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prendre la pesanteur de l'air pour cause des effets que Ton attribuait auparavant à Thorreur du vide; cette opinion était admise également par certains physiciens Italiens; tel Jean-Baptiste Baliani.

Le 26 octobre 1630, Baliani adressait à Galilée une lettre* où nous lisons des pensées toutes semblables à celles que Jean Rey, Beeckman et Descartes nous ont exposées :

« Je ne suis plus de Topinion vulgaire, selon laquelle il n'y a pas de vide... et, pour tout dire, j'ai commencé de croire que le vide était naturellement possible dans le temps même que j'ai reconnu à Tair un poids sensible; c'est alors que Votre Seigneurie m'enseigna, dans une de ses lettres, le moyen de trouver le poids exact de l'air, bien que je n'aie point réussi jusqu'ici à faire l'expérience. »

« Voici donc mon opinion : Il n'est pas vrai que le vide répugne à la nature des choses ; il est seulement vrai qu'il ne se peut produire sans une grande violence, et l'on peut déterminer quelle est celte violence requise pour obtenir le vide. D'ailleurs, si l'air est pesant, il n'y a entre l'eau et l'air qu'une différence du plus au moins; il vaut donc mieux, pour éclairer ma pensée, que je parle de l'eau, dont le poids est plus sensible; car, ce qui se produit pour Teau devra se produire aussi pour l'air. »

Baliani explique alors que, plongés entièrement dans l'eau, nous en ressentons seulement la près-

• Le Opère di Galileo Galilei. Prima cdizione compléta. Toino IX, p. 210. Firenze, 1852.

Digitii

lOO^Ie

sion uniforme, mais non le poids, tandis que ce poids nous chargerait si, placés dans lair, nous portions une colonne d'eau sur notre tète. Après avoir rappelé celte distinction, bien connue déjà aux temps de Héron d'Alexandrie, le mécanicien génois retend à Tair : « J'estime, ajoute-t-il, que plus l'air se trouve élevé au-dessus du sol, plus il est léger; toutefois, je crois son immensité si grande qu'en dépit de la faiblesse de son poids spécifique, si l'on sentait la charge de tout l'air qu'on porte au-dessus de soi, on éprouverait un très grand poids; il ne serait cependant pas infini; il aurait une valeur déterminée, en sorte qu'au moyen d'une force proportionnée à ce poids, on pourrait le surmonter et produire le vide. »

« Si l'on voulait trouver la grandeur de cette force, il faudrait que l'on connût la hauteur de l'atmosphère et le poids spécifique de l'air à une hauteur quelconque au-dessus du sol. Quoi qu'il en soit, je juge que cette valeur est telle que l'on pourrail produire le vide avec une violence égale ù celle que peut produire l'eau dans un canal dont la longueur ne dépasse pas 80 pieds. »

Au voisinage de Tan 1630, les mêmes pensées au sujet de la pesanteur de l'air et de la pression atmosphérique sont donc agitées, dans les pays les plus divers, par des physiciens qui n'ont point communication entre eux. Ce qu'écrivent Beeckman à Dordrech t, Baliani à Gènes, Dcscarles à Amsterdam, Jean Rey le conçoit en une minime cité du Périgord. Quiconque a médité l'histoire des sciences connaît celle sorte d'attente qui oriente vers une même vérité les esprits les plus éloignés les uns

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des autres, cette tension générale qui annonce et prépare une grande découverte; il semble qu*avaot de prendre sa forme définitive, aux contours nets et arrêtés, en la raison de celui qu*on saluera du titre d'inventeur, Tidée soit partout diffusée,vague encore et indécise, attendant Theure de son avènement.

Le principe de l'expérience de Torricelli, de Texpérience du Puy-de-Dôme, qui en est le complément naturel, ne transparatt-il pas, bien visible, au travers des pensées que développent Baliaoi, Descartes et Jean Rey? Comme Ja châtaigne mûre qui, déjà, entr'ouvre sa baugue et qu'un souffle suffira à dégager de son épineuse enveloppe, il semble solliciter le hasard heureux qui le fera briller à tous les regards.

Quand un fruit est mûr à ce point, il n'est pas besoin d'un vigoureux effort pour le détacher de l'arbre; la main d'un enfant suflit à le cueillir. Ne nous étonnons donc point, si la même découverte se trouve faite en même temps par plusieurs inventeurs, par l'homme de génie aussi bien que par l'humble amateur de Science ; ne soyons point surpris que l'expérience du vif argent se réalise à la fois entre les mains de celui que Pascal nomme « le grand Torricelli » et de l'obscur capucin qui a nom Valeriano Magni; ne réputons pas invraisemblable que le projet de l'expérience du Puy-de- Dôme ait pu être formé simultanément par Descartes, par Biaise Pascal et par le P. Mersenne.

Et surtout entre ces inveoteurs divers en qui l'idée, arrivée à maturité, s'est incarnée presque au même moment, n'allons pas débattre avec passion des procès de priorité ; la graine qui germe

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a-t-elle plagié la graine qui, une heure plus tôt, germait dans le même champ?

m. — Lks premières tentatives du p. Mersenne

POUR DÉTERMINER LE POIDS SPÉCIFIQUE DE L'aIR.

Il ne parait pas que Jean Rey ait, tout d'abord, persuadé le P. Mersenne de suivre son opinion touchant la pression atmosphérique; du moins a-t-il convaincu le Minime que l'air était pesant. « Ce n'est pas, lui écrit celui-ci ^ au premier jour d'avril 1632, Teau du thermomètre qui se raréfie quand elle monte comme vous dites : mais c'est l'air qui s'espaississant, la fait monter, et se dilatant par raréfaction, la fait descendre... ïe pense avoir trouvé le moyen de peser l'air et de sçavoir combien est plus léger l'argent et les autres corps tant solides que liquides : mais ie n'ay pas encore la commodité de pezer à raison des instruments qu'il faut avoir. »

Depuis longtemps déjà, Galilée avait institué un procédé expérimental propre à déterminer le poids spécifique de l'air et l'avait fait connaître à quelques-uns de ses correspondants. Mersenne, qui ne connaissait point la méthode de Galilée, s'efTorça de son côté à résoudre la solution du môme problème. Il le tenta par les voies les plus diverses: de ces voies, beaucoup nous semblent, aujourd'hui, fort mal choisies et bien peu capables de mener au but que l'inlassable religieux souhaitait ardemment d'atteindre; celui-ci, cependant,

« Kssays de Jean Rey, 2« éd., p. 149.

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était très logiquement conduit à s'y engager par les idées qu'il admettait, que la plupart de ses codtemporains admettaient avec lui touchant la Dynamique.

De ces premières tentatives de Mersenne pour prouver et déterminer la gravité de Tair, nous trouvons Texposé dans le volumineux ouvrage qui fut publié à Paris, en 1636, sous le titre A' Harmonie universelle^

Le premier procédé imaginé par Mersenne ne serait point apte — à supposer qu'il fût réalisé — à déterminer le poids spécifique de l'air, mais seulement à prouver que l'air est pesant et que l'air raréfié par la chaleur pèse moins que l'air froid. Mersenne le décrit, au Livre premier de V Harmonie universelle^^ sous ce titre : PROPOsirioN XÏII. Déterminer pourquoy Fon oyt mieux de nuict que de jour; et si F on peut sçavoir combien F air qui est chaud est plus rare et plus léger que celuy qui est froid; et de combien il est plus léger que F eau,

« L'on trouvera, dit Mersenne, la comparaison de deux airs différens, par exemple d'un air froid

* Harmonie universelle contenant h théorie et la pratique. (Je la Musique^ où est trdité de la Nature des Sons, et des Mtmvemena, des ConsonanceSy des Dissonances, des Genres, défi Modes, de la Composition, de la Voix, des Chants, et de tontes sortes d'Instrumens Harmoniques. Par F. MARm Merseîtoe de l'Ordre des Minimes. A Paris, chez Sebastien Cramoisy, Imprimeur ordinaire du Roy, rue S. Jacques, aux Cicognes, MDCXXXVI. — Sur ce curieux ouvrage, on trouve une étude très soignée, due à PauJin Richard, dans BnuKET, Manuel du libraire et de P amateur de livres, 5* édition, 1862, p. 1662.

• Marin Mersenne : Harmonie universelle. Livre premier De la nature et des propriétez du son, pp. 29-32.

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et d'un air chaud, si Ton prépare deux grandes boëlles ou caisses de bois fort léger dont l'une puisse estre fermée et scellée si justement que l'air n'en puisse sortir et n'y puisse entrer, et l'autre soit toujours ouverte; et que toutes deux soient de mesme poids; car lors que l'on les aura pesées dans un air froid et condensé, comme est celuy de dehors à l'hyver, lorsqu'il gèle, et que l'on aura enfermé cet air dans une des boettes, si on les apporte dans une chambre, dont l'air soit deux ou plusieurs fois plus chaud et conséquemment plus rare, et que l'on les pèse derechef, l'on trouvera que celle dans laquelle l'air dense est enfermé pèsera d'avantage que celle qui est ouverte et dont l'air est égal en rareté à celuy de la chambre. »

En même temps qu'il projette cette impraticable expérience, Mersenne en indique une autre qu'il est plus aisé de réaliser et qui, depuis lors, a été maintes fois exécutée sous le nom d'expérience du Laroscope :

« L'on peut encore user d'un autre moyen, à sçavoir d'une grande pièce de bois qu'il faut mettre en équilibre dans l'air de la chambre [avec un morceau de plomb], car si le morceau de plomb est douze fois moindre que le morceau de bois, et que l'on pèse l'un et l'autre dans l'air de dehors qui soit deux fois plus froid et plus dense, et conséquemment plus pesant, ces deux poids ne seront plus en équilibre, car le morceau de bois estant douze fois plus gros que celuy de plomb, il pressera et fera lever douze fois d'avantage d'air; et conséquemment il sera d'autant plus léger dans cet air que dans l'autre de toute la pesanteur de

Digiti

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Tair esgale en grandeur audit morceau de bois. »

D'ailleurs cette ingénieuse expérience a pu être suggérée à Mersenne par la lecture de VEssay XV de Jean Rey, essai dont nous avons donné un extrait.

Rien ne prouve que Mersenne eût tenté les expériences dont nous lui avons vu tracer le plan ; les eût- il exécutées, qu'elles ne lui eussent point fait connaître le poids spécifique de rair;or, c'est ce poids spécifique qu'il souhaitait surtout de connaître. C'est ce poids spécifique qu'il pense déterminer au moyen des expériences dont nous allons parler. Ces expériences sont décrites en une partie* de V Harmonie universelle postérieure à celle que nous avons citée tout à Theure,

Au d^but de cette partie, nous trouvons une Première observation ainsi intitulée : De la vitesse des corps pesans qui descendent par leur mouvement naturel dans Pair^ ou dans Peau, et de combien Peau est plus pesante que Pair. De cette observation, nous extrayons le passage suivant :

« Je dy donc que le corps qui descend en l'air est plus pesant que Tair et que si l'on trouve un corps si peu pesant qu'il descende dans l'air un espace égal dans un temps égal, à l'espace et au temps qu'un autre corps assez pesant descend dans l'eau, la raison de la pesanteur du premier corps sera à la pesanteur de l'air comme celle du 2 corps à la pesanteur de l'eau... »

« Or j'ay trouvé un corps qui descend dans l'air

• Marin Mersenne : Harmonie nnivarselh. Nouvelles observations physiques et mathématiques, pp. 1-3.

KT LA PBSANTIUR DK L*AIR 27

aussi lentement que le plomb dans l'eau, car Tun et Tautre descend de quatre pieds dans le temps d'une seconde, et de 12 dans le lemps de 2 secondes... »

« Ayant pesé le corps A qui descend dans Tair, j'ai trouvé qu'il pèse quatre grains, et qu'il est du moins 162 fois plus léger que la cire de mesme volume et figure; de sorte que si nous supposons que l'eau de mesme grosseur que la cire soit plus pesante d'une 21 partie, il s'ensuit que Tair estant unze fois plus léger que le dit corps A, est plus léger 1870 fois que Teau, puisque le plomb qui descend en mesme temps et de mesme hauteur dans l'eau, est unze fois plus pesant qu*elle. »

Cette déduction repose tout entière sur les principes de la Dynamique péripatéticienne.

Mersenne qui appuie son expérience à ces principes ne peut ignorer cependant à quelles critiques ils sont en butte; il a lu* le De proporiionibas de Cardan; il sait donc que Cardan n'accepte pas la règle qu'il invoque, qu'à cette règle, le médecin milanais en substitue une autre, formulée de la sorte : Les poids de deux corps qui descendent avec la même vitesse Tun dans l'air, l'autre dans l'eau, sont dans le même rapport que les carrés des densités de l'air et de l'eau. Il semble, d'ailleurs, que le désir d*écarter l'opinion de Cardan ait dicté au Minime ce corollaire* :

« Entre plusieurs objections qui se peuvent pro-

* Cet ouvrage est cité en l'Harmonie universelle : A. Traitez de la nature des sons et des mouvemens de toutes sortes de corps, p. 1Î4.

* Marin Merseniie : Harmonie universelle^ loc. cit., p. 7.

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poser contre la raison de la pesanteur de ces deux éléments, Tune se peut prendre de leur diiïérenle glus, colle et ténacité, qui fait que Teau ne cède pas aysémenl, encore qu'elle n'ayt peut estre pas tant de résistance et de pesanteur que celle dont nous avons parlé; mais on peut s'imaginer la mesme chose de la ténacité de Tair, qui le rend continu et lié ensemble, comme Teau. »

Une autre objection, plus formelle et plus grave que les critiques de Cardan, peut être opposée à la règle de Dynamique qu'Aristote a énoncée et dont Mersenne fait usage. Comment cette règle peut-elle être exacte si des corps de poids spécifiques très différents tombent dans Tair avec des vitesses sensiblement égales? Or, Mersenne sait qu'il en est ainsi. Dès le l**"^ septembre 1631, il écrit* à Jean Rey: « A quoy i'adiouste ce dont vous serés peut estre bien aise d'estre asseuré; car cela va contre l'opinion commune, à sçavoir qu'un corps ne va pas plus viste en bas, quoique plus pesant : car un boulet de fer, et une boule de bois descendent de cinquante pieds aussi viste à lerre l'un que rautre,"'quoique le boulet peze huict fois davantage la boule estant quasi de mesme volume : et un charbon tombant de vos mains ira aussi viste à terre, qu'un semblable morceau de plomb. »

Celte affirmation avait scandalisé Jean Rey; en sa réponse à Mersenne, il disait* :

« Touchant ce que vous dites que l'expérience fait voir... qu'un boulet de fer et une baie de bois ,

* Jean Rey : Essays^ 2^ édition, p. 111.

• Jean Rey : Essays^ 2« édition, p. 428.

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de mesme volume, vont si visle en bas l'un que Taulre, quoique le fer peze huit fois plus : et qu'un charbon, et un pareil morceau de plomb tombant de mes mains, vont à terre d'une vistesse egalle : bref qu'un corps ne va plus viste en bas, quoique plus pesant. Je desirerois que fussiés à le dire, car, sans doubte ces expériences ont esté par vous mal expérimentées, et vous coniure de les refaire : mais exactement et d'un lieu haut, vous engageant mon honneur, si par après vous ne changés de langage. »

Mersenne ne changea pas de langage, tant s'en faut; dans sa réplique à Jean Rey, il insista de nouveau* sur ce qu'il lui avait affirmé dans sa première lettre :

« Je remarque donc particulièrement que vous tenés pour certain que les pierres descendent par leur pesanteur, consequemment tous les autres corps pesants, mais si vous considérés qu'il s'en suivroit de-là que plus ils seroient pesants en mesme volume, et plus viste ils descendroient : par exemple, que la boule de plomb descendroit plus viste douze fois, que celle-là de hestre : ce qui n'arrivant pas pourtant, peut-estre que vous changerés d'advis, et mesme que la chaleur eschauffe d'autant plus qu'elle est plus grande, et que la force tire un poids d'autant plus pesant qu'elle est plus grande : et ladite boule devroit descendre douze fois plus viste, quoiqu'elle descende quasi en mesme tems : à quoy mesme respond vostre raisonnement si vous y prenès garde. Véritablement, ie m'estonne de ce que vous vous défiés de mon expe-

* Jean Rby : Essays, 2« édition, p. 140.

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