IV

Du mouvement élastique.

Le nom de ressort se dit de l'aptitude qu'a un corps à reprendre sa position naturelle quand il en est éloigné. L'impulsion et le mouvement par lesquels cela se fait s'appellent force et mouvement élastiques. Ce mouvement a lieu surtout de trois manières : d'abord, lorsqu'un corps a été comprimé par force, et que, la force une fois écartée, il se desserre : comme on voit l'air comprimé chercher à se dilater; ensuite, lorsqu'un corps, tendu d'abord avec force, revient à sa première position: comme une corde de lyre, devenue plus longue par la tension , reprend sa dimension

primitive si la tension cesse; en troisième lieu, lorsque le corps ployé par force se redresse : comme un arc que l'on a bandé, une lame d'acier que l'on a recourbée, le bois vert que l'on a tordu , se redressent , aussitôt la force contraire disparue. Ce mouvement et cette force élastique se montrent dans un grand nombre de corps; mais quelle est leur cause , c'est là une question peu facile à résoudre.

Descartes fait intervenir ici la matière subtile. Les pores du corps plié sont devenus plus grands à sa partie convexe ; ceux de la partie concave, au contraire, ont été fort resserrés; or la matière subtile entrée par où les pores sont dilatés, a de la difficulté à traverser ceux qui sont comprimés ; c'est pourquoi elle s'efforce de les dilater pour passer librement, comme fait le coin qu'on a introduit dans du bois : ainsi la matière subtile redresserait le corps. Explication insuffisante , car on n'y voit pas pourquoi l'air comprimé s'étendrait, pourquoi la corde tendue se retirerait, et pourtant ce sont des phénomènes dus aussi à la force élastique. De plus. Descartes n'est pas ici conséquent avec luimême; car il faudrait que les pores du corps élastique fussent droits pour être traversés librement par la matière subtile; or, d'après ses principes, si cela était, le corps serait diaphane. (Voyez plus haut, th.I, q. i,art. 5, § 2.) Enfin, pour n'en pas dire davantage, la matière subtile se meut en ligne droite, ou en tout sens. Si elle se meut en tout sens, de même qu'elle dilatera les pores qui sont resserrés, elle gonflera ceux qui sont dilatés , en sorte qu'elle empêchera l'arc de se redresser tout autant qu'elle l'y aidera. Si elle se meut en ligne droite , elle n'entre pas dans les pores par où ils sont le plus grands, à moins qu'ils ne se tournent dans sa direction, et cela arrive quand la surface convexe de l'arc est opposée au mouvement de la matière subtile, mais non lorsque c'est la surface concave; mais l'arc reprend sa position dans tous les sens. Supposons, par exemple, les côtés des pores dans la position des bâtons S et T, si la matière subtile tend vers

V et X, peut-être cette impulsion élargira-t-elle l'espace V, X. Mais si la matière subtile vient dans un autre sens, par exemple, en ligne droite de Y en S, ou de Zen T, ou de

V et de X en Z et en Y, elle ne produira pas cet effet.

D'autres attribuent la force élastique au poids de l'air ou d'une autre substance plus subtile , agissant sur les corps comme agit sur un bois plié un corps pesant qui détermine par son contact ce bois à se redresser. Mais cette raison n'explique rien : comment, en effet, l'air comprimé, ou la corde tendue reviendraient-ils à leur premier état sous cette substance subtile? elle les gênerait plutôt que de les aider. Dans ce système, tout serait élastique , le plomb comme l'acier ; car cette matière subtile pèserait également sur tout. Il faut donc rejeter toutes ces hypothèses.

Conclusion. — La force élastique qui est dans les corps vient de VoÀr, c'est-à-dire du corps respirable renfermé dans les pores des objets, qui, comprimé ou tendu, cherche à reprendre sa densité première , et ramène ainsi les corps à l'état qu'ils ont quitté. Quant à la force élastique de Vair, qui fait que, comprimé ou dilaté, il tend à reprendre sonprécédent volume, elle lui est naturelle et intrinsèque.

Expliquons cette conclusion. D'abord, que ce soit une propriété de l'air de se pouvoir comprimer ou dilater quand on lui fait violence , et que, cette violence cessant, il revienne avec impétuosité à son volume naturel , c'est un point constaté par mille expériences. V arquebuse à vent nous donne

une application connue de cette propriété : l'air comprimé 'lans un tube s'en échappe avec tant de force, dès qu'on le lui permet, qu'il lance très-loin une balle de plomb, et que celleci peut 'pénétrer profondément dans les corps les plus durs.

On voit la même chose se produire dans le jouet que les enfants appellent un petit fusil: ils bourrent un tube de plume ou de bois avec des morceaux de r^ves ou des étoupes, de manière à empêcher l'air de passer, puis, avec une cheville , ils poussent de l'autre côté une seconde bourre : l'air pressé au milieu fait partir la première bourre avec une grande force. De même qu'on peut condenser l'air, on peut le dilater, et cela se voit dans l'instrument vulgairement appelé seringue : si l'on en bouche l'ouverture inférieure , et qu'on en tire en haut le piston , l'air sera dilaté ; et quand on supprimera la force qui tire le piston , ce piston sera rappelé vivement. On peut faire la même expérience avec la machine pneumatique, dont nous aurons à parler plus loin.

Prouvons maintenant que cette force élastique est essentielle et intrinsèque à l'air. D'abord nous n'en voyons aucune cause extrinsèque, au moins pour la dilatation de l'air comprimé; toutes les causes extrinsèques sembleraient même s'y opposer, puisque l'air comprimé ne peut accroître son volume qu'en chassant et en pressant les corps qui l'entourent : il agit donc lui-même sur eux plutôt que de recevoir leur action. Ensuite la nature ne fait jamais défaut où son opération est nécessaire ; or, puisque l'air, par suite d'une pression ou d'une tension violente, peut être amené hors de son volume naturel, la nature, comme nous l'avons dit, exige qu'il puisse le reprendre : la force en vertu de laquelle il le reprend lui est donc donnée par la nature. Enfin, c'est la nature qui a donné aux choses l'inclination vers leur bien propre; c'est poui cela que cette inclination s'appelle naturelle; or la force et l'impulsion par lesquelles l'air condensé ou dilaté revient à son état normal

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tendent au bien naturel de cet air , cela est évident : donc c'est en lui que la nature a placé cette force et cette impulsion.

Voyons maintenant si le mouvement élastique des autres corps ne leur vient pas de l'air qui y est enfermé. Lorsqu'on a trouvé une cause actuelle et suffisante à un phénomène , il est inutile d'en chercher une autre; or nous avons ici l'air comme moyen actuel et suffisant du mouvement élastique. D'abord il est actuel ; car il est constant , tout le monde l'accorde , que les corps élastiques ont des pores , et contiennent de l'air; ils ne sont pas vides. Ensuite, il suffit à ce rôle; car lorsqu'un corps est écarté de force de son état naturel : par exemple, lorsqu'un arc est courbé, vers la surface convexe les pores se développent, et vers la surface concave ils se contractent ; c'est aussi incontestable ; conséquemment, l'air renfermé dans ceux-ci est comprimé, et il est dilaté dans ceux-là; cela est encore évident. Or, qu'il soit comprimé ou dilaté, l'air, comme nous l'avons dit plus haut, tend à reprendre son volume primitif: donc, si la force qui fléchit l'arc vient à disparaître, l'air reviendra à son état primitif, et ainsi redressera l'arc ; ce qu'il fallait démontrer.

On dira : Dans presque tous les corps il y a des pores , et dans tous les pores de l'air : tous les corps devraient donc avoir la force élastique.

Réponse. Il n'y a presque point de corps qui ne l'ait à un certain degré; mais ce degré varie suivant que l'air renfermé et les pores qui le contiennent sont ou non dans des conditions favorables. La terre, la poussière, la farine, contiennent beaucoup d'air ; mais quand on les presse , l'air s'échappe par les interstices toujours ouverts, et il ne peut y être comprimé : ainsi ces substances manquent de force élastique. Dans les corps mous, comme la cire , le beurre, etc., l'air n'est pas non plus comprimé ; car les molécules y cèdent facilement à la moindre pression. Les pierres ont plus de force élastique : une pierre lancée contre une autre rebondit, ce qui est un fait de force élastique, comme nous le- dirons, et

si on les plie , elles se redressent ou elles se brisent. Il en est de même du verre : quand il est en feuille, il plie un peu, assez facilement même si la partie convexe est chaude et la partie concave froide; mais si le contraire arrive, la flexion devieni difficile. Il importe , en eiï'et, pour plier un corps, que l'air qui se trouve dans les pores de la surface convexe soit dilaté : c'est ce que produit la chaleur, et qu'empêche le froid ; il faut que l'air qui se trouve dans les pores de la surface concave soit comprimé : or le froid produit cet effet , et la chaleur l'empêche; car le froid contracte l'air, et la chaleur le dilate. L'eau comprimée revient à son premier volume , à cause de l'air qu'elle renferme : on la comprime difficilement, parce que cet air y est déjà très-comprimé, la force élastique de l'air étant amoindrie par l'humidité. Si le bois vert a une force élastique moindre que le bois sec, cela viendra de son humidité. Parmi les métaux , le plomb est moins élastique , parce qu'il renferme peu d'air ; c'est aussi pour cela qu'il est plus lourd que les autres ; de plus, comme il est mou , et qu'il se fend à sa surface concave , ce sont ainsi les molécules elles-mêmes qui cèdent à la pression et à la tension, et non pas l'air. Il en est presque de même de l'or, et pour la même raison, parce qu'il est très- ductile et très -peu poreux. C'est pourquoi les métaux les plus élastiques sont ceux dont les molécules sont roides et dures. Comme ils sont moins ductiles et renferment beaucoup d'air lorsqu'on les presse ou qu'on les plie, les molécules ne quittent pas leur place , elles contraignent l'air qu'elles renferment à occuper un plus grand ou un moindre espace. Cela a surtout lieu si les pores sont pleins d'air sec; car, je l'ai déjà dit, plus l'air est humide, moins il est élastique. C'est pour cela que l'acier, chaufl'é à une température moyenne et plongé dans l'eau froide acquiert plus d'élasticité , parce que les pores extérieurs se retirant par Teftet du froid subit , il demeure dans les pores intérieurs beaucoup d'air sec. C'est aussi pour cela qu'il augmente de volume.

426 PHYSIQUE. 1. PARTIK. THÈSE 111.

Si, en eflet, de deux fils d'acier égaux vous en approche/ un du feu , et que vous le trempiez dans l'eau , il en sortira plus gros , et ne pourra plus passer par le trou qui suffira à l'autre.

L'acier trempé , bien que très- élastique, est peu flexible : il se rompt avec plus de facilité , surtout s'il a été plongé trop chaud dans l'eau. C'est pourquoi on fait recuire au feu les ressorts de montres après les avoir trempés, afin que la chaleur du feu diminue cette trop grande rigidité , et qu'ils en sortent plus flexibles. Mais nous ne pouvons nous étendre longuement sur tous ces faits; n'oublions pourtant pas de dire qu'une violence prolongée diminue \a force élastique, et que l'arc que l'on a bandé trop souvent se redresse avec moins de force , parce que l'air, par suite de cet effort continu , s'accommode aux parties de telle sorte que, s'il est comprimé, il s'échappe successivement, et, s'il est dilaté, il attire à lui de l'air nouveau qui lui fait reprendre ses dimensions naturelles, sans encourir le danger du vide dont il était menacé d'abord.

On ajoutera : Lorsque l'on plie un arc , l'air qui est dans les pores resserrés peut passer dans ceux qui se développent : donc il n'est pas comprimé.

Réponse. Les pores des corps élastiques sont sans issues, et ne communiquent pas entre eux , du moins pour la plupart ; et si quelques corps ont leurs pores disposés de telle sorte , que l'air puisse passer de l'un à l'autre, et enfin s'échapper librement, ces corps ne seront pas élastiques, comme nous l'avons dit de la cendre , de la terre, de la farine, de la laine, du coton , des éponges, etc., qui, à cause de cela, ti'ont pas la parfaite élasticité que leur vaudrait la grande niasse d'air qu'ils renferment : cet air comprimé s'échappe de la masse , et chacun des atomes qui la composent possède de l'élasticité pour la raison contraire. Aussi produisent-ils une certaine élasticité dans la masse; car chacun d'eux, en se

relevant après avoir subi une pression , relève aussi la masse qui le comprimait.

Dernière instance. La propriété qui appartient à l'air de revenir, par suite d'une force naturelle, à son premier volume , lorsqu'il a été comprimé ou dilaté , peut aussi appartenir à tous les autres corps : c'est donc sans raison qu'on attribue à l'air les mouveme^its élastiques des autres corps.

Réponse. Puisque , comme nous l'avons montré , la force élastique ne peut être donnée à l'air par un autre corps, et qu'elle convient aux autres corps par le moyen de l'air, comme nous avons rapporté un certain nombre de faits qui confirment cette opinion , c'est gratuitement qu'on affirme que cette force est innée aussi bien aux autres corps qu'à l'air; or j'entends ici par air un gaz quelconque, car je ne veux pas affirmer qu'il n'y ait dans les pores des corps solides que de l'air pur; mais, quoi que ce soit, je veux dire que dans cette substance réside la force élastique.

Des mouvements sympathique et antipathique.

D'innombrables expériences nous montrent que la plupart des corps ont en eux un mouvement par lequel ils s'approchent ou s'éloignent de tel ou tel autre : ainsi le fer et l'aimant s'appellent; le mercure vient à l'or, et, oubliant sa propre pesanteur, monte de lui-même le long d'une baguette d'or placée perpendiculairement. Le même métal fuit le fer, le cuivre , le verre , le bois , et lorsqu'on l'en approche il se divise pour les éviter. Lorsque après avoir fait dissoudre dans l'eau des sels de divers genres, on fait évaporer l'eau lentement , on remarque que les sels semblables se réunissent; si l'on agite dans un vase de petits grains de sable, ceux qui sont semblables se rassemblent. Les corps susceptibles d'être électrisés, comme l'ambre, la cire à cacheter, le

\erre et presque toutes les espèces «le pierres précieuses, attirent à elles les brins de paille et toutes sortes de petits objets. Les ranneaux d'une courge, si vous les mettez à la portée d'un vase rempli d'eau, se dirigent vers lui; si le vase contient de l'huile, ils s'en écartent. Je passe sous silence d'autres exemples innombrables. Il est donc évident que des mouvements d'attraction et de répulsion existent dans les choses; nous les nommons sympathique et antipathique. D'où viennent-ils , c'est la question. Tous les attribuent à quelque principe occulte : suivant les uns , ils sont dus à une force ?ecrète et intime, suivant les autres, à des corpuscules impalpables; mais toutes ces causes échappent à notre perception.

Conclusion. — La nature a déposé dans les choses une impulsion intérieure en vertu de laquelle elles tendent à s'unir à celles qui leur sont amies, et à s'éloigner de celles qui leur sont contraires ; de cette impulsion résultent ces mouvements que Von appelle proprement sympathique et antipathique.

La seconde partie est claire, car si cette impulsion existe dans les choses , il ne peut pas y avoir de meilleure cause de ces mouveynents. Prouvons la première partie. La nature ne fait pas défaut dans les choses nécessaires; or il est nécessaire à la perfection et à la conservation d'une chose qu'elle se joigne à ce qui lui convient, et s'éloigne de ce qui lui est contraire : la nature n'a donc pas manqué de satisfaire à cette nécessité ; elle y a pourvu par quelque moyen ; or aucun moyen ne parait plus convenable que l'impulsion innée dont nous parlons : donc , etc.

On dira : Si ce mouvement d'attraction vers les choses convenables , et de répulsion à l'égard des choses contraires, peut venir d'une impulsion innée , pourquoi ne pourrait-il pas venir aussi bien d'une impulsion du dehors?

Réponse. Dieu auraitpu donner l'une aussibien que l'autre; mais il était plus convenable et plus conforme à la nature que l'impulsion fût innée ; et on peut conclure qu'elle l'est

de ce qu'on n'y voit aucune cause externe. Pourquoi le mercure, par exemple, recherche-t-il l'or, et l'aimant le fer ? Les raisons que l'on en a imaginées ne rendent pas suffisamment compte des phénomènes. J'avoue pourtant que cette impulsion est souvent aidée par des causes extrinsèques ; car Dieu a disposé et ordonné les choses de telle façon , qu'elles s'aident mutuellement à faire ce qui convient aux unes et aux autres. Mais ces secours extérieurs n'empêchent pas que les choses n'aient besoin de certains principes intérieurs pour tendre à ce qui leur convient, et en même temps au bien général; car si la nature a donné aux choses une tendance à procurer le bien de l'univers, comment ne leur aurait-elle donné la force suffisante pour rechercher et conserver leur bien propre !

On insiste. Si cette impulsion se trouvait dans certaines choses, elle se trouverait dans toutes; car il n'y a pas de raison pour que l'une la possédât plutôt que l'autre ; or ce n'est que dans un petit nombre de choses que se manifestent ces mouvements de sympathie et d'antipathie : donc ils ne viennent pas d'une force innée, mais d'une cause extérieure.

Réponse. Cette impulsion existe en toutes choses à certain degré ; si dans les unes elle est moins visible et plus faible , et dans les autres plus distincte et plus forte , tout est réglé suivant la mesure que connaît seul Celui qui en est l'auteur. Il faut dire ensuite qu'elle est souvent combattue par d'autres impulsions plus fortes du dedans ou du dehors : l'aimant a pour le fer une impulsion sympathique, mais les lois de la pesanteur l'empêchent quelquefois de s'unir à ce métal. Les exhalaisons humides se portent sur les lieux et les corps refroidis : de là vient qu'en été le marbre et les verres sont ruisselants, et que dans les lieux couverts d'arbres l'air est plus humide ; mais les vents peuvent intervenir et déranger cet ordre. Les matières terreuses tendent à s'unir entre elles non-seulement à cause de leur commune pesanteur, mais encore eu vertu, d'une force sympathique : c'est pour

cela que l'eau trouble se clarifie plus vite s'il y a au fond du vase qui la contient du sable ou de petites pierres : la poussière qui est mêlée à l'eau se porte sur ces objets similaires ; mais cette force sympathique est si minime , que la moindre agitation de l'eau y met obstacle.

Nouvelle instance. Si une impulsion innée pousse les choses vers celles qui leur sont sympathiques, pourquoi ne vont-elles pas gagner celles qui sont à quelque distance?

Réponse. Cette impulsion sympathique n'est pas tellement complète qu'elle ne réclame encore un certain branle occasionné par le rapprochement des êtres qui en sont doués : ainsi , comme le rapporte le célèbre Anglais D. Boy le, deux fioles, dont l'une contient de l'esprit de sel , et l'autre de l'esprit d'urine fermentée , ou de sel ammoniac bien rectifié, demeurent en repos, si on les tient éloignées ; mais pour peu qu'on les rapproche, on voit s'échapper de l'une et de l'autre une vapeur épaisse , produite évidemment par l'action sympathique. Cet exemple nous apprend que la plupart des mouvements ne sont produits par les principes internes qu'à la condition d'être excités par quelque principe externe.

On ajoutera. On ne voit pas par quelle impulsion innée la paille et toutes les choses légères sont attirées par les corps électrisés ; ni le fer par l'aimant. Que cherchent-ils de bon dans cette union?

Réponse. Les corps électrisés attirent d'eux-mêmes les émanations, soit celles qu'ils dégagent, excités qu'ils sont par le frottement, et qui retournent à leur source, lorsque la cause du dégagement cesse, soit celles qui entourent les autres corps ; car tout corps , si petit qu'il soit, donne naissance à des émanations qui l'environnent, comme font les odeurs pour les corps odorants, et nous en parlerons plus tard : par accident aussi, ils attirent ces corps légers^ comme l'éponge absorbant l'eau appelle avec l'eau les corps pi us légers que celte eau renferme. Quant aux affinités du fer et de l'aimant, elles

sont bien naturelles; on trouve l'un et l'autre dans la même mine, et l'aimant lui-même est composé en partie de fer. Disons-en ici quelques mots.