CHAPITRE IV

LA PHYSIQUE ENERGETIQUE. — SES RAPPORTS AVEC LE ItfYSTICISME. — LE NÉO-THOMISME.

§ I. L'énergie. — On se rappelle qu'une des plus grandes découvertes du milieu du siècle dernier a été celle des principes de l'énergétique, due au génie de savants tels que Mayer, Garnot, Joule, Glausius, Helmholtz.

On a reconnu d'abord l'équivalence du travail mécanique et de la chaleur. Imaginez un cône métallique disposé sur un axe de manière à tourner à frottement très dur dans une cavité conique qu'il remplit exactement. L'ensemble baigne dans l'eau d'une cuve. Un poids de MHO kilogr., par sa chute lente, et grâce à un renvoi de mouvement, entraîne le cône mobile. Lorsque le poids sera descendu de 10 mètres, il aura fourni un travail de 4:2800 kilogrammètres absorbé tout entier par le frottement, et le frottement luimême n'aura eu d'autre effet que d'échauffer l'eau ; on s'arrange du moins, par une expérience préliminaire, pour n'avoir à tenir compte que de réchauffement d'une quantité d'eau connue, soient 10 kilogr.; on

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constatera que la température des 10 kilogr. d'eau s'est élevée do 10°. 11 y a eu développement de 100 calories, puisque la calorie est la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1 degré la température de 1 kilogr. d'eau; on dit que le travail mécanique s'est transformé en chaleur, que 42800 kilogrammètres se sont transfurmés en 100 calories, ce qui fait 428 kilogrammètres par calorie. Or, toutes les fois que l'on fait une expérience analogue, la même proportion persiste : il y a équivalence entre le travail mécanique et la chaleur; l'un s'échange pour l'autre suivant un taux fixe.

Il y a, de même, équivalence entre le travail mécanique et la force vive, entre le travail électrique (produit de la différence de tension électrique par le débit du courant et le temps pendant lequel il circule) et la chaleur... On conçoit donc une grandeur, {'Energie, dont ces différentes grandeurs : le travail mécanique, la force vive, la chaleur... ne sont que des formes particulières, comme les monnaies française, allemande, anglaise, russe, sont des formes particulières de la Monnaie. Si l'on prend pour étalon la monnaie française, on peut évaluer en francs le mark, le shilling, le rouble...; si l'on prend comme étalon l'unité dite G. G. S. de travail mécanique, l'erg (1), on peut évaluer en ergs toutes les unités des autres formes d'énergie : la calorie, le watt (unité d'énergie électrique)... La différence est qu'ici, en physique, le taux du change est fixe.

Enoncer cette fixité du taux du change est une manière d'énoncer le principe de conservation de l'énergie. Vous passez un erg au guichet de la Nature, soit un erg

(1, Uerg est le travail queffectuerait une dyne dans un déplacement d'un centimètre ; la dyne est la force qui imprimerait à une masse d'un gramme une accélération d'un centimètre par seconde.

électrique; elle vous rendra toujours un erg entier, — neuf dixièmis d'erg mécanique, par exemple, plus un dixième d'erg calorique, — mais jamais plus d'un erg.

Par malheur, dans ces opérations de change, la Nature ne manque jamais, que vous le vouliez ou non, de vous compter une partie de votre monnaie en monnaie calorique ; or celle-ci, en circulant, arrive à devenir inutilisable ; de sorte qu'en fin de compte le trésor énergétique de notre univers sera réduit aune valeur nulle. On peut traduire ainsi le principe de Carnot, — Clausius ou principe de la dégradation de Vénergie. En effet, quand vous procédez avec la Nature à un change de monnaie énergétique, elle vous rend toujours, en monnaie calorique, des coupures plus basses que celles que vous lui apportez; je suppose, pour parler en images, que vous lui passiez 10000 ergs en dix billets de 1000 ergs caloriques; elle vous rendra bien peut-être neuf billets de 1000 ergs mécaniques, tandis que l'inévitable appoint en ergs caloriques, ce ne sera jamais un billet de 1000, mais des coupures plus basses : dix de 100, par exemple. Et ainsi votre trésor énergétique deviendra toujours de plus en plus encombrant : après les billets, vous remettrez en caisse des pièces d'or; après l'or, l'argent; après l'argent, le billon; et cela ne s'arrête pas là : après le billon, les sapèques, puis les cauris, et enfin une monnaie divisionnaire dont chaque unité sera de si faible valeur, par rapport à son poids, qu'on dépenserait, à la ramasser, beaucoup plus que sa puissance d'achat.

Cette dépréciation de la fortune énergétique du monde, que j'ai exprimée symboliquement par l'encombrement monétaire, c'est V augmentation de Veniropie, de ce que Félix Le Dantec appelle avec ingéniosité V encombrement de la chaleur par la matière (1).

(1) La slabilitc de la vie. Paris, Alcan, 1912. Appendice I.

Il n'y a pas de mouvement perpétuel : voilà la grande affirmation d'expérience d'où tout dérivr». Ayez un groupe électrogène : un moteur mécanique attelé à une dynamo ; la dynamo envoie son courant dans un moteur électrique voisin; ce dernier est relié au moteur mécanique par une courroie. S'il n"y avait pas de déperdition d'énergies mécanique ni électrique, on n'aurait qu'à lancer l'ensemble, après quoi il continuerait de marcher indéfiniment à la même allure, sans qu'on n'eût plus à lui fournir la moindre force motrice; il y aurait mouvement perpétuel, car tous les ergs mécaniques du premier moteur se transformeraient en autant d'ergs électriques, pour se retransformer en autant d'ergs mécaniques dans le second moteur, lesquels seraient retransmis intégralement au premier.

Donc il faut bien qu'il y ait perte dénergie; toute cette perte d'énergie est représentée par de la chaleur : échauffement du circuit électrique et frottements. D'autre part l'énergie calorifique ne saurait se transformer entièrement en ses équivalents d'énergie non calorifique (sans cela il y aurait encore mouvement perpétuel), puisque cesderniiM\s s'accompagnent toujours de dégagements de chaleur : frottements, échauiïements des circuits électriques... C'est dire que, dans la somme détentes les énergies mises en jeu parmi l'univers, la proportion d'énergie calorifique ira sans cesse en augmentant; à la limite, il ne subsistera plus que de l'énergie calorifique.

Cette dernière. , à son tour, va sans cesse en se « dégradant ». L'erg calorifique va toujours en devenant de plus en plus lourd et de plus en plus inutilisable. On va montrer comment.

L'énergie calorifique est assimilable au travail d'une chute d'eau. Leau ne « travaille » qu'en tombant d'un niveau donné à un autre niveau inférieur;

d« même la chaleur ne « chauffe » qu'en « tombant» d'une température plus haute à une température plus basse : en versant un litre d'eau bouillante, c'est-àdîre à 100 degrés, dans un litre d'eau à 10 degrés, vous aurez deux litres d'eau à 55 degrés environ : la chaleur de votre litre d'eau bouillante sera « tombée » de 100 degrés à 55 degrés. Un corps ne se réchauffe jamais sans qu'un autre se refroidisse. Donc, à la fin des temps, toutes les parties du monde seront également chaudes ou également froides. Déjà il n'y avait plus que de l'énergie calorifique. Celle-ci ellemême cessera de se manifester, puisqu'il n'y aura plus rien à refroidir ni rien à réchauffer. Ce sera la fin de toute activité : la mort.

Mais, quand on a une chute d'eau, soit entre la cote d'altitude 10 et la cote d'altitude 0, on peut s'en servir, en employant une turbine attelée à une pompe, pour monter de l'eau de la cote 10 à la cote !20. Pourquoi ne pourrait-on pas de même, en refroidissant une certaine masse d'un corps de 10 degrés à 0 degré, réchauffer de 10 degrés à 20 degrés une autre masse du même corps, sans transformations en d'autres espèces d'énergies, en passant directement de l'énergie calorifique à l'énergie calorifique, comme pour l'eau, on a passé directement de l'énergie mécanique à l'énergie mécanique? Cela n'aurait rien d'absurde, et il est parfaitement loisible de supposer qu'un inventeur parviendra quelque jour à réaliser de telles (( remontées » de température. De là un espoir : puisque toute la chaleur sera utilisée en chaleur, on arrivera à un rendement parfait; la chute d'une quantité de chaleur sera donc, si Ton veut, compensée par une hausse égale d'une égale quantité de chaleur, et le génie de l'homme, maintenant à jamais l'écart des températures, assurera au monde que nous habitons la vie éternelle.

C'est là un rêve d'où nous tire aussitôt V aurjmentalion d'entropie.

Qu'on so porte à la comparaison de la chute d'eau. Le travail T d'une chute d'eau de haateur H est égal au produit de laquantité, du poids d'eau P qui t(jmbe, par la hauteur H d'où elle tombe : T= PH. De môme la chaleur d'une chute de température t (entre les températures t^ et ^q) est égale à la hauteur de chute i mutipliée par une certaine grandeur : l'entropie (1); laquantité d'eau nécessaire, dans uno chute donnée, pour produire un travail donné, pourrait s'appeler symboliquement l'entropie de cette chute.

L' « entropie hydraulique », puisque T= PII, est

T égale à -, au quotient du travail par la hauteur: elle

représente donc la quantité d'eau correspondant aa travail par mètre de chute. Or cette quantité d'eau est constante (dans les chutes utilisables pour nous) quelles que soient les chutes : de très haut ou de très bas, il faudra toujours la m^me quantité d'eau pour produire le même travail par mètre de chute : 1 kilogramme d'eau tombant de 1000 mètres fournit un travail de 1000 kilogrammètres, soit de 1 kilogrammètre par mètre de chute ; c'est exactement ce qu'il fournit en tombant de 10 mètres seulement : 10 kilogrammètres, encore un kilogrammètre par mètre de chute.

Au contraire, l'entropie calorifique augmente à mesure que les chutes de température se font d'un niveau moins élevé au-dessus du zéro absolu ( — 273 degrés centigrades). C'est comme s'il fallait

(1) Plus exacteraeni, la variable d'une fonction nommée entropie. L'incorrection dont je me rends coupable ici, après^ bien des spécialistes éminents, vient de ce que le vocabulaire énergétique, surtout en matière de chaleur, est très mal fait : il na pas été tenu au courant.

beaucoup plus d'eau par mètre de chute dans les chutes basses que dans les chutes élevées pour produire un kilogrammètre (la hauteur étant toujours estimée par rapport au niveau de la mer).

Cette augmentation de l'entropie se traduit dans les faits comme il suit : En se refroidissant de 1 degré, une substance donnée pourra toujours fournir une calorie, à condition que le refroidissement s'applique à une masse suflisante de ladite substance. Mais cette masse devra être prise de plus en plus grande à mesure que la température « absolue )) (c'est-àdire au-dessus de — i^73 degrés) d'où on part sera plus basse. S'il faut, par exemple, un kilogr. aux températures ordinaires, il faudra 30, 40, 50 kilogr. et davantage, aux environs de — 273 degrés.

Toute la matière est soumise à cette loi, de sorte que, quand bien même on arriverait à remonter les niveaux de température en transmettant à un corps moins froid la chaleur empruntée à un corps plus froid, ces niveaux n'en finiraient pas moins par s'égaliser; en effet, pour réchauffer une quantité donnée de matière, il faudra alors refroidir d'autant une plus grande quantité de la même matière. Pour parler vulgairement, le froid gagnera toujours plus que le chaud; on aura beau maintenir des températures très élevées, la masse de choses qui seront à ces températures s'amoindrira sans cesse et finira fatalement par se réduire à rien (1),

(1) L'augmentation d'entropie, de plus en plus sensible à mesure que Ton approche du zéro absolu, est assez peu marquée aux températures ordinaires, de sorte que nous avons pu dire qu'un litre d'eau passant de 10 degrés à 0 degré dégageait autant de chaleur que de 20 degrés à 10 degrés ; rigoureusement parlant, il en dégage un peu moins. Cette remarque s'applique aussi, mais en sens inverse, à r« entropie hydraulique » : rigoureusement parlant, un litre d'eau tombant de la cote 1000 à la cote 990 produit un peu moins de

§ 2. La doctrine énergéliste. — L'énergétique, dont aucun physicien ne songe aujourd'hui à répudier les principes, n'en est pas moins devenue l'occasion de dissidences importantes au sein de la philosophie scientifique.

Il s'est créé un parti énergétiste, une doctrine énergétiste.

Son principal tenant est le chimiste allemand Wilhelm Ostwald. Elle est aussi soutenue à Vienne par le professeur E. Mach, et, chez nous, par M. Pierre Duhem, dont les recherches en histoire des sciences et les travaux de physique mathématique sont justement réputés.

Cette doctrine pourrait se résumer ainsi : — Dans la nature il n'y a qu'énergie; toute la physique peut «t doit se réduire à des relations énergétiques. — Ou encore : — En dehors des phénomènes mécaniques, toutes les explications mécaniques de l'univers sont vaines, comme aussi toutes les explications électriques en dehors des phénomènes électriques. — Ou encore : — Nous ne devons pas nous occuper de la constitution de la matière.

On sait que ce dernier problème est revenu de plus en plus à l'ordre du jour. La majorité des savants juge utile de s'en occuper. Ils considèrent la matière comme discontinue : les gaz seraient formés de molécules continuellement en mouvement et sépa-

10 kilogrammètres, c'est-à-dire un peu moins que s'il tombait de la cote 10 à la cote 0, parce que l'intensité de la pesanteur est un peu moindre aux hautes altitudes. A de très grandes altitudes, c'est-à-dire à de grandes distancjes de la terre, en des régions où l'attraction terrestre est faible, un litre d'eau s'approchant de la terre de 10 mètres produirait un travail insignifiant, Donc à l'énergie de la pesanteur, gravifique, hydraulique, correspond une « entropie » allant, pour nous, en sens inverse de la calorifique : elle diminue, tandis que celle-ci augmente.

rées les unes des autres par des intervalles moyens relativement considérables ; elles vont au hasard avec des vitesses un peu supérieures en moyenne à celles de nos balles de fusils de guerre ; dans les liquides, les molécules, plus rapprochées les unes des autres, iraient moins vite ; moins vite encore dans les solides où elles se toucheraient presque et se comporteraient, suivant l'image de M. Jean Perrin, (( comme des moutons dans un parc ». Les molécules seraient composées d'un ou plusieurs atomes. Les atomes enfin ressembleraient chacun à un système solaire où un grand nombre d'électrons négatifs graviteraient avec une rapidité vertigineuse autour d'un ou de quelques électrons positifs jouant le rôle de soleils.

Un tel système de représentation des choses se rapproche des systèmes antérieurs qui cherchaient à tout expliquer par le mouvement d'atomes, c'est-àdire mécaniquement. II mérite donc le nom de « mécanistique ».

Les énergétistes le combattent, au nom d'abord de l'attitude strictement positive qui convient à la science.

Vous êtes, disent-ils, en présence d'un corps immobile, mais qui s'échauffe ou se refroidit, ou dévie de la verticale une petite balle de sureau : phénomène calorifique ou phénomène électrique, manifestation toujours d'énergie calorifique ou d'énergie électrique. Exprimez donc, étudiez, mesurez ce que vous donnent l'expérience et l'observation, c'est-à-dire purement et simplement des manifestations énergétiques: vous répéterez ainsi, sans y rien ajouter, ni rien y retrancher, ce que vous dit la Nature. Mais le mécaniste invente : il voit un corps immobile et il lui attribue du mouvement, des mouvements cachés, intérieurs, naturellement, puisque rien ne les décèle;

9i LA VAGUE MYSTIQUE

en (juoi se distinguent-ils de mouvements imaginaires? Et alors on va se trouver en face d'un problème, celui de la détermination de ces mouvements, problème également imaginaire : il n'existe que par la volonté de celui qui l'a créé.

Le mécaniste cherche à ramener toutes les énergies à l'énergie mécanique, lorsqu'au contraire il faudrait surtout faire ressortir leurs différences ; celles-ci sont indubitables par le fait même que nous savons distinguer la lumière du travail, l'électricité de la force vive... Si nous les atténuons le moins du monde, si nous ne les mettons pas toutes en évidence, nous n'aurons pas une représentation juste des réalités. En assimilant les énergies les unes aux autres, le .mécaniste introduit des particularités qui n'appartiennent pas aux phénomènes, mais seulement à ce qu'il y ajoute arbitrairement, c'est-à-dire à ses hypothèses (1).

La doctrine énergétique dispense des hypothèses et les repousse.

W. Ostvvald, qui est, il me semble, l'énergétiste le plus radical, enlève toute signification au problème de la constitution de la matière en supprimant la matière, en la ramenant à l'énergie : l'énergie est la seule réalité de l'univers. C'est une substance, si l'on désigne sous ce nom « au sens général du mot, tout ce qui persiste à travers le changement des circonstances )) ; en effet, le principe de la conservation de l'énergie présente celle-ci comme la quantité fixe de quelque chose qui demeure invariable à travers tous les changements de qualités et d'apparences (!2). Quant à la matière, il n'y a rien en elle qui n'appa;

(1) W. Ostwald. L'Énergie. Paris, F. Alcan, 1910, pp. 126-129.

(2) W. Ostwald. Esquisse d'une Philosophie des Sciences. Paris, F. Alcan, 1911, pp. 130-134.

Taisse sous le caractère d'énergie : la masse ou capacité pour l'énergie cinétique {un facteur de l'énergie cinétique comme la température est un facteur de l'énergie calorifique), l'impénétrabilité ou énergie de volume, le poids ou énergie de position (1)...; bref « la matière... constitue une notion superflue {^2) ».

Superflue au point de vue mathématique, soit, puisque les expressions mathématiques ne peuvent avoir à s'occuper de la matière elle-même. Dans une équation n'entreront jamais des pièces de bois, mais leurs longueurs, volumes, poids, densités, pouvoirs calorifiques, etc., bref des attributs.

Si, par contre, il s'agit de l'intelligibilité, cette suppression de la matière est tout à fait fâcheuse, car une impénétrabilité, une position, une capacité, auront beau être dénommées en termes énergétiques, on se demandera toujours V impénétrabilité de quoi? la position, la capacité de quoi ? La matière qui n'est plus douée d'aucune propriété quelconque, ce n'est rien, mais l'énergie qui n'est qu'énergie, c'est-à-dire l'activité, la qualité, la quantité, la propriété, qui ne sont pas l'activité, la qualité, la quantité, la propriété de quelque chose, ce n'est rien non plus. Tandis que, rapprochés, les deux termes matière-énergie ont un sens clair synonyme de celui d' « univers physique ». (Rigoureusement, peut-être faudrait-il prendre les deux termes substance-énergie, car, pour beaucoup de gens, il n'y a de matière que la matière pondérable, toute substance non afi'ectée par la gravitation n'étant pas, à leur sens, une matière — affaire de définition). En raisonnant sur la matière ou sur l'énergie comme sur des entités complètement

(1; W. Oslwald. La Déroule de l'Atomisme. — Revue générale des Sciences, 15 novembre 1895, p. 937. (2) W. Ostwald. L'Énergie, p. 171.

autonomes, on oublie la convention fondamentale implicite du langage : considérés séparément, les signes qui désignent des abstractions sont incomplets; ils ne prennent leur valeur intelligible, leur vraie valeur significative que réunis à d'autres signes (voir plus haut pp. 37-39).

Séparer les espèces d'énergie, c'est une attitude de prudente expectative, et irréprochable à condition de n'être pas intransigeante ; il faudrait se souvenir des besoins de la curiosité humaine. Voilà un boulet plein qui frappe une cuirasse de navire; il s'arrête; il est porté au rouge. L'énergétiste vous dira : — Tant d'énergie cinétique avant le choc, tant d'énergie calorifique après ; l'énergie s'est conservée ; au surplus, l'énergie cinétique est tout à lait différente de la calorifique. — C'est tout ce qu'il faut pour mettre le phénomène en équation, pour l'enregistrer utilement dans les annales scientiliques. L'esprit humain, s'il est curieux, n'en demande-t-il pas un peu plus? De l'énergie cinétique a disparu, remplacée aussitôt par de l'énergie calorilique qui n'a pas d'a^utre rapport avec elle que celui de la monnaie avec une denrée à prix fixe, que huit pièces françaises de 10 centimes, par exemple, avec un paquet de caporal supérieur (en 1914). Mais quand vous achetez un paquet de tabac, vos sous no sont pas anéantis, ils ont passé dans la caisse du buraliste, tandis qu'il ne reste rien de la force vive du boulet. L'énoncé énergétique vous donne l'impression d'un miracle : c'est comme si, ayant lancé contre un mur vos 80 centimes, vous en voyiez rebondir un paquet de tabac de 80 centimes. Gela demande explication. Le mécaniste vous dira : — Le choc a ébranlé les molécules du boulet qui se sont mises à se mouvoir avec rapidité; la chaleur est la manifestation de ce mouvement intime — . Il ajoutera, s'il veut parler avec rigueur : — Cette explica-

jn ne repose encore que sur une hypothèse — . Et vous aurez une satisfaction : non, peut-être, celle de {( comprendre » le phénomène, mais celle de ne plus lui trouver l'air incompréhensible.

L'énergétiste vous blâme de l'éprouver, cette satisfaction, parce qu'elle est à base d'hypothèse. Lui, cependant, s'il s'abstient défaire des hypothèses, il profite de celles des mécanistes ; il ressemble aux gens qui réprouvent la chasse et qui aiment cependant le gibier.

(( La son, reconnaît Ostwald, n'est pas une forme spéciale de l'énergie, et se réduit, on l'a démontré, à une combinaison d'énergies mécaniques ; de même en va-t-il, à ce qu'il semble actuellement, de la lumière. Ici,... il... s'agit... d'une combinaison spéciale d'énergie électrique et d'énergie magnétique (1)... »

Gomment serait-on arrivé à de tels résultats si l'on avait adopté le principe énergétique radical? On eût repoussé toute hypothèse d'un rapport étroit entre l'énergie sonore et les énergies mécaniques, entre la lumière et l'électromagnétisme, énergies, de prime abord, aussi différentes que possible. On n'eût pas trouvé ces rapports en se désintéressant, par avance, de leur recherche.

Les savants énorgétistes radicaux ont souvent annoncé la décadence de l'atomisme, mais il ne semble pas que leur prophétie se réalise. L'atomisme, au contraire, a montré une grande fécondité et enrichi la science d'acquisitions qu'il y a tout lieu de considérer comme définitives.

§ 3. L'Atomisme. — Je crois bien que les physiciens actuels sont atomisles en grande majorité. Ce n'est pas qu'ils forment un parti précisément opposé à celui des énergétistes, puisque nul d'entre eux ne songe à

(1) Esqidsse... p 1S4.

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répudier le moindre principe de l'énergétique. Ils font des hypothèses ; pourquoi pas? le seul danger est d'en faire sans s'en apercevoir ; or il y a toujours eu des atomistes pour reconnaître que, naguère encore, leur théorie reposait sur une hypothèse.

Les énergétistes ne s'occupent pas de la constitution de la matière, ou bien ils considèrent la matière comme continue. Cela revient au même : une matière continue, lorsqu'elle se trouve en équilibre d'énergies, sans différences de pression, de température..., est homogène. Les différentes parties d'un volume, mettons d'un cube de matière homogène, ont entre elles les mêmes relations que si ce cube était géométrique, c'est-à-dire vide ; comme cependant il est plein, on ne peut vouloir exprimer que le renoncement à s'occuper de ces relations.

Quand une matière est continue, c'est-à-dire dépourvue d'interstices entre ses parties, comment se fait-il qu'on puisse la comprimer? Voilà un volume de deux litres de gaz ; on le soumet à une pression; il n'y a plus qu'un litre; où et comment un litre s'est-il casé dans une place déjà absolument remplie? Là encore l'énergétiste refuse de répondre : il enregistre, écrit une équation et n'explique pas. L'atomiste explique, et, fût-ce au prix d'une hypothèse, à condition qu'elle soit avouée, c'est déjà quelque chose.

II y a plus : certains phénomènes obligent à s'occuper de ce qui se passe dans des corps où il semble ne rien se passer du tout. Prenez une goutte d'eau bien pure, bien immobile, un volume d'air également bien pur et immobile ; l'énergétiste reprochera à l'atomiste de prêter des mouvements intérieurs imaginaires à cette eau et à cet air. Introduisez cependant dans le liquide quelques particules solides de dimensions minuscules (d'un ou deux millièmes de millimètre, ou microns), remplissez l'air de fumée de

tabac, c'est à dire de très fines particules solides en suspension. Aussitôt l'hyper-microscope vous montrera ces particules dans un état d'agitation violente et désordonnée. C'est le mouvement brownien. Il ne cesse jamais. Comment ne pas le dire intérieur aux liquides et aux gaz? L'atomiste vous expliquera qu'il est dû aux molécules : quand un corps est immense par rapport à leur écartement moyen, il reste immobile, recevant de tous les côtés des chocs égaux en nombre ; sur des millions de chocs à la fois, qu'importent une dizaine de chocs en plus ou en moins d'un côté ou de l'autre ? quand, au contraire, le corps a des dimensions comparables avec cet écartement, dix molécules le heurtent d'un côté et seulement deux ou trois de l'autre, puis inversement; il est donc ballotté. Ainsi, en mer, des vagues très petites et très courtes : elles secouent une barque et ne font pas bouger un cuirassé (belle comparaison due à M. Jean Perrin).

Enfin la théorie atomistique a passé victorieusement par l'épreuve de vérifications expérimentales des plus variées. M. Jean Perrin les a relatées dans son livre les Atom,es, œuvre véritablement capitale; lui-même apporta une contribution importante à ces travaux en comparant la répartition des grains de solutioils de gomme-gutte et de mastic à la répartition des gaz dans l'atmosphère. D'autres études dont le point de départ était entièrement différent : viscosité des gaz, rayonnement d'un four par une fente étroite, radio \ activité..., ont toutes concordé d'une manière surprenante. De chacune d'elles on peut déduire, par exemple, le nombre de molécules contenues dans 2 milligrammes d'hydrogène (1). Or elles donnent

(1) Jean Perrin, Les Atomes. Nouvelle Collection scientifique. Paris. F. Alcau, 1913, pp. 289-291.

toutes pour ce nombre de 6x10^0 à 7,5 xlO^»; lO-», c'est le nombre représenté par l'unité suivie de 20 zéros : cent mille fois un million de milliards (1). Quand on a affaire à de tels colosses arithmétiques, c'est atteindre déjà une précision remarquable que de connaître Tordre de grandeur d'un nombre, c'est-àdire à quel rang se place son unité la plus haute. Le résultat paraîtra ici d'autant plus merveilleux, si l'on se souvient que nos balances ne pèsent pas au delà du dixième de milligramme.

On a le droit de dire que l'atomisme n'est plus une hypothèse. Certes nous pouvons tenir pour vraisemblable que les molécules et les atomes échapperont toujours à notre vision, même puissamment ampliliée. Des témoignages de nos sens bien plus indirects encore que ceux sur lesquels se fonde l'atomisme ne suflîsent-ils pas cependant à nos certitudes? On découvre une grotte, on la fouille : pas d'ossements, pas d'outils : mais la lumière d'une torche fait apparaître sur la paroi rocheuse des traces de peintures. L'homme a passé là, nul n'en doute, et pourtant la poussière même de son squelette n'est plus.

§ 4. L'Energétique et le Mysticisme. Le Néo-Thomisme. — Pour le mécariiste, dit Ostwald, il y a entre les phénomènes physiques, qu'il considère comme des phénomènes mécaniques, et les phénomènes psychiques, un abîme infranchissable (2) ». C'est là, dans la pensée de ce savant, la raison capitale qui décide en faveur de l'énergétique. En effet, ajoute-t-il, « les phénomènes psychologiques peuvent être conçus comme des phénomènes énergétiques et interprétés comme tels, aussi bien

(1) Cela correspond, à la température et à la pression ordinaire, à 30 millions de milliards de molécules par millimètre cube.

(2) L'Energie, pp. 216-217.

que tous les autres phénomènes (1). » (( Dès que l'on renonce à affirmer que le monde non mental est exclusivement mécanique, il redevient possible de découvrir un lien continu et régulier pour rattacher la théorie des phénomènes de l'esprit à celle de tous les autres faits... (2).

Cependant, l'habitude de penser en énergie pure devait ramener au mysticisme. Il n'y a pas plus de difficulté à se représenter la personnalité, la vie, la conscience, détachées de tout support matériel, existant hors de l'espace et de la durée, que l'Univers réduit à la seule énergie.

Rien n'empêcherait d'appeler l'Energie Dieu et les énergies psychologiques les âmes ; ce concours particulier d'énergies, qui fait apparaître la matière et l'espace, prendrait le nom de création de la matière, et la philosophie énergétiste deviendrait un spiritualisme.

Que l'invention d'un tel système soit possible, c'est ce que montre fort bien l'exemple de l'éminent biologiste P. Vignon, à cela près que M. Vignon prend la force et non pas l'énergie pour entité primordiale : «La force, dit-il, est le principe éternel (3). » « L'histoire de l'univers, telle que la science tend à l'écrire aujourd'hui, ne dénombre pas une série infinie de transformations équivalentes : cette histoire forme un livre, que la force écrit avec la matière, et qui a réellement une première page (4). » Donc, création ; la force a préexisté à la matière; au commencement il n'y avait que la force.

(1) Ibid., p. 200. Les passages sont soulignés dans le texte.

(2) Esquisse... p. 141.

(3) P. Vignon. LaNotion de Force, le Principe de VEyiergie et la Biologie générale. — .(Cawse?'tes delà Socirté zoologique de France, année 1900, p. 269L^^'fv^v:^^^^

(4) Ibid., p. 271. ^^uv\->ôf»'tas

f( BlBLlOTritiCA

Concevoir la force toute seule n'est pas plus aisé que de concevoir l'énergie toute seule. Un corps tombe sur une planète : on le dit soumis à la pesanteur ; supprimez la matière, c'est-à-dire les corps et les planètes, et, en général, toutes les choses qui peuvent « tomber » les unes sur les autres ; le métaphysicien vous dira qu'il reste la pesanteur!

Le dynamisme, combiné à l'énergétique, amène M. P. Vignonà la doctrine d'Aristote, à la Scolastique, au thomisme (de Saint Thomas d'Aquin), lequel, rajeuni, s'appelle néo-thomisme : c'est la métaphysique orthodoxe de la théologie catholique.

M. Pierre Duhem, un de nos physiciens les plus distingués, aboutit au même point. Il professe en science des idées identiques à celles de \V. Ostwald ; mais, tout au rebours de ce dernier, il estime que la doctrine énergétique est le meilleur appui de la philosophie aristotélicienne, et, par conséquent, du spi--î ritualisme catholique. A son sens, l'énergétique accentue, au lieu d'effacer, la différence entre les phénomènes psychiques et les autres phénomènes naturels.

il faut d'ailleurs rendre hommage à la correction parfaite de son attitude scientifique. Il commence par déclarer que la théorie physique, telle qu'il l'entend, est tout aussi favorable à l'incroyant qu'au croyant ; y chercher des arguments pour ou contre une métaphysique quelconque, cela n'a aucun sens. En effet, ce qu'il appelle théorie physique, c'est de la physique mathématique.

Or dès que les lois expérimentales sont écrites sous une forme mathématique, on ne comprend plus leur signification, on ne voit plus en quoi elles répondent au résultat expérimental réellement acquis, aux mesures réelles dont elles sont le résumé, si Ton oublie que cette expression mathématique les représente comme une courbe fine, tracée quelque part à

l'intérieur d'une bande plus ou moins étroite, représente la bande ; car ce qui fait la valeur absolue d'une loi, c'est, pour parler symboliquement, sa « captivité » à l'intérieur delà bande (voir pp. 57-60), et non sa coïncidence, forcément approximative, avec la courbe.

M. P. Duhem semble méconnaître entièrement cette clé fondamentale de la traduction de l'expérience en langage mathématique : il considère la théorie physique comme un édifice purement mathématique. « Les vérifications expérimentales, dit-il, ne sont pas la base de la théorie ; elles en sont le couronnement; la Physique... est un tableau sjmbolique auquel de continuelles retouches donnent de plus en plus d'étendue et d'unité ; dont V ensemble donne une image de plus en plus ressemblante de l'ensemble des faits d'expérience, tandis que chaque détail de cette image, découpé et isolé du tout, perd toute signification et ne représente plus rien (1), » Ainsi accommodée, la Physique n'est plus en somme qu'un système de calculs ; ses principes et ses lois ont exactement la même valeur et le même sens que les postulats mathématiques ; ce sont des conventions ; elles peuvent être quelconques ; les résultats seuls importent. Il est clair que de telles « lois » ne seront jamais en contradiction avec quoi que ce soit : elles vaudront autant, ni plus ni moins, pour ou contre n'importe quelle croyance.

Le livre de M. P. Duhem sur la Théorie physique est en réalité la défense d'une méthode, d'une manière de faire de la physique. Cette méthode, qui, en effet, évite le contact avec toute croyance, aurait beau être fructueuse, ce ne serait jamais qu'une méthode. Elle

(1) Pierre Duhem. La Théorie physique, son objet et sa struciure. Paris, Chevalier et Rivière, 1906, p. 336.

n'enlève rien de leur valeur absolue aux lois expérimentales qui, sous leur déguisement mathématique, conservent toujours quelque chose de non conventionnel ; invoquer leur appui pour ou contre une doctrine, en faveur du déterminisme, par exemple, cela n'est donc pas dépourvu de sens.

Il y a l'ensemble des faits d'expérience, la connaissance de l'univers ; c'est cela que M. P. Duhem appelle la cosmologie, et il y englobe la métaphysique. La théorie physique, dit-il, doit, à la limile, devenir une représentation analogique de la cosmologie, sans que l'on ait le droit d'aflirmcr que cette limite sera atteinte, ou même puisse être atteinte.

M. Duhem déclare expressément qu'à partir de là il entre dans le domaine de l'opinion personnelle, de la vraisemblance, du conjectural. Ce qui coïncidera, poursuit-il, avec la cosmologie, c'est la théorie physique, non pas dans son état actuel, mais dans son état idéal ; et si l'on juge de celui-ci par la tendance séculaire de la science, il prendra la forme thermodynamique (énergétisme).

Pour exposer en gros les raisons sur lesquelles M. Duhem base cette opinion, il suffirait de reprendre, dans leur partie antiatomistique, les arguments de W. Ostwald.

Enfin, l'éminent physicien nous expose qu'il y a coïncidence entre les principes fondamentaux de la cosmologie d'Aristote et ceux de la thermodynamique. Comme métaphysique (principe de la qualité absolue, etc.), on voit donc que la thermodynamique ou énergétique s'interprète, si l'on veut, en faveur du néo-thomisme ou spiritualisme catholique, et que, contrairement à la thèse de W. Ostwald, elle ne fait pas rentrer nécessairement les phénomènes psychologiques dans l'ordre général des phénomènes naturels.

A noter en passant que ce triomphe d'Aristote au XX* siècle serait bien étrange. M. P. Duhem professe pour le grand philosophe grec une admiration qu'i faut partager entièrement ; mais elle est une raison pour douter de la valeur du néo-thomisme. Le mérite d'Aristote a été de construire une métaphysique, déduite logiquement, avec une rigueur absolue, de son espace sphérique et limité, de sa terre immobile, de ses astres incorruptibles et sans pesanteur. L'univers change, on peut le dire, du tout au tout, et la métaphysique reste la même ! Donc, ou bien celle-ci ne s'accordait pas avec le monde des Anciens, ce que dément la moindre étude des œuvres d'Aristote, ou bien elle est (plus exactement est devenue) tout à fait indifférente à la nature des choses et n'a de base qu'en soi-même.

L'énergétique radicale sert encore le mysticisme d'une autre manière : c'est par le principe de Carnot-Clausius, par l'augmentation de l'entropie. Ce principe assimile tout à fait l'univers à un être vivant. L'univers va toujours en perdant de son activité ; il vieillit; il finira par mourir, faute de manifestation d'énergie. On a beau exposer toute espèce de possibilités, dire que l'univers est infini, ou que l'énergie peut, au cours de la durée infinie, « tomber )) de plus l'infini à moins l'infini, et, par conséquent, qu'il y aura toujours des différences de niveau énergétiques, donc des manifestations d'énergie, ce sont là des explications qui, valables pour l'emploi des mathématiques, ne satisfont guère l'esprit. Vieillir indéfiniment, cela se comprend encore, mais il faudrait alors avoir été infiniment jeune — ce qui gêne notre raison — ou être né ; être né, pour l'univers, c'est avoir été créé. Voilà la conclusion de M. P. Vignon, et je l'estime logique.

Toutefois la création de la matière par la force

préexistante dépasse encore bien plus notre entendement.

L'énergétique radicale nous condamne à choisir entre le très peu compréhensible et l'incompréhensible ; il est clair que, dans un cas semblable, les motifs sentimentaux inclinent facilement la balance du côté qu'ils préfèrent,

L'atomistique, au contraire, nous affranchit de ce choix, en nous permettant d'entrevoir comment les mondes peuvent renaître, malgré l'augmentation d'entropie.

Pour l'atomistique, la température est fonction du nombre de chocs qui se produisent entre molécules ; la molécule, l'atome, n'ont par eux-mêmes aucune température par conséquent ils échappent entièrement à l'entropie. La loi de la dégradation de l'énergie ne peut s'appliquer qu'à leurs groupements.

Et encore, à condition que ces groupements soient assez « serrés ». Un gaz très raréfié aura beau être aussi très chaud, ses molécules ne se choqueront pour ainsi dire pas ; elles seront à peu près indifférentes les unes aux autres. Rien ne les distinguera de petites masses de gaz infiniment froides qui parcourraient l'espace chacune de leur côté.

Donc, en réalité, parler de température pour la matière très raréfiée, cela n'a pas de sens ; pas plus de sens n'ont alors la « chute de température » ni l'augmentation d'entropie.

L'espace interstellaire est vraisemblablement rempli de ces infiniment petits errants : molécules échappées à l'atmosphère des planètes, atomes, électrons^ émis par les rayonnements des soleils, résidus de& condensations cosmiques; à quoi viennent s'ajouter périodiquement les immenses nuages de matière volatilisée que produisent les rencontres d'astres (il faut nécessairement qu'il y en ait de temps à autre). Toute

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cette « poussière )) est libérée de l'entropie, jusqu'au jour où les trajectoires de milliards de ses grains viennent converger en même temps en un même lieu de l'étendue. Là se forme une nébuleuse et se fonde un nouveau royaume de l'entropie.

Nous sommes les sujets d'un de ces royaumes. Comme notre vie est irréversible, c'est-à-dire marche, dans un sens déterminé, de l'existence intra-utérine à la vieillesse, et ne peut jamais revenir de la vieillesse à l'existence intra-utérine, ainsi tout notre monde de solides, de liquides, de gaz denses, est assujetti à descendre la pente énergétique; il ne peut la remonter par lui-même. En somme, il faut qu'il meure, car le jour où sa substance sera volatilisée, elle formera les germes d'autres mondes que lui. Pour lui, comme pour nous, les phénomènes sont irréversibles : c'est la signification fondamentale de l'entropie. On a reproché, avec juste raison, à l'ancien mécanisme de ne pas exprimer cette loi. L'atomisme actuel en tient compte, et il a l'avantage de faire mieux comprendre comment l'univers peut être éternel. Les cycles recommencent, mais comme la petite aiguille d'une montre recommence la course d'une demi-journée : une fois parvenue à quatre heures, elle ne peut retourner à trois heures sans avoir passé par midi. Ainsi des systèmes solaires : quand ils vont de la nébuleuse au soleil solide, froid et mort, ils ne sauraient repasser à l'époque où la vie humaine était possible, une fois que cette page de leur histoire a été tournée; du moins faut-il auparavant que le troupeau atomique, jusque-là si serré, connaisse une phase de dispersion, et, alors, les aiguilles de leur destinée marqueront peut-être de nouveau l'heure de la vie.

(Il est vraisemblable que, lors de la fin d'un monde, les atomes sont eux-mêmes détruits, résolus en leurs

électrons, et que les nébuleuses sont un immense concours d'électrons se reformant en atomes. Ce qui a été dit des atomes est vrai a fortiori des électrons.)