Jean Buridan, loc. cit., coll. a et b

2. Johannib Buridani Op. laud., lit». VIII, quœst. XII, éd. cit., fol. cxx, col. d.

Buridan, Yimpetus, au cours d’un mouvement violent, est sans cesse affaibli par la gravité du mobile ; cela se peut, si l’on veut, énoncer ainsi : Dans un mouvement qui contrarie la tendance naturelle de la pesanteur, la force vive diminue sans cesse, en sorte que la vitesse, elle aussi, décroît continuellement.

Nous avons donc là comme une première esquisse, purement qualitative et encore bien indécise, de l’équation que la Dynamique établira plus tard entre le travail et l’accroisement de la force vive.

Nous n’avons pas fini d’interroger Buridan au sujet du mouvement des graves ; en effet, ce qu’il a dit sommairement dans sa Physique, il le développait bien plus complètement dans une de ses questions sur le De Cælo d’Aristote 1 ; il convient de donner ici une analyse de cet important exposé.

Buridan remarque, d’abord, que la réalité de l’accélération dans la chute d’un grave ne fait l’objet d’aucun doute ; mais ce qui est fort douteux, c’est le pourquoi de cette accélération. « Au second livre du traité Du Ciel et du Monde, le Commentateur admet, en termes obscurs, qu’en approchant du terme de son mouvement, le grave se meut plus vite à cause du grand désir qu’il a d’atteindre ce terme et à cause de réchauffement produit par le mouvement même. De ces paroles, ont pullulé deux opinions. »

La première prétend que le mouvement du grave échauffe de plus en plus l’air ambiant et, par conséquent, qu’il le raréfie ; cet air raréfié devient plus aisé à diviser et moins résistant ; la résistance devenant moindre, il est raisonnable que le mouvement devienne plus rapide.

Mais voit-on qu’une pierre tombe notablement plus vite en été qu’en hiver ? L’échauffement de l’air ne peut donc être la raison qui accélère la chute d’un grave.

« L’autre opinion, qui est née des dires du Commentateur, est la suivante : Le lieu est la fin à laquelle tend le corps logé. A quoi quelques-uns ajoutent que le lieu est la cause qui meut le grave par une sorte d’attraction, de même que l’aimant attire le fer. D’une manière comme de l’autre, il semble raisonnable que le grave se meuve d’autant plus vite qu’il s’approche davantage de son lieu naturel. »

1. Questiones super libris de celo et mundo magislri Johannis Byridani rectoris Parisius. Lib. II, quæst. XII : Utrum motus naturalis debet esse velocior in fine quam in principio. Bibliothèque Royale de Munich, Cod. lat. 19551, fol. 90, col. c, à fol. 91, col. c.

LA CHUTE ACCÉLÉRÉE DES GRAVES

Au cours d’une précédente question, Buridan avait déjà rencontré cette explication ; il l’avait rejetée de la manière suivante 1 :

« Prenez deux mouvements, l’un d’une pierre qui se trouve en bas, l’autre d’une pierre qui se trouve en haut, au faîte de Notre-Dame ; laissez tomber ces deux pierres ; l’expérience vous montrera que la pierre d’en bas n’aura pas une plus grande vitesse que la pierre d’en haut. D’ailleurs, elles sont aussi faciles à soulever l’une que l’autre. »

C’est cette argumentation que notre auteur reprend maintenant, avec plus de détails, contre l’opinion qu’il vient d’énoncer.

« Il est manifeste, dit-il, que cette opinion est contraire à l’expérience. Vous soulèverez aussi facilement la même pierre soit qu’elle se trouve en un lieu bas, soit qu’elle se trouve en un lieu élevé, par exemple au sommet d’une tour ; cela ne serait pas si elle inclinait plus fortement vers le bas quand elle est en bas que lorsqu’elle est en haut.

» Cette inclination est plus grande en effet, répondra-t-on, mais l’accroissement n’en est pas assez grand pour être perçu par le sens.

» Cette réponse ne vaut pas. En effet, que cette pierre tombe du sommet de la tour jusqu’à terre ; près de la terre, le sens percevra fort bien une vitesse double ou triple et éprouvera une lésion double ou triple de la vitesse qu’il percevrait, de la lésion qu’il éprouverait en haut, près de l’origine du mouvement ; la cause de la vitesse doit donc être double ou triple ; partant, cette accroissement d’inclination que vous supposiez n’être ni notable ni sensible n’est pas la cause d’une si grande augmentation de vitesse.

» D’ailleurs, qu’une pierre commence à tomber à terre depuis un lieu élevé et qu’une autre pierre semblable commence à tomber à terre à partir d’un lieu bas ; lorsque ces deux pierres se trouvent à un pied au-dessus du sol, elles devraient se mouvoir avec la même vitesse, et point l’une plus vite que l’autre, si la plus grande vitesse provenait uniquement de la proximité au lieu naturel ; ces deux pierres, en effet, seraient alors également proches de leur lieu naturel ; cependant, il est manifeste au sens que celle qui tombe de haut se meut plus vite que celle qui

1. Joannis Buridani Op. laud., lib. I, quæst. XVII : Utrum si essent plures raundi, terra unius movertur naturaliter ad terram alternius ; ms.^cit., fol. 78, col. b.

LA PHYSIQUE PARISIENNE AU XIVe SIÈCLE

tombe de bas ; celle-là tuerait un homme alors que celle-ci ne le blesserait même pas.

!v» Supposons, en outre, que, d’un lieu très élevé, une pierre parcoure, en tombant, une longueur de dix pieds et rencontre alors un obstacle qui l’arrête ; qu’une autre pierre toute semblable, tombant d’un lieu bas, parcoure de même un espace de dix pieds jusqu’au sol ; on ne percevrait pas qu’un de ces mouvements fût plus vite que l’autre ; l’un, cependant, se fait plus près de la terre, qui est le lieu naturel, et l’autre plus loin.

» De tout cela je conclus donc que ce n’est pas une proximité plus grande au lieu naturel qui rend plus vites les mouvements des corps graves ou légers ; cet accroissement de vitesse provient de quelque autre chose qui s’ajoute ou se retranche en raison de la longueur du mouvement accompli ( sed ex aliquo alio apposito vel remoto ratione longitudinis motus. »

On propose alors une troisième opinion : « Plus le grave descend, moins il y a d’air au-dessous de lui », et, partant, la résistance qu’il éprouve va en diminuant. Mais, dit Buridan, « cette opinion tombe dans les mêmes inconséquences que la précédente. Nous l’avons dit, en effet ; si deux graves absolument semblables commencent à tomber l’un d’un lieu très élevé et l’autre d’un lieu très bas, de dix pieds au-dessous de terre par exemple, au commencement de leur mouvement, ces deux graves se mouveront avec une égale vitesse (ilia gravia in principio sui motus æque velociter moventur), bien que l’un d’eux ait sous lui beaucoup plus d’air que l’autre. »

Notre auteur arrive alors à l’exposé de la théorie qu’il admet : « Ces diverses explications une fois rejetées, il reste une imagination qui, me paraît-il, est nécessaire.

» Je suppose que la gravité naturelle demeure toujours la même ; qu’elle est absolument semblable avant le mouvement, pendant le mouvement et après le mouvement ; après le mouvement, une pierre se trouve être aussi lourde qu’avant.

» Je suppose, en second lieu, que la résistance provenant du milieu demeure toujours la même et toute semblable ; en effet, comme je l’ai dit, il ne me paraît pas que l’air inférieur qui se trouve près du sol doive moins résister que l’air supérieur ; peut-être, au contraire, est-ce l’air supérieur qui résisterait moins, parce qu’il est plus subtil.

» En troisième lieu, je suppose que si le mobile est le même, si le moteur total est le même, si la résistance est la même ou toute semblable, le mouvement demeurera d’égale vitesse, car

LA CHUTE ACCÉLÉRÉE DES GRAVES

le rapport du moteur au mobile et à la résistance demeurera le même.

» J’ajoute alors que, dans la chute d’un grave, le mouvement ne demeure pas également vite, mais qu’il devient continuellement plus vite.

» De tout cela, il faut conclure qu’à ce mouvement concourt quelque moteur autre que la gravité naturelle qui mouvait au début et qui demeure toujours la même.

» Je dis en outre que cet autre moteur n’est pas le lieu qui attirerait [le mobile] à la façon dont l’aimant attire le fer ; ce n’est pas, non plus, une vertu qui existerait dans le lieu, dans le ciel ou dans quelque autre chose...

» De ces propositions, il suit qu’il faut nécessairement imaginer ceci : De son moteur principal, qui est la pesanteur, un grave n’acquiert pas seulement du mouvement ; avec ce mouvement, il acquiert, en outre, un certain impetus, qui a vertu pour mouvoir le grave en même temps que la gravité naturelle permanente. Cet impetus est acquis à titre de conséquence du mouvement ; aussi, plus le mouvement est vite, plus cet impetus est grand et fort. Le grave est donc mû, à la fois, par sa gravité naturelle et par cet impetus croissant ; partant, son mouvement s’accélère continuellement jusqu’à la fin. De même que cet impetus est acquis en conséquence du mouvement, de même, il s’affaiblit ou fait défaut lorsque le mouvement vient à s’atténuer ou à s’évanouir...

» Il faut remarquer que certaines personnes, à cet impetus, ont donné le nom de gravité accidentelle ; les dénominations, en effet, sont arbitraires. Cela semble s’accorder avec le sentiment exprimé par Aristote et par le Commentateur au premier livre de cet ouvrage. Ils disent, en effet, que si un grave se mouvait à l’infini, sa pesanteur deviendrait infinie ; plus un grave se meut, en effet, plus vite il se meut ; et plus vite il se meut, plus la pesanteur en est grande. Si cette opinion est vraie, il faut que le grave, tandis qu’il se meut, acquierre continuellement une gravité plus grande ; cette gravité [acquise] ne peut être de même nature que la première gravité naturelle, car celle-ci demeure toujours, même lorsque le mouvement prend fin, tandis que la gravité acquise ne demeure pas [après la cessation du mouvement]. »

Ainsi, dans ses Questions sur les livres du Ciel et du Monde, Buridan précise et développe la théorie de la chute accélérée

des graves qu’il avait esquissée en divers endroits de ses Questions sur la Physique.

Nous allons revenir maintenant à ce dernier ouvrage. Nous allons lui demander si, en tout mouvement qui se réfléchit sur lui-même, un temps de repos sépare l’aller du retour.

Il ne semble pas, nous dira-t-il \ que ce temps de repos existe. « Si une meule très lourde tombait de haut et qu’une fève fut lancée contre elle, la fève, en touchant la meule, serait réfléchie vers le bas ; pour qu’elle demeurât en repos au terme où se produit la réflexion, il faudrait que la meule demeurât immobile pendant le temps de repos de la fève, ou bien que la fève entrât dans la meule ; mais la pénétration de la meule par la fève est impossible et il serait absurde que cette fève arrêtât cette meule ; la fève ne demeurerait donc pas en repos au terme où son mouvement se réfléchit.

» Item. Une balle qu’on lance par terre se réfléchit. Si elle est demeurée en repos, je demande ce qui la meut au moment où elle se réfléchit vers le haut. Elle n’est certainement pas mue par la terre ; il faudrait, en effet, que ce fût par une traction ou par une impulsion ; et c’est impossible, car nous admettons que la terre demeure immobile, et ce qui tire ou pousse doit être en mouvement. D’autre part, ce n’est pas l’air qui meut la balle vers le haut, car, nous le verrons plus loin, ce n’est pas ainsi que sont mus les projectiles. Enfin, elle n’est pas mue par ïimpetus que lui a imprimé celui qui l’a lancé ; (c’est ainsi, on le dira plus loin, que sont mus les projectiles) ; en effet, si un tel impetus est imprimé au projectile, il cesse, toutefois, lorsque le corps qu’il mouvait vient à demeurer en repos. Si donc la balle demeurait en repos et, après ce repos, se mettait en mouvement, elle ne serait mue par rien.

» Item. Supposons qu’une pierre ou une flèche, lancée verticalement, demeure en repos en l’air. Qu’est-ce qui la retiendrait en ce lieu pendant le temps de son repos ? Ce n’est assurément pas le mouvement précédent qui l’empêcherait de tomber, puisque ce mouvement n’existe plus. Ce n’est pas davantage ïimpetus, puisque ïimpetus a pris fin avec la cessation du mouvement. Or, rien d’autre n’interviendrait ici, qui suffit à maintenir cette pierre en l’air à l’état de repos...

» Aristote paraît affirmer le contraire.

1. Johannis Buridani Subtilissime questiones super octo phisicorum libros Aristotelis, lib. VIII, quæst. VIII ; éd. cit., fol. cxvi, col. b, c et d.

LA CHUTE ACCÉLÉRÉE DES GRAVES

« A moi, il me semble qu’ii faut absolument accorder la conclusion suivante : Sur une même ligne droite dont les extrémités sont B et C, le mobile A peut se mouvoir de B vers C, puis réfléchir son mouvement vers B, sans aucun repos intermédiaire, comme le prouvaient les arguments précédents. »

Le bon sens des physiciens de Paris a eu raison du paralogisme d’Aristote ; c’est ce même bon sens, d’ailleurs, qui, aux théories péripatéticiennes du mouvement des projectiles et de la chute des graves a fini par substituer des doctrines raisonnables où la Dynamique moderne se trouve en germe.

Albert de Saxe