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3) Le pendule. — D’autres immobilités ont été par la suite également appelées équilibre : celle d’une bille sur une surface par exemple ou celle d’un corps mobile attaché à un point fixe, que les physiciens nomment un pendule. L'immobilité du pendule n’évoque plus l'opposition de deux forces : il n’y a plus qu’une seule force qui s’annule à l’état d'équilibre.
Les physiciens ont bien essayé là aussi de rétablir la symétrie en imaginant une réaction égale et de sens opposé à la force ; mais cette seconde force n’est pas indépendante de la première : elle n’en est qu’un pâle reflet et il y a quelque cercle vicieux à trouver l’équilibre dans l’opposition de deux forces que l’on a par définition construites opposées. On ne peut considérer la réaction seule, et par
exemple voir comment elle réagirait si la première force disparaissait. On peut combiner d’une manière quelconque les forces de deux chèvres qui s’équilibrent, mais on ne peut utiliser de la même sorte le poids d’une bille et la réaction de cette bille sur une surface. :
C’est pourquoi il vaut mieux distinguer, avec LITTRÉ, le cas de « la force qui s’annule sur une résistance » de celui des « forces qui s’entre-détruisent. »
B) Les caractères communs aux différents types
4) Les données immédiates de l'observation. — Pour que des phénomènes différents soient ainsi désignés par le même mot, il faut qu’ils présentent un caractère commun. Le caractère commun à tous les équilibres est l’'immobilité. Quelles que soient ses arrière-pensées, l’observateur ne peut, devant un système en équilibre, que constater son immobilité à l'instant de l'observation.
Aussi faut-il rejeter toute définition de l’équilibre au moyen d’un déplacement, fût-il léger, de l’appareil : l’équilibre est ou n’est pas ; c’est la seule observation à laquelle on puisse se livrer à son sujet et elle l’épuise entièrement. Le meilleur exemple en est fourni par l’usage de la balance de laboratoire : il est formellement interdit d'utiliser cet instrument comme un trébuchet, c’est-à-dire en posant successivement en regard du corps à peser des contrepoids de plus en plus importants pour entraîner le déséquilibre inverse. Au contraire, une pesée précise s'exécute en plaçant les poids à comparer dans les plateaux immobilisés sur la table ; ensuite une élévation des fléaux entraîne une élévation des plateaux et permet de voir si ceux-ci restent équilibrés. La pesée est donc instantanée. L'équilibre peut d’ailleurs durer, mais c’est parce qu'il est réalisé en permanence. Un équilibre prolongé est une suite d’équilibres instantanés.
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+ * * D) Le mouvement sous-jacent. — Cependant, il y a autre
chose que l’immobilité. Celle-ci est la seule donnée immédiate de l’expérience, mais elle ne peut apparaître que parce qu’il y à une idée de mouvement sous-jacente dans l'esprit de l’expérimentateur.
Si on remarque que deux chèvres arc-boutées l’une contre l’autre ne bougent pas, c’est parce qu’on s'attendait à les voir bouger. On ne prêterait pas une attention spéciale à l’immobilité d’arbres ou de maisons.
I y a au fond de l’idée d’équilibre une induction qui se traduit aussi bien dans l'observation des faits que dans l’analyse abstraite. Les faits passés, en effet, ont toujours montré que les objets soumis à certaines influences bougeaient. Dans l’observation de l’équilibre l’observateur peut constater que ces influences restent. Il y a donc quelque chose d’anormal à l’absence de mouvement, ou plus exactement cette absence de mouvement n’est considérée par l’esprit que comme un cas particulier du mouvement, puisque les influences dont on constate l'effet sont un cas particulier des influences qui s’exercent généralement. L’immobilité de deux chèvres luttant l’une contre l’autre est un cas particulier de leur lutte, bien différent de l’immobilité d’une chèvre morte.
Le langage abstrait traduit ceci en représentant mécaniquement le système non par l’absence de force, caractéristique de l’inertie, mais par l’opposition de deux forces qui s’annulent, en en inventant au besoin une seconde sous forme de réaction.
Mais, ce faisant, on veut dire par là que ces forces ont été différentes de leur valeur actuelle, ou le seront. En effet, la construction de deux forces opposées qui s’annulent est une opération abstraite toujours possible ; elle ne se justifie que si l’on a une arrière-pensée pour le passé ou le futur.
L'observation instantanée de l’équilibre ne peut donc être séparée des hypothèses que l’on émet sur les causes de l'équilibre ; celui-ci est représenté comme un mouvement en puissance. C’est ce que pensait D'ALEMBERT en disant que «tout le monde convient qu'il y a équilibre entre deux corps quand les produits de leur masse par leurs vitesses virtuelles avec lesquelles ils tendent à se mouvoir sont égaux de part et d'autre ».
6) Les frollements statiques. — La recherche des causes de l'équilibre a conduit à l'énoncé de lois abstraites et générales. Celles-ci ont revêtu en général un caractère très simple. Mais les cas pratiques étudiés ne se conforment pas rigoureusement à ces lois. Ainsi, une bille ne roule pas sur certains plans légèrement inclinés et des différences non négligeables entre les poids posés sur les plateaux d’une balance peu sensible ne détruisent pas l’horizontalité du fléau. |
On a appelé « frottements statiques » les causes de ces exceptions. Ces frottements rendent plus relatives les conclusions de celui qui observe l’immobilité : la position où l’on voit une bille immobile n’est pas forcément celle où la surface est horizontale ; les deux forces qui s’opposent sans mouvement peuvent ne pas être exactement égales.
Puis on a trouvé des lois assez simples à ces exceptions même. Quoi qu’il en soit, la considération des frottements, si elle change les conclusions de l’observateur au sujet des causes de l’équilibre, ne modifie en rien la question fondamentale à laquelle se résume l’expérience instantanée de Péquilibre : y a-t-il ou n’y a-t-il pas mouvement ?