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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, (pielle 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 haiiteur, 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 son 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, Vênergie, pp. 154-159. Paris, Alcan, 1910.
^) Lebox, L'évolution des forces, pp. 4.9-53. 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, cette 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 môme arbitraire et propose de lui substituer
') O^rwALD, L'évolution d'une science, p. 319. Paris, Flammarion, 1909.
'^) Id., ibid., p. 319. — L'énergie, pp. 134-145. Paris, Alcan, 19 10.
■') Picard, La science moderne et son état actuel, p. 1 16. Paris, Flammarion, 19 10.
') Hrunmks, La dégradation de l'énergie, pp. 38 et suiv. Paris, l'Mammarion, 1908. — ('fr. Revue de Métaphysique et de Morale, mars 1910.
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 rayonnante, l'énergie mise en jeu dans les changements d'états physiques ; 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 ; ^^ de la chaleur sont d'ordinaire inutilisables à 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.. ').
') OsTWAi.u, L'éfiergte, pp. ii6 et 214. Paris, Alcan, 1910. — L'évolution a' une science , p. 336. Paris, Flammarion, 1909. — -.< Cette notion d'énergie, écrit M. Le Chaielier, est, en raison de son défaut d'objectivité, une cause
Les savants eiix-mèines reconnaissent cette difficulté. « Nous 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 l'énergie » ' ).
Pour M. Meyerson « c'est évidemment la formule la plus généiale, 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 cette 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. » Principes de l'éyiergétique (Journal de Physique pure et app/iqués. 3<' série, t. III, 1904), p. 289.
') H. PoiNXARÉ, La science et l'hypothèse, p. 195. Paris, Flammarion, 1907. — Cfr. Picard, La science moderne et son état actuel, p. 134. Paris, Flammarion. 19 10.
-) Meversox, Identité et réalité, p. 230. Voir aussi j). 309. Paris, Alcan, 1912.
■') Lebox, U Évolution des forces, p. 59, Paris, Flammarion, 1908.
') Ce physicien croit que la seule définition admissible a été donnée par Thomson (Math, and Phys. Papers, I. p. 222). Mais cette définition a le désavantage, ou bien d'être relative à un état donné, et, partant, de n'être pas assez générale, ou bien de supposer des connaissances que nul physicien ne possède actuellement. Cette définition, la voici : « {.'énergie mécanique totale d'un corps peut être définie comme la valeur numérique de tout l'clYet 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 jiar lui ». — ou bien, l'énergie mécanique du corps, dans un état donne, désigne l'équivalent mécanique des elïets que le corps pourrait pro-