DBCXIÈIII PARTIS. — CHAPITRE XXI

Jusque là, il est dans son droit. Mais, considérant la nouvelle loi comme simple , il suppose que la cause du repos est ïabsence de force motrice, parce que le corps plongé, étant dans sa place naturelle, n'a aucune tendance à la quitter. Il en conclut qu'un plongeur ne sera pas pressé par la colonne liquide sous laquelle il se trouve, et qui joue elle-même le rôle de corps plongé. L'expérience dément cette conclusion. On sait pourquoi, depuis que Pascal a découvert la principale loi simple de l'hydrostatique, entrevue, mais non formulée, par Archimède, la loi de Vigale fre$tùm dam Um$ le$ sms ^ De cette loi , combinée avec la définition des liquides et avec les lois générales de l'équilibre et du mouvement des corps , on peut déduire à priori les autres lois relatives à l'équilibre et au mouvement des liquides. On voit alors que le repos du corps plongé , soit solide , soit liquide , dont la densité est ^le à celle du milieu, résulte, non pas de l'absence de force motrice, mais de V équilibre de$ forces qui se détruisent, et que le corps placé sous une colonne liquide doit opposer la même réûstance^ et, par conséquent, subir la même pression, que la couche liquide à laquelle il se substitue, la même pression qui empêcherait cette couche de remonter vers la suriSau^ » c'està-dire une pression égale au poids de toute la colonne liquide supérieure.

S'il faut se garder de prendre une loi composée et empirique pour une loi simple et rationnelle , Terreur contraire a aussi ses inconvénients. Car on méconnaîtrait ainsi une cause réelle, pour courir souvent après des causes qui n'existent pas. Telle est l'illusion de ceux qui

1 Voyez plas haut, 2* partie, chap. 13.

404 niILOtOFHIB DK LA RATUIB.

admettent les lois de rattraction universelle, sans YùàkAw en reconnaître la cause unique dans une cortune adioa exercée à distance par les corps eux-mêmes, proportionnellement à leur masse : ils aiment mieux reoonrir à It pression de Téther, ou aux impulnonsde la matière mbtile S et, pour échapper à des dii&cultés imaginaires, ils s'en créent de réelles et d'insurmontables. Mais , eom* ment s'opère Tattractbn? Autant vaudrût demander comment s'opère Timpulûon. Le phénomène de rimpolsion se révèle immédiatement; celui de TattractioD ne se révèle qu'à une observation plus attentive : voilà toute la différence. Quand on connaît la cause, l'effet et le rapport constant de l'une à l'autre, il faut se contenter de cette connaissance , en avouant qu'on ne peut e:q^iquer le comment d'aucun phénomène simple : c'est pour l'analyse des phénomènes complexes que le physicien doit réserver sa curiosité.

Il y a ici une autre remarqua à faire : c'est qu'il est haUtuellement impossible de rendre parfaitement compte de tous les détails d'un phénomène naturel , et qu'il en serait ainsi lors même qu'on connaîtrait toutes les lois simples qui doivent concourir à l'expliquer. Car il resterait à déterminer, dans le cas particulier, les intensités et les résultats de chacune des causes qui y contribuent. Or, c'est ce qui est souvent impossible : il y a des détails qui échappent à toute observation. Ce que la science explique, ce sont lès faits généraux, les grands résultats naturels, dégagés de Tinfluence des circonstances variables et accessoires par le calcul des moyennes * ^ ou bien

i Voyez plus haat, 3* partie, chap. 13. 2 Voyez plus haut, 1" partie, chap. S.

DBOXIÈMB PARTIS. — CHAPITIB XXI. 405

les phénomènes que la science a préparés et circonscrits elle-même.

Il est donc rare qu'on puisse isoler chacune des parties d'un phénomène complexe, de manière à obtenir directement toutes les lois simples qui y trouvent leur application. Mais il faut toujours remonter vers ces lois aussi haut qu'on le peut. Habituellement, on est obligé de mettre de côté certains phénomènes accessoires , qu'on ne peut même ramener à aucune loi précise , et de se contenter , même pour beaucoup de phénomènes principaux , de lois plus ou moins composées , sous lesquelles on ne fait qu'entrevoir les causes agissantes , sans pouvoir les isoler , pour fixer la part de chacune.

Cependant il reste alors une ressource : c'est l'hypothèse , utile quand elle ne se donne que pour ce qu'elle est, et quand elle est appelée naturellement par Tétat de la science. On imagine donc des lois simples et des causes en rapport avec les faits connus, et on essaie d'user de ces lois, comme si leur réalité était démontrée ; c'est4-dire que, ne pouvant vérifier ces lois directement et chacune à part , on essaie de s'en servir pour prévoir les phénomènes complexes où elles doivent - trouver leur application , conjointement avec d'autres lois. Si l'expérience est contraire, et si tout le reste du phénomène était d'ailleurs parfaitement connu et expliqué, c'est que la loi supposée est fausse. Si l'expérience est favorable, c'est une probabihté en faveur de la loi supposée, mais ce n'est pas encore une preuve; car le problème auquel cette loi satisfait pouvait être indéterminé, parce qu'on n'en connaissait pas toutes les conditions, et il pouvait, par conséquent, recevoir plusieurs solutions différentes, dont une seule , la seule vraie , satisfait à toutes les con-

106 pmMWHiB m la lunmi.

ditions réelles du proUème, c'est-k-direi à tous les finis observés ou non observés. Ainsi, une hypothèse» imptrfeitement confirmée par pluâeurs expériences insuffisantes, peut ensuite être renversée par une seule *• Ce* pendant, elle est très-utile, tant qu'dle peut servir à coordonner et à lier entre eux tous les fiiits connus. Enfin , quand on Y<nt une loi riinple hypothétique se vérifier dans tous les cas que Ton peut imaginer, quand on la voit permettre d'expliquer et de prévoir avec prédsion tous les fidts qui paraîtraient capricieux dans tonte autre hypodièse, elle acquiert un degré de probabilMé qui équivaut presque à la certitude. Enfin , quand 9 se présente des moyens décisife de vérification, eHe peut devenir une vérité tout-4-fait certaine. Elle restreint ainsi le domaine des faits confus et indéterminés^ et , en les isolant, elle permet d y démêler d'autres lois inaperçues jusque là.

Par exemple, en méditant sur la chute d*un corps, Newton conçoit Thypothèse de l'attraction universelle et de ses deux lois concei^nant les masses et les distances. Appliquée au satellite de la terre, cette hypothèse en explique les mouvements en longitude et en latitude, la rotation et la libration. Appliquée de même avec succès à toutes les planètes connues et à leurs satellites , elle explique les Ion de Kepler, et elle en montre la cause ; elle explique les phénomènes de la pricesnon de$ équinoxa et de la nuiation. Elle permet de construire une mécanique céleste*, d'où l'on conclut à priori > par la connaissance des forces motrices , les mouvements des corps du sys-

i Voyez Herschel , Discown wr l'étude de la pMotophie naturelle , 2* partie, chap. 7, p. 218et8uiv.

3 Voyez plus loin, chap. 24.

DBDXnklffi PAim. -* OBAKTIB XXI. 407

tème solaire , les mouvements périodiques 4e8 mers et les époques précises des retours de edles des comètes sur lesquelles on possède assez d'(d>ser¥atîons. On découvre les mouvements des étoiles doubles , et bientôt on voit que leurs révolutions Vopèrent d'après les lois de Newton , qui permettront un jour de calculer les distances et même les masses de ces étoiles ^ Quelquefois, cependant, les deux lois de Newton semblent se trouver qn défaut. C'est alors qu'elles se justifient d'une manière éclatante par des conséquences inattendues, par exemple, parla théorie des perturbalioM; ou bien en signalant les fautes ou l'impuissance de l'observation , en y suppléant et en conduiaant ainsi à des découvertes aussi belles qu'inespérées. Uranus semble rebelle aux lois de Newton et aux calculs de Laplace. C'est qu'un des éléments du calcul a échappé à l'observation , et c'est le mathématicien qui montre à l'observateur une planète nouvelle*. Entrie les observations des éclipses des satellites de Jupiter, on ne trouve pas exactement les intervalles marqués' par le calcul. La cause de ces différences légères , qui affectent nos observations, et non les phénomènes eux*mèmes, se trouve dans l'inégalité du temps que la lumière met à venir des satellites de Jupiter à nous, suivant la différence de leurs positions dans leurs orbites , et c'est ainsi que nous apprenons en combien de temps la lumière traverse ces or- . bites, et, par suite, quelle est la vitesse de la lumière en général '.

Ainsi , les hypothèses servent beaucoup à la science , ou, pour mieux dire, la science n'avance pas sans. elles.

i Yoyex plos loin, chap. 24.

2 Voyez plus haut, 1'* partie, chap. 10, t. i > p. 154.

3 Voyes plus haut , i'* partie , chap. 6, 1. 1 , p. 76.

408 raiLosoraiB de la iVATomB.

Sans hypothèses , pas de grands progrès : les obscns lions peuvent s>ntasser ; mais elles restent stériles, |Mr{ qu elles sont faites au hasard et sans bat , et parce qa'db ne se rattachent à aucune pensée qo^elles puissent, nî confirmer, soit réfuter au profit d*une pensée noavelle.Qi aura beau faire, la patience inintelligente ne remphefl jamais le génie. L*œuvre du génie dans les sciences, cfii la création des bonnes hypothèses. Pour Tesprit homm inventer , c'est créer. Hais il faut que ces créations et Tesprit humain soient d*accord avec l^œnvre de Diea,cl c*est par lobsenration qu'on s*en assure. Ainsi « quoiqBe les hypothèses soient de Futilité la plus haute et h pios indispensable pour la science*, il &ot pourtant praoèe garde de perdre à hasarder de vaines hypothèses le tcBfi qu on pourrait employer plus utilement à découvrir des lois cerlaines« qui seules fournissent les moyens àtJirifier les hypothèses elles-mêmes.

Parmi les propriétés des corps, il en est qui sont coomunes à tous : ce sont les proprièiês gênératei. Il en est qui ne se rencontrent que chez certains corps : ce sont les propriétés pariindiirfs- De même « il y a des lois qui s'appliquent à tous les corps : ce sont les lois y^nêraki. Il; en a qui ne sont ivlatives qu a certains corps doués de telles et telles propriétés : ce sont les his parficmliinS' Mais iMvhablement toutes les lois particulières qui couliment les t>>rps ponJenbles résultent de lob simples, applicables à tc^us ies âtv^mes premier^ de ces coqis; et de même, les lois pirii^aiiènss aux diverses modificatioBS du âuidr impondembie r>?sultent de lois simples, appiioabies aux atomes de w fluide. Comment en resuiicnt-

DBUXtÈllB PARTIE. — GHAPITRB XXt. 409

elles? Cest ce qu'il nous est possible quelquefois de deviner, rarement de savoir d'une manière certaine.

En mécanique , nous possédons la plupart des lois simples de Tinertie, du mouvement et du repos de la ma^ tière pondérable , en ce qui concerne Timpulsion, la pression et Tattraction universelle à distance sensible. Etant données ces lois , étant donnés aussji les principes nécessaires à priori qui concernent , soit la substance étendue en particulier , soit toutes les quantités en général , c'est à la déduction mathématique qu'il appartient d'en tirer d'une manière rigoureuse les lois de l'équilibre et du mouvement des corps , pour tous les cas que l'on peut assigner d'une manière précise. Ainsi , connaissant les lois premières de la communication du mouvement, le mécanicien en peut conclure , avec une certitude antérieure à l'expérience, que la force impulsive d'un corps » égale au produit de sa masse par sa vitesse , peut être arrêtée par une résistance instantanée égale à ce même produit ; que telle est la résistance résultant du choc d'un corps animé de la même quantité de mouvement en sens directement contraire, suivant la ligne qui unit les deux centres de gravité; que telle est aussi la résistance d'un obstacle parfaitement solide et inébranlable; qu^ainsi, dans ces deux cas , en faisant abstraction de l'élasticité et en supposant la solidité parfaite , le mouvement doit cesser tout-à-coup; mais que, dans le cas du mouvement uniformément retardé, la quantité d obstacles dont le mo« bile peut triompher est proportionnelle au produit de sa masse par le carré de sa vitesse ^ . De même , les autres lois composées de la mécanique peuvent se condure des

i Voyez 2* partie , chap. 13.

408 raiLOSOMIB DB LA IfATOlV.

Sans hypothèses , pas de grands progrès : les ol lions peuvent s'entasser; mais elles restent stérilw, pow qu'elles sont faites au hasard et sans but, et parce qu'elto ne se rattaclient à aucune pensée qu'elles paissent , aoH confirmer, soit réfuter au profit d'une pensée nouvelle. On aura beau faire, la patience inintelligente ne remplacera jamais le génie. L'œuvre du génie dans les sciences , c'est la création des bonnes hypothèses. Pour l'esprit humain, inventer , c'est créer. Mais il faut que ces créations de l'esprit humain soient d'accord avec l'œuvre de Ken , et c'est par l'observation qu'on s'en assure. Ainm, quoique les hypothèses soient de l'utilité la plus haute et It plus indispensable pour la science \ il faut pourtant prendre garde de perdre à hasarder de vaines hypothèses le tempd qu'on pourrait employer plus utilement à découvrir des lois certaines , qui seules fournissent les moyens de vérifier les hypothèses elles-mêmes.

Parmi les propriétés des corps ^ il en est qui sont communes à tous : ce sont les propriétés générales. Il en est qui ne se rencontrent que chez certains corps : ce sont les propriétés particulières- De même , il y a des lois qui s'appliquent à tous les corps : ce sont les lois générales. Il y en a qui ne sont relatives qu'à certains corps doués de telles et telles propriétés : ce sont les lois particulières. Mais probablement toutes les lois particulières qui concernent les corps pondérables résultent de lois simples, applicables h tous les atomes premiers de ces corps; et de même, les lois particulières aux diverses modificaUons du fluide impondérable résultent de lois simples, applicables aux atomes de ce fluide. Gomment en résultent-

l Voyez t" partie, cliap. 8 ellO.

DBUXtBMB PARTIE. — GBAmRB XXt. 409

elles? Cest ce qu'il nous est possible quelquefois de deviner, rarement de savoir d'une manière certaine.

En mécanique, nous possédons la plupart des lois simples de Tinertie , du mouvement et du repos de la matière pondérable, en ce qui concerne Timpulsion, la pression et l'attraction universelle à distance, senôble. Etant données ces lois, étant donnés aussji les principes nécessaires à priori qui concernent , soit la substance étendue en particulier , soit toutes les quantités en général , c'est à la déduction mathématique qu'il appartient d'en tirer d'une manière rigoureuse les lois de l'équilibre et du mouvement des corps , pour tous les cas que l'on peut assigner d'une manière précise. Ainsi, connaissant les lois premières de la communication du mouvement, le mécanicien en peut conclure , avec une certitude antérieure à l'expérience , que la force impulsive d'un corps , égale au produit de sa masse par sa vitesse , peut être arrêtée par une résistance instantanée égale à ce même produit ; que telle est la résistance résultant du choc d'un corps animé de la même quantité de mouvement en sens directement contraire, suivant la ligne qui unit les deux centres de gravité; que telle est aussi la résistance d'un obstacle parfaitement solide et inébranlable; qu^ainsi, dans ces deux cas , en faisant abstraction de l'élasticité et en supposant la solidité parfaite , le mouvement doit cesser tout-à-coup; mais que, dans le cas du mouvement uniformément retardé, la quantité d'obstacles dont le mo« bile peut triompher est proportionnelle au produit de sa masse par le carré de sa vitesse ^ . De même , les autres lois composées de la mécanique peuvent se conclure des

1 Voyez 2* partie , chap; 13.

440 raiLOsoniB DB la eatow.

lois premières et simples , qui sont les résoltats les jUm élevés de rinduction concerasiit l'objet de cette seieBce • et des lois tant simples que oomposées se déduisent ks phénomènes mécaniques qui doivent avoir lien dans telles circonstances données et définies.

La mécanique est donc une science mathématique, mais non fuire , puisqu'elle suppose un certain nombre de lois premières contingentes , qui ne peuvent être oIh tenues que par Tobservation , et puisque toutes les hns qui se concluent de celles-là , et qui en résultent nécessairement , sont contingentes comme elles. Or , nons l'avons déjà dit S pour un regard auquel rien n*écliap*perait, ni Timmensément petit, ni Timmensément grand, la mécanique , devenue la science des causes et des lois du mouvement de tous les atomes pondérables ou impondérables, rendrait compte de tous les phénomènes physiques. Aussi voyons- nous que le domaine de la mteanique s'étend peu à peu dans les diverses parties des sciences de la Nature , à mesure que se révèlent les lois simples qui s'y rapportent, ou du moins les lois composées les plus élevées et les plus rapprochées des lois simples , et à mesure qu'on trouve la possibilité d'appliquer ces lois aux détails des phénomènes. En astronomie, nous avons la mécanique céleste. La mécanique , outre sa place propre et spéciale dans la physique , gagne du terrain dans toutes les parties de cette science , dans les théories du son, de la lumière, de la chaleur, de l'élec* tricité , du magnétisme , à mesure qu'on s'y élève des lois composées à des lois plus simples. II est vrai que c'est quelquefois provisoirement à Faide de l'hypothèse. D'un

I 3* partie , chap. 20.

DEUXIÈMB PAETIB. — CHAPITU XXf. 1 1 f

autre côté » la part de la physique s'accroit de plus en plus dans la physiologie , où la mécanique proprement dite joue déjà un certain rôle. Mais les phénomènes physiologiques sont tellement complexes, que la plupart de leurs détails resteront probablement toujours mécaniquement et physiquement inexplicables , parce qu'il est impossible de les isoler : d'où il résulte qu'on ne peut en obtenir les lois simples et les causes réelles ^ Il faut donc, la plupart du temps , en physiologie , sous peine de tomber dan» de déplorables illusions, s'arrêter à des lois complexes et empiriques , obtenues péniblement par la comparaison d'observations très-nombreuses et très-variées. Quant aux phénomènes purement chimiques , importants aussi parmi les phénomènes de liai vie , et plus encore parmi ceux de la matière inanimée, les applications de k mécanique y sont et y seront probablement toujours imposables pour nous , parce que les pkénomhiei rM$ y échappent presque entièrement à nos observations, et même à nos inductions les plus hardies. Tout ce qu'on peut espérer jusqu'ici de démêler dans les phénomènes sensibles de l'affinité chimique , ce sont les nombres proportionnels d'atomes combinés et les rapports entrt les poids des atomes*. Quant à leurs nombres et à leurs poids absolus, à leurs formes^ à leurs volumes, à leurs distances, à leurs mouvements, à l'intensité et aux lois de leurs^actions motrices réciproques , ce sont là des faUs réels, dont nous apercevons quelques résultats sensibles, mais que nous ne pouvons atteindre en eux-mêmes. La philosophie montre à l'esprit humain où il doit s'arrêter , et elle'lui^dit pourquoi.

i Voyez 1'* partie , cbap. 7 et 9 , et S^partie . cbap. 90. Voyet aufii plus loin, chap. 27.-2 Voyei plus haut » 2* fitrtie, cbap. 15.