Urbain Le Verrier, Neptune et Vulcain - Faits et conséquences épistémologiques

Thèmes abordés

Urbain Le Verrier, Neptune, Vulcain, Uranus, astronomie, lois de Kepler, écart orbital, théorie de la relativité générale, Albert Einstein, conséquences épistémologiques, paradigme scientifique, observation, théorie

Résumé du document

Il va de soi que tout astronome, de nos jours au moins, est convaincu qu'une causalité est à l'œuvre dans les phénomènes physiques qu'il étudie – en tout cas, c'est là notre postulat, et nous croyons qu'ils ont raison de le croire. La question que nous voudrions poser, dès lors, est la suivante : quelle attitude adopter lorsque tel ou tel phénomène rechigne, pour ainsi dire, à tomber sous une loi ? Faut-il remettre en question la fiabilité de l'observation, c'est-à-dire des moyens ou conditions d'observation, de l'observateur, etc. ? Ou faut-il remettre en question la loi ?

Extraits

[...] Il n'en fut rien, et nul n'observa cette planète qui aurait pu expliquer l'écart orbital pour ainsi dire de Mercure. Cette planète, prénommée par avance Vulcain, ne fut donc pas observée, car, précisément, elle n'existait pas. Elle ne pouvait donc pas expliquer pourquoi l'ellipse de Mercure tournait très légèrement plus vite (43 secondes d'arc/siècle  mais plus vite tout de même, que ce que prévoyait la loi de Newton. Cinq décennies plus tard, la théorie de la relativité générale, formulée par Albert Einstein, rendit compte de cet écart entre le résultat expérimental et les prévisions effectuées d'après la mécanique classique ou newtonienne. [...]

[...] Le Verrier fit une hypothèse, suggérée par F. Arago. Il supposa qu'il existait une autre planète, jusqu'alors inconnue, dont les caractéristiques, si tant est que cette planète existe bien, rendraient compte de cet écart entre trajectoire attendue (obtenue par calcul à partir de la loi de Newton) et trajectoire observée. Le Verrier communiqua ses résultats à un collègue allemand travaillant à l'Observatoire de Berlin, J. Galle, qui put observer grâce auxdits calculs une nouvelle planète - Neptune, qui venait donc d'être découverte. [...]

[...] Spontanément, il pourrait paraître évident que la théorie découle de l'observation - cela fait presque office de bon sens. Néanmoins, nous l'avons vu avec Neptune, l'observation découle parfois de la théorie, en ceci qu'elle n'aurait pas été permise sans la théorie. Neptune aurait certes pu être observée fortuitement, et peut-être le fût-elle effectivement, mais cela ne doit pas nous empêcher de conclure que, parfois, l'observation est le fruit ou le résultat de la théorie, et que la relation observation-théorie n'est pas une « relation à sens unique ». [...]

[...] le paradigme ; que l'un et l'autre sont dans une mutuelle dépendance et, en définitive, s'entre-conditionnent. [...]

[...] En tout cas, le fait qui nous importe, ici, est le suivant : la loi de la gravitation ou de l'attraction universelle était connue à l'époque de Le Verrier ; en outre, elle était largement corroborée, et seuls quelques phénomènes et problèmes d'alors lui résistaient. Parmi eux, le cas d'Uranus. Il s'avéra en effet que le calcul de son orbite, à l'aide de la loi newtonienne, ne concordait pas avec l'orbite observée, c'est-à-dire avec sa trajectoire effective ou empiriquement constatée. La trajectoire d'Uranus était donc anormale ou manifestement anomique, en tant qu'elle ne pouvait pas être subsumée ou tomber sous la loi newtonienne. [...]