XXIV INTRODUCTION GÉNÉRALE

leur ensemble, dans leur succession ou leur distribution à la surface du globe, dans leurs rapports de simultanéité ou de concordance avec les phénomènes voisins, ou encore dans leurs relations apparentes ou réelles avec les phénomènes extérieurs à la Terre.

Voilà le premier point de vue, (pi'on pouri'ait appeler le point de vue géographique, on mieux cosmique : il constituerait la première partie delà science particulière que nous examinons.

Mais, si nous pouvons ainsi découvrir les lois générales de la météorologie, cela ne nous renseigne point sur la natui'e des phénomènes, c'est-à-dire sur les conditions physiques ou mécaniques de leni' ])roduction. Déterminer ces conditions, pénétrer le sens intime des faits, arriver à en connaître la cause, à les rattacher dans tous leurs détails aux agents physiques conims, en un mot faire la théorie de chaque ordre de phénomènes, tel est le second point de vue à considérer. Non moins essentiel que le premier, il mène à la découverte d'une série de lois spéciales, dont l'ensemble constitue la seconde branche de la science météorologique, celle qu'on pourrait appeler la météorologie physique, La pliydque du globe ou j)hysi({ue terrestre est la réunion de ces deux sciences qui se complètent l'une l'autre.

Prenons un ou deux exemples ))ropres à rendre sensibles ces généralités.

Considérons la pluie, je suppose.

On peut d'abord étudier les pluies sous le rapport de leur distribution annuelle à la surface du globe, soit sur les conlinents, soit siu' les mers; puis cette même distribution aux diverses époques de l'année. On j)eut les étudier encore sous le rapport de la quantité d'eau tombée en chaque lieu, ou dans leur coïncidence avec les autres phénomènes météorologiques, tels que les vents régnants. Dans tout cela, on ne considère la

INTRODUCTION aENÉRALE. xxvu

pluie que comirie phénomène général, comme une donnée de l'histoire météorologique de la planète : c'est le premier point de vue, le point de vue cosmique.

Si, au contraire, on envisage la pluie comme un ])hénomène particulier, qu'on cherche à déterminer les conditions physiques de sa production, et, pour cela, qu'on ait égard à l'influence de la pression atmosphérique, de l'état hygrométrique et de la température de l'air, abstraction faite de toute considération locale, c'est alors la théorie physique de la pluie qu'on se propose d'établir, et l'on se place dès lors au second point de vue dont nous parlions plus haut, qui est le point de vue physique.

Nous pourrions faire une distinction pareille pour les aurores boréales ou polaires, dont on peut observer la périodicité, la fréquence, la coïncidence avec d'autres phénomènes météorologiques ou même cosmiques , ou dont on se propose , au contraire, de connaître la nature physique, en étudiant le phénomène en détail, et en cherchant les rapports qu'il peut avoir avec le magnétisme terrestre, l'électricité, etc. Et ainsi de la plupart des phénomènes qu'on étudie en météorologie : les vents et la pression barométrique, les orages et bourrasques, les variations de la température, etc., etc.

Si le lecteur veut bien retracei' dans sa pensée le tableau des phénomènes naturels qui viennent de -se dérouler sous ses yeux, il verra que l'ordre que nous avons suivi procède du général au particulier, de l'ensemble qui embrasse l'univers entier aux détails les plus circonstanciés, descendant des mondes sidéraux au monde solaire, puis aux planètes, à la

xxvHi INTRODUCTION GENERALE.

Terre enfin. De même, sur notre globe, nous avojis d'abord considéré les faits physiques généraux, pour procéder à une analyse de plus en plus minutieuse des phénomènes. Mais il est clair qu'arrivés là Jious tombons sur le domaine d'une science nouvelle, ayant pour objet la recherche des lois qui régissent tous les phénomènes jusque-là passés en revue, non ]dus comme faisairt partie de tel ou tel système de corps, mais en tant qu'ils sont des manifestations des agents ou des forces naturelles, en un lieu quelconque de l'univers et à une époque quelconque du temps. Cette science ne se propose })lus la description ou l'histoire naturelle du monde physique : elle a pour objet d'en découvrir le mécanisme, c'est-à-dire, après avoir établi les lois universelles de la matière, de chercher à en connaître les causes, en les rattachant d'abord à un petit nombre d'agents. Ces agents, qu'ils soient essentiellement différents les uns des autres, ou qu'au contraire ils puissent se l'amener à une cause unique ou à un moindre nombre de causes, sont : la Pesanteur ou Gravitation, les Forces moléculaires, la Chaleur et la Lumière, \e Magnétisme et V Électricité ; et tout le monde sait qu'on donne tout particulièrement le nom de Physique' à la science qui en étudie les phénomènes et les lois.

Cette dénomination, dont l'élymologie stricte indiquerait un sens beaucoup plus général (cpucriç, en grec, désigne la nature tout entière), a })our nous le mérite, avec la signification restieiide que lui donnent les modernes, de correspondre au titre général de cet ouvrage et d'en préciser la portée. Tous les phénomènes, en effet, que- nous avons à décrire, se ramènent d'une

i . En France du moins, en Allemagne et dans les pays de langue latine. En Angleterre, on coniprend sous la dénomination généi'ale de Philosophie naturelle foules les sciences aux(]nelles nous donnons le nom de sciences physiques : Mathématiques aj)])liquées, astronomie, [ihysique, chimie, géologie, etc. Phijsic se dit de la médecine; phijsician désigne un médecin.

INTRODUCTION GÉNÉRALE. xxix

façon ou d'uné autre à une loi de physique , se rattachent à l'un quelconque des agents, pesanteur ou gravitation, attraction moléculaire, chaleur ou lumière, magnétisme ou électricité.

On peut voir du môme coup qu'en descendant des phénomènes qui embrassent le plus vaste ensemble à l'ajialyse des faits de détail les plus particuliers on arrive inversement à des lois de plus en plus générales. Si, par un progrès inespéré de la science, on pouvait atteindre à un degré d'abstraction plus grand, pénétrer le mécanisme le plus intime de la matière ou des corps, on finirait peut-être ])ar découvrir la loi universelle qui régit le monde physique. Plus d'un philosophe ou d'un savant a tenté de résoudre cette grande énigme; mais jusqu'ici on n'a fait en ce sens que des hypothèses; l'observation et la méthode expérimentale, aidées de l'analyse mathématique, se sont en vain heurtées aux difficultés, sinon aux impossibilités du problème. Le résoudra-t-on jamais? Personne aujourd'hui ne pourrait légitimement l'affirmer, pas plus que le nier.

En tout cas, pénétrons-nous bien de cette idée que l'étude précise, l'analyse rigoureuse des phénomènes en apparence les plus simples, les plus insignifiants quelquefois (du moins les croyons-nous tels), peut conduire aux vues les plus élevées sur le monde, sur sa constitution présente et son histoire passée ou future. Rien ne nous semble plus banal que de voir une pierre se détacher d'un rocher et se précipiter dans le ravin qu'il surplombe. Voilà cependant un fait dont l'étude scientifique a conduit Galilée à la découverte des lois de la pesanteur terrestre, et Newton à celle de la gravitation universelle. Des astronomes observant minutieusement les situations respectives des composantes d'une étoile double arrivent à reconnaître que ces deux soleils gi'avitent l'un autour de l'autre, et que les lois de leurs mouvements sont celles qui régissent les mouvements

XXX INTRODUCTION (IBNÉRALE.

planétaires, uu celui de la Lune autour du t^lobe terrestre. Or c'est encore la même loi qui détermine la trajectoire d'un corps pesant à la surface de la Terre. Ces phénomènes gi'andioses, dont l'accomplissement dans les régions lointaines du inonde sidéral demande des siècles, et qui se mesurent dans l'espace par des milliards de lieues, ont le même principe, la même cause que le flux et le reflux des marées, que la chute d'une pierre ou l'écoulement des eaux d'un fleuve.

On admet aujourd'hui comme hautement probable que l'incandescence des étoiles, celle du Soleil, ce foyer prodigieux de chaleur et de lumière, est un phénomène de même nature que la chute d'une pierre : cela est vrai, en effet, si l'on prouve que l'incandescence du Soleil et celle des étoiles ont pour origine la transformation en chaleur de la force de la gravitation elle-même. La matière qui Ibi'nie ces mondes, disséminée au début, il y a des millions de siècles, en nébulosités qui occupaient dans l'éther d'immenses espaces, se condensant peu à peu, se précipitant avec une vitesse croissante vers le centre principal de la condensation, toute la force vive dont la gravitation animait ses diverses parties s'est progressivement transformée en chaleur, en vibrations calorifiques ou lumineuses. El alors, à son tour, la masse condensée et incandescente, répercutant ces vibrations dans l'éthei', rayonne de toutes parts ; elle rejivoie à l'infini, sous une forme différente, la force vive qui a la gravitation pour origine : la nébuleuse s'est changée en soleil.

N'est-ce pas aussi par l'analyse minutieuse de la lumière des sources, })ar la comparaison du spectre solaire aux spectres des corps simples ou composés, (puî la science est parvenue à ce résultat mei'veilleux de pouvoir, à des millions, à des milliards de lieues de distance, pénétrer dans la constitution chimique des corps célestes? INtuvoir affirmei' (|ue l'atmosphère solaire

INTROmiOTION GÉNÉRALE. xxxî

est de l'hydrogène incandescent, que tels on tels métaux entrent dans la composition de l'astre, que Sirius contient du

sodium, du 1er, etc n'est-ce pas une étonnante conséquence

d'une simple observation de physique, effectuée avec les moyens les plus précis, mais aussi les plus restreints, dans l'enceinte d'un laboratoire?

Les plus petits faits bien observés, rigoureusement analysés, ont donc souvent une importance immense au point de vue du problème que les sciences concourent, sinon à résoudre intégralement, du moins à élucider de plus en plus : connaître le monde, en donner l'explication raisonnée, faire, en un mot, la théorie de l'Univers.

Cette conception va en s'agrandissant de siècle en siècle, à mesure que progresse la science. Mais elle n'a pris un caractère vraiment positif que depuis que la physique s'est constituée sur le solide terrain de la méthode d'observation expérimentale. Sans les théories de la physique moderne contrôlées par les sciences mathématiques, nous serions encore dans le champ si vague des hypothèses, ou plutôt des systèmes, mieux encore, des pures rêveries.

C'est donc par l'exposition de la Physique générale, par la description des phénomènes que cette science étudie, et par la démonstration des lois qui les régissent, que doit s'ouvrir le tableau du Monde physique. De là, par une série d'études dont l'ordre sera précisément l'inverse de celui que nous venons de suivre, nous remonterons peu à peu à la physique du globe terrestre, à la description du monde dont la Terre fait partie, et finalement à celle de l'univers visible.

LA PESANTEUR

ET LA GRAVITATION UNIVERSELLE

LA PESANTEUR

ET LA GRAVITATION UNIVERSELLE