Pascal, t. III, p. 138. (Édition Hachette, I8G

suspendu à la hauteur où il se tient par l'expérience ordinaire, quand il étoit contrebalancé et pressé par la pesanteur de la masse entière de l'air, et qu'au contraire, il tomba entièrement, sans qu'il lui restât aucune hauteur ni suspension, lorsque, par le moyen du vide dont il fut environné, il ne fut plus du tout pressé ni contrebalancé d'aucun air, en ayant été destitué de tous côtés. Vous vîtes ensuite que cette hauteur ou suspension du vif-argent augmentait ou diminuoit à mesure que la pression de l'air augmentait ou diminuoit, et qu'enfin toutes ces diverses hauteurs ou suspensions du vif-argent se trouvoient toujours proportionnées à la pression de l'air.

Certainement, après cette expérience, il y avoit lieu de se persuader que ce n'est pas l'horreur du vide, comme nous estimons, qui cause la suspension du vif-argent dans l'expérience ordinaire, mais bien la pesanteur et pression de l'air, qui contrebalance la pesanteur du vif-argent. Mais parce que tous les effets de cette dernière expérience des deux tuyaux, qui s'expliquent si naturellement par la seule pression et pesanteur de l'air, peuvent encore être expliqués assez probablement par l'horreur du vide, je me tiens dans cette ancienne maxime : résolu néanmoins de chercher l'éclaircissement entier de cette difficulté par une expérience décisive.

J'en ai imaginé une qui pourra seule suffire pour nous donner la lumière que nous cherchons, si elle peut être exécutée avec justesse. C'est de faire l'expérience ordinaire du vide plusieurs fois en même jour, dans un même tuyau, avec le même vif-argent, tantôt en bas et tantôt au sommet d'une montagne, élevée pour le moins de cinq ou six cents toises, pour éprouver si la hauteur du vif-argent suspendu dans le tuyau se trouvera pareille ou différente dans ces deux situations. Vous voyez déjà, sans doute, que cette expérience est décisive de la question, et que, s'il arrive que la hauteur du vif-argent soit moindre au haut qu'au bas de la montagne (comme j'ai beaucoup de raisons pour le croire, quoique tous ceux qui ont médité sur cette matière soient contraires à ce sentiment), il s'ensuivra nécessairement que la pesanteur et pression de l'air est la seule cause de cette suspension du vif-argent, et non pas l'horreur du vide, puisqu'il est bien certain qu'il y a beaucoup plus d'air qui pèse sur le pied de la montagne, que non pas sur son sommet; au lieu qu'on ne sauroit dire que la nature abhorre le vide au pied de la montagne plus que sur son sommet.

Mais comme la difficulté se trouve d'ordinaire jointe aux grandes choses, j'en vois beaucoup dans l'exécution de ce dessein, puisqu'il faut pour cela choisir une montagne excessivement haute, proche d'une ville dans laquelle se trouve une personne capable, d'apporter à cette épreuve toute l'exactitude nécessaire ; car si la montagne étoit éloignée, il seroit difficile d'y porter des vaisseaux, le vif-argent, les tuyaux et beaucoup d'autres choses nécessaires, et d'entreprendre ces voyages pénibles autant de fois qu'il faudrait pour rencontrer au haut de ces montagnes le temps serein et commode, qui ne s'y voit que peu souvent ; et comme il est aussi rare de trouver des personnes hors de Paris qui aient ces qualités, que des lieux qui aient ces conditions, j'ai beaucoup estimé mon bonheur, d'avoir, en cette occasion, rencontré l'un et l'autre, puisque notre ville de Clermont est au pied de la haute montagne du Puy-de- Dôme, et que j'espère de votre bonté que vous m'accorderez la grâce de vouloir y faire vous-même cette expérience; et sur cette assurance, je l'ai fait espérer à tous nos curieux de Paris, et entre autres au R. P. Mersenne, qui s'est déjà engagé, par les lettres qu'il en a écrites en Italie, en Pologne, en Suède, en Hollande, etc.

M. Périer, absent de Clermonl pour l'accomplissement des devoirs de sa charge, ne put faire celle expérience que le 19 septembre de l'année sui-

vante, 1648. Le récil en est si digne d'attention Qu'il nous a paru inléressanlde le reproduire en entier dans ce livre.

Copie de. la lettre de M. Périer à M. Pascal le jeune, du 22 septembre 1648.

Monsieur,

Enfin j'ai fait l'expérience que vous avez si longtemps souhaitée. Je vous aurois plus tôt donné cette satisfaction; mais j'en ai été empêché, autant par les emplois que j'ai eus en Bourbonnois, qu'à cause que, depuis mon arrivée, les neiges ou les brouillards ont tellement couvert la montagne du Puy de Dôme, où je devois la faire, que, même en cette saison qui est ici la plus belle de l'année, j'ai eu peine de rencontrer un jour où l'on pût voir le sommet de cette montagne, qui se trouve d'ordinaire au dedans des nuées, et quelquefois au-dessus, quoiqu'au même temps il fasse beau dans la campagne : de sorte que je n'ai pu joindre ma commodité avec celle de la saison, avant le 19 de ce mois. Mais le bonheur avec lequel je la fis ce jour-là m'a pleinement consolé du petit déplaisir que m'avoient donné tant de retardemens que je n'avois pu éviter.

,Ie vous en donne ici une ample et fidèle relation, où vous verrez la précision et les soins que j'y ai apportés, auxquels j'ai estimé à propos de joindre encore la présence de personnes aussi savantes qu'irréprochables, afin que la sincérité de leur témoignage ne laissât aucun doute de la certitude de l'expérience.

Copie de la relation de l'expérience faite par M. Périer.

La journée de samedi dernier, 19 de ce mois, fut fort inconstante ; néanmoins le temps paroissant assez beau sur les cinq heures du matin, et le sommet du Puy de Dôme se montrant à découvert, je me résolus d'y aller pour y faire l'expérience. Pour cet effet, j'en donnai avis à plusieurs personnes de condition de cette ville de Clermonl, qui m'avoient prié de les avertir du jour que j'irois, dont quelques-uns sont ecclôsiatiques et les autres séculiers : entre les ecclésiastiques étaient le T. R. P. Bannier, l'un des pères minimes de cette ville, qui a été plusieurs fois correcteur (c'est-à-dire supérieur), et M. Mosnier, chanoine de l'église cathédrale de cette ville; et entre les séculiers, MM. La Ville et Begon, conseillers en la cour des aides, et M. La Porte, docteur en médecine, et la professant ici ; toutes personnes très-capables, non-seulement en leurs charges, mais encore dans toutes les belles connoissances, avec lesquels je fus ravi d'exécuter cette belle partie. Nous fûmes donc ce jour-là tous ensemble sur les huit heures du matin dans le jardin des pères minimes, qui est presque le lieu le plus bas de la ville, où fut commencée l'expérience en cette sorte.

Premièrement, je versai dans un vaisseau seize livres de vif-argent, que j'avois rectifié durant les trois jours précédents; et ayant pris deux tuyaux de verre de pareille grosseur, et longs de quatre pieds chacun, scellés hermétiquement par un bout et ouverts par l'autre, je fis, en chacun d'iceux, l'expérience ordinaire du vide dans ce même vaisseau, et ayant approché et joint les deux tuyaux l'un contre l'autre, sans les tirer hors de leur vaisseau, il se trouva que le vif-argent qui étoit resté en chacun d'eux, étoit à même niveau, et qu'il y en avoit en chacun d'eux, au-dessus de la superficie de celui du vaisseau, vingt-six pouces trois lignes et demie. Je refis cette expérience dans ce même lieu, dans les deux mêmes tuyaux, avec le même vif-argent et dans le même vaisseau deux autres fois, et il se trouva toujours que le vif-

argent des deux tuyaux étoit à même niveau et en la même hauteur que la première, fois.

Cela fait, j'arrêtai à demeure l'un de ces deux tuyaux sur son vaisseau en expérience continuelle : je marquai au verre la hauteur du vif-argent, et, ayant laissé ce tuyau en sa même place, je priai le R. P. Chastin, l'un des religieux de la maison, homme aussi pieux que capable, et qui raisonne très-bien en ces matières, de prendre la peine d'y observer, de moment en moment, pendant toute la journée, s'il y arriveroit du changement. Et avec l'autre tuyau, et une partie de ce même vif-argent, je fus, avec tous ces messieurs, au haut du Puy de Dôme, élevé au-dessus des Minimes d'environ cinq cents toises, où, ayant fait les mêmes expériences de la même façon que je les avois faites aux Minimes, il se trouva qu'il ne resta plus dans ce tuyau que la hauteur de vingt-trois pouces deux lignes de vif-argent; au lieu qu'il s'en étoit trouvé aux Minimes, dans ce même tuyai* la hauteur de vingt-six pouces trois lignes et demie, et qu'ainsi, entre les hauteurs du vif-argent de ces deux expériences, il y eut trois pouces une ligne et demie de différence : ce qui nous ravit tous d'admiration et d'étonnement, et nous surprit de telle sorte, que, pour notre satisfaction propre, nous voulûmes la répéter. C'est pourquoi je la fis encore cinq autres fois trèsexactement en divers endroits du sommet de la montagne, tantôt à couvert dans la petite chapelle qui y est, tantôt à découvert, tantôt à l'abri, tantôt au vent, tantôt en beau temps, tantôt pendant la pluie et les brouillards qui venoient nous y voir parfois, ayant à chaque fois purgé très-soigneusement d'air le tuyau; et il s'est toujours trouvé à toutes ces expériences la même hauteur de vif-argent de vingt-trois pouces deux lignes, qui font les trois pouces une ligne et demie de différence d'avec les vingt-six pouces trois lignes et demie qui s'étoient trouvés aux Minimes ; ce qui nous satisfit pleinement.

Après, en descendant la montagne, je refis en chemin la même expérience, toujours avec le même tuyau, le même vif-argent et le même vaisseau, en un lieu appelé Lafon de V Arbre, beaucoup au-dessus des Minimes, mais beaucoup plus au-dessous du sommet de la montagne; et là je trouvai que la hauteur du vif-argent resté dans le tuyau étoit de vingt-cinq pouces. Je la refis une seconde fois en ce même lieu, et M. Mosnier, un des ci-devant nommés, eut la curiosité de la faire lui-même : il la lit donc aussi en ce même lieu, et il se trouva toujours la même hauteur de vingt-cinq pouces, qui est moindre que celle qui s'étoit trouvée aux Minimes, d'un pouce trois lignes et demie, et plus grande que celle que nous venions de trouver au haut du Puy de Dôme d'un pouce dix lignes, ce qui n'augmenta pas peu notre satisfaction, voyant la hauteur du vif-argent se diminuer suivant la hauteur des lieux.

Enfin étant revenu aux Minimes, j'y trouvai le vaisseau que j'avois laissé en expérience continuelle, en la même hauteur où je l'avois laissé, de vingt-six pouces trois lignes et demie, à laquelle hauteur le R. P. Chastin, qui y étoit demeuré pour l'observation, nous rapporta n'être arrivé aucun changement pendant toute la journée, quoique le temps eût été fort inconstant, tantôt serein, tantôt pluvieux, tantôt plein de brouillards, et tantôt venteux.

J'y refis l'expérience avec le tuyau que j'avois porté au Puy de Dôme, et dans le vaisseau où était le tuyau en expérience continuelle ; je trouvai que le vif-argent étoit en même niveau dans ces deux tuyaux, et à la même hauteur de vingt-six pouces

rois lignes et demie, comme il s'étoit trouvé le matin dans ce même tuyau, et

omme il étoit demeuré durant tout le jour dans le tuyau en expérience continuelle.

Je la répétai encore pour la dernière fois, non-seulement dans le même tuyau où

je l'avois faite sur le Puy de Dôme, mais encore avec le même vif-argent et dans le

même vaisseau que j'y avois porté, et je trouvai toujours le vif- argent à la même

hauteur de vingt-six pouces trois lignes et demie, qui s'y étoit trouvée le matin : ce qui acheva de nous confirmer dans la certitude de l'expérience.

Le lendemain, le T. R. P. de La Mare, prêtre de l'Oratoire et théologal de l'église cathédrale, qui avoit été présent à ce qui s'étoit passé le matin du jour précédent dans le jardin des Minimes, et à qui j'avois rapporté ce qui étoit arrivé au Puy de Dôme, me proposa de faire la même expérience au pied et sur le haut de la plus haute des tours Notre-Dame de Clermont pour éprouver s'il y arriveroit de la différence. Pour satisfaire à la curiosité d'un homme de si grand mérite, et qui a donné à toute la France des preuves de sa capacité, je fis le même jour l'expérience ordinaire du vide, en une maison particulière qui est au plus haut lieu de la ville, élevée par-dessus le jardin des Minimes de six ou sept toises, et à niveau du pied de la tour : nous y trouvâmes le vif-argent à la hauteur d'environ vingt-six pouces trois lignes, qui est moindre que celle qui s'étoit trouvée aux Minimes d'environ demi-ligne.

Ensuite je la fis sur le haut de la même tour, élevé par-dessus son pied de vingt toises, et par-dessus le jardin des Minimes d'environ vingt-six ou vingt-sept toises; j'y trouvai le vif-argent à la hauteur d'environ vingt-six pouces une ligne, qui est moindre que celle qui s'étoit trouvée au pied de la tour d'environ deux lignes, et que celle qui s'étoit trouvée aux Minimes d'environ deux lignes et demie.

De sorte que, pour reprendre et comparer ensemble les différentes élévations des lieux où les expériences ont été faites, avec les diverses hauteurs du vif-argent qui est resté dans les tuyaux, il se trouve :

Qu'en l'expérience faite au plus bas lieu, le vif-argent restoit à la hauteur de vingt-six pouces trois lignes et demie.

En celle qui a été faite en un lieu élevé au-dessus du plus bas d'environ sept toises, le vif-argent est resté à la hauteur de vingt-six pouces trois lignes.

En celle qui a été faite en un lieu élevé au-dessus du plus bas d'environ vingt-sept toises, le vif-argent s'est trouvé à la hauteur de vingt-six pouces une ligne.

En celle qui a été faite en un lieu élevé au-dessus du plus bas d'environ cent cinquante toises, le vif-argent s'est trouvé à la hauteur de vingt-cinq pouces.

En celle qui a été faite en un lieu élevé au-dessus du plus bas d'environ cinq cents toises, le vif-argent s'est trouvé à la hauteur de vingt-trois pouces deux lignes.

Et partant il se trouve qu'environ sept toises d'élévation donnent de différence en la hauteur du vif-argent une demi-ligne.

Environ vingt-sept toises, deux lignes et demie.

Environ cent cinquante toises, quinze lignes et demie, qui font un pouce trois lignes et demie.

. Et environ cinq cents toises, trente-sept lignes et demie, qui font trois pouces une ligne et demie.

Voilà, au vrai, tout ce qui s'est passé en cette expérience, dont tous ces messieurs qui y ont assisté vous signeront la relation quand vous le désirerez.

Ainsi que Pascal l'avait prévu, la colonne mereurielle du baromètre s'éleva donc à des hauteurs différentes, selon que l'altitude de l'observation était elle-même plus ou moins considérable. Ce grand physicien en conçut une grande joie, et il s'empressa de répéter l'expérience, a Paris, au haut et au bas de la tour Saint-Jacqucs-de-la-Bouchcrie. Il écrivit, à la suite de ce nouvel examen : « De cette expérience se tirent beaucoup de conséquences, comme : le moyen de connaître si deux lieux

sont au même niveau, c'est-à-dire également distants du centre de la terre, ou lequel des deux est le plus élevé... »

II n'est donc pas douteux que la pensée d'appliquer le baromètre à la mesure des hauteurs et la première expérience qui en fut pratiquée appartiennent absolument à Pascal. Quelque simple et naturelle que nous paraisse aujourd'hui l'idée de cette application du nouvel instrument, l'émotion qu'elle produisit à son époque doit nous faire comprendre combien les esprits y étaient alors peu préparés. Pascal nous le dit lui-même dans le passage de son écrit que nous avons déjà cité : « .... S'il arrive que la hauteur du vif-argent soit moindre au haut qu'au bas de la montagne (j'ai beaucoup de raisons pour le croire, quoique tous ceux qui ont médité sur celte matière soient contraires à ce sentiment). » Ainsi, c'était bien une inspiration personnelle, devançant les croyances de son temps, même quatre ans après l'expérience de Torricelli.

Nous ne saurions, du reste, perdre l'occasion qui nous est ici offerte de rappeler une objection qui fut adressée à Pascal par le Père jésuite Noël, dans une lettre confuse en son ensemble, mais dont la conclusion est bien remarquable. Portant la pensée sur l'espace qui reste libre à la partie supérieure du baromètre, le contradicteur revient à l'idée de l'horreur du vide et prétend qu'un espace ne se vide jamais d'une manière absolue. « La lumière, dit-il, ou plutôt l'illumination, est un mouvement luminaire des rayons composés des corps lucides qui remplissent les corps transparents, et ne sont mus luminairement que par d'autres corps lucides.... Or, cette illumination se trouve dans l'intervalle abandonné du vif-argent; il est donc nécessaire que cet intervalle soit un corps transparent. En effet, c'en est ifh, puisqu'il est un air raréfié *. »

Ne dirait-on pas que, sauf la confusion du langage, c'est là un raisonnement fait à notre époque? Car nous professons, à notre tour, l'horreur du vide, ainsi que l'atteste notre croyance en cet êther, à l'aide duquel nous imaginons les ondes lumineuses qui nous éclairent, au milieu duquel aussi nous faisons graviter, dans une éternelle solidarité, tous les mondes de l'Univers.

Quoi qu'il en soit, il est bien démontré que Pascal a tout le mérite de l'application du baromètre à la mesure des hauteurs2. Ce progrès se lie si étroitement au sujet que nous traitons dans ce livre que nous ne saurions poursuivre notre tâche sans en faire les honneurs au savant illustre qui nous a dotés de ce bienfait. Les travaux de Pascal sur la pression barométrique ont donc, indubitablement, précédé les expériences de Magdebourg, que l'histoire des sciences a placées dans l'année 1650. Pour

J. Loc. cit., t. III, p. II.

2. Voir la note n" 1, à la fin du livre, au sujet des procédés modernes de cette application.

être juste, néanmoins, nous nous empresserons d'avouer que, si les travaux de ses deux devanciers enlèvent à Otto de Guéricke le mérite de la première initiative, le physicien célèbre de Magdcbourg n'en a pas moins l'honneur d'avoir démontré le poids de l'air par l'unique méthode susceptible de mettre fin à toutes les objections et de dissiper tous les doutes. Que fit-il en effet? Il prit un ballon de verre d'une capacité connue, le pesa bien exactement sur le plateau d'une balance et, par une ouverture munie d'un robinet, il le vissa à l'extrémité d'une pompe aspirante fabriquée avec le plus grand soin. Le jeu d'un piston faisant le vide retira la plus grande partie de l'air du ballon. Après cette aspiration, l'appareil, bien fermé par le robinet dont il était muni, fut placé de nouveau sur le plateau de la balance. Cette seconde pesée donna un résultat différent de la première et prouva, par cela môme, que l'air qu'on avait extrait devait se représenter par le poids dont l'appareil se trouvait actuellement diminué.

Pour se confirmer dans cette conviction, on ouvrit le robinet du ballon pendant qu'il était sur la balance. L'air s'y précipita en sifflant et rétablit l'équilibre de la première pesée. Cette démonstration directe, celle qui devait venir le plus naturellement à l'esprit, dès l'instant que les pompes aspirantes étaient connues et la matérialité de l'air soupçonnée, ne fut cependant mise au jour que sept ans après l'expérience de Torricelli. Le temps ne manqua donc pas à Otto de Guéricke pour appliquer ses pensées aux leçons données parle baromètre et pour faire son profit des déductions que Pascal sut y puiser. Il put ainsi arriver à se convaincre que le mercure en descendant dans le tube, d'abord plein, faisait le vide à sa partie supérieure, absolument comme un piston, et que le môme résultat pourrait se produire par une pompe bien faite, mise en action sur un récipient approprié. Le vrai mérite d'Otto de Guéricke consista donc à imiter, par un artifice ingénieux, ce que le baromètre pratiquait d'une manière naturelle. Il a des droits à notre éternelle reconnaissance pour nous avoir légué l'instrument qui devait lui garantir cette judicieuse imitation.

De sorte que ce grand fait du poids de l'air atmosphérique, si simple aujourd'hui pour nous tous, n'a pu parvenir à une démonstration décisive que par le concours d'un grand nombre d'intelligences d'élite. Il a fallu les illusions expérimentales d'Arisfote et les preuves qu'Épicure tirait de l'observation ; le génie d'Archimède ramenant au vrai les vices de l'expérience d'Aristote; l'esprit pénétrant de Galilée entrevoyant la cause de l'ascension de l'eau dans les pompes aspirantes ; l'ingénieuse invention de Torricelli démontrant la vérité des conceptions de son illustre maître ; la puissance de génie du célèbre Pascal appliquant le nouvel instrument à la mesure des hauteurs ; Otto de Guéricke enfin, le

dernier de lous, mais le juge suprême et désormais sans conteste de cette question si longtemps débattue. En somme : vingt siècles employés à la démonstration d'une vérité qui frappe aujourd'hui notre esprit avec toute la clarté d'une vulgaire évidence.

Mais, enfin, après tant de doutes, nous fûmes en possession définitive de la réalité ; la balance d'Otto de Guéricke démontra qu'un litre d'air pèse un gramme vingt-neuf centigrammes. L'expérience de Torricelli nous permit d'ailleurs d'affirmer que, si par la pensée nous imaginions une colonne d'air isolée du reste de l'atmosphère, elle aurait le poids d'une colonne de mercure ayant même base et une hauteur de soixanteseize centimètres. Comme, au surplus, une pareille hauteur de mercure pèserait mille trente-trois grammes sur une surface d'un .centimètre carré, nous avons pu constater que l'atmosphère, appréciée au niveau des mers, exerce cette même pression pour une surface identique. Cette affirmation, d'une justesse irrécusable, permit à Pascal d'exercer son amour du calcul jusqu'à déterminer très-approximativement le poids total de l'atmosphère, ce qui est, en effet, très-praticable en s'appuyant sur les bases que nous venons d'expliquer. Le célèbre physicien de Clermont put arriver, de la sorte, à établir que le poids entier de la masse d'air qui entoure la terre est de 8,283,889,440,000,000,000 de livres ; «c'està-dire : huit millions de millions de millions deux cent quatre-vingt-trois mille huit cent quatre-vingt-neuf millions de millions quatre cent quarante mille millions de livres ' . »

Nous resterons davantage dans les limites d'une appréciation mathématique en disant que l'air atmosphérique fait une pression de dix mille trois cent trente kilogrammes sur un mètre carré de surface, dans toutes les localités où le baromètre marque une hauteur de sept cent soixante millimètres.