CHAPITRE PREMIER Exposé sommaire du mécanisme traditionnel

1. La Physique traditionnelle avait l'ambition de remonter de cause en cause jusqu'à la matière réelle. La théorie physique faisait partie intégrante de la science expérimentale et avait une valeur ontologique. — 2. La théorie physique était par suite construite tout entière avec des éléments tigurés. Ces éléments figurés n'étaient autres que les éléments retenus par la mécanique. — 3. Importance de ces caractères pour différencier la théorie physique d'alors et les formes actuelles de la physique théorique. — 4. En quel sens il faut entendre que la théorie physique de la première moitié du xix° siècle avait une valeur ontologique. — 5. Exposé sommaire des grandes lignes de cette physique : a) Ses éléments ; b) Ses principes, statique, dynamique des solides et des fluides, pesanteur ; c) Constitution de la matière : théorie cinétique des gaz; d) Théories mécaniques de la chaleur, de la lumière, du son, de l'électricité des phénomènes chimiques ; e) Conclusions : généralités sur l'esprit général de la physique au milieu du xix° siècle.

1. — Il y a cinquante ans, les grandes théories faisaient partie intégrante de la science expérimentale; elles en étaient l’achèvement. La méthode alors pouvait se résumer ainsi : en partant de faits particuliers donnés par l’observation quotidienne, on découvre des rapports nécessaires entre ces faits; si bien que les uns paraissent les causes immédiates qui produisent les autres; ces rapports de cause à effet constituent les lois, qui expliquent les principales propriétés offertes par l'observation. Mais ces rapports de cause à effet peuvent à leur tour être considérés comme

des faits nouveaux. Les expliquer, ce sera trouver de nouveaux rapports plus généraux qui relieront, par leur intermédiaire, les faits, dont on était parti de prime abord, à des causes plus lointaines, et ainsi de suite. Comme on le dit couramment encore dans la logique classique, la physique remontait de cause en cause, et croyait trouver dans les causes les raisons d’être des phénomènes. Plus ou moins consciemment, la cause était toujours réalisée, hypostasiée; elle était conçue, il fallait qu’elle fût conçue d’une façon matérielle. La théorie physique n’était donc rien autre que l’ensemble des causes matérielles des phénomènes. Elle n’était pas interprétée more geometrico, mais more physico, dans un sens presque littéral. Elle correspondait à une réalité.

La preuve de cette correspondance ne pouvait pas être demandée directement à l'intuition expérimentale, on le conçoit aisément. Mais le mécanisme traditionnel avait tourné la difficulté d’une façon élégante. Profondément pénétré de l’esprit expérimental, malgré l’audace de généralisations dans lesquelles il ne faisait point toujours exactement le départ de l'hypothèse, il s’adressait encore, pour assurer la valeur objective de ses théories, mais d’une manière indirecte cette fois, à l'expérience.

Il s’attachait à montrer qu’elles étaient des postulats de l'expérience, logiquement, clairement réclamés par elle. Et comment cela ? Parce que l'expérience vérifiait une ou plusieurs conséquences particulières, déduites correctement de la théorie. Celle-ci ne pouvait plus être alors une hypothèse ; elle devenait une réalité expérimentale.

Cette confusion entre la théorie physique et la réalité expérimentale, cette valeur ontologique de la théorie physique, cette réalisation objective de l'hypothèse, est la caractéristique éminente du mécanisme traditionnel jusqu’au mileu du xix° siècle. On verra que c’est le point sur lequel ont porté les efforts victorieux de la critique, puisque le mécanisme actuel l’a lui-même abandonné. Cette constatation était donc essentielle dans cette étude. Si dans la physique contemporaine on peut constater des écoles, si les

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philosophies ont ensuite pu étayer leurs doutes — ou leurs croyances — sur une critique de la physique, ce sont les hypostases du mécanisme traditionnel qui l’ont permis.

2. — Ce caractère d’objectivité donné, grâce à cet artifice, à la théorie physique, bien que son ampleur dépassât de beaucoup l’expérience objective, en entraînait un autre : la théorie physique était tout entière construite avec des éléments figurés. Il était naturel en effet qu’une réalité objective, expérimentalement constatée, ou qui pouvait être considérée comme telle, pût se représenter d’une facon intuitive, sensible, concrète. La théorie était donc un mécanisme, et comme, d’autre part, il était bien évident que ce mécanisme n'était pas perçu directement dans l’expérience, puisqu'on le concluait indirectement de certaines vérifications expérimentales, la piupart des pièces et des liaisons qui composaient ce mécanisme ne pouvaient être que des pièces et des liaisons cachées, invisibles. Mais l'expérience, prétendait-on en même temps, n’en forçait pas moins à les admettre comme réelles.

Enfin cet agencement figuratif qu'était la théorie physique n'était pas un mécanisme au sens vulgaire du mot. Il était un mécanisme, au sens scientifique et rigoureux, par ce fait que ses éléments et les lois de leur agencement étaient les éléments et les lois de la mécanique rationnelle, les éléments et les lois du mouvement considéré comme la . composante fondamentale, universelle des phénomènes naturels.

3. — Ces deux derniers caractères méritent aussi de retenir notre attention, non que, comme le premier, 1ls marquent une opposition radicale entre ce que fut ou ce que tendait à être la physique il y a cinquante ans et ce qu’elle est ou tend à être aujourd’hui, mais parce qu'ils fixent le point où bifurquent les physiciens contemporains, Le mécanisme actuel conserve ces deux caractères (le second, il est vrai, avec des modifications), tout en abandonnant l’idée qu'ils aient, comme les théories qui les précèdent, une valeur ontologique quelconque. Les physiciens qui ne sont pas mécanistes, — soit qu'ils substituent une autre théorie

au mécanisme, l’énergélique, et qu'ils rejettent tout élément figuré, — soit qu'ils ne tiennent plus absolument à une théorie exclusive de toute autre, par une sorte de crilicisme physique, — rejettent, au contraire, de leurs théories ces deux derniers caractères. Selon chacune de ces deux tendances dissidentes (qui, avec le mécanisme, se partagent tous les physiciens contemporains), ou ils ne veulent plus d'éléments figurés, ou ils les trouvent tout à fait secondaires, contingents et irréels. Selon chacune de ces deux tendances dissidentes encore, ou ils ne veulent plus que la mécanique rationnelle fournisse les bases des sciences physico-chimiques, ou ils n’accordent à ce mode de construction qu'un caractère arbitraire et accidentel.

Le néo-mécanisme, au contraire, s’il a refusé le premier des legs du mécanisme traditionnel, a accepté les deux autres : la figuration de la théorie et le mouvement comme repère universel et élément fondamental de cette figuration, la continuité du monde mécanique et du monde physique.

Le mécanisme traditionnel présentait donc, il y a une cinquantaine d’années, une physique aisément reconnaissable à des caractères bien tranchés. Il les avait hérités de toutes les hypothèses générales qui s'étaient succédé depuis le xvi* siècle et qui se rattachaient à trois grandes idées centrales : le cinétisme cartésien, l’atomisme de Huyghens et des Bernoulli, le dynanisme de Newton. Et quelles que fusssent les tendances des physiciens entre ces thèses, ils ne contestaient jamais les caractères essentiels que nous venons de décrire. Ceux-ci délimitaient le champ clos des luttes intestines qui, toujours plus où moins partielles, ne semblaient pas déchirer l’unité organique de la physique générale.

4. — Certes, il serait assez facile de distinguer plusieurs courants divergents dans cetle physique. La conception de Lagrange n’est pas celle de Laplace ou de Poisson; la première se distingue de la seconde, plus directement newtonienne, par la considération de forces fictives de liaisons. Pour Lagrange, les corps « sont des milieux continus dont les divers éléments impénétrables les uns aux autres se

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gênent mutuellement... », en sorte que la présence de chacune de ces parties oppose un obstacle au mouvement des parties contiguës et constitue pour elle une liaison. Pour Poisson, comme pour Boscovitch, « les corps ne sont continus qu’en apparence ; en réalité, ils sont formés de points matériels isolést, » Il ne peut plus être question alors de forces de liaison, puisque chacun de ces points matériels est isolé et libre, mais il agit sur les points voisins, par des forces réelles, les actions moléculaires, Dans la manière de Lagrange, plus géométrique, « les systèmes étudiés sont soumis non seulement à des forces extérieures ou à des attractions mutuelles dépendant de la gravité universelle, mais ils sont assujettis à des liaisons? »; dans l’autre, à prétentions plus objectives et plus physiques, aux forces réelles que considérait la première, @ 1l faut Joindre les actions moléculaires qui s’exercent en chaque couple de points 3 » et qui remplacent les forces ficuves de liaison. Mais « il faut bien remarquer que ces deux mécaniques sont équivalentes pour qui ne tient compte que de leurs conséquences 4 ». Dans la pensée de Poisson, sa conception ne faisait que serrer de plus près la nature intime des choses.

Ces deux manières faisaient intervenir, à côté de la figure et du mouvement, les notions de masse et de force ; cette dernière notion répugnait à un très grand nombre d’esprits comme un retour inavoué à la métaphysique, à une qualité occulte de la scolastique. Aussi préféraient-ils continuer les traditions de la physique cartésienne ou atomistique, en substituant à la notion de force le mouvement et le choc, surtout après la découverte de l’équivalent entre les quantités de chaleur et le travail mécanique (théorie cinétique des gaz, théorie mécanique de la chaleur, théories électrooptiques de Maxwell).

1. Duem, L'évolution de la mécanique (Revue générale des Sciences], 1903, p. 128.