Du grec géess, nature

KOTIONS PRÉLININAIRES. ° 8 de sa méthode : l'observation, l'expérimentation et la généralisation.

L'obsersation consiste à examiner avec soin un phénomène dans les circonstances ordinaires de sa production, et à déterminer avec précision ces circonstances, quelque complexes qu'elles

soient.

.. L'espérimentation consiste à observer le même phénomène dans &s conditions spéciales de simplicité, préparées à l'avance, de manière à isoler successivement chacune des circonstances qui lsccompagnent ordinairement en bloc.

L'expérimentation est le trait véritablement distinetif de la méthode physique, que l'on désigne souvent aussi sous le nom de méthode S j

La généralisation consiste à exprimer par un énoncé général et wique l'ensemble des résultats acquis par l'expérimentation. Cet énoncé général constitue la loi physique.

Un seul exemple suffira pour nous montrer la marche de la science.

L'observation la plus vulgaire nous révèle l'existence du phénomène de la chute des corps. Une pierre, ou tout autre corps, se précipite vers le sol dès qu'on ne la soutient plus : donc tous les «rps tombent. Rien de plus facile à constater avec précision. Mais comment les corps tombent-ils ? Leur mouvement est-il également rapide à toutes les époques de leur chute ? Si la rapidité de chute n'est pas constante, comment variet-elle avec les hauteurs parcourues ? Tout autre corps pesant, abandonné à lui-même dans les mèmes conditions que la pierre, prendrait-il le même mouvement ? L'air atmosphérique, traversé par le corps tombant, ne s’oppose-t-il pas à sa chute? ne le retarde-t-il pas, et dans quelle proportion ? Toutes ces particularités, essentielles à connaitre pour savoir précisément comment les corps tombent, ne peuvent être découvertes que par l'expérience : par exemple, on portera successivement le corps pesant à des hauteurs de plus en plus grandes, et l'on mesurera les durées de ses chutes successives; ou bien on le fera tomber dans un tube vide d'air, de manière à supprimer la résistance de l'atmosphère.

On arrivera ainsi à une connaissance absolue du phénomène, qui permettra d'en prédire tous les détails pour un cas quelconque. donné à priori. L'expression générale des relations qui existent entre ce phénomène et ces diverses circonstances constitue la loi de la chute des corps, découverte par balilée et dont voici l'énoncé :

Les copaces PITCONTM PAT Un Corps qui fombe librement dana

le vide sont proporlionnels aux carrés des temps employés à les parcourir.

4. Théories physiques. — Anciens fluides impondérables. — Anciens agents physiques, — Physique moderne. — On peut arriver, en imaginant certaines hypothèses convenablement choisies, à relier entre elles les différentes lois physiques qui se rapportent à une même classe de phénomènes, de telle manière qu'on puisse ensuite les déduire les unes des autres, par le raisonnement ou le calcul, et même prévoir de nouvelles lois, susceptibles elles-mêmes d’une vérification expérimentale : on a alors constitué la théorie physique" de cette classe de phénomènes.

Une théorie physique est essentiellement provisoire. Elle doit être modifiée dès que l'expérience vient à contredire les conséquences qu'on en peut tirer. L'histoire de la physique abonde en exemples de ces contradictions. Car la conception des théories et leur adoption, souvent prématurée, sont des besoins innés de l'esprit humain.

Les premiers essais d'explication des phénomènes naturels se trouvent dans les mythologies et les livres sacrés des anciens peuples. Ce sont les prètres et les fondateurs de religions qui furent les premiers physiciens des sociétés naïssantes, comme ils en furent les premiers législateurs. Ils ne firent pas d'ailleurs de grands efforts d'attention pour observer les faits, ni dé raisonnement pour les expliquer : c'est de leur imagination qu'ils tirèrent presque toute leur science. À chaque effet naturel constaté ils attribuaient une cause surnaturelle : ils inventaient une divinité spécialement chargée de le produire, C'est ainsi que furent créés par les hommes les innombrables dieux du paganisme, dieux du feu, de la lumière et des ténèbres, du soleil et de la lune, de la mer, des fleuves et des rivières, des vents et des saisons, de ln pluie et du beau temps.

Cet instinct du merveilleux et du surnaturel se perpétua à travers l'antiquité païenne jusqu'au moyen âge, I prit alors une forme nouvelle, et il provoqua les pratiques occultes des alchimistes, leurs formules cabalistiques et leurs bizarres conceptions sur la constitution des corps. On peut en suivre l'influence, malgré les progrès de la méthode expérimentale, jusque dans les temps modernes, et en signaler la dernière manifestation dans

1. Toulefois cette dénomination s'applique aussi quelquefois, mais impropre-

ment, à l'explication de certains phénomènes particuliers dans lesquels n'inter-

vent aucune hypothèse à priori : on dit, par exemple, la théorie de la rosée, da héorie de l'arccnciel, «te.

NUTIONS PRÉLIMNINAIRES. ñ

celle habitude d'explications à priori qui a prévala jusqu'aux premières années de ce siècle, et qui a produit le phlogistique des anciens chimistes et les fluides impondérables ou agents physiques des anciens physiciens. On attribuait la cause des différents phévomènes, von plus à dés personnes, mais à des entités partichères, qu'on supposait dénuées de poids et qu'on appelait fluides wapondérables, On imagina ainsi le fluide lumineux, le calorique où flside calarifique, les électricités résineuse et vitrée où fluides électriques posilif et négalif, les deux magnétismes où fluides magnétiques, boréal el austral

Mais, de même que les progrés de la raison humaine avaient Ent disparaitre les êtres qui réglaient à volonté l'appsrition des phéneménes naturels, de même le développement des sciences expérimentales à montré l'inutilité de tous ces fluides hypothéliques pour expliquer les lois si variées de la nature. On admet aiourd'hui l'existence de mouvements moléculaires, qui nous échappent individuellement par suite de leur extrême petitesse, tuass qui affectent nos sens d'une autre manière, par suite de leur grand nombre et de leur accumulation. Transmis par l'éther, milieu hypothétique, qui remplit l'espace et pénètre intimement tous les corps, ils nous font éprouver, suivant leur amplitude ou leur vitesse, la sensation de chaleur ou la sensation de lumière. Ce sont eux également qui produisent vraisemblablement — et par un mécanisme que les électriciens élucident de jour en jour — les phénomènes si curieux et si variés de l'Électricité el du Magnétisme. C'est encore à ces mouvements moléculaires qu'on rattache aujourd'hui les attractions qui paraissent s'exercer entre tous les corps, soit aux distances extrèmement pelites des molécules, sous le nom de Forces moléculaires, soit aux distances extréimement grandes des astres, sous le nom de Pesanteur et de Graritation universelle.

>. Divisions de l'ouvrage. — Le déplacement des corps les uns par rapport aux autres, c'est-à-dire le mouvement, étant le plus simple des phénomènes physiques, l'enseignement de la Physique doit débuter par la science abstraite du mouvement, c'est-à-dire par la Mécanique. Nous n'exposerons ici que les notions fondainentales de cette science moderne, en renvoyant pour les détails a un ouvrage spécial où nous les avons exposées avec tous les développements nécessaires !.

Conformément à l'esprit de la Physique moderne, nous appli-

1. Trnilé de Mécanique expérimentale et pratique, par MM. Maneuvrier ct

B-rget (librairie Hachette).

querons lout d'abord les principes de la Mécanique à l'étude du mouvement des corps pesants (Pesanteur) et à celle de l'équilibre des liquides (Hydrostatique) et de l'équilibre des gaz (Pneumatique). L'Acouslique, ou Science du son, nous fournira ensuite un premier exemple très net de mouvements vibratoires de la matière qui engendrent des phénomènes physiques et des phénomènes physiologiques. L'étude de ces vibrations sonores, qu'on peut aisément rendre accessibles aux sens, nous conduira logiquement à l'étude des vibrations lumineuses (Lumière) et des vibrations calorifiques (Chaleur), qu'on ne peut ni voir, ni toucher individuellement et dont l'existence ne nous est démontrée que par le raisonnement. Nous exposerons ensuite les faits fondamentaux du Magnétisme et de l'Électricité, sciences nouvelles, ou plutôt renouvelées depuis peu, qu'on ne peut encore rattacher naturellement aux autres parties de la Physique que par la loi de la Conservation de l'énergie, principe fondamental de la Mécanique moderne.

En outre, après l'étude de la Pesanteur, qui nous aura familiarisés avec les phénomènes physiques, nous intercalerons l'exposé du Système de mesures, dites absolues, établi en 1881 par un Congrès international de physiciens, ainsi que la description des principaux instruments de mesure, dits Instruments de précision, employés en physique; nous introduirons la Capillarité, ou Science des phénomènes capillaires, après l'Hydrostatique, dont ils paraissent contredire les lois, et nous terminerons ce Traité par la Météorologie, Science des phénomènes atmosphériques, qui nécessite l'application des lois et des appareils de toutes les autres parties de la Physique.