CHAPITRE VIII

On lit dans une lettre de Descartes au Père Mersenne^ datée de 1638 : « Si vous voulez concevoir que Dieu 6te tout Vair qui est dans une chambre, sans remettre aucun autre corps à sa place, il faut par même moyen que vous conceviez que les murailles de cette chambre se viennent joindre ; ou il y aura contradiction en votre pensée. Car tout de même qu'on ne saurait imaginer qu'il anéantisse les montagnes et que, nonobstant cela, il y laisse toutes les vallées ; ainsi ne peut-on penser qu'il ôte toute sorte de corps et que nonobstant il laisse de l'espace. A cause que l'idée que nous avons du corps ou de la matière en général est comprise en celle que nous avons de l'espace, à savoir que c'est une chose qui est large, longue et profonde ; ainsi que l'idée d'une montagne est comprise en celle d'une vallée. »

Ces idées, il les reprend, il les développe et les appuie de nouvelles considérations philosophiques dans ses Principes de philosophie parus en 1644. C'est même à ce propos qu'il édifie sa distinction fameuse des qualités premières et secondes des corps dont nous ne disons rien de plus qu'à savoir : elle est radicalement en contradiction avec les faits. Ce qui résultera de la suite de cette étude.

Pour le moment, nous ne retiendrons du passage cité que l'affirmation qu'il n'y a pas de vide, que la matière occupe tout l'espace.

« Pour ce qui est du vide, au sens où les philosophes prennent ce mot, à savoir pour un espace où il n'y a point de substance, il est évident qu'il n'y a point d'espace en l'univers qui soit tel. »

Nous n'irons pas plus loin sans mieux poser la question. Jamais un savant ne discutera une proposition aussi générale: il refusera le débat tant qu'on n'aura pas précisé ce qu'on veut bien entendre par substance; tant qu'on n'aura pas indiqué Texpérience par laquelle la quantité de la substance sera mesurée. Il ne suffira pas de lui dire que par substance on entend ce qui est en soi et est conçu par soi, ou telle autre proposition de même nature; il demandera si la substance se pèse ou se mesure ; comment elle se pèse et comment elle se mesure. C'est à cause de cette absence de définition expérimentale de la matière que les travaux de Pascal, parfaits en tant qu'étude des conditions dans lesquelles s'exerce la pression dans les fluides, ne prouvent rien sur la question môme du vide.

Or, Descartes, qui est admirable savant autant que profond philosophe, ne manque pas à celte obligation imposée à tous ceux qui veulent être discutés par la science positive. On lit au paragraphe 22 de la deuxième partie des Principes de la philosophie : « Enfin, il n'est pas malaisé d'inférer de tout ceci que la terre et les cieux sont faits d'une même matière et que, quand même il y aurait une infinité de mondes, ils ne seraient faits que de cette matière ; d'où il suit qu'il ne peut y en avoir plusieurs, à cause que nous concevons manifestement que la matière, dont la nature consiste en cela seul qu'elle est une chose

étendue, occupe maintenant tous les espaces imaginables où ces autres mondes pourraient être et que nous ne saurions découvrir en nous Tidée d'une autre matière. »

Le problème est donc posé d'une manière très nette. Est-il vrai, oui ou non, que tous les espaces imaginables soient remplis d'une matière unique, identique à celle dont sont formés les corps matériels terrestres ?

Ce problème a perdu aujourd'hui de son intérêt; mais il conserve une importance historique énorme : sa solution a exigé deux siècles d'efforts, et il s'y rattache de si graves et si importantes discussions qu'il mérite une attention toute particulière.

Pour que des corps remplissent tout l'espace sans laisser d'interstices, il faut que leurs surfaces satisfassent à des conditions géométriques. Voici comment Descartes résout cette difficulté : « Je suppose premièrement que l'eau, la terre, l'air et tous les autres tels corps qui nous environnent sont composés de plu8ieui*s petites parties de diverses figures et grosseurs, qui ne sont jamais si bien arrangées, ni si justement jointes ensemble, qu'il ne reste plusieurs intervalles autour d'elles et que ces intervalles ne sont pas vides, mais remplis de cette matière subtile, par l'entremise de laquelle j'ai dit ci-dessus que se communiquait l'action de la lumière. »

Il est maintenant facile d'expliquer à la fois ce qu'on appelle raréfaction ou condensation d'un corps et aussi en quoi les corps diffèrent les uns des autres.

« Toutes les fois qu'un corps est raréfié, dit Descartes, nous devons penser qu'il y a plusieurs intervalles entre ses parties, lesquels sont remplis de quelque autre corps^ et que, lorsqu'il est condensé, ses mêmes parties sont plus proches les unes des autres qu'elles n'étaient, soit qu'on

ait rendu les intervalles qui étaient entre elles plus

petits, ou qu'on les ait entièrement ôtés, auquel cas on

ne saurait concevoir qu'un corps puisse être davantage

condensé. Toutefois il ne laisse pas d'avoir pris tout autant

d'extension que lorsque ces mêmes parties, étant éloignées

les. unes des autres, embrassaient un plus grand espace. »

Entin^ las corps ne diffèrent entre eux que par la forme

des parties qui les composeat^ et on lit dans les Météores :

« Puis, en particulier, je suppose que lés petites parties

dont l'eau est composée sont longues, unie? ei {^Lisantes,

ainsi que de petites anguilles, qui, quoiqu'elles se joignent

et s'entrelacent, ne se nouent ni ne s'accrochent jamais;

et au contraire que presque toutes celles, tant de la terre

que même de Tair et de la plupart des autres corps, ont

des figures fort irrégulières et inégales, en sorte qu'elles

ne peuvent être si peu entrelacées qu'elles ne s'accrochent

et se lient les unes aux autres, ainsi que font les diverses

branches des arbrisseaux, etc. ; elles composent alors les

corps durs. Au lieu que, si elles sont simplement posées

l'une sur l'autre sans être que fort peu ou point du tout

entrelacées et qu'elles soient avec cela si petites qu'elles

puissent être mues et séparées par l'agitation de la matière

subtile qui les environne, elles doivent occuper beaucoup plus d'espace et composer des corps liquides fort rares et

fort légers, comme des huiles ou de l'air. »

Voici qui est admirablement clair, et c'est un bonheur d'avoir k discuter un pareil système ; il n'y a pas d'ambiguïté ni d'échappatoire possibles.

Et tout d'abord, de quelque façon que Descartes veuille expliquer la pesanteur, il est clair que la pesanteur des corps dans son système n'a pas toujours même rapport avec la matière. Car, la matière étant partout et identique

à elle-Diëme, il n'y aurait pas de raison pour que certains corps paraissent plus ou moins pesants que d'autres. Et, avec sa bonne foi ordinaire, Descartes ne manque pas <le le faire remarquer. On lit au paragraphe 25 de la quatrième partie des Principes : « Et il se peut faire que, j)ien que, par exemple, une masse d'or soit vingt fois plus pesante qu'une quantité d'eau de même grosseur, èDe ne contienne pas néanmoins vingt fois ^u de matière, mais quatre ou cinq fois seulemeiit. '> Nous reviendrons, d'ailleurs, sur l'explicatk» qu'il donne de cette pesanteur.

Ainsi il n'y a pas entre la pesanteur et la quantité de matière un rapport constant, d'où l'on conclut nécessairement et avec Descartes que la pesanteur dépend non seulement de la forme des parties, mais encore <lu degré d'agitation et de la nature des matières subtiles qu'il imagine entre les' parties des corps. D'où il résulte nécessairement que le même corps pourrait, en changeant de forme, être graduellement changé en un corps <le même constitution que ceux qui pèsent moins que lui à raison de leur quantité de matière. Le poids d'un 4;orps ne serait pas en un même lieu une constante absolue, et, puisque la plus grande modification que nous puissions imaginer dans l'état physique d'un corps est son passage de l'état solide à l'état gazeux, il doit y avoir <;hangement de poids dans cette transformation. Gomme les modifications chimiques sont plus profondes encore puisqu'elles doivent faire varier, suivant toute apparence, la structure des dernières parties des corps, la somme des poids des corps que l'on combine ne doit pas être nécessairement égale à la somme des poids des corps résultant de la réaction. Enfin, comme par la friction des parties -des corps il doit, suivant Descartes lui-même, résulter

des raclures qui sont de plus en plus semblables à la matière subtile, le poids des corps doit spontanément varier.

Il semblerait que Texpérience dût trancher la question dès qu'elle fut posée : ce serait une grande erreur de le croire; sous son apparence de simplicité, ce problème expérimental n'a été résolu qu'il y a à peine cent ans par Lavoisier, et, pour ne pas amener de la confusion, contentons-nous pour le moment d'annoncer que la solution est entièrement contraire à l'opinion de Descarfes ; nous y reviendrons plus loin.

Voici une autre conséquence qui se déduit nécessairement des principes de Descartes. « Quand je conçois, ditil, qu'un corps se meut dans un milieu qui ne l'empêche point du tout, c'est que je suppose que toutes les parties du corps liquide qui l'environne sont disposées à se mouvoir justement aussi vite que lui et non plus, tant en lui cédant leur place qu'en rentrant en celle qu'il quitte; et ainsi il n'y a point de liqueurs qui ne soient telles qu'elles n'empêchent point certains mouvements. Mais, pour imaginer une matière qui n'empêche aucun des divers mouvements de quelques corps, il faut feindre que Dieu ou un ange agite plus ou moins ses parties, à mesure que ce corps qu'elles environnent se meut plus ou moins vite. »

Ainsi Descartes lui-même avoue qu'on ne saurait imaginer un mouvement qui ne soit pas empêché de quelque manière. Poussant son idée aussi loin que possible, il niait que, dans un espace vide d'air, les corps descendissent d'un mouvement uniformément accéléré.

Or, l'expérience montre et il n'a jamais été nié que certains milieux n'opposent au mouvement des corps qu'une résistance extrêmement petite. Le problème à résoudre

est donc le suivant : Peut-on imaginer un espace complètement plein de matière et n'opposant qu'une résistance insensible? Problème extrêmement intéressant et sur lequel il est incroyable ce qu'on a dit de choses erronées .

Que nous apprend la science moderne sur la résistance des milieux fluides ?

Elle commence par définir ce qu'on appelle frottement intérieur.

Fio. 31.

Lorsque deux corps solides frottent l'un contre l'autre, il faut, pour que leur mouvement continue indéfiniment, faire agir une force constante. Tandis que, s'il n'existe pas de frottement, une force constante produit un mouvement accéléré et une force nulle un mouvement uniforme ; dès qu'il y a frottement, le mouvement cesse si une force n'équilibre pas à chaque instant la force inverse du frottement. Pour les solides le frottement est indépendant de la vitesse. Soit un corps M [fig. 31) se déplaçant sur un plan horizontal ÂB avec frottement et tiré par un poids P

THiORIBS DE LA HiCANIQUE. 12

égal à la force de frottement. Quelle que soit la vitesse initiale qu'on lui imprime, il la garde et son mouvement est uniforme.

Il n'en est pas de même pour les liquides ; la force de frottement varie avec la vitesse et nous la pouvons considérer comme proportionnelle à cette vitesse; c est-à-dire que, si deux couches liquides sont au contact et animées de vitesses différentes, il est nécessaire, pour les maintenir dans cet état, de faire agir une force d'autant plus grande que la différence des vitesses est plus grande.

Pour nous faire une idée de ces phénomènes, considérons un disque circulaire AB(fig. 32), horizontal et tournant dans son plan autour de Taxe vertical CD. Il est supposé mouillé

par le liquide. Si le frottement n'existait pas entre les diverses couches d'un liquide, immédiatement au-dessus de la couche liquide très mince adhérente au disque, le liquide serait en repos: il n'en est pas ainsi. Cette couche adhérente frotte sur les parties voisines, les entraîne et le mouvement se transmet de proche en proche. Il résulte du frottement un travail résistant, car le point d'application des forces de frottement se déplace. Remarquons que ce frottement intérieur est tout à fait distinct de la cohésion ou de la ténacité; il existe même dans les gaz où certes on ne peut plus parler de cohésion ou de ténacité, puisque, loin d'opposer la moindre force à une séparation, ils tendent toujours à occuper le plus grand volume possible.

C'est le lieu de rappeler ce que nous voulons démontrer contre Descartes, à savoir que l'univers n'est pas plein

Fio. 32.

d'une matière unique, identique à celle qui forme les corps terrestres et dont la propriété fondamentale est d'avoir de la masse, c'est-à-dire de ne pas pouvoir être mue sans l'action d'une certaine force et par conséquent sans la dépense d'un certain travail.

Tout d'abord, si nous supposons que le milieu plein de Descartes a un coefficient de frottement intérieur notable, il est clair que les mouvements des astres s'arrêteront au bout d'un temps très court; car, la masse totale du monde étant infiniment grande par rapport à celle des astres, et le mouvement devant peu à peu s'égaliser, se transmettre de proche en proche, les astres doivent s'arrêter rapidement, comme le disque AB dans l'expérience dont nous avons parlé.

Descartes objecterait que, dans son système de tourbillons, la matière qui entoure les astres les entraîne et possède la même vitesse qu'eux. On répliquerait victorieusement en reportant aux tourbillons eux-mêmes ce qu'on disait des astres : ce sont ces mouvements tourbillonnaires distincts qui doivent rapidement s'égaliser, se fondre en un seul tourbillon.

Pour faire à Descartes les plus extrêmes concessions, nous admettons que les parties du milieu sont suffisamment glissantes pour que le coefficient de frottement soit nul, c'est-À-dîre qu'une sorte de tube peut contenir la matière en mouvement sans que ce mouvement se communique aux parties environnantes. Soit alors un corps qui se déplace dans un tel milieu ; la matière qui se trouve en avant de ce corps et qui doit passer derrière pour remplir le vide qui se formerait doit être animée d'un certain mouvement. Si le corps se déplace rectilignement et d'une manière uniforme, nous pouvons admettre

à la rigueur que, s'il doit mettre en branle les masses qui sont devant lui, en passant derrière elles lui restituent toute l'énergie qu'elles lui ont empruntée. Mais il est clair qu'une pareille compensation n'aura plus lieu si le mouvement est courbe. De plus, si ce mouvement est accéléré ou relardé, la quantité de matière mue et sa vitesse doivent varier nécessairement. Il résulte de là que, si à la rigueur on peut imaginer dans un milieu où le frottement est nul une résistance très faible pour un mouvement rectiligne et uniforme, ce n'est plus possible pour un mouvement non rectiligne et non uniforme, tant qu'on suppose que la matière est identique en tous les points de l'espace et par conséquent possède la même masse.

La forme des parties de la matière n'est pas à invoquer, puisque nous avons admis tout ce qu'il était possible sous ce rapport, en posant égal à le coefficient de frottement. Le raisonnement vaut a fortiori^ si ce coefficient n'est pas nul, puisqu'à mesure que nous le supposerons plus grand, la quantité de matière qui est entraînée par le mouvement du corps augmente et que, par conséquent, les effets de la courbure de la trajectoire ou des variations de la vitesse se font de plus en plus sentir.

Or les astres décrivent des courbes qui ne sont pas des droites, et avec un mouvement qui n'est pas uniforme ; donc, si la matière était unique et possédait par unité de volume une masse égale à celle des corps pesants, il y aurait une résistance au mouvement des astres, et par conséquent peu à peu diminution dans leurs vitesses et changement dans leurs trajectoires : phénomènes qui ne se produisent pas.

Ainsi l'hypothèse de Descartes est contradictoire avec la loi de Newton qui dit que la matière est mesurée par

la masse, et que la masse est proportiomielle au poids. D'abord, parce qu'il résulte de la loi de Newton que, la masse d'un corps étant invariable, le poids aussi est invariable, tandis qu'il découle des principes de Descartes que le poids peut varier; ensuite, parce qu'on ne saurait imaginer le mouvement d'un corps dans un milieu plein sans une déperdition de travail ou une résistance, tandis que Descartes admet des milieux pleins sans une résistance nécessaire; enfin, parce que, même en supposant que la déperdition est compensée par un gain, le milieu extérieur, à supposer nul son frottement intérieur, a par le seul fait de sa masse une influence sur le mouvement des corps qui se meuvent dans lui, tandis que tout se passe comme si cette action n'a pas lieu. Nous avons vu combien le système de Newton est probable ; nous n'hésiterons pas à lui donner gain de cause contre celui de Descartes.

Nous avons résolu le problème du vide, quand, dans la proposition « qu'il n'y a point d'espace où il n'y ait point de substance », le mot substance est pris au sens de Descartes. Mais le problème est bien différent si nous ne nous astreignons pas à n'admettre qu'une seule espèce de matière et nous sommes amenés à répondre à ces nouvelles questions : Existe-t-il des matières impondérables et sans masse? Gomment faut-il envisager leur rôle au cas où elles existeraient?

Disons d'abord que, s'il existe des matières impondérables, notre argumentation contre le plein absolu s'ef-

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fondre. Rien n'est plus facile que d expliquer pourquoi les corps diffèrent de poids, même dans l'hypothèse du plein. « Quant au vif-argent, dit Leibnitz dans une réponse à Clarke, il contient à la vérité environ quatorze fois plus de matière pesante que Teau, dans un pareil volume; mais il ne s'ensuit pas qu'il contienne quatorze fois plus de matière absolument. Au contraire, Teau en contient autant, mais^ prenant ensemble tant sa propre matière, qui est pesante, qu'une matière étrangère non pesante, qui passe à travers ses ipores. Car tant le vif-argent que l'eau sont des masses de matière pesante percées à jour, & travers lesquelles passent beaucoup de matières non pesantes. Car c'est une étrange fiction que défaire toute la matière pesante. » Et, quant à notre troisième argument sur la résistance opposée au passage des corps, il n'a évidemment plus aucun sens dans un milieu qui n'a pas de masse, ou une masse infiniment petite, c'est-à-dire un miliei)^ pour remuer les parties duquel avec des vitesses comparables aux mouvements des astres, il faut une force très petite. Il nous suffit donc d'admettre que le coefficient de frottement intérieur est nul dans un pareil milieu.

Mais la question doit être traitée par Texpérience, et, comme nous Talions voir, du temps de Newton et de Leibnitz on était loin de la vérité.

Si une matière pouvait être considérée comme impondérable, c'est bien celle du feu ou de la chaleur. Or, on lit dans le Traité de physique^ alors célèbre, de Musschenbrock, traduit en 1752, au chapitre qui concerne le feu : « Le feu qui s'introduit en grande quantité dans les corps, s'y arrête aussi et augmente leur poids; c'est pourquoi il doit être pesant de même que tous les autres corps. Je vais confirmer cela par quelques expériences, et

on pourra en trouver beaucoup d'autres sur ce même sujet dans les ouvrages de MM. Duclos, Boyie, Homberg et autres. Deux onces de limaille de plomb ayant été renfermées dans une retorte de verre et exposées pendant une heure et demie à la flamme du soufre allumé, on trouva que bd plus grande partie de cette limaille s'était convertie en chaux. Lorsque tout cela se fut refroidi et qu'on l'eut pesé de nouveau, on trouva qu'il pesait quatre grains et demi plus qu'auparavant. Le feu dont on se servit pour des expériences analogues avec le cuivre et le vif-argent était de trois sortes différentes, de soufre, de charbon et d'esprit-de-vin ; il ne laissa pas de produire le même effet. On pourrait soupçonner ici que quelques-unes des particules qui servent de nourriture au feu se seraient peut-être introduites à travers les pores du verre et que, s'étant réunies avec les métaux, elles auraient augmenté leur poids, sans qu'il y fût justement resté des particules du feu; mais il ne sera pas difficile de lever ce doute, en se servant des rayons du soleil.

Los métaux dans ces expériences sont convertis en chaux, laquelle peut envelopper et renfermer une grande quantité de feu. Cependant on ne doit pas être surpris qu'une petite quantité de feu, contenue dans un corps, ne devienne pas sensible par Taugmentation de son poids, etc. » Suit une grande discussion sur les propriétés que doivent posséder les atomes du feu ; ils sont très subtiles, solides, lisses et pesants.

Passons à la lumière; notre physicien se demande si le feu et la lumière forment deux corps différents, ou si leur différence vient seulement de la grandeur de leurs parties. Puis, si les corps terrestres en se divisant peuvent se changer en lumière, qui serait alors d*une matière iden-

tique aux corps pesants, mais plus rare. Musschenbrock fait même un calcul pour se rendre compte de Tordre de grandeur de cette pesanteur de la lumière.

Par ces exemples on voit qu'aux environs de 1750 on était infiniment loin de se douter qu'il pût exister des corps d'une nature différente de celle des corps terrestres.

Lavoisier jeta une vive clarté sur la question. C'est une vraie joie de lire ses mémoires, tant ils sont bien écrits, clairs, concluants. Celui qui traite de la pesanteur du calorique est daté de 1783 ; il y est démontré que le calorique n'a (d^paâvçesanteur appréciable.

« Si, d'une part, dit Lavoisier, on admet que le calorique a une pesanteur appréciable et sensible ; si, d'une autre part, on est forcé de convenir qu'une partie s'échappe à travers les pores des vaisseaux, pendant la combustion, il s'ensuivra, par une conséquence nécessaire, qu'en opérant une combustion de soufre ou de phosphore dans des vaisseaux hermétiquement scellés on doit observer une diminution de poids, à mesure que le calorique se dégage et se met en équilibre avec les corps environnants ; cependant le contraire arrive, et voici comment je m'en suis assuré. »

Lavoisier expose alors une expérience faite avec six grains ou environ 3 décigrammes de phosphore ; puis, il continue ses remarques : « Quoique, d'après cette expérience, il parût suffisamment prouvé que la chaleur n'a pas de pesanteur sensible, j'ai bien conçu que, pour avoir un résultat satisfaisant, il serait important d'opérer sur des quantités plus considérables. » Il expose les raisons qui lui ont fait délaisser l'essai avec le phosphore, et, remarquant qu'une livre d'eau pour se fondre exige la chaleur que dégagent en brûlant quatre-vingt-douze grains

de phosphore, il conclut « que, si la chaleur a une pesanteur appréciable, en enfermant une livre d'eau dans un vaisseau de verre scellé hermétiquement, et en le faisant geler, on doit obtenir une diminution de poids égale à celle qu'on aurait trouvée en faisant brûler quatre-vingtdouze grains de phosphore ». Il enferme donc une livre d'eau dans un matras, la pèse, la fait geler, la repèse et ne trouve pas la plus légère différence de poids. Il a d'ailleurs pris toutes les précautions possibles ; l'expérience a été faite par un temps froid, à une température voisine de 0% de sorte que la température du ballon avant et après la congélation soit sensiblement la même. Sa balance est précise à un dixième de grain, soit 5 milligrammes ; il peut affirmer que le calorique nécessaire pour fondre une livre d'eau, soit 489 grammes, pèse moins de 5 milligrammes.

Or, ce calorique est très considérable : donc, conclut-il, le calorique peut être considéré comme n'ayant pas de pesanteur sensible dans les expériences de chiniie.

A quoi doit-on donc attribuer l'accroissement de poids des corps qui brûlent, ou des métaux qui se transforment en chaux ? Simplement à la fixation d'un des airs constituant l'air vital, à ce gaz que, dès 1772, il a reconnu et appelé principe oxygène.

C'est par ces remarquables travaux que Lavoisier a implicitement mis hors de doute ce principe dont nous avons promis la démonstration, à savoir que le poids des corps matériels est immuable. Lavoisier a montré qu'àTa condition de se mettre en garde contre l'absorption, ou la déperdition d'un autre corps matériel et pondérable, celte loi se vérifie rigoureusement dans tous les cas.

Il semblait donc nettement démontré à la fin du siècle dernier qu'il existait des impondérables et que la chaleur

était un fluide de cette espèce. Il résultait nécessairement que la quantité de la chaleur dût demeurer invariable, puisqu'il est admis comme principe indiscutable qu*une des propriétés de la matière est de demeurer constante en grandeur.

D'ailleurs, cette conclusion était très naturelle. Gomme le fait remarquer M. Hirn, lorsque nous voyons im corps qui s'échauffe ou qui se refroidit, Tidée la plus simple est d'admettre que ce corps gagne ou perd quelque chose de matériel qui lui donne ou lui fait perdre ses qualités de chaud ou de froid. Il en est de même d'un corps qu'on rend lumineux, qu'on électrise, qu'on aimante. L'expérience ne tarde pas à apprendre, que, si matière il y. a en plus ou moins dans un corps chaud ou froid, électrise ou non, lumineux ou non, cette matière est du moins en quantité tellement rare qu'elle échappe, quant à son poids, quant à sa masse, aux moyens de constatation les plus délicats que nous connaissions. Une idée très naturelle encore s'est ajoutée par suite à la première. On a admis que la substance calorifique, lumineuse, électrique, est d'une autre espèce que la matière qui constitue la partie pondérable et la masse des corps.

Depuis un siècle nos idées se sont singulièrement modifiées sur le rôle des impondérables. Les expériences de Rumford, de Colding, de Joule, les théories de Mayer, de Clausius nous ont amenés à considérer la chaleur comme pouvant disparaître non pas sous les états dits latents, mais d'une façon absolue ; de sorte qu'il y ait bien quelque chose d'équivalent qui la remplace, mais rien moins qu'une quantité de matière. Cependant on n'a pas abandonné l'idée des impondérables, on l'a simplement modifiée. Au lieu de considérer les impondérables comme pouvant

directement agir suivant leur quantité, on ne les imagine plus que comme pouvant transmettre des mouvements ; la lumière, et par conséquent la chaleur sous une de ses formes, ne serait pas autre chose qu'un de ces mouvements. De même, au lieu d'imaginer des fluides impondérables, électriques et magnétiques déterminés en quantité, on tend à ramener les phénomènes électriques et magnétiques à des vibrations, des pressions, des tractions qui se transmettent & travers un mil ieu'impondérable, un éther.

Nous pouvons résumer l'histoire de cette transformation si curieuse de Tidée de matière subtile, depuis Descartes. Pour Descartes la matière subtile n'est ni plus ni moins dense que le reste de la matière; elle n'en diffère que par la forme de ses parties qui sont excessivement petites ; le plein est absolu. Pour Newton la matière subtile ne diffère pas essentiellement, comme nature, de la matière des corps terrestres ; elle a de la masse, et à égale densité une masse égale à celle du reste de la matière ; mais elle est excessivement rare, sa densité est très faible, on peut l'imaginer comme un gaz extrêmement raréiié : le vide de la machine pneumatique par exemple. Le plein pour Newton n'est pas absolu. Pour Lavoisier, la matière subtile ou éther est un impondérable qui n'a pas nécessairement les mêmes propriétés que le reste de la matière; sa quantité totale est immuable, elle agit par ses changements de distribution, changements qu'on peut en un sens mesurer par certaines expériences dont l'ensemble compose la calorimétrie. Sadi Camot pensait de même. Enfin, aujourd'hui on admet que la matière subtile, ou éther, est différente qualitativement de celle des corps terrestres; elle sert à transmettre des pressions, des tractions, des mou-

vements ; c'est à travers elle que s'exercent des forces électriques et magnétiques, que voyagent les rayons de lumière: elle est constante en quantité et remplit l'espace laissé libre par la matière pondérable.

Sous cette forme, nous sommes tout disposés à admettre la proposition de Descartes qu'il n'y a point de vide, avec la modification de Leibnitz sur la définition de la substance.

Nous sommes naturellement conduits à discuter l'importante question des actions à distance. Si Ton admet en effet communément deséthers, des matières subtiles, c'est par rimpossibilité où nous sommes d'imaginer aucune action se transmettant à travers le vide. Nous n'avons rien de mieux à faire que de citer au moins en partie la controverse si curieuse entre Leibuitz et Glarke, qui a épuisé le Bujet.

Leibnitz disait : « Il est surnaturel que les corps s'attirent de loin, sans aucun moyen, et qu'un corps aille en rond, sans s'écarter par la tangente, quoique rien ne Tempèchât de s'écarter ainsi. Car ces effets ne sont point explicables par la nature des choses. — Gomment entendon l'attraction, quand on veut que le soleil, à travers un espace vide, attire le globe et la terre ? Est-ce Dieu qui sert de moyen ? Mais ce serait un miracle s'il y en a jamais eu; cela surpasserait les forces des créatures-. Ce moyen de communication est, dit-on, invisible, intangible, non mécanique. On pourrait ajouter, avec le môme droit, inexplicable, non intelligible, précaire, sans fondement, sans exemple. » Et Leibnitz continue ainsi pendant

fort longtemps à démontrer, ce que d'ailleurs Clarke ne niait pas, à savoir que les Newtoniens ne comprenaient pas la cause ni le mécanisme de leur attraction. Leibnitz avait parfaitement raison.

Il est vrai que Clarke avait, lui aussi, parfaitement raison de lui répondre : c Si nous disons que le soleil attire la terre au travers un espace vide, c'est-à-dire que la terre et le soleil tendent Tun vers Tautre (quelle qu'en puisse être la cause), avec une force qui est en proportion directe de leurs masses, ou de leurs grandeurs et densités prises ensemble, et en proportion doublée inverse de leurs distances; et que l'espace qui est entre ces deux corps est vide, c'est-à-dire qu'il n'y a rien qui résiste sensiblement au mouvement des corps qui le traversent ; tout cela n'est qu'un phénomène ou un fait actuel, découvert par l'expérience. Il est sans doute vrai que ce phénomène n'est pas produit sans moyen, c'est-à-dire sans une cause capable de produire un tel effet. Les philosophes peuvent donc rechercher cette cause (Clarke aurait pu ajouter que les savants ont le droit, eux aussi, de la chercher) et tâcher de la découvrir, si cela leur est possible. Mais, s'ils ne peuvent pas découvrir cette cause, s'ensuit-il que l'effet même ou le phénomène découvert par l'expérience (c'est là tout ce qu'on veut dire par les mots d'attraction et de gravitation), s'ensuit -il que ce phénomène soit moins certain et moins incontestable? Lorsqu'un corps se meut dans un cercle sans s'éloigner par la tangente, il y a certainement quelque chose qui l'en empêche; mais, si dans quelques cas il n'est pas possible d'expliquer mécaniquement la cause de cet effet, ou si elle n'a pas encore été découverte, s'ensuit-il que le phénomène soit faux? Ce serait une manière de raisonner fort singulière. »

On ne peut mieux parler : aucun physicien ne soutiendra que les actions à distance existent, parce que la chose lui est indifférente tant qu'il n'a pas une démonstration directe de leur existence ou de leur non-existence ; dans les phénomènes astronomiques, tout se passe comme si elles existaient ; on croyait, il y a quelques années, qu'il en était de même en électricité ; on a montré depuis que la force électrique ou magnétique se transmet avec une vitesse finie et par ondes, tout comme le son le fait à travers un gaz. On a donc actuellement des raisons pour croire que ces effets sont transmis par un milieu, un éther ; mais, tant qu'on ne possédait pas ces expériences directes pour prouver l'existence de cet éther, Tabsurdité de l'hypothèse d'une action à distance n'était pas pour gêner le savant. Peu lui importe que ses hypothèses contredisent le plus simple bon sens. Il ne cherche pas le mécanisme dernier des phénomènes, mais les représentations de ces phénomènes. Il ne nie pas que plus ces représentations se rapprochent de la réalité, plus elles faciliteront la découverte de nouveaux phénomènes et la connaissance de nouvelles lois. Mais il n'admet pas qu'on lui conteste son droit de choisir l'énoncé qui se rapproche le plus des équations qui, elles, lui sont imposées par le phénomène ; tant du moins qu'aucune expérience ne lui enlève ce droit.

Et, réciproquement, le métaphysicien, le philosophe doit se garder de prendre pour argent comptant, pour vérité démontrée les constructions des savants. Ceux-ci ne croient pas à leurs constructions; ils ne s'en servent que comme de moyens mnémoniques ; il serait puéril de leur attribuer plus de valeur réelle que ne le font ceux qui les ont inventées.

Ce qui n'empêche pas qu'au fond, dans le débat actuel,

Leibnitz n'ait eu absolument le droit de son côté ; il soutenait qu'il pouvait exister des matières impondérables et sans masse qui rempliraient les intervalles des corps pondérables ; de sorte que le vide, au moins en ce sens, n'exisr terait pas. Certes les raisons dont il se servait n'ont pas au point de vue scientifique la moindre valeur. « Il n'y a point de raison possible qui puisse limiter la quantité de

matière. Ainsi cette limitation ne saurait avoir lieu Je

pose que toute perfection que Dieu a pu mettre dans les choses, sans déroger aux autres perfections qui y sont, y a été mise. Or, figurons-nous un espace entièrement vide ; Dieu y pouvait mettre quelque matière, sans déroger en rien à toutes les autres choses : donc il n'y a point d'espace entièrement vide: donc tout est plein; » et autres arguments analogues. Clarke dans ces conditions devait refuser la discussion, puisqu'ils ne parlaient pas la même langue. Mais il a tort, ayant accepté le débat, d'opposer à son adversaire des résultats de Newton qui n'ont rien à faire dans la question actuelle. Car, puisque Leibnitz supposait que sa matière est impondérable, elle ne doit pas avoir de masse d'après Newton, ni par conséquent exercer d'action appréciable, du moins quant à l'action qui provient de la quantité de matière. Or, c'est à peu près à cette objection que se réduit toute la discussion scientifique.

Clarke aurait dû simplement répondre : « Votre argumentation est très exacte, nous ne pouvons rien vous opposer; mais actuellement nous n'avons que faire de vos impondérables qui embrouilleraient le problème; rien ne démontre qu'ils n'existent pas, mais rien ne prouve leur existence. Si vous voulez bien attendre que nous ayons tiré de nos hypothèses tout ce qu'elles paraissent devoir nous donner, si absurdes qu'elles soient, nous tâcherons

ensuite à faire un nouveau pas dans l'étude des phénomènes. Et alors, forcés par le développement de nos équa> tions de prendre une représentation moins simpliste que celle des actions à distance, nous trouverons peut-êtrecommode d'employer vos impondérables. Malheureusement, il est fort probable, aurait-il pu ajouter, que Tun et l'autre nous serons morts. »