DE LA DILATATION, DE LA CONTRACTION ET DU FEOID

Il a déjà été question plus haut de cette faculté qu'ont les corps les plus subtils d'écarter les molécules des autres corps, en s'insinuant entre elles. C'est d'après ce principe que Platon a expliqué la solubilité de certains corps dans les liquides, l'évaporation lente de certains autres dans l'air, et la dilatation 2. H a fort bien compris que le feu, c'est-à-dire le fluide calorique, est l'agent principal de ce dernier phénomène 3, et il faut convenir que la manière dont il a rendu compte de cette action du calorique est ingénieuse, quoiqu'elle ait été vivement combattue par Àristote 4. Platon a bien vu aussi que le resserrement et

1 Sur les élymologies de Platon , cf. les notes û6 et 4°.

2 V. notes 95 et 00.

fi V. notes 80 , 87 , 95 e t 00.

A 00 (a génér. et de la corrupi. ,1,2.

PHYSIQUE. DU CHAUD ET DU FROID. 27f

le froid résultent de la retraite du fluide dttatant ; mais il

n'a pas compris que l'agent immédiat de la contraction qui s'opère alors, est une certaine puissance qu'il semble pourtant avoir aussi soupçonnée i, savoir l'attraction moléculaire, qui reste sans contre-poids en l'absence du calorique. Au contraire , Platon a admis plus haut 2 que le calorique, en sortant d'un corps, y laisserait du vide, mais que le vide étant impossible, le calorique déplace l'air environnant, qui à son tour fait effort pour venir prendre la place laissée libre parle calorique, et comprime le corps : voilà donc comment Platon explique la contraction, au moyen de l'impulsion circulaire, mpiaatç , qui joue un si grand rôle dans sa physique 3. Ici , pour expliquer la sensation du froid, Platon a recours à la compression qu'exercent les fluides étrangers répandus dans l'air qui nous entoure. Il avait sans doute observé que la sensation du froid est rendue plus vive par l'humidité, et il s'était trop hâté d'en conclure que l'humidité est le principe même du froid, tandis qu'en réalité elle est seulement un bon conducteur du calorique. Platon ne faisait que suivre la manière de voir d'Empédocle , qui avait dit avant lui que le feu dilate et sépare, tandis que l'eau unit et resserre*. Aristote î> considère également l'eau comme étant, par sa nature, le plus froid des éléments, et c'est aussi l'opinion exprimée dans le traité qui porte le nom d'Ocellus de LucanicO. Proclus? nous dit que parmi les physiciens^ les uns attribuaient le froid à l'eau, les autres à l'air : cette dernière opinion était celle des Stoïciens # 8. Posidonius 9 la

1 V. note 10Û.

2 Timée, p. 58 e-59 a.

3 V. note 78.

Û V. Plu laïque , Du principe du froid, c. 9 , 13 , 16, etc.

5 MétéoroU , I V , 11 , p. 389 , col. 1 , 1. 25-26 ; col. 2 , 1. 1617.

6 Chap. 2 , S 8.

7 Sur U Timée, p. 150. Cf. Atticus, dans Eusebc, Prêp, ôv. t XV, 7.

8 V. Cicéron , De nat. deor. , II, 10; PI ut ai que, Du principe du froid, c. 9 et 17 ; Des contradictions des Stoïciens , c. A3 ; Dlogène de Laérte, 1 iv. 7 , chap. 1 , sect. 69 , $ 137.

9 V. Plutarquo , Du principe du froid , c 10.

272 ROTIS IV* LE TIMfcE.

modifiait de manière à la mettre d'accord avec celle de Platon : suivant lui, le principe du froid ce n'est pas Taupur des hautes régions de l'atmosphère ; c'est cet air grossier qui nous environne, cet air humide que Platon luimême a nommé nuages et brouillards I. Plut arque , au contraire, veut que la terre soit l'élément froid par excellence *; mais surtout il ne veut pas que le froid résulte d'une simple privation 5.

NOTE cm.

Platon a déjà dit que la masse principale de chacune des quatre espèces de corps se trouve rassemblée par le mouvement du réceptacle , vers un point où le reste du même genre tend toujours à se réunir Il ne dit point ici quelles sont les régions affectées spécialement à chacun de ces quatre genres ; mais nous l'avons déjà vu 5 : il place la terre au centre du monde; le feu aux extrémités; l'eau et l'air entre deux, savoir , l'air et surtout l'éther plus près du feu, l'eau plus près de la terre. Mais il admet qu'en tout point du monde il y a une portion de chacun des quatre éléments.

NOTE av.

DE LA rXSAXTEUB ET DE LA CHUTE DES COUPS.

Platon a bien vu que le globe de la terre est de tous côtés un centre d'attraction pour les corps pesants qu'on en détache. Il a bien prouvé, contre Anaxagorefi, qu'aucun

1 V. note 1*76.

2 Du principe du froid, c. 10-31.

3 Ibid. , c. 2-6.

A V. note 75 , et note 173 , S t.

5 V. note SB , $ 3.

o V. Dlogène de Laérte , lir. 2 , chap. 3 , sect. A , $ S.

hémisphère n'est le haut ou le bas, plutôt que l'hémisphère opposé. Mais, voyant que la flamme se dirige vers le ciel, il n'a pu croire qu'elle fût attirée vers le même centre que l'eau ou les pierres. Eu conséquence, il admet que les choses de même nature s'attirent mutuellement <. Ainsi il pense que le feu, c'est-à-dire la flamme et le fluide calorique, qu'il confond avec elle sous un même nom 2, est attiré par la substance ignée qui s'étend aux extrémités du monde; que l'air et tous les corps où cet élément domine tendent à se rendre dans la portion de l'atmosphère à laquelle ils ressemblent le plus parleurs propriétés; que l'eau est attirée par les mers qui remplissent les grandes cavilés de la surface de la lerre; qu'enfin la terre elle-même et tous les corps composés de terre en majeure partie sont attirés vers le centre du globe terrestre ; que pour un corps quelconque, le bas, c'est le siège principal du genre de corps auquel il appartient, le haut, c'est la région opposée; qu'aiusi ce qui est le bas pour un corps est le haut pour un autre 5; et que la pesanteur étant la tendance d'un corps vers la masse de même nature, chaque corps, considéré hors de sa place naturelle, est pesant, mais dans cette place, est sans pesanteur. Platon admet que la force avec laquelle un corps tend vers sa région propre est proportionnelle à la masse de ce corps, et que les corpuscules élémentaires les plus petits ont la place la plus éloignée du centre du monde. Car c'est évidemment d'après ces principes sous-entendus qu'il a classé les quatre espèces de corpuscules élémentaires suivant leur grosseur et leur pesanteur en même temps 7 *.

Aristotc^ nie que la pesanteur résulte d'une attraction :

1 V. uotc 173 , S i.

2 V. note 87.

S Cf. noie 107.

à V. noie 71.

5 Du ciel, 11 , 13 , p. 295, col. 2, 1. 16— p. 296, col. 1 , J. 23; II, 14, p. 296 , col. 2, L 9 -p. 297 , col. 1, 1. 7 ; IV, 1, p. 307, col. 2 -p. 308, col. 1; IV, 3, p. 310, col. 1— p» 311, col. 1; Phys. , V1H, û, p. 255, col. 1 , 1. 23-33 , Cckker.

274 fotes sua lb timéb.

il déclare que dans la sphère du monde, le bas, c'est le centre ; que le haut , c'est la surface ; qu'il est de la nature de tous les corps lourds, c'est-à-dire des corps composés d'eau ou de terre , de se diriger en ligne droite vers le centre, quand ils n'y sont pas, d'y rester, quand ils y sont, et que voilà pourquoi la terre reste au centre du monde ; qu'au contraire il est de la nature des corps légers de s'écarter du centre en suivant un rayon de la sphère « ; et qu'il est de la nature du cinquième élément , c'est-à-dire de la substance des corps célestes, qui n'est ni lourde , ni légère , de se mouvoir circulairement autour du centre. Aristote avait bien observé la résistance de l'air au mouvement des corps*. Mais il ne savait pas que l'influence de cette résistance sur la vitesse de la chûte des corps dépendît de leur densité : il croyait que cette vitesse devait être proportionnelle à la masse des corps 3.

Les Stoïciens* pensent que tous les corps tendent vers le centre du monde, mais avec des énergies très-différentes, qu'en vertu du mélange des éléments, il y a une multitude de degrés dans la qualité des corps lourds ou légers, et > qu'il est de la nature de tous les corps de tendre à se ranger depuis le centre du monde jusqu'aux extrémités en raison directe de leur légèreté , c'est-à-dire en raison inverse de l'énergie de leur tendance vers le centre. Cette . opinion se rapprocherait assez de celle de Platon, si l'idée d'attraction n'y était pas effacée par l'idée de symétrie. Les Epicuriens et leur adversaire le péripatéticien Stra-

ton de Lampsaque», s'accordent aussi à penser que tous

* * " 'Wî: " : y ..\ . ,j vi

1 Ces opinions d'Aristotc , contraires à celles de Platon , se trouvent aussi dans le faux Tintée de Ix>cre$ , p. 110 , et sont adoptées par Cicéron, Tusc, V , 24.

2 Du ciel , IV , 6, p. 313, col. 2, 1. 16-21 , Bekker.

S Du ciel, t, 8 , p. 277 , col. 2, 1. 3-5 , III, 2, p. 301 , col. 2 , L 11-1$, Bekker.

il V Achlllcs Talius, Introd. aux Phèn. d'Aratus, c. 4, p. 83-84, Fie* renec, 1567; et Stobec, Bel. p/<y«,, I. 23, p. 42, Cauter.

5 V. Simplicius, Sur le traité Du ciel, f. 62» p. «86, col. 1, 1. 4-27; f. 173, p. 517 , col. 2 , I. 20-23 , Brandis.

les corps tendent par nature vers le centre du monde, mais que les moins lourds sont obligés de céder la place aux autres, et ils savent que dans le vide tous les corps tomberaient avec une égale vitesse *. Cette doctrine des Epicuriens sur la pesanteur remonte à des philosophes antérieurs à Aristote, c'est-à-dire probablement aux premiers Atomistes a.

Archimède3 reconnaît que tout corps plongé dans l'eau perd de son poids une quantité égale au poids d'un volume d'eau égal au sien. En étendant ce principe à un corps plongé dans un fluide quelconque , il était aisé d'en conclure que le poids d'un corps moins pesant que l'air doit être, dans l'air, une quantité négative, et de confirmer ainsi l'opinion des Stoïciens et des Epicuriens, d'après laquelle la légèreté n'est qu'une pesanteur moindre. Simplicius^ nous apprend qu'en effet beaucoup de physiciens avaient tiré cette conclusion du principe d'Archimède.

Cependant Cicéron» hésite à se prononcer entre ce système et l'erreur d'Aristote ; car voici les deux explications qu'il propose pour rendre compte du mouvement d'ascension du feu et de l'air : « Site ipsa natura superiora appetente, sire quod a gravioribus leviora natura repelluntur. »

Enfin Ptolémée, dans son traité De la chute des corps 6, renouvelant le système de Platon, soutenait qu'il y avait quatre régions où la masse de chacun des quatre éléments tendait à se réunir, que la pesanteur était l'effort produit par cette tendance , et qu'ainsi chaque espèce de corps dans sa région propre, par exemple l'eau dans la mer, était dépourvue de toute tendance au déplacement, c'est-

1 V. Lucrèce, De rer. nat. , II, 25.

2 V. Aristote, Du ciel, IV, 2, p. 310, col. 1, 1. 7-11 , Bekker.

5 V. Archimcde , Des corps soutenus par un liquide. €L Vitruve, Architcct. , liv. 9, chap. S.

4 Sur le traité Du ciel, f. 62 , p. 485, col. 2 , 1. 9-22 , Brandis.

5 Tusc. , 1 , 17.

6 Cité par Siropllcius , Sur le traité Du ciel t f. 173 , p. 517, col. 1, 1. 47-col. 2, 1. 19.

à-dire de toute pesanteur, et il invoquait l'expérience de* plongeurs, qui ne sentent pas le poids de l'eau.

Evidemment il y a loin de tous ces systèmes à la théorie de la gravitation universelle. Le système de Platon est le seul où l'attraction ne soit pas niée, et l'on y suppose, quatre sphères concentriques d'attraction , une pour chaque élément. Plutarque introduit dans ce système une heureuse modification. Du principe platonique de l'attraction des semblables , il conclut que le tout attire la partie, qu'ainsi la terre attire les substances terrestres , la lune les substances lunaires, le soleil les substances solaires, et de même pour les autres corps célestes I ; mais il n'admet pas que les corps célestes eux-mêmes s'attirent les uns les autres. Considérant la lune comme composée en partie de terre, et voulant expliquer à un Stoïcien pourquoi elle ne se précipite cependant pas vers le centre du monde, il allègue bien la force centrifuge , résultant de la vitesse du mouvement circulaire de la lune 2; mais il ajoute bientôt une raison qui lui semble plus péremptoire : c'est que la lune, bien que d'une substance assez analogue à celle de notre globe, mais plus légère, n'en est cependant point une partie , et par conséquent n'est point attirée vers lui 5, et qu'elle reste dans une sphère intermédiaire entre la terre et les astres de feu, parce que telle est sa place naturelle 4. Cette théorie de Plutarque est donc encore bien loin de celle de l'attraction proportionnelle aux masses. Mais surtout ni lui, ni aucun ancien n'a connu la loi relative au carré des distances 5, ni la cause de l'accélération du mouvement.

Àristote6 et Hipparque? savaient qu'un corps lancé ver-

1 Du visage dans la lune , c. 8.

2 lbid., c. 6.

3 lbid. , c. 8.

A lbid., c. 9, 10, 15.

5 Cf. la note 173, S 1.

6 Phys., VII, 2, p. 243, col. 1, 1. 20-col. 2, 1. S; Du ciel, I, 8, p. 277, col. 2, I. 6-8, Bf'kkrr.

7 Des corps qui tombent en vertu de la pesanteur, dans Slmpllclas, Sur le traité Du ciel, I, f. 01, p. 485, col. 1, 1. 16-28, Bekker.

ticalement monte en vertu de l'excès de la force de projection sur la pesanteur; ils pensaient qne la seconde force, étant constante, usait peu à peu la première; que le corps retombait d'abord en vertu de l'excès de la pesanteur sur la force de projection, et enfin en vertu de la pesanteur seule. Ils avaient remarqué l'accélération de la chûte des corps * ; mais ils ne pouvaient comprendre que cette accélération résultat de l'addition des quantités de mouvement produites à chaque instant par l'action continue de la pesanteur. En effet, Aristote ne croyait pas qu'un mouvement quelconque pût continuer un seul instant sans une impulsion sans cesse renouvelée, et il s'imaginait que c'était une réaction incessante du milieu qui entretenait le mouvement des corps lancés 2. Hipparquc, quipensait sans doute de même , disait que si un corps qu'on laisse tomber va moins vite en commençant, c'est parce qu'il subit encore l'effet retardateur de la force qui le retenait avant le commencement de sa chûte. Hipparquc allait même jusqu'à soutenir que la force de la pesanteur est en raison directe de la distance au centre du monde : c'est qu'ignorant le principe de l'accélération, il jugeait de l'action primitive de la pesanteur par la vitesse acquise à la fin de la chûte. Aristote admettait au contraire que plus près du centre d'attraction , la force de la pesanteur est plus grande; mais il était conduit à cette opinion par une erreur à peu près aussi grave que celle d'Hipparque : il attribuait l'accélération à la diminution de la distance entre l'objet mu et le lieu vers lequel il tend. Ayant remarqué aussi l'accélération de l'ascension des corps légers , il l'attribuait à la même cause : il ne pensait pas à la diminution de la densité de l'air dans les régions élevées , et

1 V. Aristote , Du ciel , 1 , 8 , p. 277, col. 1 , 1. 27-31 ; Phy». , VIII, 9» p. 20 3, col. 2, 1. 13-13 , Bekkur. Cf. Simplicius, Sur ta Phys. , t. 309, p, ftA8, col. 1 , I. Û6— col. 2,1. 5 ; Sur te traité Du ciel, f. 01. p. 485, col. 1, 1. 13*16; Alexandre d'Aphrodisic, cité par Simplicius, ibui. , col. 1 , 1. 34— col. 2,1. H2.

2 V. la note 173,$ 2, n'S.

d'ailleurs il ne connaissait pas lesprincipes de l'équilibre et du mouvement des corps plongés dans un fluide ; mais il croyait que les corps légers tendent par nature vers les extrémités du monde. Simplicius * nous apprend qu'Alexandre d'Aphrodisie adoptait sur tous ces points les idées d'Aristotc, et que quelques physiciens expliquaient l'accélération de la chûte des corps par la diminution de la colonne d'air qui les supportes. Simplicius lui-même 3 ne semble pas très éloigné de donner à la pensée d'Aristotc une interprétation qui se rapproche de celle-là : ala chute des corps, dit-il, devient plus rapide, soit parce qu'ils approchent davantage du but où ils tendent par nature, soit parce que l'obstacle qui les sépare de ce but devient moindre. » Cependant Simplicius 4 exprime quelques doutes sur le fond même de cette théorie, mais sans en proposer une autre. En résumé , non seulement les anciens n'ont pas connu exactement le rapport de la distance à l'intensité de la pesanteur, mais ceux d'entre eux qui ont soupçonné vaguement dans quel sens devait être ce rapport, n'ont pensé ainsi que parce qu'ils n'ont pu trouver d'autre cause à l'accélération de la chûte s.

NOTE CV

Ordinairement , dans le Timée, le mot ir«$oç désigne une impression physique. Or, qu'on appelle la pesanteur une

1 V. Simplicius , Sur te traité Du ciel, t. 61 , p. û85, col. 1, 1. 34 — col. 2,1. 42.

2 ft/rf.. col. 2, 1. 0-34. ,

3 Sur la Phyt, , f. 300, p. 448 , col. 1,1. ûG-col. 2 , 1. 5.

A Sur te traité du ciel, f. 61 , p. 485, col. 2, 1. 43-p. 486, col. 1 , 1. 2. Son objection tombe spécialement sur l'opinion d'IIipparquc ; mais il n'y a qu'un mot a y changer pour qu'elle s'adresse avec In môme force au système d'Aristole et d'Alexandre d'Apbrodisic , qu'en effet Simplicius se proposait do révoquer en doute.

S Sur cette question, Dutens a connu la plupart des textes , ro»' ; tant t'en faut qu'il Ici ait tous compris.

impression, cela se conçoit, puisque nous sommes affectés d'une certaine manière quand nous voulons soutenir un corps pesant. Mais que le bas ou le haut soient appelés des impressions, voilà ce qui ne se conçoit plus. Il faut donc croire qu'ici niSoç signifie simplement manière d'être.

NOTECVI.