CHAPITRE III

Du progrès de la physique générale depuis le iTi* siècle jusqu'à Newton.

AvàDt l'époque à laquelle nous sommes arrivés, et bien qu^on discatât sur Platon , Aristote , Pythagore , Zoroastre , et qiie l'esprit de système dominât toujours, néanmoins, des observations , des expériences, qui avaient pour but d'expliquer les phénomènes naturels, et particulièrement les phénomènes célestes , commencèrent à montrer les erreurs des anciens. On comprit alors que , pour connaître la nature, il fallait l'étudier sous tous les points de vue : mais que de temps, que de soins, que de peines, pour arriver à cette grande vérité, sans laquelle il était impossible de faire avancer les sciences physiques I

£n France^ le péripatétisme était toujours en honneur ; il eut pour adversaire Gassendi, né vers la fin du xvi' siècle. La doctrine qu'il voulut combattre était si profondément enracinée dans les esprits, qu'il fut obligé, pour la détruire, de prendre des détours. C'est ainsi qu'en parlant d'Aristotc, ou du moins de ses maximes, il présentait les objections qu'on pouvait y faire , sous la forme de doutes , de paradoxes, qu'il soumettait au jugement de l'Église. Telle fut la marche qu'il suivit au collège de France, où il fut professeur de philosophie. Il est à regretter qu'un esprit aussi juste ne se soit pas livré aux expériences, comme il aurait dû le faire s'il eût suivi l'impulsion donnée au siècle dans lequel il vivait par les hommes illustres dont je vais parler. Toutefois , il rendit un service dont on doit lui savoir gré , c'est d'avoir montré que l'on avait jusqu'ici fait fausse route, et qu'au lieu de commencer par rechercher les causes pour arriver aux effets, il valait mieux suivre une route inverse, à l'exemple de Copernic, de Galilée, de Kepler , de ces philosophes qui ont influé si puissamment sur la marche des sciences, et par suite sur l'avenir du monde.

Copernic, né à Thorn, en Prusse, en 1473, fut frappé, en étudiant les auteurs anciens, particulièrement Cicéron et Plutarque, de l'hypothèse des pythagoriciens , qui soutenaient que la terre n'était pas au centre du monde. Il partit de là pour établir ifbn système du monde ; mais il mourut avant d'avoir été témoin du scandale que devait pro-

INTBODUCTION HISTOftlQUB. dl

duire son ouvrage. Eq 1515 , l'inquisition condamna le système de Copernic, comme faux et absurde en philosophie, et hérétique. Voilà comme était accueillie l'opinion de ceux qui osaient avancer que le soleil était placé au centre du monde, et que la terre tournait autour de cet astre , en effectuant sa révolution dans le cours d'une année. Copernic prépara les voies à Galilée, qui démontra par des expériences incontestables que le système combattu était le véritable, le seul admissible. A dix-huit ans, ce grand homme, né à Pise en 1564, fit la première et une de ses plus importantes découvertes : étant un Jour dans l'église de Pise, il aperçut le mouvement périodique et réglé d'une lampe suspendue à la voûte* Il en conclut aussitôt Tisochronisme des oscillations du pendule, dont il fit une application à la construction tfune horloge astronomique , qui fut ensuite perfectionnée par Huy* ghens. En étudiant l'hydrostatique, Galilée, frappé du principe découvert par Archimède pour trouver la densité des corps , imagina la balance hydrostatique. En cherchant la cause de la pesanteur sur tous les corps, il reconnut que, quelle que soit leur nature, ils sont également sollicités par la pesanteur, et que s'ils ne parcourent pas les mêmes espaces dans le même temps , cette différence tient à ce que l'air leur offre une résistance inégale. II découvrit en même temps la théorie du mouvement uniformément accéléré en vertu duquel les corps tombent. Galilée est regardé comme l'un des inventeurs du thermomètre ; on lui doit les armures au moyen desquelles on augmente la force des aimants naturels. Sur l'indication d'un instrument destiné à voir les objets éloignés, inventé en 1608 par Jacques Métius, il en construisit un semblable : c'était un télescope, dont le grossissement était de trois fois le diamètre des objets. Voulant poursuivre ses recherches , il construisit un autre télescope qui grossissait les objets d*environ trente-trois fois leur diamètre. L'ayant aussitôt dirigé sur la lune, qui apparaissait à l'horizon, il reconnut que la ligne de séparation de la lumière et de l'ombre était terminée irrégulièrement , et qu'il existait des points éclairés dans les ombres ; il en conclut de suite que la surface de la lune était , comme la surface de la terre , couverte d'aspérités. Il montra plus tard que ces inégalités étaient des montagnes plus élevées que celles de la terre. Il éprouva aussi le premier le plaisir de voir Vénus avec ses pliases, Jupiter , entouré de ses satellites, qu'il appela astres de Médicis. Ainsi fut confirmée par l'observation la prévision de Copernic , qui avait annoncé qUe Vénus avait des phases comme la lune. «Galilée reconnut encore les nébuleuses, et une foule d'étoiles que Ton ne pouvait distinguer è la vue simple. Quel-

sa TRAITÉ DE PHYSIQUE.

ques jours lui suffirent pour faire tant de découvertes , qui remplirent son âme d'admiration pour les phénomènes naturels , et portèrent an comble son enthousiasme pour les sciences. C'est encore Galilée qui , le premier, observa les taches du soleil , qui reconnut que la lune nous présente toujours à peu près la même face, et qu'elle est sonmise à une espèce d'oscillation appelée libration y dont les lois ont été trouvées par Dominique Cassini.

Les taches du soleil et les inégalités de la lune établissaient la ressemblance des corps célestes avec la terre ; les satellites de Jupiter indiquaient comment la lune accompagne notre planète ; les phases de Yéntis démontraient la révolution périodique de cette planète. On devait en inférer , par analogie , que la terre n'était pas immobile au centime du monde , et qu'elle devait avoir un mouvement de rotation. Le sénat de Venise récompensa noblement le professeur de Padoue des immenses services qu'il venait de rendre aux sciences.

Tant de découvertes importantes, dans un siècle encore peu éclairé^ et qui portaient atteinte aux croyances religieuses sur plusieurs articles de foi , attirèrent sur leur auteur les persécutions du clergé , qui prétendait que les découvertes de Galilée dans les astres n'étaient que de pures visions. Il fut donc mandé en cour de Rome, pour s'y défendre d'avoir soutenu le système de Copernic. On voulut lui faire reconnaître publiquement les propositions suivantes : « Soutenir que le soleil « est immobile au centre du monde, est une opinion absurde, fausse « en philosophie , et formellement hérétique ; soutenir que la terre n'est « pas placée au centre du monde, qu'elle n'est pas immobile, et qu'elle « a un mouvement journalier de rotation , est également une proposi- « tion absurde, fausse en philosophie^ et au moins erronée dans « la foi. »

En vain Galilée employa-t-il tous les arguments que la raison pouvait lui suggérer pour combattre de telles absurdités, irritée de sa résistance , la cour de Rome lui fit défense de professer désormais l'opinion qu'elle venait de condamner, après avoir obtenu néanmoins de lui, par violence, une abjuration qu'il maudissait. A ce prix, il recouvra sa libellé. Il continua toujours ses recherches en physique. Des fontainiers lui ayant rapporté que l'eau ne s'élevait pas dans les pompes au delà de trente-deux pieds, il répondit que la nature n'avait horreur du vide que jusqu'à cette hauteur, et que la colonne d'eau en était la mesure. L'horreur du vide était encore un de ces anciens préjugés dont il était difficile de se débarrasser» Galilée croyait bien à la pesanteur de l'air; mais il laissa la découverte, et l'honneur qui

en résultait, à Toricelli, son élève, auquel on doit le baromètre.

Vers 1632, seize ans après sa coudamnation par la cour de Rome, Galilée, désirant adoucir ses juges, publia des dialogues dans lesquels il feignait de prouver que les docteurs qui combattaient fe système de Copernic n'étaient pas sans instruction. Mais Tinterlocuteur qui soutenait l'immobilité de la terre n'ayant pas raison dans la discussion , il fut cité de nouveau au tribunal de l'inquisition , malgré le mauvais état de sa santé. Obligé de se rendre à Rome, en 1633, à l'âge de soixante-neuf ans , oh le contraignit à renier des principes fondés sur l'évidence , et de faire l'abjuration suivante : « J'abjure, je maudis et «je déteste l'erreur du mouvement de la terre.» 11 fut condamné ensoite, en raison de la récidive , à une prison perpétuelle ; mais, par grâce spéciale, au bout d'un an on lui donna le territoire de Florence pour prison , en l'obligeant à réciter pendant trois ans y une fois par semaine, les sept psaumes de la pénitence.

Accablé d'années, d'infortunes et d'infirmités^ Galilée ne se laissa cependant peint abattre. Il continua ses travaux ; et , à l'âge de soixante-quatorze ans , il achevait ses tables des satellites de Jupiter. Ce grand génie s'éteignit enfin après avoir élevé aux sciences un monoment éternel, auquel son nom est à jamais attaché, et qui le range au nombre des premiers fondateurs de la philosophie naturelle.

A la même époque vivait Kepler, né en 1571. Il possédait à un haut degré les qualités qui distinguent un grand observateur. Il voulait tout calculer , tout examiner , et assigner des causes physiques aux phénomènes naturels. La patience était l'une de ses qualités dominantes , comme de tous ceux qui se livrent avec ardeur à l'étude des sciences. Il travailla en effet pendant trois ans à établir cette fameuse loi: que les carrés des temps des révolutions des planètes autour du soleil, sont comme les cubes des distances. Il employa également beaucoup de temps à établir sa seconde loi^ dont voici l'énoncé : « Les orbites planétahres soiit des ellipses dont le soleil occupe l'un des foyers. » Ce n'est que plus tard qu'il trouva que les planètes se meuvent dans deâ courbes planes, et que leurs rayons vecteurs décrivent autour du soleil des aires proportionnelles au temps.

Telles sont ces trois grandes lois, dont on n'a bien apprécié toute l'importance que depuis l'époque où New^ton montra l'usage que l'on pouvait en faire pour déterminer la force qui retient chaque planète dans son orbite.

Kepler annonça, dans un de ses ouvrages, que l'intensité de la lumière déerolt en raison inverse du carré de la distance , loi qui est u 3

34 TfiAITÉ DE PHYSIQUE.

précisément celle de l'attraction du soleil sur les planètes , et dont la découverte est due à Newton. Il a conclu néanmoins de ses vecherches, sans le prouver par le calcul , que la pesanteur est la loi universelle de la nature, et il a également avancé , sans le démontrer, gue Tair était pesant Bans ses ouvrages^ Kepler a parlé du microscope, ijans sa Dioptriqtie , publiée en 161 1 , il est question de la combinaison de deux lentilles convexes qui renversent les objets. Quoiqu'il n'ait pas exécuté cette combinaison , on le considère néanmoins comme le premier qui ait émis l'idée d'après laquelle on construit aujourd'hi^ la lunette astronomique. Muni d'une lunette différente de celle de GalUée, il reconnut que les montagnes de la lune doivent être réel^emept plus grandes que celles de la terre.

Les découvertes dont je viens de parler, ainsi que les conséquenoçs que Kepler en a déduites , sans cependant s'assurer de leur exactitada par l'observation , suffisent pour montrer l'inunense influence qa'eltés ont dû exercer sur l'astronomie et sur la physique générale..

Les grandes vérités que Galilée et Kepler venaient de mettre au jour , au milieu de difficultés sans nombre, sapaient à coups redoublés , jusque dans leur fondement , la doctrine d'Aristote. Il s'agissait alors de lui en substituer une autre fondée sur les faits, et appropriée aux besoins de la science à cette époque. Cette grande tâche fut remplie par François Bacon, né en 1560. Ce grand philosophe fut entraîné par le mouvement général , qui portait tous les esprits k la recherche de la vérité à l'aide de l'expérience. lia fait peu de découvertes en physique ; ses expériences n'ont pas un grand intérêt ; mai/9, euVevanche , il a rendu d'immenses services aux sciences , en traçant ta oaarche àsuivre pour arriver àla vérité par l'induction. Ses vues$pécu|atives firent sentir, plus qu'on ne l'avait fait jusqu'alors, la nécessité'de rechercher les faits pour fonder la nouvelle philosophie sur des bases que les siècles futurs devaient respecter. C'est ainsi que des. faits qui avaient été jugés jadis comme de peu d'importance, Eurent étudiés, classés , et conduisirent à des principes et à des lois. Volcj^gaçlquesunes des règles de Bacon que le physicien ne doit jamais perdra de vue : « Les faits particuliers doivent précéder les faits géoéxenoxàfins « les recherches philosophiques, les vérités générales étant tardives de « leur nature. Un fait observé et décrit devient à l'instant un élément « de la science. Un recueil de faits bien observés et classés avec ordre « peut conduire à découvrir les lois et les causes. Quand les faits n'é- « talent pas réunis en corps de science , la science n'existait pas, alr « tendu qu'elle se compose , non-seulement de la connaissance des M%

INTRODUCTION HISXOBIQUE. 35

« mais encore de leur rapport mutuel , et des lois qui lient ces faits en- « tre eux. » Voilà le code de la science que nous a légué Bs^con, et dont on ne saurait s'écarter sans crainte de s'égarer. L'amour de l'étude et de la philosophie fut porté chez lui à un si haut d^ré, que, bien qu'il fût chancelier d'Angleterre, il laissa à peine de quoi subvenir à ses faôéftûUes.

Nous arrivons à Descartes, à ce génie puissant qui renversa de fond en eçon^le la philosophie d'Aristote , pour lui en substituer uqe autre qjui éprouva le même sort, mais avec cette différence que Descartâi, Q^^rê ^s erreurs, n'en est pas moins un des fondateurs ^ la physique.

Descartes naquit en 1596 ; il imagina, à l'âge de vingt ans, Tap- {dicationdç l'algèbre à la géométrie , un des puissants auxiliaires de 1^ physique. C'est à l'aide de cette science nouvelle qu'il traduisit les l^çs, les surfaces, et même les solides en langue algébrique; il s'en servit poqr déterminer, par le calcul , l'équilibre des forces, la résis« tance des poids, l'action du frottement, le rapport des vitesses et des masses ; on doit donc le regarder conmie le fondateur de la mécanique aiudytique. Sous ce rapport , la découverte de l'application de l'alg^re à 1^ géométrie a préparé les voies à Newton et aux Beriu)aUi.

Constamment guidé par l'esprit d'analyse , et tourmenté du besoin ^e tout expliquer. Descartes conçut l'idée de réunir toutes les sciences et d'établir entre elles une dépendance mutuelle. C'est lui qui, en rejetant le vide , admit le premier l'existence d'un fluide très-délié répan(^u da^s l'univers et pénétrant tous les corps ; il supposa en même ten^ que l'esipace était infini, attendu, disait-il, que l'esprit ne pouvait saisir ces nouvelles limites. Il admit aussi une matière primitive, unique, élémentaire, source et principe de tous les êtres, divisible à l'inûoi, se modifiant par les mouvements , se décomposant , et pouviunt mé^^ s'organiser. C'est avec cette matière primitive qu'il essaya (l'çzpliquer la formation de l'univers. Suivant lui, il existe trois élé- ^[{k6iita,formésid6 mUlions de molécules entassées les unes à côté des latres, qui se heurtent, se froissent, se brisent, et sont emportées, d'un mouvement rapide , comme des tourbillons autour de différents centres, d'où elles tendent à s'éloigner, en vertu d'une force centrifuge qui naît 4u mouvement ch*culalre. Ce système, à l'aide duquel il voulut expliquer tous les phénomènes naturels , prêtait tellement à l'illusioi^ , Puisqu'il ne fallait que quelques instants pour le rendre accessible àif tous les esprit^, qu'U eut le plus grand succès. Il fut

généralement adopté , puis commenté par les philosophes qui voulaient renverser les doctrines d'Aristote.

Les écoles se soulevèrent contre une telle innovation, et se montrèrent indignées de ce que Ton osât porter une main sacrilège sur le chef des péripatéticiens. Quoique ces conceptions ne supportent pas aujourd'hui la discussion et soient abandonnées , elles durent avoir faveur à une époque où il s'agissait de renverser la doctrine d'Aristote et de lui en substituer une autre. Descartes avait eu la grande pensée de réunir toutes les observations faites avant lui pour établir un système du monde ; il ne s'était pas élevé seulement jusqu'aux cieux pour en étudier le mécanisme et l'expliquer, il avait porté également ses regards Investigateurs sur la terre. En essayant d'appliquer ses tourbillons à l'explication des phénomènes naturels , il passa successivement en revue la pesanteur, les marées; il admit l'existence d'un feu central^ et essaya de montrer comment la vertu magnétique se développe , et de quelle manière le fluide électrique circule dans les corps.

Galilée avait découvert la pesanteur; Toricelli la pression de l'atmosphère ; Descartes donna l'idée à Pascal de cette fameuse expérience avec le baromètre sur le Puy de Dôme^ pour montrer que la pression diminue à mesure que Ton s'éloigne de la surface de la terre. Ce grand physicien a expliqué l'arc-en-ciel, et si son explication n'est pas complète, cela tient à ce qu'il ignorait la composition de la lumière. Ses principaux travaux roulent particulièrement sur la lumière, dont il a expliqué les propriétés générales dans sa Dioptrique ; il la suit dans sa route à travers les corps ; il la voit, dans un milieu uniforme, se mouvoir en ligne droite, se réfléchir sur la surface des corps solides, en faisant un angle de réflexion égal à l'angle d'incidence; il la voit , enfin , quand elle traverse les différents milieux , se déranger de son cours , et se briser d'après des lois dont l'exactitude est parfaitement démontrée par l'expérience , et dont voici l'énoncé : « Le <c rayon réfracté et le rayon incident sont dans un plan perpendicu- «c laire à la surface ; le sinus de l'angle d'incidence et le sinus de Tance gle de réfraction sont dans un rapport constant pour la même subs- « tance réfringente , quelle que soit Tincidence. »

Descartes a analysé les phénomènes de la vue , et tout ce qui tient à l'organisation de l'œil ; il a expliqué comment les rayons de lumière, émanés des objets extérieurs, viennent peindre l'image de ces objets sur la rétine ; pourquoi l'image étant renversée est vue droite, et pourquoi l'image qui est double est toujours vue simple. Avant lui,

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on avait découvert les verres concaves et convexes. Métius , artisan hollandais , avait fait le premier télescope dont Galilée avait expliqué le mécanisme, en construisant lui-même Tinstrument sur une simple indication ; Descartes s'empara de toutes ces découvertes; il en donna la théorie mathématique , ajouta une infinité de vues nouvelles sur la lumière , et guida l'opticien dans Tart de travailler le verre. On peut donc dire qu'il jeta les bases de la dioptrique, qui est un de ses beaux titres de gloire. Ce fut lui enfin qui , ayant appris à secouer l'autorité d'Aristote, donna l'impulsion à la nouvelle philosophie.

De toutes parts on se mit à l'œuvre pour étudier la nature , et certes les efforts n'ont pas été vains ; ceux qui essayèrent de faire prévaloir les idées philosophiques de Descartes sur cellesd'Aristote furent persécutés, jusqu'à ce qu'enfin elles régnassent seules dans la science. La philosophie d'Aristote a rendu un grand service en annonçant que l'on ne peut arriver à la connaissance des choses qu'à l'aide de l'expérience ; mais ce grand philosophe ne s'en tint pastoojoursmalheureuscr ment à ce principe. Pour bien juger des immenses progrès que fit la philosophie naturelle depuis l'impulsion donnée par Descartes , il faut passer en revue les travaux de Huyghens et de Newton.

Huyghens , né en 1 629 , à la Haye, montra , dès l'âge de treize ans , les plus heureuses dispositions pour la mécanique; vers 1655, il s'occupa , avec son frère aîné , de l'art de tailler et de polir les verres des grandes lunettes. A l'aide d'un objectif de douze pieds de foyer, qu'il construisit lui-même , il découvrit un des satellites de Saturne. Galilée, qui avait trouvé i'isochronisme des petites oscillations du pendule , était mort avant d'en avoir fait l'application aux horloges; Huyghens, en 1657, fit connaître cette heureuse application, qui fait époque dans l'histoire de l'astronomie et de la physique.

Avant cette découverte , et depuis celle de Galilée, une personne comptait exactement les oscillations d'un poids suspendu à une corde à laquelle on imprimait un mouvement d'impulsion. Huyghens suppléa à cette manœuvre pénible, en imaginant l'échappement qui est susceptible d'une perfection presque indéfinie, et ne tarda pas à appliquer ses horloges à la détermination des longitudes. On lui doit encore cette observation curieuse , que deux pendules situés à peu de distance l'un de l'autre s'influencent de telle manière que leurs oscillations sont ramenées à une uniformité rigoureuse et durable, lors même que l'on a troublé leur coïncidence.

Huyghens étant parvenu à construire un objectif de vingt-deux pieds de foyer, étudia tout le système de Saturne. Galilée, à la vé-

38 TBAinÉ DE PHYSIQUE.

rite, avait déjà remarqué les aspects singuliers que présente cette planette; mais la lunette dont il se servait n'avait pas tin aiMéÉ fort grossissement pour en découvrir la véritable cause. Huyghens reconnut que ces différents aspects étaient dus à un anneau trèd-inincë qui entourait la planète , et dont les positions diverses » par rapport à la terre , en altéraient la forme apparente au point de la faire diéj^arattre. On doit à Huyghens des expériences intéressantes sur la forte adhérence que conservent dans le vide deux lames de métal polies, bien planes et qui ont été frottées quelque temps l'une contre l'autre. 11 soupçonna dès lors que cette adhérence était due à des forces ^ui agissent à de petites distances et qui produisent la cohésion. C'est lui qui le premier eut l'idée , comme on le voit dans une lettre qu'il écrivit à Williams Jones , de la possibilité de trouver ta hauteur d'une station, au moyen de la pression de l'air en ce lieu.

Huyghens a doté encore la société des montres ordinaires ; avant lui, outre qu'elles étaient d'un grand prix , elles n'étaient susceptibles ni de simplicité ni de régularité. Il adapta à ces montres grossières le ressort spiral pour régler les oscillations du pendule.

£n 1690, il publia son Traité de la lumière, dans lequel se trouve la théorie mathématique de la double réfraction du cristal de roche. On lui doit aussi de belles recherches sur l'aplatissement de la figure de la terre; pour le déterminer, il partit du raccourcissement du pendule observé par Richer près de Téquateur, et en conclut que la pesanteur y était diminuée par l'action de la force centrifuge ; il découvrit ensuite que la combinaison de cette force, qui varie en raison de la latitude et de la Sphéricité de la terre, ne devait pas laisser aux corps graves une tendance perpendiculaire à la surface du globe. Après avoir reconnu que la terre était aplatie veri^ ses pôles, il calcula la longueur des deux axes , qu'il trouva être dans le rapport de 577 à 578, rapport trop faible de près de moitié; et cela, parce qu*il n'avait pas adopté comme Newton la loi de la gravitation.

Comme Descartes, Huyghens admettait que l'espace, ainsi que tous les corps^ était rempli d'un fluide subtil et impondérable^ ou matière éthérée. Suivant lui , les corps qui paraissent lumineux doivent cette propriété à ce que leurs particules étant mises dans un mouvement de vibration très-rapide , transmettent ce mouvement à la matière éthérée, et y produisent des ondes analogues à celles des ondes sonores, avec cette différence que leur propagation est plus rapide à cause de la plus grande élasticité du milieu : ces ondes , en frappant la rétine, produisent la sensation de la lumière.

IIITHODUCTION HISTOBIQUB. 89

On voit que Hnyghens, pour expliquer les phénomènes de la natale, tiUagiDa, comme Descartes, des combinaisons artificielles, au lieu de déduire par les matliémati^ues , comme Ne\s1;on le fit , les fbrèeàqùi agissent, en s'appuyant sur les faits connus. C'est ainsi qu'il voulut expliquer la pesanteur, en admettant la pression d'une matière siilitilè , j-épàndue autour de la terre dans une sphère d'une étendae Iliriltéê, et qui, étant douée d'un mouvement circulaire très-rapide, et, par stilte , d'une force centrifuge très-grande , tend à pousser les corps ver^ le centre de la terre. Huyghens, comme on le voit, peut être eo&Mdfaré, Ajuste titre, avec Descartes et Galilée, comme un des fondàteiiTS de la physique ; mais à Newton appartient la gloire d'avoir ODOrdônné tous les faits trouvés avant lui, en découvrant et mesurant la ibrèe productrice, et enrichissant lui-même la physique d'admirables dèobàvertes.

Ce grahd homme naquit en 1642, l'année niéme de la mort de Galilée. Oescartes régnait à cette époque dans la philosophie, soit spéculative , soit naturelle. L'autorité de ses systèmes de métaphysique avait succédé à l'empire qu'exerçaient, auparavant, ceux d'Aristote. En partant des lois de Kepler, et à l'aide du calcul des fluxions qu'il créa pour expliquer le système du monde, Newton trouva que l'attraction solaire, comme Tattraction terrestre, décroît en raison inverse du carré de la distance. Aussitôt après la découverte de cette loi, Newton ràjipiiqiia à la lune , c'est-à-dire , à là vitesse de ses mouvements de rotation autour de la terre, d'après sa distance déterminée astrononiiqaement, puis à la force d'attraction de la terre sur les corps qui tombent à sa surface. Une de ses grandes découvertes est la composition de là tuînière ; en étudiant sa réfraction à travers des prismes , ce ghtîiS homme trouva que la lumière , telle qu'elle émane des corps ntyëitiïants, n'est pas une substance simple et homogène, comme on lepèiisait; mais qu'elle est composée d'une infinité de rayons doués dé refrangibilités inégales, Le calcul dejs fluxions, qui a de si grands ni|l^orts avec le calcul différentiel dont la découverte est due à Leibnitz, la théorie de la pesanteur universelle et la décomposition de la Itiiiâète , sont les grandes découvertes qui immortalisèrent Newton; il n''dVail que vingt-quatre ans quand il les fit. Toutes les parties de la phoque furent successivement l'objet de ses investigations, et il apj^tisa à chacune d'elles le sceau de son génie.

Quiconque examine toutes les particularités de la vie de Newton , reconnaît facilement les difficultés qu'il dut rencontrer pour faire prévaloir ses nouvelles idées sur la lumière. Fatigué des objections qu'on

40 TBAITE DE PHYSIQUE.

ne cessait de lui adresser, il écrivit à Leibnitz qu'il était résolu de ne pas s'exposer davantage en public, s'accusant d'imprudence d*avoir , pour une vaine ombre , perdu son repos. H s'occupa des intermittences de réflexion et de réfraction qui s'opèrent dans les lames minces, dt peut-être , suivant lui , dans les dernières particules des corps.

En cherchant à expliquer les phénomènes de coloration qui s'observent dans les plaques épaisses de tous les corps , lorsqu'elles sont convenablement présentées à la lumière incidente , Newton ramena ces phénomènes à se déduire des mêmes lois que les phénomènes des lames minces ; puis il réunit le tout eu une propriété unique qui peut s'exprimer ainsi : chaque particule de lumière, depuis l'instant où elle quitte le corps *d'où elle émane , éprouve périodiquement , et à des intervalles égaux ; une continuelle alternative de dispositions à se réfléchir ou à se transmettre à travers les surfaces des corps diaphanes qu'elle rencontre. Tel est l'énoncé du principe des accès de facile réflexion et de facile transmission, que l'on trouve dans son Optique, publié en 1704.Dansunautretravail publié en 1675, il chercha à lier ces propriétés à une hypothèse relative à l'existence d'une matière éthérée, siiin de pouvoir en déduire la nature de la lumière, celle de la chaleur , et l'explication de tous les phénomènes de combinaison ou de mouvement qui semblent produits par des principes intangibles et impondérables.

Suivant Newton , et comme l'avait dit avant lui Descartes, il existe dans la nature un fluide imperceptible à nos sens, très-élastique, qui s'étend dans tout l'univers, et pénètre les corps avec des degrés de densité divers, et qu'on appelle éther. Ce corps étant très-élastique, il en résulte que par l'effort qu'il fait pour s'étendre , il se refoule lui-même, et presse les parties matérielles des autres corps avec une énergie plus ou moins puissante, selon sa densité actuelle , ce qui fait que tous ces corps doivent tendre continuellement les uns vers les autres. L'éther venant à être ébranlé en un de ses points, il en résultait un mouvement vibratoire, lequel est transmis dans le milieu éclairé par des ondulations, comme l'air transmet le son, mais plus rapidement, en raison de son extrême élasticité. Ces ondulations sont 'aptes ensuite à ébranler les particules matérielles elles-mêmes. Newton n'admit pas , comme Descartes , que la lumière résultât de l'impression produite par les ondulations de Féther sur la rétine ; mais il supposa la lumière une substance d'une nature propre, différente de l'éther, et composée de parties hétérogènes , qui , partant des corps lumineux dans tous les sens, avec une vitesse exeessive que l'on peut mesurer

cependant, ébranlent Féther dans leur passage, y produisent des ondulations par la rencontre desquelles elles peuvent être à leur tour retardées ou accélérées.

Dans la dix-septième question annexée à son Optique , Newton se demande si i'éther ne produirait pas également la gravitation universelle , ainsi que les phénomènes physiologiques. Toutes les questions relatives à la gravitation furent exposées dans le Traité des principes^ ouvrage tellement abstrait pour l'époque , qu'il n'y eut que trois ou quatre personnes en état de le comprendre. Huyghens n'admit qu'une partie de ses principes, qui furent combattus longtemps après par Jean BemouUi. Enfin, le grand principe de la gravitation universelle ne fut définitivement admis par les savants que cinquante ans après que Newton l'eut annoncé au monde.

Newton sentait parfaitement que la chimie devait être une annexe de la physique ; aussi s'y livra-t-il avec une ardeur toute particulière y comme on le voit dans ses recherches sur les alliages des métaux, recherches entreprises dans le but de découvrir les combinaisons les plus avantageuses à l'optique. Il fut conduit par là à un grand nombre de particularités remarquables sur la constitution des corps. Dans son travail sur les lames minces » on trouve des essais très-variés sur les combinaisons que les substances solides ou liquides produisent dans leur réaction les unes sûr les autres, et sur la tendance et la répugnance qu'elles semblent avoir à s'unir. Il étudiait donc la chimie sous le rapport des forces qui régissent les actions à petite distance. £n parlant de ces forces, 'et après avoir découvert l'existence de l'attraction moléculaire, ilditpositivementquedesforcessemblables àcelles qui produisent cette attraction , mais variant seulement dans la loi de décroissement et d'mtensité, devaient présider à la combinaison des pai*ties élémentaires des corps. Tous les matériaux qu'il avait réunis à cet égard, pour lier l'attraction moléculaire aux affinités, furent détruits par un accident que les sciences déploreront à jamais. Les papiers dans lesquels se trouvaient consignés ces résultats furent brûlés , dit -on, par une bougie qu'un chien qu'il affectionnait, et qui était monté sur son bureau , renversa pendant qu'il était dans une chambre voisine. Cet événement l'affligea au point d'altérer pendant quelque temps sa santé et même sa raison.

On doit également le considérer comme ayant posé le premier les bases de la chimie mécanique , en montrant que les combinaisons dépendent de l'action moléculaire , en même temps qu'il avançait des idées neuves sur la composition et les changements d'état des corps.

49 TBAITi BE PHYSIQUE.

Newton à donc Sbhné une grande impulsion à la t>bysiqiic générâte , aihsi qu'aibr applicatioiis dii Calcul aux phénomènes naturels. Ses Contemporains, et les philosophes qui vinrent ensuite ^ durent stiivreld rbute c}ue ce grand homme avait tracée.

l)e Newton date l'étude des forces auxquelles oii doit rapporter tous les phénomènes. Ce grand philosophé n'observait les faits ou ne léâ classait (jpe pour arriver aux forcée. P^oh-séûlement il â'est occupé de rattràctiob des niasses à de grandes distances , mais encore de celle qui se manifeste à de petites distances entre les particule des corps. C'est donc lïewtoîi qui a Jeté les bases de la philosophie naturelle.

L'impulsion fut ielie , que l'on renonça peu à peu aux hypbthèsçd et aux principes vaguer qui avaient retardé pendant tant dé si^les 1^ marche de l'esprit humain ; aussi les déccHi vertes se suceédèretit-eiiés rapidetnetit dans toutes les branches des sciences et des arts 4ii( en dépendent ; l'optique surtout fit d'immenses progrès. Tout s'enchaîne dans les sciences; les perfectionnements de i^astronomie servirent à étendre le domaine de la géographie et de la navigation. En étudiant les lois du mouvement^ on sentit la nécessité d'employer les principes de mécanique. Les mathématiques devinrent alors indispensables, et l'on fut obligé de leur donner plus de développement pour les appliquer aux nouvelles découvertes.

L'histoire des sciences dans le fnoyen âge est pour ainsi dire celle des hommes qui les cultivaient; car on ne voit de loin en loin que des hoinmes supérieurs livrés uniquement à des recherches qui les ont conduits à la découverte de faits dont eux seuls s'occupaient , tant les sciences étalent concentrées dans un cercle restreint de philosophes qui travaillaient sans le concours d'autres savants. Cet état de choses changea aussitôt que l'étude des sciences se répandit dans la société, que des savants de diverses contrées s'occupèrent de recherches relatives àil même sujet , et que les académies eurent été èréées. Dèà lors l'histoire de la science ne fut plus exclusivement celle des hommes qui la cultivaient. D'un autre côté, les décoilvertes dé Newton excitèrent une émulation générale dans le courant du xviii* siècle; aussi l'électricité , la lumière, la chaleur, le magnétisme , l'acoustiqile, etc., reçurent -ils des développements extraordinaires. Aujourd'hui chacune de ces parties constitue, pour ainsi dire, une science à part, dont l'étude suffit pour remplir la vie d'un seul homme. Nous sommes amené ainsi à changer Tordre suivi jusqu'ici; au lieu de présenter succinctement la vie scientifique des hommes qui ont le plus contribué à l'avancement de la physique générale, jusques et compris

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NewtOD^ nbiu allons iDdiqner les principaux fetts découverts depuis dans chacune des branches dont elle se compose. Nous commencerons parrélectricité,(iui doit occuper le premier rang, en raison de ses rapports avec la lumière, la chaleur , les afnmtés , le magnétisme , et de son intervention dans la plupart des phénomènes naturels; puis, nous eipoaenms ensuite les autres parties dans Tordre suivant : le magnétisme j la lumière y la chaleur, la pesanteur, les phénomènes capillaires et Facoustique. Nous parlerons donc d'abord des fluides impondérables; ensuite des parties dont nous aurons besoin pour étudier la constitution moléculaire des corps.

En présentant le précis succinct de nos connaissances principales en physiqpie, particalièrement de celles qui nous seront nécessaires pour cet ouvrage, nous avons eu particulièrement en vue de rappeler les principes généraux de la science, afin de n'avoir plus à y revenir et d'éviter au lecteur de recourir aux traités de physique.