Rupture et continuité dans la physique française : Henri Poincaré et les fondements mécaniques de la thermodynamique

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Après 1850, la physique moléculaire laplacienne ou ampérienne s’est trouvée en compétition avec d’autres approches impliquant la thermodynamique et les théories cinétiques. Henri Poincaré est l’un des deux seuls savants français qui contribuèrent au développement de la mécanique statistique classique au tournant du siècle. Son ouverture à la physique étrangère et son engagement pour une physique des principes et pour un pluralisme méthodologique marquent une rupture avec l’autosuffisance prétendue de la physique française. Cependant, l’évolution des idées de Poincaré sur le réductionnisme mécaniste ne peut se comprendre sans évoquer la cosmovision laplacienne, laquelle restait vivante vers 1880, à rebours d’une vision positiviste ou descriptive. Son apport à la mécanique statistique a des liens avec ce vieil engagement thématique des physiciens français, alors même qu’il s’ouvre aux idées de Maxwell et qu’il mobilise la mécanique céleste. Dans son cours sur la thermodynamique (1888-1889), il s’intéresse d’abord aux analogies mécaniques non-probabilistes proposées par Helmholtz pour les principes de la thermodynamique, en harmonie avec cette cosmovision. Vers 1893, il se rapproche des idées de Boltzmann et Maxwell et établit un rapport entre quelques résultats de mécanique céleste (récurrence, intégrales non-uniformes) et les fondements de la statistique. Il développe aussi un intérêt croissant pour les explications de l’irréversibilité thermodynamique.

After 1850, Laplacian or Amperean molecular physics found itself in competition with other approaches involving thermodynamics and kinetic theories. Henri Poincaré is one of the very few French scientists to have made a significant contribution to the development of classical statistical mechanics at the turn of the century. His openness to foreign physics, a pluralist perspective and the physics of principles marked a break with the alleged selfsufficiency of French physics. However, the evolution of Poincaré’s ideas on mechanical reductionism cannot be fully understood without referring to the Laplacian cosmovision which remained alive around 1880 despite the ambient positivism or descriptionism. Poincaré’s contribution has its roots in French physicists’ long-standing thematic commitment even though he was also open to the Maxwell’s ideas and also integrated celestial mechanics. In his lectures on thermodynamics (1888–1889), Poincaré was first interested in the nonprobabilistic mechanical analogies proposed by Helmholtz for the principles of thermodynamics which were in harmony with this cosmovision. Around 1893, he adopted Boltzmann and Maxwell’s ideas, establishing a relationship between results from celestial mechanics (recurrence, non-uniform integrals) and the foundations of classical statistical mechanics. He developed a growing interest in the explanation of irreversibility in this framework.