Première classification des puissances

D'après leur origine, les forces de la matière inorganisée se ranjrent en deux grandes catégories. Les unes sont intrin-

') Cfr. D. Nys, Cosmologie, lonu- I, An. IV : Le mécanisme au /^oint Je rue pliilosophique. ^

sèques aux êtres, les autres extrinsèques ou communiquées du dehors.

Tout corps de la nature, quel que soit l'état où il se trouve, est toujours doué d'un certain nombre de pouvoirs d'action : tels, par exemple, l'affinité chimique, l'électricité, le magnétisme, les énergies calorifique et luminique, les forces de résistance, de répulsion et d'attraction. Ces puissances ont leurs racines dans la substance même du corps et ne peuvent en être séparées. Ce sont des forces intrinsèques.

Il en est d'autres dont l'être corporel n'est pas lui-même la cause originelle. Il les reçoit au cours de son existence et s'en voit dépouiller sans aucun préjudice de sa perfection naturelle.

Telles sont les forces motrices, d'origine purement mécanique, communiquées au corps par d'autres corps en mouvement. Nous l'avons démontré plus haut, chaque fois qu'une masse en mouvement vient par un choc tirer un mobile de son état de repos, elle lui communique une impulsion, une qualité motrice d'où résulte le déplacement local. Cette énergie réelle est une énergie d'emprunt totalement étrangère à la nature intime du mobile et qui disparaîtra si des obstacles lui opposent une résistance suffisante ').

121. Deuxième classification. — On divise aussi les puissances en puissances actives et puissances y6«55rc'^5.

Les premières sont ainsi dénommées, parce qu'elles ont d'elles-mêmes une adaptation complète et prochaine à leur effet. De leur côté, rien ne manque à l'action. Mais il se peut que certaines conditions extrinsèques, nécessaires au déploiement de leurs énergies, fassent défaut, et dans ce cas, elles restent forcément inopérantes, jusqu'à ce que la réalisation des circonstances favorables rende possible leur mise en exercice.

') Cfi"., tome I, pp. 209 et suiv.

En ce sens, elles sont actives sans être nécessairement et toujours agissantes.

Le chlore et l'antimoine, doués d'une très grande affinité mutuelle, agissent violemment l'un sur l'autre, indépendamment de toute intervention étrangère, dès qu'ils arrivent en contact. Nul ne dira que ce simple rapprochement soit la cause réelle, totale ou partielle des redoutables énergies déployées par ces deux éléments dans leur réaction chimique. D'évidence, ces forces préexistaient au contact; celui-ci n'est qu'une simple condition d'action. La chaleur, l'électricité, la lumière mises en jeu se trouvaient donc dans chacun de ces corps à l'état de puissances actives, de forces complètement prédisposées à l'action, incapables cependant d'exercer leur virtualité native.

La plupart des énergies ph^^siques et chimiques sont de cet ordre.

Les puissances passives, elles aussi, sont faites pour agir ; mais avant de produire leur effet, elles doivent recevoir un perfectionnement interne, une sorte de mise au point qui lève leur indétermination intrinsèque.

La puissance visuelle en offre un bel exemple.

L'œil a pour mission naturelle de percevoir la couleur et l'étendue des choses qui nous entourent, et dans l'acte de vision nous avons la conscience d'être actifs. Cependant cette activité organique serait physiquement impossible si les agents extérieurs ne venaient, par leur action mystérieuse sur la rétine de l'œil, imprimer dans la puissance visuelle une modalité particulière qui l'adapte prochainement à son acte de vision.

Le monde inorganique a aussi cette sorte de puissance en partage.

Dans l'obscurité complète aucun corps n'est coloré. Ex})osés à la lumière, tous se revêtent d'une coloration propre ; tous reçoivent à leur façon l'inlluence de l'éther lumineux et exercent ensuite sur l'organe visuel une action vraiment spéci-

— ipo —

fique. Chaque corps possède donc une -puissance passive, une aptitude réelle à nous impressionner qui ne peut néanmoins développer son énergie que dans la mesure où elle est ellemême déterminée par la lumière. Ainsi en est-il de la capacité calorifique.

Les forces physiques peuvent même se comporter, en bien des cas, à la manière de puissances passives. Souvent en effet, dans le jeu des activités naturelles, les unes gagnent en intensité ce que d'autres ont perdu d'énergie. Elles subissent alors des altérations progressives qui se comprendraient difficilement si les puissances qui en sont le sujet n'étaient affectées d'une certaine passivité.

122. Toutes les énergies corporelles sont-elles de même espèce ? Méthode à suivre pour résoudre cette question. — Il ne nous est point donné de saisir directement l'essence des forces matérielles.

Le seul moyen de découvrir leur existence et leur nature, est l'étude de leurs effets. De l'apparition d'un phénomène nous concluons à la présence d'une ou plusieurs causes, et conformément aux exigences du principe de causalité, nous attribuons à celles-ci toute la perfection de l'effet. Si deux effets semblent irréductibles l'un à l'autre, nous plaçons entre leurs causes une distinction d'espèce ou même de genre.

123. Distinction générique entre les forces purement mécaniques et les forces physiques proprement dites. — Par « forces mécaniques pures » nous entendons ici la pesanteur, les forces de répulsion et d'attraction, la résistance, les qualités motrices communiquées au moment du choc des masses matérielles. L'ensemble de ces énergies constitue, croyons-nous, un genre distinct du son, de la lumière, de la chaleur, de l'électricité et du magnétisme, rangés sous la dénomination commune de « forces physiques proprement dites ».

Quel est, en effet, le caractère distinctif des énergies mécaniques ?

Elles ont toutes pour destination naturelle de communiquer le mouvement.

Sans doute, jamais elles ne se déploient sans produire comme effet premier et immédiat une qualité motrice dans le corps soumis à leur influence — car tout corps en mouvement possède, à raison même de son état, une force nouvelle distincte du mouvement dont il est animé — mais cette qualité même a toujours pour unique résultat appréciable la mise en mouvement de l'être qui la reçoit '). La pesanteur attire les corps vers le centre de la terre suivant une direction verticale, les forces répulsives les écartent les uns des autres ou les maintiennent à distance, la force attractive tend à les rapprocher, les qualités motrices les tirent de leur repos.

Bref, le mouvement, sous sa formalité commune de déplacement spatial, tel est l'unique effet qui trahisse à nos yeux l'activité de ces énergies mécaniques.

Tout autres sont les manifestations des forces physiques. Si le mouvement apparaît encore dans le terme de leur activité, son rôle est secondaire et effacé. Il cesse d'être pour elles le but principal et ultime. L'apparition d'un état nouveau, d'une qualité s/ù generis, irréductible à une simple qualité motrice, voilà le trait dominant de leur efficience.

Lorsqu'une douce chaleur vient stimuler nos membres engourdis par le froid, lorsque nos regards s'arrêtent sur les nuances variées du coloris des fleurs, lorsqu'enfin nous respirons le parfum d'un fruit ou que nous le savourons, ce que nous percevons en premier lieu, ce n'est ni le mouvement local dont s'accompagnent ces phénomènes, ni un vulgaire principe mécanique destiné à l'engendrer, c'est une manière d'être réelle, qu'il est difficile de définir, il est vrai, mais qui se trouve marquée d'un caractère étranger à toutes les causes ordinaires du mouvement.

') Cfr. , tome I, pp. 209 et suiv.

Cette différence profonde entre les effets des énergies mécaniques et des forces phj'siques, le savant comme l'homme du peuple la constatent et l'éprouvent. Le premier seul, assez souvent du moins, pour des motifs d'ordre scientifique, croit prudent de renoncer à ses convictions spontanées.

Nous avons montré plus-haut, dans la discussion des arguments du mécanisme, que l'étude impartiale des faits n'impose pas ce sacrifice'). A ce moment, il suffit donc de signaler l'irréductibilité manifeste de ces deux classes de phénomènes ^).

1) Cfr., tome I, pp. 255-264.

■^) Cfr., tome I, pp. 247-249. « Si nous partons de la diversité bien déterminée et bien classée des phénomènes, écrit Hirn, nous arrivons à conclure que ce mot force doii être employé au pluriel. Il est impossible, par exemple, de confondre la force qui détermine les phénomènes d'attraction newtonienne, avec celle qui unit deu.x atomes chimiques différents, avec celle que, dès le début de ce travail, j'ai appelée la « force calorique ». Oa est amené, en un mot, par l'étude sévère des faits, à admettre l'existence de plusieurs forces, comme on est amené à admettre celle de plusieurs espèces d'atomes constituant autant d'unités chimiques... Nous pouvons aujourd'hui réduire à quatre le nombre de nos forces dont l'existence se manifeste à nous continuellement : la force gravifiquc, la force électrique, la force calorifique et la force luminique. Une classification importante s'établit, pour ainsi dire d'elle-même, parmi ces quatre forces... Chacune de ces forces est susceptible d'un mode de mouvement spécifique. » Cfr. Hirn, Analyse élémentaire de l'univers, pp. 69, 134 et passim. Paris, Gauthier-Villars,

« Il est facile de le montrer, dit le P. Bulliot, la théorie de l'unité des forces a contre elle plus de faits qu'il n'en faut pour la renverser, à condition toutefois que ses partisans veuillent bien rester fidèles à leurs propres principes. » Cfr. BuLi.iOT, Uiniité des forces physiques, p. 31 (Extrait des Annales de philosophie chrétienne, 1SS9).

Telle est aussi la pensée de M. Duhem. Cfr. L'évolution de la mécanique : « /.a physique de la qualité », pp. 197-20S. Paris, \. .Toannin, 1903.— Ostwai.d, L'énergie, pp. 128 et suiv. Paris, Alcan, 1910. — Vignon, Notion de force, etc. Paris, Société zoologique de France, 1900. — Boutrou.x, De la contingence des lois de la nature, 2" éd., p. 64. Paris, Alcan, 1S95. — De l'idée de la loi naturelle, p. 55. Paris, Société française d'impritnerie, 1913. — DuN.\.x, La perception des corps (Revue philosophique, tome 53, IQ02, p. 571). — BOUTY, La vérité scientifique, pp. 271 et suiv. Paris, Flammarion, 1908. — Pic.sRD, La scierice moderne, p. 130. Paris, Flammarion, 1909.

124- Les forces physiques sont spécifiquement distinctes les unes des autres. — Faut-il enrichir les cadres de cette classification de divisions nouvelles, en attribuant à chacune des énergies physiques un être vraiment spécifique ? Ou bien suffit-il d'établir entre elles de simples différences individuelles compatibles avec l'unité d'espèce ?

A notre avis, la première de ces hypothèses est la seule qui puisse se concilier complètement avec le témoignage des sens et le langage des faits.

Première preuve. — C'est par les sens externes que l'homme se met en relation avec le monde qui l'entoure, notamment avec les forces physiques de la matière. A l'heure présente, il est universellement admis qu'il existe entre ces organes sensoriels une distinction spécifique, au double point de vue anatomique et physiologique. En fait, lorsque l'activité de l'un d'eux vient à faire défaut, jamais les autres ne peuvent y suppléer. Les couleurs et les phénomènes relatifs à la lumière sont inconnus de l'aveugle-né ; le sourd n'a aucune idée du son.

Or, avec raison, l'on se demande pourquoi le Créateur aurait pourvu chacun de nos sens d'une constitution et d'une activité spécifiques si les propriétés matérielles qu'ils doivent nous faire connaître sont de nature identique.

« Il est inadmissible, écrit M. Ostwald, que des choses que nous reconnaissons comme différentes puissent être identiques, car si elles l'étaient, il n'y aurait évidemment aucune raison pour qu'elles agissent de façons différentes sur nos organes des sens, en supposant, bien entendu, des états comparables de ces organes. Ainsi, de ce que nous savons distinguer l'énergie électrique de la force vive, et le travail de la lumière, nous pouvons conclure en toute assurance que ces énergies sont différentes » ').

') OsTwAl.D, L'énergie, p. 12S. l'aris, Alran, 1910.

Objection. — On dira peut-être : les agents physiques, malgré leur homogénéité essentielle, se manifestent par des modes spécifiques de mouvement. Or, il se peut que ces modalités diverses ne soient réellement perceptibles que par des organes de structure et d'activité fonctionnelle différentes.

D'abord, ne l'oublions pas, l'objet propre des perceptions visuelles, olfactives, gustatives, etc., n'est pas, comme on l'insinue, un simple mouvement local mais une qualité ou un état affectif essentiellement irréductible au mouvement ; celui-ci est un phénomène concomitant, d'importance très secondaire, qui souvent échappe complètement à l'activité spécifique du sens. L'œil, par exemple, perçoit la couleur des corps sans saisir les mouvements de l'éther qui en accompagnent la transmission. Il en est de même de l'odorat, du goût, de la sensation de température fournie par le toucher.

Si donc nos organes soni des instruments appropriés à leurs fins naturelles, si ces fins nous donnent la raison de leur nature distinctive, ne faut-il pas aussi que les qualités corporelles, c'est-à-dire les agents physiques, reflètent la diversité spécifique que la nature a placée dans nos instruments de connaissance ? Le recours au mouvement est ici non avenu.

De plus, à entendre certains partisans du mécanisme, il semble que rh3'pothèse des mouvements spécifiques lève toutes les difficultés inhérentes à l'interprétation des phénomènes physiques.

Ont-ils bien pesé le sens de ce terme <y mouvement spécifique » ? Pour les plus réalistes, le mouvement se réduit à un accident mobile dont le propre est de fournir au corps des situations successives dans l'espace. Il localise, sans plus. Or, conçoit-on qu'il puisse y avoir dans cette fonction purement localisatrice des diversités spécifiques ?

Les mouvements, il est vrai, se différencient par leur vitesse et leur direction ; en réalité, ce sont là deux relations qui ne changent en rien la nature de leur être fugitif. D'ailleurs, y eût-il à ce double point de vue des modes spécifique-

ment distincts de mouvement, on n'aurait ])as encore le droit d'en conclure que, pour les percevoir, il nous faille des puissances sensibles spécifiquement différentes.

En effet, quant à la direction, nous discernons sans peine, par le même sens de la vue, les mouvements rotatoires, vibratoires, ondulatoires et de simple translation, bien que ces modes de direction diffèrent considérablement les uns des autres.

La vitesse, dira-t-on, trace entre les mouvements des démarcations plus profondes ! Soit. Mais la lumière et la chaleur rayonnante ne nous arrivent-elles pas du soleil avec la même vitesse de propagation ? Cependant l'œil, en tant que puissance visuelle, est sensible à l'une de ces forces, insensible à l'autre. Preuve nouvelle que les activités spécifiques des organes n'ont pas pour cause les degrés de vitesse du mouvement.

Deuxième preuve. — • Certaines découvertes d'origine assez récente apportent à cette doctrine une puissante confirmation.

Par l'étude de la loi de corrélation qui régit les forces de la nature, les physiciens sont parvenus à déterminer avec une précision étonnante les rapports d'équivalence qui président au remplacement mutuel de plusieurs énergies physiques.

L'une des découvertes les plus intéressantes à ce sujet est celle tle l'équivalent mécanique de la chaleur. Cet équivalent, on le sait, est de 425 kilogrammètres. Cela veut dire que si l'on dépense totalement une calorie à effectuer un travail mécanique, la force motrice produite par la chaleur serait capable de soulever en une seconde, à un mètre de hauteur, 425 kilogrammes.

De même, il résulte de nombreuses expériences que l'électricité, elle aussi, a son équivalent mécanique et thernn'que.

Il est donc possible de rendre ces trois unités de force absolument identiques au j^oint do \\\c mécaniciue.

Or, lorsqu'elles sont réduites à une commune mesure, la chaleur, l'électricité, la force motrice, ne perdent point leurs

traits différentiels. Elles restent à nos 5'^eux aussi qualitativement distinctes que le sont d'ordinaire la lumière, les saveurs, le son, les odeurs.

D'où la conclusion évidente que sous l'égalité mécanique se cache un facteur de spécification,

125. Opinion des physiciens. — La lumière, la chaleur rayonnante et l'électricité ont entre elles, tous les physiciens en conviennent, de très grandes analogies. Toutes ces énergies se propagent avec la même vitesse de 300.000 kilomètres à la seconde, et sont soumises aux mêmes lois de réfraction, de polarisation, de réflexion, etc. Mais elles se différencient par leur longueur d'onde. Les radiations photographiques, dites ultra-violettes, ont une longueur d'onde qui varie de i/ioooo à 4/10000 de millimètre environ. Les radiations lumineuses ont une longueur d'onde de 4 à 8/10000 de millimètre. Les vibrations calorifiques infra-rouges, de 6 i/iooo de millimètre. Quant aux vibrations électriques, à la longueur d'onde desquelles il n'y a pas de limite supérieure, on n'a pas encore pu en obtenir avec des longueurs d'onde inférieures à 4 millimètres ').

A raison de ces analogies, certains physiciens se prononcent pour l'identité de ces forces physiques ; d'autres soulignent les ressemblances, mais aiment à reconnaître que l'identification de ces énergies soulève encore de sérieuses difficultés. D'autres enfin les déclarent irréductibles les unes aux autres.

Pour M. Ostwald, toutes les énergies diffèrent les unes des autres, et la science doit prendre à tâche de faire ressortir ces différences avec la plus grande netteté ^).

D'après M. Proumen, la chaleur, la lumière, l'électricité présentent de très grandes analogies, mais aussi des différences

') HouTY^ La vérité scientifique, p. 257. Paris, Flammarion, 1908. 2) OsT\VAT,T>, L'énergie, p. 128. Paris, Alcan, 19 10.

réelles, et « le processus intime de tous ces phénomènes est probablement bien plus complexe que ne l'imaginent nos mo3^ens mécaniques de les représenter » ').

« Il est peut-être excessif, dit M. Lebon, d'en déduire l'identité des ondes hertziennes et lumineuses... On n'a jamais pu obtenir avec les ondes lumineuses aucun phénomène électrique ou magnétique ». Il ajoute : « La chaleur rayonnante ne ])araît pas davantage s'identifier avec l'électricité. Il y a parallélisme, mais les causes des deux phénomènes n'ont entre elles que de lointaines analogies » ').

M. Duhem est aussi partisan de la distinction spécifique des forces physiques, mais avec cette réserve que la lumière et l'électricité sont réductibles l'une à l'autre. « L'éclairement n'est pas une qualité première ; la vibration lumineuse n'est autre chose qu'une polarisation diélectrique périodiquement variable ; la théorie électromagnétique de la lumière, créée par Maxwell, a résolu une propriété que l'on croyait irréductible » ^).

M. Brunhes admet une distinction essentielle entre la lumière et le son : « L'une des différences capitales entre la lumière et le son est que la lumière n'exige pas, pour se transmettre de la source lumineuse jusqu'à notre œil, une continuité ininterrompue de milieux matériels. Elle traverse le vide », ...« tandis que le son a pour véhicule la matière ».

Mais pour lui, la lumière semble devoir se ramener à l'électricité : « La cause de la lumière serait un phénomène électrique, un phénomène électrique particulier ayant comme caractère essentiel d'être périodique et à période très brève, le nombre de ces périodes se chiffrant en centaines de trillions par seconde ». Si les lois qui régissent les deux phénomènes

') PiiOUMR.v, L(i uiiiticrc, l'étkcr, l'électricité, p. 149. Paris, Dcsfoij;i^s, 1909- ■2) I.KUJM, Uévnliition des forces, p. 142. Paris, Flammarion, 1908. ^) ')(i[liCM, La théorie physique, son objet et sa structure, pj). 2oq 211. Paris, (Chevalier, 1906.

— içS —

sont les mêmes, ajoute-t-il, ces phénomènes présentent encore des différences considérables dans leur longueur d'onde ').

Telle est l'opinion de MM. Manville^) et Picard';. «Toutes ces expériences, dit M. Manville, mettent en évidence la orande analogie qui existe entre les ondes de Véther luminetix et les ondes électromagnétique'^ , et il est permis de croire que si ces dernières avaient leur période un million de fois plus petite, elles ne différeraient pas sensiblement des ondes lumineuses. »

Lucien Poincaré constate des analogies frappantes entre la lumière et l'électricité, mais il y découvre aussi des différences notables. « Les seules différences qui subsistent nécessairement (entre la lumière et l'électricité) sont celles qui sont dues à l'écart considérable qui existe entre les durées des périodes de ces deux catégories d'ondes... Une telle distance sépare ces radiations, qu'on ne saurait s'étonner que les propriétés n'aient pas une parfaite similitude. » Ajoutons, qu'à son avis, la synthèse de la lumière n'est pas encore réalisée *).

Le jugement de H. Poincaré paraît plus catégorique : « Les rapports de l'électricité et de la lumière sont maintenant connus ; les trois domaines de la lumière, de l'électricité et du magnétisme, autrefois séparés, n'en font plus qu'un, et cette connexion semble définitive ». Il reconnaît cependant que la réduction de ces propriétés soulève encore des difficultés dignes d'attention ").

D'après M. Boucher, « l'attraction, en particulier, se

1) Brunhes, I,a dégradation de l'énergie, p. 273. Paris, Flammarion, 1908.

■-) M.\NV-ii,i,E, Les découvertes modernes en physique, p. 163. Paris. Herniann, 1909.

3) Pic.\RD, La science moderne, 1^. 152. Paris, Flammirion, 1910.

*) L. Poincaré, La physique moderne, son évolution, pp. 180 184. Paris, Flammarion, 1909.

^) H. PoiNX.\RÉ, La science et l'hypothèse, pp. 204. et suiv. Paris, Flammarion, 1909. — Cfr. BouTY, l.n vérité scientifique, pp. 255-257. Paris, Flammarion, 1908. — ExRiorES, T. es concepts fondamentaux de la science, pp. 247 et suiv. Paris, Flammarion, 1913.

montre bien diftérente de toutes les autres forces; elle n'est arrêtée, ni modifiée en aucune façon par l'interposition de la matière ; tous les corps sont, comme on l'a dit, absolument transparents à la gravitation... La chaleur et la lumière sont absolument analogues, mais nos sens nous les font voir de différentes façons » ').

M. Nernst n'établit aucune différence de principe entre les vibrations lumineuses et les vibrations électriques.

« Ainsi l'optique, dit-il, est devenue en fait un chapitre spécial de l'électricité, de même que le magnétisme en est un depuis longtemps ». Mais il ajoute : « Malgré cela, la question de la nature de l'électricité est restée dans son ensemble ce qu'elle était auparavant ». Il s'inscrit même en faux contre « cette assertion, nullement motivée, que l'électricité n'est qu'un état vibratoire. » Pour les physiciens, les impressions sonores se ramènent à des vibrations de l'air. « Si quelqu'un, écrit-il, s'appuyant sur les résultats de l'acoustique, venait à nous dire que l'air n'est qu'un état vibratoire, nous saisirions sans peine le non-fondé de cette assertion, et cependant on a souvent, dans ces derniers temps, commis vis-à-vis de l'électricité, une erreur en tous points semblable » "*).

126. Conclusion. — Les forces physiques peuvent être étudiées à un double point de vue :

Du point de vue métaphysique ou cosmologique, elles se présentent à nous comme des qualités spécifiquement distinctes entre elles et irrédi(cUbl<'S ^).

Du point de vue physique, on a coutume de les représenter sous forme de mouvements vibratoires, et sous cet aspect spécial, trois de ces forces, la lumière, l'électricité et le

') Bouc.HKR, /ïs<;iii .■iur l'hyper espace, le temps., la inalièrc et l'énergie, pp. 125-127. Paris, Alcan, 1905.

■-') Nkr>jsi, Traité de chimie générale, i vol., pp. 449 et suiv. Paris, Hermann, 191 1.

') Meykrson, Identité el rîudité, pp. 320-330. Paris, .\lcan, 1912.

magnétisme offrent des analogies étroites que relèvent d'ailleurs tous les physiciens.

Si l'accord est unanime à ce sujet, il l'est aussi quand il s'agit de signaler certains caractères qui les distinguent encore les unes des autres. Mais, nous venons de le voir, les physiciens et les chimistes les plus accrédités, notamment Duhem, Ostwald, Nernst, etc., ont soin d'ajouter que la réduction des vibrations lumineuses ou autres aux vibrations électromagnétiques ne tranche nullement la question de la nature ou du caractère qualitatif des forces, dont l'activité s'accompagne de ces vibrations.

En d'autres termes, le point de vue ph3^sique n'est pas exclusif du point de vue métaphysique ; entre les deux peut même exister un accord complet.

Enfin, notons encore que le progrès incessant de la physique expérimentale amène fréquemment la découverte de nouvelles catégories de phénomènes. De là, dit M. Duhem, « deux mouvements contraires dont l'un, réduisant les qualités les ^unes aux autres, tend à simplifier la matière, dont l'autre, découvrant de nouvelles propriétés, tend à la compliquer. Quel est celui qui l'emportera ? II serait imprudent de formuler à ce sujet une prophétie à longue échéance » ').

127. Aspect commun et secondaire des forces physiques. — Tout en revendiquant pour chacune des énergies physiques une nature spéciale, nous ne prétendons point méconnaître le caractère mécanique de leur activité.

Depuis longtemps d'ailleurs, la science a établi que les forces physiques ne produisent jamais un effet qui ne soit accompagné de mouvement.

Le son se caractérise par un mouvement ondulatoire qui a pour véhicule obligé l'air ou les masses pondérables ; la

') Duhem, La théorie physique, son objet, sa structure, p. 211. Paris, Chevalier, 1906.

chaleur rayonnante se piopa^^e en imprimant à l'éther des vibrations transversales ; la chaleur conductible se transmet de proche en proche avec un mouvement spécial des particules matérielles, ou peut-être des électrons ; la couleur se rend perceptible à nos yeux, grâce aux mouvements continus du mih'eu éthéré.

Il faut donc reconsiaître à chacun de ces agents une double efficience, l'une spécifique, propre à chacun d'eux, l'autre commune à tous, celle d'imprimer un mouvement aux corps soumis à leur influence.

Quoique spécifiquement distincts les uns des autres et destinés av^ant tout à communiquer aux êtres corporels des états qualitatifs de nature diverse, ces agents remplissent par conséquent, en ordre secondaire, le rôle de forces motrices.

Lorsque la chaleur agit sur un corps, le premier effet qu'elle y produit, c'est une qualité propre, une manière d'être spéciale que imlle autre énergie ne peut réaliser directement et que nous appelons réchauffement. Mais en même temps, et comme effet secondaire, elle dilate le corps et donne lieu à des mouvements moléculaires, proportionnels à l'élévation de température.

Toutes les énergies physiques jouissent de cette double virtualité qui nous explique à la fois la spécificité et l'aspect mécanique de leurs effets.

128. Pourquoi le mouvement local accompagnet-il l'exercice des forces physiques ? — L'étendue pénètre toutes les qualités corporelles ; elle leur est si intimement unie qu'elle conditionne leur existence naturelle. Aussi nous est-il impossible de percevoir une couleur, une résistance, un certain degré de température, autrement que sous la forme d'une étendue colorée, d'une étendue chaude ou froide, d'une étendue résistante.

Telle étant la connexion indissohible qui relie toutes les modalités d'un être à son extension spatiale, on comprend

que toute modification produite dans une qualité ou énergie physique, a son contre-coup fatal dans l'étendue.

Bien plus, à raison même de cette intime fusion, non seulement la qualité physique et l'étendue ne peuvent rester indifférentes aux altérations l'une de l'autre, mais toutes les deux doivent partager le môme sort, subir au môme degré le changement dont elles sont l'objet. La chaleur, par exemple, vient-elle à échauffer un corps, elle influencera son extension avec la même intensité qu'elle change son état thermique.

Or, le changement de l'étendue ou de la position d'un corps dans l'espace, c'est le mouvement.

La production d'une qualité corporelle doit donc s'accompagner d'un mouvement local qui est à la fois la mesure du phénomène qualitatif.

L'expérience confirme en tous points ces déductions '}.

129. Finalité de cette concomitance. — Sans le mouvement, le monde matériel se trouverait depuis des milliers d'années dans un état d'inertie et de mort.

Les activités corporelles ne s'exercent qu'au contact. Mais, une fois cette condition réalisée, toutes les actions possibles sans l'apport d'énergie étrangère, s'accomplissent fatalement, car la matière n'a le choix ni du moment ni de la mesure de son activité. Elle agit quand elle peut et avec toute l'intensité dont elle est capable.

') Pat- * changement d'étendue » nous désignons ici soit un accroissement de volume, soit un simple déplacement spatial. Pour nous, la réalité du mouvement local consiste dans une succession ininterrompue d'accidents localisaîeurs dont le propre est de donner au corps son extension, et de le fixera telle ou telle place de l'espace. Le mouvement local, qui implique essentiellement un changement de lieu ou d'ubication, entraîne donc avec lui un changement d'étendue. Mais comme ces étendues concrètes qui se succèdent sans interruption peuvent être équivalentes les unes aux autres, il se peut aussi qu'un mouvement se produise sans modification de volume. Cfr. D. Nvs, La nature de V espace d'après les théories modernes, Bruxelles, Haj'ez, 1907.

Cette loi naturelle admise, supposez maintenant que les agents physiques et chimiques aient été soustraits de tout temps à la nécessité de développer avec leurs effets une certaine quantité de mouvement; seuls les corps en contact, au début de la création, se seraient livrés à leur évolution tranquille, mais après cet échange d'activités, ces mêmes corps, soumis désormais à des conditions de milieu et de voisinage toujours identiques, seraient entrés dans une période de repos absolu qui durerait encore de nos jours.

Pour les autres êtres matériels, aucune action nouvelle n'eût été possible, puisque le mouvement seul peut rapprocher les corps isolés ou modifier leurs rapports.

Heureusement, le Créateur a pourvu à ce besoin. En clouant toutes les énergies de la matière d'un pouvoir dynamique, il a soumis du même coup le monde à un perpétuel mouvement. C'est, en effet, sous l'empire de cette nécessité que les forces chimiques et physiques modifient à chaque instant les relations spatiales, provoquent des rencontres nouvelles et favorisent ces transformations sans cesse renaissantes qui constituent le cours normal de la nature ').

Tels sont l'importance et le but du double caractère des forces matérielles ').

130. Il existe entre les diverses puissances corporelles un ordre de subordination. — Les multiples puissances des êtres supérieurs, notamment de l'animal et de l'homme, sont réunies en un seul faisceau par une interdépendance mutuelle.

Chez l'être humain, par exemple, les forces végétatives

') Cfr. Ar-istotei.ks, De gmcralionc et corruptio7ir, [Àh. H, c. X, cd. Didot. t. II, pp. 464-465)-

2) S. Thomas, Swn. cotit. Gent., Lib. I, c. 20. sx NuUiun corpus agit nisi moveatiir, eo quod oportet agens et palicns cssc siinul vel faciens cl facdim. Simul aiitem sunt qiiac in co leni loco sunt, locum aiitein non acquirit corpus nisi per niotum. »

concourent à l'entretien de l'organe et conditionnent de la sorte l'exercice des activités sensibles. Celles-ci, à leur tour, ont leur part d'intervention dans le déploiement de la vie intellectuelle, qui de son côté éclaire et guide la volonté libre. Par contre, la volonté, une fois mise en branle, exerce son influence sur l'intelligence, soutient ou développe son énergie, règle dans une certaine mesure les puissances sensibles et produit ainsi indirectement des modifications plus ou moins profondes dans le domaine de la vie végétative ').

Cette solidarité de toutes les manifestations de la vie humaine se retrouve, à un degré moindre mais réel, dans les activités du monde inorganique.

Ici, il est sans doute plus difficile de classer les énergies d'après leur perfection relative ; elles sont toutes communes à la matière brute. On ne peut nier cependant qu'un ordre bien déterminé préside à leur déploiement.

Parmi les puissances du corps, les premières qui se manifestent au cours des phénomènes naturels, sont les forces mécaniques. Plusieurs d'entre elles sont même toujours en exercice, sous l'une ou l'autre forme; la matière, on le sait, attire la matière sans aucune interruption, oppose une certaine résistance au milieu qui l'entoure.

C'est surtout au début des phénomènes chimiques que leur activité devance visiblement celle de leurs congénères; à elles seules appartient en réalité l'initiative de l'action. Les corps, pour se combiner, requièrent au préalable le contact immédiat de leurs molécules. Or, ce contact se réalise par le jeu de forces attractives et répulsives dont nous avons décrit plus haut le caractère mécanique.

Quant à l'éveil des énergies physiques, chaleur, lumière, électricité, il est d'ordinaire consécutif à la mise en exercice des forces mécaniques. La chimie en donne une preuve

^) Cfr. S. Thomas, Sumin. tkeoL, P. I, q. 77, a. 4.

péremptoire dans les dégagements de chaleur et d electncite <iui accompagnent l'union intime des masses réagissantes.

Enfin la ^ force la plus profonde est V énergie chimique. Elle ne s'exerce que dans des conditions spéciales, d'ordman-e entre corps hétérogènes et doués d'affinité mutuelle. L éveil de cette puissance cachée dans les profondeurs de l'être présuppose toujours un certain déploiement des puissances

inférieures.

Mais chose digne de remarque, dès qu elle a pris son essor, elle communique à toutes les forces subordonnées une recrudescence d'énergie.

Ainsi se révèle, au sein des activités de la matière brute, cette admirable solidarité que Von constate chez les êtres vivants.

Les lois naturelles

isi Conception scientifique de la loi naturelle. -

Les activités des corps, malgré l'infinie variété des circonstances où elles s'exercent, présentent cependant un caractère d'uniformité et de constance, auquel on a donné le nom de loi Découvrir ces lois, les exprimer en formules simples et précises, établir les rapports de leur mutuelle dépendance, les grouper enfin en un système harmonique, tel est le but principal de chacune des sciences naturelles.

On comprend dès lors le vif intérêt qu'oftre au cosmologue ce nouvel aspect des activités matérielles.

Mais avant de rechercher la nature intime et l'ongine des lois physiques, il importe de connaître le sens et la valeur que leur accordent ceux-là même qui les découvrent et les traduisent en formules.

i^Pour les hommes de science, la loi est un rapport constant entre des phénomènes ^).Le volume d'un gaz est en raison in-

,/ ,-,/;/,; n •>-« Paris, Flaiiiniarion, ioi3- 1) UiCM'.KT, La saenrc et la réalité, p. -t^- > «t"^.

verse de la pression qu'il supporte, nous dit la loi de Mariotte. Cela signifie qu'il existe entre le volume et la pression, un rapport déterminé, non accidentel, mais nécessaire, un rapport qui se présente toujours et partout le même. La constance et l'uniformité, tels sont les caractères primordiaux de toute loi naturelle.

2° Ce rapport est objectif, antérieur à sa découverte, indépendant de la formule qui l'exprime ; ou plutôt, le fondement de ce rapport se trouve dans les données de l'expérience. D'ordinaire, on donne aussi à cette formule le nom de loi, bien qu'il soit plus exact de l'appeler l'expression de la loi.

3° La loi conçue par le physicien et le chimiste n'est ni une hypothèse, ni une explication, ni un principe.

Quoiqu'elle puisse être découverte à la suite d'une hypothèse, elle même est toujours une donnée d'expérience ou contrôlable par elle. En d'autres termes, la loi se présente comme un fait généralisé.

Une loi n'est pas davantage une explication scientifique des phénomènes.

« La matière, disait Newton, attire la matière en raison directe des masses, et en raison inverse du carré des distances. » Que le rapprochement mutuel des masses matérielles se fasse en vertu de forces attractives inhérentes à la matière, ou sous la poussée de causes extérieures, le rapport formulé par Newton demeure vrai, et c'est ce rapport dont, en fait, on ignore encore aujourd'hui l'explication véritable, qui constitue la loi.

On distingue aussi en science la loi, du principe.

En réalité, le principe est un rapport constant et uniforme constaté entre les phénomènes, mais il se caractérise par sa généralité ou l'étendue de ses applications. Il embrasse dans son domaine un nombre plus ou moins considérable de lois. Tel est, par exemple, le principe de la conservation de l'éner-

gie, que l'on peut énoncer comme suit : « Dans un système de corps soustrait à toute influence extérieure, la somme des énergies reste constante, malgré toutes les transformations dont ce système est le théâtre ». Il est clair que ce rapport, qui régit tous les changements de la matière, doit se vérifier dans chacun des rapports particuliers qui forment les lois de la chimie, de la physique, en un mot, des sciences naturelles. Tel est aussi le principe de la conservation de la masse énoncé par Lavoisier : « Quelles que soient les modifications éprouvées par la matière, la masse reste invariable. »

A vrai dire, cette distinction entre la loi et le principe n'est pas radicale. L'une ne diffère de l'autre que par un degré d'abstraction et partant d'universalité. On dirait avec raison : les principes s'identifient avec les lois les plus générales. « Ces lois empiriques, écrit L. Poincaré, amènent par induction à énoncer quelques lois générales que l'on appelle des principes; ces principes ne sont, par leur origine, que des résultats d'expérience, et l'expérience permet de les contrôler,, de vérifier leur degré plus ou moins élevé de généralité » ').

4° Pour les savants modernes, la loi n'est nullement synonyme d'un rapport de cause à effet.

« Il n'y a, à proprement parler, dans ces phénomènes, dit M. Bouty, ni cause, ni effet, mais un lien nécessaire tel, que, si l'on prend arbitrairement n — i données comme des causes, ou, en langage mathématique, comme des variables indépendantes, la ennième donnée, la fonction, sera l'effet ; mais on peut intervertir la cause et l'effet, la variable indépendante et la fonction. Leur relation constitue la loi naturelle du phénomène » "').

') L. PoiNC.\KK, La physique inoJci?ie, son évolution, p. iS. Paris, l'iamniarion, 1909.

'-') Bouty, La vérité scienùijiqitc. p. S9. Paris, Flammarion, 1908. — Kkv, Les idées directrices de la inécnnique rationnelle (Renue philosophique, avril 1912;, p. 354.

Affirmer, dit F. Enriques, qu'une chose est la cause d'une autre, ne peut avoir de sens que s'il s'agit de reconnaître le lien de succession invariable entre deux phénomènes, déjà définis comme tels à l'aide de sensations » ').

5° Enfin, bon nombre de physiciens modernes considèrent la constance de certaines lois comme un etïet du hasard, c'està dire comme le résultat moyen de causes très nombreuses, par elles-mêmes désordonnées.

D'après eux, les lois de Gay-Lussac et de Mariotte nous en donnent un bel exemple. Pour expliquer la pression qu'un gaz exerce sur les parois du vase qui le contient, on admet généralement qu'un corps gazeux doit être représenté comme un fourmillement de particules solides, indépendantes les unes des autres, excepté à petite distance, animées d'un mouvement très rapide, et parfaitement élastiques. Si ces particules se rencontrent, elles dévient en suivant une ligne droite, mais sans amoindrir leurs mouvements. La pression n'est que le résultat global des chocs innombrables que les parois reçoivent de ces particules. Les mouvements des molécules sont donc tout à fait désordonnés, aucune règle ne préside à leur direction, et cependant ce désordre a pour conséquence nécessaire les lois des gaz.

La raison en est, dit- on, dans la multitude énorme de molécules que contient un volume gazeux même relativement très petit. Les grands nombres peuvent donner lieu à des résultantes moyennes réellement constantes ^). « Les effets que nos sens grossiers nous permettent d'observer, dit H. Poincaré, sont les effets vioxens, et dans ces moyennes, les grands écarts se compensent, ou tout au moins, il est très improbable qu'ils ne se compensent pas, de sorte que les

') Knriques, Les concepts fondamentaux de la scie7ice, p. 114. Paris, Flammarion, 19 13.

■-) DEi.r>ET, La science et la réalité, p. 284. Paris, Flammarion, 1913.

phénomènes observables suivent des lois simples, telles que celle de Mariotte ou de Gay-Lussac » ').