ET LA PE8ANTBUR DE L AIR

Les meilleurs esprits donnaient raison à Simpliciiis contre Aristote ; ils expliquaient Texcès de poids de Foutre gonflée soit par Thumidité qu'on y avait introduite, soit par la condensation de Tair qu'elle contenait, condensation qui le rendait plus pesant que Tair ambiant. Mais il ne paraît pas qu'aucun physicien ait eu recours à .l'expérience pour démontrer la gravité de Tair et pour en déterminer la grandeur.

Le premier essai que Ton ait tenté pour comparer par expérience la gravité de Fair à la gravité de Teau est relativement très moderne ; il a été fait en la seconde moitié du xvi* siècle; il a pour auteur l'illustre et très étrange médecin, géomètre et astrologue Jérôme Cardan.

Pour déterminer le poids spécifique de l'air, Jérôme Cardan fait appel à certaines idées d'Aristote; de ces idées, bien éloignées de celles qui nous sont familières, il nous faut dire quelques mots.

En tout corps mobile, notre Dynamique moderne a coutume de discerner deux notions, la masse et la force. Il n'en est point de même de la Dynamique du Stagirite; nous y trouvons bien une notion, celle que désignent le plus souvent les termes de Wvafiiç et de îaxv;, qui correspond en général à notre notion de force; nous n'y trouvons aucun concept qui ait la moindre analogie avec notre notion de masse.

Un corps en mouvement' est toujours soumis à

• Au sujet de cette exposition, voir surtout : Aristote, PbysJca auscultatio, livre IV, ch. 8.

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deux forces, une puissance et une résistance; faute de résistance, le mouvement ne se ferait pas dans le temps, la puissance amènerait le mobile, en un instant, au but où elle tend. La vitesse du mouvement croit avec la puissance et diminue, au contraire, lorsque la résistance croit. Fort peu géomètre, Aristote ne conçoit guère la fonction mathématique que sous la forme de proportionnalité'; il admet donc certainement cette loi, qu'il formule plus ou moins explicitement : La vitesse du mouvement d*un mobile est proportionnelle à la puissance qui le meut et en raison inverse de la résistance qui lui fait obstacle*

Une telle loi est ea contradiction avec certaines autres propositions que la Physique péripatéticienne répute vérités, notamment avec celle-ci : Un corps demeure en repos lorsque la puissance et la résistance qui le sollicitent sont égales entre elles. Cette contradiction si visible devait attirer vivement Tattention des écoles du xiv« siècle et provoquer les Thomas Bradwardin, les Albert de Saxe, les Marsile d'Inghen aux premières attaques contre la Dynamique péripatéticienne. Il ne parait pas qu'elle ait jamais embarrassé Arislote.

En un corps qui tombe, la puissance est représentée par le poids; au sein d'un même milieu, la vitesse de chute est proportionnelle au poids du mobile ; cette loi est formellement enseignée au De Cœlo d'Aristote, et aussi en un fragment De gravi et levi, attribué à Euclide, qui a exercé la plus

* Voir, à ce sujet 6. Milhaud : Éludes sur la pensée acieDtiûque chez les Grecs et chez les Modernes^ pp. 112-117.

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BT LA PtSANTEUH DB l'aIB 7

grande influence sur la Mécanique des Ëcoles de Byzance et d'Alexandrie.

La résistance qui s'oppose au mouvement de ce corps est celle du milieu; Teau résiste plus que Tair ; la résistance croît avec le poids spécifique du milieu que le mobile traverse dans sa chute; ici encore S Aristote impose à la relation qui lie la résistance à la densité la forme d'une proportion; il admet que la résistance est proportionnelle à la densité du milieu.

Les vitesses de chute d'un poids donné qui tombe successivement en divers milieux sont donc en raison inverse des densités de ces milieux, et c'est une des raisons les plus puissantes qui militent contre le vide; un corps pesant y tomberait avec une vitesse infinie.

Ce n'est pas ici le lieu d'examiner tout ce qu'une semblable Dynamique a d'inadmissible; dès le Moyen Age, elle était battue en brèche par plus d'un physicien ; et cependant bon nombre de mécaniciens la regardaient encore comme exacte au xvi« siècle, voire au xvii* siècle; elle a dirigé les premières tentatives destinées à comparer la densité de l'air à la densité de l'eau.

Ces premières tentatives ont été effectuées par Cardan en son Opus novum de proportionibus*.

Ce n'est pas que Cardan accepte sans aucune

* Aristote : Physica auscultatioy livre IV, ch. 8.

* HiBRONYMi Gardani Medlolonensis, civisque Bononiensis, philosophi, medici et mathematici clarissimi, Opus novum deproportionibus DUtncrorum, wotuum^poDderunjy sonorum^ aliarumque rerum mensureDdarum, non solum geometrico more stabiUtum, sed etiam variis experimentis et obser-

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8 LK P. MARIN mRSENNS

modification la Dynamique péripatéticienne, telle que nous venons de la retracer; mieux qu'Aristole, il sait combien est complexe Faction que le milieu exerce sur un mobile ; mais les énoncés qu'il substitue à ceux d'Aristote ne procèdent guère d'une Dynamique plus exacte. Ainsi sa trente-troisième proposition ' affirme ceci : Lorsque deux mobiles de môme figure descendent avec la même vitesse en deux milieux différents, les poids de ces mobiles sont inversement proportionnels non aux densités de ces milieux, comme l'exigerait la Mécanique d'Aristote, mais aux carrés de ces densités.

Les propositions que Cardan énonce au sujet de la résistance du milieu au mouvement des projectiles ne sont appuyées, cela va sans dire, d'aucun argument convaincant. Aucune preuve, par exemple, n'accompagne sa quatre-vingt-neuvième proposition ', celle qui lui permet de comparer la gravité de l'air à la gravité de Teau.

Voici cette proposition :

« Trouver, par le moyen des poids y le rapport de la densité de F eau à la densité de Pair. »

« Cela se peut faire de diverses manières. »

c( En premier lieu, on peut prendre deux sphères de verre identiques entre elles; faire tomber la première dans Tair du haut d'une tour et mesurer

vationibus rerum in natura, solerti deinonstratione illustratum, ad multipliées usus accomodatum, et in Y iibros digestum... Basileœ. Id (inc : Basiiese, ex offîcina Henricpetrina, anno Salutis MDLXX, mense Martio.

* Cardani Opus novum de proportionibas, p. 27.

• Cardani Opus dovuib de proportionibuSj p. 82.

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ET LA PESANTEUR DE l'aIR 9

la force du coup par rinstrument précédemment décrit; lancer Tautre dans l'eau avec une force égale à celle-là et mesurer en même temps la hauteur; il y aura même rapport du premier espace au second que de la densité de Teau à la densité de Tair. »

« On peut aussi lancer la petite sphère au moyen d'un même instrument, d'abord dans Tair, puis dans Teau, et former la même proportion. »

« Nous avons vu une machine balistique lancer un petit boulet de pierre, dans Tair, à soixanle-dix pieds et, dans Teau, à un pied et demi. Le rapport cherché serait donc de cinquante à Tunité. »

Tel est le premier essai que Ton ait tenté pour comparer le poids spécifique de l'air au poids spécifique de Teau.

Cet essai va être repris par le P. Mersenne, qui sera sollicité de s'occuper de cette question par les pensées que Jean Rey lui suggérera.