Physique classique

“ Nous verrons plus loin, en parlant des hypothèses de la physique contemporaine, que ce n’est pas seulement la chimie qui a adopté l’atome comme base, mais aussi la physique, et que cette hypothèse géniale a porté autant de fruits dans l’une de ces sciences que dans l’autre, et que c’est même le pont qui les relie l’une à l’autre. ”

“ Alors serait fondée la mécanique moléculaire, qui comprendrait dans son ensemble non-seulement les phénomènes chimiques, mais tous les phénomènes naturels dont nous avons parlé tour à tour, ceux de la gravité comme ceux de la chaleur, ceux de l’électricité comme ceux de la lumière : une dynamique universelle embrasserait l’astronomie, la physique et la chimie. ”

“ La physique est devenue la physico-chimie, la science de la nature inorganique tout entière, quand on a entrevu la possibilité de tout y expliquer par les lois fondamentales de la mécanique, c’est-à-dire quand on a cru découvrir, comme fait inorganique élémentaire, la réaction égale et contraire à l’action, la conservation de l’énergie, la réduction de toutes les forces en formes du mouvement, l’équivalent mécanique de la chaleur, de l’électricité, de la lumière, etc. ”

“ Ce dernier me donna la physique pour une science déjà parvenue à un haut degré de développement et presque arrivée à complète maturité. Le principe de la conservation de l’énergie en ayant été en quelque sorte le couronnement, la physique ne pouvait tarder à recevoir sa forme définitive. ”

“ C’est Newton et la découverte de la loi de gravitation qui ont produit cette révolution. À la troisième et à la quatrième science appartient la méthode expérimentale dans sa perfection. Les corps inorganiques sont tels qu’on peut y porter une modification sans qu’il arrive ce qui arrive aux corps organisés, à savoir, une participation du tout à la modification faite dans une partie. Aussi la physique et la chimie ont-elles dû à l’expérimentation les magnifiques résultats qui les glorifient. ”

“ La force attractive disparoît entre les corps d’une grandeur peu considérable : elle reparoît dans leurs élémens, sous une infinité de formes différentes. La solidité des corps, leur cristallisation, la réfraction de la lumière, l’élévation et l’abaissement des fluides dans les tubes capillaires, et généralement toutes les combinaisons chimiques, sont les résultats de forces attractives dont la connoissance est un des principaux objets de la physique. ”

“ N'est-ce pas en cherchant dans toutes choses un élément mathématiquement mesurable, en supposant qu'il y a partout de la figure et du mouvement, que l'on a renouvelé la physique et créé notamment la théorie mécanique de la chaleur et de la lumière ? ”

“ Or le résultat peut-être le plus général des recherches de la physique, depuis deux siècles, c'est que toutes les causes physiques sont des causes de mouvement ou d'équilibre, homogènes à la pesanteur, au point de vue mécanique, et dont l'action, par cela même, est toujours comparable à celle d'un poids. ”

“ Enfin, après avoir décomposé les corps et détaché d’eux les idées que nous en avons, pour fonder, sur chacune de ces idées abstraites, des sciences différentes, revenant sur nos pas, nous avons refait peu à peu le monde physique en rendant aux corps les propriétés qui les composent réellement : nous leur restituons, par exemple, l’impénétrabilité et le mouvement et nous avons la mécanique ; puis, examinant à la fois les distances et les mouvements des corps célestes, nous fondons l’astronomie, qui est l’application la plus sublime de la géométrie et de la mécanique réunies. ”

“ L’atome et le mouvement, voilà l’univers ! Sur cette base, le mathématicien pourra établir ses calculs. En appliquant ses équations à un milieu composé d’atomes uniformes, en cherchant tous les mouvemens qui peuvent se produire et toutes les combinaisons qui peuvent naître de ces mouvemens, il retrouvera les phénomènes connus de la physique, les lois de la circulation planétaire, celles de la propagation du son, celles des ondulations lumineuses. ”

“ Dans les sciences d’observation, la mécanique, la physique, la chimie nous font connaître les propriétés qui distinguent les corps purement matériels : par exemple, le mouvement, la vitesse, le choc, la dureté, le poids, l’étendue, la chaleur, la couleur, la composition élémentaire, les réactions mutuelles. Là point de vie, point de reproduction, point de spontanéité, point d’organisation, point de mouvement volontaire. ”

“ Mais les théories dont ils font usage, comme les instruments qu’ils emploient, sont du domaine de la Physique ; en acceptant, avec les instruments, les théories sans lesquelles leurs indications seraient dénuées de sens, c’est au physicien que le chimiste et le physiologiste donnent leur confiance, c’est le physicien qu’ils supposent infaillible. ”

“ Et dans la physique, qui ne sait que les théories n’ont aucune valeur objective ? Au commencement du siècle, à la suite des travaux de Laplace sur la mécanique céleste, l’on avait espéré donner une explication mécanique complète des phénomènes calorifiques, lumineux, électriques. ”

“ La mécanique dont nous venons de parler est la mécanique pure, considérée en elle-même. Si nous appliquons maintenant cette science à la physique, la justesse des observations qui précèdent apparaîtra plus nettement encore.
En effet, pour expliquer mécaniquement les phénomènes physiques, on admet qu’ils sont liés aux mouvements de molécules que nous ne voyons pas. ”

“ Entre ces atomes, ces molécules, ces corps, ont lieu les échanges de mouvement qui constituent pour nous la chaleur, la lumière, l’électricité. la gravité, l’affinité chimique. Ces échanges dépendent des masses et des vitesses qui sont en jeu. La conception de l’univers physique est tout entière dans ces données. Jusqu’ici nous ne savons atteindre qu’un très petit nombre des faits que cette formule renferme, parce que nous ne connaissons la plupart du temps ni les valeurs absolues, ni les valeurs relatives des masses et des vitesses qui règlent la communication des mouvemens. ”

“ La physique nous livre un grand nombre de ses principes propres à expliquer les mouvements de la machine humaine, et les lois qui régissent les solides et les liquides, celles de la densité, de la pesanteur, de la température, servent à rendre compte des phénomènes principaux des
fonctions organiques. ”

“ Avec la force, l'espace et le temps, la physique contemporaine a créé tous les chapitres de l'astronomie et de la mécanique, c'est-à-dire tout ce qui a trait à la matière pondérable.
En étudiant la chaleur, l'électricité, l'optique, la physique expérimentale a constaté des phénomènes spéciaux qui ont forcé d'admettre l'existence d'un corps autre que la matière pondérable : l'éther. ”

“ Posons, dès maintenant, une définition de la théorie physique ; cette définition, la suite de cet écrit l’élucidera et en développera tout le contenu :
Une théorie physique n’est pas une explication. ”

“ Les constantes universelles, comme la constante de la gravitation, la vitesse de la lumière, la masse et la charge des électrons et des protons qui sont bien les signes les plus manifestes du monde réel, conservent leur signification dans la conception nouvelle de l’univers. ”

“ Pour légitimer notre proposition, nous avons besoin d'invoquer l'appui des sciences humaines.
La lumière, le calorique et l'électricité, voilà les trois agents que la physique regarde comme des puissances essentiellement diffërentes de tous les corps connus. ”

“ Le physicien qui exécute une expérience ou en rend compte reconnaît implicitement l’exactitude de tout un ensemble de théories. Admettons ce principe et voyons quelles conséquences on en peut déduire lorsqu’on cherche à apprécier le rôle et la portée logique d’une expérience de Physique. ”

“ Mais ce travail mécanique mesure l'énergie actuelle qui s'est manifestée, énergie qui était à l'état potentiel dans le corps en mouvement. A cause de l'égalité que nous venons d'indiquer, on voit que l'énergie potentielle d'un corps en mouvement est mesurée par la moitié de sa force vive. ”

“ Par exemple, un professeur qui a posé l’ensemble des hypothèses sur lesquelles reposent la Mécanique générale et la Mécanique céleste, qui en a déduit un certain nombre de chapitres de ces deux sciences, n’attendra pas d’avoir traité la Thermodynamique, l’Optique, la théorie de l’électricité et du magnétisme, pour comparer ses théorèmes à diverses lois expérimentales. ”

“ Ce que les modernes entendent par physique est au contraire une science qui commence par l’investigation des faits particuliers, et qui se propose, comme but suprême, de tirer de leur comparaison des lois de plus en plus générales, des formules de plus en plus compréhensives. ”

“ Venons-en maintenant à l’énergie de la matière ; nous pouvons également parvenir à en déterminer la valeur absolue. Mais l’énergie d’un corps au repos n’est pas nulle, comme on pourrait le conjecturer, elle est égale au produit de la masse du corps par le carré de la vitesse de la lumière. ”

“ Cette analyse décompose successivement tous les phénomènes complexes en des phénomènes de plus en plus simples jusqu’à leur réduction à deux seules conditions élémentaires, si c’est possible. En effet, la science expérimentale ne considère dans un phénomène que les seules conditions définies qui sont nécessaires à sa production. Le physicien cherche à se représenter ces conditions en quelque sorte idéalement dans la mécanique et dans la physique mathématique. ”

“ Suivez-moi donc, reprit M. Q***, et remarquez d'abord (ce point est important) que non-seulement la physique des anciens avait une tout autre circonscription que la nôtre, mais que, même en ce que ces deux sciences ont de commun, les anciens et les modernes ne jugent ni ne procèdent de la même manière. Pour nous, la physique est, avant tout, la science des phénomènes naturels ; ces phénomènes, bien observés, sont le point de départ de toutes les explications, de toutes les lois imaginées par les physiciens ”

“ Pour la physique inorganique, nous voyons d'abord, en nous conformant toujours à l'ordre de généralité et de dépendance des phénomènes, qu'elle doit être partagée en deux sections distinctes, suivant qu'elle considère les phénomènes généraux de l'univers, ou, en particulier, ceux que présentent les corps terrestres. D'où la physique céleste, ou l'astronomie, soit géométrique, soit mécanique ”

“ La physique nous révèle la matière comme une chose essentiellement active, une force dont le type nous est offert dans celle que nous exerçons sur le monde extérieur ; la chimie nous fait entrevoir dans la matière des puissances d’un autre ordre, intimes, c’est-à-dire sans relation directe avec nos sens, capables de se développer et d’agir sous l’influence des forces physiques, pour constituer des corps nouveaux en conférant une unité nouvelle à des unités élémentaires. ”

“ De même que les lois de sens commun sont fondées sur l’observation des faits par les moyens naturels à l’homme, les lois de la Physique sont fondées sur les résultats des expériences de Physique. Il va sans dire que les différences profondes qui séparent la constatation non scientifique d’un fait du résultat d’une expérience de Physique sépareront également les lois de sens commun des lois de la Physique ”

“ Il est certain que la physique moderne s’est faite en examinant les phénomènes eux-mêmes indépendamment de leurs causes supposées, en les soumettant à des mesures exactes au moyen d’instrumens de précision. ”

“ Ces mouvements, dont la mécanique peut apprécier l'intensité et le sens, sont également sensibles dans les minéraux et dans les êtres vivants.
Ils s'accomplissent suivant les lois générales de la physique. Ainsi tous les corps, animés ou inanimés, suivent
les lois de l'attraction universelle, de la conservation de l'énergie, de la transformation des forces, de l'équilibre de température, etc. ”

“ La Physique et la Chimie, qui contractent de plus en plus des rapports intimes, sont cultivées avec une telle émulation dans une grande partie de l’Europe, que l’on voit les découvertes jaillir de toutes parts et se succéder rapidement ”

“ Pour la physique moderne, telle que nous l'avons définie dans le troisième chapitre, l'étude scientifique de l'univers purement matériel se réduit théoriquement à la solution d'un vaste problème de mécanique rationnelle. ”

“ Produire un phénomène physique dans des conditions telles qu’on puisse l’observer exactement et minutieusement, au moyen d’instruments appropriés, n’est-ce pas l’opération que tout le monde désigne par ces mots : Faire une expérience de Physique ? ”

“ Comprendre un phénomène physique, c’est donc, pour les physiciens de l’École anglaise, composer un modèle qui imite ce phénomène ; dès lors, comprendre la nature des choses matérielles, ce sera imaginer un mécanisme dont le jeu représentera, simulera, les propriétés des corps ; l’École anglaise est acquise entièrement aux explications purement mécaniques des phénomènes physiques.
La théorie purement abstraite que Newton a prônée, que nous avons longuement étudiée, paraîtra bien peu intelligible aux adeptes de cette École. ”