Mécanique céleste, Livre I, chapitre ii

étrangère nMntervient. Ces conséquences sont exprimées comme suit dans la première loi de Newton :

« Tout corps persévère dans l'état de repos ou de mouve- « ment uniforme en ligne droite dans lequel il se trouve, à « moins que quelque force n'agisse sur lui et ne le contraigne « à changer d'état. »

Celle loi est le principe de toutes les explications de la mécanique, mais elle ne répond à aucun fait qu'il soit possible de constater. Le repos n'est qu'une apparence ; toute la matière est dan*s un mouvement continuel : les astres se meuvent dans le ciel ; les molécules se meuvent dans les corps qui nous paraissent immobiles. On pourrait donc, sans inconvénient, supprimer la première partie de la loi d'inertie et ramener la loi à cette simple formule : « Les corps ne possèdent aucun pouvoir de modifier leur propre mouvement. » Exprimée ainsi, et ne supposant plus un état de repos qui n'existe pas, la loi ne répond encore à aucune réalité, parce qu'elle suppose le mouvement d'un corps soustrait à l'action de toute cause étrangère, supposition qui nous place en dehors des conditions de toute expérience possible. Le mouvement rectiligne, résultat de la pesanteur, est un mouvement accéléré et qui s'arrête lorsque le corps mu rencontre le sol ; le mouvement des astres qui continue sans arrêt, n'est pas un mouvement rectiligne. C'est ainsi que la loi d'inertie échappe de toutes parts au contrôle direct de l'expérience. Pour la confirmer par l'observation directe, il faudrait pouvoir observer le mouvement sans terme d'un corps isolé, ce qui est deux fois impossible. C'est une loi théorique ; il n'est donc pas surprenant;;qu'elle ait été attaquée et qu'elle le soit encore de nos jours, dans l'intérêt de certaines doctrines philosophiques. Ce qu'il y a de mieux à répondre, c'est que l'inertie ne peut pas être établie par une observation directe ; mais, qu'en la prenant pour principe d'explication, on arrive à des résultats

que l'expérience confirnie. C'est la réponse que faisait d#à Enler à des objections qui subsistent encore dans qualités esprits.

« Quelque solidement établie que soit la vérité de o$ {urin^ « cipe que tout corps étant mis en mouyament coatinod à se « mouYoir ayec la même direction et la même vitesse» k moins « qu^il ne survienne quelque cause extérieure qui dérasfe ce « mouvement, elle est néanmoins attaquée par quelques phi- « losophes qui n'ont jamais fait de grands progrès datts ki « science du mouvement, pendant que ceux auxquels nous « sommes redevables de toutes les grandes découvertes qui « ont été faites dans cette science, conviennent unanimement « que toutes leurs recherches sont fondées sur ce prin- « cipe (1). »

La nature ne nous offre pas de corps isolés, mais des systèmes de corps agissant les uns sur les autres. Un système de corps qui se communiquent le mouvement, c'est ce que réa-^ lise une machine construite par les hommes, c^est ce qui se trouve réalisé en grand dans le système solaire dont notre terre fait partie. La communication du mouvement d'un corps à un autre donne lieu à des études difiBiciles et à des théories compliquées, vu la diversité de la nature physique des agrégats que l'on considère. Cette communication s'opère, d'une manière abstraite et générale, sous la loi qu'un corps ne perd de son mouvement que la partie qu'il en cède à un autre, en sorte qu^après le phénomène de la communication, la somme Jlqs mouvements actuels ou virtuels reste la même qu'auparavant. Si, dans la transmission du mouvement, la force motrice initiale restant constante, il y avait augmentation oa diminution, il faudrait admettre que cette variation se produirait sans cause^ ou admettre une puissance de modification des mouvements dans les corps qu'on considère, ce qui serait la

1. Lettres dAine Princesse d* Allemagne , Partie IL Lettre 5.

négation ddinertie. Il en résulte que, quand on envisage un système de corps qui agissent les uns sur les autres, sans interreotion d'une cause étrangère, la somme des mouvements doit demeurer la même (1). Il faut observer seulement que, dans le calcul, on ne doit pas tenir compte uniquement du mouvement actuel, mais aussi du mouvement virlael, comme on l'a vu plus haut. Présentée sous cette forme, la loi d'inertie appli^ée à un système de corps se rapproche d'une vérification expérimentale possible ; toutefois la vérification ne saurait être absolue, parce que tout se tient dais l'univers. Une machine faite par les hommes ne peut être isolée de toutes les causes naturelles qui agissent sur elle, et le système solaire subît l'action des autres astres qui peuplent l'étendue. L'univers entier ne forme qu'un système de corps ; il faudrait donc, pour vérifier d'une manière complète la loi d'inertie, une expérience universelle qui dépasse absolument les limites du pouvoir humain. Mais cette loi, sans pouvoir être confirmée expérimentalement, d'une manière absolue, est très-solidement établie, puisqu'elle sert de base à des explications satisfaisantes de tous les phénomènes observés.

La doctrine de l'inertie de la matière est le centre de toutes les conceptions de la physique moderne. Il est facile de mettre en évidence le lien qui rattache à cette théorie les cinq caractères énumérés plus haut.

L'inertie exclut de la matière tout pouvoir propre autre que celui qui se rapporte à l'occupation du lieu et au mouvement; elle réduit donc la conception des corps à des éléments mécaniques : c'est le premier caractère.

De l'exclusion de toute propriété de la matière qui ne se rapporterait pas aux phénomènes du mouvement, résulte l'unité de la matière quant à ses propriétés essentielles : c'est le second caractère.

1. Maclaurin. — Exposition des découvertes de Newton j page 123.

La diversité des phénomônes physiques ne peut consister que dans les diverses manifestations du mouvement : c'est la base de ridée de la corrélation des forces, ou du troisième caractère.

La négation de toute cause modificatrice du mouvement inhérente à la matière môme, entraine le maintien constant des effets de jla force motrice universelle, si l'on considère cette force même comme constante : c'est le quatrième caractère.

La nature mathématique des explications qui forme le cinquième caractère de la science, se rattache enfin à l'idée de l'inertie par un lien étroit qu'il importe de bien constater. Les mathématiques étudient les diverses transformations de la quantité. Dans ses transformations, la quantité reste la môme; tous les résultats d'une opération sont contenus dans ses données ; et toute opération, pour être possible, suppose qu'aucun terme étranger aux données n'est introduit dans les quantités que l'on considère. Une erreur de calcul est une quantité abusivement introduite. Lorsque les mathématiques sont appliquées à la physique, il faut» pour que les résultats se trouvent d'accord avec les faits, que toutes les données soient connues. Une erreur d'observation, supprimant une des données réelles d'un problème physique, a le môme résultat qu'une erreur de calcul. C'est ainsi par exemple que, la planète qui a illustré le nom de M. Leverrier demeurant inconnue, le mouvement des astres constaté par l'observation ne se trouvait pas rigoureusement conforme aux résultats de calculs auxquels cette donnée manquait. Or il est facile d'entendre qu'un acte spontané de la matière, qu'il serait impossible de faire entrer dans les données d'un problème, produirait exactement le môme résultat qu'une erreur de calcul ou une donnée expérimentale inexacte. Supposons, par exemple, cinq corps dont l'action réciproque est soumise au calcul.

leurs masses et leurs distances étant données. 'Si un sixième corps, produit spontanément, pouvait intervenir, ou si l'action des cinq corps pouvait être modifiée sans que la modification eût aucun antécédent déterminable, l'application du calcul serait impossible. Kepler admit, pour un instant au moins, dans une des excursions de sa pensée, que les planètes pouvaient avoir des âfmes. En admettant que ces âmes n'exerçassent qu'une action motrice absolument déterminée et réductible à des formules connues, c'esl-à-dire que ces âmes fussent soumises à la loi d'inertie, la supposition n'apporterait pas de trouble dans la science. Mais dès le moment où l'on admettrait qu'une de ces âmes, par volonté ou par caprice, pourrait ralentir ou activer le mouvement d'un astre, il est clair que la mécanique céleste deviendrait impossible. La loi d'inertie est donc la condition de l'application des mathématiques à l'interprétation des phénomènes matériels ; et comme toute la physique tend à se réduire à des explications mathématiques, on peut aflBrmer que la loi d'inertie est de plus en plus justifiée.

Cette loi qui est la base de la physique fournit la détermination précise des limites de cette science. Les traités de mécanique excluent de l'objet dont ils s'occupent le mouvement produit par un être vivant. Voici les motifs de cette , exclusion tels qu'ils ont été exposés par Biot :

« Une seule classe d'êtres semble faire exception à la « loi d'inertie; ce sont les êtres animés. Mais les molécules « matérielles qui composent leurs parties sont absolument « inertes ; séparées, elles ne vivent plus et rentrent dans les « lois ordinaires qui régissent tous les autres corps. Nous « ignorons complètement ce qui détermine l'état de vie ; • « mais, voyant dans toutes les autres circonstances la ma- « tière dépourvue de spontanéité^ et reconnaissant que, même « chez les êtres vivants, elle perd cette faculté par la mort,

c nous sommes conduits à la regarder comme étrai^ère à « son essence, et nous conceyons la voUmté des êtres aninés « comme Tacte d'un principe intérieur et immatériel qui « réside en eux. Nous ne pouvons pas dire dans laquelle de « leurs parties ce principe réside, ni en quoi il consiste, eu- « core moins comment, immatériel, il peut agir sur la mac tière; mais nous agissons philosophiquement en faisant « dépendre le mouvement des corps animés d'une cause < étrangère à leur matière ; puisque nous trouvons la ma- « tière inerte dans tou& les autres cas où nous pouvons f l'observer (1). »

La rigueur du langage philosophique exigerait que Ton supprimât dans ce passage le terme de volonté, qui suppose la conscience et le libre arbitre, pour le remplacer par un autre terme exprimant simplement un principe de mouvement spontané. Sauf cette remarque, les paroles de M. Biot sont bien l'expression xl'une recherche philosophique légitime, qui attribue à des causes différentes des phénomènes essentiellement divers. A-t-on fait, depuis l'époque où écrivait ce savant, quelque découverte qui permette de révoquer en doute la valeur de ses conclusions? Je pense que non ; et ce qui me confirme dans ma pensée, c'est que j'ai trouvé les paroles de Biot citées avec approbation dans un manuscrit d'un homme fort au courant de la science moderne, et qui a l'avantage d'être également versé dans l'étude de la physique et dans celle de la botanique, M. le professeur Thury. C'est donc une afSrmation très hasardée, au point de vue scientifique, que celle de M. le professeur Charles Martens, écrivant dans la Revue des detix mondes (2), que «l'abîme qui existait entre le règne organique et le règne inorganique, entre les corps bruts et les êtres