Explication mathématique des phénomènes

L'explication mathématique des phénomènes est le cinquième caractère de la physique moderne. Si tous les phénomènes que cette science étudie se réduisent à des mouvements, la science entière doit se ramener à la mécanique, entendue dans le sens le plus large du terme. Or les éléments dont dis pose la mécanique sont le temps, l'espace, la vitesse, ou le rapport du temps à l'espace, enfin la forme des corps et leur masse. Il faut donc établir une unité de mesure pour le temps, une unité de mesure pour l'espace, une unité de mesure pour la masse; et ces unités une fois établies, les mathématiques, en s'y appliquant, fourniront l'explication des faits. La physique envisagée dans sa plus haute abstraction, et telle qu'on peut la supposer lorsqu'elle aurait atteint le but de ses efforts, ôe réduirait donc à un assemblage de formules algébriques exprimant des formes et des mouvements. Ce cinquième caractère est la conséquence immédiate du premier, c'est-àdire de l'affirmation de la nature mécanique des phénomènes. Il suppose toutefois, pour sa pleine réalisation, la transformation des mouvements et la conservation de ^énergie, en sorte que, découlant du premier caractère, mais supposant les autres, il offre le résumé de la conception de la science.

tO LES CARACTÈRES DE LA PHYSIQUE MODERNE.

Toutes les étades contemporaines convergent vers ce but. La chimie arrive de plas en plus à considérer le poids comme la qualité essentielle des corps qu'elle étudie, et l'emploi de la balance n'est que l'application de l'arithmétique à une espèce particulière de quantité. Les sons étant considérés comme des vibrations de l'air, leur succession qui constitue la mélodie, leur accord qui constitue l'harmonie, se ramènent toujours à des nombres déterminés de vibrations et au rapport de ces nombres, en sorte que la théorie de la musique est uae théorie mathématique. La découverte de l'équivalence de la chaleur et du travail mécanique a eu pour condition l'établissement d'une unité de chaleur, qui se détermine par une unité de poids et un degré du thermomètre, et d'une unité de travail qui se détermine par une unité de poids et une unité de longueur. Ces unités étant établies, le reste de la théorie consiste dans des appréciations numériques. Il en est de même pour la théorie de la lumière. La longueur des ondes, et le nombre des ondulations dans un même espace de temps, fournissent l'explication de la diversité des couleurs, celle de la dispersion de la lumière et de tous les autres phénomènes de l'optique. On rédige des tables renfermant d'un côté le nom des couleurs et de l'autre un nombre d'ondulations qui leur correspond; et c'est ce nombre seul, à l'exclusion de toute idée de propriétés spécifiques et inexpliquées des rayons, qui devient la base des explications scientifiques. On peut concevoir nos connaissances parvenues sous ce rapport à un degré de précision tel qu'on pourrait établir une théorie mathématique de la peinture comme de la musique, et qu'on exprimerait par le rapport abstrait des nombres les conditions objectives de la beauté d'une toile de Raphaël, aussi bien que d'une symphonie de Beethoven.

Ce résultat général, auquel tend la science contemporaine, avait été entrevu aux premiers jours de l'éveil de la pensée philosophique. Quand nous parlons de la physique malUéma-

lA PHYSIQUE ANCIENNE ET LA PHYSIQUE MODERNE. 21

tique, nous ne faisons qu'exprimer, sous une autre forme, ce quePythagore, revenu d'Egypte et de Ghaldée, enseignait aux Grecs, en leur disant que « tout est nombre. » Cette antique formule, si étonnante au premier abord, prend un sens clair, lorsqu'on a compris la tendance des recherches actuelles.

Les mathématiques expriment les lois de la pensée humaine qui se trouvent être les lois des phénomènes observés. C'est cette harmonie de la pensée et des faits qui nous rend l'univers intelligible. On dit parfois que, dans l'état actuel de la. science, on ne considère plus dans la nature que la matière et le mouvement; il faut ajouter et les lois de la communication du moujement. La géométrie et l'arithmétique n'existent pas seulement dans notre pensée ; elles ont une réalité objective, en tant qu'elles règlent les rapports dés objets de nos perceptions. J'indique, sans y insister maintenant, celte remarque à laquelle j'aurai l'occasion de revenir (1).

A|)rès avoir énuméré les caractères scientifiques de la physique moderne, cherchons à nous faire une idée à la fois générale et précise de la différence qui la sépare de la physique ancienne.

Comparaison de la physique ancienne et de la physique moderne.

Les sciences diverses, p n cherchant à remonter vers l'origine des choses, arrivent toujours et nécessairement à un point où la pensée s'arrête, et qui devient le point de départ de toutes les explications. Pascal, dans ses considérations sur Tesprit géométrique, remarque que nous pouvons concevoir idéalement une science qui n'emploierait aucun terme qui n'eût été défini, et aucune proposition qui n'eût été démontrée; mais il observe immédiatement que cette conception est chimérique, puisque, de terme en terme et de propo-