Version classiqueVersion mobile
OpenEdition Books

L’École normale de l’an III. Vol. 3, Leçons de physique, de chimie, d’histoire naturelle

 | 
Étienne Guyon

Leçons de physique d'Haüy

Deuxième débat

16 pluviôse/4 février

Texte intégral

1Le Professeur. Avant de commencer cette conférence, je vais reprendre une des difficultés proposées dans la précédente, et à laquelle j’ai cru devoir ajourner la réponse. L’objet de cette difficulté était le principe établi dans une des dernières séances, savoir que les poids sont proportionnels aux densités.

2Le citoyen qui a fait la difficulté objecte qu’elle tient à l’homogénéité de la matière qui n’est pas démontrée. Je vais essayer de faire voir, qu’en supposant même que, dans l’état actuel de nos connaissances, il ne soit pas possible de résoudre entièrement la difficulté, il est du moins facile de l’écarter.

3J’observerai d’abord qu’on entend en mécanique, par masses égales, deux quantités de matière qui, en les supposant animées de vitesses égales et contraires, se font équilibre. Cette notion de l’égalité des masses renferme tout ce qui est nécessaire à la mécanique ; il en résulte que, dans la supposition où toutes les molécules des corps seraient parfaitement semblables, les deux masses que nous venons de définir égales renfermeraient le même nombre de molécules ; mais cette manière d’envisager l’égalité des masses n’est qu’une hypothèse propre à faciliter la conception des objets, et au fond elle est indifférente à la mécanique.

4Maintenant, si l’on part de la définition que nous venons de donner de l’égalité des masses, il n’est pas douteux que les masses de même poids ne soient aussi égales entre elles : par exemple, deux poids qui se font équilibre aux deux extrémités du levier d’une balance ne sont autre chose que deux masses qui agissent l’une sur l’autre avec des vitesses égales et contraires, et dont l’action se transmet de l’une à l’autre, au moyen du levier de la balance, d’où il suit que ces masses sont aussi égales.

5Il reste donc à faire voir que la pesanteur imprime à chaque instant, une vitesse égale à tous les corps ; or, c’est ce qui est suffisamment prouvé par la chute des corps dans le vide, et mieux encore par les expériences du pendule, qui donnent cette égalité de vitesse avec une grande précision.

  • 1 Haüy admet cette restriction ; il est moins affirmatif que lors du premier débat, mais cette conce (...)

6Quant à la proportionnalité des poids et des densités, il faut l’avouer, elle est fondée sur l’homogénéité de la matière, qui n’est pas prouvée1. Car à prendre les choses à la rigueur, nous ne sommes pas sûrs que, dans le cas où les molécules ne seraient pas similaires, deux masses de même volume, dans lesquelles ces molécules se trouveraient également rapprochées, fussent égales, et par conséquent, qu’elles fussent également pesantes. Mais on a adopté encore ici la manière la plus simple de concevoir et de présenter les phénomènes, en sorte qu’aujourd’hui c’est un langage reçu parmi tous les physiciens que les poids sont proportionnels aux densités.

  • 2 Malgré la restriction signalée, Haüy postule donc l’homogénéité de la matière, qui est la manière (...)

7La vérité est que nous ne connaissons dans les corps, que ce que nous apprennent les faits soumis à nos observations. Tous nos résultats sont fondés sur des rapports, entre des quantités telles qu’elles se présentent à nous, plutôt que sur les notions de ces quantités considérées en elles-mêmes : tout ce qui est au-delà tient à l’essence de la matière, et à la métaphysique des corps, que nous avons exclue dès le commencement de notre cours, comme étant étrangère à la saine physique. Et pourquoi perdre à tourner autour de toutes ces questions de métaphysique un temps précieux qui serait bien mieux employé à avancer et à faire de nouveaux pas dans la science ? Vous voyez, citoyens, par les détails dans lesquels je viens d’entrer, que cette question demandait bien qu’on y songeât un peu, et qu’elle méritait les honneurs de l’ajournement2.

  • 3 Question volontairement pernicieuse ? C’est sur ce problème que s’appuyait Romé de l’Isle pour dén (...)

8Debrune. Le citoyen professeur nous a très bien exposé les lois de la structure des cristaux ; mais il me reste, à cet égard, une difficulté : je désirerais savoir si tous les corps sont susceptibles d’être réduits en petits polyèdres réguliers, par la division mécanique, ou si cette propriété est seulement particulière à certains corps3.

  • 4 Voir supra, note 39, troisième leçon.

9Le Professeur. Il faut d’abord distinguer, parmi les corps de la nature, ceux qui sont en masses informes, d’avec ceux qui se présentent à l’état de cristallisation proprement dite. Les premiers ne sont pas susceptibles d’être divisés mécaniquement en petits solides réguliers, à moins qu’ils ne soient des fragments de cristaux, ou qu’ils n’aient un tissu sensiblement lamelleux. Quant aux véritables cristaux, j’ai observé qu’ils ne se prêtaient pas tous également à la division mécanique, quoiqu’il y en ait un beaucoup plus grand nombre qui en soient susceptibles, qu’on ne l’aurait pensé d’abord. Ainsi les métaux purs, tels que l’or et l’argent natifs, se refusent à toutes les tentatives que l’on pourrait faire pour saisir les joints naturels de leurs lames composantes. Mais le quartz, le diamant et une partie des pierres gemmes, peuvent être divisées par une opération semblable à celle qui porte le nom de clivage chez les lapidaires, qui ne l’emploient que pour fendre un de ces corps en deux, au lieu que le naturaliste en suit le résultat dans toutes les directions possibles, pour parvenir à connaître la figure des molécules intégrantes. À l’égard des cristaux non divisibles, j’ai ajouté que les stries dont leur surface était souvent sillonnée, et même l’analogie avec d’autres formes dont la structure était donnée immédiatement par l’observation, pouvait conduire à déterminer, au moins avec beaucoup de vraisemblance, la figure des molécules que la nature emploie à leur formation4.

  • 5 C’est une théorie courante à l’époque, mais hypothétique.

10Debrune. Comme il est constant que les différents états des corps, leur solidité et leur fluidité ne leur conviennent pas d’une manière permanente, mais ne sont que des états passagers qui tiennent à leur combinaison avec d’autres substances, je désirerais savoir si la raison d’analogie, qui vient de vous être citée, pourrait être employée pour des corps, tels que la base de l’oxygène et les bases d’autres fluides qui sont de nature à pouvoir être fixés dans certains cas par la soustraction du calorique5.

  • 6 Définition claire de la manière dont Haüy se représente la structure.

11Le Professeur. Citoyens, la théorie n’a encore été appliquée qu’aux corps naturels, considérés comme des assemblages de molécules intégrantes. Ces molécules peuvent être définies, les plus petites parties d’un tout qui soient de la même nature que ce tout. Elles sont composées ultérieurement de molécules élémentaires de différentes natures. Par exemple, la molécule intégrante du carbonate calcaire, telle que la donne la division mécanique, est un petit rhomboïde, semblable à celui qui est connu sous le nom de spath d’Islande. Mais les molécules élémentaires sont, d’une part, des molécules d’acide carbonique, et de l’autre, des molécules de chaux ; et l’acide est composé à son tour de carbone et d’oxygène6.

  • 7 Newton leur attribue des formes.
  • 8 La démonstration est élégante.

12Nous n’avons pas poussé nos recherches jusqu’à la connaissance des formes qui appartiennent à ces molécules élémentaires7. Les données nous manquent encore pour parvenir à cette connaissance. Seulement nous avons fait une tentative qui a quelque rapport avec l’objet dont il s’agit ici. On sait que les principes composants du sulfure de fer, ou de la pyrite ferrugineuse, sont le soufre et le fer, que l’on regarde en chimie comme deux corps simples. Or, nous connaissons la figure des molécules du soufre, qui est un octaèdre d’une espèce particulière. D’une autre part, les molécules du fer sont des cubes. Enfin celles de la pyrite ont aussi la forme cubique. Il faut donc qu’un certain nombre de molécules cubiques, plus des molécules octaèdres, semblables à celles du soufre, puissent s’arranger, de manière qu’il résulte un cube de leur ensemble. Or la chose est possible géométriquement. Mais, je le répète, ce n’est encore qu’un premier essai, qui est très éloigné du but auquel conduiraient les résultats dont vous parlez8.

13Normand. Citoyen, en nous parlant de la division du spath calcaire, vous avez dit que les parties qui environnaient le noyau étaient divisibles en petits rhomboïdes semblables à ce noyau. Cependant la première fracture ne présente pas un rhomboïde, mais un segment d’une forme toute différente. Comment ce segment peut-il être uniquement composé de petits rhomboïdes ?

  • 9 Haüy répond avec le langage de la théorie.

14Le Professeur. Citoyen, pour répondre à cette question, je vous rappellerai un des résultats que j’ai exposé dans une de mes dernières séances, et qui a rapport au dodécaèdre à plans rhombes, que nous avons construit à l’aide d’une superposition de lames, dont chacune était un assemblage de cubes (voir fig. 10, p. 207). Si l’on divisait mécaniquement un dodécaèdre qui eût cette structure, chacune des premières coupes faites sur les angles solides composés de quatre plans détacherait une pyramide quadrangulaire, dont la base serait parallèle à la face correspondante du noyau cubique. Vous avez vu que cette pyramide serait uniquement composée de cubes, quoique sa forme soit très différente de celle de ce solide. La difficulté de la concevoir comme un assemblage de cubes provient de ce que ses faces, considérées sur un cristal naturel, paraissaient former des plans continus ; au lieu que dans la réalité, ces plans ne sont autre chose que la somme des arêtes d’une suite de lames posées les unes au-dessus des autres, ainsi que l’exige la loi du décroissement. La même chose a lieu par rapport au segment du prisme hexaèdre de spath calcaire, avec cette différence qu’ici le décroissement se fait parallèlement aux diagonales. Il en résulte que les faces extérieures de ce segment sont hérissées d’une multitude de points rhomboïdes, toutes de niveau entre elles, et qui à cause de l’extrême petitesse de ces rhomboïdes, se présentent comme des plans continus ; en sorte que l’œil suppose remplis tous les petits interstices qui naissent de cet assortiment. Rétablissez ces vides par la pensée, et le segment ne sera plus qu’un groupe de rhomboïdes9.

15Moline. Citoyen, je vous prie d’éclaircir un doute qui, dans mon esprit, tient à des idées intéressantes. Vous nous avez dit que chaque variété de cristallisation originaire d’une certaine forme primitive avait elle-même une forme déterminée. Je désirerais savoir si la diversité des lieux dans lesquels s’opère la cristallisation d’une même variété n’influe pas sur sa forme, de manière à y produire quelque altération.

  • 10 Haüy semble répondre à côté de la question : la forme de la molécule intégrante est toujours const (...)

16Le Professeur. Citoyen, l’observation fait voir que tous les cristaux qui appartiennent à une même variété ont des angles constants, de quelque endroit que vienne cette variété. Par exemple, tous les cristaux calcaires qui ont la forme de celui qu’on a nommé si improprement dent de cochon ont l’angle obtus de leurs faces très sensiblement égal à celui des faces du noyau, qui est toujours de 101 degrés 32 minutes 13 secondes (voir fig. 1c, p. 201). La différence des lieux n’en apporte aucune dans la mesure de cet angle. La nature travaille de la même manière dans toutes les cavités où elle produit chaque variété, parce que son opération où il y a une loi, il y a uniformité dans les résultats de cette loi10.

Notes

1 Haüy admet cette restriction ; il est moins affirmatif que lors du premier débat, mais cette concession est de pure forme.

2 Malgré la restriction signalée, Haüy postule donc l’homogénéité de la matière, qui est la manière la plus simple de la concevoir. Haüy recherchera toujours cette simplicité – marque du Créateur : elle permet d’éliminer toute autre considération métaphysique.

3 Question volontairement pernicieuse ? C’est sur ce problème que s’appuyait Romé de l’Isle pour dénoncer avec vigueur le « cristalloclaste » Haüy.

4 Voir supra, note 39, troisième leçon.

5 C’est une théorie courante à l’époque, mais hypothétique.

6 Définition claire de la manière dont Haüy se représente la structure.

7 Newton leur attribue des formes.

8 La démonstration est élégante.

9 Haüy répond avec le langage de la théorie.

10 Haüy semble répondre à côté de la question : la forme de la molécule intégrante est toujours constante. Les formes que présentent les cristaux en divers gisements peuvent différer en fonction des conditions de cristallisation, mais résultent toujours de l’assemblage tridimensionnel des molécules intégrantes, selon la propre théorie d’Haüy.

© Éditions Rue d’Ulm, 2006

Conditions d’utilisation : http://www.openedition.org/6540