CHAPITRE IX

La Mécanique analytique^ triomphante, n'est pas construite exclusivement avec la figure et le mouvement^ seuls éléments admis par les cartésiens dans Texplication du monde; à ces éléments, elle ne se contente pas, comme les atomistes, d'adjoindre la masse; elle invoque, en outre, l'idée de force; mais ces quatre notions lui suffisent à construire un système admirable d'ampleur et d'unité logique. Ce système réalise le rêve de Leibniz; il est donc, comme ce grand métaphysicien l'a reconnu, une réaction à l'encontre des tendances de Gassendi, de Descartes et de Huygens, un retour aux doctrines de l'École.

Le continuel mouvement de flux et de reflux qui fait osciller les opinions humaines a poussé la Mécanique de Lagrange et de ses contemporains vers l'antique Physique péripatéticienne ; le jusant succédant au flot, la science de la Nature va maintenant dériver vers les doctrines atomistiques.

Ce changement de sens dans le courant qui entraîne les théories physiques a été déterminé par

la découverte de Téquivalence entre la chaleur et le travail mécanique. Cette découverte, nous le verrons au Chapitre suivant, s'accordait fort bien avec Fhypothèse que la chaleur est un mouvement, hypothèse émise par Descartes et acceptée par tous les physiciens qui ont précédé Black et Crawford ; elle était donc naturellement appelée à remettre en faveur la Physique cartésienne ou atomistique, les explications qui rejettent la notion de force.

Parmi ces explications, la théorie atomistique des propriétés des gaz attira tout d'abord l'attention des physiciens. Cette préférence était, pour ainsi dire, forcée, car les lois relatives aux corps gazeux étaient précisément celles qui avaient provoqué la création de la Thermodynamique, celles qui se prêtaient à ses calculs les plus aisés et les plus complets.

Préparée par les essais de Leibniz, de Malebranche, de Jacques Bernoulli, de Parent, de Jean I BernouUi, la doctrine connue aujourd'hui sous le nom de Théorie cinétique des gaz fut définie avec précision en 1738, par Daniel Bernoulli, dans la dixième section de son Hydrodynamique^ ,

Imaginons, dit-il, un vase cylindrique à génératrices verticales, dont l'orifice supérieur soit fermé par un piston chargé d'un certain poids. Remplissons ce vase d'une foule de corpuscules très petits, agités en tous sens ; ces corpuscules, frappant, le piston à coups redoublés, l'empêcheront de descendre; si l'on augmente le poids qui charge le

1. Danielis Bbrnoulli : Hydrodynamicay sive de viribus et motibus ûuîdorum commentarii, Argentoratî, 1738.

piston, celui-ci s'abaissera jusqu'à ce que les petits corps, resserrés dans un espace moindre, le puissent soutenir par leurs chocs devenus plus fréquents. Nous avons sous les yeux un mécanisme qui. simule les caractères les plus obvies d'un fluide élastique; ne serait-il point capable d'en expliquer plus exactement les propriétés?

Supposons que les particules gazeuses soient des sphères parfaitement élastiques, se mouvant toutes avec la même vitesse; imaginons, en outre, qu'elles soient si petites que le volume réellement occupé par ces particules soit négligeable par rapport au volume dans lequel elles se meuvent, du moins lorsque l'air se trouve dans les conditions atmosphériques habituelles; admettons, enfin, qu'en deux circonstances où cet air est également chaud, ces particules se meuvent également vite. Nous trouvons sans peine qu'en diverses masses d'air également chaudes, la pression est proportionnelle à la densité, conformément aux observations de Boyle, de Townley, de Mariotte; cette loi, cependant, cesserait sans doute d'être exacte pour l'air très condensé, car le volume occupé par les molécules y deviendrait comparable au volume apparent de la masse gazeuse'.

Si l'on porte une masse de gaz d'un degré déterminé de chaleur à un autre degré, également déterminé, la vitesse du mouvement moléculaire passe d'une valeur à une autre ; à densité égale, Taccroissementde la pression est proportionnel à Faccroissement du carré de la vitesse; on retrouve ainsi