Université Louis Lumière Lyon 2 Faculté de Géographie, Histoire de l’Art, Tourisme

Université Louis Lumière – Lyon 2

Faculté de Géographie, Histoire, Histoire de l’Art, Tourisme

Ecole Doctorale de Sciences Humaines et Sociales

Thèse présentée par M. Franck Varenne

pour obtenir le grade de

Docteur de l’Université de Lyon 2

Discipline : Histoire

Le destin des formalismes : à propos de la forme des plantes

Pratiques et épistémologies des modèles face à l’ordinateur

Directeur de thèse : M. le Professeur Girolamo Ramunni

Soutenue publiquement le 29 novembre 2004 devant le jury composé de :
Monsieur Serge Chassagne (Professeur à l’Université de Lyon 2) Président

Monsieur Daniel Parrochia (Professeur à l’Université de Lyon 3) Rapporteur

Monsieur David R. C. Hill (Professeur à l’Université Blaise Pascal) Rapporteur

Monsieur Girolamo Ramunni (Professeur à l’Université de Lyon 2)

Monsieur Claude Debru (Professeur à l’Ecole Normale Supérieure - Ulm)

Madame Anne-Françoise Schmid (Maître de conférences à l’INSA de Lyon)

Monsieur Francis Hallé (ancien Professeur à l’Institut de Botanique de Montpellier, Montpellier 2)

À ma femme

Sommaire

Avant-propos

Introduction générale

Remerciements

Première époque : le déracinement

Deuxième époque : la dispersion

Troisième époque : la convergence

Conclusion générale

Bibliographie

Annexes

Index des noms

Table des encadrés

Table des matières

Avant-propos

De nombreuses histoires des concepts scientifiques et certains travaux d’histoire des idées au 20^ème siècle ont montré que la croyance en des idéologies comme en des théories unitaires est révolue. L’époque serait désormais aux modèles, à leur relativité, à leur modestie, à leur caractère pragmatique. La simplicité biblique d’une théorie unitaire, monarchique et monolithique ne serait plus à l’ordre du jour. Et la multiplicité des secteurs de la science comme de ses méthodes, sa « désunité » même en attesteraient. Certes, avec Bruno et Galilée, mais aussi avec Spinoza, Kant, Hegel, puis Comte, le dieu de Descartes, incompréhensible et libre, est définitivement tombé sur la terre. Il est devenu la nature. Et en tombant, il s’est coupé en deux, en quelque sorte. À nous les hommes, l’infinie liberté, mais à la nature, l’infinie incompréhensibilité. La transcendance est désormais de ce monde. Nous y participons ; mais nous n’y avons pas accès directement. Nous devons la travailler au corps. Nous sommes ainsi infiniment libres d’organiser une nature qui dépasse pourtant notre pouvoir de compréhension et d’intellection : c’est précisément là que naît la méthode des modèles, à l’orée du 20^ème siècle, dans ce lieu où la modestie et le narcissisme de l’homme contemporain se côtoient étrangement. L’homme sans qualités est l’homme contemporain, dit-on. C’est l’homme des possibles, des fictions probables, sans attache immuable, déraciné donc.

Nous dirions que c’est surtout l’homme des divers modèles possibles d’une nature à laquelle il participe sans pour autant la comprendre. Héritier d’un judéo-christianisme sans dieu, l’homme contemporain et, en l’espèce, le scientifique, est placé devant l’interdit de toute représentation de l’incompréhensible que lui est désormais la nature, et donc aussi sa nature. Arrangeant ses pratiques avec sa conscience, l’homme devient résolument positif. Plus précisément, il devient positiviste. Déraciné du réel dans ses représentations comme dans ses concepts, il apprend à assumer progressivement la diversité et la dispersion des formulations du monde. Le monde n’est plus écrit en un langage géométrique : cette voix passive disait trop la confiance en l’activité antérieure d’une voix, d’un fiat, d’un Verbe premier qui n’a qu’à dire les choses pour qu’elles soient. Mais c’est à l’homme d’écrire activement le monde, en un langage mathématique aussi, il est vrai, mais en un langage dont ni le style ni la formulation ne sont déterminés a priori. Là est toute la différence. Ainsi, le formalisme ne s’enracine plus dans le réel. Mais il vient d’une proposition de celui qui pense et travaille ce réel. Si ce n’est plus la fidélité de la représentation scientifique formelle, sa vérité, qui est la valeur ultime, ce sera donc son économie (Mach) ou sa commodité (Poincaré, Duhem). La dispersion stylistique devient de fait la règle dans l’écriture des formalisations contemporaines de la nature. Cette dispersion, cette désunité formelle sont aujourd’hui encore incontestables.

Pour autant, en ce début du 21^ème siècle, nous apercevons des signes qui semblent annonciateurs d’une transition vers une autre époque. L’ordinateur, après avoir fait le jeu de cette dispersion et l’avoir même amplifiée, semble par moments tendre à nous faire dépasser le pragmatisme du modélisme perspectiviste et ce d’une manière inédite. Après une époque de déracinement et de dispersion, assisterait-on à l’aube d’une convergence ?

Disons d’emblée que cette convergence n’a rien à voir avec un retour à la confiance antérieure en un formalisme vrai et monoaxiomatisé. Comme leurs contemporains, les modélisateurs assument le perspectivisme et la diversité des formalismes. Mais les rapides développements matériels et logiciels de l’ordinateur les ont conduits à dépasser le perspectivisme utilitaire sans pour autant les faire revenir au rêve d’une théorie unitaire et essentialiste. Car c’est en aval et non en amont que la jonction s’opère : d’où le choix de notre terme de convergence. L’ordinateur peut désormais devenir le support d’un modèle pluriformalisé, après coup, et à multiples fonctions. C’est même seulement lorsqu’il intègre ensemble plusieurs formalisations, et donc plusieurs points de vue formalisés qui ont été constitués par ailleurs, que le modèle est calibrable et qu’il devient utilisable. Ce faisant, il ne représente plus la réalité de manière formelle. Il n’en est plus une projection opératoire et partielle, une représentation en ce sens, mais il la simule de manière concrète car il la réplique le plus fidèlement possible par rapport aux diverses expériences que l’on en peut avoir. Une convergence autour de simulations restituant leur complexité aux objets a pu alors se faire jour entre formalismes différents et par conséquent aussi entre certaines approches et certaines disciplines naguère désunies.

Si le constat d’une telle convergence s’avère, c’est à un bouleversement considérable dans l’organisation de la science elle-même que l’on assiste. Et c’est peut-être même le signe avant-coureur d’une mutation d’importance dans l’esprit du temps. La règle du perspectivisme (se faire un modèle du monde selon son point de vue et selon ses objectifs) serait-elle parvenue à l’épuisement ? De fait, elle semble parfois aujourd’hui dépassée ou, à tout le moins, contournée par les nouvelles possibilités qu’offrent les dispositifs de computation et de simulation.

Il est à noter cependant que ce phénomène récent semble avoir affecté très diversement les secteurs de la science. Un certain nombre d’entre eux disposent déjà de théories formelles ou de modèles théoriques assez généraux, comme la physique. Ceux-là n’ont pas eu essentiellement besoin de simulation par ordinateur pour naître et se développer, même s’ils recourent aujourd’hui abondamment à l’ordinateur et même si c’est en physique que la simulation numérique est née. On observe que c’est plutôt dans d’autres domaines, où la quête d’un formalisme semblait désespérée, que la pluriformalisation soutenue par une simulation informatique s’est imposée au cours des années 1990. Nous nous attacherons donc à rapporter et à comprendre comment l’ordinateur a rencontré, amplifié puis commencé d’exorciser la dispersion des formalismes dans des secteurs où la science peinait jusque là à formaliser les phénomènes. C’est notamment le cas des sciences de la vie et de l’environnement. Un de ses sous-domaines nous a semblé ouvrir la voie : c’est celui de la modélisation de la croissance et de la forme des plantes.