Pierre Maurice Marie Duhem nasce a Parigi il 9 giugno 1861, primo di quattro figli, da Joseph, commerciante originario delle Fiandre, e da Marie Alexandrine. L’ambiente domestico trasmette al giovane Pierre una precisa impronta cristiana e un profondo senso del dovere, che ne segneranno radicalmente sia la vita privata sia quella professionale. Ancora fanciullo, è testimone della "Comune di Parigi" (1871), che lo impressionerà indelebilmente – più che per i suoi tentativi di stabilire un ordine più umano rispetto a quello reale – soprattutto per la violenza che da essa derivò. Nei primi anni 1870, s’iscrive al "Collegio Stanislas", prestigioso istituto cattolico parigino che prepara all’ingresso nelle grandi "École". Qui Duhem matura la sua vocazione per la fisica teorica. Nel 1882 - primo della sua classe - è ammesso all’École Normale Supérieure di Parigi, dove avrà come compagno il futuro matematico Jacques Hadamard (1865-1963). Ben presto la sua attenzione si rivolge alla termodinamica e alle sue applicazioni, un settore al quale rimarrà sempre legato. Nel 1887, quando diviene lettore alla facoltà di Scienze dell’università di Lille, dove insegnerà per alcuni anni idrodinamica, elasticità e acustica, Duhem è già noto nei circoli scientifici per le sue originali ricerche sul potenziale termodinamico. Nel 1890 sposa Marie-Adèle Chayet, che perderà nel 1892, dopo la nascita della figlia Hélène, con la quale passerà il resto della sua vita. A trentadue anni è nominato professore nella facoltà di Scienze dell’università di Bordeaux, in attesa di una cattedra in un grande istituto superiore a Parigi, naturale esito della sua brillante carriera scientifica, che però non gli verrà mai concessa; anche se sarà lui stesso a rifiutare la nomina a insegnante di storia della Scienza al Collège de France, dichiarando di sentirsi un fisico e non uno storico. Tre anni prima della morte, avvenuta a Cabrespine, nel dipartimento dell’Aude, il 14 settembre 1916, sarà chiamato come membro non residente all’Accademia delle Scienze di Parigi. "Mente essenzialmente sistematica — ha detto di lui il premio Nobel per la fisica Louis de Broglie (1892-1987) —, era attratto dai metodi dell’assiomatica che formulano postulati con l’obiettivo di derivare mediante ragionamenti rigorosi conclusioni inattaccabili". Per questa sua propensione all’astrazione, Duhem respinge ogni tentativo di "visualizzazione" dei concetti della fisica, proposta dalla nascente teoria atomica. E tuttavia è attento ai problemi applicativi, in particolare nel campo della chimica fisica, dov’è fra i primi, in Francia, a esaminare e a presentare in dettaglio le idee di Willard Gibbs (1839-1903) sulla regola delle fasi. Autore prolifico, lascia qualche centinaio di lavori, fra i quali spicca il Traité d’ènergétique générale, del 1911, compendio dei suoi studi.

La figura di Duhem non è rilevante solo dal punto di vista strettamente scientifico. La vasta erudizione, ma soprattutto la preoccupazione di chiarire e di rendere sempre più coerente il quadro concettuale nel quale si svolge il lavoro del ricercatore, lo portano a occuparsi anche del significato dell’impresa scientifica, a riflettere sul valore e sui limiti delle teorie fisiche e a cercare nella storia le origini e, se possibile, il percorso di quell’avventura intellettuale che è, appunto, l’impresa scientifica. Benché si sia sempre professato "fisico teorico", Duhem ha svolto, parallelamente all’attività accademica, una poderosa indagine epistemologica e storica. L’opera nella quale ha esposto la sua idea di scienza è certamente La teoria fisica: il suo oggetto e la sua struttura, del 1906, ma preparata con una lunga serie di articoli fin dal tempo dell’insegnamento a Lille, fra il 1887 e il 1893. Alla seconda edizione, del 1914, aggiunge in appendice La fisica del credente, lunga e articolata risposta alle critiche mosse alla sua "filosofia scientifica", giudicata appunto espressione della "fisica di un credente". Gli attacchi allo "spiritualismo" e al "dogma", che caratterizzano il dibattito epistemologico negli anni in cui Duhem è attivo sulla scena accademica, sono il frutto di quella "filosofia positiva" elaborata proprio in Francia, intorno alla metà del secolo XIX, da Auguste Comte (1798-1857) e presto accolta nel resto dell’Europa con il nome di positivismo, in cui l’esaltazione del "fatto empirico" s’accompagna a un forte risentimento anti-metafisico, un vigoroso ripudio del "chimerico" in favore del reale (e dell’utile). A fare del positivismo anche una mentalità, verso la fine del secolo XIX, concorrono le suggestioni del metodo scientifico e le strabilianti applicazioni nel campo della tecnica: è il tempo della teoria evolutiva di Charles Darwin (1809-1882), del canale di Suez, nel 1869, e della torre Eiffel, nel 1889. E il clima di generale entusiasmo intorno alla scienza, talora "ingenuo", anticipa e prefigura un’era in cui "la scienza organizzerà Dio stesso", secondo il celebre motto del positivista Ernest Renan (1823-1892).

Duhem ritiene di riconoscere quella faticosa ricerca d’ordine e d’unità, che caratterizza, quasi come "un desiderio irresistibile", il lavoro scientifico, nella storia delle dottrine fisiche. Animato dalla sola intenzione di svolgere un’indagine storica, senza finalità direttamente apologetiche, egli intraprende, agli inizi del secolo XX, una ricerca archivistica di proporzioni che, ancor oggi, lasciano esterrefatti. Senza assistenti, senza nessuno degli odierni ausili della ricerca, afflitto da un tremore progressivo alla mano destra, compila in breve tempo centoventi quaderni di duecento pagine ciascuno, con brani estratti da un centinaio di manoscritti medievali, rintracciati nelle più svariate biblioteche e librerie francesi, specialmente parigine, individuate con estrema difficoltà per l’assenza di cataloghi e di repertori generali. Da questo materiale vedrà la luce il monumentale Le Système du monde. Histoire des doctrines cosmologiques de Platon à Copernic, pensato in dieci volumi, lasciato incompiuto all’ottavo per la morte dell’autore, pubblicato dal 1913 al 1954 con lunghi intervalli. La documentazione storica duhemiana veniva a smentire uno dei cliché più consolidati della storiografia progressista, quello secondo cui il cristiano "distacco dal mondo" avrebbe congelato l’interesse per l’indagine naturale che fu proprio del mondo greco. Duhem avverte, invece, che la scienza greca aveva già perduto molto della sua vivacità al tempo in cui il cristianesimo era diventato un fattore socio-culturale importante e che, in genere, il mancato sviluppo della scienza presso tutte le culture antiche, quella greca inclusa, doveva avere una causa estranea al cristianesimo. E il tratto comune a quelle civiltà era la concezione circolare del tempo, che rinchiudeva il cosmo e l’esistenza umana in un perpetuo ciclo di nascita-morte-rinascita, senza inizio né fine e sostanzialmente privo di senso, ovvero l’esatto opposto di quanto può suscitare curiosità scientifica: "per condannarlo e gettarlo a mare come una mostruosa superstizione, doveva venire il cristianesimo", scrive Duhem. Ne segue, dunque, che il cristianesimo non ha inibito la ricerca scientifica, ma anzi – paradossalmente – l’ha animata, conferendole una vivacità che col tempo era andata perduta. Nel 1913, quando pubblica il terzo volume degli Études sur Léonard de Vinci, ceux qu’il a lus et ceux qui l’ont lu, è ormai consapevole che la sua indagine storica gli ha fornito la prova documentale delle radici medievali della scienza di Isaac Newton (1642-1727), radici ritrovate nella dottrina non aristotelica dell’impetus professata alla Sorbona dai doctores parisienses e riportata dal più eminente fra loro, Giovanni Buridano (1300 ca.-1358 ca.), nei commentari al De Caelo e alla Fisica di Aristotele (384-322 a. C.). In essa Duhem riconosce chiaramente un’anticipazione della prima legge di Newton, o legge del moto inerziale, e nella meccanica parigina del secolo XIV il segno della fecondità del tradizionale atteggiamento cristiano verso il cosmo, che, dall’Antico Testamento fino ai Padri e alla Scolastica, ha posto le condizioni del sapere scientifico dei secoli successivi: "come potrebbe un cristiano non essere grato a Dio per tutto questo?", egli si interroga stupito. Il cristianesimo – e, nella fattispecie, il ricorso a Dio – serve a Duhem per trovare una risposta che, da sola, la scienza non è in grado di fornire all’uomo, a dispetto di quel che invece riteneva Comte e, sulla sua scia, il nutrito stuolo dei positivisti che, in nome del progresso e del dato di fatto, avevano bandito ogni realtà metafisica (Dio compreso). Metafisica e scienza sono invece da Duhem tenute separate, in modo che non si inquinino a vicenda: solo così ciascuna di esse può saldamente rimanere valida, cosa che, evidentemente, non può avvenire se le si mischiano indebitamente o se si proclama dogmaticamente la superiorità della scienza sulla metafisica (come fanno i positivisti).

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