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Le travail en question, XVIIIe-XXe siècles

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Christophe Lavialle

La naissance du concept de travail mécanique (fin xviie - début xviiie) : un exemple de connexion entre science et culture

Yannick Fonteneau

Texte intégral

  • 1 Coriolis (1829).
  • 2 Par exemple Gillispie & Iouchkevitch (1971).

1Les études sur le concept de travail mécanique concernent surtout le début du xixe siècle, et la fin du xviiie siècle. Ce qui semble a priori logique puisque ce concept apparaît officiellement dans la physique théorique en 1829 sous la plume de Gustave-Gaspard Coriolis (1792-1843,) - dans son ouvrage Du Calcul de l’effet des machines1. Coriolis n’est cependant pas isolé. Son ouvrage et son concept se trouvent au cœur du travail d’un groupe d’ingénieurs savants issus de l’École polytechnique, qui tous cherchent à caractériser le travail des machines et à trouver un indicateur leur permettant de comparer l’effet des machines en mouvement. Ce groupe ou leurs précurseurs ont fait l’objet de quelques études éparses2.

  • 3 Vatin (1993).
  • 4 Vatin (1998 et 2007), Grall (2003), Simonin & Vatin (2002).

2Néanmoins c’est à François Vatin que nous devons l’une des premières études montrant la profonde imbrication entre le développement de concept de travail mécanique et les préoccupations économiques de ces ingénieurs-savants et de leurs précurseurs. Il a notamment été le premier à révéler le rôle de Coulomb dans cette affaire3. Depuis, toute une littérature s’est développée sur le début du xixe siècle, à propos soit directement de ce concept, soit plus largement sur la mécanique industrielle, dans ses rapports avec la pensée économique4.

3Néanmoins, le champ de l’étude de ce même concept avant le xixe siècle ou la fin du xviiie siècle est très peu exploré. Or si l’on considère la période antérieure, on peut tracer la préhistoire du concept de travail mécanique à l’aube de la modernité, à la fin du xviie siècle et au début du xviiie siècle. Bien sûr, la recherche y est rendue plus difficile car les champs disciplinaires sont encore en construction, et par conséquent les concepts également. Pourtant on peut pourtant y mener des investigations pertinentes concernant ce concept de travail, et ses rapports avec la pensée économique de l’époque. C’est ce que je me propose d’illustrer ici.

Qu’est ce que le travail mécanique ?

  • 5 Coriolis (1829), art. 16.

Comme point de départ, il s’agit de rappeler brièvement ce qu’est le concept de travail mécanique. Nous nous contenterons ici d’être schématiques, l’intérêt de cet article résidant ailleurs. Classiquement, le travail mécanique se calcule par l’intégrale suivante : ∫ F.dx,Image 100000000000000C0000000FE04F1C9B.jpg représente la force appliquée en un point, et Image 10000000000000100000000FF3615909.jpg l’élément infinitésimal de chemin parcouru par le point d’application de cette force. Coriolis, est le premier à avoir, en 1829, dénommé « travail » cette quantité qu’avant lui on avait nommé effet dynamique, puissance mécanique ou quantité d’action. Preuve en est cette citation : « Nous proposons la dénomination de travail dynamique, ou simplement travail, pour la quantité ∫ P.ds. »5

4Ainsi si on a une balle tombant en chute libre, l’intensité de la force étant le poids P et la distance parcourue étant la hauteur H, le travail produit est tout simplement P. H.

  • 6 Par exemple : Berg (1997).
  • 7 Grattan-Guiness (1984), p. 3. Ou René Dugas, « Jean Bernoulli et le principe des travaux virtuels ( (...)

5Néanmoins un concept physique ne saurait se limiter à sa formulation mathématique. C’est cependant, à quelques nuances près, ce à quoi semblent s’être attachés certains auteurs lorsqu’ils ont voulu déterminer la présence ou non de ce concept ou d’un antécédent de celui-ci dans les textes antérieurs. Cette attitude6 conduit non seulement à considérer que le principe des vitesses virtuelles est un antécédent du concept de travail, comme certains auteurs l’ont fait7, mais de surcroît à admettre que derrière n’importe quel intermédiaire de calcul qui associerait la force et la distance, se cacherait un concept de travail. Une telle définition est bien entendue inopérante puisque l’on pourrait retrouver finalement ce concept partout, et arguer qu’il est présent chez les philosophes de la nature depuis des temps immémoriaux.

  • 8 Une analyse plus complète de Coriolis et ses contemporains figure dans Vatin (1993).

6La lecture des fondateurs du concept de travail mécanique au xixe siècle, montre que des dimensions non calculatoires sont en jeu. Le travail apparaît chez eux comme la mesure d’un effet, dont le soubassement est économique. Je ne ferai qu’illustrer les choses en prenant pour exemple Coriolis, vu la place disponible8. En effet, chez ce dernier, la forte assise économique du concept apparaît clairement :

Cette quantité sert de base à l’évaluation des moteurs dans le commerce ; que c’est le travail qu’on doit chercher à économiser, et que c’est à cette même quantité que se rapportent principalement toutes les questions d’économie dans l’emploi des moteurs.

  • 9 Coriolis (1829), art. 26.

Les machines ne font qu’employer et économiser le travail, sans pouvoir l’augmenter ; dès lors la faculté de le produire se vend, s’achète, et s’économise comme toutes les choses utiles qui ne sont pas en extrême abondance.9

7La question de l’emploi du travail pour Coriolis est ni plus ni moins une affaire d’allocation optimale d’une ressource rare.

  • 10 Ibid., art. 16, p. 17.

Ce nom ne fera confusion avec aucune autre dénomination mécanique ; il paraît être très propre à donner une juste idée de la chose, tout en conservant son acception commune de travail physique.10

8La volonté de Coriolis est claire : dans son esprit, ce concept est la traduction dans la sphère théorique de l’idée ordinaire de travail, qui recouvre, notamment le travail exercé par les hommes. Le concept de travail mécanique, à l’image de son référent social, est donc perçu comme produisant quelque chose, par la consommation des forces d’un agent producteur.

9Or ce lien entre l’économique et le mécanique est déjà repérable dans quelques textes de l’Académie royale des sciences au crépuscule du Grand Siècle.

1699 – Amontons : le travail quantifiable

  • 11 Fontenelle (1705).

10Guillaume Amontons (1663-1705) est, à ma connaissance, le premier qui ait mis en exergue un concept que l’on peut qualifier d’antécédent du travail mécanique. Oublié aujourd’hui, il fut comparé par Bernard Fontenelle (1657-1757) à Edme Mariotte (v. 1620-1684), l’un des grands expérimentateurs du xviie siècle11.

  • 12 Amontons (1699).

11L’œuvre qui nous intéresse ici est un mémoire lu à l’Académie des sciences, en juin 169912. Amontons, de manière très originale y présente un « moulin à feu », à l’image des moulins à vent ou à eau. L’idée est de substituer le feu aux autres moteurs, tels les hommes ou les chevaux. Par des considérations théoriques et des calculs que je ne développerai pas ici, Amontons démontre parfaitement le caractère réalisable d’une telle machine.

12Quel rapport avec notre sujet ? C’est qu’il ne s’agit pas d’une simple innovation technique, aussi brillante soit elle. En réalité la problématique induite par le moulin à feu va amener Amontons, dans le contexte propre au xviie siècle expirant, à créer une mesure quantifiable de ce qui n’était jusque-là qu’une qualité : le travail. C’est en effet ici qu’apparaît son concept de puissance continuelle, que l’on peut considérer comme un antécédent du concept de travail mécanique.

  • 13 Ibid., p. 120-123.

Dans les cinquième et surtout sixième expériences que retrace son mémoire (lesquelles font suite à une série d’expérimentations mettant en jeu les propriétés de l’air), Amontons va s’intéresser à l’aspect quantifiable du travail et notamment au travail des hommes13. Il cherche à transcrire la notion sociale et anthropomorphique de travail à partir des paramètres qu’il juge être représentatifs des différents aspects de cette notion. Il s’agit de : la force employée par l’ouvrier dans l’exécution du produit ; l’espace que l’ouvrier fait parcourir à son ouvrage, et plus exactement l’espace que parcourent ses mains, ou l’espace parcouru par toute autre force productive ; le temps pendant lequel l’ouvrier ou la force productive se meut, ou meut son ouvrage. Dans ces conditions, tout travail produit par un humain se réduit mécaniquement à un poids que l’on soulève à une certaine distance en un certain temps. Puissance continuelle = Image 100000000000002E0000002752E1313C.jpg

  • 14 Ibid., p. 121.
  • 15 Ibid., p. 120.

13cette formule Remarquons que est dimensionnellement identique à une puissance, dans la définition actuelle de ce terme (quantité de travail par unité de temps). Ceci conduit Amontons à affirmer « qu’un homme seul ne tient lieu que d’une puissance continuelle de 12 livres ½ faisant ¾ de lieuë par heures »14. Il parvient à ce résultat d’après des observations qu’il a effectué dans une manufacture de glaces, en s’intéressant de près au travail des polisseurs de glaces. Ce dernier consiste en effet à mouvoir un morceau de bois sur une glace, de manière à exercer une pression qui égalise la surface de la glace en toutes ses parties. Ce morceau de bois est maintenu sur cette dernière grâce à une flèche de bois recourbée, dont une des extrémités est maintenue au plafond. De la sorte, l’ouvrage du polisseur consiste à vaincre les frottements du morceau de bois et ainsi « la simplicité de cette machine fait que toute la force de l’Ouvrier est uniquement employée à expédier son travail »15. Il existe donc une identité stricte, du fait de la conception de la machine, entre la force de notre homme et les frottements surmontés.

14Ceux-ci peuvent facilement être mesurés grâce à un peson. Suite à quoi il suffit de mesurer la distance moyenne parcourue par le morceau de bois et le temps pris pour exécuter l’ouvrage. Amontons prend soin de faire différentes mesures, et ne raisonne que sur les moyennes.

15Remarquons au passage toute l’originalité d’Amontons concernant son analyse des frottements : il mesure la force par un dispositif qui consume cette même force. Alors qu’on pensait jusqu’à lui à la traduire directement en élévation d’un poids, comme chez Leibniz, en passant sous silence gaspillage et déperdition. Amontons différencie bien la force de l’emploi de la force, qui reste effet, mais effet productif, travail. Elle produit et ne se conserve plus.

  • 16 Ibid.
  • 17 Ibid.

16Amontons précise ensuite que cette puissance continuelle équivaut environ à « la sixième partie du travail d’un cheval »16. Cette comparaison lui est accessible grâce l’expérience précédente (la cinquième) qu’il a menée dans le même mémoire, et par laquelle il conclut qu’un cheval tient lieu « d’une puissance continuelle de soixante livres faisant une lieuë par heure »17. Cette cinquième expérience est d’ailleurs aussi révélatrice de l’esprit d’observation et de calcul d’Amontons, puisqu’il a observé et mesuré les temps de travail des chevaux.

17Il détermine alors, par des considérations théoriques que je ne peux développer ici, que son moulin peut vaincre une force de 9 428 livres et 4 juillet, et qu’il tourne à la vitesse de ¼ de lieue par heure. La détermination de cette vitesse n’est donc pas le résultat d’une mesure mais d’un calcul rationnel issu de considérations théoriques. La puissance continuelle du moulin est donc de 9 428 livres et 4 juillet faisant ¼ de lieue à l’heure. Muni de tous ces éléments Amontons peut alors simplement calculer que le travail de son moulin est équivalent au travail de 39 chevaux, soit 234 hommes.

18Mais Amontons ne s’en tient pas là. Outre cette enquête mécanique, il double son mémoire d’une enquête économique. Son moulin n’est pas un délire d’inventeur, une machine spectaculaire dont l’effet extraordinaire serait de fournir autant de travail que plusieurs centaines d’hommes. Sa machine, nous dit-il en substance, est économiquement plus avantageuse que les autres moyens de production que l’on pourrait utiliser à sa place. Nous dirions aujourd’hui plus rentable. Ainsi, Amontons va calculer le coût de la force de travail des chevaux. À raison de 4 chevaux travaillant de concert 6 heures par jour, il calcule qu’entretenir le travail 24 heures par jour requiert une dépense de 40 sous quotidiens, en comprenant la nourriture et l’entretien du cheval, ainsi que les salaires des employés, qu’il a pris de soin de moyenner en fonction du nombre de jours effectivement travaillés dans l’année. Son moulin équivalant à la force de travail de 39 chevaux, il faudrait dépenser 39 x 40 = 1 560 sous soit 78 livres pour obtenir la même force à partir de travail chevalin.

  • 18 Ibid. p. 126.

19Il suffit donc, pour le moulin à feu (en faisant fides coûts de construction), que le prix du bois qui fournit la chaleur du fourneau, n’excède pas 78 livres18, pour que l’on soit gagnant, ce qui est d’autant plus facile à réaliser, nous dit-il, que l’on peut aussi utiliser le moulin pour fondre des métaux par exemple, ou toutes sortes d’autres usages. Il précise que son moulin a trois avantages dont les autres moteurs ne bénéficient pas, à savoir :

    • 19 Ibid.

    premièrement de « pouvoir cesser & reprendre le travail quand on veut, sans demeurer chargé du foin & de la nourriture des chevaux, & de n’en point supporter la perte ni le dépérissement »19, ce qui est certainement un avantage pour l’entrepreneur ;

    • 20 Ibid.

    deuxièmement, « d’avoir toujours une puissance égale & sans interruption […], ce qui ne peut être en se servant des moulins à vent, ou à eau, les uns étant souvent arrêtez faute de vent, & les autres par les glaces & debordement d’eau »20, ce qui apporte une régularité du travail, et donc une prévisibilité appréciable pour l’entrepreneur ;

  • troisièmement de pouvoir être construit partout, sans dépendre d’une chute d’eau par exemple, puisque la source de mouvement, le bois, est disponible en tout lieu. Ce qui permet une production indépendante des sources d’énergie.

20Amontons ne s’est donc pas « contenté » d’inventer un nouveau processus technique, ce qui serait déjà hautement appréciable : il a de plus effectué une véritable enquête économique pour déterminer le coût des forces de travail, et mis en rapport cette innovation technique avec le surplus d’avantage qu’un entrepreneur pourrait en tirer. Rien ici, ni au sens propre ni au sens figuré, n’est gratuit.

Contexte intellectuel et social d’Amontons

  • 21 Fontenelle (1705), p. 151.
  • 22 Ibid., p. 153.
  • 23 Amontons (1699b).
  • 24 Cf. par exemple Dowson (1979) ou Bocquet (2005).
  • 25 Gallon (1735), p. 103-104.

21Cette émergence du concept de travail mécanique chez Amontons est intimement liée à un contexte intellectuel. D’une part, Amontons, bien que recruté en 1699 comme académicien astronome, est en fait essentiellement un homme de terrain, préoccupé par la finalité utilitaire de ses actions. Fontenelle nous apprend ainsi qu’il a commencé sa carrière comme ingénieur21. En outre, peu avant sa mort, « il méditoit plusieurs inventions utiles, sur l’Imprimerie, sur les Vaisseaux, sur la Charrue. »22 Rajoutons encore qu’il fut le premier à redécouvrir les lois du frottement, apercevant notamment que celui-ci était proportionnel non à la surface de contact de l’objet qui frotte, mais à son poids23, ce qui est depuis connu sous le nom de loi d’Amontons-Coulomb24. - On peut également ouvrir le premier tome des machines approuvées par l’Académie, dans lequel figure une pompe refoulante de son invention25.

  • 26 Amontons (1695).
  • 27 Académie royale des sciences (1733), p. 221.

22Cette préoccupation de l’utilité se voit à l’intérêt qu’il porte à un certain nombre de machines issues du monde du travail, donc, mais également à son engagement dans les grands projets auxquels est associée l’Académie. Telle que la mesure du temps, nécessaire à la détermination des longitudes en mer, axe prioritaire de la recherche académicienne, qui s’exprime par exemple dans son ouvrage de 1695, qui a pour thème les clepsydres26. On peut noter également sa proposition d’un nouveau ponton qu’il présente devant l’Académie en 1694, avant même d’en faire officiellement partie, et dont il met en avant le côté économique27. Outre cet aspect personnel, Amontons se place dans un terreau particulier, celui de l’Académie royale des sciences, dont la création par Colbert fut motivée dès le départ, en 1666, par des préoccupations économiques. Colbert, en effet, souhaitait avoir à sa disposition une assemblée d’experts techniques susceptibles de pouvoir se prononcer sur le mérite de certaines propositions ou machines, quand celles-ci étaient jugées trop complexes pour être évaluées par le ministère. En outre, ces experts, servaient les grands objectifs de la royauté, tel que la maîtrise des mers, par le développement de la géométrie astronomique, ou la maîtrise du territoire, par l’essor des techniques de cartographie et la mesure de la Terre.

  • 28 Hahn (1993), p. 92-93.

23Par sa fonction consultative, par sa position progressivement affirmée, de 1666 à 1699, de juge des questions techniques et scientifiques, l’Académie contribue activement à la politique mercantiliste de Colbert, même une fois celui-ci passé à trépas en 1683. En effet, lorsque des projets tels que des machines sont présentés à l’Académie, celle-ci s’occupe de la dimension technique de la question, mais aussi de sa dimension économique. Les conseillers du ministre estimaient impossible de séparer les considérations techniques des considérations légales et économiques. Leur travail de consultation comprenait également la détermination de la nouveauté d’une invention pour empêcher les autorités d’accorder un droit de monopole quand il en existait un, et pour décider si le projet était techniquement et commercialement réalisable. Par nature, le conseil officiel supposait donc une enquête sur les droits de propriété, la détermination de l’application des principes scientifiques avec les fins poursuivies par l’inventeur et un jugement sur l’utilité du projet. En plus de leur expertise sur les questions proprement scientifiques, les académiciens étaient donc obligés de s’initier aux complexités légales et aux conditions de commercialisation28.

24En ce sens, le mémoire d’Amontons, qui évalue les avantages techniques et les coûts économiques d’une machine, s’inscrit dans cette tradition colbertiste. En effet, la structure de son mémoire reflète la double tâche, technique et économique, assignée aux académiciens depuis Colbert, lorsqu’ils examinent des machines, même si dans le cas présent, l’examen n’est pas une commande du ministère mais l’initiative propre d’un académicien.

25D’un côté il s’agit de justifier techniquement, et même théoriquement du fonctionnement de la machine. Mais Amontons complète alors son expertise technique d’une enquête économique sur le coût des différentes forces de production, comme nous l’avons vu précédemment. Dans son esprit, une telle invention ne peut être validée, que si son avantage économique est démontré, ce qui est tout le sens de son calcul de substitution. Les avantages économiques du moulin tiennent également au fait qu’il s’agit, nous dit-il, d’une force de production extrêmement flexible, puisqu’elle peut être interrompue à tout moment sans qu’on demeure chargé de son entretien, contrairement aux chevaux, qu’elle est de surcroît régulière, ce qui permet une planification des tâches et des délais que ne permet pas le moulin à vent, tributaire de la météorologie, et, enfin, qu’il peut être installé partout, puisque le bois de chauffage peut être trouvé en tout lieu. Flexibilité, régularité et praticité, en somme.

26On voit donc que la typicité à l’esprit colbertiste de cette double enquête, tient aussi au fait que cette dernière constitue un dialogue avec les notions de production et de travail. Nul amusement de l’esprit ici. Il ne s’agit pas, comme au temps des théâtres des machines, de montrer l’effet spectaculaire d’une machine pouvant ici fournir la même force de travail que 39 chevaux ou 234 hommes ; il s’agit de se placer dans le cadre de la production en décrivant ni plus ni moins que ce qui constitue le premier « moteur thermique » de l’histoire. Son moulin est en effet décrit en dehors de toute application directe : il est la pure génération d’un mouvement circulaire dont l’utilisation ne se borne pas à un contexte particulier. Il se place de fait dans une volonté assez claire, de croissance de la production, grâce à une augmentation de la capacité de travail totale, ceci en mettant à profit une force de travail inutilisée auparavant : le feu.

27Ainsi le fait qu’Amontons en vienne à s’intéresser au travail et cherche à le quantifier ne peut se comprendre que si l’on se replonge dans l’ambiance mercantiliste de la seconde moitié du xviie siècle. En effet, Colbert et ses successeurs voient dans le travail une manière d’augmenter la puissance de l’État. Il faut rappeler à ce sujet que la politique mercantiliste, dans ses grandes lignes, vise à l’accroissement de la puissance du Royaume. La puissance d’une nation est militaire et économique. Elle se mesure d’abord dans la concurrence entre les États, et se règle dans les traités dont l’autorité sanctionne l’emprise royale sur un territoire, défini par des frontières. L’accroissement de la puissance économique du royaume s’énonce en termes de balance positive du commerce, que l’on compte assurer par le protectionnisme, l’augmentation des productions et l’amélioration des produits.

  • 29 Citons entre autres Bossuet (1681), Fénelon (1699), Mabillon (1691) et avant eux, dans un autre gen (...)
  • 30 Selon Jacob (1994). Le propos d’Annie Jacob est intéressant, mais basé uniquement sur une analyse l (...)

28C’est dans cette optique d’augmentation de la production que Colbert, relayé par les moralistes du xviie siècle29, cherche à stimuler le travail de la population du pays, en augmentant sa productivité. C’est d’ailleurs précisément au tournant des xviie et xviiie siècles que s’achève le mouvement de renversement de la valeur sociale de travail, passant d’une connotation de peine et de douleur, à une connotation plus positive de création de richesses30.

29C’est donc parce qu’il cherche également à améliorer la production que Colbert lance très tôt un vaste inventaire des machines et des techniques. Le but est de réduire la variété des gestes techniques et des machineries, afin de déterminer entre toutes celles-ci les plus ingénieuses et les plus avantageuses.

30Suite à quoi, il s’agit d’imposer, grâce à un cadre dirigiste, les techniques approuvées par l’État. On attend une plus grande efficacité du travail, donc une hausse de la productivité, et l’amélioration de la qualité de la production. On voit alors bien quel rôle l’Académie peut jouer dans ce dessein, et c’est pourquoi Colbert l’a associé très tôt à son projet. En 1675, il franchira une étape supplémentaire en ordonnant à l’Académie de rédiger une description des arts et métiers, 75 ans avant l’Encyclopédie de Diderot et D’Alembert. Cette description devait être composée d’une introduction théorique, suite à quoi figurerait l’application de la théorie à la pratique et des figures de toutes les machines. Mais il faut bien noter que dans l’esprit de Colbert, cette application de la science aux machines ne visait pas la création de nouvelles machines encore plus parfaites, et indéfiniment perfectibles. Il s’agissait uniquement de justifier le catalogue de machines approuvées. Et même s’il s’agissait de passer d’une juxtaposition de machines, à une déduction des machines par la théorie, il faut comprendre que la « théorie » dans l’esprit de Colbert, ne signifie rien de plus que la justification des techniques approuvées, dans le but de normer la production par une uniformisation des techniques de production.

31Amontons se place donc dans cette optique, dans le sens où son moulin à feu vise la croissance de la production via la croissance de la force de travail disponible. Un moulin capable de remplacer, de manière plus économique et plus régulière, la force de 39 chevaux, 234 hommes, ou simplement un moulin à vent, permet à la fois de réduire les coûts, et à la fois d’appliquer ce moteur à toutes sortes de production dont on n’avait pas idée jusqu’ici.

32Mais dans le même temps, Amontons va au-delà de cette aspiration mercantiliste. Car on voit bien que la visée de Colbert n’annonce pas du tout la sortie de l’empirisme ni le progrès indéfini des sciences et des techniques. Colbert se place dans une science des pratiques, une rationalisation instrumentale des techniques de production, dans le règne de la technique. Au contraire, Amontons, s’il a les mêmes buts, l’augmentation de la production, se place dans le domaine technologique. Il veut réduire les machines au calcul, à la théorie, créer une science des machines, qui passe par son concept de puissance continuelle, de travail donc. Le travail, dans son mémoire, fait le lien entre la mécanique rationnelle et la machine concrète. C’est le concept qui permet de rapprocher science et culture, en rendant un concept social, le travail, quantifiable rationnellement.

33Pour rendre le travail quantifiable, il a déjà fallu à Amontons le concevoir comme le plus général possible, en assimilant le travail des hommes, le travail des bêtes, et le travail du feu. Ces différentes formes de travail sont toutes commensurables, et cette commensurabilité s’exprime au travers de leur effet mécanique. Il caractérise ainsi universellement tous les effets, en réduisant cet effet par du travail. Cette unification, cette normalisation du concept, répond à un but : prévoir.

34Supposer les hommes égaux en force de travail, supposer ensuite commensurables entre eux les travaux de différentes forces de production, a un objectif clair, que le calcul permet de cerner : il s’agit de définir la capacité de travail disponible, pour gérer tous les types de travaux. On retrouve la même volonté de normalisation que chez Colbert, laquelle a pour but de fournir des schémas efficaces permettant l’amélioration des travaux, leur organisation, leur planification. Les choses ne sont plus laissées à la pragmatique mais incertaine pratique du machiniste, qui pouvait très bien se fourvoyer. Désormais, il ne s’agit plus seulement que les choses fonctionnent. Il s’agit que les choses fonctionnent mieux. Le hasard ou la tradition deviennent synonymes de gaspillage, et le calcul, d’économie.

35De plus, le rapport avec ces notions de production et de travail s’observe dans la « structure même » des notions qu’Amontons met en place. Il ne s’agit pas pour lui uniquement de se placer dans un cadre productif, au sens de la production comme activité permettant à l’homme de s’approprier les produits de l’industrie ou d’assurer les services permettant de satisfaire les besoins de la société. Il ne s’agit pas seulement, non plus, de se placer dans la sphère générale de l’intérêt pour le monde du travail. Le rapport à la production est aussi plus intime chez lui, et a trait au mode d’existence même de son concept de travail. La « puissance continuelle », le travail, ne peut être mesuré et ne peut exister que s’il existe une dépense de force de l’agent producteur, permettant de vaincre une résistance. L’originalité chez Amontons est que cette résistance vaincue est un frottement que l’on surmonte, celui-ci étant parfaitement égal à la force de l’agent producteur, puisque « toute la force de l’Ouvrier est employée à expédier son ouvrage ». Autrement dit, la mesure des frottements donne l’exacte mesure de la force. Il différencie bien, cependant, la force de l’emploi de la force, qui reste effet, mais effet productif, travail. Elle « produit », et ne se conserve plus. Entièrement dissipative, la machine qu’utilise l’ouvrier demande qu’on lui fournisse une force qu’elle va entièrement dépenser pour « produire » un effet, un travail, mesuré par la puissance continuelle. Amontons n’aborde d’ailleurs pas de réflexions sur la différence entre ce que l’on fournit à la machine et ce que l’on en obtient, entre l’entrée et la sortie. Dans ces conditions, la puissance continuelle rejoint le concept de travail jusque dans les ambiguïtés linguistiques qui le définisse dans les dictionnaires de l’époque : à la fois travail en train de se faire, et effet, produit de cette activité.

  • 31 Amontons reviendra sur cette question du frottement dans Amontons (1699b).

36Le frottement est dans cette optique le corrélat d’une dépense envisagée à la fois comme dépense d’efforts et comme dépense d’argent31.

37Ainsi la conceptualisation de la notion de travail dans la sphère sociale et économique, liée aux rapports de production, se retrouve mot à mot dans la structure même d’une théorie qui se propose de la traduire en quantité calculable. Une stricte homologie existe de fait entre ces deux conceptualisations. Ce sont les mêmes logiques qui sont à l’origine de ces travaux, et ce sont les mêmes représentations qui les composent.

Vauban et le calcul du travail de terrassement

  • 32 Schlanger (1983), p. 136.

38La démarche normative d’Amontons n’est pas sans rappeler celle de l’homme qui n’était pas encore maréchal en 1688 : Vauban. Car, Amontons, aussi ingénieux soit-il, ne doit pas être isolé de son contexte, scientifique ou social. Même s’il est l’un des acteurs visibles, il baigne dans une matrice culturelle dont on peut observer d’autres expressions. En ce sens, d’ailleurs, il y aurait peu de sens à dire qu’Amontons ou un autre sont « à l’origine de », ou qu’il existe un transfert de concept bien déterminé d’un champ disciplinaire vers un autre. En effet, ce qui autorise ces « transferts », mot connoté et mal approprié ici, entre pensée mécanique et pensée économique, est précisément que ces champs sont en construction. Certes la mécanique peut apparaître plus avancée et autonome que l’économie, mais à y regarder de plus près, si on entend par mécanique, la science des machines et non la mécanique « rationnelle » (qu’on nous pardonne cet anachronisme), il faut bien reconnaître qu’elle est à peu près dans le même état de « balbutiement » que la science économique. Ainsi donc le mot « transfert » est peu adapté puisqu’il supposerait des champs relativement circonscrits. En réalité ces influences, disons, participent de la fondation et de la définition même des futurs champs disciplinaires, dans un jeu incessant d’allers et retours. La situation à considérer est globale, les choses très imbriquées, et c’est de manière globale, au-delà de la présentation nécessairement structurée du texte qu’on a sous les yeux, qu’il s’agit de prendre les choses. Le but ici, est bien d’éviter de plaquer nos divisions disciplinaires strictes sur un champ en construction, et de reconnaître « la riche impureté de la naissance du savoir, qui lie la science à la culture »32.

  • 33 Le mémoire fut imprimé une fois, sans les quinze tableaux, dans Bernard Forest de Bélidor, La Scien (...)

39Vauban, donc, en 1688, commissaire général des fortifications, présente au ministre Louvois une « Instruction pour servir au règlement du transport et remuement des terres » daté du 15 juillet33. Les chantiers de fortifications au xviie siècle ont la particularité d’être attribués à des entrepreneurs selon la procédure des marchés publics, et de faire appel à la main-d’œuvre des soldats. Pour pallier les inconvénients qui, selon lui, en découlent, Vauban propose une solution générale qui pourrait s’appliquer à tous les chantiers de fortification, poursuivant ainsi sa codification des devis des travaux à l’usage des ingénieurs du Roi. Ce mémoire aborde deux questions liées : la mesure du travail et son application aux marchés publics. Il basera sa démonstration sur quatre principes, à savoir l’estimation d’un travail simple : le terrassement est décomposé en piochage, chargement de brouette et transport des terres et transformé en calculs de quantité de terre piochée, transportée dans une brouette, et en distances parcourues par jour, ce qui revient à définir des normes quantitatives de travail ; la recherche de l’équité dans le paiement des soldats en prenant en compte deux conditions de travail ; une volonté de contrôle des charges de l’entrepreneur ; l’usage du tableau à double entrée.

40Il a imaginé une démarche tout à fait novatrice pour l’époque, et on retrouvera plus tard chez Taylor un même souci de rationaliser le travail et d’en réglementer rythme et rémunération. Vauban souhaitait dans ce texte quantifier les différentes étapes d’un processus, déterminer une norme de production et ainsi améliorer la productivité. Mais les appareils de mesure correspondant à l’ambition de Vauban n’existaient pas encore, les salaires prévus n’étaient pas individualisés et les travaux vraiment répétitifs ne furent créés qu’avec la production industrielle de masse. Vauban voulait aussi conjuguer productivité et faible salaire, à la différence de Taylor pour qui une partie des gains de productivité devait être retournée aux ouvriers. Le propos de Vauban est surtout destiné aux entrepreneurs, et non aux ouvriers.

41Le « travail » de Vauban, est à la fois en avance et moins poussé que le projet d’Amontons. En avance, car la normalisation de Vauban va au-delà de celle d’Amontons. Mais le concept de travail que Vauban met en place est singulièrement limité : il ne s’intéresse qu’à un problème bien particulier, celui du remuement des terres chez les ouvriers-soldats, tandis qu’Amontons imagine un concept de travail qui est admirable de par sa généralité. C’est en effet la totalité des travaux, provenant de n’importe quelle force motrice, et quelle que soit l’activité, qui est modélisé avec Amontons.

Antoine Parent : travail optimisable et maximisation du profit

42Antoine Parent (1666-1716) s’intéresse comme l’indique le titre de son mémoire de 1704 à la plus grande perfection possible des machines. L’interrogation qui est à l’œuvre derrière ce titre, concerne l’effet maximal que l’on peut retirer d’une machine, et plus précisément des moulins à eau. Plusieurs points sont tout à fait remarquables dans la pensée de Parent.

  • 34 On trouvera de plus amples développements au sujet de Parent dans Fonteneau (2009).

43Premièrement, c’est la première fois dans l’histoire des sciences qu’un auteur se penche sur cette notion de maximalité de l’effet. Maximalité ? Il faut le comprendre comme optimisation, recherche du plus grand effet possible par le moulin. Pour réussir dans cette tâche, il faut déjà se donner une définition de l’effet. Ce que fait Parent en appelant effet général le produit du poids capable d’être soulevé par le moulin, par la vitesse de ce poids34. Dès lors, si on diminue ce poids, l’effet, ainsi défini, va diminuer. Mais dans le même temps, le fait de diminuer le poids va permettre de le mouvoir plus rapidement. Donc l’effet doit augmenter. On a donc deux variables interdépendantes, le poids et sa vitesse, et il s’agit de voir comment varie leur rapport, afin de déterminer lequel permet le plus grand effet. Ce problème peut être résolu grâce au calcul du différentiel, introduit une dizaine d’années auparavant par Leibniz. Parent fait donc, pour l’époque, de la physique de pointe.

  • 35 Parent (1704), p. 324.
  • 36 Ibid.

44Le rapport entre le problème que se pose ce savant et les préoccupations économiques est étroit et fondamental. Car, c’est dès le premier paragraphe de son mémoire, que Parent fustige les « machinistes », dont même les plus habiles sont réduits au hasard pour tenter de produire un certain effet à leur machine, et bien souvent ils ne réussissent que parce qu’ils emploient « autant de force pour une seule Machine qu’il en faudrait pour en mouvoir plusieurs semblables »35. Et il ajoute : « ce qui ne peut manquer de causer un grand préjudice aux propriétaires, aux Machinistes mêmes, & à ceux qui s’associent avec eux »36. Préjudice ? Voilà qui de toute évidence fait référence aux pertes d’argent consécutives au fait qu’on n’obtient qu’un effet médiocre, alors qu’on pourrait pour le même prix avoir un effet bien supérieur. La notion de travail mise en place ici à travers l’effet-puissance parentien, bien que moins liée que chez Amontons à la mesure du travail physique, au travail des hommes, car on se situe à un niveau plus mathématique, plus théorique, jette cependant toujours de larges ponts avec la perspective des préoccupations économiques.

45L’approche de Parent présente de fortes similarités avec celle d’Amontons. D’une part il se place dans le même registre que ce dernier, c’est-à-dire dans le contexte d’une société qui met en avant la notion de travail comme une valeur sociale positive qui deviendra plus tard totale. Il montre ainsi par son œuvre que les savants eux-mêmes commencent à voir le monde au travers de cette valeur. D’autre part, car il utilise, comme Amontons, un concept qu’on peut qualifier d’antécédent de celui de travail mécanique, et qui s’apparente en partie à celui d’Amontons, y compris dans son caractère dépensier, consommateur.

46Mais dans le même temps, Parent se différencie d’Amontons et élabore une théorisation originale, notamment parce qu’elle met en évidence le caractère nécessairement déficitaire de l’effet. En effet, Parent différencie bien deux effets, l’effet général de la machine, et l’effet naturel du fluide, qui est grosso modo ce dont on dispose à l’entrée dans la machine. Il a conceptualisé que ces deux effets ne pouvaient être égaux, ni directement proportionnels : ce qu’on a à la sortie sera nécessairement inférieur à ce qu’on a à l’entrée. Remarquons déjà que Parent est original par rapport à Amontons puisque ce dernier affirme que « toute la force de l’ouvrier est employée à expédier son ouvrage », c’est-à-dire que ce qu’on a en sortie, les frottements, sont identiques à ce qu’on a à l’entrée de la machine, la force de l’ouvrier. Chez Amontons, la distinction entrée/sortie, input/output, n’est pas posée.

47Parent au contraire prend conscience qu’il existe une inégalité, et finalement une dépense nécessaire pour obtenir la force mouvante, dépense pris dans un sens différent que ne l’a fait Amontons. Chez Parent, la dépense est vue comme un prix à payer, qui se traduit comme une différence entre la force totale de travail disponible et la force de travail effectivement récupéré.

48De plus, si chez Amontons on avait affaire à une logique de réduction des coûts (il cherchait à comparer les différents moyens de production pour justifier du moindre coût de son moulin), Parent, lui, se place dans une logique de maximisation des gains. Entrepreneur et machiniste ont des visées convergentes, dans la perspective unifiée de la maximisation des effets et des gains.

49Parent se positionne ici clairement dans la définition d’un sujet économique comme proposé par la première définition. Toute son action est motivée par le rapport gain/perte, des effets mécaniques et des coûts économiques.

Conclusion : vers une unification du travail

50Que tirer de tout cela ? Ce qui me semble remarquable, c’est tout autant le socle mercantiliste sur lequel se placent les académiciens à la charnière entre le xviie et le xviiie siècles, que leur innovation par rapport à celui-ci. Si les préoccupations technico-économiques sont bien présentes, si la volonté de l’augmentation de la production est affirmée, ainsi que le désir de fonder des normes, on ne se situe plus simplement dans la technique, la production et l’empirisme. On vise ici plus explicitement que précédemment la technologie, la productivité, la théorisation.

51Technologie, car on veut fonder une science des machines, rationaliser les pratiques. Productivité, car il ne s’agit pas seulement de l’augmentation de la production, mais de l’intensification de celle-ci jusqu’à l’optimisation, la plus grande perfection possible pour la moindre dépense. Théorisation dans le sens où il s’agit plus seulement d’avoir une théorie qui justifie les techniques approuvées, mais de fonder une théorie qui permette de déduire de nouvelles machines, comme le fait Amontons.

52Au centre de ce triple mouvement, se trouvent le travail et le travail mécanique.

53Au centre du passage à la technologie, car il s’agit d’une part de s’intéresser au monde du travail, mais surtout d’articuler la science avec la machine. Les développements ultérieurs de ce concept jusqu’à Coriolis seront d’ailleurs essentiellement des tentatives de rapprochement entre la mécanique rationnelle et la science des machines. Au cœur de la productivité, le travail mécanique encore. C’est par lui que passe l’optimisation des effets, désormais conceptualisés comme du travail. Au centre enfin, de l’effort de théorisation, puisque c’est par lui que passent les développements de cette science naissante, la science des machines.

  • 37 Rapp (1981).

54Au-delà, donc, le travail mécanique permet d’articuler nature et culture. Lois rationnelles et exigences économiques. C’est aussi par ce concept-là de travail, mécanique, que passe la construction du travail en son sens économique. Friedrich Rapp avait d’ailleurs relevé en 1981 que l’existence même du discours technologique suppose des prérequis intellectuels, dont le premier d’entre eux est l’existence d’une valeur de travail37. Le concept de travail mécanique, concept nodal technologique, suppose donc bien qu’existent une attention et un discours soutenus envers une valeur sociale et économique de travail.

55On peut être également effrayé à la lecture de ces académiciens. La pensée globalisante d’Amontons a quelque chose d’aliénant. En effet, il nous donne à voir un concept de travail mécanique qui est global. Le feu travaille, tout comme les chevaux, les hommes, ou les machines. Tous ces travaux sont commensurables entre eux, grâce à ce nouveau concept de puissance continuelle, de travail donc. On sent ici le poids de la progression du concept de travail comme valeur sociale totale, qui créé les conditions de la réduction de tout être humain, et de toute entité capable de fournir de la force, à une source de travail. C’est la réduction de l’homme à une machine « productive » qui nous semble frappante ici, à une époque où l’individu importe moins que l’État, vision que les Lumières viendront remettre en question.

56Parent de son côté, permet que désormais ces machines puissent être optimisées. On observe donc deux innovations, dans un même mouvement : la réduction de toute force motrice à une entité productive quantifiable dont l’optimisation est désormais possible. Notons que c’est le mécanisme cartésien, qui modélise tout organisme comme une machine, qui rend possible la réduction de l’homme à cette dernière, et créé la possibilité de l’assujettir à un traitement calculatoire. Parler des machines, c’est également parler des hommes.

57L’émergence du travail comme catégorie économique ne se joue pas seulement dans l’œuvre des moralistes ou dans les politiques mercantilistes de Colbert. Elle se joue aussi là, dans l’intimité des calculs rationnels d’académiciens dont le souvenir s’est aujourd’hui presque perdu. Toutes les dimensions de ce qui amènera à la rationalité et l’optimisation productive y sont déjà présentes. Mesurer le travail d’un homme, d’un cheval, d’une machine, mesurer le travail d’une entité productive, n’a de sens alors que si l’on se place dans une perspective de rationalisation et d’optimisation des procédures de production. Dans une science des techniques. Dans une technologie, qui cherche à combler le fossé entre mécanique rationnelle et machine, à arraisonner science et production, mécanique rationnelle et machine grâce au concept nodal de travail. Dans ces conditions, on comprend que la recherche d’une unité de travail universelle ouvre la porte à la conceptualisation des hommes comme unités machinales.

Notes

1 Coriolis (1829).

2 Par exemple Gillispie & Iouchkevitch (1971).

3 Vatin (1993).

4 Vatin (1998 et 2007), Grall (2003), Simonin & Vatin (2002).

5 Coriolis (1829), art. 16.

6 Par exemple : Berg (1997).

7 Grattan-Guiness (1984), p. 3. Ou René Dugas, « Jean Bernoulli et le principe des travaux virtuels (1717) », dans : Dugas (1950), p. 221-223.

8 Une analyse plus complète de Coriolis et ses contemporains figure dans Vatin (1993).

9 Coriolis (1829), art. 26.

10 Ibid., art. 16, p. 17.

11 Fontenelle (1705).

12 Amontons (1699).

13 Ibid., p. 120-123.

14 Ibid., p. 121.

15 Ibid., p. 120.

16 Ibid.

17 Ibid.

18 Ibid. p. 126.

19 Ibid.

20 Ibid.

21 Fontenelle (1705), p. 151.

22 Ibid., p. 153.

23 Amontons (1699b).

24 Cf. par exemple Dowson (1979) ou Bocquet (2005).

25 Gallon (1735), p. 103-104.

26 Amontons (1695).

27 Académie royale des sciences (1733), p. 221.

28 Hahn (1993), p. 92-93.

29 Citons entre autres Bossuet (1681), Fénelon (1699), Mabillon (1691) et avant eux, dans un autre genre, Montchrétien (1615).

30 Selon Jacob (1994). Le propos d’Annie Jacob est intéressant, mais basé uniquement sur une analyse linguistique du terme travail et de ses occurrences à travers les textes francophones, et souffre donc des limites naturelles du genre. Pour une histoire globale de la valeur travail, cf. Méda (1995).

31 Amontons reviendra sur cette question du frottement dans Amontons (1699b).

32 Schlanger (1983), p. 136.

33 Le mémoire fut imprimé une fois, sans les quinze tableaux, dans Bernard Forest de Bélidor, La Science des ingénieurs, 1729, chap. 8. Depuis, il a été fort heureusement repris par Virol (2007). Je recommande également la lecture de son ouvrage, très agréable et structuré : Virol (2003). Le texte dont il est question dans ce paragraphe est discuté p. 169-175. Pour être complet citons également Virol (2002), et Peaucelle (2007).

34 On trouvera de plus amples développements au sujet de Parent dans Fonteneau (2009).

35 Parent (1704), p. 324.

36 Ibid.

37 Rapp (1981).

Auteur

Université Claude-Bernard – Lyon,
EA 4148, LEPS – LIRDHIST (Laboratoire d’étude du phénomène scientifique – Laboratoire interdisciplinaire de recherche en didactique et histoire des sciences et des techniques).

© Presses universitaires François-Rabelais, 2011

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