, faute d’un temps commun à deux mouvements de vitesses différentes, et d’un temps qui pourrait être détaché de ces mouvements eux-mêmes pour les englober tous deux en retour !

En d’autres termes, le sujet commence par se placer au point de vue de temps propres à chacun des deux mouvements de vitesses différentes, et ne relie point encore ces vitesses au moyen d’un temps commun ou homogène. Le seul temps accessible à l’enfant est donc intérieur au mouvement lui-même et ne fait qu’un avec ses caractères spatiaux consistant en changement de position. L’expression « en même temps » n’a aucune signification pour lui, parce qu’il n’existe pas encore de « même temps » pour des mouvements différents. Cela ne signifie naturellement pas que l’enfant soit relativiste : il l’est au contraire si peu qu’il ne parvient pas à coordonner deux points de vue, sitôt que les vitesses diffèrent, et son temps propre est, non pas celui d’Einstein, mais celui dont Aristote avait fait l’hypothèse à propos des mouvements distincts. Quel est alors le rapport entre ce temps et l’espace ? À ce niveau mental, si le sujet ne parvient pas à relier deux mouvements de vitesses différentes par une coordination temporelle, il ne relie pas non plus les figures de l’espace au moyen d’un système de coordonnées ou d’une coordination des points de vue perspectifs : il ne connaît guère que des rapports topologiques construits de proche en proche, sans systèmes d’ensemble et l’on pourrait donc dire que, si le temps est d’abord indifférencié de l’espace, leurs évolutions sont parallèles et de même signification épistémologique. Mais le problème est un peu plus complexe. D’une part, comme nous l’avons vu, toute coordination logico-mathématique porte dès l’abord sur des actions physiques. Il n’est donc pas surprenant que la coordination spatiale des mouvements englobe dès le départ un élément temporel, puisque tout mouvement réel a une vitesse et comporte ainsi un ordre de succession des positions dans le temps et un emboîtement des durées. Mais cet élément temporel n’est pas, de ce seul fait, un des facteurs de la coordination spatiale comme telle, et, tant que les différences de vitesse n’interviennent pas, les rapports temporels doublent simplement la coordination spatiale par une correspondance terme à terme (entre les successions et entre les durées et les espaces parcourus) : ils s’en différencient même si peu que nous venons de constater l’incompréhension de la relation de simultanéité en cas de vitesses distinctes. Le vrai problème n’est donc pas celui que pose l’indifférenciation initiale, mais bien celui du processus de la différenciation ultérieure : le temps homogène se construira-t-il à la manière des systèmes de coordonnées ou de projections spatiales, par simple coordination des actions du sujet, ou au contraire supposera-t-il une interaction plus différenciée entre ces actions et les objets eux-mêmes ? On voit d’emblée que cette dernière question reviendra à se demander si l’intervention de la vitesse tient aux coordinations générales de l’action ou à la nécessité de composer celle-ci avec les qualités physiques des objets.

Vers 6 ans, en moyenne, l’enfant arrive : à reconnaître la simultanéité des moments d’arrivée de deux mouvements de vitesses distinctes. Mais (et cela montre bien que ses réponses ne sont pas dues à une confusion purement verbale du temps et de l’espace), il n’en conclut pas moins à une inégalité : des durées objectivement synchrones : les mobiles A et B sont reconnus être partis « en même temps » et s’être arrêtés « en même temps », mais l’un d’eux a cependant marché « plus longtemps » que l’autre parce qu’il est allé « plus loin ». Le temps commence donc à se détacher de l’espace, puisque la simultanéité est acquise entre points différents atteints par des mouvements de vitesses différentes. Mais cette coordination temporelle n’intéresse encore que les points d’arrivée et ne se généralise pas à tous les instants ou les points du parcours, de telle sorte que les départs et les arrivées peuvent être reconnus simultanés sans que les intervalles le soient, ni que les durées intermédiaires soient égalisées. Quant à la vitesse, nous verrons tout à l’heure que, loin d’être déjà considérée comme un rapport entre le temps et l’espace parcouru (puisqu’il n’y a pas encore de temps indépendant sauf en ce qui concerne les points d’arrivée), elle est elle-même conçue en termes d’ordre spatial : elle se réduit à l’intuition du dépassement. Dès lors, il n’y a rien de contradictoire pour le sujet à ce que l’un des mobiles aille plus vite que l’autre, donc plus loin, s’arrête au même moment et mette cependant plus de temps, puisque le plus grand espace parcouru est à la fois la mesure de la vitesse et du temps. Que la durée ne soit pas encore conçue comme inversement proportionnelle à la vitesse, c’est ce que l’on constate d’ailleurs directement, à ce niveau : si un mobile va plus vite, dit l’enfant, il prend plus de temps, et il ira souvent jusqu’à soutenir qu’en courant lui-même de l’école à sa maison il met plus de temps qu’en marchant lentement. De deux choses l’une, par conséquent : ou bien les durées sont en réalité égales, et « plus de temps » signifie alors un plus grand espace parcouru ; ou bien la durée du mouvement plus rapide a été plus courte et alors « plus de temps » exprime un plus grand travail accompli. C’est donc le travail accompli (dont l’espace parcouru est un cas particulier) qui est, au début, le vrai critère du temps, et de la durée psychologique comme du temps physique.

Vérifions encore la chose sur un nouvel exemple. On présente au sujet un réservoir se vidant au moyen d’un tube en Y dont les deux branches sont de même débit et commandées toutes deux par un même robinet. Sous chacune des branches, on place un petit récipient A et B. On tourne alors le robinet pour déclencher le départ du liquide, puis, quand les deux récipients ont reçu un contenu suffisant, on arrête le liquide en fermant le robinet. En ce cas, le problème de simultanéité est naturellement résolu beaucoup plus tôt que dans le cas des marches simples, puisque les mouvements sont commandés par le même robinet. Mais, pour ce qui est des durées, c’est seulement si ces deux récipients A et B sont de mêmes formes et de mêmes dimensions que les temps paraîtront égaux. Au contraire, si ces conditions ne sont pas observées, le liquide sera estimé avoir coulé plus longtemps dans un bocal que dans l’autre, « parce qu’il y a plus d’eau », « parce que c’est plus haut » ou même souvent parce que le niveau de l’eau a « monté plus vite », en remplissant le récipient. C’est donc de nouveau le travail accompli (du moins accompli en apparence) ou l’espace parcouru qui constituent les critères de la durée.

Or, si le temps physique se différencie ainsi peu à peu de l’ordre spatial au lieu d’être d’abord purement temporel et ensuite spatialisé, qu’en est-il du temps psychologique et quels sont les rapports entre les deux sortes de temps, interne et extérieur ? L’opinion courante est que la notion du temps dérive de l’expérience intérieure et que le temps physique n’est que le temps vécu, plus ou moins transformé. Selon Planck, p. ex., les notions physiques naîtraient de la perception subjective ou perception des qualités relatives au sujet, et le développement de ces notions dans les sciences résulterait de leur désubjectivation : la notion du temps proviendrait ainsi de l’expérience vécue de la durée et son évolution consisterait à éliminer le rôle du sujet. Selon Bergson le temps est également issu de la durée intérieure et le temps physique doit sa constitution à une spatialisation de la durée en éliminant d’ailleurs les plus caractéristiques des aspects temporels. Planck apprécie donc cette spatialisation que Bergson déplore, mais ils s’entendent sur les grandes lignes du passage du sujet à l’objet.

Or, à comparer ces thèses aux faits génétiques, on constate au contraire que l’enfant construit sa notion du temps subjectif sur le modèle du temps qu’il attribue aux choses, aussi bien que l’inverse. Il y a là un point important au point de vue de l’épistémologie physique tout entière. Le temps (et nous retrouverons le même processus en bien d’autres domaines) n’émane pas de la prise de conscience propre du sujet pour s’engager dans la direction de l’objet, mais il procède de l’action du sujet sur l’objet, ce qui n’est nullement équivalent : et, comme l’orientation suivie par la prise de conscience est centripète et non pas centrifuge, c’est de l’objet qu’elle part pour remonter au sujet, c’est-à-dire que les rapports temporels sont organisés dans les choses avant de l’être dans la conscience propre. Bien entendu, le temps de l’objet, dans son indifférenciation par rapport à l’espace parcouru ou au travail accompli, n’est pas un temps objectif, mais un temps lié à l’action du sujet sur l’objet (et en particulier aux premières coordinations infralogiques et géométriques des mouvements). Mais il n’est pas non plus subjectif au sens ordinaire de ce mot : il est égocentrique, ce qui est tout autre chose, c’est-à-dire que, perçu ou conçu dans l’objet il reste relatif aux intuitions d’espace et de vitesse déterminées par l’activité propre, et ce caractère égocentrique ne coïncide ni avec le subjectif sensoriel de Planck ni avec le subjectif intuitif de Bergson. Quant au temps rationnel, il sera opératoire, c’est-à-dire construit par les actions coordonnées et réversibles du sujet (voir § 3) et cela aussi bien sous sa forme interne qu’externe. Bref, en ce qui concerne le temps comme les autres notions, l’évolution procède de l’égocentrique à l’opératoire, et, quoique constamment appliqué à l’objet (dont il extrait peu à peu ses connexions avec la vitesse), il suppose à tous les niveaux une participation du sujet, d’abord centré sur ses propres actions puis décentrant celles-ci en les composant entre elles de façon cohérente et réversible.

En quoi consiste, en effet, le temps propre ou psychologique, aux premiers niveaux du développement de la pensée ? Il n’est que de constater l’embarras où l’on se trouve dans le choix des questions convenables à poser à l’enfant pour se persuader du caractère tardif, raffiné et même artificiel de l’intuition des « données immédiates de la conscience ». L’enfant est pourtant un être que ni la vie sociale ni l’action utilitaire sur les solides n’ont encore déformé. Son sentiment de la vie a parfois une profondeur et une résonance directe que bien des poètes ont cherché à retrouver. Ce n’est cependant pas chez lui qu’il faut chercher l’intuition de la durée, car — chacun l’a noté — , il vit dans le présent, tandis que la durée se construit.

Le temps propre de l’enfant, ce sera donc ou la notion qu’il a de son âge (temps biologique) ou les évaluations qu’il fera du temps vécu au cours de telle ou telle action. Les notions relatives à l’âge ne nous apprennent rien de nouveau, mais confirment de façon singulièrement précise ce que nous avons vu du temps physique naissant. L’âge est évalué lui aussi à l’espace parcouru ou au travail accompli, c’est-à-dire, en l’espèce, à la taille ou à la croissance : A est plus jeune que B « parce qu’il est plus petit », mais ce n’est pas une raison pour qu’il ne devienne pas un jour plus vieux que lui. Il n’y a, d’autre part, aucun rapport entre l’âge comme durée et l’ordre de succession des événements, notamment des naissances : que A soit plus jeune que B n’entraîne pas qu’il soit né après lui 7.

Quant aux évaluations du temps vécu au cours de l’action, elles donnent lieu chez l’enfant, à des constatations très instructives et cela à nouveau par leur ressemblance avec la construction du temps physique lui-même. On priera, p. ex., le sujet d’exécuter certaines actions (répéter un mouvement, dessiner des barres, etc.) pendant un même temps mais à un rythme tantôt lent tantôt rapide 8 : or, chez les petits, c’est le travail accompli qui est le critère de la durée, ce qui revient alors à considérer comme étant la plus longue la durée qui correspond au mouvement le plus rapide ; seuls les grands trouvent comme nous que le travail rapide a paru plus court et le travail lent plus long. C’est même cette découverte introspective qui semble être au point de départ du renversement des rapports entre le temps et la vitesse, parce que, dans la durée vécue pendant l’acte lui-même, le temps se contracte (pour la conscience) en fonction de la vitesse, tandis que dans la durée évaluée par la mémoire, le temps bien rempli se dilate et les temps vides se résorbent.

Bref, dans le temps psychologique comme dans le temps physique, la durée dépend des vitesses et du travail accompli, et c’est ce qu’a bien noté P. Janet lorsqu’il a rattaché le sentiment du temps aux régulations de l’action, c’est-à-dire aux accélérations et aux freinages. Mais il faut préciser que ce n’est pas du sentiment intérieur que procèdent les notions temporelles élémentaires : c’est du résultat même des actes, c’est-à-dire de la frontière commune au sujet et à l’objet. Le temps primitif est donc un temps physique, mais égocentrique, autrement dit assimilé à l’activité propre et déterminé par elle autant que par les données extérieures. C’est de cette source indifférenciée que le temps ultérieur évolue dans la direction à la fois d’un temps physique objectif et d’un temps subjectif de mieux en mieux organisé par les opérations dont nous allons parler. En bref, le temps procède de l’organisation des mouvements et c’est pourquoi il est dominé dès le départ par les coordinations spatiales ; mais il se différencie de l’espace dans la mesure où interviennent les vitesses, c’est-à-dire un rapport entre les actions spécialisées du sujet et les résistances plus ou moins grandes des objets.

§ 3. Les opérations temporelles

Comment, à partir des intuitions temporelles élémentaires que nous venons de décrire, se construira la notion d’un temps homogène, commun à tous les phénomènes externes et internes, d’écoulement uniforme et susceptible de mesure ? Avant que ce concept d’un temps absolu ne soit à son tour dépassé par l’idée d’un temps relatif aux vitesses caractérisant les points de vue des observateurs (et elles-mêmes rapportées à celle de la lumière), la construction du temps homogène est déjà le produit d’une coordination des vitesses. Partant d’une indifférenciation complète entre le temps et la coordination spatiale des mouvements, le sujet en vient, en effet, à distinguer dans les mouvements eux-mêmes, un élément de déplacement qui intéresse l’espace seul et un élément de vitesse qui distingue les uns des autres des déplacements par ailleurs équivalents. C’est la coordination de ces vitesses qui va différencier l’ordre temporel de l’ordre de succession spatiale et les durées des chemins parcourus. Mais cette coordination consiste en un ensemble d’opérations, débutant dans l’action même et s’achevant en opérations intellectuelles. Le problème épistémologique central que soulève le développement de ces dernières est alors de déterminer si elles sont purement logico-mathématiques (et notamment spatiales), ou si leur forme analogue à celle des opérations logico-mathématiques recouvre déjà un contenu extrait de l’objet. Autrement dit, dans le langage que nous avons adopté, l’intervention de la vitesse relève-t-elle encore des coordinations générales de l’action ou suppose-t-elle l’organisation d’actions spécialisées, donc différenciées en fonction des propriétés physiques de l’objet ? Et en ce dernier cas, quel est le rapport entre les coordinations logico-mathématiques et les actions différenciées ?

Notons en outre l’intérêt spécial que présente, pour l’épistémologie physique, l’analyse génétique des opérations temporelles. Chacun sait, en effet, que la mesure du temps s’enferme dans un cercle : nous fondons le réglage de nos horloges sur certains processus physiques à déroulement temporel constant (tels la régularité des mouvements astronomiques ou l’isochronisme des petites oscillations), mais, en retour, nous ne sommes assurés de cette constance que grâce à des mesures effectuées précisément au moyen de nos horloges. Aussi, lorsque les physiciens cherchent à appuyer la mesure du temps sur une horloge naturelle, en sont-ils réduits, ou bien à invoquer l’ensemble des lois de la nature dont la cohérence totale suppose la permanence de certains mouvements, donc la régularité des écoulements temporels, ou bien à sortir de la physique. C’est ce dernier parti qu’a adopté récemment un physicien de talent, E. Stueckelberg, en cherchant à rattacher le temps physique lui-même au temps psychologique. Le temps mécanique, nous dit-il 9, fournit bien le voisinage des instants dans la continuité d’une même trajectoire, mais il ne détermine pas le sens (ou la direction) du temps, puisque les transformations mécaniques sont réversibles. Quant au temps thermodynamique, il implique bien une direction générale, mais seulement en ce qui concerne l’ensemble du processus statistique exprimé par l’accroissement probable de l’entropie : les éléments eux-mêmes (c’est-à-dire les atomes) restent soumis, dans le schéma de Boltzmann, au temps mécanique qui est privé d’orientation définie. Dans les fluctuations statistiques, telles que celles qui caractérisent le mouvement brownien, il peut intervenir, en effet, deux sens à l’écoulement du temps. Si nous en venons à la microphysique actuelle, les trajectoires intra-atomiques elles-mêmes sont soumises à des fluctuations, ce qui prive à nouveau le temps d’un sens unique. Pour obtenir une orientation univoque du temps physique, il faudrait disposer comme horloge d’un corps infiniment grand et infiniment lourd, contenant une infinité d’éléments. En l’absence d’un tel corps, il ne reste que le temps biologique ; et encore à envisager la vie comme un tout (car, dans le détail, nous retombons sur les lois physico-chimiques) ; c’est donc, en dernière analyse, le temps psychologique qui nous fournira l’orientation absolue que nous cherchons : c’est parce que l’univers se reflète dans la conscience et est partiellement vécu, que ses mouvements caractérisent, dans l’un de leurs sens possibles, un déroulement temporel à sens unique. En effet, le temps psychologique est à sens unique parce que, selon E. Stueckelberg : 1° la mémoire implique le voisinage (les événements remémorés sont plus ou moins rapprochés ou éloignés) ; 2° chaque souvenir englobe d’autres souvenirs, selon une régression sans fin : les souvenirs constituent ainsi des emboîtements orientés a > b > c…, tel que le souvenir ne contenant pas d’autres souvenirs soit le plus ancien et que celui qui contient tous les autres (a) soit le plus récent. Ce serait donc, au total, l’ordre d’emboîtement des « souvenirs de souvenirs » qui déterminerait le cours du temps.

Mais quel que soit l’intérêt de cet appel fait par un physicien à la durée mentale, pour étayer le sens du temps universel, il est difficile aux psychologues d’accepter une telle responsabilité. Il n’est guère possible, en effet, d’admettre un emboîtement spontané des souvenirs, et si les événements s’emboîtent les uns dans les autres grâce à la mémoire, c’est le résultat d’opérations proprement dites, car les souvenirs ne peuvent se sérier d’eux-mêmes. Or, ces opérations, qui structurent l’évocation du passé comme elles structurent n’importe quel donné, s’appuient elles-mêmes sur le temps physique et sur l’organisation du monde extérieur. En d’autres termes, il n’existe pas de « souvenirs de souvenirs » au sens d’E. Stueckelberg, ou du moins il ne s’agit que de faits exceptionnels. Je ne me rappelle pas être allé à Vienne avant de connaître Cracovie parce qu’à Cracovie j’avais le souvenir de Vienne et que j’ai actuellement le souvenir de ce souvenir, tandis qu’à Vienne je n’avais pas encore le souvenir de Cracovie et que je constate aujourd’hui l’absence d’un tel souvenir de souvenir : je me rappelle avoir vu Vienne avant Cracovie tout simplement à cause d’un raisonnement me permettant de déduire de mes connaissances géographiques que pour aller de Genève à Cracovie j’ai passé par Vienne, tandis qu’en prenant le train de Genève à Vienne je n’ai pas traversé Cracovie. La mémoire, ou du moins la sériation des souvenirs dans le temps, est faite, en une proportion importante, de reconstitutions raisonnées : elle implique une activité, qui se poursuit à tous les étages de la vie mentale (mais à un degré bien moindre aux niveaux prélogiques, d’où les lacunes et le désordre de nos souvenirs d’enfance) et les « souvenirs inconscients » sont eux-mêmes influencés par une telle reconstruction historique. Or, sur quoi s’appuient ces raisonnements et cette activité ? Sur le temps physique lui-même et sur la connaissance physique des mouvements, des trajectoires, des vitesses, etc. Si le physicien ne peut pas conférer de sens d’orientation au temps sans un recours à la vie mentale (du moins sous son aspect d’activité opératoire), le psychologue n’arrivera pas non plus à orienter le temps intérieur sans invoquer le temps physique. Cette interaction nécessaire du sujet et de l’objet montre déjà à elle seule que le temps, comme l’espace, repose sur un système d’opérations et ne constitue pas le simple produit d’une lecture, soit extérieure, soit intérieure.

Mais en quoi consistent ces opérations et quel est leur rapport avec les opérations spatiales ? Comme en ce qui concerne l’espace, elles commencent par être purement qualitatives avant de donner lieu à une métrisation. Ce sont simplement les opérations, déjà analysées (chap. II § 7), de placement (relations asymétriques d’ordre) et d’emboîtement des parties dans le tout (addition partitive), qui formeront la substructure « intensive » du temps. Puis la synthèse de la partition et du déplacement engendrera une métrique temporelle sur le modèle de la métrique spatiale (cf. chap. II § 8). La seule différence — et elle est d’une grande importance épistémologique — est que l’ensemble de cette construction ne portera plus seulement sur des figures ou sur des mouvements entendus comme de simples changements de position, mais bien sur des vitesses. Seulement, chose très remarquable, ces vitesses inhérentes à la construction qualitative (intensive) du temps ne sont encore conçues qu’en termes de succession spatiale : ce ne sont nullement des rapports entre espaces parcourus et temps écoulés (soit v = e/t), mais uniquement des « dépassements », c’est-à-dire des complications du déplacement lui-même, et les opérations temporelles initiales ne consistent qu’à coordonner ces dépassements sans aucune relation métrique. Autrement dit, la notion de temps repose sur celle de vitesse qualitative, et consiste à mettre en relations des vitesses qualitatives différentes, puis, une fois le temps construit par cette coordination même, il sert à définir la vitesse métrique.

I. La succession temporelle

Le point de départ de la construction opératoire du temps est à chercher dans les relations asymétriques de placement (ordre) et déplacement (changement d’ordre), qui interviennent dans l’élaboration de l’espace. Soit un mobile X, qui est déplacé selon les positions successives 1, 2, 3 … etc. Ces positions, étant successives, englobent déjà il est vrai un certain ordre temporel, mais donné dans le mouvement en tant qu’acte sensori-moteur, dans la succession des processus organiques nécessaires à la perception et au mouvement, etc., et non pas donné à la pensée à titre d’ordre spécifiquement temporel, puisqu’il coïncide simplement avec l’ordre de succession spatiale des points sur une trajectoire. En effet, l’ordre spatial intervenant dans un seul déplacement n’implique pas logiquement le temps, car les changements de position pourraient avoir une vitesse infinie, qui réduirait la durée à rien ; c’est, d’autre part, sans prendre en considération les temps sensori-moteur ou physiologique, etc. que l’enfant construit sa notion du déplacement spatial, mais à titre de simple changement de position indépendant du temps. Enfin, un ordre temporel indifférencié de l’ordre de succession spatiale ne constitue pas encore un temps commun, comme nous l’ont montré les faits rappelés au § 2. La construction du temps ne débute donc pas par une extraction de l’ordre temporel implicitement lié à la coordination spatiale des mouvements effectifs, parce que cette liaison n’est pas nécessaire et n’est due qu’à l’indifférenciation initiale des coordinations logico-mathématiques et des actions matérielles coordonnées par elles. La construction du temps débute, au contraire et seulement, avec l’intervention de la vitesse, conçue comme un dépassement, c’est-à-dire avec la comparaison entre, les positions successives du mobile X et les positions successives d’un autre mobile, que nous appellerons Y.

Supposons donc X et Y se déplaçant dans le même sens selon deux chemins parallèles et considérons deux situations distinctes : l’une dans laquelle X se trouve placé devant Y et l’autre dans laquelle X se trouve placé derrière Y, ces deux rapports étant entendus relativement au même sens de parcours. Chacune de ces deux situations caractérise alors ce que nous appellerons un « état » particulier du champ spatial. Cette notion d’« état » comprend lui aussi un élément temporel implicite : la simultanéité (Leibniz a pu définir l’espace : l’ordre des simultanés). Mais l’état n’implique pas génétiquement une détermination de la simultanéité, car il peut durer : peu importe le moment précis où Y a dépassé X c’est-à-dire où X et Y étaient simultanément l’un à côté de l’autre, ou le nombre de positions successives que l’état considéré englobe. La seule condition dont le sujet ait besoin pour construire un rapport temporel est de pouvoir constater spatialement que X précédait y dans l’état A et que l’inverse se réalise dans l’état B. Cette double constatation ne suppose donc ni simultanéité ni succession données à titre d’éléments de la construction opératoire : celles-ci n’interviennent à nouveau qu’à titre simplement d’éléments des actes perceptifs, etc. permettant les constatations spatiales. Par contre, le sujet construit un rapport temporel entre les états A et B, sans que ce rapport soit donc donné directement à sa pensée, et il y parvient en l’appuyant sur le rapport des vitesses. En effet tant qu’il se borne aux successions purement spatiales, le sujet ne peut que sérier les positions successives 1 → 2 → 3 → … etc., appliquées soit au mobile X, soit au mobile Y, soit aux deux à la fois (d’où alors les faux jugements temporels rappelés au § 2). Par contre, s’il tient compte du dépassement de X par Y, alors il doit distinguer deux états : l’état A dans lequel on a, du point de la succession spatiale, Y → X, et l’état B dans lequel on a X → Y. Ce fait nouveau introduit une différence de vitesses, sous la forme d’un changement d’ordre, d’un mobile par rapport à un autre et non pas seulement des mobiles par rapport à un élément de référence fixe. Or, ce fait peut être constaté spatialement. D’autre part, la succession des états est elle aussi donnée spatialement, grâce au sens d’orientation du mouvement lui-même. Néanmoins la relation d’ordre entre les états eux-mêmes soit A → B → C →, etc. tout en reposant ainsi exclusivement sur des constatations relatives à l’ordre spatial, est devenue temporelle : par le fait qu’elle ordonne simultanément les mouvements de deux mobiles dont l’un dépasse l’autre, elle constitue en effet une coordination des vitesses et c’est cette nature nouvelle de la coordination qui lui confère son caractère temporel.

Si nous désignons par a la relation de succession temporelle entre les états A et B, par a’ la succession entre B et C, par b’ la succession entre C et D, etc., la première des opérations temporelles qualitatives (intensives) sera donc l’addition (ou la soustraction) des relations de succession d’états, soit :

(1) (A a→ B) + (B a’→ C) = (A b→ C) ; (A b→ C) + (C b’→ D) = (A c→ D) ; (A c→ D) + (D c’→ E) = (A d→ E) ;

… etc., où les rapports a, a’, b’… ou b, c, d…, etc. signifient donc « avant », dans l’un des sens, et « après » dans l’autre.

La simultanéité se concevra alors comme le cas limite de la succession, lorsque celle-ci tend à s’annuler. Du point de vue qualitatif, et en l’absence de mesures permettant de reconstituer l’instant précis où deux événements séparés (mais mis en liaison par des signaux acoustiques ou visuels) se sont produits simultanément, il n’existe ainsi de simultanéité qu’entre deux positions immédiatement voisines. La plus petite distance séparant les lieux des événements suppose déjà un mouvement du regard ou une coordination des perceptions, c’est-à-dire une succession. La simultanéité constitue bien à cet égard un cas limite, soit :

(2) (A1 ⇄ A2) ou (A1 o→ A2) = (A1 ←→ A2)

Mais on se rappelle que, dans les intuitions primitives de la succession temporelle, l’enfant ne reconnaît pas la simultanéité de deux arrêts, lorsque les mouvements étaient de vitesses différentes. La distinction établie par le sujet entre les relations (1) et (2) suppose donc un affinement de la notion de l’« état ». L’état peut englober lui-même, au départ, des successions internes sans que les relations (1) soient changées, puisque le découpage du continu temporel en états A, B, C… , est arbitraire et que quels que soient les intermédiaires ou l’épaisseur de durée de ces états, ils sont toujours successifs. Mais le sujet en vient donc, par la distinction des rapports de succession et de simultanéité, à ne plus attribuer à un état qu’une épaisseur minimum, c’est-à-dire une simultanéité maximum. La conquête de cette simultanéité, indépendamment de la vitesse des mouvements considérés, est assurément due à une décentration progressive des intuitions. Celles-ci portent exclusivement, au début, sur le point d’arrivée des déplacements, à cause du caractère finaliste du mouvement. Au contraire, et au fur et à mesure que les points successifs de la trajectoire prennent de l’importance, il s’établit une correspondance terme à terme entre les points ou segments a, b, c… de la trajectoire de X et les points ou segments a1 b1 c1… de la trajectoire de Y. Or, comme chacun des rapports a1 a2 ; b1 b2 ; c1 c2…, dont est faite cette correspondance, caractérise un « état », on peut donc dire que les progrès de la simultanéité sont liés à la multiplication des états, eu égard à la série (1) primitive.

II. La durée

On a vu combien l’évaluation de la durée est d’abord liée, dans les intuitions temporelles primitives, au chemin parcouru et au travail accompli (d’où l’idée étrange et pourtant assez systématique à un certain niveau, que la durée est proportionnelle à la vitesse). Comment donc l’esprit procède-t-il de cette notion initiale à la compréhension opératoire des durées ? Il est intéressant, du point de vue épistémologique, de constater une fois de plus que c’est au moyen d’opérations qualitatives (de caractère intensif et précédant toute mesure) que la structure temporelle s’organise, de même que l’espace est constitué logiquement (par des opérations infralogiques) avant d’être mathématisé, et que le nombre lui-même est préparé par l’organisation des classes et des relations asymétriques avant de résulter de leur synthèse. On objectera peut-être que le seul moyen de détromper un sujet qui s’obstine à égaler la durée ou chemin parcouru serait de la mesurer avec lui au moyen d’une horloge. Mais, avant le, niveau où les estimations de la durée sont réglées par un système d’opérations qualitatives, l’enfant à qui l’on donne une montre ou un sablier pour mesurer le temps que dure sa marche dans la chambré ou la course d’une poupée sur la table estime que l’aiguille· ou le sable se sont déplacés eux-mêmes à une tout autre vitesse selon qu’ils servaient de système temporel de référence pour mesurer un mouvement rapide ou lent du mobile donné 10 ! La mesure du temps est donc impossible tant qu’il n’y a pas coordination préalable des rapports entre la durée, le déplacement et la vitesse !

En fait, la grande découverte qui permet au sujet de structurer les durées et la possibilité d’une mise en relation opératoire des intervalles de temps avec l’ordre même des événements ; or, comme cet ordre des événements porte sur des « états » (voir sous 1), c’est-à-dire sur des correspondances entre points atteints par des mouvements indépendamment de la vitesse de ceux-ci, concevoir la durée à titre d’intervalle entre des états revient à coordonner des vitesses distinctes. Étant donné un système de deux mouvements partant simultanément de a1 et de a2 pour atteindre simultanément b1 et b2 puis c1 et c2, etc. mais tels que l’espace parcouru a2 b2 soit plus grand que a1 b1 et que l’espace parcouru b2 c2 soit plus grand que b1 c1, etc., la durée devient ainsi l’intervalle entre les états a1 a2 et b1 b2, entre b1 b2 et c1 c2, etc. : au lieu de se réduire simplement aux intervalles spatiaux a1 b1 ou a2 b2, etc. elle consiste dorénavant, au contraire, en un intervalle portant sur les espaces parcourus rapportés leur vitesse (ou sur les travaux accomplis rapportés aux « puissances »), c’est-à-dire en un intervalle entre états ordonnés dans le temps.

On se rappelle (§ 2) que cette relation entre la durée et l’ordre des événements (ou états temporels), si évidente soit-elle pour nous, échappe aux jeunes enfants : ils se refuseront, p. ex., à conclure que A est né avant B, sachant que A est le plus âgé des deux ou que C est plus jeune que D, sachant que C est né après D ! La durée est au contraire entièrement comprise à partir du moment où elle est envisagée comme un intervalle entre les événements ordonnés, indépendamment des vitesses et des espaces parcourus (en l’espèce, indépendamment de la vitesse de croissance et de la taille atteinte à un âge donné).

Soit donc la suite des « états » A, B, C … sériés en application du groupement (1), c’est-à-dire en fonction des relations de successions a, a’, b’, etc. (signifiant « avant » et « après »). Même sans aucune mesure, et en fonction des seules opérations d’emboîtements propres au groupement des relations symétriques (ou des partitions), le sujet peut conclure qu’entre les événements ou états A et C il s’est écoulé un temps plus long qu’entre les événements ou états A et B ; de même entre A et D la durée est plus longue qu’entre A et C, etc. Mais, conformément à la structure des opérations intensives, on ne sait rien alors du rapport entre les durées successives AB et BC, ou BC et CD, etc.

D’où le groupement (dérivé de l’ordre de succession A → B → C → D … etc.) :

(3) AB + BC = AC ; AC + CD = AD ; etc.

où les relations AB, BC, CD, etc. sont des relations symétriques d’intervalles (et non plus des relations asymétriques d’ordre, comme en 1). Or, l’expérience montre bien que ces emboîtements constituent la condition de la structuration qualitative des durées : c’est ainsi qu’en dessous de 7-8 ans l’enfant en viendra à admettre, selon les chemins parcourus sur deux trajectoires distinctes, que la durée a1 b1 est plus grande que la durée a2 c2, d’où AB > AC. Au contraire dès 7-8 ans, on aura toujours AB < AC < AD < etc.

De ce point de vue, la simultanéité, conçue selon l’opération (3) comme une succession nulle, peut aussi être comprise comme une durée nulle :

(4) Si A o→ B, alors AB = 0.

De même de (3) et de (4) le sujet peut tirer l’égalité des durées synchrones. Si l’on a simultanéité entre les événements a1 et a2 ; b1 et b2 ; c1 et c2, etc., soit a1 a2 = 0 ; b1b2 = 0, etc., ce qui définit les états A, B, C, etc., alors des durées a1 b1 et a2 b2 seront égales ; de même b1 c1 et b2 c2, etc. et se réduiront aux durées entre états A, B, C, etc., soit AB, BC, etc. :

(5) Si a1 a2 = 0 ; b1 b2 = 0, etc., alors a1 b1 = a2 b2 = AB ; b1 c1 = b2 c2 = BC ; etc.

Ainsi, grâce à ces cinq groupements d’opérations (1) à (5), le temps qualitatif est entièrement constitué, indépendamment de toute métrique : le sujet est capable de construire un ordre de succession temporelle entre événements (ou entre états caractérisés par des événements respectivement simultanés), d’emboîter les durées les unes dans les autres en fonction de cet ordre, de concevoir des simultanéités à titre de succession ou de durée nulles, et d’égaliser des durées synchrones en fonction de la simultanéité des événements entre lesquels elles sont comprises. Mais, comme on le voit, cette structuration qualitative du temps, procédant exclusivement par groupements additifs (addition de relations d’ordre ou d’intervalle) et multiplicatifs (correspondances), est soumise à deux limitations essentielles. La première est que les simultanéités s’établissent de proche en proche, entre événements voisins dans l’espace. La seconde est que les durées comparées entre elles et portant sur des mouvements de vitesses différentes soient synchrones en tout ou en partie. Cette seconde limitation, spécialement, est inhérente aux opérations intensives, qui ne connaissent que les rapports de partie à tout (a < b ou AB < AC, etc.) et non pas les relations des parties entre elles (a et a’ ou AB et BC, c’est-à-dire, en l’espèce, les relations entre durées successives). Dans le cas particulier, cette opposition entre l’intensif et l’extensif ou le métrique est particulièrement évidente puisque, les opérations intensives étant impropres à conclure quoi que ce soit des rapports entre durées entièrement successives, il ne saurait y avoir d’égalisation entre durées isochrones : or cette égalisation constitue la condition préalable à toute mesure du temps. Il importe donc de voir maintenant comment l’activité du sujet permet de procéder des opérations intensives, simples groupements infralogiques portant sur les successions et emboîtements temporels, aux opérations métriques.

III. La mesure élémentaire du temps

Mesurer le temps, à partir des opérations qualitatives qui le constituent, ce sera donc comparer un intervalle a (ou AB) non pas simplement à la durée b (ou AC), plus longue, dont il fait lui-même partie (d’où la simple quantification intensive : a < b ou AB < AC) mais à l’intervalle suivant a’ (ou BC, c’est-à-dire a’ = b − a), qui n’a point d’éléments communs avec a, sinon l’instant frontière qui les sépare. Ce sera donc transporter sur l’intervalle a’ la durée de a, mais forcément par une voie indirecte, c’est-à-dire par la répétition d’un mouvement de durée a2 = a servant de commune mesure entre a et a’. Or, on voit d’emblée que cette répétition d’un mouvement, fondement de l’égalisation des durées successives, donc de l’isochronisme, suppose elle-même la conservation de la vitesse de ce mouvement. Mais comment peut-on savoir qu’une vitesse se conserve sinon en mesurant le temps employé par le parcours d’une distance ? La mesure du temps implique donc : 1° que l’on sorte du domaine des rapports exclusivement temporels pour faire appel au mouvement, à l’espace et à la vitesse (comme c’était d’ailleurs déjà le cas pour la constitution des opérations temporelles qualitatives) ; 2° que les mouvements utilisés conservent leur vitesse, ce qui enferme la mesure dans un cercle, puisque la détermination d’une vitesse qui se conserve suppose la mesure du temps.

Ce cercle a été signalé par tous les auteurs qui ont analysé la mesure du temps 11. On a invoqué deux sortes de circonstances qui permettent avec raison de ne pas le considérer comme vicieux. D’une part, le principe même de la causalité oblige à considérer qu’un mouvement se répétant dans les mêmes circonstances conservera la même vitesse et durera par conséquent le même temps. Mais comment sait-on que le même mouvement puisse se répéter dans les mêmes circonstances ? Ici intervient la seconde raison : les multiples mesures du temps fondées les unes sur l’astronomie, d’autres sur l’isochronisme des petites oscillations, d’autres sur la radioactivité, l’électricité, etc. convergent les unes avec les autres selon une cohérence croissante et fournissent ainsi des articulations toujours plus précises au cercle qui les englobe. Ces deux réponses reviennent d’ailleurs au même, car la causalité ne nous est point connue autrement que par la convergence interne des coordinations que nos opérations nous permettent d’établir entre les phénomènes.

Or, la nécessité de faire intervenir la vitesse, pour mesurer le temps, et par conséquent d’en appeler à des éléments empruntés à la réalité extérieure, présente une signification épistémologique qu’il convient de relever. Génétiquement déjà, le temps n’est pas autre chose, comme on vient de le voir, qu’une coordination des vitesses : ce sont les différences de vitesses qui font d’abord obstacle aux évaluations intuitives des simultanéités et des durées et c’est la mise en correspondance des positions occupées par des mobiles de vitesses distinctes qui permet de constituer les relations temporelles qualitatives. Il est donc naturel que ce soient encore les vitesses susceptibles de conservation qui servent de mesure au temps : cette mesure n’est ainsi que le prolongement des correspondances déjà à l’œuvre dans les formes les plus élémentaires de la notion de temps. À proprement parler, il faut même dire que l’intervention de la conservation des vitesses dans la chronométrie ne nous fait pas sortir du temps et constitue la seule raison de son écoulement uniforme : or, la vitesse elle-même étant toujours liée au mouvement d’un objet, doué d’une masse ou possédant une énergie (même si l’objet dont il s’agit perd ses caractères macroscopiques d’« objet » permanent), il en résulte que si le temps dépend des vitesses il dépend à travers elles de l’ensemble des autres notions physiques.

Mais il en est exactement de même pour la mesure des longueurs réelles. Lorsque le géomètre invoque le déplacement pour définir une métrique, il définit le déplacement ou mouvement purement géométrique comme une transformation qui conserve les congruences. Mais comment savons-nous physiquement qu’une longueur déplacée se conserve ? Ici encore il faut invoquer la causalité : « l’idée de longueur absolue dérive du principe de causalité », écrivait p. ex. Lucien Poincaré en 1911 12. Ce qui est une manière de dire que la mesure d’une distance réelle suppose toute la physique, comme on s’en est mieux aperçu avec la théorie de la relativité.

Génétiquement, cette interdépendance de la mesure du temps et de la notion de vitesse uniforme apparaît nettement dans l’expérience suivante. On présente à des sujets de 4 à 10 ans un bocal pyriforme se vidant par étapes dans un récipient cylindrique, chaque nouvel écoulement aboutissant à un niveau d’eau que l’on marque sur le verre des deux bocaux à titre d’aide-mémoire : le problème est alors de comprendre, les relations entre ces différents niveaux descendants (bocal supérieur) et ascendants (bocal inférieur) et l’écoulement du temps. Or, une fois construits (grâce aux opérations 1 à 5) l’ordre de succession temporelle et l’emboîtement qualitatif des durées (non sans être obligé de vaincre toutes les difficultés signalées au § 2) le sujet en arrive spontanément vers 8 ans à juger de l’égalité des durées successives entre les états A, B, C, etc. (correspondances entre les niveaux du bocal supérieur et ceux du bocal inférieur) d’après l’égalité des différences de niveau dans le bocal cylindrique 13. Il justifie la chose en invoquant le fait qu’il s’agit de mêmes quantités d’eau s’écoulant aux mêmes vitesses (et cela quoique le changement de niveau soit beaucoup plus rapide dans le bocal cylindrique que dans le bocal pyriforme). L’isochronisme des durées successives est ainsi constitué, sur le terrain macroscopique, par la répétition d’un même « travail », donc par une opération de déplacement (ici l’écoulement de l’eau) jointe à une partition des espaces parcourus (découpés ici en étages superposés), ce qui est conforme au principe de toute mesure (voir chap. II § 8). Autrement dit, l’itération de l’unité de temps étant due aux parcours, par un mouvement de vitesse uniforme, d’une suite d’intervalles spatiaux équivalents, ces unités représentent une fusion du déplacement et de la partition comme dans le cas de la mesure spatiale : seulement, tandis que le déplacement intervenant dans la mesure d’une grandeur géométrique est un mouvement sans vitesse, le déplacement constitutif de l’unité temporelle est un mouvement physiquement caractérisé par une vitesse.

Mais, du point de vue de la genèse des opérations, l’intérêt des observations que l’on peut faire au moyen de ce dispositif est surtout de mettre en évidence la condition sine qua non non seulement de la mesure du temps, mais même de la structuration qualitative de l’ordre temporel et de la durée : c’est la réversibilité nécessaire des opérations temporelles ! En effet, l’ordre des événements n’est compris qu’à partir du moment où il peut être déroulé dans les deux sens. On dit souvent que le temps est irréversible, mais ce sont les événements comme tels, c’est-à-dire le contenu du temps si l’on peut dire, qui sont impossibles à reproduire physiquement en sens inverse de leur sens d’orientation causale. Quant au temps. considéré à titre d’opérations reliant par la pensée ces événements entre eux il est asymétrique (c’est-à-dire que l’ordre A → B n’équivaut point à l’ordre B → A), mais essentiellement réversible, c’est-à-dire que pour reconstituer l’ordre (A → B) il faut d’abord remonter de B à A selon la relation (B ← A) : on s’en aperçoit en constatant combien les jeunes sujets, dont la pensée intuitive demeure irréversible, éprouvent de difficulté à reconstituer l’ordre des niveaux successifs dessinés sur des cartons que l’on fait sérier après les avoir mélangés. Il en est de même des emboîtements de durées, qui ne sont compris qu’à partir du moment où le déboîtement est possible, sous la forme de la soustraction d’une durée partielle par rapport à la durée totale. Mais c’est surtout à propos de la mesure que la nécessité absolue de la réversibilité opératoire est visible : pour comparer deux durées successives, il est, en effet, indispensable de comprendre que la valeur de l’unité choisie reste la même selon qu’il s’agit d’un temps passé, présent, ou à venir encore. Or, c’est précisément ce retour au passé qui est la grande difficulté pour les jeunes enfants : lorsqu’on leur demande p. ex. s’il a fallu plus ou moins de temps pour faire couler l’eau du niveau 1 au niveau 2 ou du niveau 4 au niveau 5, ils répondent qu’on n’en peut rien savoir, parce que, quand l’eau est en 5, elle a quitté depuis bien longtemps les niveaux 1-2, et qu’on ne peut pas la faire remonter pour comparer ! Et cependant les marques des niveaux successifs sont là à titre de témoins : la perception irréversible des événements successifs s’oppose ainsi à l’opération réversible, et c’est seulement une fois acquise la réversibilité des opérations intellectuelles que les groupements temporels de caractère opératoire (infralogique) et la mesure elle-même deviennent possibles. La construction du temps est donc un bel exemple de collaboration entre les opérations réversibles du sujet et les processus irréversibles de l’objet.

IV. Le temps psychologique

Les opérations qualitatives et métriques que nous venons de décrire en ce qui concerne le temps physique se retrouvent toutes dans le temps psychologique ou durée intérieure, et c’est par un pur préjugé anti-intellectualiste que l’on a voulu opposer l’une à l’autre ces deux réalités temporelles étroitement solidaires. Cette solidarité n’a d’ailleurs rien de surprenant, puisque l’action propre est caractérisée, comme les modifications du temps physique, par des vitesses ou « puissances » et des travaux accomplis, et que le temps psychologique constitue donc une coordination des vitesses de l’action comme le temps physique est une coordination des vitesses extérieures.

On retrouve à cet égard, dans la constitution du temps psychologique comme dans celle du temps physique, les trois paliers de la pensée intuitive ou prélogique, des opérations logiques (ou infralogiques) et des opérations métriques elles-mêmes.

L’intuition préopératoire se manifeste dans les illusions des estimations auxquelles la durée psychologique donne lieu : une heure de travail lent et fastidieux paraît plus longue qu’une heure de travail rapide, parce que, à l’introspection, non seulement le temps est inversement proportionnel à la vitesse, mais encore ce rapport inverse est accentué conformément aux mécanismes de contrastes dus à la loi des centrations relatives dans les domaines perceptif et intuitif. Inversement, dans le souvenir, le temps rempli paraît plus long parce qu’il est alors jugé au travail accompli indépendamment de la vitesse oubliée.

Mais si ces contractions ou dilatations de la durée intérieure sous l’effet combiné de la vitesse des actions et des centrations ou régulations perceptivo-intuitives sont d’observation banale on a moins souvent insisté sur l’appareil opératoire (logique ou infralogique) indispensable à la construction du temps psychologique. Tout d’abord, en ce qui concerne l’ordre des événements, la mémoire réelle est loin de présenter cet enregistrement régulier, et spontanément ordonné, des souvenirs que postulent la mémoire bergsonienne comme d’ailleurs la mémoire freudienne : l’ordre des souvenirs se construit, au lieu d’être donné tout fait, à cette construction suppose les mêmes opérations de sériation que l’ordre propre au temps physique. Quant à l’emboîtement des durées, si nous appelons a la durée s’écoulant entre les événements intérieurs A et B, a’ la durée entre B et C (selon l’ordre de succession ABC), il est aussi certain dans le temps psychologique que dans le temps physique que a + a’ = b et que a < b. Ces opérations sont transitives, associatives et réversibles pour la durée intérieure comme pour celle des phénomènes externes.

Enfin, qu’il existe une métrique du temps intérieur, c’est-à-dire une métrisation rendue possible par la répétition de certains mouvements (en particulier phoniques), effectués à une vitesse constante (et cela indépendamment de toute spatialisation scientifique et en fonction de la seule « intuition » créatrice des poètes et des musiciens), c’est ce que la « métrique » de n’importe quel système de vers ou de n’importe quel chant suffit à elle seule à démontrer : la cadence des vers de l’Iliade et le rythme d’une cantilène constituent un tel système d’opérations temporelles impliquant l’itération d’une unité de mesure (syllabes « longues » et « brèves » ou « longueur » des notes) et un physicien contemporain est allé jusqu’à déterminer les « groupes » liés aux sons et au temps qui interviennent dans le langage musical 14.

V. La métrique relativiste

Que le temps soit, dès l’origine et à tous les niveaux, sous sa forme psychologique aussi bien que physique, une coordination des vitesses soumise à l’intuition primitive de la vitesse elle-même, il s’ensuit que toutes les modifications survenant dans nos idées sur la vitesse ne peut qu’entraîner une transformation de notre notion de temps. Tant que les vitesses n’apparaissaient pas comme bornées par un maximum, et que, aux vitesses mesurables, s’ajoutait l’existence supposée d’une vitesse infinie, celle de l’attraction universelle, le temps devait être considéré comme absolu. Les opérations, logiques d’ordre et d’emboîtement, des durées semblent en effet, assurer au temps un caractère commun à tous les phénomènes, donc un caractère homogène, pour autant, du moins que l’action peut suivre les objets et sérier les événements qui s’y rapportent (ceci par opposition à l’échelle microphysique) 15. Quant à son écoulement uniforme, il résulte de l’emploi d’une métrique paraissant disposer de la gamme de toutes les vitesses possibles. Mais à partir du moment où les mesures de Michelson et Morley, ont montré le caractère privilégié de la vitesse de la lumière et son isotropie complète, les raisons génétiques elles-mêmes qui rattachent l’idée du temps à celle de la vitesse imposaient une modification solidaire de ces deux notions à la fois. C’est cette refonte des notions physiques essentielles, en fonction des idées de temps et de vitesse qu’Einstein a effectuée avec l’éclat que l’on sait 16.

Qu’un observateur immobile, par rapport à une source lumineuse, ou qu’un observateur s’avançant à une grande vitesse dans la direction de cette source trouvent, en mesurant tous les deux la vitesse de la lumière, la même valeur de 300 000 km à la seconde, indépendamment de la différence de leurs points de vue, cela ne peut, en effet, s’interpréter que de trois manières : ou bien ils sont victimes d’une erreur de mesure (c’est-à-dire que le fait expérimental de la constance de la vitesse de la lumière est illusoire), ou bien il faut renoncer à toute composition des vitesses, ou enfin il faut admettre que l’horloge de l’observateur mobile marche plus lentement et qu’une seconde indiquée sur son cadran comporte une durée dilatée par rapport aux unités de temps marquées sur l’horloge de l’observateur immobile. Or, non seulement le fait de la constance de la vitesse de la lumière indépendamment des mouvements de l’observateur s’est vérifié de la manière la plus précise, mais encore, comme Poincaré y a insisté d’emblée, un tel résultat est dans la logique même du principe de la relativité de la mécanique classique : il signifie que l’éther demeure immobile par rapport à n’importe quel observateur, contrairement aux propriétés qu’on lui prêtait par ailleurs. D’autre part, renoncer à toute composition des vitesses rend tout raisonnement impossible. Il ne restait ainsi qu’à admettre la dilatation de la durée, en fonction de la vitesse dont est animé le système de l’observateur.

Or, en quoi cette dilatation a-t-elle pu paraître gênante pour l’esprit ? Ce n’est donc pas qu’elle comporte un semblant de contradiction logique, puisque le raisonnement le plus simple l’impose, sitôt admise l’isotropie complète de la lumière. Le malaise vient uniquement de ce qu’elle contredit notre intuition courante. Mais c’est ici que le point de vue historique et génétique est de nature à nous renseigner sur le peu de confiance qu’il convient d’attribuer à l’intuition, laquelle demeure toujours relative à un niveau mental déterminé. C’est ainsi que la relativité même du mouvement, qui, depuis Galilée, nous empêche de décider, au moyen des seuls mouvements internes d’un système, si ce système est au repos ou en mouvement rectiligne et uniforme heurtait l’intuition de la même manière avant que l’on comprenne en quoi elle explique précisément que nous ne sentions pas les mouvements dont est animée la terre. La correction que la théorie de la relativité demande à notre intuition du temps n’est donc qu’une extension de cette correction déjà imposée par la cinématique galiléenne. D’autre part, l’effort de coordination que cette notion de la relativité de la durée exige de notre part pour ajuster les uns aux autres les points de vue des observateurs entraînés à des vitesses différentes n’est que le prolongement de l’effort de coordination qu’il a déjà fallu à l’enfant pour relier en un seul temps commun les durées hétérogènes qu’il attribuait à des mouvements de vitesses différentes. Si paradoxal que cela paraisse, la durée relative et les temps propres de la théorie einsteinienne sont ainsi au temps absolu ce qu’est celui-ci aux temps propres ou locaux de l’intuition enfantine (ainsi qu’au temps propre dont Aristote a fait l’hypothèse en des passages que l’on interprète parfois bien à tort comme annonçant la relativité moderne). Dans les deux cas, en effet, le temps apparaît comme une coordination des vitesses et le passage des vitesses incoordonnables aux vitesses coordonnées grâce à un temps commun homogène et uniforme est une première étape de la transformation des faux absolus égocentriques en relations objectives, qui caractérise également le passage du temps absolu (avec possibilité de vitesses infinies) au temps relatif lié à une coordination plus précise des vitesses.

Ceci nous conduit à la simultanéité. S’il existe une vitesse maximum, et qui se révèle constante quel que soit le point de vue d’où on la mesure, il est clair, pour les mêmes raisons, que la simultanéité à distance sera relative à la vitesse du système qui entraîne l’observateur. La simultanéité des événements ayant pour siège des lieux voisins n’en sera pas altérée, pas plus que l’ordre des événements : de deux événements A et B paraissant successifs d’un point de vue (1), B ne sera jamais déterminé comme ayant précédé A d’un point de vue (II), mais tout au plus comme lui étant simultané. Mais dans le cas de deux événements à localisations distantes, on ne pourra plus parler de simultanéité absolue. Or, ici à nouveau, la genèse même de la notion de simultanéité rend cette correction de nos intuitions extrêmement naturelle. Du moment que, à quelques centimètres de distance déjà, l’enfant ne croit pas à la simultanéité des arrêts de deux mobiles de vitesses différentes, c’est donc que la notion de simultanéité est construite, en fonction des mouvements et des vitesses, et non pas donnée en elle-même. Elle se déduit d’un échange de signalisations, qui débute dès l’activité perceptive et aboutit, sur le plan opératoire, à caractériser deux événements localisés en A et C, tels qu’un observateur placé à mi-chemin, en B, puisse recevoir des signaux de A et de C à mêmes vitesses et dans le même temps. Seulement si, dans la composition de ces mouvements, intervient à nouveau la constance de la vitesse relative de la lumière, la notion de simultanéité devient relative aux vitesses ; mais c’est pour de nouvelles raisons, tenant cette fois au mouvement des systèmes qui entraînent l’observateur ou le laissent immobile, et non plus seulement à la vitesse des mobiles eux-mêmes.

L’explication générale des transformations de la notion de temps est donc à chercher dans la composition des vitesses. Au niveau intuitif de caractère préopératoire (p. ex. chez l’enfant d’avant 7-8 ans ou chez le primitif, etc.) le sujet n’a pas la notion de vitesse en tant que rapport entre l’espace parcouru et le temps, et ne possède que l’intuition du dépassement : d’où l’absence d’un temps commun aux mouvements de vitesses différentes. Au niveau des opérations concrètes, il parvient, par une mise en correspondance des points successifs des diverses trajectoires, à la notion d’un temps homogène et uniforme, et par cela même à une définition de la vitesse en tant que rapport (v = e/t), mais sans savoir encore ni mesurer la vitesse ni composer des vitesses relatives entre elles, d’où l’absence de toute relativité du mouvement. Au niveau des opérations formelles, la composition additive des vitesses (w = v + v’) devient possible et rejoint ainsi (avec l’accélération du développement mental due à l’éducation) la cinématique galiléenne, laquelle aboutit elle-même à la relativité du mouvement et à la consolidation du temps absolu. Enfin, avec l’intervention de la constance de la vitesse de la lumière, la composition des vitesses de mouvements orientés dans le même sens devient w = [v + v’]/[1 + (v ∙ v’/c2)] (où c = la vitesse de la lumière), et ce rapport implique la relativité des durées et des simultanéités. D’une extrémité à l’autre de ce développement, la construction du temps à l’échelle des phénomènes macroscopiques est donc subordonnée à celle de la notion de vitesse.

Quant à ce que deviennent les notions temporelles à l’échelle microphysique (voir chap. VII), il est d’un grand intérêt de constater qu’avec la disparition des notions d’objet permanent, (donc de mobile au sens macrophysique), et de mouvements caractérisés simultanément par les positions et les vitesses, la notion du temps se transforme de façon bien plus fondamentale. Liée aux changements d’« états » (d ψ) et à leur rapport avec l’énergie totale (ℋψ), la durée semble ainsi se libérer de la vitesse : mais c’est que les notions de trajectoire et de vitesse perdent elles-mêmes leur signification macrophysique, et sont alors remplacées, dans leur fonction chronogène, si l’on peut dire, par les relations beaucoup plus générales de changement d’état et d’énergie totale. En microphysique encore plus qu’ailleurs, le temps ne saurait donc être atteint ni mesuré directement : il est construit, comme toujours, et consiste essentiellement en un rapport élaboré entre des termes eux aussi construits opératoirement. L’un des termes de ce rapport joue le rôle de ce que sont les espaces parcourus ou changements de position pour le temps macroscopiques : ce sont les changements d’état, lesquels constituent l’ordre des événements. Quant à l’écoulement du temps, il est assuré par l’autre terme du rapport d t = d ψ/ℋψ, c’est-à-dire par l’énergie totale qui détermine le rythme des changements d’état. Malgré le bouleversement profond des notions, dû, comme nous le verrons, au fait que les représentations microphysiques sont liées à la limite de notre action possible sur l’objet, le temps demeure donc, en ce domaine comme dans les précédents, un rapport conditionné à la fois par les opérations du sujet et par les changements inhérents à l’objet.

VI. Conclusion : temps et espace

Les faits qui précèdent (I à V) montrent suffisamment pourquoi la mesure du temps, comme celle de l’espace réel, constitue une opération physique, c’est-à-dire relative à des objets différenciés, caractérisés par leurs qualités de vitesse, de masse, etc. ; elle s’oppose ainsi à la métrique propre à la géométrie pure (c’est-à-dire formalisée), qui est indépendante des objets particuliers et ne relève que de la coordination la plus générale des actions (et porte par conséquent sur des objets idéaux aussi bien que réels). La question qui se présente alors est de savoir pourquoi à l’espace réel, c’est-à-dire physique, correspond un espace entièrement déductif dont les progrès sont indépendants de l’expérience, tandis que cette ou ces « géométries » mathématiques ne sont pas doublées d’une « chronométrie » pure, au sens d’une théorie déductive du temps et que la seule chronométrie féconde demeure une science expérimentale et physique, c’est-à-dire un chapitre spécial de la cosmométrie.

Il semble cependant, au premier abord, que les relations temporelles de durée et surtout d’ordre de succession, appartiennent à la coordination générale des actions au moins autant que les relations spatiales de voisinage et d’ordre. Il n’est pas possible, en effet, de déplacer un objet de A en C par l’intermédiaire de la position B sans que les trois positions A, B et C soient conçues comme successives dans le temps autant que dans l’espace, ce qui faisait dire à Poincaré (à propos précisément du groupe des déplacements) que le temps est antérieur à l’espace. De même, la coordination des moyens et des buts au sein de tout acte d’intelligence suppose, à titre de coordinations réelles l’avant et l’après temporels en plus de la succession logique des prémisses et des conclusions. Il intervient donc un élément de temps dans la coordination même des actions.

Dira-t-on simplement que ces éléments temporels inhérents à la coordination des conduites ne peuvent se constituer en un système achevé sans l’intervention des vitesses, c’est-à-dire des mouvements physiques extérieurs et des objets servant de points d’application aux actions, tandis que la coordination spatiale donne lieu à la construction de « groupes » fermés indépendamment de leur application ? Mais ce n’est également qu’en manipulant des objets réels et non pas en s’exerçant dans le vide que les coordinations spatiales aboutissent à la construction d’un espace cohérent. C’est même pour cette raison essentielle que les notions physiques se construisent simultanément avec les notions logico-mathématiques : les coordinations les plus générales des actions ne se constituent qu’en coordonnant des actions portant sur les objets eux-mêmes, donc des actions physiques, et c’est par un processus de différenciation graduelle que les coordinations sont réfléchies et formalisées comme telles, tandis que les actions particulières se spécialisent toujours plus en fonction des objets. C’est pourquoi l’enfant construit simultanément la géométrie expérimentale des objets réels et la géométrie de sa propre action (donc des coordinations de l’action, pendant que celle-ci s’applique aux objets) et ces deux géométries, d’abord indifférenciées, ne se dissocient que très lentement en une géométrie physique et une géométrie mathématique. Il serait donc absurde de prétendre que la coordination des actions aboutit à la construction mathématique indépendamment de son exercice au cours des actions particulières s’appliquant aux objets extérieurs, tandis que le temps résulterait d’emblée de ces dernières actions.

La différence entre le temps et l’espace est donc à chercher dans le processus même de cette application des actions ou des opérations aux objets extérieurs : dans le cas de l’espace, la coordination des actions suffit, par son exercice au cours des actions particulières, à assurer la construction des structures sans emprunter à titre de matériaux les propriétés des objets comme tels (même lorsque ces propriétés suggèrent à l’esprit de nouvelles constructions) ; au contraire, dans le cas du temps, l’abstraction à partir de la coordination des actions ne suffit pas à la construction des structures et celles-ci empruntent aux objets certains caractères que le sujet abstrait de ces objets eux-mêmes.

En effet, s’il est exact que la coordination des actions suppose un élément de succession temporelle, cet élément n’est pas dissociable sans plus de la succession spatiale des mouvements ou de la succession logique (ou de l’ordre des moyens et des buts), c’est-à-dire des facteurs qui, une fois abstraits des coordinations initiales et regroupés en opérations, engendreront la succession ou l’ordre logico-mathématiques : pour donner lieu à une succession spécifiquement temporelle, ces éléments abstraits de l’action devront être mis en relation avec des éléments abstraits de l’objet sur lequel cette action porte, c’est-à-dire avec les facteurs de vitesse.

Mais pourquoi la vitesse elle-même n’appartient-elle point à la coordination générale des actions et implique-t-elle l’intervention de l’expérience et de l’objet ? C’est qu’une vitesse est ou bien inertiale ou bien sujette à des accélérations variées ; positives ou négatives : supposant ainsi l’intervention des notions de masse ou de force, la vitesse est solidaire de l’ensemble des relations physiques. Quant à l’expérience interne de la vitesse (mouvements du corps propre et régulations de freinage ou d’accélération), elle consiste précisément en une expérience comme une autre, comparable à l’expérience externe et revenant à considérer le corps propre et ses actions comme un objet parmi les autres ; en complète opposition avec les notions logico-mathématiques (classes, nombre, etc.) qui résultent de l’activité du sujet et non pas d’une expérience intérieure, la vitesse des actions propres ne constitue pas un résultat de l’activité du sujet, mais un caractère de ses actions elles-mêmes considérées comme objet. Bien entendu, l’expérience intérieure de la vitesse ou du temps n’est pas plus immédiate ni plus passive que l’expérience externe : elle suppose comme l’expérience extérieure une interprétation, donc une organisation ou une reconstruction. Mais elle est une expérience consistant à extraire un certain donné de son objet, par opposition aux activités logico-mathématiques qui se coordonnent elles-mêmes en s’exerçant sur l’objet.

C’est de ce point de vue que la différence entre l’espace et le temps apparaît clairement. Le voisinage de deux éléments spatiaux peut être imposé par l’objet, comme c’est le cas dans la perception, où le sujet prend acte du voisinage physique de deux parties d’une même figure. Mais outre le fait que ce voisinage physique est toujours relatif à une certaine échelle d’observation, donc à l’action du sujet, celui-ci parvient à construire la notion du voisinage de deux points ou emplacements vides d’objet, et ce voisinage opératoire et formalisé dérive alors directement des coordinations entre actions qui intervenaient déjà dans la construction du rapport de voisinage entre objets ou parties d’objets physiques. Quant au voisinage temporel entre deux événements, il est lui aussi relatif en partie à l’action du sujet qui les enregistre à une certaine échelle d’observation. Mais, peut-on abstraire de cette action la notion d’un voisinage entre les moments d’un temps qui serait vide de tout événement ? Non, car ce temps sans vitesses ni contenu irréversible se réduirait au déplacement spatial.

L’ordre spatial donne lieu aux mêmes réflexions par rapport à l’ordre temporel. Un ordre de succession physique est à la fois relatif aux objets parcourus et au sujet qui le parcourt, mais le sujet, étant capable de placer les objets dans un certain ordre, et étant même obligé de coordonner ses propres actions selon un certain ordre pour engendrer celui des objets sur lesquels il agit, est également apte à ordonner les points idéaux d’une ligne construite par opérations formelles dans un espace vide d’objets. Or, si la succession temporelle d’une suite d’événements physiques suppose de même l’intervention des données objectives et celle du sujet qui les ordonne, celui-ci ne saurait ordonner les moments d’un temps vide : un espace vide d’objets réels peut, en effet, être peuplé de formes idéales représentant les actions ou les opérations possibles du sujet, tandis qu’un temps vide ne saurait être meublé d’événements idéaux susceptibles d’être ordonnés avec nécessité, faute de pouvoir déduire les vitesses (déterminant leurs interférences), autrement qu’en s’appuyant sur les lois expérimentales.

La géométrie projective est issue psychologiquement de la coordination des points de vue, mais, même en dehors de tout point de vue réel (c’est-à-dire physique), on peut déduire les projections et les sections par une suite de correspondances idéales (les « homologies » et les « réciprocités ») qui expriment la coordination entre les opérations possibles du sujet. Or, le temps physique suppose, lui aussi, un ensemble de correspondances entre les mesures des divers observateurs situés à des points de vue distincts : mais la coordination entre ces points de vue ne peut être construite qu’en fonction des lois expérimentales concernant les vitesses et notamment l’invariance de celle de la lumière.

Enfin, c’est dans le domaine métrique que la différence est la plus frappante. L’espace réel ou physique est euclidien ou riemanien, ou même non archimédien, etc., selon les domaines et les échelles d’observation considérés, ce qui suppose une interaction entre les propriétés de l’objet et les coordinations opératoires du sujet. Mais l’espace idéal, vide d’objets réels, construit par la géométrie, peut présenter toutes ces structures, et bien d’autres encore, reliées les unes aux autres selon une hiérarchie de relations logiques. Or, le temps physique peut, de son côté, être absolu ou relatif selon les échelles d’observation, ce qui suppose également une collaboration entre les caractères de l’objet et les schèmes de coordination du sujet. À cet égard, on peut comparer le temps relatif aux géométries non euclidiennes, comme le fait Gonseth : « la construction des univers relativistes a définitivement brisé le caractère de tangible réalité qu’on attribuait à la cinématique classique — comme à l’espace euclidien avant la construction des espaces non euclidiens » 17. Mais il subsiste cette différence essentielle qu’un temps idéal, vide de tout contenu physique, ne serait ni absolu ni relatif sans une détermination de vitesses. Sans doute « il arrivera peut-être un jour où les mathématiciens — et peut-être aussi quelques physiciens — trouveront leur plaisir et leur profit à examiner toutes les mécaniques abstraites possibles et à les classer selon les règles de l’axiomatique » 18. Seulement il demeurera sans doute ce fait (à moins de constructions chronométriques toutes nouvelles, et contredisant ce que nous venons de dire au sujet de la science actuelle du temps) qu’il s’agira alors d’axiomatiques portant sur des notions extraites de l’objet autant qu’abstraites à partir de l’action, tandis que les axiomatiques géométriques peuvent être construites au moyen des seules opérations appliquées par le sujet aux objets.

§ 4. Le mouvement et la vitesse

Si la formation des notions de mouvement physique et de vitesse commande la constitution de l’idée de temps, elle fournit également la clef de l’évolution du concept de force. Il convient donc d’accorder à ces notions une attention particulière.

La notion de mouvement est de celles dont les racines plongent le plus profondément dans l’activité du sujet, puisque dès le niveau sensori-moteur ce sont les mouvements propres et les mouvements imprimés aux choses qui engendrent simultanément la notion physique de l’objet et le groupe pratique des déplacements géométriques. Or, dès ses formes les plus élémentaires, le mouvement présente deux pôles, reliés bien entendu de façon continue, mais que l’analyse distingue aisément. Ces deux pôles correspondent à ce que nous avons appelé l’aspect général ou coordination des actions, source des opérations de caractère logique et mathématique, et l’aspect spécial, ou caractéristique d’actes particuliers, source des opérations physiques. Sous son aspect le plus général (celui qui est lié aux coordinations communes à toutes les actions), le mouvement est un déplacement, c’est-à-dire un changement de position ou de « placement ». Il est effectivement un grand nombre d’actions dans lesquelles l’enfant ne s’intéresse qu’au fait d’un certain changement d’ordre, la trajectoire elle-même n’étant considérée qu’en fonction de ce changement de place : c’est, ainsi qu’il sortira un objet d’une boîte pour le mettre en une autre, ce qui consiste à « placer » l’objet d’une certaine manière puis à le « déplacer » pour le replacer ailleurs. D’autre part, il est des actions dans lesquelles le mouvement n’est pas un simple déplacement, mais un acte plus complet, supposant l’effort (donc la vitesse sous la forme d’une accélération) et la durée, en plus du changement de position et de la trajectoire suivie : déplacer un objet lourd ou imprimer un mouvement rapide à une balle sont des exemples de ces actes spécialisés. C’est ce second aspect du mouvement qui nous intéresse ici et qui en constitue les caractères physiques.

Au point de départ de la notion de mouvement (de la notion, par opposition à l’organisation sensori-motrice antérieure à la représentation conceptuelle), c’est-à-dire durant toute la période de la pensée intuitive et préopératoire, le mouvement physique et le mouvement géométrique ne sont pas différenciés l’un de l’autre. Cela ne signifie nullement que l’un dérive de l’autre, mais que les deux pôles de l’action, que nous venons de distinguer par l’analyse, sont encore trop proches l’un de l’autre pour que le sujet lui-même les différencie. Une expérience cruciale permet de le mettre en évidence : il suffit de demander à l’enfant si un chemin rectiligne en pente comporte, en tant qu’espace parcouru et indépendamment du temps et de la vitesse, une longueur plus grande à la montée ou à la descente. Jusque vers 6-7 ans la solution ne comporte aucun doute : le chemin est plus long à la montée, et, lorsque l’enfant accepte la mesure avec une bande de papier, il est étonné de trouver la même valeur dans les deux sens 19. Nous avons constaté de même que la distance est considérée comme plus grande entre le sommet d’un petit arbre et celui d’un arbre plus élevé, que dans l’autre sens. C’est au niveau des opérations concrètes seulement (après 7 ans) que la distance ou la longueur deviennent symétriques. Répétons-le, cela ne prouve nullement que ces notions mathématiques soient extraites du monde physique par une simple abstraction : les notions mathématiques sont déjà données dans l’action exercée par le sujet sur les objets, et l’action les ajoute aux propriétés du monde physique qui s’accordent d’ailleurs toujours avec elles. De même toute notion physique suppose une action qui ajoute également quelque élément aux données de la réalité, mais en les combinant avec d’autres éléments, qui sont extraits de cette réalité. C’est donc à l’intérieur de l’action que s’effectue la différenciation progressive entre ce qui est opération géométrique et opération physique, sans qu’aucune de ces deux sortes d’opérations dérive de l’autre ; les actions ou opérations physiques sont simplement reliées les unes aux autres par les coordinations générales qui engendrent les opérations logico-mathématiques, mais les actions physiques ne dérivent pas de ces coordinations, pas plus que l’inverse, malgré leur indifférenciation relative de départ.

Une fois cette différenciation effectuée, le principal aspect physique du mouvement est constitué par son caractère de vitesse, et le problème, dont nous avons à traiter ici est donc essentiellement celui de la formation de l’idée de vitesse, en subordonnant à cette analyse celle des autres aspects du mouvement réel.

Or, chose importante à noter, la notion de vitesse n’est intervenue que tardivement dans l’histoire de la pensée scientifique. Aristote, écrit H. Carteron 20, définit simplement la vitesse en disant « que le plus rapide est celui qui parcourt un espace égal en un plus petit temps, ou un plus grand espace en un temps moindre. Il connaît donc notre fonction vitesse, mais il est loin de la considérer comme autonome ; il aime mieux définir le τάττον que le τάχος ; l’expression τάχος est souvent liée à un sujet dont elle est considérée comme une qualité ; à ce titre, la rapidité doit être distinguée de la lenteur et n’est pas susceptible de plus ou de moins ; ces deux caractères définissent le régime d’un mouvement, et le régime n’est autre chose que le temps, le lieu et le terme. Toutefois on peut reconnaître en certains passages un effort pour dégager une notion générale de la vitesse : la rapidité et la lenteur se retrouvent dans toutes les espèces de mouvement ; par suite, elles ne constituent des différences spécifiques ni entre les mouvements, ni en un même corps ; de même il y a une vitesse de ce qui est lent… Néanmoins, cette idée de vitesse reste très peu consistante dans l’esprit d’Aristote, et elle ne lui rend aucun service ; on en a une preuve très nette, quand il ne reconnaît plus aux mouvements qu’une dimension, par où ils sont comparables, le temps. Il n’a donc pas formé la notion de vitesse rectiligne uniforme, qu’il utilise implicitement ».

Comment expliquer cet extraordinaire embarras de la physique aristotélicienne et ce caractère tardif de la notion de vitesse ? C’est assurément que le mouvement, lié d’abord à l’effort, est par cela même conçu comme orienté nécessairement vers un but. Cette finalité psychologique a même constitué une notion physique essentielle jusqu’à l’avènement du mécanisme : il n’est pas besoin de rappeler comment, pour Aristote, tout mouvement sublunaire (par opposition aux mouvements circulaires ou « parfaits » des corps célestes) est dirigé vers une fin, qui est l’état de repos assigné par le lieu propre du mobile. Or, il est évident que si la nature initiale du mouvement physique tient à un effort dirigé vers un but, la considération de la vitesse demeure englobée dans celle de l’effort : celui-ci consiste psychologiquement, comme nous y insisterons à propos de la notion de force, en une accélération de l’action et il implique ainsi un élément de vitesse, mais soumis à un réglage intentionnel, donc à la finalité de l’acte.

Mais il y a plus. Si nous sommes mal renseignés sur l’histoire primitive de la notion de vitesse, nous pouvons suivre sa formation chez l’enfant, et constater alors que la considération du but ou du terme des mouvements conditionne précisément l’intuition élémentaire de leurs vitesses. Le mouvement, tout d’abord ; est conçu essentiellement comme un élan intentionnel, tendu vers une fin qui est son point d’arrivée. Mathématiquement, d’autre part, c’est aussi son point d’arrivée qui le détermine d’abord, indépendamment de sa trajectoire. P. ex. les jeunes sujets, en présence de deux chemins rectilignes et parallèles, mais dont le point de départ de l’un est décalé par rapport à celui de l’autre, estiment que les mobiles ont parcouru le « même long chemin » lorsqu’ils s’arrêtent l’un en regard de l’autre : c’est donc la coïncidence des points d’arrivée indépendamment de l’ordre de succession spatiale des points de départ et de la longueur des trajets, qui détermine l’égalité des déplacements. Autrement dit, l’intuition de l’ordre prime d’abord celle des trajectoires, et cet ordre de succession ne s’applique d’abord qu’aux points d’arrivée étant donné le caractère finaliste de la notion initiale du mouvement : plus précisément l’aspect mathématique et l’aspect physique du mouvement sont initialement indifférenciés, comme nous l’avons vu tout à l’heure, et cela parce que l’intuition de l’ordre, qui suffit aux petits pour caractériser les placements et déplacements géométriques, s’applique également à la succession des moyens et des fins, c’est-à-dire aux buts des élans intentionnels qui caractérisent d’abord l’aspect physique des mouvements. — Or, chose intéressante, il en est exactement de même des vitesses, et c’est ce qui permet de suivre pas à pas comment la notion physique de vitesse se différencie peu à peu de la notion géométrique du déplacement.

L’intuition élémentaire de la vitesse repose, en effet, aussi sur une notion d’ordre : c’est, au début, l’intuition du dépassement, le plus rapide de deux mobiles étant simplement celui qui parvient à dépasser l’autre 21. Or, si la notion de dépassement impliquera, tôt ou tard, une coordination temporelle et se meublera ainsi d’un contenu physique en plus de l’idée d’élan, ou d’effort, propre à tout mouvement, il est à noter que, sous sa forme la plus fruste, cette notion commence par s’appuyer sur les seules coordinations générales (donc logico-mathématique) d’ordre spatial : p. ex. si un mobile parti de plus loin qu’un second arrive presque à le rattraper, le second est quand même censé être plus rapide et le dépasser ; ou encore, lorsque deux mobiles parcourent l’un en regard de l’autre deux pistes circulaires concentriques de longueurs très inégales, les jeunes sujets prétendent que les deux mobiles ont la même vitesse, parce qu’aucun des deux ne dépasse l’autre (ou que celui parcourant la petite piste est plus rapide parce qu’il pourrait arriver plus vite, c’est-à-dire dépasser l’autre). Bref, l’intuition du dépassement qui est à la source de la notion de vitesse, commence par ne reposer que sur l’ordre spatial des points d’arrivée, c’est-à-dire sur une coordination générale semblable à celle qui constitue l’idée de déplacement.

Mais, tôt ou tard, l’intuition du dépassement s’articule, et cette articulation fait appel à un contenu plus différencié de l’ordre spatial que les simples notions d’élan dirigé vers un but, communes à tous les mouvements. Il y a articulation de l’intuition sitôt que, à la pure constatation de l’ordre des points d’arrivée s’ajoute une mise en relation de ceux-ci avec les points de départ et surtout une anticipation ou une reconstitution intuitives permettant soit de prévoir ce qu’aurait été la suite des deux mouvements en cas de prolongement au-delà de leur arrêt, soit de comparer les mouvements en cas de directions contraires sur des trajectoires parallèles ou des trajectoires non parallèles. En effet, on constate que, avant d’être capable de concevoir la vitesse comme un simple rapport entre le temps et l’espace parcouru, l’enfant se borne à généraliser l’idée du dépassement en reportant en pensée l’un des trajets comparés sur l’autre ou en prolongeant en pensée les mouvements perçus : il en arrive ainsi à des jugements exacts fondés sur ce que l’on pourrait appeler des dépassements virtuels 22, Or, il est clair que le dépassement, ainsi généralisé, implique alors un élément physique, emprunté aux objets eux-mêmes et non plus simplement une coordination générale portant sur l’ordre spatial des points d’arrivée envisagés à titre de but ou d’état de repos final. D’une part, en effet, si deux mobiles A et B se trouvent, d’abord, dans l’ordre AB et, ensuite, dans l’ordre BA, c’est que l’un avait plus d’« élan » que l’autre, etc. D’autre part, l’inversion de l’ordre spatial n’implique pas seulement une différence dynamique, mais une coordination temporelle.

À cet égard, le progrès décisif dans la direction d’une mise en relation entre l’espace parcouru et le temps (donc dans la direction de la vitesse conçue comme un rapport spatio-temporel et non plus simplement comme un rapport d’ordre ou de dépassement) est dû à une correspondance établie entre points toujours plus nombreux des itinéraires suivis par deux mouvements distincts. En généralisant l’idée de dépassement, le sujet en vient, pour comparer deux vitesses, à ne plus considérer seulement les points mêmes de dépassement, mais à mettre en correspondance n’importe lequel des points successivement parcourus par l’un des mobiles avec les points synchronisés du chemin parcouru par l’autre. C’est cette mise en correspondance qui constitue à la fois les « états » temporels et leur succession chronologique (dont nous parlions au § 3 sous 1), c’est-à-dire le temps, lequel est donc au sens propre une coordination des vitesses, et la notion de vitesse en tant que rapport entre l’espace parcouru et la durée. Nous rejoignons ainsi le niveau atteint par les opérations qualitatives constitutives du temps (voir § 3), c’est-à-dire le niveau des opérations concrètes (7-8 ans).

Mais, si la vitesse devient de la sorte un rapport entre le temps et l’espace parcouru, par le fait même que le temps achève à ce niveau son élaboration à titre de coordination des vitesses, il faut bien comprendre qu’il ne s’agit encore que d’un rapport qualitatif, c’est-à-dire à quantités simplement intensives. En d’autres termes, il n’y a pas encore de mesure des vitesses, faute de pouvoir comparer entre elles les vitesses des mouvements successifs ; les seules déterminations exactes sont celles qui portent sur des mouvements partiellement ou totalement synchrones, et dans les quatre seuls cas suivants : 1° de deux mobiles se déplaçant durant des temps égaux, celui qui fait le plus long chemin est le plus rapide ; 2° de deux mobiles parcourant les mêmes chemins celui qui met le moins de temps va plus vite ; 3° celui qui fait plus de chemin en moins de temps va plus vite ; 4° celui qui fait moins de chemin en plus de temps va plus lentement. Mais le cas dans lequel un mobile fait plus de chemin en plus de temps (ou moins de chemin en moins de temps) reste indéterminé s’il n’y a pas dépassement, faute d’un calcul possible des proportions appliqué simultanément à l’espace et au temps. Notons qu’Aristote, qui connaissait cependant les proportions géométriques, semble en être resté à cette notion qualitative de la vitesse (ainsi qu’on l’a vu par le texte de Carteron).

C’est seulement une fois achevée cette élaboration qualitative de la vitesse, que la mesure du temps et la conservation de la vitesse deviennent possibles simultanément en s’appuyant l’une sur l’autre. D’une part, la conservation d’un mouvement rectiligne et uniforme s’acquiert par itération d’une unité de distance parcourue A ; A + A ; A + A + A ; etc. et par la constatation (en référence avec un autre mouvement parcourant le même espace total dans le même temps) que la permutation des segments A1 ; A2 ; A3 ; etc. ne modifie pas le rapport entre l’espace parcouru et le temps : le parcours de l’unité A devient ainsi à la fois unité de temps et principe de quantification de la vitesse uniforme 23. Quant à la mesure de la vitesse des mouvements en général (successifs aussi bien que simultanés), elle repose à la fois sur cette mesure du temps et sur l’intervention des proportions sous la forme e1/e2 = t1/t2.

Enfin, au niveau des opérations formelles (11-12 ans), une découverte essentielle pour l’évolution des notions de vitesse et de mouvement est faite par l’enfant normal : celle de la composition des vitesses relatives. On place, p. ex., une coquille d’escargot sur une planchette et à partir d’un point de repère A on fait avancer la planchette jusqu’en B tandis que l’escargot fait lui-même sur la planche un trajet égal à la même vitesse. Les sujets de 11-12 ans, tout en ne voyant pas simultanément les deux trajets, réussissent fort bien à comprendre que l’escargot parcourra ainsi 2 AB s’il marche dans le même sens et demeurera sur place s’il marche en sens inverse : d’où w = v + v’ et w = v − v’ selon les directions. Ils comprendront en outre diverses combinaisons des mouvements possibles, tandis que les jeunes sujets ne parviennent à aucune composition, faute de pouvoir donner au mouvement relatif un système de référence lui-même en mouvement.

Or, il arrive souvent en de telles expériences que le sujet découvre spontanément la relativité du mouvement : « c’est comme si la route s’en allait en arrière quand il avance », etc. 24 À ce niveau, le sujet cesse donc de penser avec Aristote qu’un voyageur assis sur un navire est immobile en soi 25, parce qu’il cesse de lier le mouvement à la seule activité du sujet pour en faire un rapport eu égard aux points de repère et aux axes de référence.

Telle est, dans les grandes lignes, l’évolution des concepts de vitesse et de mouvement physique. Or, elle témoigne, comme l’évolution de la notion de temps, de l’existence de deux ; processus dont l’importance est à souligner du point de vue épistémologique. En premier lieu, si ces notions supposent dès le départ quelque élément lié à l’expérience des actions propres et aux propriétés physiques des objets sur lesquels s’exercent ces actions (effort et résistance, élan et finalité, continuation de l’action, etc.), elles sont néanmoins dominées dès l’abord par les coordinations générales de l’action sous leur forme en particulier spatiale : c’est l’intuition de l’ordre qui commande d’abord le temps et le mouvement, sous la forme d’une sériation des événements et des positions, et la vitesse elle-même, sous la forme du dépassement. Ce n’est que peu à peu que les coordinations spécifiques, spéciales au mouvement physique, à la vitesse et au temps, se différencient des coordinations générales de caractère spatial, mais tout en leur demeurant sans cesse subordonnées. Nous sommes ainsi en présence d’un premier exemple d’un processus de différenciation entre les coordinations logico-mathématiques et les actions physiques coordonnées par elles, réciproque de ce que nous avons vu à propos des notions mathématiques. Nous avons constaté, en effet (chap. III § 7), que les notions mathématiques commencent par être indifférenciées des notions physiques (p. ex. le groupe des déplacements porte d’abord sur des déplacements réels, à vitesses finies et se succédant dans le temps), par le fait que les premières résultent des coordinations générales de l’action et les secondes des actions particulières ou spécialisées, coordonnées par les premières. Il en résulte que les notions mathématiques procèdent d’une abstraction à partir de l’action, abstraction due à une prise de conscience progressive des coordinations comme telles et que provoque la différenciation croissante entre elles et les actions physiques particulières qu’elles coordonnent. Réciproquement, nous voyons maintenant cette même différenciation aboutir à dissocier graduellement les notions physiques de vitesse et de temps des coordinations spatiales qui les dominent d’abord avec excès et de façon déformante, puis les coordonnent simplement dans la suite.

Quant aux intuitions et notions physiques ainsi différenciées des coordinations initiales de l’action, elles obéissent à un second processus de développement, corrélatif à leur différenciation même : la comparaison et la composition des mouvements sont peu à peu décentrées, eu égard aux termes finaux de ces mouvements, pour donner lieu à une correspondance entre les divers points de leurs trajets respectifs. Autrement dit, cette évolution procède d’un finalisme initial et égocentrique à la continuité rationnelle impliquée dans la composition opératoire : d’où les trois étapes de la constitution de la notion de mouvement, celui-ci étant caractérisé d’abord par son point d’arrivée avec la vitesse conçue comme un simple dépassement, puis par sa trajectoire, avec la vitesse conçue comme une relation (qualitative, puis métrique) entre le temps et l’espace parcouru, et enfin par l’existence des mouvements relatifs composables entre eux, avec composition métrique des vitesses.

C’est en fait le passage du dynamisme finaliste au mécanisme de structure opératoire, qui détermine ainsi cette évolution, en parallèle avec le développement historique qui va de la physique antique à Galilée. La correspondance entre les points des trajectoires avait pourtant été explicitée de la manière la plus précise par les apories de Zénon d’Élée, eu égard auxquelles Aristote marque un recul évident par son retour aux concepts du sens commun. Quant à l’idée d’un mouvement relatif, elle était en germe dans l’hypothèse des atomistes sur la possibilité d’un mouvement local dans le vide. Qu’a-t-il donc manqué à l’Antiquité pour constituer une cinématique et une mécanique rationnelle ? Sans doute une analyse suffisante de l’idée de force. Le caractère primitif de l’idée de vitesse, chez Aristote, ne tient pas seulement à son défaut d’élaboration opératoire et quantitative : il tient aussi, et peut-être surtout, au fait que, dans sa physique comme dans celle de l’enfant, la vitesse est toujours l’expression directe d’une force : le mouvement tend vers un but et procède d’une sorte d’élan. D’où le principe fondamental de la physique d’Aristote, selon lequel la vitesse est directement proportionnelle à la force et inversement proportionnelle à la résistance (résistance due à la masse du mobile ou au milieu environnant : l’air, etc., ce qui implique le plein). Sans résistance, le mobile parviendrait immédiatement à son terme, mais sans force il n’entrerait pas en mouvement ni ne conserverait celui-ci. La force est donc, pour lui, la cause, non pas de l’accélération seulement, mais de toute vitesse, et apparaît elle-même comme le produit de la vitesse par la résistance. Les obstacles au développement de l’idée de vitesse ne dérivent donc pas uniquement du finalisme des mouvements, comme nous l’avons vu en ce § : ils résultent aussi, et sans doute même en majeure partie, de l’idée insuffisamment analysée de force, conçue comme la cause de tout mouvement. Mais, à cet égard comme dans le cas du temps et des vitesses, il y a cercle, car la constitution de l’idée scientifique de la force est due, comme on le sait, à la notion de l’accélération, c’est-à-dire à nouveau à une notion de vitesse.

§ 5. La genèse et les formes préscientifiques de la notion de force

L’élimination du finalisme, au profit de la composition opératoire des mouvements et des vitesses, trouve son exact parallèle dans l’élimination des facteurs subjectifs inhérents aux idées primitives de la force, au profit d’une conception opératoire fondée sur la notion de l’accélération.

Chacun s’accorde à chercher le point de départ de l’idée de la force dans l’expérience que nous avons de notre effort musculaire, composante essentielle de l’action. Mais, par ailleurs, l’histoire des sciences semble montrer que cette analogie entre la force physique et l’effort musculaire était trompeuse, puisque la notion objective de la force s’est toujours davantage détachée de la force active et substantielle imaginée par Aristote sur le modèle de notre intuition subjective. Faut-il donc admettre que l’action propre a fourni, avec les concepts de mouvement et de vitesse, deux notions que l’histoire a révélées rationnelles, tandis qu’avec l’idée de force elle nous a égarés ?

Cette question a donné lieu aux plus graves malentendus, et il importe de chercher à les dissiper par une comparaison étroite entre les développements divergents ou convergents de ces trois notions et surtout, pour commencer, par une analyse précise de leur psychogenèse respective. En effet, si les notions de mouvement et de vitesse se sont montrées rationnelles tout en émanant de notre action, c’est comme on vient de le voir, parce qu’elles se sont pliées aux conditions d’une dissociation rigoureuse entre ce qui, dans l’action, est opératoire ou source d’opérations possibles (caractérisées par leur composition réversible) et ce qui, dans la même action, est prise de conscience égocentrique, donc inadéquate de la part du sujet : dans le cas du mouvement et de la vitesse, l’élément opératoire est fourni par les coordinations spatio-temporelles, c’est-à-dire par les opérations logico-mathématiques et physiques assurant la mise en relation des déplacements et de la durée, etc., tandis que l’élément de déformation égocentrique est constitué par la finalité et les intuitions qui s’y rapportent, c’est-à-dire par une centration privilégiée et illégitime de la pensée sur le terme final des mouvements. Or, dans le cas de la notion de force, il en va exactement de même et il importe d’effectuer la même dissociation entre les éléments opératoires de l’action et sa prise de conscience subjective et déformante.

Il n’est donc nullement question de nier que la notion de force soit issue de notre expérience de l’effort musculaire ou de l’effort en général. Mais il est épistémologiquement indispensable de distinguer à son sujet le point de vue de l’action objective, source d’opérations possibles, et celui de sa prise de conscience égocentrique, car ces deux points de vue ont effectivement joué chacun leur rôle dans l’histoire de la notion de force, mais des rôles de valeurs respectives opposées. Objectivement, l’effort est une conduite, comme l’a bien montré P. Janet, en se fondant sur les analyses de J. M. Baldwin et de J. Philippe, et c’est précisément une conduite ou une régulation d’accélération : continuer sans plus une action (telle qu’une course à bicyclette) n’est pas un effort, tant que cette action se poursuit toute seule, et cela quelle que soit la vitesse des mouvements en jeu, tandis que faire effort, c’est rajouter un élan à l’action défaillante ou passer d’un rythme donné à un rythme supérieur. Or, c’est précisément cet élément d’accélération de l’action qui correspond à la notion physique de la force.

Par contre, en plus de la « conduite de l’effort », il existe un « sentiment de l’effort », c’est-à-dire une prise de conscience plus ou moins adéquate de la conduite de l’accélération. Or, le rôle qu’a joué le sentiment de l’effort dans la psychologie moderne est extrêmement instructif au point de vue d’une épistémologie de l’action ou de l’opération. Maine de Biran a interprété le sentiment de l’effort (par opposition à la conduite correspondante) comme étant la source, non seulement de la notion de force, mais encore de l’idée de causalité elle-même : le sentiment de l’effort, pensait-il, est lié au courant nerveux efférent, qui va du cerveau aux muscles, et il traduit ainsi directement l’action de notre volonté, c’est-à-dire de la « force » psychique immédiatement appréhendée comme une cause, et même comme la seule cause donnée dans l’expérience pure. Mais William James et les psycho-physiologistes contemporains ont été conduits à inverser les termes du rapport : le sentiment de l’effort est centripète et périphérique, et non pas central, ou centrifuge. Il est l’expression de la résistance sentie par les organes en contact avec l’objet, et c’est par une élaboration dérivée de cette impression périphérique que nous attribuons l’effort à notre moi et à la volonté. Ainsi la prise de conscience attachée à la conduite de l’accélération n’en traduit pas le mécanisme intime, mais seulement le résultat, et cela conformément à une loi générale, selon laquelle la prise de conscience procède de l’extérieur à l’intérieur, c’est-à-dire des aboutissements de l’acte à ses coordinations préalables.

Il y a donc dans l’expérience de la force liée à nos actions, une dualité très comparable à celle que l’on trouve dans l’expérience active du mouvement et de la vitesse : d’une part, l’action comme telle, source d’opérations objectives, et, d’autre part, la prise de conscience subjective, égocentrique et déformante, de l’action. Or, l’action elle-même est ici une conduite d’accélération, source de l’idée rationnelle de la force et liée de près à la notion de vitesse, tandis que la prise de conscience de la force, source de l’idée préscientifique d’une force créatrice et substantielle, est analogue à la prise de conscience initiale du mouvement et de la vitesse, c’est-à-dire à la notion de finalité.

Le parallélisme est donc complet. Et effectivement le sort historique de l’idée initiale de la force substantielle a été semblable à celui de la notion de cause finale en physique, tandis que la permanence des idées de force, fondée sur l’accélération, et d’énergie, fondée sur les transformations de la force, s’est révélée aussi durable, sinon davantage, que celle des idées simples de mouvement et de vitesse. C’est ce qu’il convient de rappeler en deux mots.

Après être née d’une prise de conscience inadéquate de l’effort musculaire, sur le plan sensori-moteur, la notion de force s’est immédiatement liée, sur celui de la pensée intuitive et prélogique, à l’animisme et à l’artificialisme. D’une part, en effet, dans la mesure où le moi, conscient et intentionné, est senti comme cause directe des mouvements propres, toutes les activités et tous les mouvements perçus dans le monde extérieur, sont d’abord assimilés à ce même schème : d’où l’animisme enfantin, qui commence par prêter la vie et la conscience à toute action matérielle externe, puis qui les réserve aux mouvements proprement dits, puis aux mouvements paraissant autonomes (le vent et les astres) et enfin seulement aux animaux et aux hommes. D’autre part, parmi les êtres auxquels le sujet accorde ainsi la vie et la conscience, il en est de particulièrement puissants et forts, qui ont fabriqué tous les autres et leur ont imposé les règles constituant les lois de la nature : ce sont les parents et les adultes, ou les Dieux. Cet artificialisme n’a rien de contradictoire avec l’animisme, puisque les bébés, le soleil et la lune, les montagnes, etc., sont conçus comme étant à la fois fabriqués et vivants, comme « nés » et cependant susceptibles de croissance. C’est à ce même niveau mental que la force est, dans les sociétés primitives, considérée comme un « mana » répandu dans la nature et dans la société, émanant de la contrainte du groupe, c’est-à-dire à la fois de la volonté des ancêtres et de la vie des êtres et des hommes.

La force primitive est donc essentiellement cause des mouvements et de tous les mouvements, du simple mouvement de translation à la croissance et au changement en général (ces motus ad formam, ad calorem, etc. que Descartes déclarait inintelligibles). Comme telle, elle procède d’une causalité tour à tour biomorphique ou sociomorphique et morale, c’est-à-dire égocentrique à des degrés divers et née de la prise de conscience inadéquate de l’action propre. Les êtres, mobiles ou même immobiles, ne sont donc pas déterminés mécaniquement, mais à la fois du dedans, grâce à leur force vivante, et du dehors grâce à la force des volontés créatrices. Ainsi la lune se meut parce qu’elle est vivante, mais elle vient nous éclairer la nuit et non pas le jour « parce que ce n’est pas elle qui commande », etc. 26 C’est sans doute cette bipolarité initiale qui est au point de départ du schème des deux moteurs, que nous allons retrouver au niveau suivant, celui de la force au sens aristotélicien du terme. Notons encore combien cette force primitive va de pair avec le finalisme des mouvements (§ 4) également lié à l’animisme : tout mouvement est ainsi encadré entre une cause, qui est une force vivante, et une fin, qui est le point d’arrivée fixé par une double intention à la fois interne et externe.

Cette notion animiste et artificialiste de la force disparaît en moyenne au terme de la période intuitive ou préopératoire. Avec la période des opérations concrètes (début des coordinations spatio-temporelles), par contre, nous assistons, dans la pensée de l’enfant, à un développement de la notion de force intéressant au point de vue de ses analogies avec le dynamisme de la physique d’Aristote. La vitesse étant définie comme une relation qualitative entre la durée et l’espace parcouru, sans métrique suffisante et surtout sans composition des vitesses relatives, le principe d’inertie demeure inconcevable et tout mouvement requiert encore une cause particulière, qui sera précisément la force. Mais cette force sera alors substantielle c’est-à-dire émanant des corps eux-mêmes, sans transfert possible ; et elle sera surtout active, en un sens créateur étant la manifestation d’une activité spontanée et ne prenant fin qu’une fois son résultat atteint. Héritière de l’animisme et de l’artificialisme du niveau précédent, elle sera une vie, mais sans conscience, et une activité productrice, mais devenue immanente à la nature et aux corps.

Une conséquence fondamentale de cette absence de cinématique ou de relativité du mouvement est alors la suivante : lorsqu’un corps agit sur un autre, il ne saurait y avoir simple mouvement transitif, ni transfert d’une énergie ; la force de l’un des mobiles se bornera donc à exciter celle de l’autre, c’est-à-dire que le mouvement supposera un double moteur, un moteur interne qui est la force propre du mobile, et un moteur externe qui déclenche le premier. Un mouvement aussi simple en apparence que celui de l’eau d’une rivière en pente s’explique par exemple par l’union de deux causes : l’eau a « son élan », qui est le moteur interne ; mais, d’autre part, il faut que quelque force extérieure l’excite, et ce peut être le vent, l’air, etc. mais surtout les cailloux, autour desquels l’eau tourbillonne parce qu’elle « prend son élan » pour les dépasser et franchir cet obstacle. Le rapport du vent et des nuages est un autre exemple remarquable de ce genre d’explication : les nuages avancent à cause du vent qui les pousse, mais ils font eux-mêmes du vent en se déplaçant !

Cette explication, dont la fréquence nous a frappé, nous a incité à poser à nos sujets la célèbre question du mouvement des projectiles, dont on sait qu’Aristote a été conduit à la soulever en fonction précisément des difficultés que rencontre en ce cas la théorie des deux moteurs : le lieu propre des corps graves étant le bas, comment se fait-il que la flèche quittant l’arc ne tombe pas directement sur le sol, puisqu’elle n’est plus accompagnée par son moteur externe ? Cette question a d’autant plus d’intérêt qu’elle constitue comme un indice de la réaction au mouvement inertial : selon la notion péripatéticienne de la force, il n’est, en effet, pas question que la flèche conserve simplement l’impulsion reçue, comme il semblerait cependant que cela fût évident pour le sens commun. Mais c’est ici que l’analyse génétique se révèle nécessaire, car le sens commun n’est que le résidu des idées ambiantes d’une époque, en particulier de celles qui sont attachées aux techniques de la société considérée. Notre sens commun peut donc être influencé par la mécanique classique à travers le machinisme, et n’importe quel automobiliste sait que l’air soulevé par sa machine ne la pousse mais la retarde, sauf à lui donner une forme permettant d’utiliser les tourbillons. Qu’en est-il donc de l’enfant ? Nous avons posé la question en invoquant soit le lancer d’une balle, soit le trajet d’une allumette projetée d’un mouvement brusque de l’index et glissant jusqu’au bord du plateau d’une table pour continuer ensuite dans l’air. Or les réactions ont été très nettes : au niveau préopératoire le sujet se borne à dire que la balle ou l’allumette décrit sa trajectoire « parce que vous la lancez » ; mais, au niveau des opérations concrètes (en particulier vers 9-10 ans), l’enfant fournit exactement les deux explications complémentaires invoquées par Aristote lui-même.

D’une part, le projectile est poussé par l’air qu’il déplace lui-même en avançant « réaction environnante » ou antiperistasis et d’autre part, il est accompagné par l’air que la main ébranle en poussant l’objet. Dans le vide, selon l’enfant, la balle ou l’allumette tomberaient aussitôt.

Enfin, au niveau des opérations formelles, la notion de force, tout en conservant naturellement un certain nombre des caractères élaborés durant les périodes précédentes, évolue cependant du fait que le sujet devient capable de composer des vitesses et de saisir la relativité du mouvement. La réaction environnante est donc éliminée et le mouvement des projectiles s’explique par une simple conservation de l’élan reçu, en analogie avec la théorie de l’impetus, que certains auteurs du Moyen Âge avaient empruntée à Hipparque pour l’opposer à celle d’Aristote. Par contre, et en opposition avec ce début de conservation du mouvement tendant à éliminer le rôle des forces, on voit poindre, grâce au progrès de la métrique et de la composition des vitesses, une notion relativement exacte de l’accélération, dans le cas p. ex. du mouvement de chute sur un plan incliné 27 : or, c’est cette notion même qui est au point de départ de la notion scientifique de la force.

Nous constatons au total que, en analogie avec la constitution des notions de temps, de mouvement et de vitesse, le développement de l’idée de force résulte d’une décentration progressive des rapports, à partir de l’égocentrisme initial et dans le sens de la mise en relation opératoire. D’abord liée à une prise de conscience inadéquate de l’effort inhérent à l’activité propre, la force fournit une apparence d’explication pour les mouvements dont le déclenchement et le ralentissement final demeurent mystérieux. Mais, ainsi interprétés en fonction de l’action intentionnelle, puis simplement d’un dynamisme biomorphique, ces mouvements finissent par se scinder en deux catégories, ceux qui conservent plus ou moins leur élan inertial, et sont simplement freinés par le milieu environnant, et ceux dont l’accélération soulève le vrai problème de la force. Ici s’arrête l’analyse pour ainsi dire embryologique de la notion de force et s’impose par le fait même le recours à l’histoire des sciences. Il n’en est que plus intéressant de noter que, si les représentations préscientifiques de la force sont donc dues à une assimilation déformante des phénomènes aux schèmes tirés du sentiment de l’effort, la notion scientifique de la force débute lorsque les mouvements observés dans le monde extérieur révèlent cette accélération dont la conduite de l’effort (en tant que comportement objectif et non plus en tant qu’introspection subjective) fournit précisément l’équivalent biologique. Ainsi, comme bien souvent, la décentration de l’action permet d’atteindre simultanément le donné objectif externe et les racines internes elles-mêmes de l’action décentrée : ce qui revient à dire que, une fois éliminées les adhérences subjectives qui faussent la prise de conscience initiale de la force, le sujet découvre l’accélération à la fois dans l’expérience extérieure du mouvement des objets et dans l’expérience intérieure des mouvements propres. Mais, bien entendu, ici comme partout, la découverte d’un fait d’expérience (interne aussi bien qu’externe) suppose une coordination opératoire rendant possible la lecture de ce fait. Dans le cas particulier, cette coordination porte sur l’élaboration spatio-temporelle des vitesses. En conclusion, de même que les notions de temps, de mouvement et de vitesses ne deviennent rationnelles qu’en éliminant, par un processus continu de décentration, la finalité initiale résultant de leur prise de conscience incomplète, et en constituant un système de coordinations opératoires, de même la notion de force acquiert ce même caractère en se détachant, par une décentration analogue, du sentiment de l’effort, pour insérer l’expérience de l’accélération dans les coordinations spatio-temporelles et cinématiques.

§ 6. L’évolution des concepts mécaniques et des systèmes du monde : de l’absolu égocentrique à la décentration relativiste

Le processus d’évolution que nous venons d’analyser, sous la forme d’une décentration graduelle des notions de temps, de mouvement, de vitesse et de force, présente cet intérêt de converger avec ce qui paraît être la principale loi de développement des notions mécaniques et des systèmes du monde au cours de l’histoire des sciences. Il ne saurait être question de résumer ici en quelques pages l’histoire des cosmologies, qui a été écrite par tant de bons auteurs et même par des physiciens de la valeur de P. Duhem. Mais il est indispensable, si l’on veut essayer d’expliquer les concepts scientifiques par leur genèse psychologique, de dégager, là où ils existent, les mécanismes communs au développement individuel et au développement historique : or, on ne saurait trouver un terrain plus propice à une telle recherche que celui de l’élimination des facteurs subjectifs.

La grande leçon que comporte l’examen de la genèse des notions cinématiques et mécaniques est, en effet, la dualité de valeur et de destinée des apports du sujet dans la construction de tels concepts : toutes nées de l’activité propre, ces notions sont, d’abord, subjectives en tant que conditionnées par l’égocentrisme initial de cette activité, mais elles ne parviennent à se décentrer et à devenir objectives que grâce à un système d’opérations coordonnées, constituant une seconde forme de l’action du sujet. Il existe donc deux manifestations de l’activité du sujet : l’une est subjective en tant qu’égocentrique et diminue d’importance au cours du développement, tandis que l’autre est opératoire et se manifeste par la décentration et la coordination, augmentant ainsi d’importance au cours de l’évolution. À l’égocentrisme appartiennent le temps propre initial, qui empêche la constitution d’un ordre temporel commun, des simultanéités et des synchronisations entre durées lorsque les mouvements considérés sont de vitesses différentes ; à l’égocentrisme appartiennent également le finalisme inhérent aux mouvements déterminés par leur seul point d’arrivée et aux vitesses caractérisées par le seul dépassement, finalisme faisant ainsi obstacle à leur coordination et à leur mesure, ainsi que l’animisme de la force liée à l’effort intentionnel. À la décentration opératoire appartiennent par contre la constitution d’un temps homogène (à notre échelle), la mesure et la composition des mouvements et des vitesses et le rattachement de la force aux accélérations distinctes des mouvements inertiaux : or, la formation de chacune de ces notions suppose la participation du sujet opérant, dans l’exacte mesure où leur objectivité n’est plus le fait de l’intuition immédiate d’une chose — intuition demeurant précisément toujours égocentrique, parce que phénoméniste ! — mais de l’élaboration d’une relation par rapport à laquelle l’observateur est obligé de se situer en même temps qu’il la construit.

Or, chacun voit que ce problème de la décentration est étroitement apparenté à celui que soulève l’évolution des théories mécaniques et des cosmologies : il converge ainsi avec ce que l’on pourrait appeler la question du déplacement graduel de l’absolu. En parallélisme frappant avec ce que nous venons de rappeler du développement individuel des notions, les faux absolus liés à l’anthropocentrisme des cosmologies primitives sont progressivement remplacés par de nouveaux absolus, mais dont le caractère paradoxal consiste en ce qu’ils sont atteints au travers seulement d’un système de coordinations rendant relatifs les points de vue de l’observateur, mais assurant l’objectivité de l’ensemble grâce à leur réciprocité même. Le développement des cosmologies comme celui de la représentation physique individuelle est ainsi caractérisé par le passage de l’égocentrisme à la décentration et à la coordination opératoire, donc de l’égocentrisme à la mise en relation et au relativisme. De possesseur immédiat d’un absolu, mais égocentrique, le sujet devient donc le constructeur médiat de nouveaux absolus, et d’autant mieux assuré de ses conquêtes qu’il sort davantage de lui-même et considère son point de vue comme plus relatif. En d’autres termes, le sujet est un centre de rapports, et, dans la mesure où il s’appuie sur le centre, il déforme la réalité de la manière communément appelée « subjective », tandis que dans la mesure où il le décentre, c’est-à-dire le coordonne avec tous ceux dont peuvent émaner d’autres rapports, il construit des relations de relations, ces relations de degrés croissants constituant alors les opérations dont la composition serre de toujours plus près l’objet. C’est donc dans cette décentration coordinatrice que le sujet est le plus actif, tandis que son égocentrisme initial est soumission passive au point de vue spontanément lié à l’activité propre. Quant à l’objet, il semble ainsi reculer constamment, mais c’est de ce recul que dépend sa détermination « objective » ; d’autre part, qui dit recul dit par cela même distance toujours plus grande à parcourir jusqu’à lui et par conséquent solidarité entre cette objectivité et les démarches du sujet.

Tel est le processus qui, après s’être esquissé dans la psychogenèse des notions, caractérise les grandes lignes de l’histoire des conceptions mécaniques et cosmologiques. Le principe de l’épistémologie génétique est, en effet, de chercher à déterminer le rôle du sujet et de l’objet en les envisageant non pas en soi, mais dans le processus même de l’accroissement des connaissances. À cet égard, ce n’est qu’en reliant les extrêmes par des lois du développement que l’on peut espérer saisir la portée des notions les plus évoluées. On a, p. ex., voulu utiliser la théorie de la relativité dans les fins les plus diverses, de l’idéalisme au réalisme caractéristiques de toutes les nuances métaphysiques et positivistes. La question se simplifie peut-être si l’on cherche sans plus à relier les démarches de l’esprit dans la construction d’une telle conception aux attitudes qui, à tous les niveaux du développement mental, aboutissent à un progrès de l’objectivité grâce à une conquête de la mise en relations. Or, s’il est vrai que l’objectivité est fonction du recul de l’objet, et par conséquent de l’accroissement, en nombre et en complexité, des démarches du sujet, la question est alors de savoir jusqu’à quel point l’on peut dissocier l’objet de l’objectivité comme telle. Pour le réalisme, l’objectivité est une attitude du sujet qui se met en état d’atteindre l’objet. Pour l’idéalisme, l’objet est constitué par l’objectivité elle-même, laquelle devient donc objectivation, ou création de l’objet. Du point de vue d’une épistémologie génétique, par contre, qui ne connaît pas de sujet en soi, mais seulement les étapes de formation du sujet, ni d’objet en soi, mais seulement les objets successifs reconnus par le sujet au cours de ces étapes, il y a évidemment relation entre l’objectivité et les objets, mais il s’agit de déterminer ce rapport par le développement lui-même. À cet égard, l’histoire des conceptions cosmologiques est, plus que toute autre, apte à préciser une telle relation, car ces conceptions consistent essentiellement en recherches de l’absolu : or, il se pourrait que les types d’objets reconnus comme tels à chaque niveau mental et lors de chaque nouveau système du monde fussent solidaires des coordinations qui assurent l’objectivité, tout en se rapprochant chaque fois davantage de cette limite constituée par l’objet en soi. Que cette limite existe ou non, nous ne saurions naturellement pas l’affirmer d’avance, ni, et encore moins, déterminer en quoi elle consiste : mais, à étudier la série même des types d’objets qui se succèdent dans la poursuite d’un tel état limite, et en nous bornant à connaître les termes de la série déjà réalisés, nous pouvons espérer que l’on parviendra tôt ou tard à reconnaître si cette série est divergente ou convergente, et, au cas où elle converge vers une limite, à discerner l’orientation de celle-ci. En attendant, et sans spéculer en rien sur les termes à venir dont on ne saurait anticiper la structure, il s’agit donc de chercher à établir la loi de transformation qui commande la série, car seule la possession d’une telle loi permet de parler de série.

La méthode à suivre consiste ainsi à distinguer, lors de chacune des étapes de l’évolution des notions mécaniques et des systèmes du monde, ce qui constitue l’absolu atteint au cours de cette période, et ce qui est relatif. En chaque conception de l’univers, il existe, en effet, un absolu, et chacun sait que la théorie de la relativité a abouti, plus qu’aucune autre, à mettre en évidence le caractère absolu de certaines lois de la nature, indépendamment de tout système de référence. En un tel état de choses, le relatif révélera alors le rôle des opérations dont est obligé d’user le sujet, observant le réel des points de vue particuliers liés à sa condition d’observateur, pour mettre en évidence les caractères de l’objet. Quant aux absolus successifs, leur succession même et la destruction corrélative des absolus précédents nous renseigneront sur les caractères propres à l’objet de la connaissance et sur son indépendance ou sa solidarité par rapport aux opérations du sujet.

C’est ainsi que, au cours des § 2 à 5 de ce chapitre, l’étude de la genèse même des notions de temps, de mouvement, de vitesse et de force nous a déjà montré comment les faux absolus égocentriques du temps propre, de la finalité des mouvements et de la force vivante liée à l’effort musculaire ont dû être remplacés par des absolus spatio-temporels décentrés par rapport au moi, mais accessibles au travers seulement des opérations du sujet. C’est donc, en un tel cas, la mise en relations actives, et, par conséquent, la découverte de la relativité des points de vue liés à l’activité propre, qui seules ont permis l’objectivation de l’objet. Le problème est alors de savoir s’il s’agit d’un accident spécial à la genèse des notions, ou d’un processus qui se retrouve dans la fabrication de toutes les cosmologies.

§ 7. De l’univers des « primitifs » au système du monde d’Aristote

Pour autant que la genèse des notions est à chercher dans l’action, au cours du développement mental individuel, il est à supposer que sur le terrain collectif qu’est celui de l’histoire des systèmes du monde et de la pensée scientifique, il existe une relation étroite entre l’évolution de la pensée et celle des techniques. Ce n’est naturellement pas à dire que le progrès des sciences s’explique par les nécessités de leurs applications, et c’est bien souvent en se désintéressant de tout but utilitaire que la science a fait ses conquêtes. C’est le cas en particulier des mathématiques, que les Grecs ont détachées avec un soin jaloux des préoccupations empiriques (calcul concret, arpentage, etc.) dont s’étaient inspirées les découvertes des Égyptiens. Il est vrai que, liées aux coordinations générales de l’action et non pas aux actions spécialisées, les structures logico-mathématiques sont assurément plus indé­pendantes des techniques que les notions physico-chimiques, encore que ces coordinations s’affinent fréquemment à l’occasion des conquêtes physiques. Mais le rapport entre les systèmes du monde et les techniques, pour moins simple qu’il soit, ne s’en impose pas moins, en ce sens que les premiers constituent la philosophie des techniques (en leurs lacunes et limitations, comme en leur extension) acquises par la société correspondante, qu’il s’agisse de techniques utilitaires ou, dans la suite, des techniques propres aux recherches physiques elles-mêmes. Même la « mentalité primitive » doit être envisagée sous cet angle, comme constituant précisément le système du monde propre à des sociétés dont les techniques naturelles demeurent rudimentaires et dont les suppléances magiques et surnaturelles jouent un rôle d’autant plus important. Il est frappant, de ce point de vue, de constater combien l’un des principaux partisans de L. Lévy-Bruhl, Ch. Blondel, en est venu à réagir contre l’insuffisance des investigations à cet égard en fondant finalement sa psychologie et sa sociologie de l’intelligence sur le rôle des techniques 28.

Mais un tel point de vue est loin d’être admis par chacun, et Essertier a écrit tout un livre 29 (reposant d’ailleurs sur des vues de l’esprit plus que sur une enquête inductive systématique) pour montrer que l’homme a longtemps été « un mécanicien ignorant la mécanique » et que la réflexion scientifique est donc indépendante des actions effectives. Mais si la formule est heureuse, elle montre précisément que les actes précèdent la pensée, et elle se borne à poser le problème des rapports entre eux. Or, pour résoudre ce problème, il s’agirait, d’une part, de dégager les connexions psychologiques exactes entre les schèmes sensori-moteurs, les schèmes intuitifs, les opérations concrètes et les opérations formelles, et, d’autre part, les connexions sociologiques entre les techniques et les mentalités collectives. Malheureusement si la première de ces études est relativement aisée, la seconde n’est pas faite et demeurera sans doute toujours incomplète, faute de pouvoir reconstituer avec précision l’histoire de la pensée corrélative à la succession des découvertes techniques de l’homme fossile.

Quant à la « mentalité primitive » actuelle, seule base de départ dont nous disposions, elle présente ce grand intérêt de fournir l’exemple d’un système du monde correspondant à des techniques insuffisantes : son caractère prélogique, excellemment étudié par L. Lévy-Bruhl, tient sans doute justement à ces insuffisances ou aux causes mêmes qui les expliquent. Il est d’abord à noter que, si « consacrées » par un ritualisme mystique et si accompagnées de magie que soient les techniques des « primitifs », elles n’en constituent pas moins, en tant qu’actions, un système d’actes adaptés : leurs huttes résistent aux intempéries, leurs canots tiennent l’eau, et leurs flèches atteignent le gibier. Il serait donc d’une importance évidente de connaître dans le détail l’intelligence pratique et les diverses techniques en usage dans une société « primitive » pour pouvoir situer avec fruit l’intelligence réflexive ou verbale et les représentations collectives portant sur l’univers correspondant. De ce point de vue, le problème de la pensée prélogique est commun au primitif et à l’enfant.

Certes, il existe de grandes différences entre la mentalité primitive et celle de l’enfant. Les principales sont que la première est collective et que la seconde est seulement en voie de socialisation ; que le primitif est un adulte travaillant pour vivre, tandis que l’enfant agit en fonction d’intérêts momentanés ; le primitif vit dans l’inquiétude que lui causent les puissances malfaisantes alors que l’enfant est confiant dans celles qui l’entourent ; etc. Néanmoins, les rapports entre la pensée et l’action sont comparables jusqu’à un certain point dans les deux cas. Malgré une élaboration sensori-motrice des conduites déjà appréciable mais non consciente de ses mécanismes, la pensée symbolique, une fois constituée chez l’enfant, dépasse aussitôt la zone des vérités contrôlables par les actions : dans la mesure où celles-ci demeurent courtes et insuffisamment coordonnées, la pensée à ses débuts s’évade en effet dans le jeu, le mythe et le domaine des explications verbales, oscillant entre l’égocentrisme et l’invocation de la toute-puissance adulte. Chez le primitif, de même, l’insuffisance des techniques matérielles et le caractère non réflexif de leurs coordinations naissantes est compensé par un foisonnement de techniques surnaturelles (actions exercées par le geste, l’image et le mot) et laisse une marge largement ouverte à l’imagination mythologique et prélogique. Pour ce qui est, en particulier, des opérations logico-arithmétiques, on ne saurait nier la ressemblance entre les participations prélogiques ou les nombres intuitifs adhérant aux collections elles-mêmes, que l’on trouve chez le primitif, et les structures préconceptuelles ou prénumériques de l’enfant de 2 à 6-7 ans. Du point de vue du temps, la même absence d’un temps commun et homogène s’observe dans les deux cas. Le finalisme animiste du mouvement constitue également un trait de parenté (le chef Indien, cité par Mach d’après Powell 30, et attribuant le vertige à une pierre qu’on ne parvient pas à lancer de l’autre côté d’une gorge, donne une explication typiquement enfantine), etc.

Or, du point de vue du système du monde et des rapports, qui nous intéressent seuls ici, entre le relatif et l’absolu, ou entre le sujet et l’objet, le caractère le plus remarquable de l’univers des primitifs est que rien n’y est conçu comme relatif à la position d’observateur ou de sujet (sauf naturellement en ce qui concerne la perception, p. ex. de la perspective ou des effets de profondeur, etc., par opposition aux notions correspondantes). Les rêves eux-mêmes ne sont pas conçus comme relatifs au sujet et font partie de la réalité physique ; les noms également, etc. Les astres (et ceci est essentiel pour la comparaison avec les niveaux ultérieurs) sont considérés comme de petits objets, situés à la hauteur des nuages et dont le mouvement n’est ni autonome ni assuré de régularité. De même que l’enfant se considère longtemps comme suivi dans ses allées et venues par la lune, dont il commande ainsi les mouvements, de même les anciens Chinois encore considéraient que le Fils du Ciel réglait la marche des astres et des saisons en faisant le tour de son royaume (puis simplement de son palais). Bref, il n’y a pas de distinction essentielle entre l’apparence et la réalité, entre l’indice ou le signe et les choses signifiées : tout est réalité directement appréhendée, même le monde occulte qui se révèle sans cesse par des manifestations visibles, et l’absolu se confond avec cette réalité entière sans aucune espèce de relativité intellectuelle.

Or, comparé à ce que les niveaux ultérieurs nous ont appris du réel, cet absolu global de départ présente deux caractères extrêmement instructifs par leur liaison même : il est simultanément et indissociablement égocentrique et phénoméniste.

Il est égocentrique, mais sous une forme qui n’est pas celle de la pensée de l’enfant, puisque celle-ci est seulement en voie de socialisation et reste donc centré sur l’individu et sur les rapports avec ses proches (d’où l’artificialisme dû au pouvoir de l’adulte, etc.). L’égocentrisme intellectuel du primitif est donc sociocentrisme ou « sociomorphisme » comme l’a bien dit Durkheim. Mais la société, consistant en petites tribus, confinées sur de petits territoires, la différence d’échelle entre l’égocentrisme enfantin et le sociomorphisme du primitif est négligeable du point de vue de la formation des idées physiques et des systèmes du monde : dans le sociomorphisme comme dans l’égocentrisme, le fait essentiel est que l’univers a un centre et que ce centre absolu est le petit ensemble interindividuel auquel appartient le sujet. L’espace a ainsi un centre, qui est le territoire du village. Le temps est commandé par le calendrier social et les séquences temporelles sont subordonnées aux liaisons magiques et mystiques qui font fi de l’ordre et de la durée opératoires au profit de quelques intuitions élémentaires de succession et de vitesse. La force est le « mana » du clan. La causalité est l’expression des volontés qui commandent au groupe social. Comme I. Meyerson l’a remarqué 31 l’assimilation du monde physique au monde social aboutit à la notion d’un équilibre instable, dont la conservation est liée à celle des usages, et ceux-ci prennent, de ce fait même, un aspect rationnel (« nous observons nos vieilles coutumes afin que l’Univers se maintienne », a dit à Rasmussen un vieil Esquimau) ; il n’en reste pas moins que ce besoin de conservation, d’ailleurs affectif plus qu’intellectuel, est dérivé par rapport à une indifférenciation primaire entre le physique et l’humain, c’est-à-dire à nouveau par rapport à une attitude égocentrique.

Mais, en même temps qu’il est égo- ou sociocentrique, ou, plus précisément, parce qu’il est égocentrique l’univers absolu du primitif est phénoméniste, c’est-à-dire que la surface du réel n’est pas distinguée d’une réalité physique qui serait déduite sous les apparences. C’est ainsi que les phénomènes sont liés les uns aux autres selon leurs simples séquences empiriques : le portrait de la reine Victoria peut déclencher une épidémie comme des ombres chinoises faites sur la toile de sa tente par un voyageur aboutissent le lendemain à une pêche exceptionnellement fructueuse. Mais pourquoi l’apparence et la réalité ne sont-elles pas différenciées ? C’est qu’une telle dissociation suppose une continuelle décentration de la pensée, c’est-à-dire une séparation possible de l’objectif et du subjectif, et que cette décentration est précisément l’inverse de l’égocentrisme intellectuel qui la tient en échec. Dans son intéressant examen critique des thèses de L. Lévy-Bruhl, I. Meyerson attribue ces liaisons phénoménistes à de « faux raisonnements » ; sans doute, mais il ne saurait y avoir de raisonnement correct sans la décentration nécessaire à toute mise en relations objectives.

Ce n’est pas le lieu de rechercher ici les raisons, essentiellement sociales, qui ont pu provoquer le déclin de la mentalité « primitive » et son passage à la mentalité caractéristique du niveau des opérations concrètes. Deux facteurs ont été en particulier invoqués et il est d’un certain intérêt épistémologique de souligner leur étroite interdépendance, et leur action convergente dans le sens de la décentration de la pensée. Le premier est le mélange des unités sociales initiales en totalités plus vastes et plus denses, d’où résulte à la fois une division du travail économique et une différenciation psychologique des individus. L’autre est le progrès même des techniques, lié à cette division du travail et à cette différenciation mentale.

Ce progrès aboutit tôt ou tard à une intériorisation des actions en opérations concrètes et par conséquent à la constitution d’une logique pratique (comparable à celle des enfants civilisés entre 7 et 11 ans). Il ne s’agit, bien entendu alors que d’opérations concrètes et non pas formelles, c’est-à-dire conduisant à une science empirique et non pas théorique. Seulement ces opérations concrètes suffisent à modifier en certains points essentiels le système du monde.

Prenons comme exemple celui des Chaldéens. Encore pénétrés de mythologie primitive dans leur représentation de l’univers, et rattachant en particulier leurs observations sur le ciel étoilé à toute une astrologie sociomorphique, ils n’en ont pas moins été conduits, par la technique propre à un peuple de bergers, adorateurs des astres, à des mesures du temps et à des déterminations de mouvements célestes qui toutes deux marquent un progrès essentiel dans la distinction de l’absolu et du relatif et par conséquent dans la décentration du monde eu égard au sujet. Perfectionnant le gnomon simple en un « polos » hémisphérique divisé en parties égales 32 ils sont ainsi parvenus à déterminer l’heure en fonction de la trajectoire du soleil, en mesurant la direction et la longueur des ombres. Que le « polos » ait été inventé, comme le veut Sageret, pour des raisons mystiques tenant au culte de Samas, le soleil, ou pour des raisons pratiques, il n’en constitue pas moins un instrument, et même « d’une importance capitale, l’ancêtre de tout l’appareillage astronomique » 33. Or, l’usage de cette technique, sans conduire à la constitution d’une géométrie ni d’une astronomie théoriques (malgré la connaissance chaldéenne des éclipses, etc.) a abouti néanmoins à cette découverte fondamentale dans l’histoire des systèmes du monde : que les astres ont une trajectoire indépendante ou autonome, dont dépend le groupe social (matériellement et sans doute longtemps encore mystiquement) mais qui n’est plus réglée par les fêtes saisonnières ni par les marches et contremarches des humains vivants ou décédés.

Un seul fait suffira à illustrer la différence des points de vue : tandis que les premiers astronomes chaldéens cherchaient à déterminer des trajectoires objectives, la croyance populaire attribuait toujours aux étoiles le pouvoir d’accompagner les hommes, comme en témoigne la légende biblique des trois rois mages guidés par le luminaire céleste. Nous constatons ainsi qu’au lieu d’une mentalité encore profondément sociomorphique, et malgré toutes les survivances « primitives », l’élaboration d’opérations concrètes portant sur le mouvement, la vitesse et le temps se traduit par un début de décentration intéressant l’ensemble de l’univers, donc par une diminution simultanée d’égocentrisme et de phénoménisme.

Seulement, si un tel début de décentration ou d’objectivité marque bien une première dissociation entre l’absolu et le relatif (dans le cas particulier, entre la trajectoire réelle de certains astres et les mouvements apparents liés à l’observation immédiate des observateurs en marche), cet absolu demeure, et pour une part toujours considérable, centré sur le sujet : la terre est encore conçue comme plate (elle est il est vrai déjà hémisphérique chez les Chaldéens) ; elle est limitée (le traité mathématique chinois Tscheou-Peï en calcule même l’étendue en se fondant sur un principe gnomonique) 34 ; elle flotte sur un liquide ou demeure sans support, etc. ; mais dans tous ces cas, elle constitue le centre du monde et est simplement surmontée d’une croûte solide formée par le firmament. Les verticales, en particulier, sont absolues, étant toutes perpendiculaires au sol horizontal.

C’est seulement avec le début des opérations formelles, chez les Grecs, que la distinction entre l’absolu et le relatif prend une valeur de principe réflexif. Les présocratiques déjà opposaient la vérité à l’opinion et aux apparences illusoires, et cherchaient une explication de la nature par elle-même, en réaction contre l’imagination mythologique des causes. C’est en se libérant à la fois de l’égocentrisme et du phénoménisme des explications courantes, qu’Empédocle découvre ainsi que l’air est une substance, et que l’ombre ou la nuit n’en sont pas, contrairement aux apparences et aux interprétations animistes et finalistes du sens commun d’alors. Du point de vue du système du monde cette inversion de sens à l’égard de l’égocentrisme et du phénoménisme spontanés donne d’emblée lieu à un ensemble de conceptions, très diverses et souvent incompatibles entre elles, mais dont le trait commun est la décentration décisive qu’elles entraînent par rapport à la cosmologie du niveau des opérations concrètes. C’est ainsi que la sphéricité de la terre est admise, peut-être dès Pythagore (alors que les Babyloniens n’étaient parvenus qu’à la demi-sphéricité), d’où le non-parallélisme des verticales. Les astres sont pourvus de dimensions contredisant leur apparence sensible, et leurs mouvements sont interprétés en fonction de modèles géométriques débordant largement la constatation empirique. Ces conquêtes dans la direction d’une extension des échelles supérieures trouvent leur symétrique à l’échelle de l’invisible, dans les théories de l’atomisme du vide, et de l’attraction des éléments, avec un début de décentration eu égard aux notions du « haut » et du « bas ». Bref, les opérations formelles, nées d’une articulation à la fois constructive et réflexive des opérations concrètes font aussitôt craquer le cadre et la réalité sensible, au profit d’une décentration à toutes les échelles et d’une élaboration de coordinations nouvelles.

Or, malgré ce foisonnement d’idées audacieuses, dont les plus proches de la science moderne ont d’ailleurs souvent été utilisées dans un sens négatif et non pas constructif 35. Le système d’Aristote marque un retour systématique au sens commun, en réaction contre la physique des présocratiques (notamment l’atomisme), ainsi que contre le mathématisme platonicien. Mais précisément à cause de sa position de « juste milieu » le système péripatéticien du monde fournit une image précieuse de ce qu’a pu demeurer, pour la physique grecque, l’absolu de la réalité malgré le relativisme naissant.

Du point de vue où nous nous plaçons ici, le fait dominant de la cosmologie des Grecs, comparée à celle de Copernic et de Galilée, est que l’univers a un centre. Selon l’une des conceptions les plus hardies dont Aristote se sépare, celle de Philolaos, le centre n’est pas la terre, mais le feu central, autour duquel tournent circulairement l’antiterre, la terre, la lune, le soleil et les cinq planètes (ces dix corps étant eux-mêmes entourés par la sphère des fixes et le feu extérieur). Mais Aristote objecte que la terre, étant lourde, doit occuper elle-même le centre de tout. Sphérique parce que sa surface est partout perpendiculaire aux rayons du monde, c’est-à-dire aux lignes de force selon lesquelles les corps lourds sont attirés vers le centre, et immobile parce qu’occupant ce centre, la terre constitue ainsi le noyau de l’univers. La verticale est donc relative au centre de la terre, mais il y a toujours un « haut » et un « bas » absolus, puisque déterminés par le fait que le centre de la terre se confond avec celui du monde. D’où cette conséquence capitale que l’espace n’est pas homogène ni isotrope, qu’il n’admet pas les similitudes et qu’il est fini. Il en résulte un dualisme de principe, très caractéristique de la pensée antique : celle-ci oppose, en effet, à l’espace géométrique d’Euclide, qui est homogène, isotrope, insensible à l’échelle de grandeur des figures et infini, un espace physique contraire à ces propriétés 36 ! Mais surtout l’espace physique d’Aristote agit sur les corps, en vertu de ce fait même qu’il est centré : il assigne à tous les objets matériels un « lieu propre », à titre de qualité inhérente à leur nature ou de condition de la réalisation de celle-ci : d’où le mouvement des graves vers le bas et des corps légers vers le haut, mouvements « naturels » puisque dus à une tendance immanente à chaque corps et faisant partie de ses attributs essentiels.

Il s’ensuit une série de conséquences fondamentales quant à l’interprétation du monde physique et de la mécanique. Tout d’abord, ce monde n’étant pas homogène, il implique une hiérarchie des êtres, selon leur degré de perfection, c’est-à-dire une différence essentielle de comportement selon leur position dans l’espace. C’est ainsi que dans le monde céleste, où les corps n’ont plus de poids, étant formés de l’éther divin, leur mouvement est circulaire, parce que conforme à la trajectoire la plus parfaite, et de vitesse constante 37. Dans le monde sublunaire, par contre, les corps se séparent selon qu’ils tendent vers le haut ou vers le bas. En second lieu, les mouvements circulaires ou rectilignes sont seuls « naturels », en tant que dus à la tendance de chaque corps à la réalisation de sa nature ; mais il existe alors toute une catégorie de mouvements « contre nature, ou « violents » parce qu’imposés au mobile sans qu’ils résultent entièrement de sa tendance interne (tel est en particulier le mouvement des projectiles rappelé au § 4).

La finalité et la notion de force substantielle sont donc impliquées à un haut degré dans l’ensemble du système. Ce n’est pas le moindre intérêt de ce mode de pensée, à la fois formel, mais en réaction contre la formalisation mathématique, et régressant dans la direction des opérations concrètes, que de converger, à l’échelle d’un système intégral du monde, avec ce que nous montre la psychogenèse des notions au niveau situé à mi-hauteur entre les opérations concrètes et les opérations formelles : que le finalisme et le biomorphisme sont liés nécessairement à l’hypothèse d’une centration de l’univers, celle-ci émanant en réalité d’une centration sur l’activité humaine elle-même, c’est-à-dire de cet égocentrisme intellectuel inhérent à la pensée spontanée (comme celle de l’enfant ou du sens commun). Les mobiles sont ainsi conçus par Aristote comme des sortes d’êtres vivants, moins la conscience : tendant vers des buts assignés par leur nature, ils ont par conséquent la capacité interne de les atteindre ; certes les corps inanimés n’ont pas comme les vivants le pouvoir de se déplacer d’eux-mêmes, mais ils possèdent le mouvement en puissance, en tant que celui-ci tend à réaliser leur forme, et c’est cette tendance qui constitue leur force interne et substantielle.

Carteron a excellemment montré 38 comment cette notion de la force s’oppose à ce que l’on parle d’une mécanique d’Aristote, malgré P. Duhem. En particulier, dans la théorie des deux moteurs, la force extérieure agit sur la force interne comme une sorte de processus chimique dans lequel une réaction est déclenchée par le contact sans en résulter directement. Nous parlerions plutôt d’un processus biologique, malgré la distinction d’Aristote entre l’animé et l’inanimé : la force externe ne se combine pas, à s’exprimer strictement, avec la force interne, mais elle en déclenche simplement l’activation, selon une sorte de relation « stimulus × réponse » ; et cela en fonction de la nature propre de cette force intérieure, comparable à un instinct élémentaire ou à un « tropisme ».

Restent le hasard et l’accident, irréductibles à la téléologie, et auxquels par conséquent Aristote refuse, comme aux mouvements « violents », le rôle essentiel dans l’économie de la nature que la physique moderne a été conduite à leur attribuer. La nature agit comme l’art et un texte particulièrement instructif, cité par L. Brunschvicg, nous montre comment, si le grammairien peut commettre des fautes et le médecin se tromper de potion, la nature aussi est susceptible d’erreurs et de productions fortuites 39.

Ainsi deux aspects fondamentaux semblent caractériser la physique d’Aristote. En premier lieu, l’absence de composition opératoire des mouvements, des vitesses ou des forces, malgré ses connaissances géométriques : c’est la qualité, et non par la quantité, qui est essentielle à ces réalités mécaniques, et une qualité donnant lieu à de simples descriptions, sans encore de composition effective. Aussi Carteron insiste avec raison sur le fait que, quand Aristote passe des principes aux explications de détail, il se contente en général de décrire les rapports empiriques au lieu de les déduire : ce qui manifeste un phénoménisme toujours très résistant, tenant en échec la construction opératoire. En second lieu l’univers est centré et les êtres sont hiérarchisés en fonction de cette centration. La nature entière et les corps physiques dans leur diversité demeurent ainsi à mi-chemin entre ce que nous concevons comme mécanique ou inanimé et ce que nous concevons comme vivant : d’où le finalisme des mouvements, le biomorphisme des forces et les rapports éminemment biomorphiques, eux aussi, entre la forme et la matière, entre les quatre types de causalité et entre la puissance et l’acte.

Que les divers aspects de la physique aristotélicienne forment psychologiquement un tout, c’est ce qui est bien évident. Le biocentrisme d’Aristote est à la fois la clef de son système du monde et le dernier aboutissement de cet égocentrisme préopératoire qui, sur des paliers successifs et dont chacun est mieux décentré par rapport aux précédents, réapparaît sans cesse sous des formes de plus en plus raffinées comme la cause essentielle des difficultés à dissocier le relatif de l’absolu. Aussi bien, chaque être étant, dans le système, centré sur lui-même par analogie avec l’organisme vivant, et tout ce qui, dans notre mécanique, constituerait la mise en relation des corps étant conçu soit comme finalité interne, soit comme mouvement contre nature, l’absolu formé par l’ensemble du monde réel est lui-même centré selon un principe hiérarchique qui se traduit en un simple phénoménisme dans le détail des explications.

Ainsi, étape par étape, et malgré les conquêtes lentes et graduelles de la décentration relativiste qui a conduit la physique presque au seuil de la composition rationnelle, l’égocentrisme intellectuel et son corrélatif le phénoménisme réapparaissent sous des formes toujours plus élargies, mais n’en obéissant pas moins aux mêmes lois constantes, communes à la psychogenèse des notions et à leur évolution historique.

§ 8. La mécanique classique et la décentration de l’univers ; l’évolution des formes scientifiques de la notion de force et le problème du virtuel

En enlevant à la terre son caractère privilégié de centre du monde, et en montrant que les directions des étoiles ne varient pas durant les déplacements de notre planète autour du soleil, Copernic a mis l’esprit en présence d’une obligation toute nouvelle de distinguer les mouvements apparents des mouvements réels : d’où la nécessité d’une composition objective des mouvements et des vitesses. Que le soleil soit conçu comme ne tournant pas autour du globe terrestre, malgré l’expérience immédiate, et que son mouvement apparent soit attribué au déplacement de l’objet sur lequel nous sommes placés à titre d’observateur, il y a là une troisième étape des raisonnements cinématiques comparable à celle au début de laquelle l’homme a découvert que les astres ne le suivaient pas, mais possédaient des trajectoires indépendantes de lui : l’objectivité est ainsi subordonnée à une décentration systématique de l’intelligence prolongeant toutes celles qui, de la perception aux opérations concrètes, ont déjà marqué les progrès de la connaissance. Mais il y a plus. Pourquoi ne sent-on pas le mouvement de la terre ? Pourquoi un projectile lancé d’un point A dans la direction de l’un des mouvements de la terre ne retombe-t-il pas bien loin en arrière, puisque, avant qu’il ne rejoigne le sol, la terre s’est déplacée elle-même à une vitesse considérable ? La dissociation du mouvement et de l’espace, ainsi amorcée, a abouti à la relativité de ce mouvement, systématisée par Galilée et Descartes : le mouvement rectiligne et uniforme se conserve de lui-même, sans l’intervention d’une force, et les mouvements intérieurs à un système ne permettent pas de décider si celui-ci est entraîné ou en repos. L’espace devient donc indifférent au mouvement et tant pour cette raison qu’à cause de la disparition corrélative de tout « centre » de l’univers, il retrouve l’homogénéité, l’isotropie, l’infinité, et la similitude entre échelles différentes, c’est-à-dire, les caractères propres à l’espace géométrique. La mécanique concilie ou réconcilie ainsi l’univers avec l’espace euclidien 40 : or cela signifie que le passage de la subjectivité à l’objectivité, dont tout ce qui précède montre qu’il procède de l’égocentrisme à la décentration, consiste également en une subordination croissante des actions physiques aux coordinations logico-mathématiques en tant que produits de cette décentration elle-même.

Quelle est la signification de cette relativité du mouvement, eu égard aux interactions entre le sujet et l’objet ? Dans le système d’Aristote, l’observateur occupe une position absolue dans l’espace, et les mouvements qu’il constate sont également réels parce que leurs lieux de départ et d’arrivée consistent eux aussi en positions absolues du même espace. Selon la relativité galiléenne, il n’existe au contraire plus de mouvement par rapport à l’espace, mais seulement relativement à des systèmes de référence constitués par des objets, immobiles les uns à l’égard des autres (mais non pas par rapport à l’extérieur du système) : le sujet ne possède donc plus de position absolue, mais seulement une position relative à ces mêmes objets. Le mouvement dont il est conduit à admettre l’existence n’est alors plus le résultat d’une simple constatation, mais bien le produit d’une composition opératoire : c’est ainsi que le déplacement du soleil enregistré par un observateur de sa position sur la terre n’est qu’une donnée à partir de laquelle il s’agit de construire la représentation du mouvement de la terre en inversant les rapports apparents ; quant aux mouvements des étoiles ou à ceux du soleil par rapport aux étoiles fixes, etc., leur connaissance exige une composition déductive s’éloignant bien davantage encore de la constatation empirique. Or ces truismes comportent une leçon dont la portée n’a point été épuisée malgré les trois bons siècles écoulés depuis qu’ils ont cessé d’être des paradoxes : c’est que la coordination des rapports objectifs et la décentration de l’objet par rapport au sujet constituent une seule et même démarche de l’esprit.

À partir de la relativité galiléenne, effectivement, les actions au moyen desquelles l’observateur compose opératoirement les mouvements en jeu constituent une partie intégrante du phénomène à observer. Dans le système d’Aristote déjà, l’observateur est dans l’espace et fait donc partie du système des positions qu’il met en relations pour déterminer un mouvement : mais l’espace est immobile et la déduction des positions correspond à une constatation empirique possible. Il est vrai que les constatations ont elles-mêmes besoin d’être interprétées et que la sphéricité de la terre, en particulier, a supposé un effort considérable de décentration par rapport à la perception immédiate, même dans le cas des observations faites sur mer. Il n’en reste pas moins que l’observateur demeure en un sens extérieur aux phénomènes à observer, puisque, étant supposé immobile, il relie simplement du dehors, à la sienne, les autres positions de l’espace : c’est pourquoi son effort coordinateur ne suppose qu’un faible degré de décentration. Dans la cinématique galiléenne, au contraire, les actions de l’observateur (c’est-à-dire l’ensemble des constatations liées à son activité sensori-motrice, à son intuition imagée et aux opérations concrètes ou formelles qui le lient aux objets, sans compter les instruments de mesure employés pour renforcer ces actions) sont parties intégrantes du phénomène total, puisque l’observateur est lui-même sans cesse en mouvement. Dire que son corps seul se déplace parmi les mouvements du système, tandis que son esprit demeurerait spectateur et extérieur au phénomène, serait inopérant puisque c’est exclusivement grâce à des compositions opératoires réversibles que le sujet parvient à dominer le temps et l’espace, donc par le moyen d’une série complexe d’actions intériorisées qui coordonnent les observations et remontent leur marche empirique. L’observateur est par conséquent, au cours même de la déduction opératoire, entraîné dans le déplacement général dont il doit reconstituer le système : tel est le fait nouveau et capital, impliqué dans la relativité du mouvement.

De ce point de vue, il est donc exact de dire, comme nous le soutenions au § 6, que le relatif, dans un système du monde, est la mesure des opérations auxquelles est astreint le sujet connaissant. Dans la conception d’Aristote, cette relativité consiste à corriger certaines intuitions (sphéricité de la terre, etc.), mais, au total, sa physique demeure une simple traduction phénoméniste de l’apparence sensible, en conséquence du caractère égocentrique et d’absolu auquel il s’attache. Dans la décentration galiléenne et copernicienne, une part essentielle de ce faux-absolu bio- et géocentrique est donc transformée en relatif, grâce à la relativité du mouvement, et cette relativité devient pour le sujet nécessité de nouvelles coordinations opératoires. Bref, la relativité est la mesure de la décentration et celle-ci n’est que l’envers (ou l’aspect intérieur, c’est-à-dire rapporté au sujet) de la coordination opératoire.

Mais le prix ainsi payé en obligation de composition déductive est compensé par la détermination de nouveaux absolus autrement plus résistants que les absolus biocentriques d’Aristote. En premier lieu, la relativité même du mouvement, et la composition opératoire qu’elle suppose, entraînent la constitution d’un invariant : le principe de la conservation du mouvement rectiligne ou uniforme (inertie) n’affirme pas, comme nous y insisterons au chap. V, l’identité d’une chose, mais constitue un invariant de groupe, c’est-à-dire l’affirmation d’une cohérence nécessaire au sein des transformations relatives. En second lieu, si les mouvements sont relatifs, leur somme, non pas arithmétique comme l’affirmait par erreur Descartes dans son principe de la conservation de la quantité totale des mouvements, mais géométrique (les mouvements étant des vections affectées d’un signe) demeure également constante, ce qui constitue cette fois un absolu supérieur aux transformations, mais résultant de leur composition même.

En troisième lieu, et surtout, si les mouvements sont relatifs, ils permettent de déceler, dans les vitesses elles-mêmes, un absolu constitué par l’accélération. En effet, une accélération peut être mesurée en n’importe quel système en mouvement (inertial ou autre), aussi bien qu’au repos, puisque l’observateur situé sur un objet en mouvement accéléré peut déterminer sa propre accélération. Galilée découvre ainsi l’accélération constante du mouvement de chute d’un corps. Sans doute, cette accélération aurait-elle pu être découverte au sein de l’absolu aristotélicien, mais seulement dans certains cas particuliers : la généralisation que lui donne Newton, en définissant la force par le produit de la masse et de l’accélération, suppose la dissociation de la force, et notamment de la gravitation, par rapport à l’espace, et fait de la verticale et de l’horizontale des propriétés de l’espace physique et non plus géométrique, ce qui est contradictoire avec l’idée d’une pesanteur conçue comme la tendance à se diriger vers le centre de l’univers. L’absolu de l’accélération est donc bien une conquête de la relativité du mouvement, et ne peut se déduire de l’absolu d’un univers centré, à la manière péripatéticienne.

Or, le problème de l’accélération a conduit à poser à nouveau celui de la notion de force elle-même. Nous touchons ici à une phase particulièrement suggestive de l’histoire de cette notion, dont les ambiguïtés sont dues, nous l’avons vu au § 5, au double sens, subjectif et objectif, de l’expérience de l’effort musculaire. En réaction contre l’égocentrisme intellectuel qui poussait encore Aristote à concevoir la force comme une sorte d’activité vitale sans conscience, Descartes bannit de la physique les idées de force et de finalité dont il a parfaitement saisi la parenté épistémologique sous la double forme anthropomorphique que leur avait conservée le Stagirite. Seuls la figure et le mouvement constituent l’univers et les mouvements se conservent d’eux-mêmes, en leur somme arithmétique. Mais Leibniz relève l’« erreur mémorable » de Descartes, et substitue à son équation de l’univers une « équivalence de la cause et de l’effet » qui aboutit à la conservation de la force mv2 ou plus précisément ½ mv2 : l’accélération de la chute des corps devient ainsi occasion à la réintroduction de la notion de force. La découverte de la gravitation universelle par Newton aboutit à la réintroduire également, et cela aussi en fonction de l’accélération, mais en élargissant considérablement le domaine de cette dernière. « Galilée, écrit L. Brunschvicg, avait déterminé le mouvement des projectiles en composant, comme éléments indépendants, les déterminations résultant de la loi de la chute des corps avec les déterminations de la loi de l’inertie. Newton, pour rendre compte du mouvement des astres, cherche de même à calculer deux composantes : un mouvement du même ordre que la loi d’inertie, le mouvement centrifuge, dont Huyghens avait déjà étudié les conditions, et un autre mouvement, représentant cette attraction, dont Gilbert et Kepler, et plus d’un savant après eux, avaient soupçonné l’existence » 41. La force devient ainsi une réalité : f = mg. La célèbre formule de prudence « tout se passe comme si » montre assez que Newton distinguait la réalité observable, c’est-à-dire la masse et l’accélération, de la force elle-même, conçue comme cause de cette dernière. Mais il laisse Roger Cotes imprimer, dans la préface à la seconde édition des Principes, l’affirmation de l’existence d’une force d’attraction, cause de la loi observée. Malheureusement cette attraction devait, pour atteindre son effet, agir instantanément avec une vitesse infinie sur l’univers entier. La force d’attraction devenait ainsi le scandale de la physique moderne, jusqu’à la théorie de la relativité, et le scandale est déjà dénoncé par les leibniziens eux-mêmes, accusant Newton de revenir aux entités scolastiques.

Si curieuse qu’elle soit au point de vue épistémologique, ce n’est pas le lieu de récrire l’histoire, tant de fois et si bien faite, des avatars de la notion de force au cours des xviiie et xixe siècles. Tout le monde s’est accordé sur le contenu cinématique de cette notion, c’est-à-dire sur le fait de l’accélération. Les discussions ont, par contre, repris sans fin dès qu’il s’agissait d’attribuer une cause à l’accélération, c’est-à-dire de donner à la notion de force un contenu substantiel. Nous nous bornerons à cet égard à examiner deux points, l’un étant la signification épistémologique des notions du « potentiel » et du « virtuel » qui interviennent dans la composition des forces, l’autre concernant le rôle de l’expérience interne dans la détermination de la notion de force.

Le problème essentiel que soulève cette histoire est, en effet, de comprendre pourquoi l’on maintient et ressuscite sans cesse une notion aussi controversée. Est-ce en fonction d’un besoin causal, au sens d’Aristote qui rattache le mouvement à l’activité d’une substance, d’un besoin d’explication au sens de Meyerson, tel que la force serait la cause de la loi, ou d’un besoin de composition opératoire ? La réponse ne fait pas de doute : malgré la répugnance des physiciens à invoquer ce qui de près ou de loin peut ressembler à des entités anthropomorphiques, l’idée de force s’est maintenue dans la mesure où elle s’est avérée indispensable aux compositions opératoires. Il existe, en effet, une composition des forces, qui ne se réduit pas à la composition des vitesses, parce que, à ne composer que des accélérations réelles, comme Mach l’a tenté au sujet du principe newtonien d’action et de réaction, on ne rend pas compte de toutes les données de la gravitation (dans ses rapports avec le poids, p. ex.). C’est donc par son aspect opératoire, c’est-à-dire en tant que susceptible de composition réversible, que l’idée de force s’impose : deux ou plusieurs forces équivalent à une force unique bien déterminée, leur « résultante », et ces substitutions sont non seulement commutatives, mais associatives et réversibles, c’est-à-dire forment un « groupe » défini.

De plus, cette composition des forces implique des principes d’équivalence, tels que les principes de symétrie statique (symétrie des forces en équilibre) et le fameux principe dynamique de l’égalité de l’action et de la réaction, déjà énoncé par Newton. La forme initiale du principe de la conservation de l’énergie, d’autre part, a été la conservation, établie par Leibniz, de la « force vive » mv2, d’où Lazare Carnot a tiré l’idée de « force vive latente », analogue à notre « énergie potentielle ». La notion si importante de l’équilibre des forces, enfin, a été généralisée grâce à des considérations dynamiques jusqu’à donner lieu à un principe dont Lagrange a fait la base de sa « mécanique analytique » : le principe des travaux (ou vitesses) virtuels. On sait que Lagrange a constitué une mécanique purement analytique (sans figures ni constructions mécaniques empiriques) sur le modèle de la géométrie analytique de Descartes. Or, le principe fondamental en est le suivant : la condition nécessaire et suffisante pour qu’un système, soumis à des forces quelconques, soit en équilibre est que les travaux exécutés par ces forces, suivant les déplacements virtuels conformes aux liaisons du système, soient nuls.

Ces divers principes de composition nous apprennent donc deux choses : qu’en plus des vitesses ou accélérations réelles, la notion de force fait appel à des vitesses « virtuelles » (et c’est ce qui constitue son apport propre) et que les forces ainsi conçues à titre d’accélérations réelles et virtuelles se laissent assimiler aux schèmes généraux de coordination logico-mathématiques, tout comme le temps, les mouvements et les vitesses : d’où leur maintien sur le terrain de la physique positive.

Mais alors se pose un premier problème épistémologique : si les compositions opératoires de la force font ainsi appel aux notions de « potentiel » ou de « virtuel », est-ce là un retour déguisé à la « puissance » qu’Aristote opposait à l’« acte », ce qui assurerait la continuité de la notion de force, du péripatétisme à la physique moderne ? D’autre part, tant la notion aristotélicienne de la « puissance » que les notions modernes du virtuel ou du potentiel sont, si on les réduit les unes aux autres, des formes d’identification : est-ce donc à dire que la vraie raison de la résistance de l’idée de force au cours de l’histoire entière des sciences soit à chercher dans l’identité meyersonienne ?

Or, la grande différence entre la « puissance » d’Aristote et les travaux « virtuels » est l’absence de toute composition opératoire reliant la puissance à l’acte, et par conséquent de tout critère réglant de façon objective l’intervention de la première. En effet, la condition nécessaire pour que la notion du virtuel prenne une signification rationnelle est qu’elle soit invoquée au sein d’un système opératoire fermé, de telle sorte que l’on puisse être certain de l’appartenance des mouvements virtuels à l’ensemble des transformations impliquées par le système. Les notions du virtuel et du potentiel sont donc des rapports d’équivalence opératoire dont le critère de légitimité est d’être intérieurs à un ensemble de compositions bien déterminées et d’être indispensables à la réversibilité de ce système. Aussi quand le physicien R. Pictet « a osé », comme dit Couturat, assimiler la liberté de l’âme à un potentiel du cerveau, son affirmation est demeurée purement verbale, faute d’un système de transformations permettant de composer ces énergies potentielles. Or, la « puissance » d’Aristote consiste précisément en une telle imagination d’un virtuel sans compositions déterminées : dire que B était contenu en puissance dans A signifierait que A et B sont intérieurs à un même système fermé, ce que l’on ne sait précisément pas sans composition opératoire définie. Toute la notion aristotélicienne de la force repose ainsi sur l’hypothèse gratuite que les corps constituent de tels systèmes fermés. Notons d’ailleurs que si les notions des physiciens modernes n’ont donc plus rien à voir avec la « puissance » péripatéticienne, on n’en saurait pas dire toujours autant des biologistes : lorsqu’un caractère héréditaire saute d’un grand-père à son petit-fils, on peut certes soutenir qu’il est resté « latent », c’est-à-dire virtuel, chez le père, mais quand un caractère nouveau apparaît dans une lignée pure, en un milieu déterminé, et que le biologiste nous dit que le milieu a simplement actualisé ce qui était virtuellement contenu dans la structure génétique de la lignée, il postule, sans pouvoir le composer, le caractère fermé du système, et fait de l’aristotélisme.

Quant à l’identité meyersonienne, on peut certes affirmer que le virtuel et le potentiel sont des identifications comme la « puissance », mais il reste que cette dernière demeure verbale, tandis que les premières doivent leur valeur à une composition opératoire précise. Nous touchons ici la difficulté centrale de l’interprétation par l’identification : c’est que cette dernière conduit à l’erreur aussi bien qu’à la vérité. Il y a dans l’histoire des sciences un nombre sans doute bien plus grand d’identifications fausses (depuis celles de Thalès) que de vraies. Meyerson le reconnaît bien, puisqu’il tire ses arguments pêle-mêle de tous les niveaux du développement des sciences et des théories erronées aussi bien que des autres ; mais il n’en maintient pas moins que l’identification est le seul acte possible de la raison : l’expérience seule nous renseigne sur la validité ou la fausseté des identifications, mais celles-ci sont toutes rationnelles au même titre les unes que les autres. Seulement, dans le cas de la puissance aristotélicienne et du virtuel des physiciens modernes, ce n’est précisément pas l’expérience seule qui a décidé : l’expérience est radicalement incapable de nous montrer qu’une propriété constatée « en acte » n’existait pas « en puissance » auparavant, car il est toujours possible de s’arranger pour trouver les définitions susceptibles de satisfaire les données. Que l’opium fasse dormir parce qu’il a une vertu dormitive, c’est là une identification inattaquable du point de vue de l’expérience. Ce qui a mis fin à ce genre de raisonnements, c’est simplement leur stérilité, tandis que l’identité en œuvre dans la composition opératoire est liée au jeu des opérations directes et inverses et que le propre de la raison est de construire ou de « composer » et non pas d’identifier.

Si nous en venons maintenant au problème général que soulève l’épistémologie de la notion de force, il semble donc évident que sa survie tient aux compositions opératoires auxquelles elle se prête, et que ce sont ces compositions qui constituent les vraies « causes » des lois constatées sous la forme de rapports d’accélérations.

Or, on sait que E. Mach, dans sa célèbre Histoire de la mécanique, propose de s’en tenir à l’accélération seule, et de reconstruire sur cette base la mécanique céleste, au moyen des rapports entre les accélérations et les masses. À quoi F. Enriques, dans le bel ouvrage que nous avons déjà eu l’occasion de discuter (Introd., § 3), répond ce qui suit, en se fondant sur les préoccupations génétiques qui lui font relier sans plus les opérations de la pensée aux données de la perception : « l’existence d’une force est un fait physique défini par des sensations musculaires d’effort et de pression. À ce point de vue, la notion de force n’a rien de mystérieux ni de métaphysique, pas plus que le mouvement ou tout autre phénomène quelconque, dont la définition réelle se réduit toujours, en dernière analyse, à un groupe de sensations qui se produisent dans certaines conditions volontairement provoquées » 42. Ce passage nous paraît extrêmement révélateur des difficultés auxquelles on s’expose à vouloir fonder l’épistémologie sur la sensation et non pas sur l’action. D’une part, en effet, une sensation est un fait psychique et non pas physique, et il s’agirait, par conséquent de déterminer avec soin les rapports entre ce fait mental et le fait physique correspondant : à s’en tenir au fait sensoriel seul, sous son aspect immédiat, on justifierait aussi bien le finalisme d’Aristote que la notion de force, puisque tout mouvement perçu sur soi-même grâce à des sensations kinesthésiques s’accompagne d’intentionnalité ! D’autre part, psychologiquement parlant (puisque l’on se place sur ce terrain), la sensation fait partie d’une action et Enriques semble bien le reconnaître, puisqu’il ajoute la précision restrictive « sensations qui se produisent dans certaines conditions volontairement provoquées », ce qui implique toute l’action ! C’est donc le développement de cette action, du plan sensori-moteur au plan opératoire, qui intéresse la physique et l’épistémologie scientifique, et non pas la sensation dont le rôle est uniquement signalisateur. Or, dès le plan sensori-moteur, comme nous l’avons vu (§ 5), la conduite de l’effort est précisément une conduite d’accélération : invoquer la sensation d’effort musculaire, c’est tout simplement nous ramener à l’accélération ! Ce que la notion de force ajoute à celle de pure accélération, ce sont donc les compositions opératoires auxquelles elle donne lieu, et notamment l’emploi qui y est fait des vitesses ou des travaux virtuels, c’est-à-dire de mouvements déterminés en tant que devenant nécessaires si certaines situations possibles se réalisent, mais non pas en tant qu’actuels.

Bref, en tant que relation opératoire entre les accélérations et les masses, etc., la force constitue le modèle des notions qui ne sauraient donner lieu à une perception ou à une intuition représentative directes. Elle fournit par conséquent l’exemple le plus clair de la construction des notions mécaniques et physiques essentielles par leur décentration à partir d’intuitions égocentriques initiales. D’abord simple assimilation des mouvements perçus au schème de l’effort musculaire — schème résultant, nous l’avons vu, d’une prise de conscience incomplète des conduites d’accélération — la force est peu à peu décentrée de l’activité propre en fonction même de la décentration générale inhérente à l’élaboration des systèmes du monde : or, dans la mesure même où elle se dissocie ainsi des éléments égocentriques de l’action, la force donne lieu à des compositions réversibles entre opérations portant sur les vitesses et les accélérations des objets de différentes masses ; et cette décentration par rapport au sujet se traduit par une coordination opératoire susceptible de rejoindre les coordinations logico-mathématiques les plus générales, comme en témoigne la nature déductive et formalisable de la mécanique rationnelle. Ainsi l’assimilation égocentrique à l’activité propre, une fois décentrée, devient assimilation aux coordinations générales de l’action, et c’est ce passage ou plus précisément cette inversion progressive de sens qu’illustre l’histoire de la force, à partir de ses formes biocentriques initiales jusqu’à sa mathématisation finale.

D’ailleurs la mécanique classique ne marque pas le stade ultime de cette évolution. Il reste, en effet, à examiner le sort de la « force d’attraction », et la manière dont la théorie de la relativité a soulevé un coin du voile qui la recouvrait : or, nous allons constater que c’est par un nouvel et puissant effort de décentration générale que la relativité einsteinienne a obtenu ce résultat, quant à la force gravifique, faisant ainsi cesser le « scandale » attaché à sa représentation substantialiste, dernier refuge des intuitions égocentriques de la force.

§ 9. La théorie de la relativité et les nouveaux « absolus »

L’un des progrès essentiels de la mécanique classique et spécialement de la théorie newtonienne de la gravitation, comparées à la physique d’Aristote, a été de dissocier de l’espace et du temps les phénomènes inhérents au mouvement, à la vitesse et à la force. L’espace et le temps sont ainsi devenus des absolus du système newtonien, vastes contenants au sein desquels se déroulent les phénomènes physiques, mais indifférents à leur contenu. Or, du point de vue génétique, il y a là quelque chose de surprenant, car l’espace est la coordination des mouvements et le temps la coordination des vitesses. Sans doute, comme nous l’avons vu, si l’on conçoit le mouvement à titre de simple déplacement, c’est-à-dire de changement de position indépendamment des vitesses, il s’agit alors d’un aspect assez général de l’action pour être détaché des objets auxquels elle s’applique, d’où l’indépendance de la géométrie mathématique à l’égard de l’espace physique. Mais quand il s’agit de coordonner les mouvements de ces objets eux-mêmes, en tant que spécialisés selon leurs vitesses, l’action que constitue cette coordination semble inséparable des actions proprement physiques, telles que de pousser, soulever, accélérer, etc.

Newton s’est tiré de cette difficulté psychologique d’une manière fort intéressante, en attribuant à Dieu lui-même les sensations constitutives de l’espace et du temps (toujours les sensations et non pas les actions !) : l’espace et le temps deviennent donc le sensorium Dei (en attendant que Kant en fasse un sensorium hominis, mais propre au sujet transcendantal). Seulement, on retrouve immédiatement, en cet absolu théologique, le caractère égocentrique des absolus aristotéliciens. À faire de Dieu le centre de l’espace et du temps, il y a certes un progrès de la décentration par rapport à la conception d’un espace centré sur la terre elle-même, et Newton pourrait répondre, en paraphrasant Pascal, que le centre de ce cercle divin est partout et sa circonférence nulle part ; mais, il y a tout de même quelque anthropomorphisme à charger ainsi l’auteur du monde du contrôle permanent des mouvements et des vitesses, puisque le seul but de cette coordination surnaturelle est, en fin de compte, de régler nos propres mètres et nos propres horloges, érigés en reflets directs de la sensation divine ! Et puis, la différenciation même du temps et de l’espace est aisément réalisable aux faibles vitesses auxquelles nous vivons, qui nous permettent de déplacer un caillou dans notre jardin sans avoir à compter avec une croissance accélérée des arbres, une érosion immédiate des montagnes ou un soulèvement prochain de l’écorce terrestre. Mais nous ne pouvons déjà plus situer une étoile par rapport à une autre sans nous demander si son apparence perceptive correspond à sa position actuelle ou a été expédiée il y a quelques milliers d’années. Or, en vivant à une autre échelle, nous serions sans cesse embarrassés par des problèmes de ce genre, ayant à coordonner dans l’espace des objets dont la perception correspondrait à des moments différents du temps.

De plus, si les absolus newtoniens pouvaient s’appuyer sur les coordinations rationnelles constituées par la relativité du mouvement et la composition des vitesses, ils requéraient, par ailleurs, l’existence d’une action à distance de la force gravifique et d’une vitesse infinie, attribuée à cette action : sur ces deux derniers points, il est clair que le théocentrisme du sensorium spatio-temporel était seul à pouvoir masquer le caractère presque magico-phénoméniste de l’hypothèse, dernier héritage des origines subjectives de la notion substantialiste de la force. Or, du jour où ont été découvertes la constance de la vitesse relative de la lumière, et l’impossibilité de réaliser une vitesse supérieure à ce maximum, non seulement une action à distance de vitesse infinie devenait impossible, mais l’ensemble des compositions spatio-temporelles s’est trouvé modifié : dilatation des durées et contraction des longueurs en fonction de la vitesse du système de référence, nouvelle forme de composition des vitesses, solidarité étroite entre l’espace, le temps et les mouvements physiques, etc. (voir § 3, sous V). De plus, dès le moment où la composition des vitesses dépend de leur rapport avec celle de la lumière, la masse elle-même (du moins sous certaines de ses formes, dépendant de l’accélération : p. ex. rapport de la force à l’accélération, capacité d’impulsion, etc.) doit être conçue comme variant avec la vitesse. La masse aussi cesse donc de conserver une valeur absolue, sauf sous sa seule forme de quantité de matière, évaluée au nombre des électrons. L’énergie, de son côté est entraînée dans ce mouvement de relativation, mais elle acquiert un rapport d’équivalence avec la masse, avec laquelle elle devient donc interchangeable (à un coefficient de proportionnalité près, qui est l’inverse du carré de la vitesse de la lumière).

Ces résultats déjà atteints par la théorie de la relativité restreinte, qui accordait encore un privilège aux systèmes de référence galiléens, ont ensuite trouvé une généralisation étonnante par l’assimilation de la gravitation elle-même aux forces d’inertie (c’est-à-dire à ces forces telles que la force centrifuge ou que la force dont nous sentons l’effet sur un véhicule en mouvement rectiligne qui change brusquement de vitesse). Le poids, ou expression de la gravitation, devient ainsi assimilable à la masse inertiale et, de même que le poids varie selon les points d’un champ de gravitation, de même la force d’inertie, qui équivaut désormais à une force gravifique, peut être liée à un « point d’univers » déterminé, c’est-à-dire à un point du continu spatio-temporel qui constitue ce que les relativistes appellent un « univers ». Dès lors, il suffira, pour rendre compte de ces « forces » n’inertie ou de gravitation, d’admettre que le continu formé par l’espace-temps n’est pas euclidien, mais présente des « courbures » : la gravitation reçoit dès lors de la façon la plus directe, une explication géométrique et traduit simplement la structure de l’espace-temps. Mais inversement, si ce continu présente de telles courbures, c’est qu’il est modifié au contact des masses, la force devenant de la sorte l’expression des structures spatio-temporelles influencées par leur contenu de masse. Il n’est donc plus besoin d’actions à distance, la gravitation se transmettant de proche en proche le long des « lignes d’univers ». La mesure des courbures peut se faire directement, comme l’avait déjà montré Gauss pour une surface, par l’emploi des coordonnées qui portent son nom : généralisées au continu spatio-temporel, elles permettent alors le calcul du fameux ds2 ou application du théorème de Pythagore au système de coordonnées ainsi conçu.

Or, le résultat stupéfiant d’un tel ébranlement des notions paraissant le mieux établies s’est trouvé, indépendamment de la signification intellectuelle considérable apportée à la solution du problème de la gravitation, de permettre l’attribution d’une forme invariante aux lois de la nature quels que soient les systèmes de référence adoptés : « les lois de la nature sont indépendantes du système de référence choisi pour les représenter », telle est la signification dernière du principe de relativité. On constate ainsi l’extension considérable réalisée par la théorie d’Einstein à partir de la relativité galiléenne, mais selon un même sens d’orientation épistémologique. Tant que le mouvement seul était considéré comme relatif, seuls les mouvements internes d’un système entraîné par un mouvement rectiligne et uniforme pouvaient être étudiés en faisant abstraction du mouvement d’entraînement. Avec l’assimilation de la gravitation aux forces d’inertie, c’est indépendamment de tous les systèmes de référence que les lois de la nature peuvent être retrouvées identiques à elles-mêmes.

La première question qui se pose, au point de vue épistémologique, est donc de déterminer le rapport entre l’absolu et le relatif, condition préalable de la compréhension des relations qui existent entre l’objet et le sujet connaissant, dans la physique de la relativité. À cet égard, on a pu dire de la théorie de la relativité qu’elle constituait un grand pas dans la direction de l’absolu. Dans un chapitre extrêmement intéressant, et d’une remarquable objectivité, de ses Initiations à la physique, intitulé « Du relatif à l’absolu », Max Planck conclut : « la théorie de la relativité, si souvent mal comprise, non seulement n’a pas supprimé l’absolu, mais encore a fait ressortir mieux que jamais combien la physique est liée à un monde extérieur absolu » 43. Et É. Meyerson insiste sur le fait que la relativité est une « théorie du réel » 44. Qu’il en soit ainsi, cela tombe sous le sens, et ne peut être contesté que par ces positivistes de nuance solipsiste pour lesquels « l’absolu » ne se trouve que dans nos impressions personnelles », comme le dit Planck en pensant sans doute aux disciples de Mach. Quant à l’épistémologie génétique, dont nous défendons ici le principe et qui est relativiste par méthode et en tous les domaines, il va de soi qu’elle ne saurait nier a priori l’existence d’un absolu ; mais elle voudrait aussi, pour avoir le droit d’en parler, qu’on puisse l’atteindre indépendamment des systèmes de référence constitués par les mentalités historiques successives. Dès lors, et pour demeurer fidèle à ses méthodes psychologique et historico-critique, l’épistémologie génétique demande simplement si cet absolu mis en évidence par la théorie de la relativité est définitif, et s’il est au moins de même nature que ceux auxquels sont parvenues les interprétations des niveaux historiques précédents.

Or, sur le premier point, l’autorité de Planck, qui parle de l’absolu en technicien de la science et non pas en théoricien, est un témoignage de valeur exceptionnelle : « Qui pourrait nous garantir qu’un concept auquel nous attribuons aujourd’hui un caractère absolu, ne devra pas être considéré plus tard comme relatif, en se plaçant à un point de vue nouveau, et céder la place à un autre absolu de caractère plus élevé ? À cette question il n’y a qu’une réponse : d’après tout ce que nous savons personnellement et que nous avons appris, il n’y a personne au monde qui puisse nous donner une telle assurance. Bien plus, nous devons tenir pour très certain que jamais nous ne parviendrons à étreindre véritablement l’absolu. Ce dernier n’est bien plutôt, pour nous, qu’un but idéal : nous l’avons toujours devant les yeux mais ne l’atteindrons jamais » (p. 143). Quant au « réel » d’É. Meyerson, il est fait en partie comme on le sait, de concepts « déduits » puis « hypostasiés » dans le monde extérieur, et, en partie, de diversité irrationnelle tenant à ce monde lui-même : il s’agit donc d’un réel pour ainsi dire vicariant, dont É. Meyerson nous montre lui-même qu’il change d’aspect au fur et à mesure de l’élaboration des théories. Le fidèle commentateur du grand épistémologiste, A. Metz, se demande comment L. Brunschvicg (dont il a d’ailleurs bien mal saisi la pensée) « a pu s’y tromper ? C’est que la réalité, l’ontologie que postule la nouvelle théorie [la relativité] n’est pas celle du sens commun, et que même elle s’en écarte plus que les ontologies construites par les théories scientifiques antérieures » 45. Or, cette variation des « ontologies » qu’avoue ainsi A. Metz, est précisément le principal argument sur lequel s’appuie la thèse de Brunschvicg dont A. Metz se croit aux antipodes en la réduisant à ceci « que le concept de causalité a beaucoup varié depuis les origines de la pensée scientifique » !

À constater les choses sans parti pris il faut donc reconnaître que chaque théorie scientifique, d’Aristote à Einstein, cherche à dégager un absolu au travers des systèmes de référence considérés comme relatifs, mais que cet absolu se transforme notablement lui-même d’une théorie à l’autre. Rien n’est plus instructif, à cet égard, que la comparaison des absolus einsteiniens avec ceux de la mécanique classique. Tous les grands principes sont sauvés, nous dit Planck, et cela est vrai. Mais ils sont en même temps tous transformés ! Le principe d’inertie n’est plus celui de Galilée : il embrasse la gravitation et non plus seulement le mouvement rectiligne et uniforme au sens galiléen. Il devient ainsi conservation d’une « impulsion d’univers » et non plus seulement d’un mouvement dans l’espace. La conservation de l’énergie est maintenue, mais il ne s’agit plus du même principe, puisqu’il y est englobé une « énergie de repos » intérieure aux masses et que l’énergie acquiert une inertie. La conservation de la masse est maintenue elle aussi en un sens, mais sous une forme fusionnée avec l’énergie elle-même et en dissociant les différents aspects de la notion de masse : la conservation de la quantité de matière se réduit alors à celle du nombre des électrons (jusqu’au jour où l’on verra quelque électron se dissocier). Bref, tout est conservé, mais sous une forme nouvelle, qui eût plongé dans la stupéfaction un physicien des environs de 1880 ; dès lors, certains absolus anciens sont devenus relatifs et inversement certaines réalités essentiellement relatives sont devenues des absolus comme la vitesse relative de la lumière, qui prend même le rang de vitesse maximum (en un sens comparable au zéro absolu de température).

L’invariance des lois de la nature indépendamment des systèmes de références, qui devient beaucoup plus grande dans la théorie de la relativité que dans la physique classique, prend alors un sens nouveau, d’une évidente portée épistémologique. Les termes intervenant dans les rapports qui constituent ces lois varient d’un système à l’autre de référence, en tant qu’ils expriment un espace, une durée, une masse, une forme, etc. Mais ces variations sont solidaires les unes des autres et constituent donc un système de covariances : c’est cette covariation des termes qui assure alors la fixité des rapports comme tels, c’est-à-dire des lois de la nature, dont l’invariance résulte ainsi d’une covariance et non pas d’une fixité statique (et illusoire parce que relative à un seul système considéré de références).

Affirmer que les lois de la nature sont devenues indépendantes de tout système de référence, c’est-à-dire qu’il existe un absolu distinct du relatif au moyen duquel on l’atteint, c’est donc exprimer la vérité épistémologique suivante : que l’invariance de cet absolu dépend du système des transformations opératoires utilisées pour coordonner entre eux les systèmes de référence. Autrement dit, que l’on rende à l’espace, au temps, à la masse, etc., leur absoluité antérieure, et les lois de la nature cesseront d’être invariantes, mais que l’on relativise ces anciens absolus spatio-temporels et l’on rend invariants de nouveaux absolus… Cela ne signifie naturellement pas que le système des transformations opératoires utilisé pour coordonner les systèmes de références soit arbitraire et non pas conforme aux données de l’expérience : mais, si intimes que soient les rapports entre l’expérience et les nouvelles transformations opératoires, ou plutôt précisément parce que ces rapports sont de plus en plus intimes, il y a solidarité nécessaire entre les nouveaux absolus et les nouvelles relativations adoptées.

Quelle est alors la part du sujet et la part de l’objet dans la connaissance constituée par une telle physique ? En premier lieu, bien plus encore que dans la relativité galiléenne, les actions du sujet font partie intégrante du système des transformations objectives qu’il s’agit pour lui de connaître. Dans l’univers d’Aristote, le sujet contemple du dehors un monde immobile et tout l’effort de décentration qui lui est demandé consiste à se situer spatialement comme une partie dans le tout : les autres parties du tout lui sont alors données telles quelles par intuition directe. Dans l’univers de Copernic, de Galilée et de Newton, le sujet est en mouvement et ses actions font donc déjà partie intégrante d’un système cinématique et mécanique qu’il ne parviendra ainsi à dominer que par une décentration opératoire consistant à mettre les mouvements en réciprocité les uns par rapport aux autres. De ce point de vue, il n’y a plus intuition immédiate des mouvements : c’est par la déduction et le calcul, donc par une construction opératoire, que le sujet se situe. Mais, par ailleurs, en possession d’un espace et d’un temps absolus, il croit atteindre directement un vaste domaine du réel soustrait à toute relativité. Dans la mécanique relativiste, au contraire, ses estimations spatiales et temporelles, avec tout ce qu’elles entraînent, sont elles-mêmes relatives, c’est-à-dire qu’elles sont partie intégrante d’un système de transformations objectives dont elles demeurent solidaires : le mètre et l’horloge que construit le sujet ne sont ainsi plus extérieurs aux longueurs ou aux durées à mesurer, mais ils sont modifiés par des transformations qu’ils ne suffisent plus à constater simplement et qu’il s’agit de reconstituer déductivement. Le mesuré et le mesurant, comme l’a profondément exprimé L. Brunschvicg, sont devenus interdépendants et c’est de leur réciprocité qu’il s’agit de tirer l’invariance des lois à établir.

Or, que cela signifie-t-il du point de vue de la nature du réel (du réel considéré à ce niveau, cela s’entend) et de celle de l’activité du sujet ? Sur ce point délicat, les plus graves méprises se sont parfois produites et les discussions sont, à coup sûr, devenues enchevêtrées à un degré tel que l’on n’est plus certain du sens des mots qu’emploient les auteurs. Les uns parlent du sujet dans le sens exclusif de la perception et des sensations, tandis que les autres entendent par sujet le sujet jugeant et mesurant, c’est-à-dire lisant les indications de son mètre et de son horloge et déduisant le réel de la coordination de ses lectures. Mais, de ce second point de vue encore, il y a équivoque dans le vocabulaire : É. Meyerson appelle « objet » le produit de la mesure et de la déduction, tandis que L. Brunschvicg rattache au sujet l’activité de mesurer (d’où les méprises d’A. Metz à son endroit). Ces malentendus démontrent d’ailleurs à eux seuls combien l’on se trouve dans la théorie de la relativité, en présence d’un nouveau type d’interaction entre le sujet et l’objet.

Pour chercher à se dégager, il convient avant tout d’écarter la déplorable psychologie qui a fait croire à tant de bons esprits que la source des connaissances était la sensation seule, alors que la sensation est elle-même relative à l’action. Il s’ensuit que Mach, suivi par Enriques et bien d’autres, croit atteindre à la fois le sujet et l’objet en faisant l’« analyse des sensations ». D’où l’interprétation de la relativité de son disciple Petzoldt, qui compare Einstein à Protagoras et réduit le relatif à la subjectivité sensible. Mais inversement É. Meyerson, faute d’une théorie suffisante de la perception (voir chap. III § 4), se facilite un peu la tâche, dans sa réfutation de l’idéalisme, en déclarant que « le retour vers un idéalisme prenant son point de départ dans la sensation sera d’autant plus malaisé que la théorie physique se sera éloignée davantage du moi sentant » 46. En effet, si l’on fonde avec Brunschvicg l’idéalisme sur le jugement, c’est-à-dire justement sur cette « déduction » qui, selon Meyerson, conduit au réel, on peut voir dans la relativité un courant favorable à l’interprétation idéaliste. Quant à la psychologie que nous défendrons, elle consiste précisément à soutenir que l’activité du sujet consiste à l’affranchir de son égocentrisme, c’est-à-dire entre autres à l’éloigner de l’intuition sensible au profit d’un système d’opérations reliant indissociablement le sujet et l’objet. Ni le vocabulaire réaliste ni le langage idéaliste ne conviennent donc à l’expression du relativisme einsteinien, qui est, par excellence, une manifestation de cette décentration.

En effet, la théorie de la relativité réserve une part infiniment plus grande à l’activité du sujet, ainsi entendue, que la mécanique classique et a fortiori, que la physique d’Aristote. Et, non seulement elle accroît la nécessité de son intervention, mais encore elle prolonge, avec une singulière netteté, sur le plan de la pensée scientifique, toute la série des étapes qui orientent cette activité, de l’égocentrisme perceptif à la décentration opératoire, et, dans le domaine du développement historique des opérations, de l’égocentrisme ontologique d’Aristote à la décentration copernicienne et cartésienne.

Dès la perception elle-même, l’activité du sujet se marque par une décentration qui corrige, en les coordonnant, les centrations successives à effets respectifs déformants (voir chap. II § 4). Or, dès ce travail initial de l’activité perceptive et de l’intelligence, lequel constitue donc déjà en un sens une mise en réciprocité des systèmes de références, se pose (comme nous l’avons vu plus haut, § 2 et 3 du présent chapitre) le problème de la correction des fausses impressions de simultanéité et de succession, des dilatations ou des contractions de la durée, et même, comme nous l’avons montré antérieurement (chap. II § 4 et 7), de la correction des contractions et dilatations des longueurs apparentes. Bien entendu, ces faits n’ont rien de directement commun avec les mesures scientifiques du temps et de l’espace en physique de la relativité 47 mais ils démontrent de la manière la plus évidente (et c’est tout ce que nous voulons en tirer ici) que l’activité du sujet se manifeste dès le niveau sensori-moteur le plus élémentaire par une « décentration » (nous avons appelé ainsi, en théorie des perceptions, la coordination des centrations successives), c’est-à-dire par une mise en réciprocité des points de vue. Au niveau de la représentation intuitive et préopératoire, également, nous avons vu que les difficultés essentielles de l’intuition tenaient à une « centration », due non plus aux fixations du regard ou des organes sensoriels, mais à l’assimilation des objets à l’activité propre momentanée, cet « égocentrisme » étant peu à peu corrigé par les articulations progressives de l’intuition, dont la mobilité et la réversibilité croissantes aboutissent aux opérations concrètes. La naissance des opérations rationnelles est donc due essentiellement à une décentration et à une coordination corrélatives des points de vue ou des différents systèmes de référence attachés aux actions ou aux intuitions successives ; elle l’est surtout à une décentration et à une coordination des points de vue ou systèmes de référence liés aux différents individus (observateurs) obligés de mettre leurs perspectives en réciprocité. À cet égard, nous avons constaté que les premières mesures spatiales ou temporelles supposaient un mécanisme opératoire déjà fort complexe, donc toute une activité du sujet décentrant ses actions et intuitions immédiates au profit de la coordination et du mouvement. Le rôle du sujet dans la connaissance ne se réduit donc pas à la sensation, mais consiste en compositions opératoires, et c’est la confusion de ces deux termes opposés, et même situés aux véritables antipodes l’un de l’autre, qui seule explique les malentendus compliquant les discussions sur le rôle du sujet dans la connaissance relativiste.

Lorsque le capitaine Metz, avec le réalisme d’un officier d’artillerie, nous avertit : « Qu’on ne s’y trompe pas, en effet, chaque fois que nous parlons d’un observateur opposé à un autre observateur, il ne s’agit nullement d’une opposition plus ou moins philosophique de deux conceptions ou de deux images mentales, mais d’une différence réellement enregistrée par les appareils de mesure » 48, il a l’air de croire que le temps relatif s’impose à nous grâce aux simples constatations que pourrait faire, sur une horloge, le plus passif des sujets inventés par la philosophie empiriste. Or, nous venons de rappeler que déjà la lecture du temps et de l’espace absolus sur une horloge ou un mètre supposent un mécanisme opératoire singulièrement moins simple qu’on ne l’imagine avant d’avoir examiné de près sa formation chez l’enfant. Lorsqu’il s’agira maintenant de coordonner les lectures faites sur deux horloges à distance, situées sur des mobiles de vitesses très différentes, que signifiera la constatation du fait ? Les observateurs (nous parlons bien de physiciens qui lisent leurs appareils, et non pas de « philosophes » réduits à leurs « images mentales ») étant eux-mêmes entraînés avec leurs systèmes de références, et les mesurants étant donc modifiés par le processus même qu’il s’agit de mesurer, la constatation de la relativité du temps ne consiste donc plus en une simple perception de la position des aiguilles : il s’agit au contraire d’interpréter cette donnée au moyen d’un groupe d’opérations, qui coordonnent l’ensemble des rapports en jeu, c’est-à-dire l’ensemble des relations établies entre les lectures perceptives 49. L’activité du sujet n’est donc plus assimilable à une « sensation » qui appréhende un ou plusieurs objets sensibles, mais à une intelligence obligée de se décentrer de tout ce qui constitue son absolu habituel pour mettre en réciprocité son système de référence avec les autres et en dégager la co-variation. Quel est alors le mode de « réalité » que saisit cette intelligence ? Ce n’est plus une réalité sensible, telle que la qualité propre à un objet, ni une qualité générale caractéristique d’une classe d’objets, ni un rapport simple, mais c’est un certain rapport de rapports, c’est-à-dire une réalité si difficile à apercevoir qu’il a fallu plus de 25 siècles à la science occidentale pour se douter de son existence. Nous ne nions nullement que ce système de rapports soit « réel », encore qu’il faille nous mettre à chercher ce que ce terme signifie en l’espèce, mais nous devons bien constater que, pour le saisir, le sujet est dorénavant astreint à un travail incomparablement plus actif que celui du péripatéticien, qui synchronisait avec l’ombre lunaire de son « polos » le passage d’une étoile localisée par rapport à la terre, ou que celui du newtonien, qui tenait compte des mouvements relatifs mais se fiait au temps absolu.

L’activité opératoire du sujet, constructive de rapports et coordinatrice d’actions, est donc proportionnelle à l’importance des éléments « relatifs » qu’il s’agit de composer entre eux, et cela parce qu’ils exigent une décentration d’autant plus grande par rapport au moi percevant. Jusqu’à ce point, nous croyons demeurer dans l’évidence pure.

Cela posé, le problème est de caractériser le mode de réalité qui s’attache, d’une part, aux éléments covariants qui définissent donc le « relatif » du système, et, d’autre part, aux éléments invariants qui constituent les absolus propres à la théorie de la relativité. L’épistémologie génétique n’ayant pas à choisir en bloc entre l’idéalisme et le réalisme, mais uniquement à dégager les « directions » de pensée, il s’agit donc essentiellement de chercher à déterminer dans quelle direction s’est orientée à ce double point de vue la physique relativiste par rapport à la mécanique classique ou à la physique d’Aristote.

Or, dans la mesure où la succession de ces trois grandes étapes de la pensée physique est caractérisée par une suite de décentrations toujours plus grandes, exigées du sujet, donc par une activité opératoire toujours plus nécessaire pour assurer le contact avec les « faits », on peut soutenir réciproquement que l’objet physique recule à une distance croissante à partir de l’expérience directe. L’expérience est, en effet, d’autant plus phénoméniste que le sujet demeure plus égocentrique : le phénoménisme exprimant la surface du réel tel qu’il apparaît au sujet, et l’égocentrisme exprimant l’aspect le plus immédiat ou le plus local, donc aussi le plus superficiel, de l’activité propre, on peut dire que l’union initiale du phénoménisme et de l’égocentrisme exprime ainsi la limite commune à l’objet et au sujet, la plus extérieure à tous deux à la fois. Mais, inversement ; plus le sujet est actif dans le sens de la décentration coordinatrice, et plus s’ensuivra un double mouvement corrélatif : mouvement d’intériorisation chez le sujet qui, en multipliant ses compositions opératoires, les subordonne toujours davantage aux coordinations générales de son action, et qui élabore ces coordinations en systèmes d’autant plus généraux qu’ils s’approfondissent davantage par analyse réflexive (c’est-à-dire par remaniement des principes) ; mouvement d’extériorisation, d’autre part, dans l’objet qui, au fur et à mesure de la décentration opératoire, est davantage construit ou « déduit », et s’éloigne d’autant plus des objets immédiats ou proches conçus, durant les stades antérieurs, comme indépendants de l’observateur (mais reconnus après coup comme relatifs à lui). Seulement, il est clair que ce double processus ne peut présenter de signification que dans l’hypothèse d’une activité déductive ne se bornant pas à la seule identification. Si l’on considère la raison comme demeurant toujours semblable à elle-même, et son unique fonction comme se réduisant à l’identification, l’affirmation précédente revient à la tautologie que voici : plus le sujet déduit et plus l’objet est déduit. Dans l’hypothèse, au contraire, où la raison s’élabore paliers par paliers et en fonction de ses décentrations successives à partir de l’action perceptive immédiate, ses compositions opératoires se développeront selon un processus à la fois constructif et réflexif : elles auront alors pour effet de reculer sans cesse l’objet, en le détachant toujours davantage de ses adhérences subjectives initiales, et de l’extérioriser en fonction même des coordinations reliant les uns aux systèmes de référence et leurs transformations « relatives ». En d’autres termes, c’est dans la mesure où la raison se construit que l’objet s’extériorise, car il ne saurait s’objectiver qu’en s’appuyant sur les compositions opératoires du sujet, en vertu (une fois de plus) de ce fait que les processus de décentration constituent une condition nécessaire de la coordination.

À cet égard, la comparaison entre la formation des instruments déductifs et les divers modes de l’expérience, aux trois niveaux de la physique d’Aristote, de la mécanique classique et de la mécanique relativiste, est extrêmement frappante. Dans la physique d’Aristote, l’expérience demeure phénoméniste et la déduction, purement qualitative, la suit presque servilement. La mécanique classique est au contraire résultée de la constitution simultanée d’un type nouveau d’expérience, systématique et objective, ainsi que des formes de déduction mathématiques nécessaires à sa lecture et à son interprétation : la géométrie analytique et le calcul infinitésimal. Or, dans le cas de la théorie de la relativité la situation est renversée de façon véritablement saisissante : ce sont les instruments géométriques et analytiques de la déduction dont la construction a ici précédé, et de beaucoup, leur application à l’expérience. La géométrie riemanienne, qui exprime les courbures du champ gravifique, est née d’une généralisation de l’espace faisant abstraction d’un postulat d’évidence intuitive, mais que sa non-démonstrabilité avait montré non nécessaire. Quant au calcul tensoriel dû à Ricci et à Lévi-Civita, dont l’emploi s’est révélé également indispensable à la mécanique relativiste, il est né lui aussi d’une généralisation toute théorique, rendant absolu le calcul différentiel en le détachant de tout système de références. Ce sont les produits de la généralisation mathématique formelle qui se sont ainsi trouvés, bien après leur élaboration, servir de cadre aux expériences de la physique relativiste. En d’autres termes, c’est (comme nous l’avons vu au chap. III) en tournant le dos, si l’on ose dire, à la réalité immédiate que l’on a construit les instruments déductifs adaptés à l’expérience plus profonde (parce que d’échelles sans rapport avec celle de l’expérience quotidienne) et cela des années avant d’imaginer la possibilité même de ces nouveaux contacts avec le réel.

Il existe donc une relation évidente entre l’extériorisation progressive de l’objet, qui recule à une distance toujours plus grande de l’expérience immédiate, et l’intériorisation graduelle des opérations du sujet, qui s’éloignent corrélativement de l’action effective pour se transformer en actions virtuelles et toujours plus irréalisables, mais dont la formalisation traduit leurs coordinations de plus en plus générales. Le point de jonction initial entre l’objet et le sujet est l’espace, dont nous avons vu la double nature mathématique et physique selon qu’il exprime simplement les coordinations générales de l’action ou qu’il y englobe les actions spécialisées portant sur les objets. Au départ, ces deux espaces, celui de l’action comme telle et celui des objets sur lesquels elle procède, sont indifférenciés, bien que dissociables par l’analyse. Mais ils se différencient ensuite de plus en plus et cette différenciation constitue précisément l’expression la plus directe du processus plus étendu que nous étudions maintenant : dans la mesure où le sujet décentre son point de vue par rapport à l’objet, il extériorise celui-ci, d’une part, mais il s’oblige réciproquement à des coordinations opératoires qui ont pour double effet d’intérioriser sa pensée et d’enrichir l’objet des cadres nouveaux auxquels il l’assimile. Il s’ensuit que plus le sujet affinera ses schèmes mathématiques et plus la nature de l’objet décentré et extériorisé s’avèrera distincte de ce réel du sens commun qui est encore imprégné d’éléments subjectifs au sens d’égocentriques, parce que demeurant phénoméniste. Mais en s’extériorisant graduellement, l’objet ne perd nullement contact avec le sujet, puisque ce sont les coordinations opératoires de celui-ci qui seules permettent cette décentration et cette extériorisation.

En quoi consistent alors ces modes de réalité toujours plus extériorisés, parce que toujours moins anthropomorphiques qu’atteint la pensée physique ? D’une part, le « relatif », c’est-à-dire l’ensemble des covariations inhérentes aux systèmes de référence, traduit les coordinations opératoires elles-mêmes que le sujet élabore du seul fait de sa décentration. D’autre part, les « absolus », c’est-à-dire les invariants découverts au travers de ces transformations covariantes, ne sont déduits que grâce à la relativation croissante de celles-ci. Il y a donc cercle et c’est pourquoi jamais ces absolus ne sont atteints en eux-mêmes.

Dans le cas particulier de la théorie de la relativité, ce contact permanent du sujet et de l’objet se traduit, avec une netteté jamais égalée jusque là (malgré le rêve cartésien), par une géométrisation du réel lui-même. Celle-ci résulte effectivement, en partie, des progrès réflexifs réalisés par la géométrie abstraite due aux coordinations mentales du sujet. Mais cette géométrisation de l’objet physique s’engage par ailleurs dans une direction que ni Descartes ni la mécanique classique n’auraient pu prévoir, et qui est précisément conforme au schéma de décentration et de coordination combinées exprimant l’ensemble du développement : elle s’oriente dans le sens d’une différenciation accrue entre l’espace physique et l’espace géométrique, bien que celui-ci serve d’instrument nécessaire de coordination à celui-là.

En effet, l’espace physique, selon la théorie de la relativité, fait corps avec son contenu même, au lieu de constituer un simple contenant. L’espace qui, pour Aristote, dirigeait les mobiles en leur assignant comme but un lieu propre, était devenu indifférent aux mouvements, dans la mécanique classique.

Dans la mécanique de la relativité, il y a bien isotropie de la lumière et il subsiste bien des mouvements inertiaux, mais ce sont les courbures de l’espace qui déterminent les trajectoires, d’où la géométrisation de la gravitation. Il y a plus : la matière se résorbe partiellement dans l’espace, dont les « rides » expriment les qualités physiques elles-mêmes. La physique fusionne ainsi en partie avec la géométrie des objets, en ce sens que l’espace n’est plus un contenant qui agit sur son contenu, comme chez Aristote, ou indifférent à son contenu comme chez Descartes : il n’y a plus ni contenant ni contenu, mais un seul tout dont les divers aspects se tiennent indissolublement, et un tout quadrimensionnel, c’est-à-dire incorporant le temps aux dimensions de l’espace. Ainsi le mode d’existence auquel tend la réalité matérielle sous son aspect relatif n’est autre qu’un système de coordinations spatiales englobant les covariations physiques elles-mêmes, tandis que les absolus sont les singularités des champs spatio-temporel, décelable de façon invariante au travers de tous les systèmes de références.

Il s’ensuit alors deux conséquences d’une importance épistémologique considérable. La première, sur laquelle nous aurons à revenir, tient à la nature de l’explication physique. À rattacher la physique au spatial, on n’identifie pas sans plus le supérieur à l’inférieur, au sens du complexe au simple, d’où les résistances irréductibles du « divers » à l’identification (telles que, selon Meyerson, « la science, en progressant, inclut plus d’irrationnel dans ses explications » 50). Il se trouve, au contraire, que l’assimilation est réciproque : si la courbure d’univers explique le fait physique, elle dépend elle-même de la quantité des particules matérielles présentes. Autrement dit, l’explication n’est une réduction ni dans un sens ni dans l’autre, mais une composition englobant le supérieur et l’inférieur dans un même système de transformations. Expliquer une propriété matérielle par une courbure de l’espace, ce n’est donc ni supprimer la première au profit de la seconde, ni l’inverse, ni toutes les deux au profit d’un troisième terme : c’est réunir les caractères de l’une et de l’autre en un système opératoire qui rende compte à la fois de leurs transformations respectives et de leurs échanges, c’est-à-dire qui explique à la fois le divers et l’identique. Bien entendu, les notions invoquées (masse, énergie, mouvement, espace, etc.) prennent par cela même un sens différent de celui qu’elles avaient dans le système antérieur, dans lequel leur assimilation réciproque n’était pas possible ; c’est en cela que consiste la décentration qui les désubjective et les extériorise par rapport à l’action ordinaire ; mais ce sens nouveau qu’elles acquièrent n’anéantit pas leur diversité : il permet simplement de la composer en un seul tout organisé de transformations solidaires. Ce processus de composition, qui constitue proprement la causalité, n’est donc ni la simple inclusion logique des lois les unes dans les autres, dont le positivisme déclare se contenter, ni l’identification qui échoue par définition, puisqu’elle provoque la résistance du non-identique : il est essentiellement opératoire, c’est-à-dire qu’il reconstruit la variation en même temps que l’invariant, conformément à ce qu’est l’effort constant de toute pensée physique (et mathématique).

En second lieu, par le fait que la composition ainsi obtenue dans l’explication einsteinienne de la gravitation rejoint l’espace lui-même, c’est-à-dire précisément le point de départ commun à l’extériorisation de l’objet et à l’intériorisation des opérations déductives du sujet, la théorie de la relativité fournit une indication particulièrement suggestive sur ce que pourrait être la direction propre de la pensée physique. Que l’extériorisation toujours plus décentrée de l’objet aboutisse en fin de compte à une géométrisation, n’est-ce pas le meilleur indice que cette extériorisation est solidaire de l’intériorisation du sujet, et que, à dissoudre le réel anthropomorphique pour vouloir atteindre la réalité en elle-même, pendant que le moi se dégage de son égocentrisme pour construire des systèmes opératoires de plus en plus intériorisés, on aboutit en définitive à un même résultat d’ensemble, qui est l’assimilation des choses aux opérations et à leurs coordinations ? Quand Eddington, dans un passage célèbre, déclare « regarder la matière et l’énergie, non pas comme des facteurs produisant les différents degrés de courbure de l’univers, mais comme des éléments de perception de cette courbure » et ajoute que la matière « est un indice et non une cause » 51 pour conclure enfin « nous n’avions nullement l’intention de construire une théorie géométrique de l’univers, mais c’est au cours de la recherche d’une réalité physique » et par les « méthodes éprouvées du physicien que cette théorie géométrique prit naissance » 52, il exprime en des termes fort suggestifs à la fois, la décentration du réel par rapport au moi et l’assimilation de l’univers aux opérations du sujet. Nous avons vu au chap. III qu’après une période au cours de laquelle les mathématiciens attribuaient leurs opérations à une simple synthèse subjective, ils en étaient venus à admettre une sorte d’« objectivité intrinsèque ». Nous voyons maintenant les physiciens, après une longue période de simple réalisme, en venir à ce que l’on pourrait presqu’appeler une « subjectivité extrinsèque ». Finiront-ils tous deux par se rencontrer ?

§ 10. Conclusion

La première conclusion à tirer de ce qui précède est la convergence des données génétiques et des données tirées de l’histoire des sciences en ce qui concerne les notions cinématiques et mécaniques. Qu’il existe un rapport étroit entre l’évolution historique des notions de nombre ou d’espace et le processus génétique qui a présidé à leur formation, cela est naturel puisque l’un et l’autre sont le produit de notre activité. Mais que des notions physiques, empruntant un élément essentiel aux objets eux-mêmes, se trouvent évoluer, au cours du développement des sciences, d’une manière qu’il est possible de mettre en liaison avec leur psychogenèse, cela est plus intéressant et montre l’unité des lois de l’adaptation intellectuelle à l’objet. Or, la connexion du temps et de la vitesse s’affirme dès le début de la construction de ces notions, chez l’enfant, pour se retrouver jusque dans la mécanique relativiste. Le double aspect objectif (accélération) et subjectif (effort) de la notion de force a conditionné en deux sens contraires l’évolution de ce concept comme ses phases initiales elles-mêmes ; il en va également ainsi du couple finalité × déplacement en ce qui concerne le mouvement. Mais surtout, la décentration progressive qui a conduit les notions mécaniques du réalisme anthropomorphique à l’objectivité relativiste procède d’un passage analogue de l’égocentrisme à la mise en relations, processus que l’on observe dès les stades les plus primitifs et infantiles de constitution de la pensée physique.

D’où la seconde conclusion. Tant l’examen des stades de la genèse des notions mécaniques que celui de leur histoire au sein même des sciences mettent en évidence une loi essentielle d’évolution : d’abord indifférenciées, les connaissances logico-mathématiques et physiques se séparent ensuite toujours davantage selon un double mouvement d’intériorisation et d’extériorisation, mais c’est dans la mesure où elles se différencient en s’engageant ainsi en des directions contraires qu’elles s’accordent le mieux entre elles. Si banale qu’elle soit, cette constatation n’en recouvre pas moins un mystère surprenant. Nous en avons vu (chap. III) l’aspect mathématique : c’est en s’éloignant du concret, donc de l’objet immédiat et en s’approfondissant réflexivement par une formalisation toujours plus abstraite que la connaissance logico-mathématique parvient à anticiper le mieux les expériences ultérieures faites sur le réel. Mais le paradoxe n’en est pas moins grand quant à la réciproque physique de ce processus logico-mathématique de déconcrétisation ou d’intériorisation : c’est en s’éloignant du subjectif par une extériorisation qui les décentre toujours plus que les notions mécaniques se soumettent le mieux aux coordinations opératoires générales, lesquelles résultent pourtant de l’activité effective du sujet. Il n’y aurait là aucun mystère si les êtres logico-mathématiques étaient tirés de l’expérience et si la connaissance physique n’était en retour que de la « mathématique appliquée ». Mais, bien que l’une et l’autre de ces deux thèses aient été soutenues, elles sont aussi superficielles l’une que l’autre, parce qu’elles négligent l’effort complémentaire d’une abstraction tirée, dans un cas, de l’action du sujet et non pas de l’objet, et d’une expérimentation portant, dans l’autre cas, sur l’objet en tant que décentré et se comportant de façon imprévisible pour le sujet. L’invention de la géométrie riemanienne et la découverte de Michelson et Morley sont à cet égard deux symboles dont il est difficile de ne pas voir à la fois l’opposition et l’harmonie : le caractère non expérimental de cette invention est aussi clair que le caractère imprévisible, donc non déductible d’avance, de cette découverte, et pourtant la première a ensuite rejoint l’expérience et la seconde s’est laissée intégrer, une fois assimilée, dans les cadres d’une déduction. Tout le paradoxe de la physique mathématique tient à cette correspondance, réétablie à chaque nouveau palier du développement, entre les phases successives de l’intériorisation et celles de l’extériorisation. Il ne suffit plus, à ce point de vue, de parler d’accord entre la déduction et l’expérience, comme au temps où la déduction, quoique déjà formelle, portait sur des évidences intuitives et où l’expérience, quoique déjà systématique, portait sur des objets accessibles à l’action directe du sujet : dès le moment où la déduction, devenue axiomatique, tourne pour ainsi dire le dos au réel et où l’expérience, sortant de notre échelle d’action, dépasser l’horizon du sujet, il s’agit vraiment de deux activités orientées en sens inverse et c’est cette double décentration à partir du phénoménisme et de l’égocentrisme, puis de l’expérimentation et de la déduction concrètes, qui constitue le caractère surprenant de l’harmonie actuelle entre le sujet logico-mathématique et l’objet physique.

Troisième conclusion : si le contact ne se perd jamais entre le sujet et l’objet, il se présente cependant sous trois formes distinctes, correspondant aux étapes successives de cette décentration. La première phase est celle d’une indifférenciation (de degrés divers) entre les données extérieures, qui restent phénoménistes et les notions du sujet demeurant égocentriques : d’une part, le réel est ainsi déformé en fonction du moi, les éléments subjectifs et finalité, d’effort, de temps vécu, etc. étant projetés dans les choses ; mais d’autre part, les raisonnements du sujet, encore voisins de l’intuition sensible, ne comportent aucune dissociation stricte entre les coordinations logico-mathématiques et les actions ou opérations physiques. C’est ce mélange d’éléments subjectifs et d’éléments objectifs déformés les uns en fonction des autres qui caractérise les phases de genèse, y compris cette systématisation de la cinématique et de la mécanique de sens commun que constitue la physique d’Aristote. La seconde phase est celle d’un parallèle entre la déduction et l’expérience et elle trouve son apogée dans la mécanique classique : l’expérience physique une fois conduite systématiquement, et décentrée par rapport aux éléments égocentriques, trouve son instrument de coordination en une logique et une mathématique devenues opératoires et détachées du phénoménisme : d’où un parallélisme si étroit que la déduction prévoit toute l’expérience et que celle-ci s’intègre entièrement dans celle-là, si bien que l’on a pu considérer tour à tour la mécanique rationnelle, comme un modèle a priori ou comme un modèle de parfaite adéquation empirique. Puis vient une troisième phase où l’expérience dépasse notre échelle d’observation spatio-temporelle et où la déduction se libère de ses résidus intuitifs : cette dernière conquête sur l’égocentrisme des échelles humaines et sur le phénoménisme des intuitions initiales se traduit alors par une extériorisation plus poussée de l’objet et par une intériorisation corrélative des instruments logico-mathématiques du sujet, telles que, à l’indifférenciation et au parallélisme caractéristiques des deux premières phases, succède une simple correspondance entre les faits expérimentaux et les schèmes internes : mais, quoique incomplète, cette correspondance est si précise, là où elle se produit, qu’il faut se demander si, par une inversion des rôles comparable au changement des épées dans Hamlet, le sujet ne retrouve pas l’objet aux sources psycho-physiologiques et organiques de sa propre pensée, et s’il ne se retrouve pas lui-même dans l’objet, au fur et à mesure qu’il repousse celui-ci à l’extérieur de son moi…

Tel est le vrai sens du processus essentiel de la décentration. Décentrer l’action propre ce n’est pas simplement ajouter d’autres actions à l’acte initial et les relier après coup par un processus de pure extension cumulative. Décentrer, c’est inverser les relations elles-mêmes et construire un système de réciprocités, qui est qualitativement nouveau par rapport à l’action de départ. C’est donc détacher l’objet de l’action immédiate pour le situer dans un système de relations entre les choses, correspondant terme à terme au système des opérations virtuelles que le sujet pourrait effectuer sur elles de tous les points de vue possibles et en réciprocité avec tous les autres sujets. C’est pourquoi chaque décentration constitue un double progrès simultané dans la construction de l’objet et dans les coordinations opératoires du sujet : décentrer l’action ou le point de vue propres, ne consiste donc ni à se priver simplement de quelques relations incomplètes, ni à les compléter par simple addition de relations nouvelles, mais c’est inverser le sens de l’assimilation et c’est renoncer aux perspectives privilégiées pour construire, en fonction de cette conversion même, un double système objectif et logique. Décentrer signifie « grouper », et c’est grâce aux réciprocités atteintes en sortant du point de vue nécessairement déformant et égocentrique de départ que s’élaborent corrélativement les connexions réelles et la réversibilité opératoire. C’est pourquoi le progrès intellectuel n’est ni linéaire ni simplement cumulatif, mais simultanément constructif et réflexif parce que dû à un double mouvement d’intégration externe et de coordination interne.