La mécanique

On a souvent critiqué de notre temps la division traditionnelle de la mécanique en Statique ou théorie de l'équilibre et Dijnaniiqae ou théorie du mouvement : cela ne correspond pas en effet à la nature de l'objet étudié puisque Téquilibre n'est que le cas limite du mouvement. D'autre part, cette division sert de base aux représentations classiques de la science dont nous parlons; il faut donc qu'elle exprime une distinction réelle : et nous apprendrons à la reconnaître clairement en appliquant à la mécanique le concept d'énergie. Dans ce sens, la statique est la théorie du travail ou énergie de position, et la dynamique est la théorie de la force vive ou énergie de mouvement.

Sous le terme de travail, au sens mécanique, on entend la dépense nécessaire au mouvement de translation d'un corps. Géométriquement un cube de plomb est identique à un cube égal de verre, alors que nous constatons de l'un à l'autre une grande différence expérimentale, si nous voulons les transporter du sol à la table, par exemple ; nous disons du cube de plomb qu'il est plus lourd que le cube de verre, et nous trouvons qu'il nous coûte plus de travail pour élever le premier jusqu'à la table que pour élever le second. Ce jugement est, pour des raisons psychologiques, particulièrement net, si d'une façon ou d'autre la force qu'il faut pour soulever le cube de plomb, se trouve représenter la limite de notre capacité d'effort.

Le travail ne dépend pas seulement de la différence que nous venons de signaler,mais encore de l'espace que nous parcourons en faisant effort : il

croît dans la mesure où la distance devient plus grande. En mécanique, on pose que le travail est proportionnel à la distance et, aussi, à cette propriété spéciale que, dans l'exemple cité, nous nommons le poids. Il est vrai que pour cette propriété on a formé un concept plus général que l'on appelle la force, et le poids en devient pour nous un cas particulier. Toutes les fois qu'un changement de lieu s'est trouvé lié à une résistance, nous parlons de force, et nous appelons travail le produit de la force par le chemin parcouru.

Voici d'où vient cette façon de se représenter les choses et quelle est l'origine du concept. Il y a un grand nombre de machines différentes, qui toutes ont cette propriété commune que, si l'on y introduit du travail en un point déterminé, on peut en obtenir sur un autre point. L'expérience de toute une série de siècles a montré qu'il est absolument impossible de faire produire à ces machines plus de travail qu'on n'en a introduit. Il faut dire, plus exactement, qu'il y a toujours moins de travail conservé que de travail introduit, mais que l'on approche de l'égalité si l'on vient à perfectionner progressivement la machine : c'est pour ce dernier cas, celui des machines idéales, que vaut la loi de conservation du travail, d'après laquelle une quantité donnée peut se transformer de toutes sortes de manières, suivant la direction, la force, etc., mais, en tant que quantité, ne peut d'aucune façon changer.

La certitude avec laquelle on peut affirmer cette conclusion repose sur le fait que pendant plusieurs siècles nombre de gens, et des plus habiles en mécanique, ont cherché à résoudre le problème du mouvement perpétuel, c'est-à-dire qu'ils ont voulu

construire une machine de laquelle on pourrait retirer plus de travail que l'on n'en a introduit. Tous ces essais ont échoué : et la conclusion positive qui nous est restée de ces efforts évidemment inutiles, c'est la loi de conservation du travail. On mettra en lumière, au cours des exposés qui vont suivre, toute la valeur et l'importance de cette conclusion.

Nous rencontrons ici pour la première fois une loi exprimant la conserualion quanlilalive d'une chose qui, sous d'autres aspects, peut éprouver des changements qualitatifs de diverses sortes. On lie involontairement à la connaissance de ce fait l'idée qu'il s'agit d'une « môme » chose qui traverserait tous ces changements et par là se transformerait extérieurement sans changer dans son essence. C'est une façon très répandue de se représenter les choses, mais par un certain côté elle donne beaucoup à réfléchir, car elle ne correspond pas à un concept clair. Si l'on veut appeler « essence » du travail la grandeur quantitative du produit de la force par le chemin parcouru, alors que l'on verrait sa « forme » dans les déterminations en grandeur et en direction de la force et du chemin pour chaque valeur considérée, — il n'y a naturellement rien à objecter contre une simple dénomination de ce genre. Mais on ne doit pas perdre de vue que la distinction en question résulte exclusivement de l'opposition entre l'invariabilité de la quantité de travail mesurée, et les changements simultanés et réciproques de ses facteurs.

Quand on a ainsi découvert l'existence d'une grandeur quantitativement déterminée qui reste expérimentalement invariable sous les changements divers de ses éléments, on ne trouve pas seulement là un moyen de formuler très simplement et très

osTw^ALD. — Esquisse. 9

clairement la loi correspondante: bien plus, il est tout à fait dans la nature de la pensée humaine d'en tirer le concept du « permanent dans le changement ». Si l'on désigne sous le nom de substance, au sens général du mot, tout ce qui persiste à travers le changement des circonstances, nous rencontrons dans ridée de travail la première substance dont nos explorations scientifiques nous donnent la connaissance. Il s'est présenté dans l'histoire du développement de la pensée humaine d'autres exemples de substances, en particulier le poids et la paasse des corps pondérables (qui sont également soumis à une loi de conservation) : aussi sommesnous actuellement portés à lier implicitement à ce mot le sens accessoire de quelque chose de pondérable. Mais c'est là un reste de la conception mécaniste du monde, encore très répandue, qui a fini, ou à peu près, de jouer son rôle en physique, mais qui, suivant les lois de la pensée collective, persistera longtemps encore dans la conscience scientifique populaire.