Auguste Laugel

“ Il ne peut être question aujourd’hui d’asservir la science à une doctrine préconçue : sa méthode est tracée, ses règles fixes, son indépendance assurée ; mais il est et sera toujours de son intérêt de rattacher les lois qu’elle découvre à des conceptions générales sur l’ensemble du monde. En prêtant à la philosophie quelque chose de sa rigueur, elle en recevra en échange une grandeur qui lui ferait défaut, si elle se bornait à multiplier des observations sans lien, ou s’asservissait à l’esprit utilitaire et à la poursuite des applications pratiques. ”

“ Sans doute l’attraction universelle n’est que l’expression résumée d’une infinie variété d’effets : telle est l’admirable connexité des diverses forces naturelles qu’une formule simple et unique en traduit la parfaite solidarité.
Nous savons que la chaleur peut servir à déplacer des corps pesans ; ne pouvons-nous, avec quelque vraisemblance, supposer que la chaleur du soleil contribue pour quelque chose à entretenir le mouvement des planètes qui roulent perpétuellement autour de lui ? ”

“ Ainsi les ingénieuses recherches du physicien italien Melloni ont démontré que les rayons de chaleur sont, comme les rayons lumineux, d’espèce variée : ce sont là des différences admises par notre raison, mais que l’imagination est totalement impuissante à concevoir. En ce qui concerne la chaleur, nous sommes à peu près comme un homme qui ne pourrait voir le monde qu’au moyen d’un verre où s’éteindraient toutes les couleurs : presque tout le charme de la nature serait perdu pour lui. ”

“ L’astronome ne voit aujourd’hui dans les grands corps célestes que de simples masses : l’admirable formule de l’attraction universelle lui permet d’en calculer tous les mouvemens, et il ne se préoccupe point de rechercher l’origine même de cette attraction ; les rares esprits qui ont osé aborder cette question se sont égarés dans des rêveries cosmogoniques sans vraisemblance, sinon sans poésie. Les récentes découvertes de la physique nous font aujourd’hui pressentir que les rapports entre les diverses parties de l’univers sont nécessairement très multiples. ”

“ Il faut une longue réflexion pour comprendre la profondeur, la simplicité hardie d’une conception qui fait apparaître le mouvement comme l’âme même de la matière ; la science est débarrassée des formes, des qualités propres, des fluides : il ne s’agit plus que de simples vitesses, que nous pouvons arriver à mesurer.
C’est aux découvertes de l’optique qu’est due principalement cette grande révolution scientifique. ”

“ La chaleur nous fournit, depuis l’invention des machines à vapeur, une force artificielle que chaque jour voit employer à de nouveaux usages : nos locomotives entraînent des poids gigantesques avec une prestigieuse vitesse ; les bateaux à vapeur franchissent les mers avec des poids de plus en plus considérables ; des machines scient le bois, travaillent les métaux, tissent les étoffes, élèvent les eaux, et bientôt peut-être accompliront une grande partie du travail agricole, comme elles accomplissent déjà presque tout le travail industriel. ”

“ Si toutes les sciences sont fondées sur cette méthode, il faut pourtant remarquer qu’elles ne la pratiquent pas toutes de la même manière : l’astronome et le naturaliste n’ont qu’à tenir les yeux ouverts sur le monde: ils décrivent, mesurent, comparent des phénomènes, mais ils ne les produisent pas eux-mêmes. La physique est dans une condition différente : la contemplation pure et simple de la nature ne peut lui suffire ; elle ne peut aborder l’explication des phénomènes qu’après les avoir restreints, dans ses appareils, aux proportions modestes qui lui conviennent ”

“ Aucune science n’a eu à lutter contre des difficultés plus grandes; aucune, en revanche, n’apporte à l’esprit d’aussi fécondes notions et ne le fait pénétrer aussi avant dans les mystères du monde matériel.
La physique étudie les propriétés les plus générales des corps; mais elle s’expose à de singulières difficultés en appliquant la méthode empirique à rechercher les lois de ces mystérieux agens, insaisissables dans leur substance, qui communiquent à la nature la lumière, la chaleur, le magnétisme, l’électricité. ”

“ Les philosophes de l’école cartésienne ne voyaient dans la substance matérielle d’autres propriétés fondamentales que le mouvement et l’étendue ; ils ne reconnaissaient rien autre d’essentiel dans ce monde ondoyant, où les propriétés, les formes, les contours s’altèrent, se dissipent, se mêlent dans une indescriptible variété, où tout se transforme et nulle chose ne demeure, où rien n’arrive jusqu’à nous que par l’intermédiaire des sens, organes aussi changeans que ce dont ils nous transmettent l’impression fugitive et troublée. ”

“ Quelle est donc cette substance dont le mouvement éternel entretient la chaleur et la lumière du monde, le jeu des affinités chimiques, le magnétisme, l’électricité ? Faut-il, comme la plupart des physiciens, concevoir dans la matière une sorte de dualité, en supposant que chaque corps soit composé de molécules pesantes séparées, et qu’entre elles se meuve un fluide impondérable, l’éther, véhicule de tous les phénomènes physiques ? ”

“ Les alchimistes croyaient à une substance divine répandue dans toute la matière, et pensaient que ceux qui pourraient en régler les transformations réussiraient à fabriquer l’or et les gemmes, et pourraient dans les corps organisés entretenir la santé et perpétuer la vie. Nous animons sans cesse la nature, et les lois scientifiques ne peuvent trouver d’expression qu’en empruntant des formes de langage où la spontanéité de l’esprit humain a semé les figures et les erreurs. ”

“ On peut dire qu’il n’existe aucune science à laquelle s’applique avec autant de force qu’à la physique le sophisme connu des écoles scolastiques : « Pour forger le fer, il faut un marteau ; mais pour avoir un marteau, il faut que le fer ait été forgé. » Il est certain que, sans un guide, la méthode empirique s’égare : la plupart des grandes découvertes qui ont servi à constituer la physique moderne ont été dues en effet aux suggestions d’une théorie, d’une conception préconçue. ”

“ La recherche de l’équivalent mécanique de la chaleur se recommande d’ailleurs, non-seulement par sa portée théorique, mais encore par l’importance des applications pratiques. L’homme est constamment occupé à convertir de la chaleur en travail. L’énergie musculaire des animaux, les chutes d’eau, le vent, forces que la nature nous prête bénévolement, sont devenues insuffisantes dans nos sociétés modernes. À mesure que les nations s’élèvent sur l’échelle de la civilisation, elles ont besoin d’instrumens plus puissans pour assujettir la matière à des besoins qui se multiplient. ”

“ Les rares esprits qui consentent à s’en préoccuper se bercent volontiers de l’espérance que, le charbon faisant défaut, l’électricité et la chimie nous fourniront quelque chose pour y suppléer. La science se préoccupe à bon droit de chercher des remèdes à l’imprévoyance du présent ; l’un des plus simples consisterait, sans aucun doute, à convertir avec toute l’économie possible la chaleur en force motrice. ”

“ La première nécessité de la physique est donc de créer en quelque sorte des sens auxiliaires pour obtenir une perception indirecte des agens naturels, dont nos sens propres nous laissent ignorer ou nous révèlent imparfaitement l’existence. La découverte de pareils instrumens nous met en possession, à elle seule, d’une science tout entière, en nous permettant de contempler la nature sous une face encore inaperçue; mais cette découverte même semble impossible sans une sorte d’intuition préalable des phénomènes à l’étude desquels les instrumens doivent être employés. ”

“ Il faut pourtant rappeler que Newton ne voyait dans cette grande loi de l’attraction universelle, qu’il avait lui-même découverte, qu’une loi purement subjective, une formule dans laquelle se résument les phénomènes célestes. Quand nous disons que les corps s’attirent, nous devrions simplement comprendre que les choses se passent comme si les corps s’attiraient. La loi de l’attraction universelle n’est point la cause des mouvemens planétaires, mais l’effet. ”

“ Quand un circuit électrique est parcouru par un courant, il se développe en ses diverses parties une certaine somme de chaleur, en rapport, ainsi que le physicien genevois M. de La Rive l’a démontré, avec la quantité d’action chimique mise en jeu par la production du courant : qu’on oblige celui-ci à accomplir, en un point particulier du circuit, un travail dynamique, ce qui peut se faire d’une infinité de manières, aussitôt la quantité de chaleur répandue dans le courant s’abaissera d’une quantité exactement proportionnelle à l’effort extérieur qui aura été vaincu. ”

“ En traduisant le langage scientifique en langage philosophique, on pourra donc dire que toutes les manifestations physiques doivent être attribuées aux mouvemens divers d’une substance qu’on pourra, si l’on veut, supposer unique. L’impossibilité où nous sommes rationnellement d’assigner une limite au nombre de tels mouvemens nous force d’admettre que les propriétés de la matière, prise dans son ensemble et le sens le plus absolu, doivent être en nombre infini. ”

“ La lumière peut évidemment, aussi bien que la chaleur, se métamorphoser en force motrice. Ne savons-nous pas qu’elle est nécessaire à la production de certaines combinaisons chimiques, qui sont accompagnées de fortes explosions, capables d’être opposées à des résistances très considérables ? Les nombreuses observations que les astronomes et les navigateurs de divers pays ont réunies depuis cinquante ans sur le magnétisme terrestre semblent prouver, suivant le colonel Sabine, que le soleil est un aimant, comme la terre elle-même, et sans doute comme les autres planètes. ”

“ M. Léon Foucault a communiqué, il n’y a pas longtemps, à l’Académie des Sciences de Paris les résultats d’une expérience très singulière, où l’on peut trouver une confirmation nouvelle de la corrélation des forces physiques, et qui pourrait, ce semble, fournir un moyen très élégant de fixer l’équivalent mécanique de la chaleur. Qu’on imprime un rapide mouvement de rotation à un anneau de cuivre et qu’on fasse agir subitement sur lui les pôles d’un fort aimant, on verra le mouvement de rotation s’arrêter assez rapidement, comme sous l’influence d’un frein occulte. ”

“ Il n’est point d’agent physique que nous ne puissions contraindre à mettre une masse en mouvement, à soulever un poids, à vaincre un effort mesurable ; mais la chaleur nous fournit les moyens les plus commodes pour comparer les forces qui entretiennent les vibrations invisibles des molécules à celles qui impriment un mouvement général à la masse des corps eux-mêmes. ”

“ Dans le spectre solaire que nous obtenons avec le prisme, nous savons qu’en dehors des rayons colorés il y a des rayons obscurs qui jouissent de remarquables propriétés chimiques et calorifiques ; bien plus, d’obscurs ils peuvent devenir eux-mêmes lumineux, pourvu qu’on interpose sur leur trajet certaines substances particulières, le sulfate de quinine par exemple, ou une dissolution de la matière verte des végétaux. Ce qui constitue la lumière peut rester dans un corps sans être perceptible directement, s’y accumuler en quelque sorte et ne s’en séparer que très lentement. ”

“ Les théories métaphysiques de Descartes, longtemps dédaignées, lui assureront dans l’avenir une gloire plus solide que ce fameux Discours sur la Méthode, dont la valeur principale fut après tout d’être une protestation contre l’école scolastique ; mais de tous ceux qui illustrèrent cette grande époque où la philosophie brilla d’un si vif éclat, aucun ne sonda plus profondément que Spinoza l’essence même de la matière. ”

“ La découverte de cette relation établit un lien profond entre les mouvemens visibles de la matière et ces mouvemens invisibles que le raisonnement nous oblige à admettre, mais qui ne se révèlent à nous que sous la forme de pures impressions physiques. En appliquant les idées nouvelles à l’étude de la nature, on arrivera sans doute à y saisir des lois qui nous restent encore inconnues, et l’on pourrait presque dire, sans trop se hasarder, que les mots seuls d’équivalent mécanique de la chaleur sont gros de découvertes. ”

“ La force vive nécessaire pour les faire mouvoir dans leurs orbites pendant un an n’est qu’une fraction bien faible de celle qui serait disponible, si toute la chaleur que rayonne le soleil pendant une année entière était convertie en travail dynamique. ”

“ Nous ne pourrons jamais utiliser qu’une fraction de la chaleur que nous empruntons aux combustibles ; pourtant cette fraction, aujourd’hui si minime, pourrait facilement être augmentée. Les machines à vapeur actuelles, si admirables au point de vue du mécanisme, sont des appareils barbares au point de vue de l’emploi utile de la chaleur. On se rapprocherait beaucoup de la machine idéale dont nous venons de parler, si, au lieu d’appliquer la chaleur à vaporiser de l’eau, on l’employait à échauffer de l’air. L’air chaud et comprimé travaillerait avec beaucoup plus d’économie que la vapeur. ”

“ Quand on échauffe des substances diverses, la quantité de mouvement dont s’emparent les molécules n’est pas la même pour tous ; celle qui demeure apparente sous forme de chaleur varie aussi de l’un à l’autre, ce qu’on exprime en disant que les corps ont des chaleurs spécifiques inégales. On comprendra aisément que plus il y a de calorique employé à déplacer les molécules pesantes, moins il doit en rester de sensible. Ainsi plus les atomes sont lourds ou difficiles à ébranler, plus la chaleur spécifique devra être considérable. ”