‹ Lectures scientifiques. Extraits de mémoires originaux et d'études sur la science et les savants. Physique et chimieChapitre 83 sur 120 · LA VIE ET L*OEUVRE DE LAVOISIER · texte numérisé non relu

LA VIE ET L*OEUVRE DE LAVOISIER

des oxydes, €omme le besoin de les confectionner se présente sans cesse dans les arts, surtout pour Tétain et le plomb, le hasard avait fait remarquer qu'ils pèsent plus que la masse de métal employée à les former. Dans la théorie chimique qui fut longtemps le plus en vogue, ce résultat de Tignition des métaux était attribué à un principe invisible, insaisissable, appelé le phlogutique^ c'està-dire Vinflammable par excellence ; parce qu'on le considérait comme étant la cause spécialement déterminante de toute inflammation. Les métaux contenaient ce phlogistique en abondance; il s'en séparait, et s'échappait dans l'acte de leur ignition, laissant pour résidu la masse terreuse qui constituait leur essence propre. Puisque cette masse pesait plus que le métal même, il fallait que le phlogistique combiné à un corps eût la propriété d'affaiblir son poids propre, et de lui communiquer une légèreté relative. Une pareille attribution est contraire aux lois de la statique universelle. Mais la chimie ne s'était pas encore astreinte aux conditions que ces lois imposent ; elle n'employait pas la balance pour contrôler les conséquences de ses spéculations. Lavoisier comprit la nécessité de les soumettre à cette épreuve; et il s'appliqua d'abord à constater ainsi toutes les particularités statiques, dont la manifestation devait être attachée, comme caractère phénoménal, à. l'acte de calcination des métaux. Dans ce dessein, il fit l'expérience suivante : Il moula quelques petits cylindres d'étain, dont il détermina le poids avec des balances excessivement précises, aussi précises que celles dont on se sert pour l'essai des monnaies d'or. Ces cylindres furent introduits dans une cornue de verre mince, à long col, lequel fut ensuite tiré et effilé à la flamme d'une lampe d'émailleur, jusqu'à n'avoir plus, à son orifice, que les dimensions d'un tube capillaire. Cet orifice restant ouvert, la cornue fut pesée aux mêmes balances, avec l'étain qu'elle contenait; et on nota le poids total que je nomme P^. Comme on se proposait de la

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chauflTer fortement, on ne la ferma pas d'abord, de crainte que l'expansion de l'air intérieur ne la fit éclater; mais on fit sortir un peu de cet air à une douce chaleur, après quoi on fondit soudainement la pointe du col par un dard de feu, ce qui la ferma hermétiquement. Quand tout le système fut refroidi, Lavoisier le pesa, le pesa deux fois à trois jours de distance, pour constater avec la dernière exactitude son poids définitif, que j'appellerai P,. Il le trouva tant soit peu moindre que le poids primitif P^. Cela était tout simple, puisqu'il en avait fait sortir un peu d'air. La cornue ainsi scellée, et pesée, fut présentée de nouveau par sa panse à un feu de charbon, d'abord de loin, puis d'un peu plus près, jusqu'à ce qu'enfin l'étain renfermé entrât en fusion ; et on le maintint dans cet état pendant plusieurs heures. On vit alors progressivement la surface du métal se ternir, se couvrir d'une pellicule noirâtre, que la moindre agitation désagrégeait, et divisait en une matière pulvérulente qui descendait au fond du métal liquide, se montrant ainsi spécifiquement plus lourde que lui. C'était donc évidemment de la chaux d'étain, qui s'était formée sans l'accession d'aucune substance matérielle, extérieure à la cornue. Au bout de trois heures, le progrès de la calcination s'arrêta, quoiqu'une forte portion de l'étain conservât encore son aspect et son éclat métallique, inaltérés. Jugeant donc que l'opération ne pouvait pas aller plus loin, on retira la cornue du feu; puis, après qu'elle fut complètement refroidie, Lavoisier la pesa minutieusement, à plusieurs reprises, sans Vonvrir^ avec tout ce qu'elle renfermait. Ce poids total se trouva encore identiquement égal à P, , comme avant la calcination. Ainsi, le changement d'une portion de l'étain en chaux s'était effectué par une modification des substances pondérables renfermées dans la cornue, sans aucune mutation de leur poids total, conséquemment, sans dégagement ni accession d'aucun principe qui eût modifié la somme des efforts exercés par la pesanteur terrestre sur leur ensemble.

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Il restait à prouver que ces efforts n'avaient pas été modifiés individuellement, de manière à devenir plus énergiques sur la chaux formée, et d'autant moins énergiques sur Tair restant. Tout invraisemblable que fût, en soi, cette égalité de répartition, Lavoisier en détruisit encore la possibilité hypothétique. Il cassa le bec de sa cornue; Tair extérieur y rentra avec un sifflement aigu, annonçant qu'il s'y était fait un vide partiel. Ce vide rempli , le système total fut pesé de nouveau avec les fragments du bec. Son poids se trouva plus fort que le poids primitif P^, de la cornue ouverte, avec Tétain non calciné ; et l'augmentation fut exactement égale à l'excès de poids que présenta l'étain plus sa chaux, recueillis ensuite ensemble. Ces épreuves anéantissaient le phlogistique, en le montrant inutile, et contraire aux faits statiques. Lavoisier, guidé par des expériences très ingénieuses de Bayen, reproduisit cette démonstration avec des caractères encore plus décisifs, en la répétant sur le mercure, qui a la propriété de se calciner lorsqu'il est chauffé dans l'air à une certaine température, et de se revivifier à l'état de métal, à une température plus haute; ce qui étant effectué de même, en vaisseaux clos, sans aucune modification du poids total du système, prouve invinciblement, par épreuve et par contre-épreuve , que ces phénomènes s'opèrent entre les seuls éléments matériels du métal et de l'air, sans aucune intervention étrangère d'autres principes pondérables. Toutefois, j'ai préféré prendre ici comme exemple l'expérience sur l'étain, pour plusieurs motifs. D'abord, par sa date, elle appartenait à l'époque pour laquelle je voulais établir mon parallèle; puis, dans les ouvrages de chimie où je l'ai vue mentionnée, les détails les plus décisifs de la démonstration qu'elle était destinée à établir m'ont paru être trop incomplètement signalés, parfois entièrement omis. Enfin, l'histoire de la physique nous offre un trait, qui est singulièrement propre à faire comprendre combien ces détails ont d'importance logique ;

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et comment Tomission d'un seul d'entre eux, lorsqu'il est essentiel pour la continuité du raisonnement, peut faire passer toutes vos déductions de la vérité à Terreur. Boyle avait fait la même expérience que Lavoisier sur la calcination de l'étain, et aussi du plomb. Il avait opéré comme lui, en pesant le métal, et en l'introduisant dans une cornue de verre à bec allongé, scellé ensuite à la lampe. Il y avait également vu la calcination s'opérer, sans l'intervention de l'air extérieur. Il avait constaté que cet air était rentré avec sifflement dans la cornue, quand il eut cassé la pointe de son col; ce qui prouvait qu'un vide partiel s'y était opéré. Enfin, il avait de même recueilli la chaux qui s'était produite ; et, en la réunissant au reste du métal non altéré, il avait trouvé que la somme des deux pesait plus que }e métal primitif. Mais il ne s'était pas avisé de peser la cornue scellée, avec son contenu, avant el après la calcination^ ce qui aurait prouvé la constance du poids total à ces deux époques; et, par suite, l'accomplissement de l'opération, indépendamment de tout accès ou départ de matières étrangères. C'était là le point capital qu'il fallait constater. N'y ayant pas songé, il ne vit que l'augmentation de poids ; et, rien ne lui montrant d'où elle venait, il l'attribua à la pénétration de la matière du feu à travers le verre. Cela lui fournit le sujet d'une dissertation spéciale, qu'il intitula, en mauvais latin de physique : De permeabilitate vitri a flamma. Comment fit-il cette faute, qui, par l'omission d'un seul élément de mesure, donna des issues si diverses à deux tentatives, d'ailleurs identiques dans le choix des appareils et la série des procédés? cela est facile à comprendre. Boyle ne voulait que faire une expérience, sans but défini. Lavoisier voulait établir les données nécessaires pour résoudre une question scientifique, dont il s'était posé à l'avance, dans son esprit, toutes les conditions. Le premier était un manipulateur habile, le dernier un expérimentateur philosophe.

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Je ne puis quitter cette époque mémorable, sans discuter ici une allégation qui a eu beaucoup de retentissement dans rhistoire de la science chimique, d'autant qu'elle me semble très loin de mériter l'importance qu'on lui a donnée. Il ne s'agit rien moins que d'enlever à Lavoisier, et aux chimistes modernes, la découverte fondamentale de la combinaison des métaux avec un des éléments de l'air atmosphérique, pour la reporter aux premières années du xvii* siècle, et en faire honneur à un médecin français de ce temps, appelé Jean Rey.

Lorsqu'un fait nouveau, considérable, fécond en conséquences, vient à se produire dans le monde scientifique, accompagné de preuves qui en établis§ent la certitude, et d'applications qui en découvrent la portée, c'est une habitude naturelle aux esprits contemporains que de rechercher curieusement s'il n'en existe pas d'anciennes traces. S'ils en trouvent, même d'indécises, ils les saisissent, et les ravivent pour ainsi dire, avec une facilité de conviction remplie d'indulgence. Ce travail critique est fort méritant, quand il est équitable. Car il est toujours à propos de rendre justice aux inventeurs méconnus. Mais, en se reportant au point de vue où ils s'étaient placés, en attribuant aux expressions dont ils se sont servis, le sens qu'on y attachait de leur temps ; en donnant à leurs idées toute l'étendue qu'ils avaient pu eux-mêmes vouloir embrasser, il faut ensuite appliquer à leurs productions les règles immuables de la discussion scientifique. On devra donc y faire une juste différence entre les assertions et les preuves, entre les aperçus et les vérités établies; car il n'y aurait ni utilité, ni équité, ni philosophie, à admettre d'un auteur ancien, comme démontré, ce qu'on refuserait comme hypothétique d'un contemporain. Si l'on apprécie le livre de Jean Rey, d'après ces règles, le compte est facile; et, pour que chacun puisse en juger, je rapporte ici en note le texte du court passage, qu'il présente lui-

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même comme résumant toute sa doctrine *. Ce passage, de peu de lignes, a fait sa célébrité. Si on le prend seul, en le détachant du reste du livre, et qu'on interprète Tunique phrase qui le compose, en attribuant aux mots la signification scientifique dont nos connaissances actuelles nous permettent de les revêtir, on pourra prétendre que l'auteur a envisagé effectivement le phénomène de la calcination des métaux sous son point de vue véritable, puisqu'il dit formellement que le surcroît de poids qu'ils acquièrent dans cette circonstance, leur vient de Vair, Mais, entrons dans les détails, et cherchons quelle idée il attache à cette adjonction de l'air; à quel mode d'action physique il l'attribue; comment il la conçoit; par quelles preuves il la démontre ou la ionstate. Car tout cet examen est indispensable, pour apprécier équitablement la part qui lui revient dans ce que nous savons aujourd'hui. D'abord, quant à des preuves absolues, il n'en donne pas, et sa manière de procéder l'en dispense. Ayant énoncé sa proposition, dans le passage que j'ai cité, il discute les diverses explications hypothétiques admises de son temps; et, n'en trouvant aucune bonne, il conclut que la sienne est la seule vraie. Or ce genre d'argumentation n'est nullement démonstratif, dans les sciences physiques. Car, sans sortir de l'exemple que lui-même nous fournit, une autre explication aurait pu surgir qui lui aurait paru plus acceptable, ne fût-ce que le phlogistique de Stahl. Alors il nous faut examiner les considérations a priori qui Tont conduit à l'idée qu'il adopte, et voir comment il en conçoit l'application. Il les présente par ordre, préalablement à son résumé, dans des chapitres distincts, qu'il appelle Essais, comme Montaigne; et Ton y peut suivre tout le fil de ses raisonnements. Dans le premier,

i. Voir plus loin (p. 523) ce passage qui, remarque Biot, a fait, à lui seul, la fortune du livre. H est entièrement marqué de guillemets dans l'original, comme résumant toute la doctrine de Tauleur.

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il pose en principe que la pesanteur agit sur toutes les subsl^nces matérielles, avec des énergies inégales, ce qui leur donne des poids relatifs divers : celui du feu est le moindre de tous. Au chapitre iv, il veut prouver que Tair et le feu sont pesants et se meuvent naturellement en bas^ ce qu'il conclut, non d'expériences, mais de considérations métaphysiques puisées dans son imagination. Aux chapitres XI, XII, XIII et XIV, il expose les conséquences qu'il tire de ces prémisses. Selon lui, le feu, par sa chaleur, peut épaissir les corps homogènes , en forçant leurs parties les plus subtiles à s'élever, et à se séparer des plus grossières, qui retombent en bas. Il voit bien qu'il y a contradiction à supposer l'homogénéité accompagnée de dissemblance. On le lui a objecté. Mais il déclare ne point s'en rapporter aux paroles des philosophes; et l'expérience lui montre que cette association peut exister, par accident. En cette façon, dit-il, le feu peut épaissir l'eau etl'air, convertissant certaines parties de l'une en vapeurs plus légères, et certaines parties de l'autre en un air plus rare. Quant à l'épaississement de ce qui reste, on comprend qu'il n'en donne pas de preuves physiques, puisque le fait est imaginaire. Mais il le conclut de son argumentation, et cela lui suffît. Alors, l'application de ces principes au phénomène de la calcination des métaux est fort simple. La chaleur du fourneau dans lequel le métal est placé soulève les parties les plus subtiles de l'air ambiant; les autres, séparées de celles-là, s'épaississent en un air plus lourd, lequel, dit-il, s'insinue entre les parties de la chaux métallique, comme l'eau entre les grains d'une masse du sable; et il y adhère de même, parce qu'il est devenu aucunement adhésif. Ce parce que est péremptoire. Voilà toute la doctrine de Jean Rey. Je ne la renforce ni ne l'affaiblis; je ne l'améliore ni ne la gâte; je me borne à la résumer fidèlement. Peut-on prétendre, avec quelque raison, qu'il y a là, je ne dis pas une vue distincte, mais seulement un aperçu juste du

phénomène? Y trouve-t-on le moindre indice de ce qui constitue le fait réel et en décide Taccomplissement : un certain degré d'élévation de la température, mettant le métal, et Tun des éléments de Tair atmosphérique, dans un état de relation nouveau, tel, qu'au lieu de continuer à exister séparés, avec leur constitution propre, l'élément gazeux devenu solide se réunit aux particules du métal , et s'y attache si fortement qu'on ne peut plus l'en séparer que par une violence plus expansive du feu, ou par l'intermédiaire de quelque corps, qui exerce sur lui une faculté d'appropriation encore plus puissante? Voilà la doctrine moderne, qui est seulement l'expression pure des faits observés. Quel rapport a-t-elle avec celle de Jean Rey? Une vérité, qui contenait le germe de beaucoup d'autres, s'était présentée à son esprit. Il n'a pas su la pénétrer , et il l'a rattachée à des erreurs. Elle lui découvrait un seul trait, mais principal, d'un phénomène complexe. Il n'a pas soupçonné cette complication; et il s'est arrêté à l'entrée des découvertes, dont ce premier trait de lumière lui ouvrait la route. De cette mine si riche, il ne tire qu'une vaine spéculation, pareille à celles des philosophes grecs. Aux hypothèses que l'on avait imaginées pour rendre raison du même fait, il en ajoute une qui a un point de vrai ; et il l'établit sur des idées complètement fausses, sans spécifier ses conséquences, ni les vérifier par aucune épreuve expérimentale. Si l'on admet que cela suffise pour lui attribuer la notion claire et distincte du phénomène, telle que je viens de l'exposer, on pourra, aussi bien, trouver le germe de toutes les découvertes scientifiques des modernes , et ces découvertes elles-mêmes, dans le traité de Plutarque : Ilepl Twv âpe9x6vTa)v toîç (ptXocdcpotç, Sur le$ opinions des philosophes. Mais ces opinions, je dirai plus volontiers ces fantaisies philosophiques, ne font rien découvrir. Le vrai, quand on l'y rencontre, vous apparaît tout aussi incertain et chanceux que le faux. Ce sont des

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billets de loterie dont on ne sait la valeur qu'après le tirage.

L'ouvrage de Jean Rey date de 1630. Lorsqu'il fut réimprimé en 1T77, au fort du triomphe de la nouvelle chimie, l'obscurité dans laquelle il était resté jusque-là se changea en une grande lumière. Sa réapparition eut l'éclat d'un météore. Le vent de l'opinion souffla si puissamment en sa faveur, que ceux-là même qui avaient le plus de droit aux palmes que l'on décernait à l'auteur de ce livre, se virent contraints de lui en concéder la plus belle part, celle de premier inventeur. Ainsi Bayen qui, avant Lavoisier, avait fait l'importante expérience de l'oxydation et de la désoxydation du mercure, à des températures inégales, sans autre agent que la chaleur, Bayen signa une déclaration, qui est imprimée en tête de l'édition nouvelle, par laquelle il reconnaît formellement ce titre de priorité. Il est vrai que l'hypothèque qu'il donnait portait sur le domaine de Lavoisier, non sur le sien. Enfin, Lavoisier lui-même daigna exprimer, dans ses mémoires, le regret de n'avoir pas connu le livre de Jean Rey assez à temps pour le mentionner, en publiant ses propres découvertes. Le fait d'antériorité se trouva ainsi établi, sans contradicteur. Ouvrez tous les traités de chimie qui ont paru depuis cette époque, ceux, du moins, qui contiennent des indications historiques : vous y trouverez invariablement Jean Rey , présenté comme le précurseur de la nouvelle chimie. Voilà d'imposantes autorités, et fort nombreuses. On me trouvera sans doute bien hardi de contester une opinion devenue si générale. Mais la critique philosophique a des droits imprescriptibles ; rien ne peut lui enlever le privilège de sa devise : nullius in verba. Usant donc de la liberté qu'elle me permet, je dirai aux chimistes et aux physiciens de mon temps : Relisez l'ouvrage de Jean Rey, consciencieusement, attentivement, d'un bout à l'autre, comme je l'ai lu moi-même. Examinez ses raisonnements

et pesez ses conclusions. Puis, décidez s'il mérite la place qu'on lui a donnée depuis 1777, ou celle que je lui assigne' aujourd'hui. (Biot, Mélanges scient, et litt,^ t. II, p. 179.)

Nous ferons mainteDant de nombreux emprunts aux œuvres de Lavoisier. Toutes les citations sont faites d'après la grande édition de rAcadémie des sciences.

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