CHAPITRE IV

Nous n'avons pas Fintention d'exposer ici, d'une manière détaillée, les développements successifs de cette doctrine; et, d'ailleurs, qui ne connaît les principales phases de cette marche triomphale?

En 1687, paraissaient les Philo sophiœ naturalis Principia mathematica ; aux ,deux premiers livres de cet immortel ouvrage, les axiomes fondamentaux de la nouvelle Mécanique, énoncés avec une remarquable netteté, déroulent leurs conséquences par des déductions géométriques dont l'élégance sera admirée à travers les siècles; au troisième livre du même traité, l'attraction en i*aison inverse du carré de la distance permet d'analyser, avec une précision inconnue jusqu'alors, les mouvements des planètes, des satellites et des eaux de la mer. Dans une question célèbre, ajoutée à son Optique^ Newton devine que l'Électricité et le Magnétisme suivent des lois analogues à celles qui régissent les corps célestes; il imagine une attraction moléculaire qui expliquerait les phénomènes capillaires et les réactions chimiques. Ces aperçus sur les actions

exercées à très petites distances se transforment en une doctrine précise par les recherches de Freind, de Keil, de Clairaut, dans le temps même que tous les grands géomètres se piquent de contribuer à la Mécanique Céleste fondée sur la gravitation universelle.

Sans détailler l'histoire de cette évolution, nous prendrons tout de suite la Physique newtonienne sous la forme qu'elle a revêtue à son plein épanouissement, sous la forme que Bosco vich* a fixée avec tant de rigueur et de clarlé.

Dans un espace vide se trouvent des êtres matériels, dont chacun est réduit à un point, privé d'étendue, mais affecté d'une masse invariable. Chacun de ces points est soumis à des forces dont la résultante s'obtient par la loi classique du parallélogramme. A chaque instant, la résultante des forces qui sollicitent un point matériel est directement opposée à l'accélération du mouvement de ce point. Entre la grandeur de la force et la grandeur de l'accélération existe un rapport invariable, qui est précisément la masse du point mobile.

Chacune des forces qui sollicitent un point matériel émane d'un autre point matériel; et ce dernier, en retour, éprouve du premier une action égale et directement opposée à celle qu'il exerce sur lui.

L'action réciproque de deux points est dirigée suivant la droite qui les joint; elle est proportionnelle au produit de leurs masses; elle varie avec la distance qui les sépare.

1. Bosco viCH : Theoria Philosophiœ nataralis redacta ad unam Jegem virium in Natura existentium. Vienne, 1758; Venise, 1763.

Lorsque deux points sont séparés par une distance si petite qu'elle échappe entièrement aux prises de nos sens et aux constatations de nos instruments, la fonction de cette distance dont dépend leur action réciproque a une forme qui nous est inconnue et qui peut être compliquée; cette forme peut changer avec la nature chimique des deux points matériels; Taction qu'elle représente peut être une attraction lorsque la distance mutuelle a certaines valeurs et une répulsion lorsque cette distance a d'autres valeurs.

Au contraire, lorsque les deux points sont séparés par une distance sensible, leur action réciproque devient indépendante de leur nature chimique; elle est toujours attractive; elle varie simplement en raison inverse du carré de la mutuelle distance.

Sous cette dernière forme, l'action réciproque devient V attraction de gravité qui rend compte de la chute des corps à la surface de la Terre, de la marche de la Lune, des planètes, des satellites et des comètes, du flux et du reflux de la mer. Sous la première forme, l'action réciproque prend le nom de cohésion lorsqu'elle s'exerce entre deux points matériels de même nature, d'afânité lorsqu'elle s'exerce entre deux points chimiquement différents; la cohésion explique les propriétés des solides, des liquides, des gaz; elle concourt avec l'affinité pour déterminer et régler les combinaisons et les décompositions chimiques.

Tels sont, dans leurs traits essentiels, les principes sur lesquels repose l'explication mécanique de tout phénomène . physique ; tel est le plan gêné-

rai des théories que TÉcole de Laplaee portera au plus haut degré de perfection.

« Laplaee, a dit Fourier*, était né pour tout perfectionner, pour tout approfondir, pour reculer toutes les limites, pour résoudre ce qu'on aurait pu croire insoluble. Il aurait achevé la science du Ciel, si cette science pouvait être achevée. »

Incessant objet de méditations pour tous les grands géomètres du xviii* siècle, pour les Mac- Laurin, les Clairaut, les d'Alembert, les Euler et les Lagrange, la Mécanique Céleste fondée sur la gravitation universelle avait déjà pris un ample développement. Laplaee « forma le projet de consacrer ses eflforts à cette science sublime. Il médita profondément son glorieux dessein ; il a passé toute sa vie à l'accomplir avec une persévérance dont l'histoire des sciences n'oflfre peut-être aucun exemple... Il n'y a aucun point de l'Astronomie physique qui ne soit devenu pour lui le sujet d'une étude et d'une discussion approfondie; il a soumis au calcul la plupart des conditions physiques que ses prédécesseurs avaient omises ».

Les conquêtes de Laplaee en Mécanique Céleste ne constituent pas le domaine entier de ce puissant génie. « Il fut presque aussi grand physicien que grand géomètre. » Dans toutes les branches de la Mécanique physique, il poussa les conséquences de l'hypothèse newtonienne.

Newton regardait déjà l'attraction à petite distance comme propre à rendre compte de la figure

1. Eloge historique de M. le Marquis de Laplaee^ prononcé dans la séance publique de l'Académie Royale des Sciences, le 15 juin 1829, par M. le baron Fourieh.

des liquides dans les vaisseaux très étroits, et il avait poussé Hawksbee à vérifier par l'expérience les conséquences de ses aperçus ; Jurin avait poursuivi Tapplication de ces vues à l'ascension de l'eau dans les tubes très déliés, et Clairaut avait posé ce problème selon les principes exacts de THydrostatique générale, qu'il avait découverts; une induction heureuse, supposant l'analogie de la surface terminale d'un liquide à une membrane élastique tendue, avait conduit Segner à l'équation de la surface capillaire et Young à l'expression de l'angle de raccordement. Mais quelle distance entre ces diverses tentatives et la théorie complète et détaillée que donna Laplace! Cette théorie, établie par des méthodes géométriques d'une extrême élégance, riche en conséquences précises, minutieusement contrôlée par l'accord de ces conséquences avec les expériences de Gay-Lussac, peut être regardée comme le modèle achevé d'une explication physique conçue selon les doctrines de Newton et de Boscovich.

D'ailleurs, ces doctrines, cultivées par Laplace et ses disciples, donnaient bien d'autres preuves de leur fécondité.

Newton avait émis l'hypothèse que la lumière est formée de projectiles très petits, lancés avec une extrême vitesse ; que les corpuscules matériels exercent sur ces projectiles des attractions qui deviennent très puissantes si les points agissants sont très voisins. Sur cette hypothèse, Laplace édifia son Optique; il la mena jusqu'à rendre compte des lois de la double réfraction du spath d'Islande, dont la découverte, due à Huygens,

avait été le chef-d'œuvre du grand physicien atomiste.

Peu d'années plus tard, TOptique de rémission, ruinée par les prodigieuses trouvailles de Young et de Fresnel, va de nouveau céder le pas à TOptique des ondulations ; mais le principe même des explications newtoniennes n'en sera pas ébranlé; bientôt même, sa fécondité en recevra un nouvel accroissement; c'est à ce principe, en effet, que Fresnel demandera raison des lois de l'élasticité de Téther ; par là, il attirera vivement l'attention des géomètres sur la théorie générale de l'élasticité des solides ; et de larges emprunts aux hypothèses de Newton, aux méthodes de Laplace, permettront à Poisson et à Cauchy de reprendre l'œuvre de Navier et d'édifier cette théorie.

A la suite des recherches calorimétriques de Black et de Crawford, la chaleur perd, pour un demisiècle, le caractère de mouvement qu'on lui attribuait généralement depuis Descartes; par un retour aux hypothèses de Gassendi, elle devient un fluide, le calorique] les points matériels qui composent ce fluide se repoussent les uns les autres, tandis que la matière des corps les attire. Pendant que Lavoisier, puis BerthoUet cherchent par ces suppositions à expliquer les lois de la fusion, de la volatilisation, de la dissolution, des réactions chimiques, Laplace, secondé par Poisson, secouru par les expériences de Desormes et de Clément, de Delaroche et de Bérard, de Gay- Lussac, de Welter, en tire l'explication de l'expansion des gaz et des phénomènes calorifiques qui l'accompagnent; il représente par une formule

exacte la vitesse de la propagation du son dans l'air; il pose les fondements d'une théorie de la chaleur dont plusieurs équations survivront aux hypothèses qui les ont fournies.

Ce sont encore les conseils de Laplace qui conduisent Poisson à traiter, selon les règles de la Physique newtonienne, les actions attractives et répulsives du fluide électrique.

Poisson découvre ainsi les lois selon lesquelles Félectricité se distribue à la surface d'un corps conducteur, puis, par une extension de la même analyse, il donne une théorie détaillée de Taimaniation du fer doux.

Enfin, de 1822 à 1826, Ampère édifie son immortelle Théorie mathématique des phénomènes électrodynamiques; il y conquiert un nouvel empire à la Philosophie newtonienne, en soumettant les forces électrodynamiques et les forces électromagnétiques aux règles de cette Physique.