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Un ouvrage qui a pour objet d exposer les vrais pritt^ cipes de la Physique, et d’en établir les diverses parties sur des bases durables , ne peut être étranger à votre intérêt ni à vos travaux; vous avez trop bien montré les rapports de cette science avec celle que vous avez enrichie de vos découvertes , pour ne pas approuver les efforts qui tendront à les rapprocher davantage, et à multiplier les secours mutuels qu’elles peuvent s’offrir.. La manière aussi neuve que profonde dont vous avez envisagé la Chimie fait assez voir le prix que vous attachez aux idées mathématiques , et combien vous appréciez justement la précision qu’elles seules peuvent donner aux sciences d’expérience. La statique chimique est une puissante autorité en faveur de ceux qui tentent de propager ces idées rigoureuses* C’est ce motif, joint à votre constant intérêt pour moi , qui m’a porté à vous faire hommage du Traité que je publie aujourd’hui, espérant que les vues dans lesquelles il est composé Tome I. a

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s'offriront aux physiciens et aux chimistes sous un jour favorable , quand ils sauront que vous les approuvez.

Toutes les personnes qui ont eu l’occasion de faire , des recherches de physique un peu variées ont dû reconnaître avec regret combien les matériaux de cette belle science sont encore épars, et combien sa marche générale est encore incertaine. Tel résultat est admis dans un pays, et tel dans un autre. Ici , une évaluation numérique est employée habituellement; là, on la regarde comme douteuse ou comme inexacte. Les principes généraux memes sont loin d’être universellement convenus. S’agit-il d’électricité , les Français raisonneront dans l’hypothèse des deux fluides , telle que Coulomb l’a présentée ; les Anglais préféreront l’idée d’un seul fluide développée par Cavendish, et Volta fera les plus brillantes découvertes, en admettant l’existence des atmosphères électriques , auxquelles ni les uns ni les autres n’accordent aucune réalité. S’agit -il de la lumière, quelques physiciens prendront pour guide la ïhéorie des accès , et verront en elle une expression fidèle et calculable des phénomènes ; tandis que d’autres, en Angleterre même, la regarderont comme une idée chimérique , dont il faut excuser plutôt que louer le génie de Newton ; et ils ne manqueront pas de proposer à sa place quelque autre invention que les premiers , à leur tour , appelleront un système. De là il arrive que, n’étant point d’accord sur les principes de ïa science , on est dans le cas de gens qui se parleraient en des langues diverses, qu’ils n’entendraient pas mutuellement. Les esprits partagés , s’égarant dans des, routes différentes, perdent l’immense avantage qui résulterait de leurs forces réunies ; les bonnes méthode#

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ne se propagent point ; les considérations les plus fécondes restent long-temps inconnues , et par conséquent stériles; quelques parties de la science s’avancent parfois rapidement dans un pays, et restent immobiles dans d’autres , ou y prennent une mauvaise marche ; l’isolement des résultats laisse partout des vides, et, semblables à un riche malaisé qui n’a point d’ordre, au milieu de nos théories les plus brillantes, nous manquons souvent du plus simple nécessaire. Lorsqu’on entreprit, en France, la détermination des grandes unités de poids et de mesures , on connaissait parfaitement le cours du ciel et les mouvemens des astres; on savait très -bien mesurer les dimensions de la terre; mais on ne savait pas déterminer exactement le poids d’un corps , et il fallut que Borda inventât la méthode des doubles pesées pour y suppléer.

f Ce n’est pas assurément qu’il manque de gens habiles pour cultiver la Physique. On aurait plutôt lieu de s’étonner du grand nombre d’hommes distingués quis depuis trente ou quarante années, en ont fait l’objet de leurs travaux. Aussi, dans ce court intervalle, que de résultats importans sûrement constatés , que de faits nouveaux découverts ! Car, à considérer la science depuis ses élémens les plus simples jusqu’à ses parties les plus relevées , pendant cette seule période , on a trouvé des moyens exacts pour peser les corps ; la construction du thermomètre a été perfectionnée , la régularité de sa marche reconnue ; le baromètre , mieux étudié, a été combiné avec lui, et leurs indications simultanées, soumises au calcul , sont devenues des élémens de précision indispensables au physicien , au chimiste , au voyageur. Les dilatations des corps solides, liquides, a éri formes , ont

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été fixées. On a connu les vraies lois delà formation des vapeurs , de leur existence dans le vide , de leur mélange avec les gaz. L’hygrométrie a été créée. Une savante analyse a résolu le mystère des phénomènes capillaires, par lesquels tous les résultats délicats de lequilibre et du mouvement des liquides , près des surfaces des corps , sont influencés. Coulomb a établi les véritables lois de l’élasticité et du ressort, élémens essentiels de la plupart des actions que les corps solides exercent , et elles lui ont fourni le moyen le plus sûr, comme le plus sensible , pour mesurer de très-petites forces. Tout cela a été fait avec une exactitude telle , que désormais rien de bien essentiel ne peut y être ajouté. On a aussi beaucoup étudié les petits mouvemens de vibration des corps, qui sont si fréquens dans les phénomènes de la nature. On les a mieux connus en eux-mêmes, et l’on a déterminé d’une manière plus précise les ébranlemens^ qu’ils excitent dans l’air, d’où résulte pour nous la sensation du son. Par suite de ces recherches, plusieurs instrumens de musique ont été perfectionnés, d’autres, tout nouveaux, ontété inventés, et le domaine delacoustique s’est fort agrandi. Ces objets si divers ne composent encore qu’une petite partie de la Physique actuelle, que l’on pourrait appeler son matériel. Mais que de progrès n’a-t-on pas fait dans l’étude de ces principes , invisibles , intangibles , impondérables , lelectrieité , le magnétisme et la chaleur ! L électricité, Coulomb a déterminé la loi de son action à distance, de sa déperdition dans l’air, de sa distribution dans les corps, de son partage entre eux; il a donné des procédés parfaitement exacts ponr évaluer toutes ces choses, de sorte que les moyens d’observation et de mesure ne

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manquent plus à aucun phénomène. Il a lié l’ensemble des résultats par la considération simple et précise des deux fluides, et il a préparé par l’expérience les conséquences les plus délicates de ces principes , comme autant de pierres d’attente pour la théorie. Cette théorie est venue à son tour ; elle a embrassé tous les phénomènes dans une analyse rigoureuse , elle a dévoilé les plus secrets rapports que nécessitait entre eux l’existence supposée de deux fluides électriques, assujettis seulement aux lois naturelles de leur équilibre; et l’expérience, en confirmant ces indications de la manière la plus minutieusement fidèle , a prouvé qu’on pouvait s’y confier entièrement. Mais il ne s’agit ici que des lois de l’électricité déjà développée : un hasard heureux, mais saisi et observé, montre à Galvani l’excitation produite dans des organes très-irritables par le seul contact des muscles et des nerfs. Ce fait, qui semblait annoncer l’existence d’un nouvel agent, est pour Yolta l’indice d’un simple développement d’électricité au contact des corps hétérogènes ; et cette idée hardie , prouvée par les expériences les plus délicates , analysée dans ses détails, suivie sans hésitation dans ses conséquences, donne à la chimie et à la physique le plus merveilleux, le plus énergique des appareils. A la suite de ces découvertes brillantes, dont l’électricité s’est enrichie, le magnétisme, plus obscur et moins connu , présente encore de belles recherches. Les lois de son action , de sa communication , de sa distribution , de son équilibre stable ou mobile, sont fixées par Coulomb, d’après des expériences précises , dont les résultats , susceptibles d’être réduits en formules , donnent lieu à une infinité d’applications utiles* On ne s’@st plus contenté

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d’observer la déclinaison de l’aiguille aimantée; on a déterminé son inclinaison, ainsi que l’intensité des forces magnétiques à diverses latitudes ; ce qui a beaucoup augmenté nos connaissances , et généralisé nos idées, sur le magnétisme terrestre. La chaleur et la lumière ont offert des rapports nouveaux et imprévus, qui semblent les rapprocher dans leur essence, comme si le calorique n’était que de la lumière invisible, et la lumière du calorique modifié de manière à devenir perceptible à nos yeux. On a découvert des actions chimiques propres à chacun de ces deux états, et on a déterminé leurs caractères. L’analogie a fait imaginer une théorie ingénieuse qui , assimilant le rayonnement du calorique à celui de la lumière, montre comment l’équilibre de température s’établit entre les différens corps , par des échanges continuels , opérés à distance. Le meme principe, appliqué à l’intérieur des corps, a donné les équations analytiques de la propagation de la chaleur

dans les corps solides, les seuls où on puisse la calculer,

parce que leurs molécules ne se déplacent point. On a reconnu l’influence que l’état des surfaces exerce sur la déperdition et l’absorption du calorique par voie de rayonnement ; on a inventé des instrumens très-sensibles pour en mesurer l’effet inégal, et l’on a déduit de ces propriétés l’explication de quelques-uns des phénomènes les plus singuliers de la météorologie. Quoiqu’on ne connût pas la nature intime du principe d’où la chaleur résulte, on a trouvé des moyens très-précis pour en mesurer les quantités relatives qui s’absorbent ou se dégagent dans le réchauffement ou le refroidissement des corps , dans la combustion , la respiration , et les autres combinaisons chimiques. Par-là, le mode réel

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de la constitution des corps a été mieux connu, et on s’est fait des idées plus nettes de leurs divers états. La physique de la lumière n’a pas été moins perfectionnée» Les lois de l’attraction à petites distances, que Newton avait assignées à ce principe , ont été étendues par l’analyse, et on en a fait sortir de nouveaux phénomènes qu’il n’avait pas connus. La division des rayons dans les corps cristallisés a été ramenée de même aux lois de la mécanique ; et l’analyse , plus générale que l’observation , s’est trouvée admettre d’avance des formes que celle-ci n’avait pas encore reconnues. Enfin la grande découverte de Malus sur la polarisation des rayons lu^ mineux a ouvert aux physiciens un nouveau monde, où ils n’ont eu qu’à s’avancer pour voir se manifester devant eux , par les plus surprenans indices , toutes les variétés de mouvemens et d’agitations que les forces attractives et répulsives des corps peuvent imprimer à des molécules d’une ténuité presque infinie.

Ce coup d’œil, rapidement jeté sur la science, nous découvre l’immensité de ses richesses. Ce qui lui manque, c’est l’ensemble; c’est une jonction de parties qui en fasse un seul corps ; c’est une fixité de données et de principes qui imprime à tous les efforts une même direction. Voilà ce que j’ai tâché de faire; mais l’entreprise était assez difficile: on jugera si j’ai réussi.

J’ai eu pour cela de grands secours, et je me plais à les reconnaître. Madame Lavoisier a bien voulu rechercher pour moi les tableaux des expériences faites en 1781 et 1782, par MM. Lavoisier et Laplace , sur la dilatation des métaux, et dont on avait lieu de craindre que les résultats n’eussent été perdus. Ces tableaux se sont: heureusement retrouvés. En les comparant aux notes

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originales, dont ils étaient le résumé, je me suis assuré qu’ils leur étaient en tout conformes , et que les calculs nécessaires pour les réductions avaient été effectués complètement. On trouvera ces précieux résultats dans mon ouvrage.

J’ai pu également consulter les manuscrits de Cou» lomb, que madame Coulomb a bien voulu me confier; et quoiqu’ils ne renfermassent rien d’assez complet pour être l’objet d’une publication isolée, ils m’ont été extrêmement utiles par le détail même des essais que cet habile physicien avait tentés, et par les exemples qu’ils m’ont fournis. En effet, lorsque I on est parvenu à combiner quelques élémens de recherche, de manière à en tirer une formule applicable , on en sent bien mieux le prix , lorsque l’application se fait sur une expérience réelle, et sur une expérience qui a servi à un homme tel que Coulomb : il semble que ce soit une garantie d’utilité et un motif d’exactitude. J’ai retrouvé dans ses papiers un petit Mémoire inédit que Coulomb lut à l’Académie , en présentant son électromètre à fils desoie; je l’ai inséré dans le livre de l’Électricité. J’ai aussi retrouvé et employé , avec quelques légers changemens de forme, le travail que Coulomb avait lu à l’Institut sur les indices de magnétisme qui s’observent dans tous les corps : enfin j’ai extrait de ses cahiers quelques résultats relatifs à l’influence du recuit sur la capacité magnétique, qui m’ont paru arrêtés, et qui même avaient été , je crois, lus par lui à l’Institut. J’ai pu voir que Coulomb avait entrepris sur ce sujet une immense série de recherches, et qu’il avait déjà fait une multitude d’expériences. Mais je me serais bien gardé de publier quelques essais non terminés d’un

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homme qui, pendant sa vie, n’a rien donné que d’excellent, et je me suis borné à employer, en le citant, ce qui me paraissait digne de lui.

J’ai trouvé aussi dans l’amitié de plusieurs de mes confrères une assistance dont je dois d’autant plus les remercier, quelle est de nature à faire naître en faveur de mon ouvrage un préjugé plus favorable. M. Charles, qui a donné tant d’éclat à l’enseignement de la physique expérimentale , m’a communiqué , avec une extrême bienveillance , une foule de détails utiles que son expérience et son talent lui avaient suggérés. M. Gay- Lussac m’a communiqué de même tous les ingénieux appareils qu’il a imaginés pour ses leçons publiques, et il m’a permis de les décrire. Outre ceux de ses travaux qui sont déjà publiés , et qui devaient naturellement se placer dans mon ouvrage , il m’a confié plusieurs résultats importans sur le degré de l’ébullition de beau dans des vases de différente nature, sur le poids des vapeurs, sur celui des gaz, et sur l’hygrométrie. J’ai eu aussi, par ma correspondance avec MM. Brewster et Seebeck , l’avantage de réunir à mon Traité plusieurs faits remarquables sur la polarisation , qui ne sont pas encore publiés. Enfin, à défaut d’autres secours, j ai souvent tâché de suppléer, par des expériences nouvelles, à ce qui manquait encore.

Dans le premier plan de mon travail, je m’étais proposé de donner, avec beaucoup de détail, l’analyse des instrumens d’optique, qui est exposée d’une manière si imparfaite , même dans les ouvrages d’optique les plus volumineux; j’étais parvenu à les déduire très-simplement et très-généralement d’une seule formule , par une marche analogue à celle que Lagrange a suivie dans son