PREMIERE LEÇON
les êtres qui en sont doués, et tâche de se rendre compte de ses admirables phénomènes.
Vous voyez, Messieurs, quelle énorme masse de connaissances représente le mot Physique Générale, et vous pouvez être surpris que nous essayions de donner en douze leçons une idée de cet ensemble, dont chaque partie exige, pour sa culture, toute la vie d’un homme; mais je dois vous faire remarquer que le génie humain est parvenu à découvrir un certain nombre de lois qui sont assez simples et peu nombreuses et qui président à tous les phénomènes; il est donc possible d’exposer les lois générales de la nature en les démontrant et les expliquant à l’aide d’un certain nombre de faits et d’expériences choisis, et si la réunion de toutes les branches de la Physique reçoit le nom d’ensemble des connaissances naturelles, l’exposé sommaire et démonstratif des lois de la nature mérite le nom de Philosophie naturelle, et c’est l’objet de ce cours.
Avant d’entamer le vaste sujet qui doit nous occuper, permettez-moi, Messieurs, de vous soumettre quelques réflexions sur l’influence que l’étude des sciences naturelles peut exercer sur l’existence de l’homme dans l’état actuel de la société.
Cette influence peut s’exercer par des applications directes aux arts utiles, en agissant sur les jouissances des sens, ou sur les jouissances intellectuelles, et enfin en agissant en somme sur le bonheur individuel.
11 semblerait que l’utile application des sciences aux arts dût être aujourd’hui hors de doute, et cependant il existe un préjugé contraire, fortement enraciné et dont l’expression se retrouve à chaque instant; on dit, en effet, tous les jours, c’est la pratique qui perfectionne les arts, fabneando fit faber; on va souvent plus loin, et beaucoup de gens redoutent les savants pour le succès des arts.
'l'out préjugé a une hase véritable, car une opinion aussi générale ne saurait s’établir sans ui.e bonne raison, et, eu effet.
remarquez bien, Messieurs, que ce préjugé est parfaitement fondé en raison seulement ; cette raison , qui a existé longtemps, n’existe pfus, cette vérité est devenue de l’histoire, et c’est aujourd’hui l’inverse qui est vrai.
En effet, les sciences ne sont utilement applicables aux arts que quand elles sont elles-mêmes perfectionnées : le plus petit phénomène des arts est un cas compliqué, beaucoup de causes concourent à le produire, une bougie qui brûle présente des effets de lumière et de chaleur, des phénomènes capillaires pour l’ascension du liquide fondu dans la mèche, et des phénomènes de chimie pour la décomposition plus ou moins complète du combustible et sa conversion en hydrogène carboné avec ou sans dépôt de charbon ; que la partie physique soit bien comprise, ce ne sera rien, si la chimie n’est pas encore au même point de perfectionnement. 11 résulte de ce que nous venons de dire qu’en effet, depuis des siècles que les arts se perfectionnent, ils se sont per fectionnés par la seule pratique, attendu que les sciences n’étaient pas prêtes pour cette œuvre difficile.
Mais, Messieurs, veuillez comparer ce qui s’est passé dans les arts depuis leur origine à ce qui arrive depuis un demi-siècle environ, que les sciences ont été perfectionnées de manière à leur servir de guide.
De l’origine des sociétés jusqu’à ces derniers temps, l’art de l’éclairage avait marché depuis le brandon résineux du sauvage jusqu’à la respectable lampe antique et à la chandelle moulée de nos pères, et depuis cinquante ans, nous avons la lampe à double courant d’air, l’éclairage au gaz, la bougie stéarique due aux belles recherches chimiques de Chevreuil sur les corps gras, la lumière au chalumeau d’oxygène, qui surpasse celle du soleil môme, et enfin la lumière électrique qu’aucun regard ne peut fixer et qui ne consomme aucun combustible.
La machine à vapeur est inventée, mais elle reste deux cent ans sans qualités et sans usage ; il faut enfin la vie entière de
8 rREMIÊUL LEÇON
Watt, et des travaux infinis soutenus de la fortune d’un associé millionnaire, pour rendre cette machine ulilemeiit applicable à élever de l’eau des mines, tandis que, de[)uis peu d’années, cinquante utiles modifications de cette belle machine ont été trouvées, qui s’appliquent avec une merveilleuse facilité à tous les besoins de l’homme, et il y a certainement plus loin de la locomotive de Stephenson à la machine de W’^att, que de la machine de Walt à celle de Papin.
Ainsi, les arts se sont perfectionnés lentement, et, faute de mieux, par la seule pratique; et maintenant, ils se perfectionnent rapidement et à coups sûrs par l’application des sciences; enfin, on ne saurait, aujourd’hui, éprouver que de la pitié pour tout homme qui voudrait perfectionner certains arts sans savoir la chimie, perfectionner les machines, sans savoir la mécanique, perfectionner l’éclairage sans savoir la pliysique, et enfin, perfectionner l’exploitation du fer, par exemple, sans savoir la mécanique, la physique et la chimie.
Mais, Messieurs, si nous considérons plus directement les sciences naturelles dans leurs rapports avec le bonheur individuel, voici ce que nous trouvons :
Les hommes qui ont été, comme on dit assez souvent mal à propos, favorisés des biens de la fortune, sont en proie à un des plus grands ennemis de l’homme; l’ennui décolore leur existence; aussi voyczavecquclle avidité ils recherchent les spectacles, les choses nouvelles et extraordinaires; ils sont ainsi poussés vers ces choses, d’abord par le besoin d’occuper leurs pesants loisirs, et puis, par ce sentiment inné dans l’homme, le besoin de savoir, d’exercer son intelligence; ils ne se doutent pas que les sciences naturelles leur offriraient des milliers de miracles bien plus curieux et plus intéressants que ceux dont ils peuvent se procurer la vue avec de l’argent ; mais malheureusement, ce n’est pas ainsi qu’on se fait ouvrir la porte du grand spectacle de la nature, c’est seulement à l’aidjî d’un peu de travail.
Parmi les hommes qui font un usage habituel de leur intelligence, beaucoup ne l’emploient qu’à se rendre malheureux; ceux qui s’occupent de politique, pour un moment de satisfaction d’amour-propre, éprouvent mille déboires; presque toujours payés d’ingratitude, ils obtiennent leur plus brillant succès quand ils ne sont en butte qu’à la haine de la moitié moins un de leurs concitoyens.
Quant aux littérateurs et aux poètes, le sort leur a réservé les peines les plus amères depuis la lutte incessante avec la misère jusqu’au suicide du poète incompris ; car, dans ces brillantes carrières, chaque siècle produit un homme supérieur, et la médiocrité, c’est la mort.
Voyez par opposition. Messieurs, l’heureuse inlluence des sciences naturelles; comme jouissances matérielles, elles développent au centuple la puissance de nos sens naturels, elles font pénétrer notre regard, depuis les espaces célestes jusqu’aux atomes microscopiques; elles nous apprennent à développer et à ménager nos forces physiques; elles corrigent nos infirmités naturelles ou acquises, et, enfin, nous apprennent à vivre le plus longtemps possible, par le meilleur usage de ce que l’hygiène nomme les choses extérieures.
Comme jouissances intellectuelles, les sciences naturelles développent et satisfont en nous ce penchant naturel à savoir et à comprendre; cette curiosité, qui est l’essence de l’esprit humain et, de plus, leur culture, donne au jugement de la rectitude et de la solidité.
Et voyez. Messieurs, quelle est encore la supériorité des sciences naturelles sur les autres connaissances humaines, comme carrière professionnelle.
Ceux qui se livrent à leur étude rencontrent toujours quelque côté pratique qui peut assurer leur existence; il n’y a pas de mérite incompris dans cette carrière positive, chaque découverte est une propriété incontestable. 11 ne doit pas y avoir de jalousie
PREMiÈr.E Lrr.O.N
et de rivalité, car le livre de la nature est immense, et nous n’en avons encore déchilTré que quelques feuillets; d’ailleurs, une découverte qui immortalise un homme, est une source où vingt autres trouvent, à leur tour, gloire et réputation : sans Kepler, qu’aurait été Newton ; sans Papin, qu’aurait fait Walt, et combien de réputations immortelles seront dues au galvanisme, qui porte le nom de son auteur.
En un mot. Messieurs, je l’ai dit ailleurs et je le répète volontiers, pas un homme n’est sorti malheureux du laboratoire de Dumas, et plusieurs en sont sortis membres de l’Académie des sciences.
Après avoir essayé, j’ose l’espérer avec quelques succès, de vous montrer le mérite et les avantages de l’étude des sciences naturelles, je vais entamer cette étude en commençant par les notions les plus générales.
Quelles que soient l’immensité de la nature et l’innombrable quantité des objets dont elle se compose autour de nous, on s’assure aisément qu’il n’y a dans toute cette nature que trois choses : l’espace, les corps, et des mouvements, lesquels sont déterminés par des causes que nous nommons forces ou puissances.
Nous allons jeter un coup d’œil général sur ces différentes parties composantes de ce qu’on nomme la nature.
L’espace peut être défini, le lieu où sont les corps, et l’on comprend que nous pouvons avoir conscience de l’existence de ce lieu même en l’absence de toute espèce de corps. Ainsi, quand l’univers actuel s’anéantirait tout à coup, on sent qu’il laisserait une place vide.
L’espace doit avoir une bien grande étendue, si nous en jugeons par le peu que nous pouvons en explorer à l’aide de nos instruments, par exemple : Nous distinguons facilement à l’occident de petites étoiles fixes qui certainement sont assez loin de nous pour que la lumière emploie mille ans à parcourir cette distance, quoique celte même lumière se meuve avec une vitesse
de 77 mille lieues par seconde on un milliard 116 millions de kilomètres par heure, et vers l’orient nous voyons en môme temps d’autres étoiles qui sont à la môme distance, ce qui veut dire que l’étendue de l’espace qui sépare ces deux étoiles opposées, c’est-à-dire le diamètre de l’univers visible, ne pourrait être traversé par la lumière qu’en 2 mille ans; nous parlons là de choses approximatives et seulement probables, mais il est positif et démontré que de belles étoiles très-brillantes à l’œil nu sont aune telledistance quela lumière metdixansà venir d’elles à nous, ce qui représente déjà un assez grand diamètre de Tunivers visible.
Il résulte de ces faits quesi une belle étoile venait à s’anéantir subitement nous la verrions encore pendant dix ans à la môme place, recevant ainsi successivement toute la lumière qui est en route pour parvenir à la terre, l’inverse aurait lieu si une étoile était créée, nous ne commencerions à la voir qu’au bout du même temps.
Est-ce donc à dire que l’espace soit infini ; c’est un point sur lequel les anciens se sont plus à disserter, cherchant dans une métaphysique obscure et ardue une abondance de raisonnements pour et contre la question ; mais. Messieurs, depuis la renaissance des sciences en Europe, depuis que l’esprit d’observation a été substitué au jeu de l’imagination et aux abus d’une vaine scolastique, nous avons pour habitude de ne point discuter sur ce que nous ne pouvons pas comprendre et de ne jamais employer un mot qui exprime au delà de ce que nous savons ; c’est pourquoi nous ne dirons pas que l’espace est infini, parce que l’esprit de l’homme étant limité, ne saurait comprendre ce qui ne l’est pas; mais au lieu de cette expression vague et hypothétique. L’espace est infini, nous en emploierons une autre précise et certaine, en disant l’espace est indifini,ce c\\\\ exprime tout simplement que nous ne lui connaissons pas de limites.
Des portions de cet espace total, dont nous venons de parler, peuvent se trouver occupées, renfermées ou circonscrites, soit
J3 riîFJÎIKRE LEÇON
en réalité par des corps matériels, soit d’une manière seulement fictive ou idéale; ainsi l’espace contenu dans la pièce où nous sommes est réellement circonscrit |)nr ces murailles; lorsque l’on dit un arpent, ou se rej)résente une surface limitée par des lignes conventionnelles, et lorsqu’on dit un mètre cube, on entend parler d’un espace enfermé par six carrés d’un mètre chacun, sans s’occuper d’ailleurs de la question de savoir s’il y a quelque chose et ce qu’il y a dans cet espace.
L’espace circonscrit porte le nom particulier à’étendue, et il est suceptible de mesure par comparaison avec d'autres étendues conventionnelles et cette mesure peut avoir lieu, comme on dit communément, dans trois directions, en longueur, en largeur et en épaisseur ou profondeur.
L’élude de l’étendue ahstractivement limitée constitue une branche des malhémathiqucs que l’on appelle îa géométrie, et les géomètres non-seulement considèrent l’espace comme s’il ne contenait pasde matière, mais encore ils mesurent l’étendue seulement dans un sens, ce qui produit les lignes; seulement dans deux sens, ce qui produit les surfaces, etenlin dans trois dimensions, ce qui produit le volume; ils vont plus loin encore, ils admettent qu’un point n’a de dimension dans aucun sens, en sorte qu’il ne saurait être que la fin ou le commencement d’une ligne.
Quant à l’étendue physique ou réellement occupée par de la matière, elle jouit toujours des trois dimensions, et l’esprit ne peut concevoir aucune particule de matière, si petite qu’elle soit, qui n’ait sa longueur sa largeur et son épaissi ur.
Messieurs, dans cet espace immense dont nous vous parlions tout à l’heure, .(#n apperçoit, su ti ut pendant la nuit, des points lumineux plus ou moins brillants qui sont certainement des corps, puistiu’ils affecteiu nos sens. Quint à l’espèce de voûte bleue, sur laquelle ces points brillants semblent être attachés et qu’on a coutume d’appeler le ciel , ce n’est rien du tout (|u’un vide iucommerisurable, qui devrait . être parfaitement noir, puis-
que le vide ne saurait envoyer de la lumière à notre oeil ; et si pourtant ce ciel nous paraît bleu, c’est que nous ne le voyons qu’à travers notre atmosphère, qui, elle-même, est d’un bleu plus ou moins blanchâtre ; nous sommes dans le cas d’un individu qui regarderait le monde au travers d’une vitre colorée. Ces points brillants qui se détachent sur le fond du ciel portent, en général, le nom d’étoiles; les anciens, qui les ont, de tout temps, observées avec beaucoup d’intérêt, ont distingué les divers groupes que forment les plus brillantes de ces étoiles et en ont fait ce qu’on appelle des constellations, comme le Chariot, le Râteau, la grande Ourse, etc.; mais ces anciens, privés d’instruments d’optique perfectionnés, ne connaissaient guère que mille à douze cents étoiles, tandis que l’astronome Herschell, en explorant de tous côtés le ciel avec son énorme télescope, a dû conclure qu’il y en avait au moins trente-cinq millions.
Parmi ces étoiles, il en est un grand nombre qui, depuis les siècles qu’on les observe , n’ont pas bougé de place et n’ont pas changé le moins du monde de rapports entre elles. Les astronomes égyptiens, qui ont construit le zodiaque de Déniera, voyaient les constellations précisément semblables à ce qu’elles sont aujourd’hui ; ces innombrables points lumineux ont mérité le nom d’étoiles fixes que nous leur conservons, quoique les habiles astronomes de nos jours aient déjà découvert un bon nombre de ces astres éloignés qui font de petits mouvements, qui tournent deux à deux l’un autour de l’autre, qui disparaissent un temps pour reparaître ensuite, qui enfin changent considérablement d’éclat, souvent en très-peu de temps.
Mais parmi les nombreuses étoiles que la vive lumière du soleil nous empêche de voir dans le jour et qui reprennent leur éclat quand il a disparu sous l’horizon , on a depuis bien longtemps remarqué cinq globes lumineux , moins éclatants que les étoiles fixes, et qui très-évidemment se déplacent continuellement par rapport à ces étoiles et par rapport à nous-mêmes. 11