La Physique du XIIIe au XVe siècle

physiquematière et mouvement

cosmologieastronomiethéologie

-350 300

invasionsbarbares

800 15000 1100 1300500 1000

Aristote

divisionde

l’empireromain

science médiévale arabescience grecque

St AugustinPlaton

féodalité

Gérard de Crémone

universités

croissance&

urbanisation

christianisme

science médiévale latine

trivium

quadrivium

logiquegrammairedialectique

arithmétiquegéométriemusiqueastronomie

Universitas (societas) magistrorum et scolarium

médecine théologie

faculté des arts libéraux

droit

facultés de

6 à 8 ans

environ 15 ans

bachelierlicencia docendi

maître es arts

docteur

Miniature in N. de Lyre, Postilles, XVe siècle; Bibl. Municipale, Troyes.Ph. Bibl. municipale © Arch. Photeb.

lectio

quaestio

disputatio

litterasensussententia

la scolastique

Aristote (~384 – ~322)

Organon

CatégoriesPremiers et seconds AnalytiquesTopiquesRéfutation des sophistes

PhysiqueDe la génération et de la corruptionDu cielMétéorologiques…

Histoire des animauxLes parties des animauxDe l’âmeDu mouvement des animaux…

Ethique à NicomaqueMétaphysiquePoétiquePolitique…

la question du devenir & de la connaissance

devenir

science possible du devenir

Platon Aristote

il n’y a de science que des propriétésgénérales et nécessaires de la substance

pas de science du devenir

distinction substance-accident acte-puissance

pas de science du particulier et du contingent

contingenceaccident

ce qui pourrait ne pas être le devenir appartient parnature aux corps (sublunaires)

Platon

Aristote

phénomène

sensible intelligible

idée

ombre portée

élaboration de la connaissance

réminiscence

formematière

modèleréceptacle

non séparées distinguées par l’esprit

Le Monde est éternel car ce dont la nature comporte la possibilité d’exister indéfiniment dans l’avenir possède également une nature par laquelle il a pu exister dans tout le passé.

Il n’y a pas eu de premier homme et il n’y aura pas de dernier homme ; l’homme a toujours engendré l’homme dans le passé et l’engendrera toujours dans l’avenir.

La Cause première ne peut faire plusieurs mondes.

Dieu ne peut mouvoir le ciel d’un mouvement de translation ; la raison en est alors que le ciel laisserait un vide.

Les condamnations de 1277

Que le philosophe de la nature doit nier absolument la création du monde, parce qu’il s’appuie sur des causes naturelles et des raisons naturelles. Que le fidèle peut nier l’éternité du monde, parce qu’il s’appuie sur des causes surnaturelles.

Expositio et quaestiones in Aristotelis Physicam

Albert de Saxe (ca. 1316-1390) commentateur scolastique – Université de Paris

Si l’existence du vide est possible.

Si, dans son mouvement de chute, un corps simple lourd a une résistance interne ; et, de même, dans son mouvement d’ascension, pour un corps léger.

Si l’existence d’un milieu résistant est requise pour tout mouvement d’un corps qu’il soit léger ou lourd.

Si, dans l’hypothèse de l’existence du vide, un corps lourd pourrait s’y mouvoir

Si quelque chose pourrait se mouvoir dans le vide – si celui-ci existe – avec une vitesse finie ou selon un mouvement local ou par un mode d’altération.

Si la condensation et la raréfaction sont possibles.

la notion de cause

Aristote

matérielle formelle efficiente finale

bois

mère pèreenfantadulte

en puissance

menuisier usagepiècesassemblage

spécificitéde l’humain

la question du changement

transformation, altération ()

génération & corruption ()

changement, mouvement ()

selon la quantitéaccroissement-

diminution

selon le lieutransport

déplacement

selon la qualitémélange

composition

Aristote

tout mouvement est transition d’un état à un autre

mouvement local

naturelselon la nature du corps

forcé, violentcontre nature

cause efficienteinterne - externe

cause efficientenécessairement externe

Aristote

… que B soit de l’eau et D de l’air, autant l’air est plus léger et plus incorporel que l’eau, d’autant plus rapidement A sera porté à travers D qu’à travers B

C’est donc le même rapport qui distingue l’air de l’eau et une vitesse de l’autre.

La Physique – Livre IV

Aristote

La Physique – Livre VII

… si donc A est ce qui meut, B ce qui est mû, C la distance parcourue et D le temps du mouvement, dans le temps égal la même force A mouvra la moitié de B sur le double de C, et sur C en la moitié du temps D, car telle sera la proportion.

Jordanus de Nemore Elementa Jordani super demonstrationem ponderis

ca

cb

b

a

poids

poids

l

a

ca

cl

fd

gm

fd

he

ca

cb

b

a

poids

poids

poids

poids

Jordanus de Nemore Elementa Jordani super demonstrationem ponderis

ca

cb

b

a

poids

poids

ab poids2poids cbca 2 hefd 2

abl poids2poidspoids clcbca 22

gmhefd 22

Jordanus de Nemore Elementa Jordani super demonstrationem ponderis

ca

cb

b

a

poids

poids

cause – moteur patient – mobile effet temps

poids b

descend de he

poids a = ½ b

en a

poids a

monte de fd = 2 he

t

poids b

descend de he

poids l = b = 2 a

en l

poids l

monte de gm = ½ fd = he

t

da

dc

db

dk

da

db

nr

ng

mh

mx

nr

mh

mh

mx

nr

mx

h

g

h

e

da

dc

nr

mx

poids

poids

poids

poids

da

dc

h

e

poids

poidsLiber Jordani de ratione ponderis

Aristote

Si la force F peut mouvoir le corps M de la distance d dans le temps t

alors la force F/n peut mouvoir M sur la même distance d dans le temps n×t

Paradoxe : n’importe quelle force peut mouvoir n’importe quel corps

impossibilité du mouvement dans le vide

Si la force F peut mouvoir le corps M dans le milieu de résistance R à la vitesse v

alors la force F peut mouvoir M dans le milieu de résistance R/n à la vitesse n×v

Jean Duns Scot (1265 – 1308)

Nicolas Bonet (? – 1343)

Guillaume d’Occam (1280 – 1349)

Thomas Bradwardine (1290 – 1349)

Jean Buridan (1295 – 1358)

Nicole Oresme (s1320 – 1382)

Albert de Saxe (1316 – 1390)

Nicolas de Cuse (1401 – 1464)

Leonardo da Vinci (1452 – 1519)

Pic de la Mirandole (1463 – 1494)

Pietro Perugino (1450 – 1523)

Leon Battista Alberti (1404 – 1472)

Filippo Brunelleschi (1377 – 1446)

Thomas Bradwardine (c.1290 – 1349)

« the profound doctor » , archevêque Canterbury

Merton College (Oxford)

possibilité de la chute des corps dans le vide

notion de « résistance interne »

corps mixte composé de lourdeur : P, et de légèreté : L

P > L ce corps tombe naturellement dans un milieu de résistance R

Aristote : vitesse de chute proportionnelle à (P-L)/R voire P/R

Bradwardine : vitesse de chute proportionnelle à P/(L+R)

Dans le vide (R=0), tous les corps de même composition (P/L) et de poids différents tombent à la même vitesse

Expositio et quaestiones in Aristotelis Physicam

Albert de Saxe (ca. 1316-1390) commentateur scolastique – Université de Paris

Si l’existence du vide est possible.

Si, dans son mouvement de chute, un corps simple lourd a une résistance interne ; et, de même, dans son mouvement d’ascension, pour un corps léger.

Si l’existence d’un milieu résistant est requise pour tout mouvement d’un corps qu’il soit léger ou lourd.

Si, dans l’hypothèse de l’existence du vide, un corps lourd pourrait s’y mouvoir

Si quelque chose pourrait se mouvoir dans le vide – si celui-ci existe – avec une vitesse finie ou selon un mouvement local ou par un mode d’altération.

Si la condensation et la raréfaction sont possibles.

Expositio et quaestiones in Aristotelis PhysicamAlbert de Saxe

Si la condensation et la raréfaction sont possibles.

la matière

quatre substancesélémentaires

atomes

EmpédocleAristote

DémocriteLeucippe

continuitéplenum

contiguitévacuum

Dieu ne peut mouvoir le ciel d’un mouvement de translation ; la raison en est alors que le ciel laisserait un vide.

Que le philosophe de la nature doit nier absolument la création du monde, parce qu’il s’appuie sur des causes naturelles et des raisons naturelles. Que le fidèle peut nier l’éternité du monde, parce qu’il s’appuie sur des causes surnaturelles.

vide – mouvement – cosmologie - théologie Les condamnations de 1277

la question des projectiles

naturel

violent

selon Aristote : « l’air repoussé par le mobile, vient combler le vide laissé derrière lui et de ce fait le pousse »

critique de Philopon (Vie siècle) :« l’air n’est que résistant »

la question des projectiles

Jean Buridan (1292 – 1363) élève, docteur et professeur à l’Université de Paris

notion d’ « impetus »

« Tandis que le moteur meut le mobile, il lui imprime une certaine puissance capable de mouvoir ce mobile dans la direction même où le moteur meut le mobile, que ce soit vers le haut, ou vers le bas, ou de côté, ou circulairement. »

Questiones super octo physicorum libros Aristotelis

cet impetus, cause immatérielle, s’épuise du fait de la résistance du milieu et de la tendance naturelle du corps à chuter.

sol

ouestest

la question de la rotation diurne

relativité « visuelle » du mouvement diurnede la terre ou des cieux ;

plus grande simplicité de la rotation diurne terrestre

mais contradiction «physique » liéeau mouvement supposé de la terre

étude « mathématique » du mouvement

cause corps effets milieu

moteur mobile distance temps résistance

intensité

vitesse

F : force motrice R : résistance (du mobile et du milieu)

Aristote : pour doubler la vitesse il faut doubler le rapport F/R soit doubler F, R restant le même soit diviser R par 2, F restant le même, soit …

Bradwardine : pour doubler la vitesse il faut quarrer le rapport F/R soit quadrupler F, R restant le même soit diviser R par 4, F restant le même, soit …

grandeurs

extensives intensives

longueuraire

volumedurée

…

chaleurpressionvitesse

blancheurcharité

…addition-soustraction intensio-remissio

grandeurs

extensives intensivesaddition-soustraction intensio-remissio

réalité permanente variable,forme fluente

ouréalités successives,

flux de formes successives

étude « mathématique » du mouvement

Nicole Oresme (c.1325 – 1382)élève de Buridan à l’Université de Paris

évêque de Lisieux

latitude des formes

Tractatus de configurationibus qualitatum et motuum

« Toute intensité qui peut être acquise progressivement doit donc être représentée par une ligne droite élevée perpendiculairement en un point de l’espace ou du sujet de la chose intensive, par exemple d’une qualité. Car quelque soit le rapport qu’on trouve entre deux intensités en comparant des intensités de même espèce, un même rapport existe entre deux droites et vice-versa. »

étude « mathématique » du mouvement

Nicole Oresme Tractatus de configurationibus qualitatum et motuum

«Ainsi toute qualité uniforme est représentée par une rectangle … »

sujet - temps

intensité vitesse

«… et toute qualité uniformément difforme se terminant à un degré nul est représentable par un triangle rectangle. »

sujet - temps

intensité vitesse

étude « mathématique » du mouvement

Nicole Oresme Tractatus : théorème du degré moyen

«Toute qualité uniformément difforme est de même grandeur que la qualité du même sujet, ou d’un sujet égal, qui serait uniforme avec le degré du point médian du sujet donné ; … »

Filippo Brunelleschi (1377 – 1446)

Leon Battista Alberti (1404 – 1472)

Pietro Perugino (1450 – 1523)

Cappella Sistina, Vaticano

Leonardo da Vinci (1452 – 1519)