MARAT PHYSICIEN. - SES RECHERCHES SUR LE FEU

a L'œuvre scientifique de Marat présente une certaine importance. Les expériences ingénieuses y abondent, mieux conduites qu'on ne le faisait communément de son temps. La véritable méthode scientifique s'y montre parfois... et si les conclusions tombent souvent à côté de la vérité, la cause provient souvent de la difficulté du sujet (1). » C'est en ces termes qu'un de nos savants modernes apprécie les travaux physiques de Maiat, groupés dans un mémoire qui porte ce titre : Décoiwerles de M. Marai sur le feu ^ rélectricilè el la lumière, consliluées par une suite d'expériences nouvelles qui viennent d^être vérifiées par MM. les commissaires de l'Académie des Sciences (1779).

Le manuscrit avait été soumis au jugement de cette

(1) Marat physicien, par le docteur L. Didelot, professeur agrégé à la Faculté de médecine de Lyon.

assemblée, qui avait nommé, pour l'examiner, une commission composée de MM. le comte de Maillebois, Le Roy, Monligny et Sage [i). Marat ne s'était pas donné comme l'auteur, mais comme le représentant de l'auteur du travail. Le marquis de Laubespine lui avait servi d'intermédiaire. Deux mois plus tard, le 19 juin, M. Tillot présentait à TAcadémie, « de la part de M. Marat, docteur en médecine et médecin des gardes de M. le comte d'Artois ». un exemplaire de ses Découvertes sur le feu, lélectricité et la lumière, « constatées par une suite d'expériences faites en présence de MM. les commissaires de l'Académie », et dont il avait été rendu compte le 17 avril précédent. Il avait ensuite lu une lettre du même M. Marat, dans laquelle il promettait une suite au travail précité; l'Académie décidait que ^IM. le comte de Maillebois et Le Roy l'examineraient (2). M. Lalande fut adjoint à la commission. On avait invité les physiciens à aller voir les expériences de Marat ; seul, M. Brisson avait élevé quelques doutes sur ses découvertes (3).

Los académiciens semblent avoirmis, au début, peu d'empressement à assister aux expériences qu'on les invitait à vérifier [h). Les commissaires nommés par

(1) V. le rapport aux pièces justificatives, note 1.

(2) Registres de VAcad. des Sciences. 1779, f^ 199, v.

(3) Cf. Marat inconnu, première édition, p. 301.

(4) V. la correspondance échangée entre Maraf et divers

rAcadémie rendaient, toutefois, hommage à la nouveauté et à ringéniosité de Texpérimentateur et aux résultats qu'il disait avoir obtenus, «. par un moyen qui ouvre un grand champ à de nouvelles recherches dans la physique, le microscope solaire».

Ils déclaraient que les expériences de Marat étaient «bien faites et bien constatées». Son mémoire était, enfin, déclaré « tort intéressant par son objet (1) »; et, « sans prononcer décidément », TAcadémie encourageait le physicien à poursuivre ses études et à les compléter.

Les critiques reconnaissaient, de leur côté, que « cet habile physicien s'est frayé une route toute nouvelle, à l'aide d'une méthode dont il est Tinventeur et qu'il a employée avec le plus grand succès (2) ». Il allaient jusqu'à proclamer que « les découvertes de M, Marat sur le feu élémentaire sont certainement de nature à faire époque dans l'histoire des sciences... Avant lui, l'usage du microscope so-

membres de l'Académie et que nous avons publiée dans noire première édition, pages 299 et suivantes, d'après les 3//sc.o/7/îe Philohiblion Society. Marat avait présenté son livre le 17 avril 1779; le 26 avril 1780, il insistait pour qu'on fit le rapport sur son ouvrage, dont deux cahiers s'étaient perdus; les commissaires, nonobstant cet accident, promettaient de faire le rapport dans quelques jours; celui-ci paraissait le 10 mai (Pièces justificatives, note J.) On pourra lire les Observations de Marat sur ce second rapport, dans notre première édition, pp,H07-309.

(1) Journal de Paris, 22 juin 1780.

(2) Id., 4 août 1779.

LE SAVANT IQl

laire était très borné; comme, par la manière ordinaire (le se servir de cet instrument, l'objet est placé au foyer, on ne pouvait examiner que de très petits objets, encore fallait-il qu'ils fussent diaphanes; mais, par la manière de s'en servir do M, Marat, le microscope solaire est devenu l'instrument de physique le plus utile ou le plus précieux, également propre à examiner les corps d'une grande et d'une petite étendue, opaques ou transparents ; il sert à rendre visibles leurs émanations les plus subtiles; aussi cette nouvelle méthode d'observer dans la chambre obscure est-elle faite pour ouvrir un vaste champ aux recherches des physiciens, ainsi qu'en a jugé l' Académie des sciences (1) >).^

Avant Marat, l'usage du microscope solaire était, en effet, fort restreint ; grâce à des modifications de construction, il était parvenu à en tirer parti, pour rendre visible le lluide igné, la matière électrique, l'air lui-même.

Ce microscope solaire, armé d'un simple objectif, pouvait être adapté au volet d'une chambre obscure, dont l'exposition ne lut pas au nord, et les savants se trouvaient ainsi en possession d'un irstrument commode, peu dispendieux, dont la chimie autant que l'optique pouvaient bénéficier.

Grâce à cette instrumentation, aussi neuve que

(l) Journal de Paris, 25 octobre 1779.

peu compliquée, Marat avait réussi à fixer, pour ainsi dirs, Texistence du principe de la chaleur sous les yeux du spectateur (1), à mettre en évidence les propriétés du fluide igné, en répétant les expériences dans des cours, devant une foule de témoins appelés à les juger.

L'Académie s'était contentée du rapport de la commission nommée dans son sein (2); l'ambition de Marat allait au delà. Cette consécration, pourtant flatteuse, ne lui sut'tlsait pas ; il tenait à en appeler au grand public.

Donnant plus d'ampleur à son premier mémoire, il développait séparément chacun des sujets qui le constituaient et, dans un nouveau manuscrit, il traitait seulement « de la nature du feu et de son mode de propagation ».

Marat reprenait, avec une méthode d'observation qui lui était propre, la question pour laquelle Voltaire, dès 1737, avait concouru, en même temps que Boerhaave, Bernouilli et Euler. Ce qui avait décidé l'Académie à adjuger le prix à ce dernier, c'était moins la teneur de son mémoire, que la formule de la vitesse du son, qu'Euler avait donnée accessoirement et qui avait échappé à Newton.

On sent, dans le uK^moire de Marat, comme dans

(1) Journal de Paris, 9 juin 1780.

(2) Ce rapport est du 17 avril 1779; nous le donnons facsimilp e.\ p.n ninnrhf hors lo.xte. à bi fm du volume.

LE SAVANT ir,3

ceux de Voltaire, d'Euler et de Mme du Châtelet, que les découvertes de Priestley et de Lavoisier ne sont pas encore admises et restent très discutées. A cette époque, on pensait que le feu était un être élémentaire, qui se trouvait en puissance dans tous les corps, en réserve dans leur sein, jusqu'à ce qu'un mouvement, un choc l'en fît sortir : a le choc de deux cailloux l'ait sortir la flamme, en rompant Téqui^ libre qui la tenait captive ». La théorie de la chaleur latente était alors la seule en faveur.

Pour !Marat, la nature du feu, c'est d'être un fluide, le fluide igné, et le nom est resté. Voici, résumée, son argumentation :

« Présentez, dit-il, même de loin, une bougie allumée à une autre bougie qui vient de s'éteindre, et celle-ci se rallume aussitôt... La cire fond à dix pas d'une fournaise. » Et ailleurs : « Un corps froid, appliqué sur un corps chaud, Ini soustrait de la chaleur, jusqu'à ce qu'il en ait acquis un égal degré ». Le refroidissement n'est que <.< la diminution du mouvement d'un fluide ». C'est le mouvement du fluide igné et non sa présence qui produit la chaleur et le feu.

Le fluide igné est diaphane et non opaque. 11 est translucide d'autant plus qu'il est plus dense ; et, comme les expériences de xMarat s'accompagnent de phénomènes de diffraction, il attribue au fluide la propriété d'attirer à lui les rayons lumineux et de les dévier.

En outre, ce fluide, qui n'est pas matière, est doué de pesanteur ; car les métaux rougis perdent de leur poids en se refroidissant et augmentent, au contraire, en s'échauffant : une boule d'argent, pesant seize onces, a augmenté en poids de cinq grains et demi ; rougie à blanc, une boule de cuivre rouge, pesant quinze onces et six gros, a augmenté en poids de deux grains, quoiqu'elle eût perdu au feu trois grains de sa propre substance : au total, elle aurait gagné 0,265.

L'auteur n'oublie pas de nous dire que sa balance, sous une charge de six livres, est sensible à un demi-grain, c'est-à-dire à un demi-décigramme, valeur inférieure à Taugmentation de poids qu'il croit avoir constatée ; et comme quatre opérations consécutives lui ont donné les mêmes résultats, il conclut que le fluide igné est pesant, mais cependant moins que l'air (1).

En dépit de sa pesanteur, le fluide igné est très 1 mobile ; et, à l'appui de cette assertion, Marat cite cet exemple : « C'est ainsi qu'un vent impétueux propage un incendie (2). »

Si ce fluide est doué d'une grande force expansive, celle-ci « tient au mouvement et non à la nature du fluide igné », lequel est également compressible,

(1) Maral physicien, par le docteur L. Didelot, p. 5.

(2) Note manuscrite de la page 35 des Recherches sur le feu.

et non élastique. Marat insiste sur ce point, qu'il croit important.

Le fluide igné est, en outre, d'une dureté extrême, puisqu'il peut pénétrer les corps les plus durs. Lorsque ceux-ci s'éohauiïent sous Faction du soleil, les globules ignés qu'ils contiennent sont mis en mouvement par les rayons solaires, « qui n'ont euxmêmes aucune chaleur, et sont l'agent, non le principe de la chaleur ». Cette partie de sa démonstration est plus faible.

Quelle est la nature du fluide igné, comparativement aux autres fluides ? De ce que la lumière et la chaleur sont toujours réunies dans le feu, s'ensuitil qu'on doive confondre ces deux principes ?

La lumière agit sur la vue, la chaleur sur le toucher; la lumière est inséparable d'une plus ou moins vive chaleur, l'inverse ne se produit pas toujours.

Les preuves s'ajoutent aux preuves pour établir la distinction des deux fluides, igné et lumineux.

La lumière (ici nous laissons parler l'auteur) agit seulement à une grande distance du corps qui l'ébranlé; la chaleur s'étend lentement à une petite distance du corps dont elle émane. Si Ion fait attention à l'extrôme vivacité du mouvement des globules ignés dans la déflagration des corps, on sentira que le mouvement rectiligne nest pas principe de chaleur; et si l'on fait attention à l'extrême célérité de la propagation de la lumière, on sentira que le mouvement intestin ne peut être développé dans les rayons solaires.

166 MARAT INCOiNNU

En termes plus explicites, la vitesse de propagation, la sphère d'activité, le degré (riiitensité et de pénétration intime des corps, sont tout différents dans les deux fluides.

Le fluide igné aurait-il plus d'an^dogie avec le fluide électrique ? La question est loin d'être oiseuse, puisque, dans les écrits du temps, on arrive le plus souvent à les confondre. C'est une des erreurs que Marat s'attache à réfuter avec le plus d'énergie : « La force du fluide électrique, affirme-t-il, est proporlionnelle à sa quantité ; la force du fluide igné est proportionnelle à sa vitesse. »

Tous les corps sont perméables à la chaleur; quelques-uns seulement, tels que la cire rouge, la poix, les résines, etc., le sont à l'électricité.

D'ailleurs, peut-on découvrir la moindre chaleur dans le fluide électricjue ? Et, s'il enflamme certains corps, ne serait-ce pas, uniquement, parce qu'il met le fluide igné en mouvement ? (]es vues, nouvelles pour rép0(|ue, n'ont pas été, sensiblement modifiées par les découvertes modernes.

Marat recherche ensuite quel est le principe immédiat delà chaleur: est-ce le soleil, ou seraient-ce les rayons solaires ? ^lais ces rayons n'ont, par euxmêmes, aucune chaleur; ils sont Fagent et non le principe de la chaleur.

« Personne avant moi, écrit-il dans une note inédite, mise en marge d'un exemplaire que nous avons

eu entre les mains, personne n'avait avancé une pa reille assertion, quoiqu'elle se trouve répétée dans doux ouvrages qui ont paru depuis quelque temps. L'un est intitulé : Lettres phijsiqiies : il s'agit, sans doute, du livre du Genevois de Luc sur Y Histoire de la Terre et de l Home (sic) ; l'autre... » (ici Marata eu une défaillance de mémoire et n'a pu retrouver le nom qu'il cherchait). « Mais ces deux ouvrages, ajoute-t-il, sont de beaucoup postérieurs à la publication du précis de mes découvertes et plus encore à la présentation du manuscrit de ces recherches à l'Académie... »

Mais reprenons noire analyse. Le lluide igné peutil être autre chose que le mouvement des globules ignés ? Les variations de température que nous subissons, suivant Téloignement ou le rapprochement du soleil de Thorizon, ne proviennent que de la manière dont cet astre agit sur les globules ignés ; c'est un mouvement, consistant en vibrations rectilignes, qu'il communique à la matière du feu : « puisque c'est seulement en pénétrant les corps, c'est-à-dire en s'agitant dans leur tissu, que le fluide igné les dilate, les volatilise, les consume, il est clair qu'il n'agit sur eux que par le mouvement de ses globules ^y.

Ce principe général étant posé, l'explication de différents phénomènes, jusque-là malaisément explicables, devient relativement facile.

Si le fluide igné n'a qu'un faible mouvement, il ne

cause qu'un léger écartement des parties constitutives des corps; cet écartement est en raison directe de la légèreté ou de la mobilité de ces parties constitutives : d'où la dilatation.

Si, au lieu d'écarter seulement les parties intégrantes d'un corps solide, le feu les désunit tout à fait, il les fond : ainsi se trouve expliqué le phénomène de la fusion. Une matière entre en fusion, quand « la force du feu surmonte celle de Fadhérence ».

De même, la volatilisation des corps est en raison de la violence de la chaleur et du « ressort de l'air».

Marat n'a pas eu, il faut le reconnaître, la prescience, le génie de Lavoisier : ne connaissant pas, ou méconnaissant l'oxygène de l'aii , il devait ignorer quel était le « ressort » qui activait la volatilisation.

Pour lui, les cendres s'échaulîent moins que la chaux, qui elle-même s'échauffe moins que le platine, parce que, à mesure que la densité augmente, le fluide igné se meut moins aisément ; il est donc obligé de s'agiter sur place, au lieu de s'élever dans l'atmosphère.

C'est à la rupture d'une sorte d'équilibre de pression entre l'air et le fluide igné contenu dans les corps, que Marat attribue les combustions. On a fait observer à ce propos, qu'il y avait environ cinq ans, à la date où paraissait l'ouvrage de Marat, que les découvertes de Scheele et Lavoisier avaient révo-

Le chimiste Pierre-Joseph macouer.

(D'après la peinture de J.-B. Garrand.)

lutionné les théories chimique s à cet égard ; mais si Marat les passe sous silence, n'est-ce pas parce que ces théories rencontraient encore nombre de contradicteurs ?

Les considérations sur la calcination, la dissolution, l'explosion, ne sont pas propres à Fauteur :" elles reflètent la science de son temps. Celles qui suivent, bien que plus personnelles, n'en sont pas moins discutables : ainsi, la cause du bruit du tonnerre, Marat l'attribue à l'inflamniation, par létincelle électrique, de mélanges explosifs s'élevant du sol et analogues au grisou (1). Il explique plus simplement la chaleur due au mélange des liquides : a Plus difTcre Taffinité des liquides, mieux ils se pénètrent; alois, les molécules de l'un excitent dans les pores de Tautre de plus grands frottements, et agitent avec plus de violence les globules ignés : voilà pourquoi la chaleur qui résulte du mélange de Tespiitde-vin avec l'eau est moins marquée que celle qui résulte du mélange de l'eau avec l'acide nîtreux .»

Nous passons outre aux observations qui ont ti'ait à la couleur et à la forme des flammes, au refroidis-

(1) V. à cet égard deux articles très curieux, articles assurément peu connus, de Marat, qui nous ont été signalés par M. Alex. Duval, et qui ont paru dans le Calendrier intéressant pour l'année 1783, ou Ahnanach physico-économique, «édité a Bouillon, aux dépens de la Société Typographique. »

sèment : sur ce dernier point, il paraît avoir ignoré les travaux de Newton, à moins que le dédain qu'il exprime en toute occasion pour les mathématiques ne se soit traduit ici par un silence voulu.

On a dénié à Marat l'originalité de sa conception de la nature du ft>u. Il est vrai que l'alchimiste grec Olympiodore a écrit, plusieurs siècles avant Descartes, qui devait reprendre la môme idée en termes moins vagues : « H('^raclite et Hippasius ont soutenu que le feu est principe de tous les êtres, parce qu'il est l'élément actif de toutes choses. » Mais c'est là une simple affirmation. Les contemporains de Maiat, entre autres le chimiste Macquer, se sont expliqués avec plus d'assurance, sinon avec plus de clarté :

J'ai pensé jusquà présent, écrit Macquer (I), avec la plupari des physiciens, que la chaleur était une espèce parli- (ulièrede matière assez siiblile pour pcuéirer les cor|)s... Tout concourt à indiquer que ce n'est qu'un accident, une nioditication dont les corps quelconques sont susceptibles, et consistant uniquement dans le mouvement intestin de leurs parties ; et qui peut être produit non seulement par limpulsion et le choc de la lumière, mais en général par tous les frottements et percussions des corps quelconques.

Lavoisier, lui-même, ne combat pas ouvertement la théorie communément acceptée, il se contente de l'enregistrer :

(1) Dicl. de chimie, art. Feu (1778).

D'autres physiciens, dit il, dans son Traité de chimie (i), pensent que la clialeur nest que le résultat dun mouvement insensible des molécules de la matière; c'est ce mouvement intestin qui, suivant les physiciens dont nous parlons, constitue la chaleur.

A côté de cette opinion, les physiciens en soutenaient une autre : celle de la chaleur latente. Lavoisier, comme Laplace, tout en exposant les deux hypothèses, se gardent de se prononcer, observant que « peut-être ont-elles lieu toutes les deux à la fois ».

Marat, lui, va jusqu'au bout de ses théories : c'est toujours par les propriétés d'un fluide igné qu'il interprète les phénomènes calorifiques; il est persuadé qu'il les a établies d'une manière définitive, par la série d'expériences, pas moins de «ent soixante-six, qu'il a instituées pour leur démonstration.

Ce qu'il prenait pour les manifestations de l'existence d'un nouveau fluide était dû aux cournnts de gaz chauds et diversement réfringents émanés des corps chauds. On lui a fait grief de cette erreur; on a rappelé que Ptolémée connaissait déjà la réfraction atmosphérique; que, sur les indications de Newton, Hawksbee avait mesuré l'indice de réfraction des gaz et vu qu'il variait avec la densité. La dilatation des gaz par la chaleur était, en effet, connue depuis des siècles, puisque Galilée se servait déjà

il) Œuvres de Lavoisier, II, 28ô.

du thermomètre à air, en 1597. Mais, si l'on montre cette sévérité d'appréciation pour Marat, quel jugement portera-t-on sur ces commissaires de l'Académie des sciences qui regardaient son mémoire comme « fort intéressant » ? Que dira-t-on de Franklin, qui avait présenté sa tête chauve à la place d'une bougie et en avait va s'élever da fluide igné ?

Si Lalande et Lavoisier avaient dédaigné d'assister aux démonstrations déclarât, Franklin ne s'était pas fait prier pour se rendre à son invitation (1) : le minéralogiste Sage nous a conservé les circonstances de cette mémorable entrevue (2).

Je ne puis passer sous silence, écrit ce savant, une expérience nouvelle de M. Marrât {sic), par Idquelle il prétend rendre sensible le fluide igné ; il expose au foyer du microscope solaire une boule métallique qu'il fait chaufler. En regardant sur la toile, oij son ombre va se peindre, on aperçoit autour de cette boule une sphère ondulante de

(1) Voici la lettre qu'adressait Franklin à Marat, le 29 mars 1779: « Monsieur, je suis extrêmement fâché de ne pouvoir être présent à vos curieuses expériences de samedi, et que des affaires indispensables exigent mon absence chez vous demain ; je serai libre le reste de la semaine, si quelque autre jour peut vous être plus convenable, alors j'en profiterai avec plaisir, étant très sensible à l'honneur que vous me faites par votre obligeante invitation. Je suis, etc. » Le 2.5 février 1782, Franklin manifestait le désir de revoiries expéiiences de Marat (v. notre première édition, p. 298.)

(2; Analyse chimique et concordance des Irois règnes, par M. Sage, 1786, 3 vol. in-8; t. 1,117.

vapeurs sensibles; elles s'élèvent de 5 à 6 pouces et poraissent chassées verticalement par lair; on n'aperçoit pas de vapeurs sensibles à l'extrémité opposée au sommet; cet clTet n'ayant pas lieu dans le vide sous le récipient delà machina pneumatique, je pense que ce n'est qu'à la décomposition de l'air par le feu qu'est due cet atmosphère ondulante que M. Marrât attribue au fluide igné. Une bougie allumée, étant exposée au foyer du microscope solaire, a une auréole ou almosplière ondulante remarquable. M. Marrât me fitobser vér qu il sexhalait une vapeur ondulante plus ou moins forte, mais sensible au microscope solaire de tous les corps qui étaient pénétrés d'un degré de chaleur supérieur à celui de 1 atmosphère. M. Franklin, qui était témoin de ces expériences, ayant exposé sa tête chauve au foyer du microscope solaire, nois l'aperçûmes ceinte de vapeurs ondulantes, qui se terminaient en pointes torses; elles représentaient l'espèce de flamme que les peintres ont fait 1 attribut du (iénie (i).

(1) Dnns un autre de ses volumes, Snge a donné quelques nouveaux dclails sur une sorte d'expérience de contrôle qu'il avait instituée en suite de celle de iNIarat : « Afin de constater, écrit-il, que c'était l'humidilé contenue dans l'air qui fonnait cette auréole, je fis faire la même expérience dans le vide; mais il fallut construire un récipient exprès, parce que les cloches de cristal étant exposées au foyer du microscope solaire, elles se peignaient sur la toile avec un nombre intiiii de taches qui empêchaient de distinguer ce qui était dans les cloches. Je lis construire une sphère allongée en cuivre, dont trois segments furent enlevés. On fixa des glaces dans les deux ouvertures circulaires opposées; les corps suspendus dans le récipient, quoique plus échauffés que l'atmosphère, ne produisaient aucune auréole après que le vide y fut fait; ce qui prouve que l'humidité contenue dans l'air était la cause de celte

Quelle belle toile pourrait brosser un artiste, en s'inspirant de ce passage !

Il est probable (l) que les séances avaient lieu chez Marat, le microscope solaire et ses accessoires étant d'un transport plus difficile qu'une trousse de médecin (2). Marat avait organisé, avec son élève et préparateur, Tabbé Fillassier, une série de conférences, qui devaient lui permettre de faire en public l'exposé de ses doctrines. Et, pour leur donner la plus large publicité, il avait envoyé aux journaux (3) le communiqué suivant :

M. Fillassier, membre de plusieurs Académies (4), se propose de donner quelques cours d'expériences sur la nature du feu, d'après les découvertes de M. Marat, docteur en médecine.

la beau lé, la nouveauté du spectacle qu'elles oiïrent, en rendant visible un èire qui joue un si grand rôle dans la n^lure, sufliraient seules pour exciter la curiosité; mais elles ont un objet plus important, celui d'étendre les connaissances d€ l'esprit humain.

auréole. » Inslilulions de physique, par B. G. Sage, t. I", Paris, 1811, p. 129.

(1) Cliron. méd., 15 janvier 1901, p. 51 (communication de M. Alex. Duval).

(2) Le chimisle et minéralogiste Sage, dont il vient d'être question, a longuement décrit les eiïets du microscope solaire, quil avait vu manœuvrer par Marat; nous donnons sa desciiption aux pièces justificatives, note K.

(3) V, notamment le Journal de Paris, 6 avril 1780

(4) Pour les titres de Fillassier, «f. le Journal de lilléralure^ sciences ef ■•ris, t. V (1779), 380.