Isnelleté = vitesse

3. Oresme fait allusion à son commentaire à la Physique, aujourd’hui inconnu.

LA PHYSIQUE PARISIENNE AU XIVe SIÈCLE

elle ne peut tant recevoir de celle impression ou qualité nou" velle que j’ay devant nommée rèdeur.

» Et si la chouse gettée est trop pesante, la vertu ne peut faire grant violence à si grant pesanteur, et pour ce, qui veult très bien gecter une chouse ; il convient que la vertu qui giecte et la chouse soient deuement proporcionnées une avec l’autre. »

L 'Abrégé du livre des Physiques composé par Marsile d’Inghen est, fort souvent, une sorte d’extrait des Questions sur la Physique discutée par Jean Buridan ; Marsile s’est, en particulier, grandement inspiré, au sujet de la théorie du mouvement des projectiles de ce qu’avait exposé le philosophe de Béthune.

Le projectile, dit-il d’abord 1, ne peut-être mû par antiperistasis. « Cela est rendu évident par des expériences. On ne pourrait rendre raison de ce fait qu’une balle, lancée vers le sol, rebondit vers le haut ; en effet, l’air qui suit cette balle afin qu’il n’y ait pas de vide, empêcherait le rebondissement, bien loin de le promouvoir.

» En second lieu, on ne saurait dire ce qui meut le toton avec lequel jouent les enfants lorsqu’il est mû d’un mouvement de révolution sans changer de place ; ici, en effet, l’air n’aurait pas besoin de suivre le mouvement pour empêcher la production du vide, puisque le toton occupe continuellement le même lieu.

» En troisième lieu, on ne pourrait expliquer comment une meule de forgeron qu’on a longtemps fait tourner continue à se mouvoir après que celui qui la tournait s’est retiré ; l’air ne la suivrait pas, en effet, d’un mouvement circulaire. »

L’explication proposée par Aristote est tout aussi incapable de soutenir l’épreuve de l’expérience.

« Vous ne sauriez, avec votre main, lorsque vous ne lancez pas un corps grave, ébranler l’air à une distance de vingt ou trente pieds ; vous ne sauriez donc non plus l’ébranler lorsque vous lancez un poids. Le raisonnement est logiquement construit selon le lieu : a fortiori, car vous devriez ébranler l’air davantage lorsque Je grave n’oppose pas de résistance à cet ébranlement. Quant à la prémisse, elle est évidente. Mettez, en effet, une chandelle contre un mur distant de vous de vingt ou trente pieds, et poussez l’air vers cette chandelle ; vous n’en ferez pas vaciller la flamme.

1. Abbreviationes libri phisicorum édité... a Marsilio Inquen ; les deux derniers fol.

LE MOUVEMENT DES PROJECTILES 221

» En second lieu, vous devriez jeter une fève plus loin qu’une balle ou une pierre d’une livre. »

A ces deux expériences, Marsile adjoint celles qu’avait invoquées Buridan.

« Et si l’on me dit que tout cela va à l’encontre du Philosophe, je réponds que je ne suis pas astreint à tenir son parti dès là que son dire est expressément contraire à la vérité. — Et si dicatur quod hoc est contra Philosophum, dicetur quod non sum astridus tenere eum ubi expresse dictum suum dissonum (uerit veritati. »

« Voici maintenant la conclusion qui répond à la question : Le projectile est mû par une force (virtus) qui lui a été imprimée ; cette force, quelques-uns l’appellent impetus, et c’est ainsi qu’on la nomme communément. »

Cette conclusion s’impose, d’abord parce que les autres explications sont insoutenables, puis parce que « toutes les expériences sur le mouvement des projectiles qui ont été invoquées précédemment concordent avec ce mode d’explication... »

« Par cet impetus, en effet, toute les apparences sont sauvées.

» C’est par lui qu’une balle rebondit lorsqu’elle tombe sur le sol. L 'impetus, en effet, a pour nature de mouvoir; lorsqu’il ne peut mouvoir vers le bas ; il meut vers le haut.

» De même, c’est par cet impetus que se meut la meule du forgeron lorsque cesse d’agir l’homme qui la tournait ; de même, le sabot lorsque, l’enfant cesse de le frapper ; de même, le bateau qui remonte le courant lorsque les chevaux cessent de le hâler. Lorsque tous les autres moteurs cessent de mouvoir, la force ( fortitudo ) de l’ impetus suffit à mouvoir.

» Mais pourquoi, demanderez-vous, cet impetus ne meut-il pas au delà d’un certain terme ? Cela provient, répondra-t-on, de ce qu’il est violent à l’égard des corps qu’il meut ; ceux-ci l’atténuent sans cesse et finissent par le détruire, à moins qu’il ne soit conservé de l’extérieur.

» C’est par défaut d’impetus qu’une fève ne peut, par le même homme, être lancée aussi loin qu’une demie livre de plomb... Un impetus aussi grand que celui qui est requis pour un jet à longue distance ne saurait être reçu dans un aussi petit corps. »

Plus que ses prédécesseurs, Marsile d’Inghen se montre soucieux de préciser la nature de cet impetus.

En premier lieu, cet impetus est-il distinct du mouvement ? « C’est, dit notre auteur, une qualité imprimée dans le mobile et, dans ce mobile, produisant le mouvement ; cette qualité

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est donc distincte du mouvement local comme la cause l’est de l’effet. »

En second lieu, cette qualité doit-elle être rangée au nombre des réalités successives ou bien doit-elle être considérée comme une réalité permanente ? Marsile tient ce dernier parti, et voici pourquoi : « Lorsqu’une balle frappe le sol, elle y demeure quelque temps en repos avant de rebondir. Il est vrai, ajouta-t-il, qu’elle n’y reste pas longtemps. » On voit que le maître parisien a reconnu à cet impetus l’aptitude à demeurer un certain temps d&ns un corps à l’état latent ; nous dirions aujourd’hui à l’état d’énergie interne ; pendant ce temps, Vimpetus ne se manifeste par aucun mouvement local ; puis, après ce repos, il peut de nouveau mouvoir le corps.

Tous les impetus sont-ils essentiellement semblables, sont-ils de la même espèce spécialissime ? « Il est évident que non. Considérons ï impetus qui meut un grave vers le haut ; la forme du grave, unie à la gravité détruit cet impetus. Au contraire, dans un grave qui tombe l'impetus qui accélère le mouvement de ce grave vers le bas est conservé et produit par cette même forme. Cela ne serait pas si ces deux impetus étaient essentiellement semblables et de même espèce spécialissime.

» En outre, des formes de même espèce spécialissime ont même effet ultime ; mais il n’en est pas ainsi des impetus... Un impetus, celui du projectile lancé vers le haut, pousse en haut ; un autre, celui du grave qui tombe, pousse en bas.

» Mais, direz-vous, Vimpetus de la balle qui tombe meut aussi vers le haut [lorsque cette balle rebondit]. On vous répondra : C’est par accident ; par nature, en effet, Vimpetus meut toujours pourvu qu’il le puisse faire ; si donc, à l’aide d’un obstacle, on l’empêche de mouvoir vers le bas, il mouvra désormais vers le haut, mais par accident. Ainsi, de lui-même, le rayon incident marcherait toujours en ligne droite ; mais s’il en est empêché par un milieu réfléchissant ou réfringent, il se réfléchit vers la région d’où il vient ou, du moins, il ne passe qu’en se brisant...

» Les impetus violents eux-mêmes ne sont pas tous de même espèce... Tel de ces impetus, en effet, est de nature telle qu’il meuve de soi en ligne droite ; ainsi en est-il de Vimpetus de la flèche. Tel autre meut circulairement ; ainsi en est-il de Vimpetus de la meule du forgeron... >

» Souvent la différence essentielle et spécialissime entre ces impetus violents provient de la façon diverse dont ils sont imprimés. Cela est évident. Si vous lancez un toton en ligne

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droite, vous ne lui imprimerez pas Vimpetus qui est, par nature, apte à le faire tomber ; mais si vous lui donnez un mouvement gyratoire, un impetus sera imprimé, qui donnera au toton un mouvement de rotation.

» Mais, direz-vous, puisque la puissance active est la même et que le patient est le même, d’où vient donc cette diversité spécifique ? Elle vient, répondrai-je, de ce que le mouvement de celui qui lance le toton appartient à des modes d’espèces diverses, suivant que la main est appliquée au mobile d’une façon ou d’une autre. »

Quelle est la nature de Vimpetus: Quelles en sont les différentes espèces ? Les contemporains de Marsile d’Inghen paraissent s’être, comme ce docteur, appliqués à résoudre ces questions ; c’est, du moins, ce que semble montrer le Traité de la réduction des effets spéciaux en forces communes et causes générales composé par Henri de Hesse.

« Les qualités secondes sensibles, écrit cet auteur \ forment un genre qui se subdivise en deux catégories ; d’une part, sont les qualités qui transforment les corps par voie d’altération ; d’autre part, sont les qualités qui meuvent les corps de mouvement local. Les premières sont assez manifestes et assez connues. Quant aux secondes, ce sont la gravité, la légèreté... et autres qualités de même sorte.

» Selon que l’agent d’où part la violence est appliqué au mobile, est disposé à l’égard du mobile d’une façon ou d’une autre, on voit se développer très aisément dans ce mobile diverses espèces de qualités motrices. Telles sont ces qualités qu’on nomme impetus moteurs. De ces impetus, il en est un qui donne un mouvement de rotation, comme le montre la meule du forgeron ; un autre meut en droite ligne ; un autre obliquement. Tel impetus rapproche le mobile du moteur et tel autre l’en éloigne, tout cela selon le mode d’application.

» Une légère percussion sur un corps disposé à’ rendre un son suffit à engendrer un son qui met toute la cloche en mouvement ; ce mouvement est un tremblement qui consiste en une étrange dilatation alternant avec une condensation. La cloche pourrait être si solidement fixée qu’un cheval ne parviendrait pas à la transporter à quelque distance de la place qu’elle occupe ; et cependant, tandis qu’elle rend un son, elle serait mue de ce

1. Tradalus de reductione effectuum specialium in virtutes communes et causas generales a Magistro Henrico de Hassia Parisius factus, cap. XVI. Bibliothèque nationale, fonds latin, ms. n° 2831, fol. 110, r° ; ms. n° 14580, fol. 209, col. b. et c.

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mouvement vibratoire ( motus tremitus) ; elle serait mue d’un mouvement [alternatif] de dilatation et de condensation, par l’elïet d’une certaine espèce de qualité propre à mouvoir de cette manière ; en elle cette qualité aurait pour causes la percussion et la disposition du patient ; à moins que le son ne soit la qualité même qui meut de la sorte.

» Nous voyons donc que ces diverses espèces de qualités propres à mouvoir de mouvement local sont engendrées par les différentes façons dont s’exerce l’action violente. De semblable manière, tout le monde doit admettre que l’action des qualités naturellement actives qui se trouvent diversement combinées entre elles dans un agent naturel peuvent, selon la variété du mode d’application et selon la disposition du patient, développer différentes espèces de qualités naturellement aptes à mouvoir les corps d’ici-bas. De ces qualités, il en est qui meuvent le mobile vers l’agent, d’autres qui l’en écartent, comme si elles le chassaient loin de l’agent et du moteur. Toutes ces espèces de qualités méritent, aussi bien que la gravité, que la légéreté, que Yimpetus, d’être appelées qualités sensibles ; il est bien certain, en effet, que nous les sentons, comme nous sentons la gravité ou la légéreté, savoir, par le mouvement qu’elles produisent. »

A deux reprises, Henri de Hesse a parlé de qualités motrices qui rapprochent le mobile du moteur ; il songeait à la qualité que l’aimant engendre dans le fer ; c’est, en effet, à cette qualité qu’il consacre le chapitre suivant de son traité.

Gravité, légèreté, attraction magnétique, impetus sont choses que notre auteur rapproche les unes des autres comme les diverses espèces d’un même genre ; ce sont, en effet, autant de causes qui déterminent ou entretiennent un mouvement local.

La notion d'impetus, qui porte, au xive siècle, toute la Dynamique des Parisiens, est une notion très complexe. Nombre des caractères que lui attribuent Jean Buridan, Albert de Saxe, Nicole Oresme, Marsile d’Inghen sont de ceux que nous regardons aujourd’hui comme propres à la force vive. D’autres, parmi lesquels se rangent ceux que Marsile et Henri de Hesse viennent d’énumérer, conviennent à la quantité de mouvement dans une direction donnée, ou bien encore au moment de la quantité de mouvement autour d’un axe. Le progrès de la Dynamique aura pour effet d’analyser cette notion d'impetus, de distinguer les divers éléments qui y sont confondus et de marquer, par des théorèmes précis, le rôle que chacun de ces

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éléments doit jouer dans la théorie du mouvement des corps. Mais ce progrès s’accomplira fort tard, au milieu du xvne siècle ; les Leibniz, les Huygens, les Newton en seront les principaux artisans. Jusque-là, les Mécaniciens continueront de mêler ensemble plusieurs idées mal définies; ïimpeto ou momento de Galilée, la quantité de mouvement de Descartes impliqueront encore toutes les pensées diverses que les Maîtres de Paris, au milieu du xive siècle, confondaient sous le nom d ’impetus.

La théorie du mouvement des projectiles a l’École d’Oxford. — Jean de Dumbleton

La Dynamique que l’on enseignait à Paris, à partir du milieu du xive siècle, n’était pas encore la Dynamique de Leibniz, de Huygens et de Newton, qui donc s’en étonnerait ? Mais elle était déjà beaucoup plus qu’une ébauche de la Dynamique de Galilée et de Descartes ; n’est-ce pas assez pour gagner notre admiration à ceux qui l’ont substituée à la Dynamique ridicule du Péripatétisme? n’est-ce pas assez pour leur mériter le titre de précurseurs de la Mécanique moderne ?

La théorie soutenue par Buridan, par Albert de Saxe et par Marsile d’Inghen aù sujet du mouvement des projectiles recevra, des Italiens de la Renaissance, le nom de Mécanique parisienne. Il semble bien que ce nom soit justifié. Au temps où Jean Buridan exposait cette théorie avec tant d’ampleur et de clarté, elle était sans doute ignorée des maîtres de l’Université d’Oxford ; c’est, du moins, la conclusion que nous suggère la lecture de la Summa de Jean de Dumbleton.

Pour rendre compte du mouvement du projectile, Jean de Dumbleton recourt à l’horreur du vide. Si le projectile continue de progresser, c’est pour demeurer contigu à l’air ébranlé qui se meut devant lui et ne pas permettre la production du vide ; ce mouvement s’explique, comme tous ceux qui empêchent la formation d’un espace vide, par l’action de la nature universelle. C’est donc à cette action de la nature universelle que Jean de Dumbleton attribue en dernière analyse le mouvement d’un

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corps projeté ; peut-être cette pensée lui est-elle inspirée par la lecture de la Summa Lincolniensis.

Voici un passage 1 où notre auteur développe son opinion :

« Les projectiles suivent l’air, grâce à la forme qui leur est donnée en propre, afin qu’en un tel mouvement, il ne se produise pas de vide ; en effet, suivant ce qui a été démontré, tout corps est naturellement mobile afin qu’il demeure au contact d’un autre corps naturel... De même que l’eau suit l’eau, que la fumée, qui est un corps igné, suit la fumée, et que la flamme suit la flamme, de même les projectiles suivent l’air ou tout autre corps qui est mû devant eux, comme le fer suit l’aimant...

» Tout corps naturel a un double mouvement ; un premier mouvement qui appartient à ce corps en tant qu’il est de telle espèce, et un second mouvement par lequel ce corps suit un autre corps. C’est par ce second mouvement que les projectiles se meuvent en suivant l’eau ou l’air lancé devant eux ; ensuite, l’eau ou l’air suit le projectile par derrière et, par là, contribue à le pousser. Cette pierre présente une surface qui est immédiatement contiguë à l’air ; lorsque l’air qui se trouve en avant de la pierre a été ébranlée par la main et que la main est retirée, cet air continue à se mouvoir ; si la pierre demeurait immobile, l’air ne pourrait, en un instant, se précipiter dans toute l’étendue de la face antérieure de la pierre ; donc, pour que la pierre ne cesse pas d’être immédiatement contiguë à un autre corps, il faut qu’elle se meuve. »

A la fin de son exposé, Jean de Dumbleton énumère quelques observations, fort contestables, d’ailleurs, qui sembleraient réclamer, du mouvement des projectiles, une explication différente de celle qu’il a donnée. « Mais, ajoute-t-il 2, pour expliquer comment le milieu se meut lorsque l’impulsion a cessé, il faut donner une autre réponse, savoir la dernière, qui est la plus commune. »

Il était donc courant, dans l’École d’Oxford, de donner, du mouvement des projectiles, cette théorie où l’hypothèse d’Aristote reçoit un renfort de la doctrine proposée par Bacon touchant l’horreur du vide. Certes, il y a loin de cette théorie au fécond système de Yimpelus que l’on enseignait alors à Paris.

1. Johannis de Dumbleton Sunima de logicis et naturalibus. Pars sexta, cap. IVm. Bibliothèque nationale, fonds latin, ms. n° 16146, fol. 61, col. c. et d.