CHAPITRE II

Du chaud et du froid. — Expériences sur la chaleur.

Nous avons déjà signalé le traité du Chaud et du Froid de Fabbé Mariotte. Nous y ferons quelques emprunts ainsi qu'au Traité des couleurs et à diverses Expériences sur la chaleur.

Le discours du Chaud et du Froid (p. 184) a pour objet de^faire voir que le froid n'est qu'une privation ou une diminution de chaleur, et que la plupart des lieux souterrains sont plus chauds en été qu'en hiver.

Les philosophes se plaignent que nos sens nous trompent; mais bien souvent c'est plutôt par le défaut du raisonnement que nous tombons en erreur, que par le défaut des sens; car ils ne sont pas disposés pour nous faire connaître les choses telles qu'elles sont en ellesmêmes, mais seulement telles qu'elles sont à notre égard, afin que nous puissions éviter celles qui nous sont nuisibles et nous servir de celles qui sont propres à notre conservation.

La vérité de cette hypothèse se reconnaît principalement dans le discernement du chaud et du froid. Car la plupart des choses naturelles faisant leurs fonctions par la chaleur; soit qu'elle soit interne et propre, comme celle des hommes et des çiutres animaux; soit qu'elle soit

externe, comme celle que les plantes reçoivent du soleil : le degré de chaleur qui leur convient ne peut être notablement augmenté ou diminué , qu'elles ne périssent. C'est pourquoi le sens de notre attouchement a dû être disposé de telle sorte, que tout ce qui excède le tempérament de notre chaleur, nous parût chaud ; et que tout ce qui a moins de chaleur que nous ou qui n'en a point du tout, excitât en nous un autre sentiment et une douleur toute différente, sous l'apparence de ce que nous appelons froid ; afin que nous pussions éviter les inconvénients qui arriveraient par l'augmentation ou par la diminution de notre chaleur naturelle, et nous conserver dans notre juste tempérament. Mais d'en tirer cette conséquence, que tout ce que nous sentons froid soit absolument sans chaleur, c'est une erreur très grossière; carde même que quelques animaux qui sont naturellement plus chauds que nous se tromperaient si, en nous touchant, ils nous jugeaient sans chaleur, aussi nous trompons-nous lorsque nous estimons froids absolument ceux qui ont leur tempérament de chaleur dans un degré inférieur au nôtre, et que l'eau soit entièrement sans chaleur lorsqu'elle nous paraît froide. Pour faire connaître cette vérité, qu'on mette de l'eau tiède dans quelque vaisseau, et que quelqu'un tirant sa main d'une eau presque bouillante la trempe dans cette eau tiède : il est certain qu'il la trouvera froide, quoiqu'elle ne le soit pas, et qu'il la trouverait chaude après avoir manié quelque temps de la neige. D'où il s'ensuit qu'il est impossible de déterminer par l'attouchement les bornes du chaud et du froid, c'est-à-dire de juger quand la chaleur cesse et quand le froid commence.

Que si on jette dans une cuve pleine d'eau, une poignée de sel et un verre d'eau bouillante, il est évident que l'eau de cette cuve sera salée, puisqu'il y aura du sel, et qu'elle aura de la chaleur, puisque celle de l'eau bouillante y sera mêlée réellement; et toutefois cette eau étant moins salée que notre langue, elle nous paraîtra insipide,

et nos mains étant plus chaudes, nous la trouverons froide.

Ce n'est donc pas par le sentiment du froid que nous devons juger si une chose est sans chaleur, mais par des raisonnements fondés sur d'autres principes et par les effets que la chaleur produit ordinairement. Or les principaux effets de la chaleur sont de faire croître et végéter les plantes et les animaux, de faire évaporer l'humidité qui est dans les corps et de faire fondre et rendre liquides les choses solides et grossières, comme l'or, le plomb, la cire et la glace, quoique selon divers degrés : car il faut beaucoup plus de chaleur pour f^re fondte l'or et le faire cùuler, que pour faire couler le plomb ; et il en faudra moins pour fondre la glace, que pour fondre la cire *.

Si donc nous croyons que le coulement de la cire soit un effet de la chaleur, et qu'elle ne puisse se fondre sans être chaude, pouvons-nous douter que, lorsque la glace se fond, cette fusion ne soit aussi un effet de la chaleur, et quelle ne soit véritablement chaude lorsqu'elle est fondue?....

Pour mieux raisonner sur cette matière, il faut remarquer que la plupart des qualités qui nous semblent être contraires aux qualités actives ne sont rien en effet, mais seulement une privation ou manquement de ces qualités : ainsi les ténèbres sont une privation de la lumière, et le repos ou immobilité est une privation du mouvement , puisqu'être immobile et ténébreux n'est autre chose qu'être sans mouvement et sans lumière. Or il est aisé de juger que la qualité qui est contraire à la chaleur doit suivre la même règle, et que le froid parfait n'est autre chose qu'une privation entière de chaleur : car d'autant que le mouvement est le seul principe, ou, du moins, un des principes de la chaleur, comme on le

i. Il est curieux que MarioUe, qui se servait couramment de thermomètres à alcool, n'ait pas cité les dilatations comme l'un des effets de la chaleur, des plus propres à la mesurer. — J. G.

reconnaît par Texpérience des roues de carrosse qui s'allu» ment en roulant violemment, et que les effets doivent être proportionnés à leurs causes, si le mouvement a pour son contraire le repos, qui est une privation, le contraire de la chaleur, qui est le froid, sera aussi une privation ; et si les corps ne sont chauds que par un mouvement violent de leurs particules, il s'ensuit nécessairement que lorsque leur mouvement cesse, ils demeurent froids et sans chaleur. Mais comme Taiguille d'une montre nous paraît sans mouvement, parce qu'elle tourne très lentement, ainsi un corps qui a fort peu de chaleur nous doit paraître comme s'il p'en avait point du tout. Et toutefois nous faisons différence de glace à glace, et de neige à neige, à l'égard de la froideur; car Ja neige étant sur le point de fondre, se manie aisément; mais il y en a qu'on ne peut longtemps toucher, sans souffrir un froid très sensible ; et il peut y avoir de la glace tellement éloignée de notre tempérament, que si on la touchait, la main s'y attacherait. Mais, parce que la privation ne reçoit ni augmentation, ni diminution, car deux corps sans mouvement sont aussi immobiles l'un que l'autre ; il est nécessaire que de ces glaces et de ces neiges, qui nous paraissent de différente froideur, les moins froides à notre sens aient un peu de chaleur, les autres un peu moins, et que celles dont le froid est excessif en soient entièrement privées, ou presque entièrement privées....

Que si on insiste, et qu'on objecte que le froid agit, puisqu'il engourdit et fait mourir les animaux, qu'il durcit les eaux et fait fendre les arbres, et que par conséquent ce n'est pas une privation : on pourra répondre que ce que nous souffrons par le froid procède de ce que notre chaleur naturelle se dissipe par l'attouchement des choses absolument froides , ou beaucoup moins chaudes que nous; car les qualités se communiquent et passent d'un sujet à l'autre, comme une boule qui roule rencon-

trant une pierre immobile lui communique une partie de son mouvement qu'elle perd....

De ces raisonnements il résulte que, s'il n'y avait ni soleil, ni feu, ni mouvement dans la nature, toutes les choses demeureraient sans lumière et sans chaleur; et alors il y aurait de la glace et de la neige véritablement froides, comme il y en a peut-être sous les pôles, lorsque le soleil a été cinq ou six mois sans y luire....

Il faut remarquer ici * que la lumière et la chaleur du soleil passent avec une égale facilité à travers le verre et les autres corps transparents; ce qu'on peut observer en mettant une glace de verre sur un pertt miroir concave de métal exposé au soleil : car il fera un semblable effet à peu près dans son foyer pour mettre le feu, comme s'il n'y avait point de verre; et la différence sera seulement d'environ une cinquième partie, qui est à peu près ce que la lumière perd par les réflexions qui se font sur les surfaces du verre en passant et repassant. Mais il n'en est pas de même de la chaleur du feu et de sa lumière : car sa lumière passe facilement à travers le verre, et sa cha^ leur n'y passe point, ou bien il en passe très peu; vou^ en pourrez faire l'expérience en cette sorte :

Servez-vous du même petit miroir concave, et le tenez à deux ou trois pies de distance d'un assez grand feu; faites réfléchir sa lumière sur quelque endroit de voire main, de manière qu'elle s'y réunisse : vous sentirez une chaleur telle que vous ne la pourrez souffrir que très peu de temps; couvrez ensuite votre miroir avec la même glace qui aura, servi pour le soleil, et recevez de même sur votre main la lumière du feu réunie : elle vous paraîtra presque aussi claire que quand le verre n'y est pas, mais vous ne sentirez aucune chaleur, et quand même vous approcheriez le miroir à un pied de distance du feu, il ne fera stticun effet sensible de chaleur, quoique la lumière

i, Mariotte, Traité des cow/ew?\<î (Œuvres, éd. de Leyde, 1717, p. 288).

réunie soit alors plus claire que quand le miroir est éloigné de 2 ou 3 pies du feu, le verre étant ôté.

On voit aussi par expérience qu'un grand feu de charbon, dont la chaleur est rouge, donne moins de clarté pour lire ^qu'une chandelle allumée, quoiqu'il donne plus de chaleur que 30 ou 40 chandelles. De là vient apparemment que la lumière très subtile du bois pourri et des vers luisants peut agir sur les yeux, et qu'elle ne fait aucune chaleur à la main, parce que son action n'est pas assez forte pour ébranler les nerfs du toucher.

Nous avons vu ^ue Mariette avait parfaitement observé le phénomène de la dissolufion du Fair dans Feau; il avait remarqué que cet air se dégage quand Feau se congèle; ce phénomène paraît Favoir singulièrement préoccupé, il y revient en eflTet dans des expériences publiées par lui sur la congélation de Feau, et il lui attribue Faugmentation de volume et la rupture des morceaux de glace au moment de la congélation.

Comme les esprits du vin nouveau, dit-il, étant séparés de la matière grossière du vin se mettent en mouvement, font sortir le vin par le bondon et rompent le tonneau si on ne leur donne passage; ainsi cette matière aérienne en se dilatant fait sortir l'eau par le petit trou qui demeure ouvert, et lorsque ce trou est bouché, elle rompt la glace qui la tient trop pressée.

La dernière expérience a pour objet la préparation de miroirs ardents avec de la glace. Mais il est facile de voir par les détails de Fexpérience, qu'en réalité il ne s'agit pas de miroirs mais de lentilles biconvexes de glace, avec lesquelles Mariette put enflammer de la poudre.

Plusieurs personnes, dit-il, ont tâché dé faire des miroirs ardents avec de la glace : mais il est diffîcite d'y réussir, parce que d'ordinaire la glace n'est pas parfaitement transparente. Cependant, ayant jugé par les expé-

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riences précédentes que si Ton faisait sortir la matière aérienne qui est dans Teau avant que de Texposer à la gelée, on pourrait avoir de la glace très pure, j'en voulus faire Fessai. Je fis donc bouillir de Teau nette sur le feu environ l'espace d'une demi-heure pour faire évaporer la matière aérienne, et je l'exposai ensuite à un air très froid.

Il obtint ainsi de la glace parfaitement transparente.

Je mis un morceau de cette glace dans un petit vaisseau concave sphérique et ayant approché ce vaisseau du feu, je fis fondre peu à peu la glace d'un côté jusqu'à ce qu'elle eût pris une figure convexe sphérique. J'en fis autant de l'autre côté, retournant souvent la glace, et versant l'eau de temps en temps à mesure que la glace se fondait. Lorsque la glace eut une figure convexe assez uniforme, je la pris par les deux bords avec un gant, afin que la chaleur de la main ne la fît pas sitôt fondre, et je l'exposai au soleil. Cette expérience eut le succès que j'attendais. Car en fort peu de temps par le moyen de cette glace je mis le feu à de la poudre fine que j'avais placée au foyer ou point brûlant où les rayons se réunissent. Il est vrai que, quelque soin que l'on prenne, il est impossible de faire évaporer de l'eau toute la matière aérienne et d'empêcher qu'il ne se forme quelques bulles dans le milieu de la glace; mais on en a toujours une épaisseur considérable qui est parfaitement transparente. (Mariotte, Œuvres, Ed. de Leyde, 1717, p. 607.)