Max Planck et les quanta

Si Laplace a déclaré en 1814 que " la théorie des probabilités n'est, au fond, que le bon sens réduit au calcul ", l'histoire des probabilités démontre que ce bon sens mathématique n'est pas évident pour tous. D'Alembert, par exemple, se disait, en 1767, " très porté à croire que la matière dont il s'agit, ne peut être soumise, au moins à plusieurs égards, à un calcul exact et précis. " Il est donc très probable que pour connaître et comprendre l'évolution de la théorie des probabilités depuis ses prémices, le mieux est de lire quelques textes fondateurs de cette discipline afin d'y découvrir l'origine réelle des concepts exposés et l'historique de leur mise en ?uvre. Le présent ouvrage est une initiation ou une introduction à l'histoire des probabilités et non une encyclopédie de cette histoire. Son but essentiel est de recenser les étapes majeures de la conception de ce calcul en présentant et en commentant des extraits des premières éditions de textes fondateurs relatifs à la période pré-axiomatique, comprise depuis l'origine jusqu'à la fin du dix-neuvième siècle. Quelques mots relatifs à l'axiomatique moderne du calcul des probabilités sont ajoutés, en forme d'épilogue, à la fin du livre. Bien que le présent ouvrage soit consacré aux probabilités, on trouvera un chapitre relatif aux statisticiens depuis Ulpien jusqu'à Quetelet. Les figures dominantes du présent livre sont, évidemment, Jakob Bernoulli, De Moivre, Bayes, Laplace et Gauss et les sujets majeurs la théorie de l'estimation et l'inférence statistique. La théorie des erreurs est traitée depuis les premiers travaux de Cotes, Simpson et Lambert jusqu'au mémoire de Chebyshev. Tous les extraits rédigés à l'origine en latin ou dans une langue étrangère sont ici présentés dans une traduction française et les textes sont enrichis de commentaires, de biographies et de nombreuses notes bibliographiques.

Cet ouvrage est destiné à Faire connaître les hommes autant que les oeuvres. Il y a derrière le nom des grands physiciens une richesse humaine insoupçonnée ; on y trouve des prodiges tel Gauss, des savants hommes politiques tel Arago, des esprits universels tel Young, des autodidactes tel Faraday, des génies suprêmes tel Newton, des dynasties telle celle des Bernoulli. On découvre le plus souvent des personnalités attachantes, ce qui fait dire à Millikan : "Les physiciens sont plus intéressants que la physique". Les grands domaines de la physique (mécanique, électricité, optique, thermodynamique) sont traités successivement pour une lecture plus aisée et une meilleure mise en relief de l'évolution des idées à travers l'histoire. Le XXe siècle est, quant à lui, abordé par grands thèmes (structure de la matière, relativité, mécanique quantique, nouvelles interactions et ère nucléaire, modèle standard). Un index détaillé et une bibliographie étendue permettent l'approfondissement de cet ouvrage destiné à un large public.

Cet ouvrage présente des livres comportant des découvertes ou progrès mathématiques importants en réunissant, d'une part, une courte biographie des auteurs éponymes de ces inventions, théorèmes ou algorithmes et, d'autre part, un petit extrait des oeuvres originales concernées. Les ouvrages anciens, qui sont souvent complexes et obscurs, diffèrent fortement de la façon dont on les expose aujourd'hui. Le lecteur en prendra sans doute conscience en lisant les extraits proposés ici. Voici donc trente livres, publiés entre 1482 et 1916, bien connus par l'influence qu'ils ont exercée sur l'évolution de la science mathématique et sur la mathématisation d'autres disciplines telles que la physique.

Pour connaître l'histoire des sciences et comprendre une discipline, le mieux est, à l'évidence, d'en lire les éditions originales des textes fondateurs, afin d'y découvrir l'origine réelle des concepts et des théories exposés. Mais, une telle lecture exige d'avoir déjà acquis une certaine culture scientifique, d'être quelque peu polyglotte et, surtout, obstiné. Il est, en effet, presque toujours difficile de trouver dans un ouvrage complet, la ou les quelques pages ou phrases qui sont importantes ou qui ont été dogmatisées a posteriori, au point que chacun imagine qu'il s'agit d'une vérité première. Ainsi, on affirme que Newton est le père d'une théorie corpusculaire de la lumière. Pourquoi cela ? Parce que, dans la question 29 de la deuxième édition de l'Opticks, Newton a évoqué cette possibilité. Il n'affirmait rien, et posait simplement une question, mais depuis on a affirmé, puis répété, que c'était son hypothèse. Cet exemple justifie, dans cette logique, la présentation d'extraits significatifs des éditions originales (ou de leur traduction en français), plutôt que de textes complets dans lesquels il est difficile de discerner l'essentiel. En fait, cet ouvrage vise à éclairer l'histoire de la physique en présentant, dans l'ordre chronologique, un choix de trente extraits d'ouvrages ou mémoires fondateurs de cette science, publiés entre 1600 et 1915, et couvrant la plupart de ses branches : mécanique, électromagnétisme, optique, thermomécanique, cristallographie, radioactivité, relativité restreinte et théorie des quantas. Vingt-huit courtes biographies des auteurs de ces travaux précèdent ces extraits. Sont ajoutés à ces derniers, quelques commentaires, rappels et références qui ont semblé utiles pour la bonne compréhension des expérimentations, théories ou concepts évoqués, dans le but de laisser au lecteur la faculté de former son propre jugement sur les textes présentés.