DE LA FORMATION ET DE LA VERIFICATION DES THEORIES

201 . Les théories se forment comme les inductions particulières, comme les lois générales les moins étendues. L'observation des faits individuels donne naissance aux unes, et les autres sont le résultat de l'étude de ces lois , de celle des causes prochaines dévoilées par les travaux préparatoires, et considérées toutes ensemble comme constituant une nouvelle série de phénomènes qui appartiennent plus à la raison qu'aux sens, et dont chacun représente, sous une expression générale, une multitude de faits particuliers. La raison pure a, par conséquent, plus de marge quand elle tireceshautes inductions que lorsqu'elle groupe un à un les premiers résultats que nous avons obtenus. L'esprit est moins surchargé et s'agite dans son élément. Ce qu'il étudie se perçoit d'une manière plus intime ; il le perçoit moins par l'intermédiaire des sens, ou toutaumoinsil le perçoit comme s'il opérait sur les objets qui sont immédiatement de leur ressort. Il ne faut pas cependant supposer que dans la formation des théories, on puisse donner un libre cours à son imagination ; qu'on puisse établir des principes arbitraires, admettre l'existence de causes fantastiques. On peut beaucoup oser quand on crée, qu'on forme une théorie. Néanmoins, la liberté dont on jouit à cet égard a ses limites. Ce n'est pas

l!)0 niscouKS suK l'ktudf

la sauvage licence d'un esclave qui écha[)pe à la chaîne, mais la réserve d'un homme sage qui sait se contenir dans de justes bornes. Le but final des plus hautes théories est le même que celui des plus belles inductions, et les moyens qui nous y mènent de la manière la plus sûre dans un cas sont aussi ceux qui réussissent le mieux dans l'autre.

202. Le but immédiat des théories physiques est l'analyse des phénomènes, la connaissance des procédés secrets que la nature emploie pom' les produire.Cette connaissance git en grande partie dans la découverte de la structure actuelle ou du méca" nisme de l'univers et de ses parties, sur lesquelles, à l'aide desquelles ces procédés sont exécutés, et des agens qui concourent à les accomplir. Mais le mécanisme de la nature est communément monté suK* une échelle qui est trop grande ou trop petite pour que nos sens puissent immédiatement l'apprécier; ses agens échappent à l'observation directe , et ne se manifestent que par leurs effets. C'est, par conséquent , une vaine entreprise que de vouloir assister à des opérations fondées sur des moyens semblables, de se promettre de pénétrer dans les lieux cachés, dans les laboratoires où elles s'effectuent. On a imaginé des microscopes qui grossissent plus de mille fois les dimensions/i>ze'fl//'e6'; en sorte qu'un grain de sable, qui est à peine visible, peut paraître un million de lois plus volumineux. Quand on le considère néanmoins à travers l'objectif, la seule impression qu'il produise est celle d'un vaste fragment de roche. Sa

slruclure intime, qui détermine sa couleur, sa dureté et les propriétés chimiques nous échappe toujours ; l'expérience ne semble pas même nous avoir approché du but.

203. D'un autre côté, le mécanisme du grand système dont notre planète fait partie, échappe à l'observation immédiate par son immensité, et même par la lenteur de ses révolutions. Le mouvement d'une aiguille à minute n'est sensible qu'autant qu'on y fait une sévère attention, et celui d'une aiguille d'heure ne l'est pas du tout. Mais qu'est-ce que des instrumens de cette espèce sous le rapport de l'impression de lenteur qu'ils produisent sur nous, en comparaison d'un mouvement qui met un an, qui en met douze, trente, quatre-vingts à s'accomplir, comme est celui des planètes dans leurs révolutions autour du soleil ?Nous ne venons pas néanmoins à réfléchir aux dimensions linéaires de ces orbites (que cependant nous ne voyons pas, que nous ne pouvons mesurer que par des procédés longs, détournés, difficiles), que nous restons confondus à la vue de la rapidité de ces mouvemens qui nous semblaient si lents. Les voiles d'un moulin à vent nous offrent, en petit, un exemple de ce genre. A une certaine distance, on dirait qu'elles se meuvent à peine; mais si l'on approche, on est surpris de la vitesse qui les emporte.

204. Les agens qu'emploie la nature pour agir sur les structures matérielles sont invisibles et ne se manifestent que par leurs effets. La chaleur di-

192 DISCOURS SUR l'étude

late la matière avec une force irrésistible. Mais qu'est-ce que la chaleur? On l'ignore encore. Un courant d'électricité qui s'écoule le long d'un fil de fer met en mouvement une aiguille magnétique placée à distance, mais, l'effet à part, on n'aperçoit pas de différence dans le fil, qu'il donne ou ne donne pas passage au fluide. Nous n'appliquons même le terme de courant à l'électricité , que parce que, sous certains rapports, elle nous rappelle quelque chose d'analogue à ce que présente un courant d'air ou d'eau. Il en est de même de la lune. Nous voyons qu'elle tourne autour de la terre, et comme à nos yeux elle n'est qu'une masse solide, que nous n'avons jamais vu de corps de cette espèce tourner autour d'un autre, à moins qu'il ne fût retenu par une force, ou contenu par un lien, nous concluons qu'il y a une force, qu'il y a un mode de liaison entre la lune et la terre. Quel est ce mode.^ Nous n'en avons aucune idée, nous ne pouvons pas même concevoir comment une telle force peut agir à distance, à travers le vide, ou du moins sur un fluide invisible. {Foy. § 148.)

205. Nous ne devons pas cependant perdre courage; chaque jour nous voyons l'industrie obtenir les plus beaux, les plus magnifiques résultats, à l'aide de moyens qui ne paraissent pas, au premier coup-d'œil, avoir le moindre rapport avec eux. Ainsi on place une feuille de papier sur un châssis, on la pousse , on la ramène, on la fait successivement passer sous une demi-douzaine de rouleaux, et on la trouve imprimée des deux côtés. D'où

vient ce labeur? quel agent le produit? Un peu d'eau mise en ébuUition dans une chaudière. Comment cela se fait-il ? comment l'eau développe-telle cette force puissante qui met tout l'appareil enjeu?]Nous lignorons, et sans doute nous l'ignorerons long-temps encore.

206. Cela n'empêche pas d'avoirles idées les plus justes de toutes les opérations qui constituent le procédé. On voit des imprimeries; oase forme une théorie de l'impression , et , prenant la chose au point où l'action mécanique commence, à la chaudière de la machine à feu , on la vérifie pièce à pièce , on suit la disposition des roues , celle des presses, on examine avec soin la transmission du mouvement qui se fait de Vune à l'autre, et l'on peut enfui reconnaître si la théorie qu'on s'est faite est bonne, si on comprend bien l'ensemble de l'opération. On peut aller plus loin : on peut appliquer les principes de mécanique qu'on a puisés dans cette recherche à des objets tout-à-fait différens ; on peut construire d'autres machines , les mettre en mouvement à Taide du même moteur, et cependant ne pas arriver à une idée juste sur la source primitive de la force qu'on emploie, mais si on se plait à imaginer des théories, rien n'empêche de le faire. Il est même facile de concevoir comment deux hommes , qui ont le goût de ces sortes de spéculations, se livrent à des hypothèses très diverses sur l'origine de la puissance qui élève et abaisse alternativement le piston de la machine à feu. L'un , par exemple, peut soutenir

194 DISCOURS SUR l'Étude

que la chaudière (nous supposons que tous deux ignorent ce qu'elle contient), est Fantre de quelque animal puissant qu'on ne connaît pas, et la chaleur, la consommation d'eau , de combustible, le sifflement, la fumée, et surtout la puissance développée, ne le laisseraient pas manquer d'analogies. 11 soutiendrait , non sans apparence de raison, que là où il y a effet positif, concentration de matériaux, tous les signes, en un mot, de la \ie, on n'est pas admis à contester l'existence de celleci, parce qu'on ne connaîtpas l'animal qui consomme ces matériaux. Il irait plus loin encore : il observerait, à bon droit, que le combustible se compose des ingrédiens même qui constituent la majeure partie des alimens dont se nourrissent tous les animaux, etc.; il pourrait se perdre ainsi dans ses conjectures, tandis que son confrère, s'il avait entrevu le feu, aperçu les causes de l'ébullition, se ferait une idée plus juste de l'opération , et construirait une théorie qui serait plus en harmonie avec les faits.

507. Or, rien n'est plus commun en physique que de rencontrer deux théories, quelquefois même davantage, sur l'origine d'un phénomène naturel. Prenons la chaleur pour exemple : l'un la considère comme une matière fluide, extrêmement subtile, qui pénètre tous les corps et peut même se combiner chimiquement avec eux. L'autre ne la regarde, au contraire, que comme un mouvement vibratoire , ou rotatoire, imprimé aux molécules constitutives des corps échauffés. Il s'étend en

considérations mécaniques ; il met une adresse singulière à prouver que cette hypothèse n'a rien qui soit incompatible avec les principes dynamiques. La même chose a lieu pour la lumière. Celui-ci veut qu'elle soit due à des particules véritables, qui émanent des corps lumineux sur lesquelles agissent des forces d'une intensité extrême, qui résident dans les substances qu'elles frappent. Celui-là la regarde comme le résultat d'un mouvement vibratoire imprimé aux molécules des corps lumineux ^ et communiqué à un milieu éthéré qui est extrêmement subtil, élastique, qui remplit tout l'espace , et qui est apporté à l'œil comme le son à l'oreille , par les ondulations de l'air.

208. Maintenant doit-on redouter de faire des hypothèses, de construire des théories, parce qu'on rencontre de telles alternatives , qu'on trouve des difficultés insurmontables? Nullement. Est quodam prodire tenus, si non datur ultra. Les hypothèses sont aux théories ce que les causes intimes présumées sont aux inductions particulières. Elles nous portent à discuter les analogies, à soumettre à une investigation sévère tous les cas qui semblent avoir des rapports avec elles. Une hypothèse , bien conçue, si elle est fondée sur des aperçus donnés par des considérations générales, ne peut manquer de nous mettre à même d'étendre tout au moins nos généralisations d'un degré, dégrouper ensemble, de renfermer plusieurs lois sous une expression plus imiverselle. Ce n'est-là, du

i'JG DISCOURS SDR Jl'ÉtUUE

reste, qu'un faible aperçu des avantages que peut présenter une hypothèse. Il peut arriver (et c'est ce qui a eu lieu dans le cas de la doctrine ondulatoire de la lumière), que l'analogie^, que les probabilités qui l'établissent soient telles qu'on ne puisse refuser d'admettre, ou qu'elle énonce ce qui a véritablement lieu dans la nature, ou que ce qui s'y passe, quel qu'il soit, en approche si fort qu'on ne puisse contester qu'il n'y ait une expression commune. Les phénomènes connus nous autorisent du moins à le croire. Et ce n'est pas seulement là une satisfaction d'amour-propre, c'est encore un résultat qui importe , pour les applications dont il est susceptible, pour les conséquences auxquelles il peut conduire, car, quelles que soient les conclusions qu'on déduise d'une hypothèse de ce genre, elles ont du moins une forte présomption en leur faveur. On est ainsi amené à tenter des expériences curieuses, à imaginer d'utiles expédiens auxquels, sans cette circonstance , on n'eut pas songé. Les uns et les autres ajoutent à la masse de nos connaissances; quelquefois même, si la pratique les sanctionne, au bien-être de la vie.

209. Quand on construit une théorie qui doit rendre un compte rationnel des phénomènes que peut présenter la nature, la première chose qui importe est de bien envisager les agens sur lesquels on la fonde ou les causes auxquelles il faut qu'en définitive elle se rapporte. Or, ces agens, on ne les choisit pas au hasard. 11 faut avoir de jus-

les motifs, des motifs donnés par l'induction , de croire qu'ils existent, qu'ils exercent une action sur les phénomènes analogues à ceux qu'on veut expliquer, ou qu'ils soient tels qu'on puisse constater leur présence, dans le cas dont il s'agit, par des signes non équivoques ; ils doivent, en un mot, être de véritables causes {verœ causœ)^ dont on puisse non seulement établir l'existence et l'action, mais dont on puisse encore déduire les lois d'une manière directe , indépendante d'expériences disposées dans ce but, ou tout au moins se livrer, à cet égard, à des suppositions qui ne démentent pas ce qui se passe sous nos yeux , et que doit vérifier la coïncidence des conclusions que nous en avons tirées avec les faits. Nous supposons, par exemple, dans la théorie de la gravitation, qu'un agent tel qu'une force, une puissance mécanique agit sur un corps matériel qui se trouve en présence d'un autre et tend à les rapprocher. Il y a là une véritable cause (cerrt causd)^ car les corps pesans tendent tous plus ou moins vers la terre, exigent tous le déploiement d'une force pour paralyser cette tendance et se maintenir dans la position qu'ils occupent. Or, ce qui balance, ce qui centralise un poids est une force. Il y a plus ; un fil à plomb qu'on abandonne à lui-même prend toujours la perpendiculaire; dans le voisinage d'une montagne considérable, il s'en écarte néanmoins^ d'une quantité sensible, ce qui prouve qu'il y a une force qui agit sur lui et produit la déviation. Ce n'est pas tout; puisque la lune tourne autour de la terre,

198 DISCOURS SUR l'étude

il faut qu'elle soit attirée vers cette planète par une force, car, s'il n'en était pas ainsi, elle se mouvrait en ligne droite, sans tourner autour de la terre pour circuler dans son orbite et s'échapperait dans l'espace. La force que nous désignons sous le nom de force de gravité est donc une cause réelle.

210. Ce que nous avons ensuite à faire est d'étudier les lois qui règlent l'action des agens primaires, et nous avons trois moyens d'y parvenir : 1° en raisonnant par induction , c'est-à-dire en examinant tous les cas dans lesquels nous savons qu'ils agissent , en évaluant dans chacun d'eux , du moins autant que le permettent les circonstances, la somme ou l'intensité de l'effet produit, en rapprochant ces divers résultats, en généralisant les conséquences qui en résultent et arrivant enfin à ces lois qu'on poursuit ; 2^ en formant une hypothèse hardie, en particularisant la loi, en la vé-^ rifiant, en la suivant dans ses conséquences et la comparant avec les faits; ou, 3o en adoptant une méthode qui participe de l'ime et de l'autre de celles qui viennent d'être exposées, en combinant les avantages et les défauts qu'elles présentent, c'est-àdire en donnant aux lois qu'on veut découvrir une expression si générale qu'elle renferme un nombre indéfini de lois particulières, en pressant leurs conséquences par l'application de tous les principes généraux que le cas peut admettre, en les comparant l'un après l'autre avec tous les cas particuliers que nous connaissons, et enfin en modi-

fiant, en restreignant d'après cette comparaison l'énoncé général de ces lois, de manière qu'elles coïncident avec les résultats.

214. Ces trois méthodes présentent des avantages qui varient suivant les circonstances. îSous eussions désiré faire connaître les uns en appliquant les autres au cas de la gravitation, mais la chose serait longue ; elle exigerait l'emploi des mathématiques ; nous nous contenterons de remarquer que la dernière méthode dont il vient d'être question est celle qui, d'après les mathématiciens (ceux surtout qui font usage des modes généraux de représenter, de combiner les quantités, ce qui constitue la haute analyse), est en général plus sûre et plus susceptible d'application. Ils trouvent qu'elle peut être employée avec avantage dans les cas où des inductions , comme celles qui ont été décrites dans la dernière section, ont déjà conduit à des lois d'une certaine généralité, et que celle-ci est susceptible d'expression mathématique. Tel est, par exemple, le cas du mouvement elliptique d'une planète. C'est une proposition générale qui renferme le tableau d'un nombre indéfini de lieux particuliers où, d'après les lois qui régissent son mouvement, on est assuré de rencontrer l'astre à une époque ou à une autre. La loi de la force, par conséquent, doit être considérée comme rendant compte du phénomène.

212. Quant au premier procédé que nous avons indiqué, ce n'est, dans le fait, qu'une induction de l'espèce décrite dans le § 18.5, et toutes les re-

marques que nous avons faites lui sont applicables. L'adoption directe d'une hypothèse a, parfois, été employée avec succès. Nous citerons pour exemples les théories de Coulon et de Poisson sur l'électricité et le magnétisme, où des phénomènes d'une nature très compliquée, très intéressante , sont rapportés à l'action des forces attractive et répulsive, que régit une loi dont l'expression est tout-à-fait semblable à celle de la loi de gravitation. Mais la difficulté, la peine qu'on rencontre toujours dans les plus grandes théories à suivre une loi fondamentale dans ses conséquences éloignées, empêche qu'on ne fasse usage de cette méthode comme moyen de découvertes, à moins que l'analogie ou quelque autre considération ne nous porte à croire que la tentative sera heureuse ou que nous n'ayons été conduits par des inductions partielles à des lois particulières qui la désignent naturellement.

213. Dans ce cas. la loi prend tous les caractères d'un phénomène général, résultant d'une induction de phénomènes particuliers, mais non vérifiée par comparaison avec tous les phénomènes particuliers ni étendue à tout ce qu'elle peut renfermer. (Voyez § 171.) C'est la vérification de ces sortes d'inductions qui constitue la théorie dans l'acception la plus large de ce mot, et qui embrasse une estimation de l'influence de toutes les circonstances qui peuvent modifier l'effet de la cause dont nous cherchons à vérifier les lois. Revenons à notre exemple. Des inductions particu-

DE LA PHIJLOSOPHIE IN ATUKELLK. 501

lières tirées du mouvement de plusieurs planètes autour du soleil, et de ceux des satellites autour de leurs planètes, etc., nous ont conduits à la conception générale d'une force attractive qui s'exerce d'une molécule à l'autre, dans tous les corps qui emplissent l'espace, conformément à la loi que nous désignons sous le nom de gravitation. Si nous voulions vérifier cette induction, il faudrait faire abstraction de la loi , considérer tout le système comme soumis à son influence, comme lui obéissant implicitement et ne contrariant nullement son action. Nous apercevons alors une suite de circonstances modifiantes qui nous avaient échappé lorsque nous cherchions à nous élever de l'analyse des faits particuliers à une loi générale. Nous sentons que toutes les planètes doivent s'attirer entre elles^ qu'elles doivent se pousser hors de l'orbite qu'elles décriraient si le soleil seul agissait sur elles. Comme l'induction n'a jamais tenu compte de circonstances semblables, il reste à constater la justesse de la méthode, ce qui ne peut se faire qu'en déterminant d'une manière exacte la somme de la déviation que produit cette nouvelle classe d'actions mutuelles. Or, la tâche n'est pas facile, ou plutôt c'est la plus difficile dont puisse être chargé le génie de l'homme. Elle a néanmoins été accomplie par la simple application des lois générales de la dynamique, et le résultat (sans aucun doute un des plus beaux, un des plus satisfesans qu'on puisse obtenir) est que toutes les déviations

20*2 DISCOURS SUR l'Étude

observées dans les niouvemens de notre système, qui se présentent, dans le travail à Taide duquel nous nous élevons des faits particuliers à une conclusion générale, comme des exceptions (§ 154), ou comme des phénomènes résidus qui attendent de nouvelles recherches (§ 158), ne sont que des conséquences immédiates des actions mutuelles dont il vient d'être question. Comme telles, elles ne sont ni des exceptions ni des faits résidus, mais le résultat des règles générales, des traits essentiels dans l'énoncé du cas, sans lesquels l'induction ne serait pas exacte et la loi de la gravitation tout-à-fait fausse.

244. Dans la théorie de la gravitation la loi est tout en tout; elle s'applique elle-même et produit directement le résultat (A). Mais, dans plusieurs autres cas, nous n'avons pas seulement à considérer les lois qui régissent les actions des causes dernières , nous avons encore à tenir compte d'un système de mécanisme, ou d'une structure de parties dont l'intervention rend leurs effets sensibles. Ainsi, dansla délicate, la curieuse théorie électrodynamique d'Ampère, l'attraction ou la répulsion mutuelle de deux aimans se ramène à un phénomène plus général , l'action réciproque des courans électriques, conformément à une certaine loi fondamentale ; mais pour ramener ce cas dans le domaine de la loi, Ampère est obligé de supposer une structure, ou mécanisme particulier, qui constitue un corps à l'état magnétique, c'est-àdire qu'il suppose qu'autour de chaque particule

du corps circule constamment , dans une certaine direction , un petit courant de fluide électrique.

215. Tout cela, je le veux, est bien complexe^ bien artificiel ; mais si cette structure, ou toute autre , fût-elle dix fois plus compliquée, permet de présenter un grand nombre de faits sous un point de vue général , si elle les fait entrer dans un système , si elle met à même de raisonner du connu à l'inconnu , de pi'évoir les phénomènes avant qu'ils se consomment, je ne vois pas pourquoi on refuserait de l'admettre. Quand nous examinons les opérations de la nature, que nous pouvons étudier par parties , que nous pouvons comprendre, nous trouvons que rien n'est plus artificiel, dans la plus stricte signification de ce mot. Prenons, pour exemple, la structure de l'œil ou d'un squelette d'animal : quelle complication ! quel artifice ! Dans l'un un muscle transparent^ une lentille formée de surfaces elliptiques, une ouverture circulaire capable de se dilater, de se contracter, tout en conservant sa forme. Dans l'autre un châssis dont la charpente est des plus curieuses, charpente dans laquelle ne se montre ni une seule ligne droite ni une seule courbe géométrique connue; et néanmoins toute systématique, toute construite d'après des règles qui défient nos recherches. Examinons un minéral cristallisé; nous pouvons, en quelque sorte, le disséquer, et, par conséquent, nous assurer de sa structure interne. Elle ne manque ni part ni de complication. On peut assurer, il est

504 DISCOURS SUR l'étude

vrai, que ces apparences ne sont au fond que le produit de quelque chose que nous trouverions très simple si nous le connaissions; mais on aurait pu en dire autant de la machine à feu, de ses mouvemens les plus compliqués, avant même d'avoir fait aucune recherche sur sa nature, d'avoir acquis aucune notion sur la source de sa puissance.

216. En discutant néanmoins le mérite d'une théorie, on ne doit pas trop rechercher si elle établit d'une manière satisfaisante ou non un procédé ou un mécanisme particulier; car nous ne pouvons jamais avoir à cet égard qu'une preuve indirecte, celle qui re])Ose sur les résultats auxquels elle conduit. Ce qui, dans l'état actuel des choses , est beaucoup plus important, c'est de savoir si elle représente véritablement tous les faits, si elle renferme toutes les lois que l'observation et l'induction nous ont fait connaître. Une théorie qui remplit ces conditions permet de hasarder une hypothèse de mécanisme ou de structure, qui en peut devenir une partie essentielle. Mais, si on en excepte un petit nombre de cas, nous sommes bien éloignés d'en être à ce point. Cependant on ne peut, avant d'être à ce terme faire un grand fond sur des hypothèses semblables. On ne peut les considérer que comme de simples échafaudages qui aident à formuler les lois générales; en user autrement, « serait prendre l'échafaud pour la base. » Envisagées sous ce point de vue , les hypothèses sont souvent d'un immense usage. La facilité à les créer, si on ne s'en rend pas esclave, qu'on puisse les

DE L\ THILOSOPHIE NATURELLE. ^05

abandonner, les rejetter quand elles ont fait leur temps, est une des plus précieuses qualités que possède un philosophe ; mais aussi se laisser dominer par des aperçus théoriques , se mettre en opposition avec les faits, est une preuve péremptoire d'inaptitude.

217. Il n'y a pas de doute cependant que la méthode la plus sûre, lorsqu'on peut la suivre, est de s'élever par des inductions fondées sur les lois et les faits, de loi en loi, remarquant, à mesure qu'on avance, comment des lois qu'on avait d'abord envisagées comme isolées , sans rapport entre elles, deviennent des cas particuliers, soit les unes des autres, soit d'une loi plus générale, confondues sous le point de vue d'où nous cherchons à les envisager. Un exemple rendra plus clair ce que je veux dire : c'est une loi générale que tous les corps chauds projettent ou rayonnent la chaleur dans toutes les directions (nous ne prétendons pas par là que la chaleur soit une substance actuelle, lancée par les corps chauds, nous voulons seulement dire que les lois de la transmission de la chaleur à des objets placés à distance, sont semblables à celles qui règlent la distribution des molécules qui s'échappent dans toutes les directions), que les autres corps, dont la température est moins élevée, et qui sont placés dans le voisinage, s'échauffent comme s'ils recevaient la chaleur ainsi radiée. Il y a plus: tous les corps solides qui s'échauffent dans un point, conduisent o\\ distribuent

:20r» DISCOURS SUR l'Étude

ïa chaleur qu'ils reçoivent sur ce point, à travers leur niasse entière. Ils la transmettent ainsi de deux manières : ils la rayonnent et la conduisent ; deux modes qui ont sans doute des lois particulières, et, suivant toute apparence, bien différentes. Supposons que nous prenions deux corps de même substance, l'un chaud, l'autre froid, et que nous les rapprochions de plus en plus: à mesure que la distance qui les sépare diminue, le plus froid s*élève de température , et la chaleur qui lui vient du plus chaud, lui est transmise suivant les lois de la radiation. Cette chaleur passe ensuite de la molécule qui la reçoit à la suivante ; elle pénètre toute la masse et se répartit suivant les lois de la conductibilité. Continuons d'affaiblir la distance, plaçons les corps de manière qu'ils soient légèrement en contact. Comment s'opérera alors la transmission de la chaleur? Sans doute par la radiation ; car dans ce cas encore, il y a intervalle, il y a séparation. Mais si on les repousse l'un contre l'autre, il est évident qu'elle ne peut plus s'opérer que par conductibilité. Ils suivent le mouvement de la pression, ils se rapprochent à mesure qu'elle augmente; ils se confondent et ne forment plus qu'une même masse. Les choses amenées à ce point, la loi de continuité dont nous avons parlé (§ 199), nous autorise à croire que ce mode de communication change de nature, que le passage d'un contact léger à une sorte de fusion détermine un autre genre de transmission. Mais à quel point a lieu ce changement ? Nous pouvons

d'autant moins le dire que Içs molécules des corps les plus solides ne viennent jamais réellement en contact. Les lois delà conductibilité et de la radiation semblent donc dépendre les unes des autres. Les premières ne paraissent même être que les cas extrêmes des dernières. Si donc nous voulons bien comprendre ce qui se passe, ou quel est le procédé de la nature dans la lente communication de la chaleur à travers la substance d'un corps solide, nous devons baser nos recherches sur ce qui a lieu à distance et pousser les lois auxquelles nous sommes conduits jusqu'à leurs limites.

218. Quand deux théories divisent les savans, et que toutes deux rendent également compte d'une multitude de faits, une expérience qui fournit une indication cruciale pour décider entre elles, est d'une haute importance. Et, comme elles sont fondées sur les lois générales, nous pouvons nonseulement en appeler aux cas particuliers, mais encore recourir à des classes de faits tout entières. IVous pouvons choisir, parmi les incidens qu'ils présentent, ceux qui sont de nature à faire sentir quelle est celle des deux opinions qui est bien ou mal fondée. Fresnel cite un curieux exemple de cette espèce, et cet exemple le fixa sur la question qui divisait les savans depuis l'époque de Newton et d'Huyghens,au sujet de la nature de la lumière. (§ 107). Si on place l'une sur l'autre deux glaces qui ne sont pas parfaitement polies, et dont l'une ou toutes les deux ont une convexité imperceptible, on aperçoit entre elles de belles, de vives

208 DISCOURS SUR O^'ÉTUDE

couleurs, qui, contemplées à travers un verre rouge, présentent alternativement l'apparence de bandes noires et brillantes. Les bandes se forment entre les surfaces en contact apparent, de manière qu'on peut employer, au lieu d'un plateau de verre plat pour la surface supérieure, un instrument de verre triangulaire, appelé prisme, et regarder à travers le plan incliné qui est le plus voisin de l'œil; disposition qui empêche la lumière réfléchie par la surface supérieure de se mêler à celle qui est réfléchie par les surfaces en contact. Or, les bandes colorées s'expliquent dans les deux théories, et sont invoquées par l'une et l'autre comme des faits qui les appuient et les confirment. Mais elles diffèrent dans une circonstance suivant celle des deux qu'on adopte pour en rendre compte. D'après la doctrine d'Huyghens, les intervalles qui séparent les anneaux brillans doivent paraître absolument noirs , et d'après celle de Newton,, ils sont mi-hrillans quan d on les contemple à travers un prisme. Fresnel vérifia cet incident dès qu'il aperçut les conséquences qu'entraînaient les théories, et il en présenta le résultat comme décisif en faveur de celle qui envisage la lumière comme une conséquence des vibrations d'un milieu élastique. 219. On s'élève d'une manière plus convenable aux théories par la considération des lois générales, et on les vérifie d'une manière plus sûre en les comparant avec des faits particuliers, parce qu'on vérifie ainsi toute la suite de l'induction depuis le premier terme jusqu'au dernier. Mais dans ce cas,

DE h\ PHILOSOPHIE NATURELLE. 209

il faut que la comparaison porte sur des faits choisis, de telle sortequ'ils renferment toute espèce de cas, qu'ils comprennent les extrêmes, et soient en assez grand nombre pour présenter une probabilité raisonnable de découvrir l'erreur. Une simple coïncidence numérique dans une conclusion finale, quelque frappante qu'elle soit, quelque important que soit le sujet, ne saurait suffire. La théorie du son de rsewton, par exemple, conduit à une expression numérique pour sa vitesse actuelle, qui ne diffère que très peu de celle que fournit la théorie développée par Lagrange , et qui, en tenant compte de certaines considérations qu'il a négligées, s'accorde avec le fait. Cette coïncidence, néanmoins, n'est pas une vérification des vues générales de Newton sur la matière, vues qui sont défectueuses dans un point essentiel, comme l'a parfaitement établi le grand géomètre que nous venons de nommer. Cet exemple doit suffire pour nous inspirer de la réserve et faire sentir que la vérification des théories doit reposer sur une grande masse de faits.

220, MaiS;, d'un autre côté, si une théorie résiste à cette épreuve, si elle soutient cette large comparaison, peu importe la manière dont elle a originairement été formée. Quelque étranges, quelque inadmissibles même que semblent, au premier abord, les données qu'elle se fait, si elle conduit, par des raisonnemens légitimes, à des conclusions qui s'accordent bien avec les nombreuses observations qui ont été faites à dessein dans une assez

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grande variété de circonstances, pour embrasser tous les faits dont elle doit rendre compte, on ne peut refuser de les admettre, ou si l'on balance à les considérer comme des vérités démontrées, on ne peut au moins refuser de les accepter d'une manière provisoire jusqu'à ce que celles-ci soient établies. Si elles suffisent pour rendre compte des phénomènes connus, il n'est pas probable qu elles n'en n'expliquent pas davantage, et si toutes les conclusions auxquelles elles conduisent se sont trouvées exactes quand on les a vérifiées, il est présumable qu'il en sera de même pour celles qu'on n'a pas soumises à l'épreuve ; de manière que si on les rejetait en masse, on rejetterait toutes les découvertes auxquelles elles peuvent mener. 22 1 . La plupart des théories ont la prétention de rendre compte du procédé que suit la nature dans la production d'une classe quelconque de phénomènes. Les unes les rapportent à des lois générales, les autres les attribuent à l'action de causes générales que modifient diverses circonstances. Mais pour appliquer ces lois, pour suivre l'action de ces causes dans le cas dont il s'agit, nous avons besoin de connaître ces circonstances, nous avons besoin d'avoir ces données. Or, la plupart ne nous sont connues que par l'observation, et nous avons l'air de tourner dans un cercle vicieux, puisque, d'un côté, nous avons recours à l'observation pour établir une partie de nos conclusions théoriques, et que, de l'autre, nous établissons la théorie eUp-mêm(*, ^n la comparant

avec les faits. Un exemple résoudra cette difficulté. La loi la plus générale qui ait été découverte, en chimie, est que toutes les substances élémentaires ne peuvent se combiner qu'en proportions fixes ou définies en poids ; qu'elles ne peuvent s'unir arbitrairement ; en sorte que , lorsque deux corps sont placés dans des circonstances convenables, ils ne se combinent pas entièrement si leurs poids ne sont pas dans une certaine proportion déterminée. L'un ou l'autre laisse un résidu qui échappe à la combinaison. Supposons maintenant que nous avons trouvé une substance qui présente tous les caractères extérieurs d'un corps homogène ou sans mélange, mais que l'analyse nous fait voir être composé de soufre et de plomb dans la proportion de 20 parties du premier et de 130 du second. Supposons encore que nous voulons savoir s'il doit être regardé comme une vérification ou comme une exception delà loi des proportions définies. La question, dans ce cas, se réduit à s'assurer si la proportion de 20 à 1 30 est ou n'est pas cette proportion fixe et définie (ou une d'elles, s'il y en a plus d'une qui soit possible), dans laquelle le plomb et le soufre se combinent conformément à la loi dont il s'agit. Or, une question semblable ne peut être résolue, si on s'en tient à la loi prise dans la généralité. Il est clair que, si on la particularisait, si on restreignait son expression au soufre et au plomi) , elle indiquerait quelles sont les proportions fixes dans lesquelles ces deux rorps peuvent se combiner ; c'est-à-dire que nous

"ils DiscouKs suK l'Étude

avons besoin de certaines données, de certains nombres qui les distinguent de tons les autres, et qu'il faut connaître pour pouvoir appliquer la loi générale au cas particulier. Il faut, pour avoir ces données, consulter l'observation, et si nous avions recours à celle de la combinaison réciproque des deux corps dont il s'agit, nous tournerions sans doute dans un cercle vicieux. Mais il n'en est pas ainsi. La détermination de ces données numériques est déduite d'expériences faites à dessein sur une foule de combinaisons diverses. Celle qui nous occupe se trouve dans le nombre; mais elle n'v estpas nécessairement, et comme toutes., quoique indépendantes les unes des autres, s'accordent à donner les mêmes résultats, on peut les considérer avec assurance comme parties du système. Ainsi, la loi des proportions définies, quand on l'applique à l'état actuel de la nature, exige deux énoncés distincts, l'un qui exprime une loi générale de combinaison, l'autre qui particularise les nombres qui conviennent aux divers él émeus dont se composent les corps naturels ou données de la nature. Si on consulte les tables des poids atomiques, on trouvera en regard du soufre le nombre 16, et en regard du plomb 104 (1); et comme 20 est à 130 dans le même rapport que 16 à 104, il en résultera que la combinaison dont il s'agit vérifie la loi.