LA DÉFINITION DE LA SCIENCE W

nisme qui dépense, comme la locomotive, des matériaux comestibles, où établirez>vous la ligne de démarcation entre le corps qui se déplace par lui-même et celui qui est inerte? Laissons cela de côté; nous nous sonmies embarqués dans une mauvaise voie où les mots nous dominent de toute la force de leur longue prescription. Au lieu de dire a par luimême », ce qui indique une comparaison avec Teffort volontaire de rhomme, on a énoncé sous une autre forme le principe de rinertie et Ion a dit : a Un corps qui n'est soumis à aucune force ne peut avoir qu'un mouvement rectiligne et de vitesse uniforme. »

— Cette défînition doit vous satisfaire plus complètement, dit M. Gaudet; elle n*a pas Tinconvénient de la précédente qui fait appel à une comparaison avec le principe moteur des êtres vivants.

— Mais à quoi, répondit M. Tacaud, reconnaîtrez-vous qu'un corps n*est soumis à aucune force? Est-ce que vous voyez les forces? Est-ce que vous les connaissez autrement que par leurs effets? Il y a encore dans cet énoncé un reste du vieil adage : Afens agitât molem. On s'imagine d'abord que Ton sait ce que c'est qu'une force, et ensuite on déclnre, quoique n'ayant jamais vu un seul exemple de ce phénomène, qu'un corps qui ne serait soumis à aucune force aurait un mouvement rectiligne et uniforme; il y a des gens qui ont voulu chercher une démonstration expérimentale du principe de l'inertie, comme si l'on pouvait faire entrer en ligne de compte, dans une expérience, des entités qui ne sont que le produit de notre imagination. Ne voyez-vous pas que le principe de l'inertie n'est autre chose que la définition même de la force? Nous constatons qu'un mouvement, au lieu de conserver ses deux qualités mesurables, vitesse et direction, change de vitesse ou de direction; nous évaluons le changement de vitesse qu'on appelle l'accélération et le changement de direcUon, et nous nous servons de ces mesures pour défmir une grandeur mathématique unique, la

force, qui résume tout le changement observé; on a été amené, pour la commodité des calculs, à prendre pour me* sure de la force le produit de la masse du corps par son accélération au moment considéré; et la force, grandeur mesurable, étant ainsi définie, on peut affirmer sans craindre de se tromper que là où il n'y a pas de changement dans les qualités du mouvement la forcé est nulle.

— Ce que vous venez de dire me frappe profondément, dit M. Gaudet; je m'aperçois que je parle de forces depuis quarante ans sans m'étre demandé ce que c'est, et j'en suis vraiment honteux; mais j'ai enseigné ce qu'on m'a appris, je ne suis pas coupable. Et comment se fait-il donc que toute la mécanique ait été faite et bien faite par des hommes qui croyaient aux forces? Comment une erreur de méthode a-t-elle pu conduire k des résultats aussi inattaquables?

— Les philosophes nous disent, reprit M. Tacaud, qu'il ; faut avoir une bonne méthode pour rechercher les résultats scientifiques ; mais cela suppose que l'homme sait d'avance ce qu'il trouvera; or, les chercheurs trouvent le plus souvent autre chose que ce qu'ils espéraient trouver; et quand enfin on est arrivé à un résultat définitif, alors on peut, en jetant un coup d'oeil en arrière, se demander quelle eût été la voie h plus courte, la méthode^ pour arriver d'emblée au but <]u on a atteint par hasard et par un chemin détourné. Les professeurs enseignent ensuite cette méthode à leurs élèves; niais ils ne suivent pas en cela l'histoire de la science. Le ^ul principe de méthode scientifique générale que l'expéfience passée nous permette aujourd'hui d'exposer en toute confiance, c'est qu'il ne faut jamais employer un mot dont le sens soit mal défini, et qu'il faut toujours partir des éléments niesurables des choses. Il est possible que de grandes teouvertes se fassent en dehors de cette voie et par des foutes indirectes, mais une fois qu'elles seront entrées dans ^« domaine scientifique, on s'en apercevra à. la possibilité dy arriver par une méthode rigoureuse sans refaire tous les

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LA DEFINITION DE LA SCIENCE 6i

détours historiques; c est en cela que la science diffère d( Thistoire de la science.

— J*applaudis de tout cœur à vos remarques, dit M. Gaudet, mais je suis tout triste*de n'y avoir pas pensé plus tôt je suis vieux, et il est difficile, à mon Âge, d'apporter sans souffrance des changements importants à sa mentalité.

— Donc, dit M. Escudier, il ne faut plus croire aux forces i

— Le mot croire n*a pas cours dans la science au sens ot vous Tentendez, répondit Fabrice. L*apôtre Thomas fut méprisé des enthousiastes illuminés qui entouraient le divin maître, parce qu'il demanda à voir ; mais il fit en cela preuve d'esprit scientifique. L'Eglise, fondée sur l'enthousiasme et sur la foi, ne rejette plus la méthode de Thomas, puisqu'elle nomme aujourd'hui des commissions chargées de contrôler les miracles de Lourdes. Je ne sais pas s'il existe des forces ou s'il n'en existe pas, cela n*a pas de sens pour moi. La notion de force, venue d*une interprétation provisoire des faits, a conduit par des chemins détournés à la définition précise d une grandeur mathématique calculée d'après des grandeurs mesurables; en cela elle a été féconde comme beaucoup d'erreurs; mais, je vous le répète, je ne sais pas ce que c'est que croire aux forces; je ne sais que constater de^ aspects du monde et en mesurer les éléments mesurables. Me demanderez-vous aussi si je crois à la chaleur? Not ancêtres y ont cru ; ils ont pensé que la chaleur était quel^ que chose que l'on ajoute aux corps froids comme on me de leau dans un vase vide; moi je ne connais que les effet de la chaleur; je sens que certains corps sont chaudj d'autres tièdes, d'autres glacés ; je puis énoncer clairemeQ que je perçois, par mon sens de la chaleur ou sens thei mique, telle et telle impression; mais je ne puis pas Tévi luer avec précision comme une grandeur arithmétique;! ne puis pas dire : Tel corps est deux fois plus chaud que t^ autre ; cela ne signifie rien.

— Ici, je vous suis très facilement, dit le président; vol

auriez dû commencer par là et j'aurais peut-être mieux compris ce que vous avez dit des forces.

— C'est probablement, dit M. Tacaud, que la notion de force est une des plus anciennes qui se soient fixées dans le cerveau humain, et je vous avoue que, moi-même qui parais si assuré à ce sujet, je suis obligé de faire bien attention, quand j'en parle, pour ne pas dire des bêtises. Je trouve en effet bien plus facile de vous parler de la chaleur et de vous montrer comment les notions recueillies par notre sens thermique nous ont conduits à des mesures qui ont petit à petit fait entrer la chaleur dans la mécanique, comme l'effort y était déjà entré, en perdant quelques-uns de ses attributs.

— Vous allez nous parler, dit M. Gaudet, de l'équivalence mécanique de la chaleur; ce fut pour moi une grande joie que d'être initié à cette merveilleuse notion ; j'ai été heureux d'apprendre que le principe d'équivalence énoncé par Mayer avait été formulé avant lui par notre grand Sadi Garnot; on l'a retrouvé dans ses papiers et sa mort précoce Ta seule empêché de publier cette admirable découverte.

— Le principe d'équivalence est en effet, dit Fabrice, la pierre angulaire de l'édifice scientifique; c'est lui q\i\ fait la réelle unité de la science; je ne parle pas seulement de l'équivalence mécanique de la chaleur, mais de l'équivalence des diverses formes d'énergie. Je ne veux pas d'ailleurs vous faire ici un cours de physique ; je veux seulement, comme je vous l'ai promis, vous donner mes idées sur la définition de la science.

— Et nous démontrer que M. Bertillon est immortel, dit M. Escudier qui voulait placer son mot.

— Le principe d'équivalence n'est pas le commencement, c'est la fin de l'histoire de la chaleur; aujourd'hui qu'on y est arrivé, on pourrait commencer par là pour exposer cette partie de la physique ; une fois qu'une science est bien faite, on découvre la méthode par laquelle on l'aurait faite plus

vite ; mais comme il y a d^autres parties de la science qui sont encore à Tétat où était notre connaissance de la chaleur avant qu'on en eût découvert Téquivalence mécanique, j'aime mieux suivre Tordre historique qui s'applique seul à ces autres cas.

. D'une manière générale, on commence par essayer de faire des mesures précises; c'est le premier pas. Notre sens de la chaleur nous permettait de constater un aspect particulier du monde extérieur; nous disions que tel corps est chaud, que tel autre est froid. Le même corps pouvait, suivant les moments, être plus ou moins chaud; en observant ce corps attentivement par le moyen de nos yeux, nous avons remarqué qull se déformait en même temps qu'il changeait de température, et, celte température que nous constations sans pouvoir l'évaluer au moyen de notre sens thermique, nous avons eu l'idée de la mesurer en unités de longueur, en mesurant la déformation d'un corps choisi. C'est ainsi qu'a été fondée la thermométrie, science empirique, dans laquelle on peut mesurer avec précision quelque chose qui varie dans le même sens que notre sensation de température, mais sans savoir aucunement quelle relation existe entre cette température déûnie par le thermomètre et notrel sensation de température. A vrai dire, à partir de ce moment,! nous avons complètement abandonné la notion de tenipéra^ ture que nous fournissait notre sens thermique ; ce sens i seulement joué le rôle d'un éveilleur d'idées; il a attiré notri attention sur certains phénomènes qui se passent dans 11 nature, et qui se manifestent par une dilatation des corps nous nous sommes mis à mesurer cette dilatation et elle esi devenue pour nous le point de départ de l'étude de la chaleur; notre sensation de chaleur nous a fourni seulement 11 nom dont on a baptisé cette partie de la physique ; u| homme doué d'anesthésie vis-à-vis de la température poup rait aujourd'hui étudier toute la physique de la chaleun de même qu'un homme doué d'anesthésie vis-à-vis de Ù

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sensation d'effprt pourrait étudier toute la mécanique des forces.

— Ceci me fait mieux comprendre ce que vous nous avez dit des forces, dit M. Gaudet; je commence à saisir tout à fait votre idée.

— Il valait mieux cependant commencer par les forces, répondit M. Tacaud, car la physique des forces, la dynamométrie,a eu le grand avantage de passer immédiatement de Tétat empirique à Tétat scientifique, au moyen de la convention de la mesure des forces par le produit de la masse des corps et de leur accélération. Aussi n*a-t-on pas eu besoin de perfectionner le dynamomètre, que Ton a abandonné bientôt aux marchands forains; au contraire, la science de la chaleur est restée longtemps à Tétat empirique, c'està-dire entièrement séparée de la mécanique, la température définie par le thermomètre étant purement conventionnelle et même variable avec le corps choisi comme thermomètre. H a donc fallu perfectionner d'abord la thermométrie, de manière à créer pour la science empirique de la chaleur une unité de langage qui donnât à cette science provisoire l'aspect d'une science définitive.

— Et nous voilà revenus à cette unité de langage qui est aussi un caractère de la science, dit M. Escudier.

— Il en est le principal, reprit Fabrice. On a donc cherché à établir une échelle thermométrique conventionnelle qui pût servir d*une manière uniforme dans tous les cas ; je vous fais grâce des détails; la science partielle de la chaleur fit des progrès parallèles à ceux de la thermométrie, c'està-dire que l'on parvint à lui appliquer le langage mathématique, quoiqu'elle restât séparée de la mécanique par un abtme qui semblait infranchissable. On attacha à chaque corps un coefficient numérique appelé son coefficient de dilatation, et il fut permis dès lors de prévoir, par un calcul simple, quelle déformation prendrait ce corps pour une variation donnée de température ; c'était un second deside-

ratum de la science, la possibilité de prévoir Tavenir dans des conditions données.

— Cela me satisfait pleinement, dit le professeur du collège.

— Les savants, eux, n'étaient pas satisfaits, répondit M. Tacaud. Les coefficients de dilatation ne sont pas des nombres constants aux diverses températures; tout cet échafaudage conventionnel leur paraissait bien factice. La vieille notion de la chaleur fluide, de la chaleur matière, que Ton ajoute aux corps quand on les chauffe comme on met de Teau dans un vase vide, conduisit à une nouvelle série de mesures, les mesures des quantités de chaleur : on fonda la science appelée calorimétrie ; et cette science, basée sur une notion enfantine, a précisément été celle qui a jeté le pont sur Tabîme, qui a uni la thermométrie à la mécanique.

— Il ne faut donc pas toujours mépriser les notions vagues qui sont ancrées dans l'esprit des hommes, dit M. Ëscudier; ces notions que vous appelez avec dédain métaphysiques ont quelquefois une valeur immense ; c'est la notion métaphysique de force qui a conduit à la formule de Newton.

— Vous avez parfaitement raison, mon cher président; Texpérience de nos ancêtres n*a pas toujours été précise, et cependant elle n*est pas sans valeur ; elle se traduit héréditairement en nous par des tendances difficiles à exprimer, mais qui nous font sentir que telle chose est absurde, sans que nous puissions dire pourquoi, que telle autre au contraire est légitime, sans que nous en sachions davantage la raison ; nos ancêtres se sont frottés au monde qui est encore notre monde, et en ont pressenti certaines lois par une observation prolongée; nous avons donc des idées innées qui peuvent nous mettre sur la voie de grandes découvertes, mais nous en avons d'autres aussi qui sont le résumé héréditaire d'erreurs longtemps accréditées; nous ne savons distinguer les premières des secondes que lorsque nous y avons introduit la méthode scientifique, la mesure et la précision.

— Je vois bien des exemples dans lesquels nos idées innées nous ont conduits à de grandes découvertes, conti^ nua M. Ëscudier, mais je n'en vois pas un seul où elles nous aient certainement trompés; j'ai la plus grande confîance dans mon intuition.

— Chacun de nous a con6ance dans son intuition, répondit Fabrice, et c'est pour cela que les philosophes discutent avec tant d'assurance sans avoir souvent d'autre documentation que celle qu'ils tirent de leur observation intérieure; mais cette confiance est vite ébranlée si l'on veut bien constater que, dans un certain nombre de cas très simples, notre intuition nous donne des certitudes absurdes.

— Je vous serais bien reconnaissant de m'en signaler une seule, dit le président; mais je doute que vous en ayez un exemple clair ; si des erreurs vraiment évidentes se glissaient dans notre vision intérieure des choses, nous n'aurions pas en elle cette foi inébranlable ; nous nous en corrigerions»

— Avez-vous quelquefois enseigné à des enfants que la terre est ronde? dit M. Tacaud. Et quand ils vous ont dit que les hommes des antipodes ont par conséquent la tête en bas, que leur avez-vous répondu? rien de satisfaisant pour eux, je le pense.

— Ni même pour moi, dit M. Gaudet ; j'avoue que je n'ai jamais été bien content de ce que je disais à ce sujet à mes élèves. Je leur expliquais bien que pour chacun de nous le haut et le bas sont définis par le point de la terre» où nous nous trouvons, mais ils restaient peu convaincus et se disaient que, comme dans beaucoup de cas où ils comprennent mal, c'est là une formule que l'on doit répéter au maître pour lui faire plaisir. L'un d'eux, un jour, colla sur la mappemonde un soldat en mie de pain qu'il plaça en Nouvelle-Calédonie; il fit constater à se& camarades que, contrairement à mon affirmation, le soldat avait la tête eo bas; je le remarquai, mais je ne dis rien parce que cela m'embarrassait.

— C*est que, comme tous les hommes, dit Fabrice, vous ne pouvez secouer le joug d'une idée innée qui est fausse ; pour moi, homme, il y a une direction verticale unique, déOnie par ma propre verticale à moi, et sans laquelle je ne puis concevoir Tespace. Quand je regarde la lune, je lui vois un haut et un bas ; on me dirait qu'on suspend un fil à plomb sous la lune, que je me l'imaginerais aisément, quoique mes connaissances mécaniques me démontrent Tabsurdité de cette proposition. Chateaubriand a parlé de la pluie qui tombe goutte à goutte dans Tinfini, et vous Tavez lu sans vous en scandaliser ; les Gaulois craignaient que le ciel leur tombât sur la tête. Cette opinion est toute naturelle; nous savons ce que c'est que tomber d'une manière absolue, et lorsque nous avons appris ensuite que tomber c'est se rapprocher du centre de la terre, nous conservons, à côté de cette certitude mathématique, la notion absolue de verticale qui fait partie de la nature humaine, et qui est absurde. Je vous détie de vous imaginer la terre sans lui voir un haut et un bas; votre imagination est donc là, dans un cas très précis, en contradiction a\ec vptre raison. Voilà, si je ûe me trompe, un exemple très clair.

M. Escudier baissait la tète, évidemment ennuyé.

— Vous m'avez rendu un mauvais service, dit-il; je vais maintenant me défier de moi plus que de raison, et cela est mauvais pour un juge.

-— D'autant plus mauvais, dit M. Tacaud, que les principes au nom desquels vous jugez ressemblent, par bien des points, à la verticale de la lune.

— Revenons à la science et aux quantités de chaleur, dit le président ; ceci n'a rien à voir avec notre sujet.

— Ce n'est pas bien sûr, répondit M. Tacaud. Nous disions donc, continua-t-il, que Ton a parlé de quantités de chaleur