Il a même été à la source de véritables révolutions scientifiques. Prenons l’exemple du mouvement de la Terre. Aristote supposait la Terre immobile au centre de l’univers et l’ensemble des astres, Soleil compris, devait tourner autour d’elle en 24 heures. Un autre astronome grec, Aristarque de Samos, prétendit cependant que, le Soleil étant beaucoup plus gros que la Terre, il était plus simple de supposer la petite Terre mobile autour du gros Soleil fixe. C’est pourtant le système aristotélicien qui s’est imposé durant de nombreux siècles. Il a fallu attendre le XIVe siècle pour que l’hypothèse de la Terre mobile réapparaisse. Ainsi, Jean Buridan utilise le principe de simplicité d’Ockam pour déclarer : « Il est mieux de rendre compte des apparences par peu que par beaucoup de causes, si c’est possible, et de même d’en rendre compte par la voie la plus facile. Or il est plus facile de mouvoir ce qui est petit que ce qui est grand ; il est donc mieux de dire que la terre, qui est petite, se meut très rapidement et que la sphère suprême -le Soleil- est immobile, que de dire le contraire ». Dans son fameux traité Des révolutions des orbes célestes (1543), Nicolas Copernic argumente à la façon d’Ockam : « Dans ce temple magnifique, qui donc placerait cette lampe (le soleil) en un lieu autre et meilleur que celui d’où elle peut éclairer tout en même temps ? ». Kepler et Galilée mettront la touche finale à cette révolution majeure de la pensée, qui marque la naissance de l’astronomie moderne.

Deux autres grands « révolutionnaires » de l’histoire des sciences, Newton et Einstein, ont également fait appel à plusieurs reprises au principe de simplicité pour étayer leurs nouvelles visions du monde. C’est par exemple grâce en partie au principe de simplicité que les modèles de « trous noirs » et ceux de « big-bang », à la base de l’astrophysique et de la cosmologie moderne, sont devenus crédibles : en effet, face à des modèles concurrents, ce sont eux qui réussissent le mieux à expliquer les observations par le nombre minimal d’hypothèses.

La notion de simplicité en physique est aussi liée à une notion esthétique : « Il semble que si l’on travaille avec le but d'obtenir de la beauté dans ses équations, et si on a vraiment une vue juste, on est dans une voie sûre de progrès », écrit le grand physicien P.A.M. Dirac en 1963. « C’est une chose mystérieuse que ce qui apparaît élégant a de meilleures chances d’être vrai que ce qui est laid », renchérit Roger Penrose, l’un des scientifiques contemporains les plus féconds. Si le principe de simplicité est esthétiquement séduisant, son application est délicate dans la mesure où la notion de simplicité est relative à un état des connaissances à un moment donné.

L’histoire des sciences fourmille d’exemples où des arguments de simplicité, somme toute subjectifs car très dépendants d’un cadre de raisonnement, imposent une sorte de de préférence, de mode, pouvant même aller jusqu’à une certaine forme d’orthodoxie, en excluant tout modèle apparemment moins simple ! Le savant anglais Francis Bacon (XVIIe s.) avait déjà remarquablement formulé cette objection : « L’entendement humain incline naturellement à supposer l’existence de plus d’ordre et de régularité dans le monde qu’il n’en trouve. Et quoique il y ait dans la nature beaucoup de choses singulières et sans symétrie, il leur trouve des parallèles et des relations qui n’existent pas ».

L’usage immodéré du principe de simplicité entraîne donc des effets pervers. Ainsi, le succès empirique d’un modèle crée un nouveau « canon » esthétique de ce que doit être la « simplicité ». Ce nouveau canon sert ensuite à justifier des modes ou des argumentations théoriques non confortables à l’expérience ; il crée ainsi un consensus « mou » dans la communauté scientifique, se transforme en orthodoxie et finit par devenir… contre-révolutionnaire ! C’est actuellement le cas avec la fameuse théories des cordes, qui se veut une élégante théorie d’unification de toutes les interactions physiques, mais qui ne peut être réfutée par l’expérience. Sa prétendue élégance sert cependant d’argument d’autorité pour que des centaines de jeunes chercheurs dans le monde soient forcés de travailler dessus, au détriment d’autres approches…

Dans mon propre travail de chercheur portant sur une possible forme « chiffonnée » de l’espace, je me suis moi-même heurté à des arguments d’autorité venant de la communauté des cosmologistes: pourquoi, disaient-ils, imaginer des formes complexes de l’espace (par exemple un espace fini, sans bord et reconnecté sur lui-même, comme je l’ai proposé) alors qu’il suffit de le supposer plat et infini ? Dans ce genre de débat, en dernière analyse, ce sont les expériences qui doivent trancher, et non pas des critères subjectifs de simplicité. Or, en 2003, des observations précises obtenues par un satellite de la NASA ont révélé des anomalies par rapport au modèle orthodoxe de l’espace plat et infini. Mieux, ces observations ont permis à mon équipe de faire la « une » de la célèbre revue Nature avec une proposition précise d’espace chiffonné : l’espace sphérique dodécaédrique. Inutile de préciser que ce modèle, mathématiquement complexe mais expliquant remarquablement bien les observations, me paraît plus élégant, et finalement plus « simple », que le modèle orthodoxe...