Wilhelm Ostwald

“ Si l’énergie de volume manque, le système n’occupe pas d’espace ; il n’a, pour nous, aucune réalité et nous ne pourrions l’atteindre. Si le système n’a pas d’énergie de mouvement, il est sans masse. Une impulsion infiniment petite lui imprimerait une vitesse infiniment grande, et il se trouverait ainsi soustrait à notre connaissance. Enfin, si l’énergie de gravitation lui manque, il ne reste pas sur la Terre, et il échappera encore à nos sens. Ces trois modes de l’Énergie sont, on le voit, inséparables dans tout objet perceptible ”

“ L’expression loi-limite signifie que la loi s’applique d’autant mieux qu’on se rapproche davantage d’une certaine limite et que, à cette limite, la loi serait rigoureusement exacte. Nous savons par les mathématiques que les limites se trouvent d’ordinaire à l’infini, c’est-à-dire hors d’atteinte. Dans notre cas, il en est un peu autrement. Les gaz obéissent d’autant plus exactement à la loi simple que leur pression est plus faible, et, par suite, leur volume plus grand. Sous une pression infiniment petite, tous les gaz se comporteraient comme un gaz idéal. ”

“ LES LOIS DES GAZ ET LES CORPS DISSOUS La conception mécanique courante de la molécule ne se montre nulle part plus nettement que dans les questions qui se posent constamment à propos de la grandeur des molécules des solides et des liquides. Tant qu’on s’en tient au point de vue expérimental, à la loi de Gay-Lussac, concernant les volumes des gaz dans les combinaisons chimiques, il ne peut être question d’un poids moléculaire pour des corps non gazeux, puisque, pour ces corps, il n’existe pas de loi analogue. ”

“ C’est seulement vers 1885 qu’on a trouvé le moyen de déterminer d’une façon rationnelle des grandeurs moléculaires dans les liquides ; ce n’était d’ailleurs pas pour des liquides purs, mais pour des corps dissous. Van ’t Hoff découvrit que, dans les solutions étendues, les corps dissous suivent la loi des gaz. Tout gaz tend à remplir uniformément tout l’espace qui lui est offert et ne cesse de se mouvoir tant que cette répartition n’est pas uniforme ; de même tout corps dissous tend à se diffuser dans le dissolvant jusqu’à ce que la concentration soit la même partout. ”

“ L’importance de l’objection demeura jusqu’à Dubois-Reymond qui la reprit, il y a moins de trente ans ; il y vit un obstacle insurmontable à la conception mécanique de l’Univers. Il était tellement convaincu de la justesse de cette dernière théorie qu’il ne put conclure à son insuffisance, et qu’il crut devoir constater l’existence d’une barrière infranchissable à l’entendement humain. Cette attitude caractérise la domination à peu près indiscutée de la théorie mécanique de l’Univers, du moins parmi les professionnels des sciences expérimentales, au temps de la découverte de la loi de l’Énergie ”

“ Il faut reconnaître que l’hypothèse atomique s’est dans la suite très bien adaptée aux progrès de la science et que, outre la loi des poids équivalents, elle a pu d’une façon pratique rendre intuitives plusieurs autres lois d’expérience. D’ailleurs, il faut bien le dire, il n’y a guère de chimistes qui ne pensent ou n’expérimentent conformément à cette hypothèse, de sorte qu’on a quelque tendance à ne pas y découvrir de difficultés et de contradictions, et même, autant qu’on le peut, à les laisser à l’arrière-plan. ”

“ Il arrive encore souvent aujourd’hui que l’on considère la théorie du phlogistique comme un incompréhensible non-sens, bien que des voix autorisées se soient déjà élevées contre cette manière de voir, et aient montré la grande importance de cette théorie. L’idée parfois exprimée que le phlogistique est un prédécesseur de l’énergie va trop loin, et elle est à rejeter. Mais la théorie du phlogistique a pour la première fois éclairci la relation réciproque des notions si importantes d’oxydation et de réduction ; par elle, la science les a acquises d’une façon durable. ”

“ En nous plaçant à notre point de vue général, nous nous bornerons à dire le passage de masses électriques aux surfaces qui limitent les électrolytes, est expérimentalement lié à la mise en liberté de quantités de matières correspondantes. L’expérience ne nous apprend rien de la relation entre l’électricité et les électrolytes à l’intérieur de ces corps. Nous savons seulement qu’un conducteur électrolytique traversé par un courant se comporte extérieurement à tous égards comme un conducteur de première classe de même forme et de même conductibilité traversé par le même courant. ”

“ Bref, de quelque côté que nous nous tournions, nous rencontrons des phénomènes catalytiques.
La science n’a guère cherché à expliquer ces faits, si importants et si nombreux qu’ils soient. Nous sommes surpris qu’on n’ait jamais fait de recherches expérimentales pour trouver les lois de la catalyse, alors qu’on a étudié d’une façon très suivie des choses d’intérêt infiniment moindre. La science se tenait éloignée de la catalyse comme d’un lieu mal famé. De temps en temps, on réchauffait la vieille hypothèse mécaniste, et c’était tout. ”

“ Par exemple, l’oxygène étant seize fois plus dense que l’hydrogène, on devait conclure qu’un atome d’oxygène pèse seize fois plus qu’un atome d’hydrogène. Alors, un atome d’eau était formé de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène.
Tout cela allait très bien, mais les difficultés commencèrent pour la vapeur d’eau : un atome d’oxygène et deux atomes d’hydrogène ne peuvent donner plus d’un atome d’eau ; la vapeur d’eau devait alors occuper le même espace que l’oxygène qui entre dans sa composition. Mais elle occupe, en réalité, le volume de l’hydrogène, c’est-à-dire un volume double. ”

“ C’est précisément cette conception qu’on a mise en valeur un demi-siècle après la découverte de la loi de la conservation de l’Énergie. Sous l’influence des idées anciennes, on évite cependant autant que possible d’employer le mot « objet » en parlant des forces. La conservation de la Matière n’a pas de sens positif, puisque c’est seulement la masse et le poids qui se conservent et toutes les autres propriétés de la matière sont variables ; on la considère cependant comme si naturelle et intuitive qu’on proclame à l’ordinaire qu’elle est une nécessité pour notre esprit. ”

“ Pour faire voir l’adaptation facile de cette considération générale à chaque cas particulier, traçons le schéma énergétique du développement des premiers hommes sortis de l’état bestial. L’usage d’outils est le premier indice de civilisation dans l’essor de la race humaine. On définit, d’une manière satisfaisante, un outil comme un moyen d’amener intentionnellement l’Énergie brute existante à un certain état. En d’autres termes, l’outil est un transformateur d’Énergie ; sa perfection est d’autant plus grande qu’il permet d’obtenir une transformation plus complète. ”

“ Les erreurs des grands hommes, représentant le tribut qu’ils paient à la façon de penser de leur temps, se répandent et agissent beaucoup plus vite que leurs idées neuves et justes. Leurs erreurs ne vont pas, comme les idées nouvelles, à l’encontre de la manière de voir de l’époque, elles n’ont pas à lutter contre la force d’inertie, qui est toujours là pour s’opposer au progrès. Le conflit, qui s’était élevé entre eux à propos de la constitution des combinaisons, fut pour Liebig l’occasion d’attaquer Berzélius. ”

“ Au commencement du XIXe siècle, la chimie des sels constituait à peu près tout ce qu’on savait des phénomènes chimiques, et l’analyse, pour distinguer les divers éléments, s’adressait surtout aux réactions de leurs combinaisons salines. L’analyse par voie humide, à cause de sa rapidité plus grande et de ses ressources si variées, a détrôné l’analyse par voie sèche, qui avait son origine dans l’art de l’essayeur, et le premier fait général qui frappe le chimiste est que tout sel présente deux réactions caractéristiques, l’une pour l’acide, l’autre pour la base. ”

“ Si nous savons qu’en général un corps suspendu au-dessus de la surface de la terre peut fournir une quantité déterminée de travail en s’en rapprochant, la vue d’un corps soulevé nous donnera la notion directe d’énergie existante aussi bien que la vue d’un corps en mouvement. En se basant sur le concept de réalité approfondie et généralisée, on voit donc que la distinction entre l’Énergie actuelle et l’énergie potentielle n’est qu’une erreur aussi dangereuse qu’inadmissible. ”

“ Nulle part, dans ce qui précède, il n’est question de la relation des phénomènes psychiques avec l’Énergie.
J’ai déjà donné mon avis : la protothèse d’une énergie psychique serait un progrès fondamental pour la Psychologie générale. Ce qui le montre bien, c’est que l’antique problème de l’âme et du corps n’est plus qu’un problème apparent ; on s’en trouve ainsi débarrassé. Il n’y a aucun obstacle à la conception énergétique des phénomènes psychiques ; on a reconnu d’ailleurs que la soi-disant Matière n’est qu’une combinaison particulière d’énergies. ”

“ On connaissait, en mécanique rationnelle, un cas particulier du principe de la conservation de l’énergie, c’est le théorème des forces vives. Il nous apprend qu’en tout point de sa trajectoire, un corps céleste reprend la même vitesse lorsqu’il se retrouve à la même distance du corps attirant ; ce corps possède donc en ces points la même force vive ou énergie cinétique, quelle que soit la direction du mouvement et la position du point. ”

“ Ni la relation inattendue découverte par Ritter, ni les expériences intéressantes qui avaient amené sa découverte n’éveillèrent l’attention du monde savant. Il fallut pour cela que Volta trouvât sa pile, et donnât le moyen d’élever à volonté la tension d’une chaîne. Il est très amusant de lire le début de la description que Volta donne de sa grande invention : il dit avec insistance qu’il ne s’agit là que d’une chose tout à fait superflue. Il vient de développer, d’étayer sur des mesures toute la théorie des phénomènes galvaniques. ”

“ Si, par suite d’une circonstance quelconque, la valeur absolue d’une vitesse vient à être modifiée, la même modification doit exister aussi pour la réaction opposée, quand l’équilibre est réalisé. Notamment, si la température a une grande influence sur la vitesse de l’une des réactions, elle doit modifier dans le même sens la vitesse de l’autre réaction. L’influence de la température sur l’équilibre lui-même n’est généralement pas très grande, elle est tout au moins incomparablement plus faible que son influence sur la valeur de la vitesse des réactions. ”

“ Voilà pourquoi l’on dit qu’un corps homogène quelconque possède deux degrés de liberté, ou plus brièvement deux libertés.
On peut disposer encore de ces libertés autrement qu’en se donnant la pression, la température ou le volume, etc. On peut avoir à côté d’un liquide, sa vapeur, à côté d’un corps solide, le même corps fondu et liquide, etc. Gibbs appelle phases les diverses parties du système, où celui-ci présente des propriétés différentes, et, en particulier, une autre densité. Un système composé d’eau et de vapeur présente donc deux phases, une phase liquide et une phase gazeuse. ”

“ Chaque fois que l’on peut montrer que des chemins différents peuvent conduire au même système, on est en droit de conclure qu’il existe entre les différents chemins possibles certaines relations, sans quoi le système obtenu ne pourrait être indépendant du chemin suivi : ainsi l’existence des poids équivalents, ou poids de combinaison, est l’expression générale des relations en question. Le fait fondamental de Richter, la persistance de la neutralité, ne se rapporte naturellement qu’aux sels, et, par suite, il en est de même de sa conclusion. ”

“ Une hypothèse féconde doit faciliter la systématisation des observations déjà faites, et elle doit pousser à de nouvelles recherches, dont elle fait plus ou moins exactement prévoir les résultats à ce double point de vue, l’hypothèse de l’atome de carbone tétraédrique s’est montrée extrêmement féconde, et il est tout à fait naturel qu’elle soit actuellement regardée comme un des points bien établis de la science, et qu’elle soit entrée dans l’enseignement élémentaire de la chimie organique. ”

“ Nous l’appellerons la loi de la conservation des éléments : si des corps quelconques sont donnés et si l’on détermine la nature et la masse des éléments de ces corps, aucune réaction, quelle qu’elle soit, ne peut modifier la nature ni la masse de ces éléments. En d’autres termes, l’analyse élémentaire d’un système chimique donné conduit toujours au même résultat, quels que soient les phénomènes physiques ou chimiques qui se passent à l’intérieur du système. ”

“ La température n’a pas d’influence notable sur l’exactitude de la loi des gaz ; son influence n’a pas toujours le même sens, et nous ne nous en occuperons pas.
L’infini physique n’est pas absolument calqué sur l’infini mathématique. On peut pousser un calcul mathématique jusqu’à tel degré d’approximation que l’on désire, et, tant que l’on reste dans le fini, il persiste une erreur assignable ; si petite qu’elle soit, cette erreur est toujours de grandeur finie. ”

“ Car, à la question de savoir si d’une substance quelconque est tirée une autre substance, il faut d’abord répondre en employant la première définition, mais on ne peut pas donner de réponse nette sans fixer la différence entre le concept de substance pure et celui de solution. Ici, comme partout dans l’histoire de la science, on retrouve cette vérité d’expérience : on n’arrive qu’en dernier à ce qu’il y a de plus simple. ”

“ Il était réservé à Johann-Wilhelm Ritter (1776-1810) de faire cette découverte fondamentale, que la série des tensions des métaux, si ingénieusement établie par Volta, n’était pas différente de la série d’oxydation de ces métaux : à l’extrémité positive, se trouvent les métaux qui s’oxydent avec le plus de facilité, à l’extrémité négative, les métaux nobles, et, dans l’intervalle les autres sont rangés exactement dans l’ordre où ils se précipitent respectivement de leurs solutions. Le nom de Ritter est peu connu, bien qu’il mérite d’être cité parmi les premiers en électrochimie. ”

“ Le caractère si net de symétrie binaire de l’Énergie magnétique et électrique ne se retrouve pas le moins du monde dans la chaleur qui est représentée par un simple nombre, une fois l’unité choisie. L’Énergie cinétique est une grandeur dirigée dans l’espace tandis que l’énergie de volume se trouve mise en jeu en tout point et en toute direction où se produit une variation de volume. Comme le concept d’Énergie n’est défini par aucune relation d’espace ni de temps, on peut établir celle qui sera nécessaire dans tel ou tel cas particulier ”

“ C’est ainsi que le concept d’élément évolua de plus en plus de la propriété abstraite vers la matière concrète. On dit généralement que dans un ouvrage qui fut très lu et qui eut beaucoup d’influence, Chymista scepticus, Robert Boyle (1627-1691) a exprimé et mis en valeur le principe suivant : il ne faut pas regarder les éléments comme des propriétés, mais comme des corps, et les éléments sont les corps que l’on ne peut décomposer, et qui, par leurs combinaisons, donnent les autres corps. ”

“ La théorie des réactions intermédiaires ne pourrait-elle pas devenir, en se développant, une théorie générale de la catalyse ? Il est vraisemblable que non. Dans certains cas particuliers au moins, les produits intermédiaires qu’on a imaginés ne peuvent jouer le rôle qu’on leur avait attribué, car, en les ajoutant au système des corps en réaction à la place du catalyseur habituel, l’effet attendu ne se produit plus. Dans d’autres cas, par exemple dans le cas classique de l’inversion du sucre de canne par les acides étendus, on ne sait pas quel pourrait être le produit intermédiaire. ”