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Une archéologie du cinéma sonore

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Giusy Pisano

Deuxième partie. De la machine - homme aux appareils étranges

Chapitre V. Des instruments scientifiques entre l’homme et la nature

Texte intégral

  • 1 Maurice Daumas, « L’expansion du machinisme », Histoire générale des techniques, t. II, Paris, PUF (...)

1Toute recherche sur les relations entre le son et l’image, comme toutes celles qui ont un rapport direct avec l’histoire des techniques, doit prendre en compte, comme une source privilégiée et incontournable, l’étude des instruments scientifiques et des appareils conservés dans les collections publiques et et privées. Malheureusement, les lacunes dans le domaine du patrimoine scientifique et technique ne rendent pas la tâche facile. Le corps des données de l’histoire des techniques n’a pas été complètement soumis à vérification1. Si l’histoire des sciences et a fortiori celle des techniques est une discipline assez récente et peu valorisée (en France surtout), l’histoire des instruments scientifiques est le plus souvent réservée à quelques érudits collectionneurs.

  • 2 Id., Les Instruments scientifiques aux xviie et xviiie siècles, Paris, PUF, 1953.

2Dans son livre2 – qui, bien que datant de 1953, demeure encore aujourd’hui l’ouvrage de référence dans le domaine –, Maurice Daumas, le pionnier en France de l’histoire des instruments scientifiques, établit une sorte de classification entre les instruments classiques et les modernes. Pour Maurice Daumas, même si l’utilisation des instruments remonte aux temps les plus lointains, la période comprise entre le xviie siècle et le xviiie siècle représente l’époque décisive qui marque le passage vers la fabrication des instruments modernes, au xixe siècle. Deux siècles d’induction ont été nécessaires pour créer les conditions historiques, qui se traduisent au xixe siècle par l’invention et la diffusion de plus en plus large d’instruments devenus indispensables pour l’ensemble de l’expérimentation scientifique.

  • 3 Paolo Brenni est chercheur en histoire des instruments scientifiques et de l’industrie de précisio (...)

3D’après Paolo Brenni3, en Angleterre, en Italie, en Hollande et en Allemagne, c’est seulement depuis une quinzaine d’années que les historiens de différentes disciplines commencent à manifester un vif intérêt pour les collections d’appareils. En France, le retard est patent : il suffit de constater l’oubli dans lequel ont été laissées pendant plusieurs décennies les plus importantes collections d’appareils (le CNAM, la Cinémathèque française, le fonds Charles Cros de la Bibliothèque nationale de France, pour n’en citer que trois) et le manque de dynamisme de la recherche dans ce domaine. Peu d’articles, de thèses et d’ouvrages s’appuient sur l’étude concrète des instruments, oubliant que les supports ont eu leur origine dans les théories et les idées qui, elles, sont largement analysées par les historiens et les chercheurs. Les travaux d’investigation se limitent aux sources écrites et rarement aux sources visuelles ou sonores. De telles pratiques de recherche continuent à persister, malgré le fait que de nouvelles tendances historiographiques ont légitimé des approches différentes dans le domaine de l’histoire des sciences et de l’histoire culturelle en général.

4L’histoire des idées et celle des techniques se rencontrent donc rarement. L’orientation dominante consiste paradoxalement à isoler l’objet d’étude de toute interférence avec le processus technique qui en a parfois déterminé l’évolution. Ce critère méthodologique qui, d’une façon générale, trouve sa raison d’être dans la séparation entre le logos et la techné – entre la configuration du savoir qui est propre aux sciences humaines et celle qui appartient à l’analyse scientifique – produit dans certains domaines d’études des dérives et des paradoxes. Pouvons-nous, par exemple, étudier l’introduction d’une nouvelle machine en faisant abstraction des avancées techniques qui ont favorisé sa réalisation ?

5La réponse est d’autant plus évidente en ce qui concerne l’histoire des sciences durant la deuxième moitié du xixe siècle, où les interactions entre des disciplines comme l’acoustique et l’optique ouvrent de fait la voie à un champ d’applications très vaste et où les frontières entre réalisation technique, scientifique et exploitation commerciale ludique, ne sont pas encore clairement définies. Il nous semble même que le dénominateur commun des expérimentations touchant à des domaines aussi divers que la physique, la chimie ou la médecine, est constitué par la dimension technique qui a une portée bien plus importante que dans les siècles précédents. Nous sommes face à une nouvelle génération de chercheurs, qui tentent essentiellement de mesurer, dans la réalité concrète des laboratoires, la viabilité d’intuitions et d’hypothèses de travail. L’appareil constitue la base indispensable, le support cognitif fondamental pour comprendre certains passages, parfois lents et décevants, parfois rapides et surprenants, d’un processus qu’aucune description théorique ne pourrait, à elle seule, saisir.

6Ces instruments n’ont cependant rien de commun avec les machines et les automates du siècle précédent : il ne s’agissait alors que de créer des simulacres. La logique qui présidait à ces constructions, relevait – comme nous l’avons vu – dans la plupart des cas, plutôt du mythe que de la science. Rien de comparable avec l’état d’esprit des nouveaux pionniers de la recherche scientifique au xixe siècle. Le modèle conceptuel est complètement renversé : au lieu de créer des machines pour simuler des phénomènes naturels (le son et la lumière, par exemple), on s’emploie à réaliser des instruments capables d’expliquer par l’observation pratique les principes qui règlent les phénomènes. Par exemple, les automates ingénieux du xviiie siècle étaient tout à fait capables de simuler la voix humaine ou tout autre son qu’on avait choisi d’insérer dans les mécanismes, mais leur vocabulaire était limité au choix de départ (une même et unique phrase ou des réponses toutes faites), aussi ne représentaient-ils aucune utilité pour la transcription et la reproduction du son. Ce n’est qu’après un siècle d’expérimentation sur la nature même du son qu’il a été possible de le reproduire.

7L’importance de l’instrument dans cette phase de notre étude tient donc à de multiples raisons. Il est le témoin matériel et le point de convergence d’un parcours endogène – interne à la logique des découvertes scientifiques – et d’une trajectoire exogène qui transpose les acquis réalisés par utilisation de nouveaux instruments, dans le cercle d’une dynamique culturelle plus complexe. Les appareils constituent la trace concrète – aussi solide que le fer – des nombreuses interactions entre l’optique, l’acoustique, la physique, la mécanique, etc. Ces objets, par leur présence « parlante » et incongrue, n’ont fait que baliser la progression – parfois lente de plusieurs siècles, parfois aussi rapide qu’au xixe siècle – d’un nouveau savoir scientifique. En l’absence de tout document explicatif sur leur fonctionnement, ils demeurent souvent comme une trace obscure d’un mystère qui reste à dévoiler.

  • 4 Maurice Daumas, « Origines de la civilisation technique », Histoire générale des techniques, t. I, (...)

8Toute la difficulté réside dans le fait que chaque instrument possède une longue histoire, constituée par les différentes étapes qui ont présidé à son invention et à sa fabrication. Certains instruments, par exemple, ont pu être perfectionnés et finalement utilisés seulement quand les techniques de fabrication ont atteint un degré de maturation suffisant. En effet « le désir de construire des machines, des véhicules, des agencements domestiques qui rendaient certains travaux moins fatigants, ou plus plaisantes les activités quotidiennes, a toujours donné lieu à des rêveries et des projets non exécutés. Pour que tel de ces projets prenne la forme d’une invention, il faut que l’ensemble des techniques qui le concernent ait atteint un stade de perfectionnement suffisant non seulement pour que le dispositif nouveau soit réalisable, mais encore pour que sa réalisation représente une acquisition profitable à un grand nombre d’individus4 ». Combien d’ingénieux dispositifs imaginés par Léonard de Vinci dans ses carnets ont donné jour à des réalisations à partir des moyens qui étaient disponibles à son époque ?

  • 5 Charles Singer, Breve storia del pensiero scientifico, Turin, Einaudi, 1961, p. 274-279.

9L’exemple classique et tout aussi significatif est celui de la lunette, dont le perfectionnement s’est échelonné sur plusieurs siècles. Cet instrument construit par Galilée en 1609 pouvait agrandir trente fois un champ visuel et donc atteindre ce que l’œil nu peut juste entrevoir. Ensuite, vers 1611, Johann Kepler (1571-1630) imagina un oculaire et un objectif formés chacun par une lentille biconcave, qui autorisait un élargissement du champ visuel, tandis que les images étaient inversées. Pour les observations terrestres, cette inversion pouvait être évitée avec l’utilisation d’une troisième lentille concave5. Toutefois, les images données par les premières lunettes étaient déformées par les phénomènes optiques connus aujourd’hui sous les noms d’aberration chromatique et sphérique. La compréhension de l’aberration chromatique a été rendue possible grâce aux travaux théoriques de Isaac Newton, qui en découvrit la cause en 1663. C’est Christiaan Huygens qui trouva la formule de « nombreux oculaires composés », par lesquels on pouvait atténuer les déformations chromatiques. À partir de ce moment les lunettes deviennent un instrument indispensable pour les astronomes. Successivement, les découvertes de Leonhard Euler, puis de John Dollond (1706-1761), contribuèrent aux perfectionnements de cet instrument.

10Mis à part ces problèmes d’ordre historique, qui sont communs à toute invention scientifique et aux instruments qui en dérivent, le long parcours de la réalisation des lunettes a été plus marqué aussi par des obstacles d’ordre technique dus à des difficultés de fabrication qui en ont empêché l’utilisation en tant qu’instrument de précision jusqu’à la fin du xviiie siècle. La qualité du verre, son polissage et sa coupe représentait, en fait, autant de difficultés à surmonter par le biais d’un appareillage hérité des siècles précédents. Un des fabricants parisiens mentionne ces problèmes dans sa brochure de 1846 :

  • 6 Lerebours et Secretan, Catalogue et prix des instruments d’optique, de physique, de mathématiques, (...)

« On sait qu’il y a deux graves difficultés à vaincre dans l’exécution de ces puissants instruments. La première est de trouver pour les deux lentilles qui composent l’objectif des verres en même temps purs et inaltérables, de pouvoirs réfringents et dispersifs satisfaisants, enfin tout à fait exempts de fils ou stries. Il faut reconnaître que maintenant on obtient assez aisément les deux premières conditions, même pour de grandes masses ; mais quant à la dernière, celle de n’avoir pas de stries, nous ne l’avons pas vue réalisée pour des objectifs dépassant 38 centimètres. […] La seconde difficulté qu’on doit surmonter dans la construction des grands objectifs, consiste à trouver les courbures les plus favorables relativement aux verres que l’on emploie, et à les exécuter ensuite rigoureusement6. »

  • 7 Maurice Daumas, Les Instruments scientifiques, op. cit., p. 3.

11C’est seulement à partir de 1660-1670 que les conditions de fabrication des instruments scientifiques progressent plus rapidement et, dès lors, les ateliers commencent à se multiplier. Progressivement, les outils traditionnels des métiers manuels vont bénéficier de l’apparition de nouveaux matériaux comme l’acier ou le fer (par exemple pour la fabrication des tours qui auparavant étaient en bois). On emprunte les pratiques du chaudronnier, du fondeur, du serrurier et de l’armurier pour la fabrication des nouveaux instruments et le perfectionnement des anciens. Ainsi, la réalisation des instruments implique un savoir-faire d’ouvriers professionnels, dont même le savant le plus habile n’aurait pu se passer. L’instrument créé de toutes pièces par son inventeur devient de plus en plus rare et la séparation entre le concepteur et le fabricant est inévitable. Comme le fait remarquer Maurice Daumas, « les savants ont confectionné, ou fait confectionner sous leurs yeux, des modèles que nous appellerions maintenant des prototypes. Il fallait la régularité de travail du professionnel, son esprit inventif pour reproduire et perfectionner ce modèle, en faire un objet usuel ; il y fallait aussi l’esprit d’entreprise, le souci de la pérennité de l’atelier, l’émulation de la concurrence. En retour, la science recevait à sa disposition un appareillage abondant dont toute nouveauté perdait rapidement son caractère ésotérique7 ».

  • 8 François Caron, Histoire économique de la France, xixe-xxe siècles, Paris, Armand Colin, 1981, p. (...)
  • 9 Paolo Brenni, « Les instruments scientifiques anciens : un patrimoine à redécouvrir », Sabix, n° 1 (...)

12Au cours du xviiie siècle l’aspect artisanal de la fabrication des instruments se modifie grâce à la transformation progressive des ateliers en entreprises industrielles. Les instruments classiques sont définitivement remplacés par des instruments modernes, construits en série et disponibles en stock. L’introduction du machinisme et la division du travail accompagnent le passage aux ateliers du xixe siècle et signe la naissance de l’appareillage contemporain. L’ensemble de l’industrie française entre alors en pleine restructuration. Ce passage de l’artisanat à l’industrie prendra plusieurs décennies, mais l’idée que la science peut venir en aide à l’industrie est très vite intégrée. D’après François Caron, « l’une des idées maîtresse des hommes du xixe siècle, ingénieurs ou savants, fut que le progrès technique résulte de l’application systématique des découvertes de la science8… ». Pas étonnant que, dans ce contexte, la construction d’appareils scientifiques et de précision « a vécu ce que l’on peut définir comme un âge d’or. Pendant cette période les constructeurs parisiens, tels que Chevalier, Soleil, Duboscq, Ruhmkorff, Froment, Deleuil, Koenig, Lerebours et Secretan, pour n’en citer que quelques-uns, fournissaient des appareils d’optique, d’astronomie, d’électricité, d’acoustique, pour la majeure partie des laboratoires, des écoles, des instituts de recherche et des observatoires astronomiques en Europe et en Amérique9 ».

  • 10 Lerebours et Secretan, Catalogue et prix des instruments, op. cit.
  • 11 Charles Singer, Breve storia del pensiero scientifico, op. cit., p. 267.
  • 12 Georges Canguilhem, « La Constitution de la physiologie comme science », Charles Kayser (dir.), Ph (...)
  • 13 John Tyndall, Le Son : cours expérimental fait à l’Institution royale, op. cit., p. 5.

13Un catalogue d’instruments scientifiques de 1853 mettait en garde ses clients sur la diffusion d’appareils dont l’utilité scientifique était douteuse : « Ils ont fait invasion dans le monde savant, et ont surchargé les tables de l’Académie de leurs présentations et de leurs mémoires ; des annonces de tout genre ont inondé le public, et certains journaux ont retenti d’éloges quotidiens ou hebdomadaires10. » Ceci atteste du degré de commercialisation et de diffusion des instruments vers la moitié du xixe siècle. Tous ces instruments vont peu à peu véritablement transformer l’activité scientifique, qui passe ainsi du cabinet où ils étaient utilisés pour la démonstration des lois physiques, aux laboratoires où la recherche et l’expérimentation deviennent non seulement tributaires des facultés intellectuelles du « génie créateur », mais aussi de l’appareillage technique disponible. Le nombre et le mode de manipulation de ces instruments requéraient bien souvent des espaces importants et l’assistance de plusieurs personnes. L’établissement de laboratoires devient une nécessité pour la recherche. Ce sont les débuts des grands laboratoires (comme en 1882 la Station physiologique du Collège de France, sise au Parc-des-Princes) et la fin des pratiques du savant au xviiie siècle, cloîtré dans son cabinet de curiosités. La machine scientifique moderne implique des activités extérieures à la recherche elle-même, comme l’organisation de l’espace ; la gestion du travail d’équipe ; le suivi de la chaîne de fabrication d’instruments par les ateliers extérieurs, français ou étrangers ; la publication des résultats dans les revues scientifiques ; la rédaction des comptes rendus des travaux pour les institutions tutélaires. L’enseignement scientifique est désormais reconnu et diffusé dans les universités, les cours pédagogiques sont prodigués à une assemblée d’étudiants, de savants et de collègues… Dans ces nouvelles pratiques, « la méthode de présentation des résultats laissait dans l’ombre la personnalité du chercheur11 ». Une organisation de la recherche par équipes, plus anonyme, avec l’apport d’un équipement plus complexe, ouvre ce que Georges Canguilhem12 a défini comme l’âge des laboratoires. C’est dans ces laboratoires que dès le début du xixe siècle, les recherches sur la transcription graphique du mouvement (de l’onde sonore ou d’un objet dans l’espace) se sont développées. Elles ont bénéficié d’un apport sans précédent d’instruments scientifiques. Le physicien anglais John Tyndall souligne l’inéluctabilité de la rupture avec le passé et le passage obligé de l’observation théorique à l’application empirique : « L’éducation scientifique doit nous apprendre à voir dans la nature l’invisible aussi bien que le visible ; à peindre aux yeux de notre esprit ce qui échappe aux yeux du corps ; à pénétrer jusqu’aux atomes des corps en mouvement ou en repos ; à suivre ces atomes dans leurs évolutions, sans jamais les perdre de vue ; à saisir leur action sur nos sens, et le rôle qu’ils jouent dans la production des phénomènes naturels. Dans le cas qui nous occupe, il s’agit, par un effort d’esprit, de se former une idée vraie d’une onde sonore13 ».

  • 14 Il s’agit de tous ces ouvrages qui ont constitué notre première base documentaire et qui sont cité (...)

14Tout au long du xixe siècle, cet « effort d’esprit » de la communauté scientifique s’est notamment polarisé autour d’un axe précis de recherche : le mouvement vibratoire du son. Les résultats de ces observations se sont concrétisés par la publication de plusieurs ouvrages consacrés totalement à la question14. Dans tous ces travaux, le choix des moyens de recherches s’est orienté de façon systématique vers la transcription graphique ou optique du mouvement. Sur la base d’une telle démarche, une série impressionnante d’instruments scientifiques de toutes formes et dimensions envahit progressivement les cabinets de physique. Ce changement n’est pas des moindres, si l’on s’en tient aux réflexions de l’abbé Moigno, qui écrivait en 1869 :

  • 15 L’abbé Moigno, Préface à John Tyndall, Le Son, op. cit., p. ix.

« Il y a vingt ans à peine, la science du son, cependant si attrayante, si utile, ou même si nécessaire, était presque ignorée en France ; elle n’avait dans l’enseignement qu’une part infiniment petite. Dans les cabinets de physique les mieux montés et les plus célèbres, on trouvait, en fait d’instruments d’acoustique : une clochette ou plutôt un mouvement d’horlogerie mal combiné pour l’expérience du son dans le vide ; un sonomètre rudimentaire ; un sommier avec quelques tuyaux mal assortis, en bois ou en carton, de formes et de dimensions complètement arbitraires ; quelques petites plaques vibrantes en verre ; rien de plus15. »

15Le nouveau laboratoire de physique comporte désormais un appareillage complexe dont la manipulation et l’application demandent des mains expertes : chaque instrument est maintenant adapté à son application spécifique, pour laquelle il fait l’objet de plusieurs modifications et perfectionnements. L’appareillage ainsi constitué représente un siècle d’expérimentations sur le son au cours duquel plusieurs méthodes de transcription du mouvement ont été imaginées, parmi lesquelles, comme nous allons le voir, la méthode graphique de Scott, la méthode optique de Lissajous, les flammes manométriques de Koenig, ou encore l’enregistrement et la reproduction du son par le phonographe Edison.

Notes

1 Maurice Daumas, « L’expansion du machinisme », Histoire générale des techniques, t. II, Paris, PUF, 1968, p. xiii.

2 Id., Les Instruments scientifiques aux xviie et xviiie siècles, Paris, PUF, 1953.

3 Paolo Brenni est chercheur en histoire des instruments scientifiques et de l’industrie de précision à l’Instituto e Museo di Storia della Scienza de Florence ; il est l’auteur de plusieurs articles sur le sujet, parus dans des revues françaises comme La Revue du Musée des arts et métiers, ou le Sabix (Bulletin de la société des amis des la bibliothèque de l’École polytechnique).

4 Maurice Daumas, « Origines de la civilisation technique », Histoire générale des techniques, t. I, Paris, PUF, 1962, p. viii.

5 Charles Singer, Breve storia del pensiero scientifico, Turin, Einaudi, 1961, p. 274-279.

6 Lerebours et Secretan, Catalogue et prix des instruments d’optique, de physique, de mathématiques, d’astronomie et de marine, qui se trouvent ou s’exécutent dans les magasins et ateliers de Lerebours et Secretan, Paris, 1846.

7 Maurice Daumas, Les Instruments scientifiques, op. cit., p. 3.

8 François Caron, Histoire économique de la France, xixe-xxe siècles, Paris, Armand Colin, 1981, p. 36.

9 Paolo Brenni, « Les instruments scientifiques anciens : un patrimoine à redécouvrir », Sabix, n° 18, déc. 1997, p. 6.

10 Lerebours et Secretan, Catalogue et prix des instruments, op. cit.

11 Charles Singer, Breve storia del pensiero scientifico, op. cit., p. 267.

12 Georges Canguilhem, « La Constitution de la physiologie comme science », Charles Kayser (dir.), Physiologie, t. I, Paris, Flammarion, 1963.

13 John Tyndall, Le Son : cours expérimental fait à l’Institution royale, op. cit., p. 5.

14 Il s’agit de tous ces ouvrages qui ont constitué notre première base documentaire et qui sont cités tout le long de cette étude : Tyndall, Koenig, Moncel, Guillemin, Lissajous, Wheatstone, etc.

15 L’abbé Moigno, Préface à John Tyndall, Le Son, op. cit., p. ix.

© CNRS Éditions, 2004

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