Le mouvement dans le vide

Une réponse à Parménide

Pour comprendre la thèse, il faut partir du problème qu'elle résout. Parménide avait soutenu que l'être est et que le non-être n'est pas, d'où il concluait que le changement et la pluralité sont illusoires : pour qu'une chose devienne ce qu'elle n'est pas, il faudrait que du non-être intervienne, ce qui est impossible. Mélissos de Samos, qui prolonge cette position, en tire explicitement que le vide n'existe pas et que, sans vide, rien ne peut se mouvoir.

Les atomistes acceptent la rigueur de l'argument et en refusent la conclusion. Leur geste consiste à accorder au non-être une forme d'existence. Le vide, disent-ils, n'est pas rien : c'est un intervalle réel, qui n'a aucune des propriétés d'un corps mais qui est néanmoins là. Dès lors le mouvement redevient pensable : les atomes, pleins et indivisibles, se déplacent à travers ce qui n'offre aucune résistance.

Ce pas est considérable. Il revient à soutenir que le vide est quelque chose, et c'est précisément ce que les adversaires de l'atomisme n'ont jamais accepté.

Ce que la thèse implique

De l'affirmation du mouvement dans le vide découle tout un monde.

Les atomes diffèrent par la figure, l'ordre et la position. Les qualités que nous percevons, la couleur, la saveur, la chaleur, ne leur appartiennent pas : elles naissent de leur disposition et de leur rencontre avec nos organes. D'où la formule que la doxographie prête à Démocrite, selon laquelle les qualités sensibles n'existent que par convention, tandis que seuls existent réellement les atomes et le vide.

Il n'y a pas de finalité. Un atome n'a pas de lieu naturel vers lequel il tendrait, pas de forme qu'il chercherait à réaliser. Les configurations se font et se défont au gré des chocs. Les mondes eux-mêmes naissent et périssent, en nombre illimité, dans un espace infini.

Il n'y a pas non plus de hasard au sens d'absence de cause : tout a une cause, mais aucune n'a de but. Cette combinaison d'un déterminisme strict et d'une absence totale de finalité est l'une des positions les plus originales de la philosophie grecque, et c'est elle qui a longtemps valu à l'atomisme sa réputation d'impiété.

La réfutation aristotélicienne

Aristote a consacré au vide une discussion serrée dans sa Physique, et c'est à elle que l'atomisme a longtemps dû son éclipse.

Son objection la plus forte est celle-ci. Dans un milieu, la vitesse d'un corps dépend de la résistance : plus le milieu est ténu, plus le corps va vite. Si le milieu était absolument sans résistance, la vitesse serait infinie, ce qui est absurde. Donc il n'y a pas de vide. Une seconde objection porte sur la direction : dans un vide homogène, rien ne distingue une direction d'une autre, et l'on ne voit pas pourquoi un corps irait ici plutôt que là, ni pourquoi il s'arrêterait.

Ces arguments ont de la force dans le cadre où ils sont posés, celui d'une physique où le mouvement exige un moteur continûment agissant. Ils cessent d'en avoir dès que l'on admet qu'un corps en mouvement y persévère sans cause, ce qui sera précisément l'un des acquis du XVIIe siècle. Il reste que, pendant toute la période où la physique d'Aristote a fait autorité, la formule selon laquelle la nature a horreur du vide a été tenue pour un principe.

Épicure et la déclinaison

Épicure reprend l'atomisme et le modifie sur deux points.

Il soutient d'abord que, dans le vide, tous les atomes tombent à la même vitesse, quel que soit leur poids. L'affirmation est remarquable : elle anticipe formellement un résultat que la physique moderne établira par l'expérience, même si le raisonnement qui y conduit n'a rien d'expérimental.

Mais une difficulté surgit aussitôt. Si tous les atomes tombent parallèlement à la même vitesse, ils ne se rencontrent jamais et aucun monde ne se forme. Épicure introduit alors la déclinaison, que Lucrèce nommera clinamen : un écart minime, sans cause assignable, par lequel un atome dévie de sa trajectoire. Les chocs deviennent possibles, et avec eux les agrégats.

Le clinamen a une seconde fonction, plus discutée. Lucrèce le rattache explicitement à la liberté humaine : s'il n'y avait que l'enchaînement rigide des causes, aucune initiative ne serait possible. Les commentateurs débattent depuis longtemps de la cohérence de ce passage et du statut exact de l'écart, indéterminé sans être arbitraire.

Oubli, retour, transformation

L'atomisme disparaît presque entièrement de l'enseignement médiéval, où la physique aristotélicienne règne et où la thèse d'un univers sans finalité est théologiquement intenable. Il survit par des canaux étroits : des citations hostiles, quelques traités arabes, et surtout le poème de Lucrèce, dont un manuscrit est retrouvé au début du XVe siècle.

La reprise moderne est le fait de Pierre Gassendi, qui entreprend au XVIIe siècle de rendre l'épicurisme acceptable pour un chrétien : les atomes ne sont plus éternels mais créés, leur mouvement est voulu, et la Providence est réintroduite. Cette christianisation a été jugée tantôt comme une trahison, tantôt comme la condition même de la survie de la doctrine.

Au même moment, la question du vide cesse d'être purement spéculative. Les expériences sur le baromètre, menées par Torricelli puis reprises en France à l'instigation de Blaise Pascal, notamment l'expérience du Puy de Dôme en 1648, montrent que l'on peut produire un espace apparemment vide et que la colonne de mercure varie avec l'altitude. La controverse qui s'ensuit avec les partisans d'une matière subtile remplissant tout l'espace est l'une des grandes disputes scientifiques du siècle.

La physique qui en sort n'est pourtant pas celle des atomistes anciens. Le principe d'inertie dissout l'objection aristotélicienne de la vitesse infinie, mais il dissout aussi la question : dans la mécanique classique, le mouvement dans le vide n'est plus un problème métaphysique, c'est le cas de référence.

Usages concurrents et prolongements

Il faut se garder d'un raccourci fréquent. L'atome de Démocrite et l'atome des chimistes du XIXe siècle n'ont en commun que le nom et une intuition très générale. Le premier est indivisible par définition et dépourvu de propriétés qualitatives, le second est une entité théorique définie par des relations de combinaison, et il s'est d'ailleurs révélé divisible. Parler d'anticipation est commode mais trompeur.

Le statut du vide, de même, n'a cessé de se transformer. L'espace absolu de la mécanique classique, l'éther du XIXe siècle, l'espace-temps de la relativité générale et le vide quantique, qui n'est nullement une absence mais un état d'énergie minimale traversé de fluctuations, sont des objets radicalement différents de l'intervalle des atomistes. Ce qui demeure est une question : y a-t-il quelque chose entre les choses, et de quelle nature ?

Controverses

La première difficulté est documentaire. Nous ne possédons de Leucippe et de Démocrite que des fragments et des témoignages, dont beaucoup proviennent d'adversaires, Aristote au premier chef, ou de doxographes tardifs peu fiables. La reconstitution de leur doctrine est donc toujours partiellement conjecturale, et il faut traiter avec prudence les formules trop bien tournées que la tradition leur attribue.

Une question débattue concerne le poids des atomes. Démocrite leur attribuait-il une pesanteur, et donc une direction privilégiée de chute, ou seulement une taille et une forme, le mouvement résultant de chocs sans direction initiale ? Les sources sont divergentes et les interprètes ne s'accordent pas.

Le clinamen épicurien fait l'objet d'un débat plus ancien encore. Est-il un événement sans cause, ce qui contredirait le principe atomiste selon lequel rien ne naît de rien ? Est-il une propriété des atomes plutôt qu'une exception ? Et peut-il réellement fonder une liberté, alors qu'un écart aléatoire ne ressemble guère à une décision ? La discussion est ouverte depuis Cicéron, qui jugeait la solution misérable, et elle continue.

Reste enfin une question de méthode que l'histoire de cette thèse pose avec netteté. L'atomisme antique a été formulé sans expérience et pour des raisons largement logiques. Il a eu tort sur presque tous ses détails et raison sur son intuition d'ensemble. Que conclure d'un tel cas ? Les philosophes des sciences s'en servent, selon leurs orientations, pour défendre le réalisme ou pour le contester.