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Matière à penser

 | 
Bernadette Bensaude-Vincent

Deuxième partie : L’histoire et ses clichés

Newton et la chimie française du xviiie siècle

Texte intégral

1Ce chapitre reprend en traduction – actualisée en fonction des publications récentes – une conférence prononcée en septembre 1998 au workshop Newton’s Legacy organisé par la Sloan Foundation à Pines Lodge (Minnesota).

2L’interprétation de la chimie française du xviiie siècle est particulièrement délicate du fait d’un certain nombre d’obstacles persistants. Le premier est l’effet de la révolution lavoisienne qui a accrédité l’idée qu’avant Lavoisier la chimie végétait sous le joug des doctrines alchimiques dans l’attente du sauveur qui allait la libérer. Il suffit néanmoins de lire quelques ouvrages antérieurs à Lavoisier pour comprendre à quel point cette vision est erronée.

  • 1 Duhem Pierre, Le Mixte et la combinaison chimique, Paris, Fayard, « Corpus », 1985, p. 17-45.

3Un deuxième obstacle, plus compliqué à lever à cause de la difficulté d’embrasser la variété des cultures de la chimie au xviiie siècle, provient de l’attention prévalente aux doctrines en histoire des sciences. En particulier, quand Pierre Duhem a décrit les traditions chimiques du xviiie siècle et sommairement organisé le paysage en distinguant deux écoles1 : l’école corpusculaire qui fut d’abord cartésienne, puis newtonienne et l’école dite empiriste. Dans la première, la clé de l’explication des comportements et réactions chimiques se situe dans les particules ultimes de matière. Que l’on invoque la forme des corpuscules ou leur attraction mutuelle, on explique le visible par des entités invisibles, inaccessibles à l’expérience. La deuxième école de pensée dite « empiriste », Duhem la caractérise de manière purement négative par son rejet de tout système ou raisonnement a priori. Elle est principalement incarnée par Guillaume-François Rouelle, démonstrateur de chimie au Jardin du Roy de 1742 à 1764. Dans cette tradition, on explique les comportements chimiques par référence à des éléments-principes, hérités des chymistes du xviie siècle et par-delà, des doctrines antiques d’Empédocle et d’Aristote. Un petit nombre de principes – invisibles mais bien individualisés – sont ainsi responsables des propriétés des « mixtes ». S’ils demeurent inaccessibles aux sens, ils peuvent être connus par leurs effets sur les composés sensibles, ou plus exactement par les effets de leur circulation d’un mixte à l’autre.

  • 2 Venel Gabriel-François, « Chymie », in Diderot D., D’Alembert J., Encyclopédie ou Dictionnaire rai (...)
  • 3 Sur la chimie chez Diderot voir Pépin François, Philosophie expérimentale et chimie chez Diderot, (...)
  • 4 Gillispie Charles C., « The Encyclopédie and the Jacobin Philosophy of Science : A study in Ideas (...)

4Dans cette perspective, on devrait pouvoir repérer deux styles de chimie bien distincts et rivaux à l’époque des Lumières en France. On les note, en effet, dans un texte important et souvent cité, l’article « chymie » de l’Encyclopédie de Diderot rédigé en 1753 par le chimiste médecin de Montpellier, Gabriel-François Venel2. Ce texte très polémique se présente comme un réquisitoire contre l’emprise de la mécanique cartésienne aussi bien que newtonienne – sur la chimie. Il développe un long plaidoyer pour une chimie autonome, indépendante de la tutelle mécaniste, fondée sur des « concepts-maison » empruntés aux œuvres de Joachim Beccher et Ernst-Georg Stahl. Ainsi semblent se dresser face à face deux modèles de science en compétition dans la philosophie de la nature : une science spéculative inspirée de Newton et une science empiriste inspirée de Stahl. Venel fait un portrait héroïque du chimiste artiste, habile expérimentateur, qui acquiert son savoir au prix d’un dur et coûteux labeur. Ce contraste entre savoir spéculatif et savoir acquis dans l’expérience qui fait écho au texte contemporain de Diderot, Discours sur l’Interprétation de la nature, conforte indéniablement la distinction proposée par Duhem entre deux écoles de pensée rivales3. De plus, l’existence d’un mouvement anti-newtonien dans le milieu des encyclopédistes est attestée par des historiens des sciences comme Charles Gillispie et Jean-Claude Guédon4.

  • 5 Cet article apparaît déjà comme une singularité notable au sein de l’œuvre de Venel. Sur le décala (...)
  • 6 Metzger Hélène, Les Doctrines chimiques en France du début du xviie à la fin du xviiie siècle, cha (...)
  • 7 Metzger Hélène, Newton, Stahl, Boerhaave et la doctrine chimique, Paris, Albert Blanchard, 1974.

5Mais le célèbre article de Venel donne-t-il une image fidèle de la chimie au milieu du xviiie siècle en France ? L’Encyclopédie est un témoin important certes, et même incontournable, mais c’est une vitrine qui est ouvertement partiale et ne livre pas forcément un tableau d’ensemble5. Déjà Hélène Metzger, qui a minutieusement étudié les traités français de chimie des xviie et xviiie siècles relevait une plus grande variété de doctrines : la tradition alchimiste centrée sur les métaux, la tradition iatrochimique issue de Paracelse, à laquelle elle rattache Van Helmont ; les doctrines mécaniques qu’elle démultiplie ; et enfin « la chimie expérimentale ». Bien que cette dénomination rappelle l’école empiriste de Duhem, Metzger invite à adopter une autre perspective : « au lieu de chercher quelle est la métaphysique de la matière qui est à la base de la doctrine chimique, il faut pénétrer dans le laboratoire et voir les faits aux prises avec la théorie6 ». Malheureusement son attention aux pratiques de laboratoire fut limitée par le type de sources étudiées. Dans son deuxième grand ouvrage, Metzger s’en tient à une histoire des doctrines et elle partage la chimie du xviiie siècle entre trois grands auteurs : Newton, Stahl et Boerhaave7. Qu’on distingue deux ou trois courants, la chimie reste dominée par l’histoire des doctrines de la matière.

  • 8 Holmes Frederic L., Eighteenth-Century Chemistry as an Investigative Enterprise, Berkeley, Office (...)
  • 9 Kim Mi Gyung, Affinity, that Elusive Dream, A Genealogy of the Chemical Revolution, The MIT Press, (...)

6En revanche, Frederic Lawrence Holmes a proposé dans les années 1980 une nouvelle perspective dans Eighteenth-century as an investigative enterprise, en prenant au sérieux la dimension expérimentale de la chimie et sa vocation utilitaire8. Holmes minimise le rôle de Newton comme celui de Stahl en insistant sur l’originalité de l’approche chimique de la matière et l’élaboration de théories et de concepts propres comme celui de sel moyen. Depuis lors, d’autres historiens ont aussi mis l’accent sur les pratiques expérimentales voire artisanales des chimistes du xviiie siècle et tenté de reconstruire un nouveau récit de la chimie des Lumières9.

7C’est dans cette perspective qu’il convient, me semble-t-il, de revisiter la question de l’influence du newtonianisme sur la chimie française du xviiie siècle. Alors que Holmes abordait la chimie à partir des sources de l’Académie royale des sciences de Paris, je propose d’approcher la question dans un contexte moins académique, celui des cours publics de chimie qui abondent dans la France du siècle des Lumières. Bien que les chimistes professeurs semblent, à première vue, moins porteurs d’innovations théoriques ou expérimentales majeures que les illustres chimistes qui orientèrent les programmes de recherche de l’Académie royale, tels que Wilhelm Homberg et Étienne-François Geoffroy au début du siècle, ou Berthollet et Lavoisier à la fin du siècle, leur importance n’est pas négligeable. Ce sont eux qui façonnent la doctrine comme le corpus des connaissances chimiques dans leur enseignement, eux qui dessinent l’identité de la chimie dans la culture et la société.

  • 10 Metzger Hélène, Newton, Stahl, Boerhaave et la doctrine chimique, op. cit., 1974, p. 19-20. Metzge (...)

8Quant à l’héritage newtonien, je propose de l’aborder en reprenant le plan proposé par Hélène Metzger dans Newton, Stahl et Boerhaave. Elle distingue trois aspects du programme newtonien10 ; 1) l’attraction entre corpuscules de matière ; 2) la méthodologie bien connue prêtée à Newton par ses partisans français : à savoir le rejet des hypothèses et l’attention aux faits expérimentaux ; 3) enfin une approche de la quantité de matière fondée sur les poids plutôt que sur les volumes comme cela semblait plus naturel dans la conception cartésienne où l’essence de la matière est l’étendue.

Existe-t-il une chimie newtonienne ?

  • 11 Duhem Pierre, Le Mixte, op. cit., p. 31.
  • 12 Thackray Arnold, Atoms and Powers : An Essay on Newtonian Matter-Theory and the Development of Che (...)
  • 13 Crosland Maurice, « The Development of Chemistry in the Eighteenth-century », in Studies on Voltai (...)

9On admet généralement que le newtonianisme triomphe en France vers le milieu du xviiie siècle, et l’on ne manque pas de rappeler l’énergique campagne menée par Voltaire avec la publication des Éléments de la philosophie de Newton (1738) ainsi que la traduction française des Principia par Émilie du Châtelet (1759). Cela est sans doute justifié aussi longtemps qu’on considère exclusivement Newton comme l’auteur des Principes. Mais la catégorie « chimie newtonienne », souvent utilisée par les historiens, fait référence à un autre Newton, l’auteur de l’Optique qui, dans la Question 31 de l’édition de 1706, aventure des explications de quelques réactions de dissolution en termes d’attraction entre corpuscules. L’affinité manifeste dans les réactions entre corps sensibles serait l’effet d’une attraction qui s’exerce entre les particules ultimes qui les composent et dont l’intensité va diminuant avec la grosseur des assemblages. Dès lors on admet facilement que la table des rapports publiée par Geoffroy en 1718 est une application de la loi de Newton à la chimie, une sorte d’adaptation concrète des directions développées par Newton dans la Question 31 de l’Optique. Duhem par exemple parle de la Question 31 comme d’un immense chantier sur lequel travaille tout le xviiie siècle11. De son côté, Arnold Thackray affirme sans hésitation que les tables de rapports de Geoffroy sont le développement de l’idée d’attraction relative développée dans l’édition de l’Opticks publiée en 1706 et en particulier dans la Question 3112. Le lien est plausible étant donné que cette édition circule en France dès 1706. Et comme les tables de Geoffroy ont elles-mêmes inspiré bien des développements de la chimie tout au long du xviiie siècle, il semble légitime de décrire, à l’instar de Maurice Crosland, la chimie du xviiie siècle comme un processus continu de développement des idées newtoniennes débutant avec les tables d’affinité de Geoffroy et se prolongeant jusqu’à la Statique chimique de Claude-Louis Berthollet en 180313. Robert Fox résume ainsi la situation en quelques mots :

  • 14 Fox Robert, « The Rise and Fall of Laplacian Physics », in Historical Studies in the Physical Scie (...)

La croyance fondamentale de la chimie du xviiie siècle était que les phénomènes chimiques pouvaient s’expliquer en termes de forces à courte distance que les chimistes avaient pour but de quantifier et de systématiser : d’où leur intérêt soutenu pour les tables d’affinité14.

  • 15 Klein Ursula, « E.F. Geoffroy’s table of different rapports observed between different chemical su (...)
  • 16 Holmes Frederic L., Eighteenth-Century Chemistry as an Investigative Enterprise, op. cit., p. 40 ; (...)

10Pourtant le lien entre la table des rapports et le programme newtonien est-il si évident ? En fait, Geoffroy ne mentionne jamais Newton – bien qu’il le connaisse puisqu’il rédige une recension de l’Opticks. On peut certes penser que s’il présente sa table comme une compilation de résultats d’expériences, c’est pour éviter de prononcer le nom de Newton dans une académie dont le Secrétaire perpétuel – Louis Bernard Le Bovier de Fontenelle – est ouvertement cartésien. Mais il reste que le programme mis en œuvre par Geoffroy diffère profondément de celui de Newton. Bien qu’il parle de « rapports », Geoffroy ne cherche à aucun moment à quantifier ces rapports, ni à donner une expression algébrique des réactions de déplacement. Mais quelles sont alors les notions qui guident Geoffroy ? Comme Ursula Klein l’a fait remarquer, le seul concept qu’il mobilise est le concept traditionnel de principe et ne présuppose aucune théorie, corpusculaire ou autre, relative aux constituants universels de la matière15. Dans ces conditions n’est-il pas un peu abusif de tenir pour acquis qu’il existe une chimie newtonienne ? Les tables de Geoffroy construites sur la base de dizaines de réactions de déplacement, ne sont en aucune manière réductibles à une application du programme newtonien. De plus, elles n’expriment nullement un souci de dégager une loi unique gouvernant toutes les réactions chimiques. D’où il faut conclure que l’interprétation traditionnelle des tables de Geoffroy comme l’accomplissement du programme newtonien est une reconstruction anachronique et biaisée de ce qui se passe au début du xviiie siècle16.

  • 17 Duhem Pierre, Le Mixte, op. cit., p. 37-44.

11On trouve certes une référence explicite à Newton en 1723 dans le Nouveau cours de chymie suivant les principes de Newton et Stahl, attribué à Jean-Baptiste Sénac. Il est clair cependant que, loin d’être rivale de la tradition stahlienne, l’influence de Newton se conjugue avec celle de Stahl. Cet ouvrage élabore un cadre conceptuel qui combine sans les opposer les théories stahlienne et newtonienne. Stahl et Newton réunis fournissent les « principes » de base d’un cours de chimie. Certes dans son Specimen Beccherianum (paru en 1720), Stahl dénigre les modèles mécaniques des transformations chimiques qu’il juge illusoires et superficiels, et leur oppose les descriptions précises de ces mêmes changements en termes de principes tels que la terre et l’eau. Mais il n’installe pas vraiment d’alternative entre son point de vue et celui des philosophes mécanistes, et pas même d’alternative claire entre cartésiens et newtoniens. De fait, Stahl a développé une vision hiérarchique des niveaux de complexité croissante qui mobilise la notion de particule ultime aussi bien que celle de principe individuel. Les particules ultimes de matière, dont la forme et la taille échappent radicalement à notre connaissance, forment les principes premiers ou éléments qui sont les substances les plus simples. Ces principes se combinent à leur tour en proportions diverses pour former les mixtes. Les mixtes de toutes sortes s’unissent ensuite pour former des composés (par exemple un acide ou un alcali). Et l’union de plusieurs composés donne des surcomposés qui peuvent à leur tour former des super-composés. Même Duhem qui a forgé la thèse des deux écoles de pensée rivales – mécaniste et empiriste – est bien obligé de reconnaître dans le chapitre sur Stahl que ce dernier utilisait aussi bien le langage des corpuscules que celui des principes et que, tout comme son maître Beccher, il respectait le cartésianisme17.

  • 18 Duncan Alistair W., Laws and Order in the Eighteenth-Century Chemistry, Oxford, Clarendon Press, 1 (...)

12Plus récemment, Alistair Duncan a suggéré que les chimistes du xviiie siècle n’adhèrent pas vraiment aux théories qu’ils exposent dans l’introduction de leurs ouvrages et payent simplement tribut à la culture dominante. À ses yeux, ces doctrines ne sont qu’ornements rhétoriques sans influence réelle sur leurs pratiques, lesquelles se fondent sur des notions et considérations « non officielles » plus pragmatiques, et mieux adaptées à leurs besoins18. Au bilan de cette première section, on voit que la notion même de chimie newtonienne est problématique car, d’une part, il n’existe pas de programme explicitement inspiré par Newton ; d’autre part, les apports de Newton sont utilisés en combinaison avec d’autres issus de traditions différentes. L’homogénéité doctrinale apparaît comme une invention d’historiens, les chimistes, eux, mêlent les sources doctrinales comme les ingrédients dans les mixtes qu’ils fabriquent.

La prétendue réception du newtonianisme

13Mais la question elle-même est-elle bien posée ? S’interroger sur l’influence ou l’impact de Newton sur la chimie, c’est déjà présupposer que ces modèles ont été importés de la physique vers la chimie et que les chimistes les ont « reçus » plus ou moins passivement des modèles corpusculaires – cartésiens ou newtoniens – élaborés ailleurs. Metzger par exemple écrit :

  • 19 Metzger Hélène, Newton, Stahl, Boerhaave et la doctrine chimique, op. cit., p. 17.

Ainsi que les autres sciences physiques et naturelles, la chimie subit, vers le début du xviiie siècle, une transformation profonde qui a profondément altéré les traits permanents de sa méthodologie et de sa théorie. Alors qu’à la fin du xviie siècle, cette théorie, en se donnant comme une promotion de l’hypothèse mécaniste reçue telle quelle des mains des philosophes, aspirait à ramener à des combinaisons variées de figures et de mouvements toutes les réactions matérielles étudiées, cette même théorie accepta tout aussi docilement de se mettre sous la dépendance de la cosmologie newtonienne qu’elle n’avait aucunement inspirée et qui exerçait sur l’esprit de la plupart des savants une influence dominatrice19.

  • 20 Ibid., p. 103.

14La thèse de la réception passive d’un cadre théorique élaboré pour d’autres objectifs que l’interprétation des transformations chimiques, soulève immédiatement la question « pourquoi ». Pourquoi le cartésianisme et le newtonianisme devaient-ils s’imposer à l’esprit des chimistes ? À quoi devaient-ils leur attrait ? La réponse semble évidente à certains historiens qui jugent que la rationalité du mécanisme était tellement supérieure à celle des doctrines en vigueur parmi les chimistes qu’il était tout naturel de le préférer. Ainsi Metzger écrit-elle : « Nos auteurs [les chimistes du xviiie siècle] seront contraints de recourir à un certain atomisme pour établir sur un terrain solide leur doctrine chimique20 ». Ce jugement repose sur un double postulat : que l’atomisme est plus rationnel que les doctrines qualitatives des principes ; qu’entre deux théories rivales on choisit toujours la plus rationnelle. Or les deux thèses peuvent sans aucun doute faire débat.

  • 21 Duncan, Laws and Order, op. cit., p. 28 et p. 66.

15Une autre explication est avancée par Duncan, qui invoque la « respectabilité académique » des concepts cartésiens ou newtoniens. Les chimistes se seraient sentis « obligés d’adopter la philosophie mécanique », sans trop y croire ni s’en servir, afin de conquérir eux aussi un peu de dignité académique21. Ici encore, même s’il est vrai que le statut académique et la hiérarchie implicite des sciences qui le fonde sont une considération importante dans l’évolution de la chimie, il semble un peu téméraire de les invoquer comme un motif de choix théorique. Ne s’agit-il pas plutôt d’un problème à affronter que d’une solution, d’un explanandum plutôt que d’un explanans ?

  • 22 Newman William R., The Summa perfectionis of pseudo-Geber, Leiden, 1991 ; « Boyle’s debt to corpus (...)
  • 23 Telle est la thèse défendue en particulier par Antonio Clericuzio dans « A redefinition of Boyle’s (...)

16Trop d’historiens tiennent pour acquis que la chimie devait nécessairement emprunter ses fondements théoriques à la physique pour progresser. Or l’identité de chacune de ces disciplines n’était pas établie au xviiie siècle, sauf précisément dans l’affrontement des théories de la matière tel qu’il est mis en scène dans l’Encyclopédie. Mais surtout il n’est pas du tout évident que les chimistes aient reçu des physiciens la théorie corpusculariste. Comme l’ont montré un certain nombre de travaux sur l’alchimie et la « chymie » du xviie siècle, les notions corpuscularistes ont été utilisées par des alchimistes, notamment dans leur réponse aux attaques des scolastiques contre la possibilité de transmutation. William Newman a montré que la Summa perfectionis faussement attribuée à Geber mais rédigée vers la fin du xviiie siècle développe des conceptions corpuscularistes qui se mêlent déjà à la théorie des principes. Le pseudo-Geber décrit la combinaison de minima partes ou des « particules subtiles » (subtilis pars) qui s’assemblent dans une « composition forte » pour former les deux principes constituants des métaux : le soufre et le mercure. Newman et Lawrence ont également montré que la philosophie corpusculaire de Robert Boyle tire son origine de l’œuvre de certains chymistes en particulier de Daniel Sennert, que Boyle ne mentionne pourtant guère dans ses écrits. Ainsi, loin de greffer une théorie physique sur un corps un peu bancal de doctrine chimique ou iatrochimique, Boyle semble avoir puisé les bases de sa philosophie de la matière dans la tradition chymique22. Si donc une certaine « vulgate atomiste » sous-tend la tradition chimique, il faut décidément dissocier corpuscularisme et mécanisme23. En tout cas, conclure que les chimistes n’ont pas forcément reçu de la philosophie mécaniste l’interprétation corpusculariste des transformations chimiques.

17Dans la foulée, il faut également questionner le présupposé symétrique, à savoir que la théorie des principes appartiendrait naturellement à la tradition chimique. C’est une évidence aux yeux de Duncan qui en déduit que les chimistes se trouvent confrontés à un dilemme :

  • 24 Duncan Alistair W., Laws and Order in the Eighteenth-Century Chemistry, op. cit., p. 28.

S’ils utilisent des notions sur la nature des éléments et des principes qui se sont développées naturellement à partir des exigences de la chimie, ils s’éloignent des concepts philosophiques traditionnels qui jouissaient de respectabilité académique. Si, par ailleurs, ils utilisent les explications mécaniques qui offraient une alternative et un accès plus au goût du jour vers la respectabilité académique, ils offensaient le canon prescrivant de ne pas faire de supposition qui ne soit soutenue par l’évidence sensible fournie par l’observation et l’expérience24.

  • 25 Kim Mi Gyung, Affinity, that Elusive Dream, A Genealogy of the Chemical Revolution, op. cit.

18On voit donc à quel point le discours des historiens de la chimie du xviiie siècle a été façonné par des présupposés tacites suggérés par l’état des sciences à l’époque moderne et inconsciemment plaqués sur la chimie du xviiie siècle. Il paraît tout naturel de postuler que l’atomisme mécaniste est une doctrine physique qui devait naturellement supplanter les théories qualitatives forgées par les chimistes pour expliquer les propriétés des sub-stances. D’où le mythe tenace sur la fondation de la chimie moderne rapportée tantôt à Boyle, tantôt à Lavoisier ou à Dalton, trois personnages qui, comme le note Mi Gyung Kim, ont en commun d’être plutôt des théoriciens que des chimistes chevronnés25.

  • 26 Siegfried Robert, From Elements to Atoms. A History of Chemical Composition, American Philosophica (...)
  • 27 Kim Mi Gyung, Affinity, that Elusive Dream, A Genealogy of the Chemical Revolution, op. cit.

19Un autre exemple de lecture biaisée par le paradigme dominant dans la science d’aujourd’hui se trouve dans un livre éloquemment intitulé From Elements to Atoms. A History of Chemical Composition. L’historien Robert Siegfried décrit l’abandon des explications invoquant des principes au profit des interprétations atomistes, comme la voie nécessaire vers la théorie moderne de la composition, qui, à ses yeux, n’a guère évolué depuis Lavoisier et Dalton26. Or, avec un tel présupposé, comme le souligne le livre de Kim, on s’interdit de comprendre la théorie des affinités, ses prémisses, son importance et son succès au xviiie siècle27.

Attraction ou rapports ?

  • 28 Holmes Frederic L., Eighteenth-Century Chemistry as an Investigative Enterprise, op. cit.
  • 29 Perkins John, « Creating Chemistry in Provincial France before the Revolution : The examples of Na (...)
  • 30 Henry Charles, Introduction à la chymie. Manuscrit inédit de Diderot publié avec notice sur les co (...)

20Pour porter un regard neuf sur cette époque et reconsidérer la place de Newton dans la chimie, il faut d’abord, suivant le sage conseil de Larry Holmes, admettre que la philosophie de la matière n’occupe pas une place centrale dans la culture chimique du xviiie siècle. Cette conviction, Holmes l’a tirée d’une étude minutieuse des mémoires de l’Académie royale des sciences de Paris au début du xviiie siècle qui montrent une communauté organisée menant une recherche collective dans le cadre de vastes programmes dont la finalité est tout autant cognitive que pratique28. Concepts et théories sont à considérer en rapport avec cette riche culture expérimentale qui intéresse non seulement l’institution officielle de l’Académie royale des sciences de Paris mais aussi bien d’autres personnes. Car la chimie n’est pas cultivée exclusivement sur la scène académique, elle est étudiée et pratiquée par une foule d’apothicaires et de médecins, d’artisans et d’entrepreneurs, de femmes, de gentilshommes ou « philosophes ». C’est pour répondre à cette « demande sociale » que s’ouvrent à Paris comme en plusieurs villes de province des cours publics et privés de chimie, qui connaissent un succès continu tout au long du xviiie siècle29. À la lecture des notes manuscrites de ces cours, on mesure combien l’importance de la philosophie de la matière a été surestimée. Le plus connu, car on dispose de plusieurs versions manuscrites, est le cours de Guillaume-François Rouelle, le très populaire démonstrateur de chimie au Jardin du Roy de 1743 à 1764, qui compte parmi ses élèves d’illustres personnages comme Condorcet, Turgot, Rousseau et Diderot, aussi bien que des savants renommés comme Pierre-Joseph Macquer, Antoine-Laurent Lavoisier et Antoine de Jussieu. Son cours consiste essentiellement en démonstrations expérimentales, il enseigne comment identifier et préparer des substances dont il indique les propriétés caractéristiques et les usages. Bref, il vise l’utile autant que la connaissance. Pour Rouelle « la chimie traite des séparations et des unions des principes constituants des corps, qu’elles soient opérées par la nature ou résultent des procédures de l’art, de manière à découvrir les propriétés et les usages de ces corps30. » Cette définition se retrouve invariante, à quelques nuances de vocabulaire près, dans tous les cours de chimie. La chimie a donc une identité stable, bien définie. Contre la légende d’une chimie prélavoisienne livrée à l’obscurantisme alchimiste ou à la routine empirique des artisans, il faut souligner avec force cette cohérence d’un projet cognitif allié à une orientation jamais démentie vers les arts, la technique. Rouelle développe quelques vues sur la matière qui ne sont pas un simple ornement rhétorique.

  • 31 Rouelle G.F., Cours de chymie recueilli des leçons de M. Rouelle… par A.L. Jussieu, 1767, Biblioth (...)

Quant à nous, dit Rouelle, nous appelons principes (principe étant synonyme d’élément) des corps simples, indivisibles, homogènes, immuables et non sensibles, qui sont plus ou moins mobiles suivant leur nature, leur figure et leur masse. Ils diffèrent par leur volume, leur figure particulière, leur nature et il est impossible de les apercevoir isolés ou séparés des autres principes, à moins qu’un grand nombre d’entre eux soient assemblés. C’est pourquoi nous ignorons ce que sont leur figure et leur nature. Tout ce que nous savons est qu’ils sont peu nombreux et que néanmoins leurs combinaisons suffisent à former tous les corps de la nature31.

  • 32 Ainsi dans le manuscrit de 1743, conservé à la Bibliothèque de Genève, l’auditeur anonyme note à p (...)
  • 33 Rappaport Rhoda, « G.F. Rouelle : An Eighteenth-Century Chemist and Teacher », in Chymia, n° 6, 19 (...)

21Cette définition conjugue étroitement des notions corpusculaires et l’idée de principes individualisés. Contrairement à Venel dans l’article « chymie » de l’Encyclopédie, Rouelle ne se pose pas en héros combattant le mécanisme triomphant ; il se contente de mentionner à l’occasion les limites des explications que le mécanisme peut fournir32. Les principes sont à jamais invisibles, comme les corpuscules. Mais comme ils abandonnent une combinaison pour entrer aussitôt dans une autre, on peut les suivre à la trace dans les réactions de déplacement que le chimiste réalise au laboratoire. Ici pointe l’originalité du point de vue sur la matière adopté par Rouelle et ses élèves : après avoir assimilé les éléments (molécules ultimes) et les principes (constituants des corps) ils cessent de regarder les éléments-principes comme des unités ontologiques et les redéfinissent comme des unités opérationnelles. Comme l’a souligné Rhoda Rappaport, dans une étude désormais classique, Rouelle attribue aux éléments une double fonction : ils sont à la fois les unités constituantes des mixtes, responsables de la conservation et du transport des propriétés individuelles au cours des transformations et instruments des opérations chimiques dans la nature comme dans le laboratoire33. Rouelle, comme Hermann Boerhaave, illustre professeur à l’Université de Leyde, introduit la théorie des quatre éléments dans le chapitre « Instruments », l’air, l’eau et le feu étant des instruments naturels par contraste avec instruments artificiels que sont les vaisseaux et menstrues.

  • 34 Ibid.
  • 35 Ibid., p. 92.

22Dans cette science tout entière centrée sur les opérations – effectuées par la nature ou par l’art – fonctionne à plein la distinction introduite par Stahl entre union agrégative et union mixtive. Rouelle et son élève Venel distinguent nettement l’agrégat qui ne change pas de propriétés lors de la décomposition et le mixte dont les propriétés disparaissent quand on le décompose. Il est donc légitime de souligner avec Rappaport que le cours de Rouelle, loin d’être un cours pratique dénué de toute théorie, a contribué à répandre en France la doctrine de Stahl34. En effet, bien que Stahl et Newton aient été diffusés en France dès 1723 par le Nouveau cours de Sénac, la théorie de Stahl a été considérablement clarifiée et transformée par Rouelle. Au terme d’une comparaison entre le livre de Sénac et le cours de Rouelle, Rappaport soutient que Rouelle est le véritable inventeur du stahlianisme. « La soudaine popularité de la théorie du phlogistique au milieu du xviiie siècle est définitivement un produit du travail de Rouelle, à la fois professeur, partisan de la théorie, transformateur et adaptateur des idées de Stahl35. »

23Est-ce à dire que Stahl aurait gagné en France contre Newton ? Certes c’est l’impression que donne l’un des élèves de Rouelle, Venel, dans l’article « chymie » de l’Encyclopédie. C’est aussi l’impression qui domine à la lecture des notes du cours de Rouelle prises par Diderot ; elles sont émaillées de petites attaques contre l’arrogance des explications mécanistes et Diderot ajoute un long préambule historique où il fustige Boyle :

  • 36 Diderot, « Introduction à la chymie », manuscrit inédit de Diderot, Paris, E. Dentu Éditeur, 1887, (...)

Il [Robert Boyle] se glorifiait d’être philosophe par le feu, comme van Helmont, à qui Boyle refusait ce titre. M. Rouelle pense qu’il méritait moins, ayant été plus physicien que chymiste. Il a beaucoup écrit sur l’élasticité, sur le vuide, sur la forme spirale des molécules de l’air que Becher avant les newtoniens, a tournée en ridicule… [Ses expériences chimiques] sont toutes fort exactes, bien détaillées et faciles à répéter ; mais les conséquences qu’il en tire ne sont pas toujours bien déduites et les explications fondées sur sa physique corpusculaire ne sont pas recevables en chymie. La réfutation qu’il en tire des erreurs répandues parmi le peuple des chymistes n’était pas nécessaire, puisqu’elles avaient été aperçues et bannies avant lui par les chymistes éclairés36.

  • 37 Rouelle G.F., « Traité de chymie par G.F. Rouelle, apothicaire à Paris », (1760), Bibliothèque de (...)
  • 38 ROUSSEAU Jean-Jacques, Institutions chymiques, Paris, Fayard, « Corpus des œuvres philosophiques e (...)
  • 39 Rousseau Jean-Jacques, Institutions chymiques, op. cit., p. 296. Elle fait écho à la formule de Ro (...)

24Mais tous les élèves de Rouelle ne partagent pas ce point de vue. Dans la plupart des autres manuscrits, on ne trouve pas de telles attaques ni même l’ébauche d’un conflit37. Quant à Rousseau, lui aussi élève de Rouelle et auteur d’un traité longtemps inédit Institutions chymiques, il se permet certes des critiques du cartésianisme et fustige les « philosophes et les belles hypothèses », tout comme Venel et Diderot38 mais il assume entièrement l’héritage newtonien. Rousseau – qui suit littéralement Rouelle sur ce point – évoque ainsi la Question 31 : « Newton explique la dissolution par l’attraction dont il ne faut pas douter qu’il n’ait tiré la première idée des expériences chymiques39 ». Rouelle et Rousseau considèrent Newton comme l’un des leurs. Non pas comme un mathématicien qui aurait soumis tous les phénomènes de la nature à une formule unique mais comme un chimiste qui a extrapolé au ciel et à la terre un phénomène chimique bien connu. Ils n’ont pas conscience d’appliquer un programme newtonien sur la chimie. Dans la Question 31, ils ont trouvé non pas une alternative à la chimie des principes mais au contraire un encouragement à pousser plus loin l’investigation des principes actifs que le mécanisme cartésien avait bannis.

25Est-ce à dire que Stahl et Newton, main dans la main, livrent les principes de la chimie enseignée au siècle des Lumières ? Les deux fournissent certes des concepts utiles tels que mixte, agrégat, attraction. Mais le cadre théorique qui organise le corpus des connaissances chimiques n’est pas une sorte de syncrétisme de ces deux héritages. Rousseau estime que le concept d’attraction ne permet pas de différencier les substances individuelles, et préfère utiliser le terme de « rapport » ou d’affinité, introduit par Geoffroy.

26C’est bien cette table des affinités, fondée sur des dizaines d’expériences de déplacements qui organise les connaissances de la chimie enseignée en France au milieu du xviiie siècle. Elle implique une conception de la combinaison chimique comme processus réciproque, et surtout un nouveau regard sur les principes : leur individualité ne réside pas dans un attribut substantiel mais dans leurs relations avec d’autres. C’est de leur mise en rapport avec d’autres principes ou éléments que dépend leur comportement. Et c’est ce jeu de relations que la table permet de prévoir. Tout comme les cours de chimie moderne sont guidés par le tableau périodique des éléments, la table de Geoffroy guide les professeurs du siècle des Lumières. Mais loin d’être une charte immuable, cette table reste un chantier toujours ouvert : Rouelle n’hésite pas à la mettre à l’épreuve, à la tester devant l’auditoire afin de la perfectionner, tout comme Rousseau et bien d’autres professeurs ou démonstrateurs de chimie.

Tables ou loi ?

27Parmi les élèves de Rouelle on constate déjà deux interprétations divergentes de Newton : si pour le Venel de l’Encyclopédie, Newton est l’anti-héros, le rival de Stahl dans la philosophie naturelle, pour Rouelle et Rousseau il est celui qui a étendu le concept chimique d’attraction à l’ensemble de la philosophie naturelle. Mais un troisième regard s’esquisse chez un autre élève célèbre de Rouelle, Pierre-Joseph Macquer.

  • 40 Macquer Pierre-Joseph, « Aggrégation », in Dictionnaire de chymie, t. 1, 2e édition, 1778, p. 50.
  • 41 Bensaude-Vincent Bernadette, Nieto-Gàlan Agusti, « Theories of Dyeing », in Natural Dyestuffs and (...)

28Membre de l’Académie royale des sciences de Paris et Inspecteur de la manufacture royale des Gobelins, Macquer a aussi délivré des cours de chimie, des cours privés en tandem avec l’apothicaire Antoine Baumé de 1757 à 1773. Chemin faisant, il publie un Dictionnaire de chymie dont la première édition paraît en 1766 et la deuxième en 1778. Ce dictionnaire est l’un des meilleurs témoins de ce que Rappaport appelle le stahlianisme français. En particulier, l’article « phlogistique » révèle la puissance et la fécondité de ce principe aux multiples fonctions et la deuxième édition de 1778 répond aux attaques contre ce principe. Macquer précise en outre la distinction stahlienne entre mixte et agrégat. Dans l’article Aggrégation, Macquer distingue les « principes prochains » qui sont les constituants des mixtes des « parties intégrantes » ou molécules primitives. Par exemple, l’acide et l’alcali sont les principes prochains qui constituent le sel commun et ne peuvent être obtenus sans détruire le sel. En revanche, les parties intégrantes, toutes identiques, sont obtenues par division sans destruction du sel commun40. Macquer est donc clairement un partisan de la chimie de Stahl. À l’égard du mécanisme, il adopte une position pas franchement hostile. Il fut confronté à l’alternative entre mécanisme et affinité sur le problème concret des procédés de teinture, lorsqu’il eut à trancher entre les explications données par ses prédécesseurs au poste d’inspecteur des teintures à la manufacture royale des Gobelins. Alors que Jean Cisternay Du Fay, expliquait l’interaction entre la couleur et la fibre en termes d’affinité, en 1740 son successeur Jean Hellot expliquait la fixation des colorants naturels sur la fibre de laine en termes mécaniques avec des particules de couleur pénétrant dans les pores. Après avoir hésité, Macquer finit par proposer une explication éclectique : tout en soulignant le rôle de la forme et de la surface de la fibre il estime que la fixation est une véritable combinaison chimique qui met en jeu des affinités41. Toutefois Macquer combat ouvertement le chimiste cartésien Baron, qui en publiant une nouvelle édition du Cours de chymie de Lemery en 1755, présentait l’affinité comme une « chimère » tout juste bonne à amuser des chimistes scolastiques. Macquer plaide la cause de l’affinité en usant de la même stratégie que Newton pour défendre l’attraction face aux cartésiens : c’est un fait constaté, indiscutable. Lorsqu’il publie son Dictionnaire en 1766, Macquer semble très influencé par le programme que le naturaliste Buffon assigne à la chimie. Dans son Histoire naturelle, Buffon encourage les chimistes à dépasser les tables d’affinité au profit d’une loi unique régissant l’ensemble des rapports. À ses yeux, pour dépouiller les affinités chimiques de leur mystère, il faut les traiter comme une manifestation de la gravitation universelle. Pour y parvenir il suggère de modifier légèrement la loi de gravitation pour les cas où la force s’exerce à courte distance en prenant en compte la figure des particules constituantes.

  • 42 Buffon, Histoire naturelle, in Œuvres philosophiques, t. 13, Paris, PUF, 1954, p. 39.

Toute matière s’attire en raison inverse du carré de la distance & cette loi générale ne paroit varier, dans les attractions particulières, que par l’effet de la figure des parties constituantes de chaque substance ; parce que cette figure entre comme élément dans la distance. […] D’après ce principe, l’esprit humain peut encore faire un pas, & pénétrer plus avant dans le sein de la Nature42.

29Du programme de Buffon, Macquer retient l’idée de traiter la diversité des aspects de l’affinité comme l’expression d’une seule force. Il insiste pour montrer que l’affinité d’agrégation et l’affinité de composition proviennent d’une seule et même cause. Dans l’article « pesanteur » de son Dictionnaire il écrit :

  • 43 Macquer Pierre-Joseph, « Pesanteur », in Dictionnaire de chymie, op. cit., p. 193.

On ne peut guère se refuser à croire que ces différents phénomènes [de la chimie] ne sont que les effets d’une même force, telle par exemple, que la gravitation réciproque de ces petits corps les uns sur les autres, laquelle se trouve modifiée de beaucoup de manières différentes, par leur grandeur, leur densité, leur figure, l’étendue, l’intimité de leur contact, ou la distance plus ou moins petite à laquelle ils puissent s’approcher43.

30Macquer souligne également une différence majeure entre les unités matérielles qui s’attirent en astronomie et en chimie. Tandis que les planètes sont visibles au télescope, les parties intégrantes restent invisibles au microscope. Les principes constituants des mixtes ne sont pas, en effet, des entités sensibles et, de ce fait, ne sont pas susceptibles d’un traitement géométrique comme les objets célestes.

  • 44 Macquer Pierre-Joseph, « Affinité », in Dictionnaire de chymie, op. cit., p. 40, note 1. Macquer s (...)

31Macquer qui est entré au Jardin du Roy en 1771 n’hésite pas à critiquer les idées de son puissant patron. Dans la deuxième édition de son Dictionnaire, à l’article « phlogistique » Macquer défend l’existence du phlogistique contre les critiques de Buffon et dans l’article « affinité » il critique la quête d’une loi unique. Macquer considère que la chimie des affinités est déjà unifiée par une loi. Il ne s’agit certes pas d’une loi mathématique gouvernant l’ensemble des substances individuelles, mais à ses yeux, les tables d’affinité expriment la loi d’attraction mutuelle de toutes les parties de la matière44.

  • 45 Donovan Arthur, « Buffon, Lavoisier and the Transformation of French Chemistry », in J. Gayon (dir (...)
  • 46 Macquer Pierre-Joseph, « Affinité », in Dictionnaire de chymie, op. cit., p. 47-48.

32L’appel de Buffon à lever le mystère des affinités par la recherche d’une loi mathématique a été entendu, et pris en compte, mais n’a pas vraiment affecté la chimie des affinités. Il semble difficile de souscrire au jugement d’Arthur Donovan que « l’adoption du programme buffonien par Macquer a placé cette doctrine philosophique spéculative au centre de la tradition chimique française45. » Toutefois il faut reconnaître que, contrairement à Venel qui dresse face à face Newton et Stahl, Macquer concilie les deux traditions. Mieux, il cherche même à réunir physique et chimie. Il utilise volontiers l’expression « chimie physique » pour caractériser la chimie moderne qu’il sépare nettement de la tradition alchimique et qui participe d’un « renouvellement des sciences46 ».

33En résumé, les chimistes français du milieu du xviiie siècle semblent adopter Newton comme l’un des leurs, c’est-à-dire comme quelqu’un qui les a libérés du carcan imposé par le mécanisme cartésien en osant mettre au centre de la réflexion théorique le concept d’attraction ou de rapport mutuel entre des unités matérielles. Mais, dans l’ensemble, ces mêmes chimistes restent hostiles à une autre vision du programme newtonien qui gagne du terrain dans la deuxième moitié du xviiie siècle : à savoir l’idéal d’une déduction des phénomènes de la nature à partir d’une loi unique. La théorie des affinités est promue comme une science alternative, qualitative, gérant une multiplicité de rapports.

Lavoisier newtonien ?

34Metzger retient comme troisième aspect du newtonianisme l’identification de la quantité de matière avec le poids parce que cela lui semble avoir eu une influence décisive sur la chimie.

  • 47 Metzger Hélène, Newton, Stahl, Boerhaave et la doctrine chimique, op. cit., p. 31-32.

Même s’il en est ainsi, dira-t-on, si Newton a été puiser dans les notions du sens commun sa définition de la quantité de matière, comment cette définition a-t-elle pu apporter au chimiste un appui encore inconnu sur lequel s’est développée sa science ? À cette délicate question, nous répondrons tout d’abord que la philosophie newtonienne eut le grand mérite de mettre en pleine lumière un postulat qui s’était glissé inconsciemment dans l’esprit des expérimentateurs ; ce postulat, clairement énoncé put servir de base au savant quand il voulut raisonner d’une manière quantitative sur la réaction chimique ; quand il voulut surtout mettre sa réaction en équation ; affirmer par exemple que le poids de l’acide carbonique obtenu en brûlant du charbon est égal à la somme des poids de carbone et d’oxygène qui, en se combinant, ont donné l’acide carbonique. Au lieu de faire du principe de la conservation de la masse une vérité que l’on proclame accidentellement à l’occasion de quelque fait d’apparence étrange, le chimiste, grâce à l’influence de la méthodologie newtonienne, le formula, vers la fin du XVIIIe siècle comme une vérité fondamentale et évidente dont la négation serait absurde puisqu’il est un pilier de la théorie47.

35L’influence de Newton est particulièrement manifeste, poursuit-elle, dans la préférence des chimistes pour les « indications grossières de la balance » qui les dispense de spéculations sur la figure des particules et leur permet de s’en tenir à l’observation des phénomènes. En soulignant le rôle du principe de conservation et de l’usage corrélatif de la balance, Metzger dessine une continuité entre Newton et Lavoisier, qui a systématisé l’usage de la balance et du principe de conservation du poids dans l’interprétation des réactions chimiques.

  • 48 Lavoisier, Journal de physique (1773) cité in Metzger Hélène, Newton, Stahl, Boerhaave et la doctr (...)

36Or, ce lien Newton-Lavoisier est loin d’être évident. Il est frappant, en effet, de constater à quel point Newton est peu présent dans l’œuvre de Lavoisier. À ma connaissance, il n’est jamais cité dans les œuvres publiées, à l’exception d’une brève allusion critique lors d’une controverse avec Baumé en 1773. À propos des particules de sel qui devraient traverser les vaisseaux de verre à cause de la force répulsive exercée par les molécules de l’air, Lavoisier juge que les mots attraction et répulsion sont si vides qu’on ne devrait pas les utiliser pour expliquer les phénomènes physiques et chimiques48.

  • 49 Beretta Marco, A New course of chemistry, Florence, Leo S. Olschki, 1994, p. 46-48.
  • 50 Lavoisier, Archives de l’Académie des sciences, dossier 1259, folio 3.
  • 51 Archives de l’Académie des sciences, dossier 1260, folio 2.

37Les quelques mentions de Newton repérées dans les manuscrits de Lavoisier sont en général critiques. Le jeune Lavoisier critique la théorie newtonienne de la lumière dans un manuscrit daté de 1764 et intitulé Nouveau cours de chimie49. En 1780-81, quand Lavoisier projette de rédiger un traité de chimie avec Jean-Baptiste Michel Bucquet, il rédige un feuillet « Introduction et prolégomène » où il évoque les règles de la méthode de Newton et critique la première – « de ne rien supposer en physique » – « car la supposition fournit souvent une méthode pour faciliter le raisonnement50 ». Une autre référence à Newton dans le projet de seconde édition du Traité (probablement rédigé en 1792) concerne le rôle des scientifiques dans la société : « Le grand Newton, le génie le plus sublime que l’histoire des sciences nous ait fait connaître est loin d’être grand quand il a voulu discuter des objets religieux. Beaucoup d’autres ont trouvé l’écueil de leur gloire au moment où ils ont discuté des objets politiques51. »

  • 52 « Far from freeing chemistry from Stahl, he (Lavoisier) ordered and rationalized Stahlian chemistr (...)
  • 53 Donovan Arthur, « Newton, Lavoisier and Modern Science », in International Colloquium on Newton’s (...)

38Il semble donc difficile de prétendre à une influence de Newton sur l’entreprise lavoisienne. Nombreux sont les historiens de Lavoisier qui affirment qu’il n’était pas du tout newtonien, mais pour des raisons fort diverses. Robert Schofield estime que Lavoisier reste au fond profondément stahlien52. Arthur Donovan affirme que Lavoisier rompt avec le cadre traditionnel de la philosophie naturelle pour inaugurer une ère positiviste en se concentrant sur un champ de recherche restreint. Ce programme restreint que déploie Lavoisier, Donovan le considère comme une seconde révolution scientifique et l’acte de fondation de la science moderne53. Mais ces jugements ne tiennent pas compte du détail de l’héritage newtonien, comme le suggère Metzger.

  • 54 Beretta Marco, Bibliotheca Lavoisieriana, The Catalogue of the Library of Antoine-Laurent Lavoisie (...)

39Testons son idée d’une connexion entre les pratiques expérimentales de Lavoisier et la théorie newtonienne de la matière. Dans cette hypothèse, le Newton que retient Lavoisier ne serait donc pas celui de l’Opticks – on sait que Lavoisier prend ses distances à l’égard de la chimie des affinités – mais plutôt celui des Principia. Un coup d’œil sur l’inventaire de la bibliothèque de Lavoisier publié par Marco Beretta montre que Lavoisier n’a acquis une édition de l’Opticks qu’en 1779, quand il achète les œuvres complètes54. En revanche, il possédait déjà deux éditions des Principia (1713 et 1743) ainsi qu’une traduction par Buffon de La Méthode des fluxions (1740). Est-ce à dire qu’il aurait trouvé dans les Principia la source de sa préférence pour la gravimétrie et l’idée que sur le principe de conservation de la quantité de matière « est fondé tout l’art de faire des expériences en chimie » ?

  • 55 Holmes F.L., Antoine Lavoisier. The next crucial year or the sources of his quantitative method, P (...)

40L’étude minutieuse de Larry Holmes sur les sources de la méthode expérimentale de Lavoisier dans Antoine Lavoisier. The Next Crucial Year suggère que Lavoisier tire la méthode gravimétrique qu’il s’efforce de développer non de la lecture de Newton mais de la chimie pneumatique. Plus précisément, Lavoisier s’inspire des travaux de Stephen Hales (qui a construit l’appareil permettant de récolter les gaz) et des travaux de Joseph Black sur l’air fixé. C’est Black qui lui a suggéré de traquer les gaz invisibles à l’aide d’une balance précise en faisant le bilan des pertes et gains de poids au cours de la réaction chimique. Holmes souligne avec justesse la distance – négligée par Metzger – entre l’acceptation tacite du principe théorique de conservation de la matière qui est ancré dans la culture scientifique depuis longtemps et la formulation explicite de ce principe comme guide de la pratique expérimentale. « Lavoisier a dû apprendre à pratiquer une science fondée sur une telle “loi” implicite avant que ce principe ne devienne évident à ses yeux55 ».

  • 56 Lavoisier, « Mémoire sur l’affinité du principe oxigine », in Œuvres, t. 2, Paris, Imprimerie impé (...)
  • 57 Lavoisier, Traité élémentaire de chimie, Paris, Cuchet, 1789, p. xiv.

41L’importance de la pratique expérimentale chez Lavoisier éclaire sa position à l’égard du programme de déduction des affinités à partir de la loi de Newton, qui est devenu dans les années 1780, le « programme laplacien ». Quand Lavoisier commence à collaborer avec Laplace en 1780 il semble adhérer avec enthousiasme à ce programme. Dans le mémoire « Sur l’affinité du principe oxigine » (1782) il critique les tables d’affinité tout en exaltant les promesses d’une mathématisation de la chimie56. Mais quelques années plus tard, dans le « Discours préliminaire » au Traité élémentaire de chimie, Lavoisier reporte à plus tard le programme d’une science des affinités, laquelle pourrait devenir une science exacte un peu comme la géométrie transcendante par rapport à la géométrie élémentaire57.

42C’est un avenir possible pour la chimie, mais Lavoisier, quant à lui, suit une autre route. Quand il essaie d’appliquer les mathématiques à la chimie, il se réfère plutôt au modèle de Condillac. Au lieu de tenter une déduction des phénomènes à partir d’une loi unique, il préfère exprimer ses résultats d’expérience sous forme algébrique. Dans le mémoire « Sur la dissolution des métaux dans les acides » où il écrit pour la première fois une équation chimique, il plaide pour l’introduction du calcul en chimie. C’est donc cette méthode algébrique d’analyse permettant de progresser du connu à l’inconnu que met en œuvre Lavoisier plutôt que le programme déductif de Laplace.

  • 58 Lavoisier, « De la combinaison de la matière du feu avec les fluides évaporables », in Œuvres, t. (...)

43Le seul héritage newtonien chez Lavoisier réside dans sa théorie calorique des gaz. Elle mobilise en effet deux thèmes newtoniens : les corpuscules et les forces d’attraction et répulsion à courte distance. Comme plusieurs de ses prédécesseurs en chimie, Lavoisier postule que les substances chimiques sont formées de molécules et que leur état physique dépend de la quantité de matière du feu contenue entre ces molécules58. Pour Lavoisier, à partir de 1787, la matière du feu – renommée calorique – est un fluide élastique, responsable de la raréfaction, tout comme la matière du feu chez Rouelle. Mais à la différence du feu de Rouelle, le calorique ne prend pas simplement place dans les interstices intermoléculaires, il exerce une force répulsive à courte distance. On voit donc comment ce concept clé du programme laplacien, greffé sur le portrait traditionnel de la matière du feu, a pu servir le projet du calorimètre et plus généralement d’une chimie expérimentale quantitative.

44En conclusion, la chimie française du xviiie siècle n’a jamais été ni intégralement newtonienne ni anti-newtonienne. En dehors de l’article fameux de l’Encyclopédie, qui dresse face à face deux modèles rivaux, Stahl contre Newton, le newtonianisme n’est pas un enjeu de débat. Un consensus se dessine autour des notions de corpuscules et de forces à courte distance qui sont sous-jacentes à la majorité des cours et traités de chimie du xviiie siècle. Mais cette adhésion à une philosophie de la matière globalement newtonienne ne justifie pas un partipris newtonien, car les chimistes ont leur propre cadre théorique, centré sur la notion d’affinité conçue comme rapport ou interaction entre substances.

45Deux visions bien distinctes de Newton sont repérables dans la littérature chimique : dans la première moitié du siècle, Newton est celui qui encourage la construction de tables d’affinité à partir des données expérimentales, un peu comme les tables d’astronomie à partir des données observables. Ce Newton contribue à la promotion de la chimie sur la scène académique bien que les chimistes ne se réclament jamais de son autorité pour légitimer la théorie des affinités. Dans la deuxième moitié du xviiie siècle, c’est la figure de Newton philosophe mathématicien qui semble prendre le dessus. Sa loi de gravitation nourrit l’idéal d’une science déductive et mathématique. Par rapport à cet idéal, la chimie reste en retrait, à l’écart, et s’impose comme une culture différente, à part entière, dans l’univers des Lumières.

Notes

1 Duhem Pierre, Le Mixte et la combinaison chimique, Paris, Fayard, « Corpus », 1985, p. 17-45.

2 Venel Gabriel-François, « Chymie », in Diderot D., D’Alembert J., Encyclopédie ou Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers, vol. 3, p. 408-437 ; voir plus haut p. 71-72.

3 Sur la chimie chez Diderot voir Pépin François, Philosophie expérimentale et chimie chez Diderot, Thèse de l’Université Paris 10, 2007.

4 Gillispie Charles C., « The Encyclopédie and the Jacobin Philosophy of Science : A study in Ideas and Consequences », in Critical problems in the History of Science, Madison, University of Wisconsin Press, 1959, p. 255-288. Guédon Jean-Claude, The Still-Life of a Transition : Chemistry in the Encyclopédie, University of Wisconsin, Madison, 1974 ; « Chimie et matérialisme : La stratégie anti-newtonienne de Diderot », in Dix-huitième Siècle, n° 11, 1979, p. 185-200.

5 Cet article apparaît déjà comme une singularité notable au sein de l’œuvre de Venel. Sur le décalage entre les propos de Venel dans l’Encyclopédie et le contenu de ses cours à Montpellier voir Lecornu-Lehman Christine, Gabriel-François Venel (1723-1775). Sa place dans la chimie française du xviiie siècle, Thèse de l’Université Paris 10, 2006.

6 Metzger Hélène, Les Doctrines chimiques en France du début du xviie à la fin du xviiie siècle, chapitre VI, Paris, Albert Blanchard, 1969.

7 Metzger Hélène, Newton, Stahl, Boerhaave et la doctrine chimique, Paris, Albert Blanchard, 1974.

8 Holmes Frederic L., Eighteenth-Century Chemistry as an Investigative Enterprise, Berkeley, Office for the History of Science, 1989.

9 Kim Mi Gyung, Affinity, that Elusive Dream, A Genealogy of the Chemical Revolution, The MIT Press, 2003 ; Klein Ursula, Lefèvre Wolfgang, Materials in Eighteenth-Century Science : A Historical Ontology, Cambridge, Mass, The MIT Press, 2007.

10 Metzger Hélène, Newton, Stahl, Boerhaave et la doctrine chimique, op. cit., 1974, p. 19-20. Metzger ajoute un quatrième trait pour caractériser le newtonianisme – la conception corpusculaire de la lumière – qu’on laisse de côté pour notre propos.

11 Duhem Pierre, Le Mixte, op. cit., p. 31.

12 Thackray Arnold, Atoms and Powers : An Essay on Newtonian Matter-Theory and the Development of Chemistry, Cambridge, Mass, 1970, p. 90 ; voir aussi Duncan Alistair M., « Some theoretical aspects of eighteenth-century tables of affinity », in Annals of Science, n° 18 (3), 1964, p. 177-194.

13 Crosland Maurice, « The Development of Chemistry in the Eighteenth-century », in Studies on Voltaire and the Eighteenth Century, n° 24, 1963, p. 369-441.

14 Fox Robert, « The Rise and Fall of Laplacian Physics », in Historical Studies in the Physical Sciences, n° 4, 1974, p. 89-136, citation p. 98.

15 Klein Ursula, « E.F. Geoffroy’s table of different rapports observed between different chemical substances – a reinterpretation », in Ambix, n° 42 (2), 1995, p. 79-100. « Origin of the Concept of Chemical Compound », in Science in Context, n°7 , 1994, p. 180-183. Voir aussi Klein Ursula, « The Chemical Workshop Tradition and Experimental Practice : Discontinuities with Continuities », in Lefèvre W. (éd.), « Fundamental Concepts of Early Modern Chemistry », in Science in Context, n° 9, 1996, p. 251-287.

16 Holmes Frederic L., Eighteenth-Century Chemistry as an Investigative Enterprise, op. cit., p. 40 ; Klein Ursula, « E.F. Geoffroy’s table of different rapports observed between different chemical substances – a reinterpretation », op. cit.

17 Duhem Pierre, Le Mixte, op. cit., p. 37-44.

18 Duncan Alistair W., Laws and Order in the Eighteenth-Century Chemistry, Oxford, Clarendon Press, 1996 ; « Particles and Eighteenth-Century Concepts of Chemical Combination », in British Journal for the History of Science, n° 21, 1988, p. 447-53.

19 Metzger Hélène, Newton, Stahl, Boerhaave et la doctrine chimique, op. cit., p. 17.

20 Ibid., p. 103.

21 Duncan, Laws and Order, op. cit., p. 28 et p. 66.

22 Newman William R., The Summa perfectionis of pseudo-Geber, Leiden, 1991 ; « Boyle’s debt to corpuscular alchemy », in Hunter Michael (éd.), Robert Boyle reconsidered, Cambridge, 1994, p. 107-118 ; Newman William R., Atoms and Alchemy, Chemistry and the Experimental Origins of the Scientific Revolution, Chicago, The University of Chicago Press, 2006. Voir aussi Principe Lawrence, The Aspiring Adept. Robert Boyle and His Alchemical Quest, Princeton NJ, Princeton University Press, 1998.

23 Telle est la thèse défendue en particulier par Antonio Clericuzio dans « A redefinition of Boyle’s chemistry and corpuscular philosophy », in Annals of Science, n° 47, 1990, p. 561-589.

24 Duncan Alistair W., Laws and Order in the Eighteenth-Century Chemistry, op. cit., p. 28.

25 Kim Mi Gyung, Affinity, that Elusive Dream, A Genealogy of the Chemical Revolution, op. cit.

26 Siegfried Robert, From Elements to Atoms. A History of Chemical Composition, American Philosophical Society, Transactions, 2003, p. 92-04.

27 Kim Mi Gyung, Affinity, that Elusive Dream, A Genealogy of the Chemical Revolution, op. cit.

28 Holmes Frederic L., Eighteenth-Century Chemistry as an Investigative Enterprise, op. cit.

29 Perkins John, « Creating Chemistry in Provincial France before the Revolution : The examples of Nancy and Metz, Part 1, Nancy », in Ambix, n° 50, 2003, p. 145-81 ; « Part II, Metz », n° 51, 2004, p. 43-75. Labrude Pierre, « Les débuts de l’enseignement de la chimie en Lorraine ducale : le Collège royal de médecine et la Faculté de médecine de Nancy (1756 et 1776) », in Revue d’histoire de la pharmacie n° 53, 2005, p. 199-220 ; Bensaude-Vincent Bernadette, Lehman Christine, « Public lectures of Chemistry in Mid-Eighteenth-Century France », in Principe L.M. (éd.), New narratives in eighteenth century chemistry, Dordrecht, 2007, p. 77-96.

30 Henry Charles, Introduction à la chymie. Manuscrit inédit de Diderot publié avec notice sur les cours de Rouelle, Paris, E. Dentu Éditeur, 1887, p. 1.

31 Rouelle G.F., Cours de chymie recueilli des leçons de M. Rouelle… par A.L. Jussieu, 1767, Bibliothèque du Muséum d’histoire naturelle, Ms 102, p. 4.

32 Ainsi dans le manuscrit de 1743, conservé à la Bibliothèque de Genève, l’auditeur anonyme note à propos des dissolutions : « On a dit que les dissolutions se faisaient par les coins du corps dissolvant entrant par les pores du corps à dissoudre, et qu’il fallait une proportion entre la grosseur, la figure du coin et les pores du corps à dissoudre. Mais pourquoi les corps ne se précipitent-ils point après la dissolution ? Ils répondent que les parties sont devenues si petites qu’elles sont plus légères que le dissolvant. Mais cela étant elles devraient surnager à la liqueur du dissolvant. Nous avouerons pourtant que c’est par des raisons mécaniques et la différence de ces petits coins que se doivent expliquer les effets de la dissolution. Mais cela ne rend pas raison de tout, v.g. du mouvement qui arrive et qui n’existait pas avant. »

33 Rappaport Rhoda, « G.F. Rouelle : An Eighteenth-Century Chemist and Teacher », in Chymia, n° 6, 1960, p. 68-101 ; « Rouelle & Stahl – The phlogistic revo-lution in France », in Ambix, n° 7, 1961, p. 73-102,

34 Ibid.

35 Ibid., p. 92.

36 Diderot, « Introduction à la chymie », manuscrit inédit de Diderot, Paris, E. Dentu Éditeur, 1887, p. 61.

37 Rouelle G.F., « Traité de chymie par G.F. Rouelle, apothicaire à Paris », (1760), Bibliothèque de Lausanne, cote P 275 ; voir aussi Secretan Claude, « Un aspect de la chimie prélavoisienne (Le cours de G.F. Rouelle) », in Mémoires de la Société vaudoise, n° 50, 1943, p. 277-293 ; « Cours de chymie recueilli des leçons de M. Rouelle », op. cit.

38 ROUSSEAU Jean-Jacques, Institutions chymiques, Paris, Fayard, « Corpus des œuvres philosophiques en langue française », 1999, p. 14. « Il faut d’abord commencer par congédier les philosophes et les belles Hypothèses. Ce n’est pas en bâtissant des sistèmes dans son cabinet qu’on connoitra la nature ; et les Monades, et les essences hylarchiques, et les cubes écornés, et la matière subtile, et les atomes crochus sont sans doute de fort jolies inventions. Mais je voudrois bien demander à leurs Auteurs comment ils s’y sont pris pour voir tout cela : quand à moi, je n’attends pour admettre le sisteme de Descartes que d’avoir apperçu seulement un globule de lumière. L’inutile travail des spéculatifs oiseux d’imaginer comment les choses auroient pu se faire, le vrai Physicien recherche comment elles sont faites réellement. »

39 Rousseau Jean-Jacques, Institutions chymiques, op. cit., p. 296. Elle fait écho à la formule de Rouelle : « Newton a attribué cela à l’attraction et en a pris l’idée des expériences chymiques. Nous appelons cela affinité, rapports, avec Mr Stahl. Nous en donnerons des raisons physiques dans la suite. Cette affinité fait que les corps s’unissent et le mouvement est excité » (Rouelle G.F., « Cours de chymie », MS Duveen, Cornell University, t. 1, fol. 40, cité pat Guédon J.C., « Chimie et matérialisme. La stratégie antinewtonienne de Diderot », in Dix-huitième Siècle, n° 11, 1979, p. 185-200).

40 Macquer Pierre-Joseph, « Aggrégation », in Dictionnaire de chymie, t. 1, 2e édition, 1778, p. 50.

41 Bensaude-Vincent Bernadette, Nieto-Gàlan Agusti, « Theories of Dyeing », in Natural Dyestuffs and Industrial Culture in Europe, Fox R., Nieto-Gàlan A. (éds), Science History Publications, 1999, p. 3-24.

42 Buffon, Histoire naturelle, in Œuvres philosophiques, t. 13, Paris, PUF, 1954, p. 39.

43 Macquer Pierre-Joseph, « Pesanteur », in Dictionnaire de chymie, op. cit., p. 193.

44 Macquer Pierre-Joseph, « Affinité », in Dictionnaire de chymie, op. cit., p. 40, note 1. Macquer se réfère au Supplément à l’Histoire naturelle, t. 1, 1775.

45 Donovan Arthur, « Buffon, Lavoisier and the Transformation of French Chemistry », in J. Gayon (dir.), Buffon 88, Paris, Vrin, 1992, p. 391.

46 Macquer Pierre-Joseph, « Affinité », in Dictionnaire de chymie, op. cit., p. 47-48.

47 Metzger Hélène, Newton, Stahl, Boerhaave et la doctrine chimique, op. cit., p. 31-32.

48 Lavoisier, Journal de physique (1773) cité in Metzger Hélène, Newton, Stahl, Boerhaave et la doctrine chimique, op. cit., p. 65-66.

49 Beretta Marco, A New course of chemistry, Florence, Leo S. Olschki, 1994, p. 46-48.

50 Lavoisier, Archives de l’Académie des sciences, dossier 1259, folio 3.

51 Archives de l’Académie des sciences, dossier 1260, folio 2.

52 « Far from freeing chemistry from Stahl, he (Lavoisier) ordered and rationalized Stahlian chemistry, and in so doing so, changed the emphasis of future chemists’ activities from a futile attempt at an overly sophistcated physical reductionism to the jig-saw puzzle problems of permutation and combinations of elements. He did not do for chemistry what Newton had done for mechanics, but what Linnaeus had done for botany » (Schofield Robert E., « The Counter-Reformation in Eighteenth-Century Science – Last Phase », in Roller Duane (éd.), Perspectives in the History of Science and Technology, Norman, Oklahoma U.P. 1971, p. 39-54).

53 Donovan Arthur, « Newton, Lavoisier and Modern Science », in International Colloquium on Newton’s Scientific and Philosophical Legacy, Catholic University of Nijmegen, June 9-12, 1987.

54 Beretta Marco, Bibliotheca Lavoisieriana, The Catalogue of the Library of Antoine-Laurent Lavoisier, Florence, Leo Olschki, 1995.

55 Holmes F.L., Antoine Lavoisier. The next crucial year or the sources of his quantitative method, Princeton, Princeton University Press, 1998, p. 149.

56 Lavoisier, « Mémoire sur l’affinité du principe oxigine », in Œuvres, t. 2, Paris, Imprimerie impériale, 1862.

57 Lavoisier, Traité élémentaire de chimie, Paris, Cuchet, 1789, p. xiv.

58 Lavoisier, « De la combinaison de la matière du feu avec les fluides évaporables », in Œuvres, t. 3 ; FOX Robert, The Caloric Theory of Gases, From Lavoisier to Regnault, Oxford, Clarendon Press, 1971.

© Presses universitaires de Paris Nanterre, 2008

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