LIVRE VI

ARTICLE PREMIER Exposé de rénergétisme

193. La crise du mécanisme prépare l'avènement de la théorie énergétique. - Jusqu'en ces dernières années, le mécanisme traditionnel avait été le S3'stème préféré des hommes de science. Ramener tous les phénomènes naturels à des modalités du mouvement local, réduire tous les agents de la nature aux deux facteurs de masse et de mouvement, en un mot, supprimer, dans l'explication scientifique des faits, l'élément force ou qualitatif pour y substituer l'élément purement quantitatif : telles furent les aspirations communes à tous les grands réformateurs scientifiques qui inaugurèrent le xvii^ siècle et aboutirent à la création de la Physique et de la Cosmologie cartésiennes. Tel fut Tidéal que se sont proposé la plupart des savants des deux derniers siècles. On ne compte plus les travaux entrepris dans le but d'établir l'unité essentielle de la matière et la réductibilité de toutes les forces physiques à des vibrations d'une matière pondérable ou impondérable.

Cependant, en 1895, au Congrès des naturalistes allemands tenu à Lubeck, le professeur Ostwald s'en prenait ouvertement

à l'idole du jour, et annonçait la faillite prochaine du mécanisme, qu'il appelait « un matérialisme scientifique ».

« Je veux, disait il, exprimer ici ma conviction que cette manière de voir, malgré son crédit, est insoutenable ; que cette théorie n'a pas atteint son but, car elle se trouve en contradiction avec des vérités tout à fait hors de doute et universellement acceptées. La conclusion s'impose ; il faut l'abandonner et la remplacer, autant que faire se peut, par une meilleure» ^).

Le mouvement de réaction, inauguré par le savant allemand, ne fit bientôt que s'accentuer. Parmi les physiciens qui furent les premiers à combattre résolument le mécanisme, il faut citer M. Duhem.

La phvsique, dit-il, doit s'élever avec énergie contre la ])remière et la plus essentielle prétention du mécanisme, savoir, la réduction de toutes les propriétés des corps aux grandeurs, figures et mouvements locaux. Elle doit rendre aux qualités leur importance réelle et à la notion du mouvement toute la généralité que lui attribuait Aristote. La tâche de la phvsique nouvelle est de se débarrasser de ces multiples h3'pothèses mécaniques qui répugnent à la philosophie naturelle de Newton, de ces masses et de ces mouvements cachés (pli échappent à tout contrôle et dont le seul objet est d'expliquer géométriquement les qualités. C'est après s'être délivré de ce labeur incertain, pénible et inutile que le physicien ]iourra en toute liberté consacrer ses efforts à des œuvres plus fécondes ^).

Ailleurs, le savant français devient encore plus tranchant, et déclare même que le mécanisme est en physique un faux idéal, que si parfois l'explication mécanique a pu mettre le physicien sur le chemin des découvertes, elle a été en réalité

') QsrwALD, Die. Uehcrivmdu7ig des zvissejischdftiichen Materialisiiius. '— L énergie, p. I20 et passim. Paris, Alcan, loio. — Revista di Scienza, t. I, ]\ i6; 1907. — Bruxhes, La dégradation de V énergie, p. 290. Paris, Flammarion, 190S.

■-) DcHF.M, L'évolution de la mécanique, p. 344.. Paris, Joannin, 1903.

beaucoup moins féconde qu'on n'a coutume de le répéter, si bien que beaucoup de ces découvertes en sont absolument indépendantes ').

Ni aigre ses sympathies pour le mécanisme, M. Picard reconnaît avec une réelle franchise, ses défauts et sa faiblesse : « Il faut toutefois reconnaître, dit-il, que dans plusieurs cas, les contradictions et les bizarreries de quelques théories ont amené une sorte de découragement, et que les savants d'aujourd'hui n'ont plus, à ce point de vue, l'enthousiasme des physiciens géomètres de la première moitié du siècle dernier. Il a pu mênie paraître à quelques-uns qu'il était étrange d'expliquer le connu par l'inconnu, le visible par l'invisible » ").

D'autres savants, notamment M. Brunhes ^), voient dans le principe même de la dégradation de l'énergie, l'objection la plus grave qu'on puisse soulever contre la conception du mécanisme universel. Et de fait, si l'expérience établit que la quantité d'énergie se conserve intacte dans l'univers, elle prouve avec non moins de certitude que la qualité de l'énergie diminue, c'est-à-dire que l'énergie devient de moins en moins apte à produire de nouveaux effets mécaniques. Où trouver place pour une distinction entre la quantité et la qualité dans un svstème qui bannit la qualité du domaine de la science?

Telle est aussi la conclusion de L. Poincaré : « Le principe de Carnot, dit il, conduirait donc à envisager un certain classement des énergies et nous montrerait que, dans les transformations possibles, ces énergies tendent toujours vers une sorte de diminution de qualité, vers une dégradation. Il réintroduirait ainsi un élément de différenciation dont il semble bien difficile de donner une explication mécanique » ■*).

' ) DuHEii, La théorie physique, son objet et sa structure, pp. 56, 57, et passiiii. Paris, Chevalier et Rivière, 1906.

'-') Picard, La science moderne et son état actuel, p. 127. Paris, Flammarion, 1911).

•') P>liUNHES, La dégradation de l'énergie, p. 226. Paris, Flammarion. 1908.

') L. PoiNXARÉ, La physique moderne, son évolution, p. 82. Paris, F^lammarii)n, i9''"9.

« L'opinion, écrit ]M. Mach, qui fait de la mécanique la base fondamentale de toutes les autres branches de la physique, et suivant laquelle tous les phénomènes physiques doivent recevoir une explication méccmiqiie est, selon nous, un préjugé... La conception mécanique de la nature nous apparaît comme une hypothèse fort explicable historiquement, excusable et peut-être fort utile pour un temps, mais toute artificielle » ').

Après avoir régné sans rival pendant plusieurs siècles dans le. domaine des sciences, le mécanisme cartésien est donc tombé dans un discrédit dont il ne semble pas près de se relever malgré de nombreuses tentatives visant à le transformer ^).

Mais en même temps que s'accentuait la crise de l'ancien mécanisme, deux théories nouvelles se développaient rapidement sur le terrain des sciences physico chimiques : le néomécanisme que nous avons examiné plus haut et X énergétique y que plusieurs auteurs appellent aussi énergétisine ^).

Cette dernière théorie attira vivement l'attention du monde savant et suscita de chaudes sympathies. Bien qu'inaugurée déjà par Rankine, elle n'a pris une réelle importance que depuis une quinzaine d'années, en devenant la théorie préférée de plusieurs ph^^siciens de marque.

A raison de son crédit actuel et de ses promesses d'avenir, il est utile, croyons-nous, d'exposer dans ses grandes lignes la théorie nouvelle et d'étudier ses rapports avec la cosmologie. Cependant, certaines conceptions énergétiques, d'un caractère plus particulariste, telles les théories de MM. Ostwald, Mach, Le Bon, etc., seront l'objet d'un examen spécial.

') Le Box, L'évolution des forces, p. 36. Paris, Flammarion, 1908.

-) .Mach, La micanique, pp. 465-466. Paris, Hermann, 1904.

■^) Du point de vue philosophique, cette seconde dénomination nous paraît plus heureuse que la première; c'est pourquoi nous l'avons choisie comme titre de ce livre.

194- Définition de l'énergétique. — Qu'est ce donc que réuergétique ? En quoi cette théorie diffère-t-elle du mécanisme ?

« On entend par énergétique, écrit M. Ostwald, le développement de cette idée que tous les phénomènes de la nature doivent être conçus et représentés comme des opérations effectuées sur les diverses énergies » ').

Les changements dont le monde est le théâtre revêtent des formes multiples : la pierre qui tombe, la flamme qui pétille au foyer, le courant électrique qui actionne nos machines et l'éclair qui sillonne les nues, la puissance du fleuve qui brise ses digues, les affinités m5'stérieuses des corps chimiques qui, après être restées inertes pendant des siècles, peuvent, dans les conditions voulues, donner lieu à un déploiement considérable de chaleur, d'électricité, d'effets mécaniques, voilà sans doute des événements bien divers, en apparence même presque étrangers les uns aux autres. Cependant, à y regarder de près, on y retrouve toujours et partout, sous des aspects changeants el variés, un même contenu essentiel, un même élément fondamental, indestructible : l'énergie. La diversité n'affecte que la forme des phénomènes ; la réalité qui se diversifie et persiste à travers toutes les phases des changements, est toujours l'énergie.

L'univers entier, au moins dans la mesure et les limites où il se révèle à nous, n'est donc qu'un vaste complexus d'énergies, dont nous désignons les constituants sous les noms d'étendue, de volume, de forme, d'espace, d'électricité, de magnétisme, de mouvement, de pesanteur, de lumière, de chaleur, de matière, etc.. Il n'est, en effet, aucune de ces réalités qui ne soit capable d'agir sur nous, de nous impressionner, de produire des phénomènes mécaniques, ou du moins de faire partie intégrante d'un pouvoir dynamique.

Telle est la conception que les énergétistes se font de l'uni-

'") OsTW.\LD, L'énergie, p. 119. Paris, Alcan, 1910.

vers, et c'est sous cet aspect qu'ils l'étudient, mais d'après un but et une méthode qui les distinguent totalement des mécanistes.

195. Différences entre l'énergétisme et le mécanisme. Première différence. — Le mécanisme cartésien, avons nous dit, prétendait pénétrer jusqu'à la nature intime des êtres et en exprimer toute la richesse en la réduisant aux deux réalités de masse homogène et de mouvement local.

Si le néo-mécanisme se désintéresse de la substance, il voit aussi dans le mouvement local, l'élément figuratif auquel il cherche à réduire tous les autres phénomènes. Ainsi que le dit M. Rey, un de ses chauds partisans, le néo-mécanisme est une théorie essentiellement figurative ; elle cherche à se représenter le réel et n'a vraiment de sens qu'à la condition d'être une anticipation sur la réalité ; elle a donc la prétention de corres pondre à des données de l'expérience et de prolonger notre perception dans les régions encore inconnues et non perceptibles ').

A rencontre du mécanisme cartésien, l'énergétique se résout à ne pas voir immédiatement le fond des choses ; elle ne cherche plus à enlever brusquement ses derniers voiles à la nature, à deviner ses suprêmes secrets ^j.

Bien plus, elle s'interdit toute explication au sujet de l'essence des phénomènes, qu'elle prend tels qu'ils se présentent. Un caractère essentiel de la science nouvelle est de renoncer à toute hypothèse quelconque ').

L'énergétique se préoccupe donc uniquement de la mesure des phénomènes et jamais de leur interprétation \ elle étudie les transformations de l'énergie et ne connaît les phénomènes que par leurs actions énergétiques. Elle mesure des quantités

1) Rev, L énergétique et le viéciTnisme, p. 167. Paris, Alci.n, 1908. ■-) L. PoiNCARÉ, La physique moderne, sofi éToliitioii, p. iS. Paris, Flammarion, 1909. •') OsTWALiJ, L'énergie, p. 133. Paris, Alcan, 1910.

de chaleur, des champs magnétiques, des différences de tension électrique, des courants, etc., et recherche des relations numériques générales ou mathématiques entre ces grandeurs dont elle ne discute jamais la nature ').

« Pour rester fidèles à la méthode qui a conduit les chercheurs les plus illustres à leurs grandes découvertes, dit M. Mach, nous devons limiter notre science physique à l'expression de% /ails observables sans construire des hvpothèses derrière ces faits... Nous avons donc simplement à découvrir les dépendances réelles des mouvements de masses, des variations de la température, des variations de la valeur de la fonction potentielle, des variations chimiques, sans nous imaginer rien d'autre sous ces éléments, qui sont les caractéristiques physiques directement ou indirectement données par l'observation » ').

En un mot, l'énergétique est plutôt une méthode qu'une doctrine ^).

igS. Deuxième différence. — Il existe entre le mécanisme et l'énergétisme une seconde différence non moins profonde.

Pour soumettre les phénomènes aux calculs mathématiques, les mécanistes avaient établi en physique le règne de la quantité et en avaient banni tout élément qualitatif.

Les énergétistes, au contraire, pkis soucieux des données de l'expérience, restituent aux diverses énergies leur caractère qualitatif et différentiel.

') Lebox, Vévolulion des forces, p. 46. Pans, Flammarion, 190S. — Picard, La science moderne et son état actuel. Paris, Flammarion, 1910.

'-) ]\I.\CH, La mécanique, p. 466. Pans, Ilerinann, 1904.

^) Lebon, Ucvolulion des forces, p. 47. — Rev, U énergétique et le mécanisme, p. }2g. — La philosophie modertie, p. 156. Paris, Flammarion, 191 1. « Cette théorie, dit il, ne nous apprend rien sur la nature des énergies con ' sidérées, et par suite, sur la nature des phénomènes physico-chimiques. Elle nous décrit simplement aux dépens de quoi, comment et dans quel sens s'opère une modification ph3'^sique ou chimique de l'état d'un corps donné... Les physiciens énergétistes prétendent qu'il est impossible d'aller plus loin.»

D'après M. Duhem, la mécanique nouvelle, en accordant aux qualités la large place qui leur est due en ph^'sique, se présente comme une réaction contre les idées atomistiques et cartésiennes, comme un retour — bien imprévu de ceux-là mêmes qui y ont le plus contribué — aux principes les plus profonds des doctrines péripatéticiennes. L'énergétique raisonne des qualités, mais afin de le faire avec précision, elle les figure par des S5'mboles numériques, en sorte qu'elle est tout à la fois une théorie des qualités et une mathématique universelle ').

M. Ostwald partage la même opinion et invoque, pour la justifier, un argument qui ne manque pas d'intérêt.

Tout le monde, dit-il, distingue aisément l'énergie électrique de la force vive, le travail de la lumière, l'énergie chimique de l'énergie calorifique. La raison en est que ces énergies exercent des actions différentes sur nos organes sensoriels, même lorsque ces organes sont considérés dans des états comparables. Or, se peut-il que ces énergies soient douées d'activités différentes, si elles sont de même nature ? « La science doit prendre à tâche de faire ressortir ces différences avec la plus grande netteté et la plus grande exactitude, ne fût-ce que pour obtenir une représentation juste des réalités» "").

197. Troisième différence. — En troisième lieu, l'énergétique se distingue encore du mécanisme en ce qu'elle supprime le dualisme classique de la matière et de l'énergie. Telle est, au moins, l'opinion de certains énergétistes.

Pour bon nombre de partisans du mécanisme, la matière est inerte ; le mouvement dont elle est animée constitue la source de toutes ses activités ; pour d'autres systèmes, l'énergie de la matière se trouve canalisée en des qualités ou puissances actives et passives, inhérentes au substrat matériel,

1) Duhem, L' évolution de la inécaniqrie ,^^^ . 344 et 345. Paris, Joannin, 1903.

2) Ostwald, L'énergie, p. 129. Paris, Alcan, 1910.

mais réellement distinctes de lui. En un mot, l'énergie et la matière sont considérées, sauf dans le dynamisme absolu, coni;n3 des réalités distinctes, et même si indépendantes l'une de l'autre que, pour un corps donné, l'énergie peut augmenter ou décroître sans que la quantité de matière subisse la moindre variation.

C'est ce dualisme que plusieurs énergétistes condamnent et rejettent sans réserve II n'}^ a dans l'univers, dit-on, qu'une seule entité aux formes multiples, une seule réalité dont on peut mesurer les incessantes transformations, c'est l'énergie ').

« En anah'sant la matière, écrit l'auteur de la théorie nouvelle, en en déterminant les parties composantes, nous sommes donc arrivés à voir qu'elle constitue une notion superflue » ""). La physique doit l'ignorer, car elle peut donner une représentation scientifique complète de tous les phénomènes cosmiques sans lui accorder aucune place dans ses calculs.

Qu'est-ce donc qui correspond, en théorie énergétique, à la vieille notion de matière ? D'ordinaire, dit-on, nous donnons le nom de matière à tout ce qui se révèle à nos sens comme un complexus de trois propriétés fondamentales, inséparables,

1) Tous les énergétistes ne sont cependant point aussi radicaux. Bien que M Duhem soit l'uji des représentants les plus autorisés de la théorie énergétique, il admet l'existence de substrats matériels ou de substances corporelles qu'il conçoit même à la manière des scolastiques. Mais en physique, il en fait abstraction pour ne s'occuper que du fait observable ou expérimental. «Nous persisterons donc à admettre, dit-il, que tout mouvement suppose un mobile, que toute force vive est la force vive d'une matière. « Vous recevez un coup de bâton, nous dit M. Ostwald ; que ressentez-vous, le bâton ou l'énergie ? » Nous avouerons ressentir l'énergie du bâton, mais nous continuerons à conclure qu'il existe un bâton porteur de cette énergie. Nous n'oublierons pas d'ailleurs, que cette énergie, qui réside en certains lieux de l'espace, qui se transporte d'une région à une autre, ressemble singulièrement à une matière, qui aurait renié son nom, mais n'aurait pu changer d'essence. » P. Duhem, U évolution de la mécanique {Revue générale des Sciences pures et appliquées, mars 1903), p. 253.

2) OsTWALD, L'énergie, p. 171. Paris, Alcan, loio.

toujours réunies clans le même espace, savoir : l'étendue, le poids et la masse, ou, comme on dit en physique, la quantité d'inertie ou de résistance au mouvement.

Or, ces trois propriétés sont précisément trois facteurs d'énergie dont le groupement est indispensable pour que les réalités de ce monde puissent constituer les objets de notre expérience.

En effet, si le volume ou l'étendue — qui est un vrai constitutif de l'énergie — vient à disparaître, le corps n'occupe plus d'espace et il nous est impossible de le percevoir encore.

En second lieu, si le corps n'a plus de masse, s'il n'oppose plus aucune résistance au mouvement, la plus petite impulsion mécanique lui communique une vitesse infinie ; pareij être échappe nécessairement à nos perceptions sensibles.

Enfin, il en serait de même s'il perdait son énergie de gravitation ou son poids. N'est-ce pas le poids qui retient les corps à la surface de la terre ou du moins dans son voisinage, et nous permet d'entrer en relation avec eux ?

Tel est donc le contenu intégral de la notion de matière. On n'}' trouve, on le voit, aucun élément qui ne soit une partie constitutive de l'énergie ').

Pour M. Ostwald, il semble qu'il n'y ait qu'une seule substance dans le temps et dans l'espace, et cette substance est l'énergie.

La substance, dit-il, est ce qui existe. Or, la seule réalité existante pour nous, ce sont les phénomènes ou énergies diverses que nos sens peuvent percevoir. En dehors du domaine des réalités perceptibles, nous ne pouvons rien connaître. La chose 671 5(9/,qu'on désigne souvent sous le nom de matière, n'est rien. Nous ajoutons même, que l'accident est aussi l'énergie. L'accident est ce par quoi les choses se diversifient. Or, ce qui est diversifié n'est que de l'énergie, puisque toutes les

') OsTWALD, Léticrgie, pp. 163, 169. Paris, Alcan, \<)\o.— L'évolution d'une science, pp. 4.4.1 et suiv. Paris, Flammariou, 1909.

formes diverses qu'elle peut revêtir sont des manifestations de la réalité énergétique ').

La matière dont le savant allemand nie l'existence, est donc la matière considérée comme un substrat de ces trois propriétés que la physique nouvelle regarde comnie autant de facteurs d'énergie, c'est-à-dire, le volume, le poids et la masse. C^es trois éléments énergétiques constituent dans leur union intime toute la réalité qui correspond à la notion de matière.

Loin de conclure à la non-existence de la matière, M. Lebon la proclame le principal élément des choses. Mais pour lui, elle n'est que de l'énergie ayant acquis de la fixité ; elle est même par sa dissociation l'origine de la plupart des forces de l'univers

« La matière, dit-il, est une forme particulière d'énergie caractérisée par sa fixité relative et sa concentration en quantité immense sous un faible volume ». « La matière n'est en réalité que de l'énergie condensée ». « La transformation de la matière en énergie, réalisée dans nos expériences, a prouvé que l'antique dualité entre la force et la matière devait également disparaître ».

Il serait sans doute possible, ajoute l'auteur, à une intelligence supérieure d'imaginer l'énergie sans substance, car rien ne prouve qu'elle doive avoir nécessairement un support, mais une telle conception nous est inaccessible ").

Ce physicien, on le voit, maintient le mot de matière, mais en change complètement le sens usuel.

M. Mach n'accorde guère plus d'importance à la matière que son collègue français. Il nie même formellement l'existence des substances.

« Nous devons, dit-il, limiter notre science physique à

') OsTWALD, VorUsungen iièer Natur philosophie, pp. 146, 147. Leipzig, Veit und Comp., 1905.

2) Lebon, Uévohition des forces, pp. 56, 87 et 91. Paris, Flammarion, 1908. — L'évolution de la matière, pp. 12-18 ; 309. Paris, Flammarion, 1912.

l'expression des faits observables, sans construire des hypothèses derrière ces faits, où plus rien n'existe qui puisse être conçu ou prouvé » '). Aussi le corps, pour lui, devient un enseaible relativement constant de sensations tactiles et visuelles, lié aux sensations d'espace et de temps ^). Et « la matière n'a plus d'autre fonction que de représenter la liaison entre les propriétés particulières parmi lesquelles il faut notamment citer la masse » ^).

Les propriétés corporelles, objet de l'énergétique, n'ont donc pas de substrat, mais nous concevons comme une sorte de substrat le lien fixe qui existe en fait entre les propriétés, comme si ces propriétés ne pouvaient s'unir entre elles directement sans l'intermédiaire ou le support commun qu'on appelle d'ordinaire la matière.

M. Mach est donc un phénoménaliste pour qui la « chose en soi » « est une notion vide et contradictoire ».

La « chose », dit- il encore, est un symbole mental pour un complexus de sensations d'une stabilité relative. Ce ne sont pas les choses (les objets, les corps), mais bien les couleurs, les sons, les pressions, les espaces, les durées (ce que nous appelons d'habitude des sensations), qui sont les véritables élémenls du monde » ■*). Ces sensations, nous les groupons en un tout complexe que nous nous représentons cependant par un seul concept, et cela en vertu de la loi de l'économie de la pensée qui régit toute notre activité intellectuelle. Le concept de « matière » ou de corps n'a pas d'autre origine, ni d'autre réalité ^).

L'univers entier peut donc s'exprimer synthétiquement en un mot : « énergie ».

') Mach, La mécanique, p. 4.66. Paris, Hermann. 1904.

2) Id., ihid., pp. 478, 451.

3) Id., ibid., p. 292.

*) Id., ihid., p. 451.

^) Id., Analyse der Empfindtmg, S. 10.

igS. Constitution de l'énergie. — Quelle est la constitution de l'énergie ? Quelles en sont les formes diverses ?

Toute énergie est constituée de deux facteurs, dont l'un s'appelle la quantité, l'autre Vintendté ou la tension ^). L'énergie est le produit de ces deux facteurs ").

Considérons, par exemple, l'étendue d'un corps ; elle comprend le volume et aussi la forme sous laquelle le corj)s se présente. Or, le volume et la forme sont des énergies véritables.

Pour diminuer ou augmenter le volume d'un corps, il faut dépenser du travail mécanique, et lorsque le corps reprend son volume antérieur, le travail absorbé est restitué. La quantité est ici représentée par la portion d'espace que le corps occupe ; l'intensité est la pression à laquelle le corps est soumis.

Ainsi en est il de l'énergie de forme. Un corps de forme cylindrique peut revêtir une forme cubique, p5^ramidale ou rectangulaire sans changer de volume. Mais pour réaliser ce changement, il faut dépenser de l'énergie. Dans ce cas, le facteur de quantité doit être déterminé par des mesures spatiales en tenant compte des directions suivant lesquelles se font les déplacements. Le facteur à'ifitensité comprend les

') AuERBACH, Die Weltherrhi und ihr Schattcn, ein Voy/rag iiber E^iergie tind Entropie. leiia, Fischei", 19 )2. — Ostwald, L'énergie, Paris, Alcan, J910.

■-) Dressei-, Lehrbuch dev Physik, p. 38. Freiburg, 1905. Ce physicien admet trois facteurs : «Wir fiiiden, dass in den raechanischen Energien drei Fakioren massgebend sind : der Quantitatsfakior, der die Quantitiit oder den Uaifang der energetischen Zustandes misst, an welchen die Energie gebundcn isl ; der Intensitiitsfaktor, welcher angibt, wieviel Arbeitseinheiten die Einheit der energetischen Zustandes bei der gegebenen Intensitàt zu leisten vermag, und die Kapazitiit oder das Fassungsvermôgen des materiellen Substrats fiir die betreffende Energieform, das bestimmt wird durch die Zustandsmenge bei der Inteiisitat I. Bezeichnen wir dièse Faktoren durch M. J. C so gelten fur die verschiedenen Formen der mechanischen Energie E die (irundgleichungen :

forces correspondantes mises en jeu pour triompher de l'énergie élastique du corps ').

Pour la pesanteur, la quantité est représentée par des kilogrammes, et l'intensité ou la tension par la hauteur de chute. Leur produit exprime l'énergie gravifique.

Pour l'électricité, la quantité est représentée par le débit de la source en coulombs, et la tension par la pression électrique estimée en volts. Enfin, l'énergie cinétique résulte de la quantité qui est la masse, et d'une tension ou d'une intensité qui est le carré de la vitesse "").

Bref, dans toute énergie, quelle qu'en soit la nature, se rencontrent ces deux facteurs, la quantité et l'intensité ou la tension. Toutefois, ces deux facteurs ne sont point deux principes distincts, mais deux aspects ou deux formes d'une même chose, l'énergie.

igg. Les diverses formes de l'énergie. — Les énergies ainsi constituées se répartissent en deux grandes catégories : l'énergie potentielle et l'énergie actuelle. La première, qui porte aussi les noms d'énergie invisible, d'énergie en repos, d'énergie de position, d'énergie en réserve ou emmagasinée, comprend, par exemple, l'énergie du ressort bandé, ou d'un poids placé à une certaine hauteur, la pesanteur, l'affinité chimique; ce sont autant d'énergies tranquilles. L'autre, qu'on désigne encore sous les noms d'énergie cinétique, d'énergie en mouvement, comprend l'énergie du fleuve qui roule dans so'i lit ses eaux tumultueuses, l'énergie du vent et des marées, le courant électrique, l'énergie des corps lancés dans l'espace, etc.

Cependant, cette distinction paraît inadmissible à plusieurs auteurs. Les uns, notamment M. Ostwald, lui reprochent de ne pas être suffisamment objective. Parfois, en effet, il semble

•) Ostwald, L'énergie, pp. 154.-159. Paris, Alcan, 1910.

2) Lebox, L'évolution des forces, pp. 49-53. Paris, Flammarion, 1908.

bien difficile de dire à laquelle de ces deux catégories appartient l'énergie. C'est le cas pour le courant électrique que l'on peut considérer indifféremment comme énergie potentielle et énergie actuelle ').

En second lieu, cetie distinction tire son origine de la conception mécanique de l'univers. D'après cette conception, tous les phénomènes naturels sont une sorte de décalque des phénomènes astronomiques. Si l'on ne rsncontre dans ces derniers que deux formes d'énergie, nettement mécaniques : la force vive et la force de tension, l'énergie actuelle et l'énergie potentielle, on peut donc ranger dans ces deux catégories toutes les énergies de notre monde. Or, pour les énergétistes, cette réduction est une erreur, car à côté de l'énergie cinétique ou de mouvement, il en existe beaucoup d'autres de qualité différente et irréductibles au mouvement local.

D'ailleurs, l'énergie de tension n'est pas moins actuelle que l'autre ; sinon, comment serait-elle transformable ? Si on la dit potentielle, c'est uniquement par rapport à une autre forme d'énergie en laquelle elle peut se transformer ^).

D'autres auteurs, tel M. Picard, regrettent que cette classification, fondée uniquement sur les rapports divers de l'énergie avec notre sensibilité, manque de caractère scientifique : « On distingue souvent, dit-il. l'énergie cinétique et l'énergie potentielle ; pour un système conservatif, l'énergie cinétique est l'énergie... des masses visibles, et l'énergie potentielle n'est autre chose que l'énergie des masses cachées. Ces deux énergies ne sont pas de nature différente ; la distinction au fond est factice et dépend du degré de notre connaissance » ^).

M. Brunhes ^) n'est pas moins opposé à ce mode de classement ; il l'appelle même arbitraire et propose de lui substituer

') OsTWALD, L'érjolulion d'une science, p. 319. Paris, Flammarion, 1909.

-) Id., ibid., p. 319. — L'énergie, pp. 134-145. Paris, Alcan, 1910.

^) Pic.xRD, La science moderne et son état actuel, p. 1 16. Paris, Flammarion,

1) Bru.nhes, La dégradation de l'énergie, pp. 38 et suiv. Paris, Flammarion, 1908. — Cfr. Revue de Métaphysique et de Morale, mars 19 10.

une classification en énergies de forme supérieure et en énergies de forme inférieure ou dégradées, classification qui pré sente le grand avantage d'être à la fois objective et scientifique.

Les énergies de forme supérieure qui sont l'énergie électrique et les diverses formes d'énergie mécanique proprement dite, la force vive de la matière en mouvement, l'énergie élastique, peuvent se transformer totalement en travail mécanique, et pour ce motif l'homme lui même peut les faire servir aux usages les plus variés et les plus utiles. De là leur nom d'énergies de forme supérieure.

La seconde catégorie comprend l'énergie calorifique, la chaleur ra5'onnante, l'énergie mise en jeu dans les changements d'états ph^'-siques ; elles sont plus ou moins dégradées et présentent même tous les intermédiaires entre une valeur nulle et une valeur égale à celle des formes supérieures. Il est impossible, par exemple, que dans une machine toute la chaleur produite ou fournie soit employée au travail de la machine ; ^"Z de la chaleur sont d'ordinaire inutilisables à

IvX)

cette fin. De même, si un poids de 425 kilogrammes, tombant sur le sol de la hauteur d'un mètre, peut par sa chute produire une calorie, il n'est jamais possible, avec cette seule calorie, de faire remonter le même poids à la hauteur d'un mètre.

200. Définition scientifique de l'énergie. — Au point où. nous en sommes arrivés, une question nouvelle, semble-t.-il, s'impose.

L'énergétique, avons-nous dit, est la science de l'énergie. Mais cette énergie dont on connaît les deux éléments constitutifs, quantité et intensité, ainsi que les formes diverses et le mode de classement, ne pourrait-on la définir elle-même ? Qu'est-ce que l'énergie ? N'est-ce pas la première question à résoudre pour qui veut définir le caractère de la science qui s'en occupe ?

Sans doute, mais ce terme « énergie », bien que fréquemment en usage dans le langage journalier et scientifique,

désigne des choses si diverses qu'il est difficile d'en donner une définition exacte. Si l'on fait abstraction des formes multiples sous lesquelles se manifeste l'énergie, on ne découvre plus en elle qu'un petit nombre de caractères essentiels, communs à toutes les modalités, et la notion ainsi obtenue demeure nécessairement vague :

1° Toute énergie se révèle comme une chose réelle et. positive, car elle a une valeur marchande : on vend l'énergie électrique, l'énergie luminique.

2° Quelle qu'en soit la nature, elle est une grandeur mesurable : en sciences on mesure les énergies par le travail mécanique qu'elles sont capables de fournir.

3° L'énergie est une réalité transformable : nous constatons, en effet, qu'une forme se transforme en une autre, que l'électricité, par exemple, produit de la chaleur, de la lumière, du travail mécanique, comme le travail mécanique, à son tour, produit de l'électricité, des phénomènes calorifiques et luminiques.

4° Enfin, dans un système conservatif ou isolé, c'est-à-dire dans un système soustrait à l'action des forces extérieures, l'énergie, malgré ses variations qualitatives ou de forme, conserve une valeur quantitative invariable.

Tels sont les seuls caractères vraiment essentiels. La définition qui les formule manque, il est vrai, de netteté et de précision, mais il n'est point possible de la rendre plus claire et plus précise si on veut l'adapter à toutes les modalités que nous offre l'énergie physique, mécanique, chimique, nerveuse, etc.. ').

') OsTWALD, Lênergie, pp. ii6 et 214. Paris, Alcan, 1910. — L'évolution d'ime science, p. 336. Paris, Flammarion, 1909. — « Celte notion d'énergie, écrit M. Le Chaielier, est, en raison de son défaut d'objectivité, une cause

Les savants eux-mêmes reconnaissent cette difficulté. « Xous ne pouvons, dit H. Poincaré, donner de l'énergie une définition générale... Mais quelles que soient les notions nouvelles que les expériences futures nous donneront sur le monde, nous sommes sûrs d'avance qu'il y aura quelque chose qui demeurera constant et que nous pouvons appeler V énergie » ').

Pour M. Meyerson « c'est évidemment la formule la plus générale, la formule typique du principe de conservation... » Ce quelque chose, nous ne le connaissons pas, nous ne pouvons en indiquer d'avance la nature, mais nous espérons qu'il demeurera constant dans le temps... » ").

M. Lebon ajoute la raison de celte difficulté. « Dans certains cas élémentaires, dit il, il est facile de distinguer l'énergie cinétique de l'énergie potentielle, mais dès qu'on s'écarte un peu de ces cas... les formules finissent par embrasser des choses tellement hétérogènes qu'on ne peut plus définir l'énergie » '). Tel est aussi l'avis de M. Brunhes ^).

de grande obscurité quand on veut l'envisager indépendamment des hypothèses qu'elle était destinée primitivement à exprimer. » Prhicipes de l'énergétiqiis (Journal de Physique pure et appliquée, 3" série, t. lîl, 1904), p. 289.

') H. Poi.NXARÉ, La science et l'hypothèse, p. 195. Paris, Flammarion, 1907. — Cfr. Picard, La science moderne et sofi état actuel, p. 134. Paris, Flammarion. 1910.

-) Meversox, Identité et réalité, p. 230. Voir aussi p. 309. Paris, Alcan, 1912.

'■'■) I.EBOX, U Èvalutiofi des forces, p. 59, Paris, Flammarion, 1908.

') Ce physicien croit que la seule définition admissible a élé donnée par Tfiomsox {Math, and Phys. Papers, I. p. 222). Mais cette définition a le désavantage, ou bien d'être relative à un état donné, et, parlant, de n'être pas assez, générale, ou bien de supposer des connaissances que nul physicien ne possède actuellement. Cette définition, la voici ; « L'énergie mécanique totale d'un corps peut être définie comme la valeur numérique de tout relfet qu'il pourrait produire, en chaleur émise et en résistances vaincues, s'il était lefroidi à fond et amené à un état de contraction indéfinie ou d'expansion indéfinie, suivant que les forces qui agissent entre ses particules sont attractives ou répulsives, quand tous les mouvements thermiques sont arrêtés par lui ». — ou bien, l'énergie mécanique du corps, dans un état donné, désigne l'équivalent mécanique des elïets que le corps pourrait pro-