TOME II

* 'St.

rjoQ PHILOSOPHIE POSITIVE.

intensilé proportionnellement au sinus de l’incli» naison, suivant la formule adoptée par tous les successeurs de M. Ampere. Quand les deux conducteurs ne sont pas dans un même plan , l’action dépend en outre de l’inOTnaison mutuelle des plans menés par chacun d’eux et par la ligne commune de leurs milieux j et la marche de cette seconde relation est totalement différente. Sous ce nouveau rapport, la perpendicularité de ces deux plans détermine au contraire 1 absence d action , soit attractive, soit répulsive : il y a attraction tant que l’angle est aigu, et elle augmente à mesure qu’il diminue, son maximum ayant lieu au moment de la coïncidence ; quand l’angle est obtus, l’action devient répulsive et présente une intensité d’autant plus grande que chaque pjan s’approche davantage du prolongement de l’autre, situation qui produit le maximum de répulsion. L’ensemble de ces variations tend a faire envisager une telle action comme étant proportionnelle au cosinus de l’angle des deux plans , quoique d’ailleurs les observations n’aient point prononce jusqu’ici sur ^ degre d’exactitude reelle de cette simple supposition, aussi clairement qu’à l’égard de la première relation.

Dès l’origine de ses recherches, M. Ampère a été conduit à supposer, par analogie avec la loi

phksiqie.

fondamentale de Coulomb sur les attractions et les répulsions électriques ordinaires, que Faction des deux élémens conducteurs est toujours réciproque au carré de la distance de leurs milieux. Mais, cette simple analogie, parmi tant de différences essentielles, ne pouvait évidemment suffire pour établir,

d une manière catégorique, une loi aussi importante.

D’une autre part , Faction mutuelle des parties infiniment petites n’était pas susceptible d’une observation directe, toujours nécessairement aflèctée par la formeet la grandeur réellesdes deux conducteurs effectifs. Toutefois, il était aisé de démontrer mathématiquement, comme le fit Laplace, que, dans l’hypothèse adoptée par M. Ampère, Factice d’un conducteur rectiligne, de longueur indéfinie, sur une aiguille aimantée, devait varier exactement en raison inverse de leur plus courte distance. Or, cette conséquence nécessaire, directement vérifiée, de la manière la plus précise, par les expériedees délicates dé MM. Savart et Biôt, a dû évidemment mettre hors de doute la réalité de la loi proposée.

Une telle loi tendrait à présenter la marche de cos actions électriques comme essentiellement analogue, sous le point de vue mathématique, à celle de la gravitation. Mais l’ensemble du parallèle détruit aussitôt tout semblable rapprochement , en

g philosophie positive.

montrant, comme nous venons de le voir lu grande et fondamentale influence esercee, dans la dynamique électrique, par^ ‘' ‘

sentir avecquelle 2a,e-

imnimirs eu vue. dans ses lheo traite , qur a presque essentiellemeut

rèmes les plus usuels, des actio

indépendantes de la direction, et vananl d apr« la seule distance. On conçoit met»™ 1 ’ ^

suite de ce caractère propre au* forces electnques kur composition analytique doit présenter beaucoup plus de difficultés que celle deS g

moléculaires, dont la complication est déjà, nous l’avons reconnu dans la première partie de .ce volume, presque entièrement inextricable, saut pour les cas les plus simples. Aussi jusqu a présent la dynamique électrique na-t-e e ete, en réalité, mathématiquement étudiée, que suivan une seule dimension , et jamais eu surface , p' divers successeurs de M. Ampère, et surtout p M. Savary , qui s’en est le plus heureusement occupé. Cette élude, ainsi réduite au cas e p u simple, offrirait même encore de grands obstac es, nattait continuellement a profit une

dernière nolion fondamentale, établie par M. Ainpère d’après des expériences décisives, et qui consiste en ce que, dans une étendue infiniment petite, et tant que la distance n’est pas sensiblement changée, l’action électrique est exactement identique pour deux élémens conducteurs aboutissant aux mêmes extrémités, quelle que soit d’ailleurs leur différence déformé. Une semblable propriété doit évidemment introduire de précieuses simplifications analytiques , par l’heureuse faculté qui en résulte de substituer, dans les calculs électriques, à l’action de tout élément curviligne, celle, dès lors équivalente, de l’ensemble des différentielles de ses coordonnées quelconques, ce qui établit une analogie remarquable entre les décompositions électriques et les décompositions dynamiques ordinaires.

Tel est l’ensemble des notions fondamentales d’après lesquelles on procède à l’étude exacte et rationnelle des actions variées produites par des fils conducteurs, contournés et disposés dediverses manières. Le cas le plus intéressant se rapporte aux conducteurs pliés en hélices, surtout lorsque leurs spires sont très rapprochées, et dont M. Ampère a si judicieusement montré l’extrême importance pour imiter le plus complètement possible, danslesexpériencespurementélectriques, les phé-

nomènes propres aux corps aimantés. L’observa-, tion confirme pleinement, à leur égard , toutes les Conséquences, plus ou moins éloignées, qui résultent naturellement de la combinaison des lois précédentes.

La destination scientifique la plus essentielle de cette dynamique électrique , consiste dans l'explication exacte des principaux phénomènes magnétiques , dont, l’étude constitue irrévocablement désormais la quatrième et dernière branche fondamentale de l’électrologie , depuis la découverte capitale faite par M. (Ersted,il y ,a quinze ans, de b influence exercée par un conducteur voltaïque sur une aiguille aimantée.

Malgré l’élninent mérite d’une telle découverte, des esprits superficiels ont souvent tenté de la représenter comme essentiellement due au hasard , qui, néanmoins, en thèse générale, n’a jamais pu conduire, sous aucun rapport, à une création de quelque importance, même dans les cas les plus simples. Ces étranges philosophes auraient bien dû toutefois nous expliquer pourquoi, avant M. (Krsted, personne n’avait encore aperçu cette action mutuelle, quoique le hasard eût, sans doute, placé très fréquemment, sous les yeux des physiciens, une aiguille aimantée à côté d’une pile galvanique. Il est clair, en principe, que ce

ne sont pas ordinairement les phénomènes qai manquent à nos découvertes, mais surtout les observateurs capables et convenablement disposés, prêts à démêler, dans la foule de circonstances qui affectent nos sens à chaque instant, les faits susceptibles d’une véritable signification scientifique. Suivant une autre explication plus rationnelle, quoique vicieusement systématique, cette grande découverte devrait uniquement son origine à des idées à priori sur l’identité nécessaire du magnétisme et de l’électricité, rattachées aux vaines hypothèses dont la nature intime de ces deux ordres de phénomènes a été le sujet. Mais, sans entreprendre l’analyse impossible de l’influence effective qu’ont pu avoir ces conceptions arbitraires sur la marche réelle d’un esprit qui en était préoccupé , il est évident que la simple comparaison générale des phénomènes devait conduire à soupçonner cette identité, comme paraît l’avoir fait M. (Ersted , long-temps avant qu’elle fût constatée. L’influence magnétique si prononcée de l’électricité atmosphérique, remarquée, dès l’origine de l’électrologie , dans tous les cas de vaisseaux frappés par la foudre, suffisait certainement , par exemple, pour indiquer, d’une manière générale, la relation fondamentale des deux sortes d’actions. On peut, ce me semble, plus judicieuse-

l-Hil.OSOPHIK POSITIVE.

iftent demander si, à cet égard, comme à tant d’autres, les systèmes illusoires n’ont pas, en réalité, contribué davantage à retarder cette importante découverte qu’à l’accélérer, en rapportant les deux ordres de phénomènes à des causes radicalement differentes , qui tendaient à faire méconnaître la. valeur des analogies manifestées entre eux par l’observation rationnelle de plusieurs effets naturels, connus de tous les physiciens.

Quoi qu’il en soit de cette question philosophique, l’ensemble des expériences décisives imaginées par divers physiciens, dans la direction tracée par M. CErsted, a mis entièrement hors de doute l’identité générale des effets magnétiques et électriques. La propriété la plus vulgaire des aimans, leur puissance attractive à l’égard du fer, a été constatée par M. Arago, pour les conducteurs voltaïques de nature quelconque. Ce même physicien a reconnu, dans une expérience capitale, la possibilité d’aimanter une aiguille d’acier en l’entourant d’un conducteur voltaïque plié en hélice, ou même en l’électrisant par des procédés ordinaires , indépendans de l’action galvanique; eL ces nouveaux modes d’aimantation ont été ensuite, l’objet d’un judicieux travail de M. Savary, qui en a exactement analysé toutes les circonstances

essentielles. Enfin, le plus important caractère des phénomènes magnétiques, la direction constante de l’aiguille aimantée , a été rattaché par M. Ampère à l’électrologie, aussitôt que cet illustre physicien eût fuit la découverte fondamentale de l’action directrice exercée par la terre sur un conducteur voltaïque, dont le plan tend toujours à se placer perpendiculairement à la situation naturelle de l’aiguille aimantée. D’un autre côté, pour compléter un tel parallèle, la plupart des phénomènes électriques ordinaires ont pu être imités à l’aide des aimans; et M. Faraday est même parvenu jusqu’à produire ainsi de véritables étincelles électriques. En un mot, par la combinaison rationnelle de ces diverses séries d’observations nouvelles, M. Ampère a été justement conduit à représenter tous les phénomènes magnétiques comme fidèlement interprétés en concevant la surface d’un aimant quelconque recouverte d’une suite de circuits voltaïques fermés, perpendiculaires à son axe.

Dans cette belle théorie , il ne resterait essentiellement à expliquer qu’un seul caractère fondamental de la vertu magnétique, sa relation exclusive à un petit nombre de substances déterminées. Sans doute, il serait anti-scienlilique de vouloir, à cet égard , remonter jusqu’à la propriété spéci-

fique primordiale; de même qu’on ne saurait, pav exemple , raisonnablement chercher pourquoi tel corps est un bon ou un mauvais conducteur de l’action électrique. Toutefois, en écartant cette enquête irrationnelle, il semble que, les phénomènes électriques étant, de leur nature, généraux, la doctrine électro-magnétique laissçra quelque chose de capital à désirer, tant qu’on n’aura pas rattaché la constitution propre aux aimans à quelque autre condition électrique , susceptible de généralité. Le progrès continuel des observations , tend , il est vrai , à affaiblir chaque jour davantage la différence, primitivement absolue, entre les substances propres à l’aimantation, et celles qui ne le sont pas : et nous sommes aujourd’hui autorisés à penser qu’il n’existe, sous ce rapport, entre les divers corps naturels que de simples distinctions de degrés , qui , peut-être, ne nous paraissent aussi tranchées que par l’imperfection des moyens d’observation. Déjà Coulomb avait constaté des indices non équivoques, quoique très faibles , de l’état magnétique, dans un grand nombre de substances, réduites en minces filets : mais ces résultats avaient été alors généralement altribués à l’action de quelques particules ferrugineuses, dont l’absence ne pouvait être, à cette époque, irrécusablement garantie. Or, les

expériences électro-magnétiques ont conduit au» jourd’hui à multiplier beaucoup le nombre des effets analogues, en même temps que le perfeo tionneraent de l’analyse chimique a permis d’assurer que le fer n’avait aucune part à leur production. Nonobstant ces considérations subsidiaires, il demeure cependant incontestable que jusqu’ici on n’aperçoit de relation entre aucun caractère électrique des substances ferrugineuses et leur singulière prépondérance magnétique : il y a , sous ce rapport , dans l’électro-magnétisme actuel , une véritable lacune essentielle , qu’on 11e doit pas dissimuler.

: : Pour faire entièrement rentrer dans la dynamique électrique ordinaire le phénomène fondamental de la direction propre à l’aiguille aimantée, il suffit de concevoir la terre, comme tout autre aimant, recouverte à sa surface d’une suite de circuits voltaïques, parallèles à l’équateur magnétique. M. Ampère a formé, sur l’origine d’un tel état électrique, une conjecture fort ingénieuse fet même très philosophique , en l’attribuant, d’après l’action incontestable de la chaleur sur le développement de l’électricité, aux températures inégales et périodiquement variables des divers points de la surface terrestre. L’expérience capitale de M. Arago sur l’influence magnétique du mouve-

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ment de rotation , porte d’ailleurs à penser que le mbuvement diurne de la terre contribue vraisemblablement, d’une manière directe, à une semblable électrisation. Enfin., il y aurait peutêtre lieu d’admettre aussi, comme sous le rapport thermologique, une certaine constitution électrique fondamentale, propre à l’ensemble de notre globe. Du reste, suivant l’esprit général et le plan de cet ouvrage, expliqués dès l’origine, il ne saurait être ici essentiellement question de ce qui concerne l’histoire naturelle du globe, quand même elle ne serait point encore, à tous égards , dans un état de véritable enfance. Je ne puis donc nullement envisager les lois relatives à la distribution du magnétisme à la surface de notre planète, dont l’élude, quoique fort imparfaite, constitue aujourd’hui une des plus intéressantes parties de la géographie physique. La théorie magnétique propre à la physique abstraite et générale, se borne, sous ce rapport, à caractériser exactement, et à assujettir à des mesures précises , les objets essentiels sur lesquels doit porter l’observation comparative des naturalistes, savoir : l’intensité relative de l’action magnétique, estimée d’après le nombre d’oscillations que l’aiguille aimantée exécute, en un temps donné, autour de sa position d’équilibre; la direction de cette action, dé-.

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finie par les deux élémens rigoureusement appréciables, connus sous les noms de déclinaison et d’ inclinaison , dont l’évaluation se fait aujourd’hui avec une grande justesse. On commence maintenant à entrevoir quelques lois empiriques sur diverses valeurs normales de ces deux angles dans les différons lieux, et l’on présume, par exemple, que la tangente de l’inelinaison est toujours double de celle de la latitude magnétique : mais cette recherche est à peine ébauchée, et présente meme encore une notable incertitude. 11 en est ainsi, à plus forte raison, des singulières variations périodiques, de plusieurs ordres de grandeur et de durée, qu’éprouve, en chaque lieu, la direction de l’aiguille aimantée, soit en déclinaison , soit en inclinaison , et qui paraissent jusqu’ici totalement inexplicables, loutefois, je ne dois pas négliger de signaler à ce sujet , à cause de sa rationalité, l’heureuse tentative entreprise récemment par un célèbre navigateur, M. le capitaine Duperréy, pour rattacher l’ensemble de ces diverses variations aux changemens réguliers qu’éprouve l’état tliermomélrique du globe. Il serait fort désirable qu’une telle conception , pleinement eu harmonie avec la théorie fondamentale de M. Ampère, fût finalement confirmée par une discussion judicieuse et approfondie du sys-

terne des observations relatives au magnétisme terrestre.

Telles sont, en aperçu, les principales considérations générales que fait naître l’examen philosophique des quatre parties essentielles de l’électrologie actuelle. Quelle que soit l’imperfection relative de cetteiiranche fondamentale de la physique, par suite de la complication supérieure de ses phénomènes, on a dû remarquer, dans cette sommaire indication, combien ses progrès ont été comparativement plus rapides, à partir de l’époque, si peu éloignée, ou elle a commencéà prendre un véritable aspect scientifique. Les parties les plus nouvelles surtout ont acquis, avec une extrême promptitude, une consistance et une rationnalité très remarquables, qu’il faut sans doute attribuer avant tout au sentiment devenu plus profond, plus complet, et plus unanime de la saine méthode scientifique, mais qui tiennent aussi, à quelques égards, à l’unité de construction naturellement produite à ce sujet par la prépondérance des travaux d’un grand physicien. Quoique aucune autre branche de la physique ne soit altérée <fune manière aussi étendue , par l’usagedes vaines et absurdes hypothèses relatives à l’essence des phénomènes et à leur mode primitif de produc-

lion , ces systèmes arbitraires n’y sont pas néanmoins très profondément enracinés : leur radicale nullité y est plus facile à saisir ; et son épuration présentera réellement peu d’obstacles , quand les physiciens en auront dignement compris l’importance.

Dans cette leçon , et dans l’ensemble des six précédentes, je me suis attaché à faire exactement apprécier le caractère général propre à la philosophie de la physique, successivement envisagée sous les divers aspects fondamentaux que peut présenter l’étude des propriétés communes à toutes les substances et à toutes les structures, et qui constituent, par leur nature, autant de sciences vraiment distinctes, quoique liées entre elles à plusieurs titres , plutôt que les différentes branches d’une science unique. Ce travail a nécessité partout une opération philosophique d’une grande importance , qu’avait a peine exigée la science astronomique, mais qui, désormais, deviendra, dans la suite de cet ouvrage, de plus en plus indispensable ; celle qui consiste à dégager la science réelle de la déplorable influence qu’exerce en cor e sur elle, d ’ une ma nièr e si p ronon cée, quoique indirecte, l’ancien esprit de la philosophie métaphysique, dont nous sommes encore fort in-

complètement affranchis, et qui se manifeste, stif'tout en physique, par les conceptions , nécessairement illusoires et arbitraires , sur les agens primordiaux des phénomènes. Après avoir démontré en général le vice fondamental d’une telle manière de philosopher, j’ai dû l’assujettir à un examen sommaire, mais spécial, pour chaque partie de la physique qui en est notablement affectée. La nature de cet ouvrage s’opposait sans doute à l'exécution convenable d’uue telle épuration, qui ne pouvait y être qu’indiquée : j’espère, toutefois, que celte indication sera suffisante pour attirer sur cette question vitale l’attention de quelques physiciens rationnels, en leur faisant sentir que ces vaines hypothèses constituent, dans le système de la science actuelle, une superfétation hétérogène , qui ne peut que nuire au progrès des connaissances réelles, en altérant leur positivité caractéristique, et dont il serait aussi facile que désirable de se passer désormais entièrement. La principale ulilité scientifique de ce traité consistant à perfectionner l’esprit général de chaque science fondamentale, mon but ne sera atteint, à cet égard, que si quelque phy- » sicien spécial entreprend, d’après une telle ouverture, la réalisation d’un projet dont j’ai dû me borner à signaler ici l’importance et la possibï-

lilé. C’est dans les mêmes vues que j’ai essayé de caractériser sommairement l’application judicieuse des théories mathématiques aux diverses brandies principales de la physique , tout en indiquant les graves dangers de la systématisation démesurée et illusoire qu’on a si souvent tenté d’obtenir par l’emploi de ce puissant moyen , au-delà de ce que comportait la nature trop complexe des phénomènes correspondans. Toutefois , en m’occupant, par-dessus tout, delà méthode, je n’ai pas négligé de signaler, en aperçu, dans la composition effective de chaque doctrine physique, les principales lois naturelles déjà dévoilées par. l’esprit humain pendant les deux siècles écoulés depuis la naissance de la vraie physique , et aussi les lacunes essentielles que cet examen philosophique a fait ressortir.

Je dois maintenant poursuivre la grande lâche que je me suis tracée , en procédant , dans la première partie du volume suivant , à l’appréciation philosophique d’une nouvelle science fondamentale , la dernière de toutes celles qui composent l’ensemble des connaissances générales ou inorganiques. Cette science, relative aux réactions moléculaires et spécifiques que les diverses subs- tances naturelles exercent les unes sur les autres, est nécessairement plus compliquée, et, par suite, tohe ». 46

beaucoup plus imparfaite que celles cqnsidérées dans ces deux premiers volumes. Mais sa subordination aux sciences antérieures, dont nous avons établi la philosophie, peut fournir les moyens de perfectionner notablement son caractère général.