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Émilie Du Châtelet’s Epistemology of Hypotheses

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Époque Émilienne

Part of the book series: Women in the History of Philosophy and Sciences ((WHPS,volume 11))

Abstract

It took more than three centuries for epistemologists and historians of the sciences to recognize Du Châtelet’s primacy in what can be considered the process of the rehabilitation of the hypotheses following the age of Newton, which was characterized by the polemic against Descartes’ “esprit de système” and by a strictly inductive interpretation of the scientific method. The oblivion into which the methodology of the Institutions fell is somewhat paradoxical. At various times in history, influential trends in the contemporary philosophy of science reassessed the value of hypotheses in scientific undertakings, first in the early nineteenth century with the readmission of hypotheses (with Comte and Whewell), then in twentieth-century French conventionalism (Poincaré, Duhem), and finally in the more recent anti-positivistic epistemology (Popper, Feyerabend, Quine). Nevertheless, this spectacular reevaluation in epistemology did not take the pioneering work of Du Châtelet into consideration, whose acknowledgment as an important scholar has occurred only recently thanks to historians of philosophy specialized in Enlightenment studies. This article reconstructs the methodology of hypotheses developed by Du Châtelet against the background of the epistemological debates that led to the rehabilitation of the hypotheses against the famous motto by Newton: “hypotheses non fingo”. The author has detailed eleven rules that permitted the author of the Institutions to distinguish between a “bad” and a “good” use of hypotheses in the scientific explanations.

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Notes

  1. 1.

    See Rey (2013) and Hutton (2004), esp. 523: “Leibnizianism does not displace Newtonianism in the Institutions. Rather Leibniz’s views are treated as an extension of the overall discussion of physics, a supplement to Newton’s physics (in the domains of metaphysics and dynamics), rather than an alternative system of philosophy”. In reality, Leibniz’s metaphysics had a deep impact on Du Châtelet’s physics: see Hagengruber (2011), esp. 34–38, 53–54.

  2. 2.

    The rejection of hypotheses is clearly stated in the Scholium Generale appended to the Book Three of Principia, with regard to the cause of gravity: “Rationem vero harum gravitatis proprietatum ex phaenomenis nondum potui deducere, & hypotheses non fingo. Quicquid enim ex phaenomenis non deducitur, hypothesis vocanda est; & hypotheses seu metaphysicae, seu physicae, seu qualitatum occultarum, seu mechanicae, in philosophia experimentali locum non habent. In hac philosophia propositiones deducunur ex phaenomenis, & redduntur generales per inductionem”. (Newton, 1972, II 764). See also the Fourth Rule: “In philosophia experimentali, propositiones ex phaenomenis per inductionem collectae, non obstantibus contrariis hypothesibus, pro veris aut accurate aut quamproxime haberi debent, donec alia occurrerint phaenomena, per quae aut accuratiores reddantur aut exceptionibus obnoxiae. Hoc fieri debet ne argumentum inductionis tollatur per hypotheses” (ibid., 555). On the controversial topic of Newton’s attitude to hypotheses, see Koyré (1965), Cohen (1966), and Smith (2002).

  3. 3.

    On this entry, see Kölving and Courcelle (2008).

  4. 4.

    For an overview of current research on Du Châtelet, see Hagengruber (ed.) (2011).

  5. 5.

    Originally published with the title: “L’hypothèse et l’expérience chez Newton”.

  6. 6.

    Koyré (1965, 35–36): “The reader will have noticed that I have translated Hypotheses non fingo by “I do not feign hypotheses”, and not “I do not frame hypotheses”, as is usually done. My reason for doing so is quite simple: “feign” and “frame” do not have the same meaning. “Feign”—feindre—implies falsehood, and “frame” does not, or at least does not necessarily. To “feign” a hypothesis is thus by no means the same thing as to “frame” one. Now, as a matter of fact, fingo means “feign” and not “frame,” and Newton, who knew his Latin as well as his English, nowhere used the word “frame,” which is employed by Motte in his translation of the Principia. When Newton said non fingo he meant “I do not feign,” but so great a hold was gained by the false interpretation of Andrew Motte that Mme. Du Châtelet followed it, writing “Je n’imagine pas d’hypotheses” rather than “Je ne feins pas d’hypotheses”. Did Andrew Motte and Mme. du Chatelet merely err ? Perhaps. As the Italian proverb has it, traduttore-traditore (translators are traitors). For my part, I hold that they did something far worse. They did not limit themselves to translating; they made an “interpretation” and in doing so they gave to Newton’s assertion a sense which was not exactly Newton’s sense”. For Du Châtelet’s translation of the Scholium generale see (Princ1759, II, 174 ff.).

  7. 7.

    The metaphor of the “scaffolding” comes from Du Châtelet herself (Inst1740, Avant-Propos viii, 9): “Un des torts de quelques Philosophes de ce temps, c’est de vouloir bannir les Hipotheses de la Phyisique; elles y sont aussi nécesaires que les Echaffauts dans une maison que l’on bâtit». Cf. (Inst1740eZ, 121): “One of the mistakes of some philosophers of our time is to want to banish hypotheses from physics; they are as necessary as the scaffolding in a house being built; it is true that, when the building is completed, the scaffolding becomes useless, but it could not have been erected without it”.

  8. 8.

    On the idea of “revolutions in Physics” (Inst1740, Avant-Propos V, 5), which also contains amazing praise of Descartes: “Descartes parut dans cette nuit profonde comme un Astre qui venoit éclairer l’univers; la revolution que ce grand homme a causé dans les Sciences est sûrement plus utile, & peut-être même plus memorable que celle des plus grands Empires, & l’on peut dire que c’est à Descartes que la raison humaine doit le plus; car il est bien plus aisé de trouver la vérité quand on est une fois sur ses traces que de quitter celles de l’erreur. La géométrie de ce grand homme, sa Dioptrique, sa Méthode, sont des chefs d’œuvres de grande sagacité qui rendront son nom immortel. & s’il s’est trompé sur quelques points de Physique, c’est qu’il était homme, & qu’il n’est pas donné à un seul homme, ni à un seul siécle de tout connoître». See (Inst1740eZ, Avant-Propos V): “Descartes appeared in that profound night like a star come to illuminate the universe. The revolution that this great man caused in the sciences is surely more useful, and perhaps even more memorable, than that of the greatest empires, one, it can be said, that human reason owes most to Descartes. For it is very much easier to find the truth, when once one is on the track of it, than to leave those of error. The geometry of this great man, his dioptrics, his method, are masterpieces of sagacity that will make his name immortal, and if he was wrong on some points of physics, that was because he was a man, and it is not given to a single man, nor to a single century, to know all”. In the Enlightenment, which was rather critical of Descartes and especially of his science, this praise can only be compared to that of D’Alembert in the Discours préliminaire of the Encyclopédie. Elsewhere, in the Institutions, Du Châtelet criticizes the main points of Descartes physics (laws of motion, theory of gravity, cosmology of vortices).

  9. 9.

    A more technical reconstruction of Newton’s discoveries can be found in the Exposition abrégée du systême du monde, Introduction (PrincChat1759, II 1–10). There also the contribution of Hooke to the discovery of the law of attraction is mentioned.

  10. 10.

    « Lorsque l’on prend certaines choses pour rendre raison de ce qu’on observe, & que l’on n’est pas encore en état de démontrer la verité de ces choses que l’on a supposées, on fait une hipothese. Ainsi, les Philosophes établissent des hipotheses pour expliquer par leur moyen les Phénomenes dont nous ne sommes point en état de découvrir la cause par l’Expérience, ni par la démonstration.» (Inst1740 4.56).

  11. 11.

    See e.g., Descartes’s Principia philosophiae III, 43–47, where he introduces the theory of vortices. The titles of the sections are particularly striking: § 43 “Vix fieri posse quin causae, ex quibus omnia phaenomena clare deducuntur, sint verae”; § 44 “Me tamen eas, quas hic exponam, pro hypothesibus tantum haberi velle”; § 44 “Meque etiam hîc nonnullas assumpturum, quas constat falsas esse”; § 46 “Harum assumptionem falsitatem non impedire, quominus ea quae ex ipsis deducuntur, vera & certa esse possint” (AT VIII, 99–103).

  12. 12.

    Still with regard to Newton, I. B. Cohen listed nine different usages of the word “hypothesis:” (1) a system of the world;(2) the premise of a mathematical theorem; (3) a general proposition in mathematics that is not proved; (4) the premise in a philosophical (or physical) proposition; (5) propositions which Newton was unable to prove; (6) counter-to-fact conditions; (7) mechanisms supposed in order to explain laws and phenomena; (8) “Philosophical Romance”; (9) axioms or postulates. Cohen’s meaning 8th overlaps with Koyre’s meaning 5th and in general the content of the two lists is nearly the same, even if Cohen makes more detailed distinctions (Cohen, 1966, 575–584; see also ibid., 138–140).

  13. 13.

    (Inst1740 4.61): “se bien assurer des faits qui sont à notre portée, & de connoître toutes les circonstances qui accompagnent le Phénomene que nous voulons expliquer. Ce soin doit précéder toute hipothese inventée pour en rendre raison; car celui qui hazarderoit une hipothese sans cette precaution, coureroit le risqué de voir renverser son explication par des faits nouveaux dont il avoit négligé de s’instruire”.

  14. 14.

    « Souvenez-vous, mon fils, dans toutes vos Etudes, que l’Expérience est le bâton donné à nous autres aveugles, pour nous conduire dans nos recherches […] c’est à l’Expérience à nous faire connoître les qualités Physiques, & c’est à notre raison à en faire usage & à en tirer de nouvelles connoissances & de nouvelles lumieres»” (Inst1740, Avant-Propos ix, 10).

  15. 15.

    G. W. Leibniz, Sämtliche Scriften und Briefe, Akademie Verlag, Berlin 1923 ff.: A VI, 4B, 1501–1502.

  16. 16.

    “Ainsi, quand on fait une hipothese, on doit deduire toutes les conséquences qui peuvent en être légitimement déduites, & les comparer ensuite avec l’experience; car s’il arrive que toutes ces consequences soient confirmées par les expériences, la probabilité acquiert son plus haut degré; mais s’il y en a une seule à laquelle elles soient contraires, on doit rejetter, ou l’hipothese entiere, si cette conséquence est une suite de l’hipothese entiere, ou cette partie de l’hipothese dont elle est une suite» (Inst1740 4.66).

  17. 17.

    “Il est donc evident que c’est aux hipotheses successivement faites & corrigées que nous sommes redevables des belles & sublimes connoissances dont l’Astronomie & les sciences qui en dépendent sont à present remplies; & l’on ne voit point comment il auroit été possible aux hommes d’y parvenir par un autre moyen” (Inst1740 4.58).

  18. 18.

    « Une expérience ne suffit pas pour admettre une hypothèse, mais une seule suffit pour la rejeter lorsqu’elle lui est contraire» (Inst1740 4.64). On this see Suisky (2014, 61).

  19. 19.

    “Les hipotheses ne sont donc que des propositions probables qui ont un plus grand ou un moindre degré de certitude, selon qu’elles satisfont à un nombre plus ou moins grand des circonstances qui accompagnent lee Phénomene que l’on veut expliquer par leur moyen; & comme un très-grand degré de probabilité entraîne notre assentiment, & fait sur nous presque le même effet que la certitude, les hipotheses deviennent enfin des verités, quand leur probabilité augmente à un tel point, qu’on peut la faire moralement passer pour une certitude» (Inst1740 4.67).

  20. 20.

    (Inst1740) Avant-Propos viii: “Un des torts de quelques philosophes de ce tems c’est de vouloir bannir les Hipotheses de la Physique; elles y son aussi nécessaires que les Echaffauts dans une maison que l’on bâtit; il est vrai que lorsque le Bâtiment est achevé, les Echaffauts deviennent inutiles, mais on n’auroit pû l’élever sans leur secours. Toute l’Astronomie, par Exemple, n’est fondée que sur des Hipotheses, & si on les avoit toutes toujours évitées en Physique, il y a apparence qu’on n’auroit pas fait tant de découvertes; aussi rien n’est-il plus capable de retarder le progrès des Sciences que de vouloir les en bannir et de se persuader que l’on a trouvé le grand ressort qui fait mouvoir toute la nature, car on ne cherche point une cause que l’on croît connoître, et il arrive par là que l’application des principes géométriques de la Mécanique aux effets Physiques, qui est très-difficile et très-nécessaire, reste imparfaite, et que nous nous trouvons privés des travaux et des recherches de plusieurs beaux génies qui auroient peut-être été capables de découvrir la véritable cause des Phénomènes». See (Inst1740eZ, 121): « One of the mistakes of some philosophers of our time is to want to banish hypotheses from physics; they are as necessary as the scaffolding in a house being built; it is true that when the building is completed, the scaffolding becomes useless, but it could not have been erected without it. All of astronomy, for example, is founded only on hypotheses, and if they had always been avoided in physics, it seems that fewer discoveries would have been made. So nothing is more likely to delay the progress of the sciences than to want to banish them, and to persuade oneself that one has found the great mainspring that moves all of nature, for one does not search for a cause that one believes one knows. This is why the application of the geometric principles of mechanics to physical effects, which is very difficult and very necessary, remains imperfect, and why we find ourselves deprived of the work and the research of several fine geniuses who would perhaps have been able to discover the true cause of phenomena”.

  21. 21.

    “Il est donc permis, & il est même très-utile de faire des hipotheses dans tous les cas, où nous ne pouvons point découvrir la veritable raison d’un Phénomene & des circonstances qui l’accompagnent, ni a priori, par le moyen des verités que nous connoissons déja ni a posteriori, par le secours des Experiences» (Inst1740 4.60).

  22. 22.

    “Pour peu qu’on se rende attentif à la façon dont les plus sublimes découvertes ont été faites, on verra que l’on n’y est parvenu qu’après avoir fait bien des hipotheses inutiles, & ne s’être point rebuté par la longueur & l’inutilié de ce travail; car les hipotheses sont souvent le seul moyen de découvrir des verités nouvelles, qui soit à notre portée; il est vrai que le travail est lent, & demande un travail d’autant plus pénible, que l’on est longtemps sans pouvoir s’assurer s’il sera utile ou infructeux» (Inst1740 4.57).

  23. 23.

    “Une hipothese peut être vraie dans une de ses parties, & fausse dans l’autre: alors la partie qui se trouve en contradiction avec l’experience doit être corrigée. Mails il faut bien se prendre garde de ne mettre dans la conclusion que ce qui doit y être; & de ne point charger l’hipothese entiere d’un défaut qui ne tombe que sur l’une de ses parties» (Inst1740 4.65).

  24. 24.

    “Il est donc nécessaire non seulement que tout ce qu’on suppose soit possible, mais encore qu’il soit possible de la manière qu’on l’employe; & que les Phénomenes en [de l’hypothèse] découlent nécessairement, et sans qu’on soit obligé de faire des suppositions nouvelles: sans cela, la supposition ne merite pas le nom d’hipothese; car une hipothese est une supposition qui rend raison d’un Phénomene. Or quand elle n’en rend point raison par des conséquences nécessaires, & qu’on est obligé de faire des hipotheses nouvelles pour faire usage de la premiere, ce n’est qu’une fiction indigne d’un Philosophe” (Inst1740 4.69).

  25. 25.

    “La possibilité des choses a sa source dans l’entendement de Dieu qui a conçu nécessairement tout ce qui est possible de toute éternité” (Inst1740 3.49).

  26. 26.

    « Les idées de M. de Leibnits sur la Métaphisique, sont encore peu connues en France; mais elles méritent assurément de l’être: malgré les découvertes de ce grand homme, il y a sans doute encore bien de choses obscures dans la Métaphisique; mais il me semble qu’il nous a fourni dans le principe de raison suffisante une boussole capable de nous conduire dans les sables mouvantes de cette science” (Inst1740, Avant.Propos xii).

  27. 27.

    « on voit donc qu’il ne faut rien admettre en Philosophie quand on ne peut donner d’autre raison de sa possibilité que la volonté de Dieu, car cette volonté ne fait point comprendre comment une chose est possible” (Inst1740 3.49).

  28. 28.

    M. Newton, et surtout ses disciples, ont tombé dans l’excès contraire: dégoutés des suppositions, et des erreurs dont ils trouvoient les livres de Philosophie remplis, ils se sont elevés contre les hipotheses, et ont tâché de les rendre suspectes et ridicules, en les appellant, le poison de la raison, et la peste de la Philosophie. Cependant, celui-là seul qui seroit en état d’assigner et de démontrer les causes de tout ce que nous voyons, seroit en droit de bannir entièrement les hipotheses de la Physique; mais pour nous autres, qui ne semblons pas faits pour de telles connoissances, et qui ne pouvons souvent arriver à la vérité qu’en nous traînant de vraisemblances en vraisemblances, il ne nous appartient pas de prononcer si hardiment contre les hipotheses» (Inst1740 4.55).

  29. 29.

    “Les bonnes hipotheses seront donc toujours l’ouvrage des plus grands hommes. Copernic, Képler, Hughens, Descartes, Leibnits, M. Newton lui même, ont tous imaginé des hipotheses utiles pour expliquer des Phénomenes compliqués & difficiles; & les exemples de ces grands hommes & leur succès doivent nous faire voir combien ceux qui veulent banner les hipotheses de la Philosophie, entendent mal les intérêts des sciences” (Inst1740 4.71).

  30. 30.

    Il est donc evident que c’est aux hipotheses successivement faites & corrigées que nous sommes redevables des belles et sublimes connoissances dont l’Astronomie & les sciences qui en dépendent sont à présent remplies; & l’on ne voit point comment il auroit été possible aux hommes d’y parvenir par un autre moyen» (Inst1740 4.58).

  31. 31.

    This and the next quotation are from D. Hume, Treatise of Human Nature, I, III, vi, ed. L. A. Selby-Bigge, second edn. revised by P. H. Nidditch, Oxford, Clarendon Press, 1978, 89. Cf. also Hume Enquiry Concerning Human Understanding, section IV, Part II, and his Abstract, edited 1938 by J. M. Keynes and P. Sraffa, p. 15.

  32. 32.

    Yet we cannot share Laudan’s scorn poured on Hume. Laudan neglects that Hume’s critique of the causal link is perhaps the clearest example of the way he dealt with the most “aristocratic” version of induction, since causality is the supreme law of nature and then the most refined theory, on which all the others depend.

  33. 33.

    “Une expérience ne suffit pas pour admettre une hipothese, mais une seule suffit pour la rejeter lorsqu’elle lui est contraire. Il suit, par exemple, de l ‘hipothese, dans laquelle on suppose que le Soleil se meut autour de la Terre qui lui sert de centre, que les diametres du Soleil doivent être égaux dans tous les temps de l’année; mais l’expérience montre qu’ils paroissent inégaux. On peut donc conclure de cette observation, avec sûreté, que l’hipothese dont cette égalité est une conséquence, est fausse; & que la Terre n’occupe point le centre de l’orbe du Soleil» (Inst1740 4.64). Cf. (Inst1740eZ, 152:): One experiment is not enough for a hypothesis to be accepted, but a single one suffices to reject it when it is contrary to it. It follows, for example, from the hypothesis in which one supposes that the Sun moves around the Earth, which serves as the center of its orbit, that the diameters of the Sun must be equal at all times of the year; but experience shows that they appear unequal. From this observation, one can therefore conclude with certainty that the hypothesis, of which this equality is a consequence is false, and that the Earth does not at all occupy the center of the Sun’s orbit”.

  34. 34.

    « Il me paroît d’ailleurs qu’il seroit aussi injuste aux Cartésiens de refuser d’admettre l’attraction comme hipothese, qu’il est déraisonnable à quelques Newtoniens de vouloir en faire une propriété primitive de la matiere […] car pour décider que les effets que les Neutoniens attribuent à l’attraction ne sont pas produits par l’impulsion, il faudroit connaître toutes les façons dont l’impression peut être employée, mais c’est ce dont nous sommes encore bien éloignés. Nous sommes encore en Physique, comme cet aveugle né à qui Cheselden rendit la vûe…» (Inst1740, Avant-Propos vii).

  35. 35.

    We refer here to the opposition outlined by Popper between “justificationist philosophies” that aim to verify and establish (perhaps once and for all) knowledge, on one hand, and on the other “non justificational criticism” that aim at checks more and more severe in order to falsify a theory. This approach is based on the change of focus involved in the transition to “a critical philosophy which does not aim at justification” (Popper, 1999, 27 ff.; Cf. Popper, 1962 X § 9). As is well known, the Popperian label of “justificationism” applies also to weaker versions of justifications in terms of mere probability.

Abbreviations

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Paganini, G. (2022). Émilie Du Châtelet’s Epistemology of Hypotheses. In: Hagengruber, R.E. (eds) Époque Émilienne. Women in the History of Philosophy and Sciences, vol 11. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-89921-9_2

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