LIVRE 1, CHAPITRE I
flexible, luisant dans l'obscurité par suite d'une combustion lente, peut être amené à l'état d'une poudre brune, inodore, nullement phosphorescente, beaucoup moins fusible que sous le premier aspect; etc.
Mais quelles que soient les modifications , stables ou temporaires, que subisse un corps, il y a quelque chose en lui qui reste absolument invariable partout et toujours. Ce quelque chose, c'est ce qu'on appelle en mécanique et en physique sa masse.
Voyons d'abord quel est le sens précis de ce mot.
Sur un plan horizontal dur et poli (en fer ou en marbre, par exemple), plaçons des billes rigoureusement égales eu volume, mais de diverses espèces : en ivoire, en liège, en fer, en platine, etc. Soumettons ces billes successivement à l'action d'un ressort, qu'à chaque fois nous tendrons de même, que nous ferons agir de manière à leur donner une impulsion dans le sens horizontal, et dont nous laisserons s'épuiser la tension sur elles. Nous remarquerons aisément que les vitesses que prennent ainsi ces billes, placées dans les mêmes conditions, sont très différentes les unes des autres : elles doivent évidemment dépendre, toutes choses égales, de la quantité absolue d'ÉLÉMENT mobile que le ressort est obligé de tirer du repos. On dit, en mécanique, qu'elles sont en raison inverse des racines carrées des masses de chaque bille. L'égalité de masse, dans deux corps différents, ne suppose donc pas simplement l'égalité des quantités d'élément mobile présentes : elle implique de plus l'égalité de la dépense d'énergie nécessaire pour donner une même vitesse aux deux corps , car dans chaque cas notre ressort a dépensé une même somme d'efforts sur nos billes, dont les vitesses ont été très différentes. L'existence nécessaire de la première de ces égalités est évidente : celle de la seconde ne l'est pas du tout, et exigeait une vérification expérimentale, car rien au monde n'eut permis d'affirmer a priori qu'une même dépense d'effort
doive nécessairement donner une même vitesse à deux quantités égales de deux corps différents. La plupart des personnes confondent complètement la masse d'un corps avec son poids. Bien qu'il y ait comme nous allons voir, une étroite connexion entre ces deux choses, on n'en commet pas moins, en les confondant, une erreur très grave, qu'il importe de rectifier.
Nous avons reconnu, dès le début, que le poids qu'a un corps suppose nécessairement l'existence d'un autre corps placé ailleurs ; qu'il suppose de plus, et tout aussi nécessairement, l'existence d'un élément spécial qui établit entre les deux corps le rapport que nous appelons attraction. Le poids d'un même corps dépend à la fois et de la grandeur et de la dislance de l'autre corps. Un corps qui , à la surface de la terre, pèse un kilogramme, en pèserait vingt-huit à la surface du soleil et seulement un demi à la surface de la planète Mars ; il serait réduit à trente-sept centigrammes, si nous le portions à la distance de la lune. Le poids d'un corps est donc une variable : sa masse ne l'est pas, cela est évident par soi-même.
Mais entre les poids de divers corps constatés en un même lieu et leur masse, il existe une connexion intime. Si , en un même lieu de ta terre, par exemple, nous laissons tomber, d'une même hauteur (dans le vide) une bille de liège et une bille de platine , nous trouverons que la vitesse finale sera rigoureusement la même. La tendance à tomber est plus de quatre-vingts fois plus grande pour la bille de platine que pour celle de liège. Si toutes deux tombent également vite, cela prouve : 1° que la masse à mouvoir est aussi quatre-vingts fois plus grande pour l'une que pour l'autre ; 2° et que Vêlement moteur ou dynamique agit rigoureusement de la même manière sur l'élément mobile des corps, quelle que soit l'espèce de ceux-ci.
Ainsi donc, dans les mêmes conditions, le poids d'un corps est rigoureusement proportionnel à la masse. C'est là , qu'on le remarque bien, et quoi qu'en aient dit bien des philo-