Archives pour la catégorie + 500

FRANKLIN Benjamin (1706-1790)

Sa gloire repose sur deux grandes découvertes disait Millikan (Prix Nobel 1923) :

L’étude et l’interprétation de la « décharge des pointes », les phénomènes connexes et l’invention du paratonnerre. La théorie de l’électron et l’unité du fluide électrique. »

Il commence sa vie avec autonomie et détermination. Il débuta comme ouvrier dans une imprimerie. Dans ce domaine il eu accès à de nombreux livres qu’il étudia la nuit avec assiduité. Il devint ensuite imprimeur, il était végétarien et vécu en toute simplicité avec une maîtrise certaine de lui-même. En tant que citoyen, il a créé la Société Philosophique, une Académie devenue l’Université de Pennsylvanie, le premier cabinet de lecture d’Amérique, la première force de Police et le premier corps des pompiers des colonies. Membre de l’Assemblée Générale (1736, Pennsylvanie et de toutes les colonies en 54), il passa 16 ans à Londres comme représentant en Angleterre puis 9 ans à Paris pour représenter la jeune République des Etats-Unis. Enfin, il siégea (1789-90) à la Convention qui élabora la Constitution des Etats-Unis.

Théorie de l’électron

Franklin imagine « l’existence d’une unité dernière ou atome de l’électricité (que cette charge soit positive ou négative) » que G. Johnstone (1874) devait baptiser « électron ». L’existence de cet atome de charge qui constitue l’électricité a été affirmée avec netteté par Franklin sur la base d’expériences commencées en 1747. J.J. Thomson, en 1897 montre l’existence d’une particule chargée dont la masse est un millième de celle de l’atome d’hydrogène. Thomson appelait le rayonnement cathodique un flux de « corpuscules » et il prenait soin de n’employer le mot électron que comme « atome de charge » dans le sens premier du terme et non comme particule d’une certaine masse. La nuance est importante car la théorie de l’électricité selon Franklin est sans ambiguïté (une série de lettres à M.P. Collinson de la Société Royale de Londres publiée en 1751 l’atteste) :

« La matière électrique est composée de particules extrêmement subtiles, puisqu’elle peut traverser la matière commune, même les métaux les plus denses, avec tant de facilité et de liberté qu’elle n’éprouve aucune résistance sensible. »

 « Si quelqu’un doutait que la matière électrique passât à travers la substance des corps, mais seulement sur et le long de leur surface, l’expérience de Leyde, faite avec un grand vase de verre électrisé dont le coup serait tiré à travers son propre corps, suffirait probablement pour le convaincre. »

« La matière électrique diffère de la matière commune en ce que les parties de celle-ci s’attirent mutuellement, et que les parties de la première se repoussent mutuellement ; de la vient la divergente apparente dans un courant d’écoulement électrique. »

« Mais quoique les particules de matière électrique se repoussent l’une l’autre, elles sont fortement attirées par toute autre matière. »

« De ces trois choses, savoir l’extrême subtilité de la matière électrique, la mutuelle répulsion de ses parties, et la forte attraction entre-elles et une autre matière, il en résulte cet effet, que quand une quantité de matière électrique est appliquée à une masse de matière commune d’une grosseur et d’une longueur sensibles, qui n’a pas déjà acquis sa quantité, elle se répand aussitôt également dans sa totalité. »

« Ainsi, la matière commune est une espèce d’éponge pour le fluide électrique ; une éponge ne recevrait pas l’eau, si les parties de l’eau n’étaient pas plus petite que les pores de l’éponge : celle-ci s’en imbiberait plus promptement, si l’attraction réciproque entre les parties de l’eau n’y mettait pas un obstacle, puisqu’il doit y avoir quelque force employée pour les séparer ; enfin, l’imbibition serait très rapide, si au lieu d’attraction il y avait entre les parties de l’eau une répulsion mutuelle qui concourût avec l’attraction de l’éponge. C’est précisément là, le cas où se trouvent la matière électrique et la matière commune. »

Mais dans la matière commune il y a (généralement parlant) autant de matière électrique qu’elle peut en contenir dans sa substance. Si l’on en ajoute davantage, le surplus reste sur la surface, et forme ce que nous appelons une Atmosphère électrique, et l’on dit alors que le corps est électrisé.

Millikan a écrit en 1950 :

C’est à juste titre que le monde a récemment salué en l’année 1947 à la fois le deux centième anniversaire de la découverte de l’électron par Franklin et le cinquantième anniversaire de l’établissement sans équivoque par J.J. Thomson de la théorie électronique de la matière. 

ROMAS, en 1753, sans connaître Franklin, eut l’idée du cerf-volant électrique pour observer l’électricité atmosphérique à 180 m de hauteur dont le métallique provoqua d’impressionnantes décharges électriques.

OERSTED Hans Christian (1777-1851)

Des facilités et de bonnes conditions

Il est né à Rudkoebing (Danemark) le 14 Août 1777 d’un père pharmacien. Il a découvert l’électromagnétisme et fondé l’école polytechnique au Danemark. Avec son frère Anders, ils font preuve, très tôt de grande intelligence et ils se stimulent mutuellement pour projeter des buts ambitieux. De nombreuses personnes les instruisent et ils acquièrent de nombreuses connaissances qui leurs permettent d’aller à Copenhague en 1793 et 1794 pour passer le baccalauréat. Son frère Anders allait devenir un célèbre jurisconsulte et homme d’état.

Hans Oersted commence des études de pharmacie à l’université de Copenhague, seule formation à l’époque pour aborder des notions de physique et de chimie. Il obtient à deux reprises les prix donnés par l’université (en esthétique et en médecine) et il fut reçu avec mention spéciale à l’examen de pharmacie en 1797. Les sujets les plus étendus qu’il aborda pendant son adolescence et les efforts nécessaires pour y arriver lui permirent d’être reçu docteur ès lettres pour une thèse sur la philosophie de Kant.

Oersted commence par diriger une pharmacie puis, il fit un séjour d’études en Allemagne et en France qui le renforce dans son intention d’approfondir les lois de la physique et de la chimie. De retour au Danemark, il est nommé comme professeur à l’université de Copenhague, poste qu’il garda jusqu’à sa mort. Oersted à ceci de particulier qu’il s’imprègne fermement de la philosophie naturelle et du romantisme ; ces deux tendances réflexives l’incite à se détourner des spéculations immatérielles pour appuyer son raisonnement initial sur la réalité phénoménologique.

La pile galvanique

Oersted est vivement attiré par la pile galvanique construite par A. Volta le 17 mars 1800. Après la reproduction d’une batterie de piles voltaïques, et de longues réflexions intuitives sur le courant galvanique, il publie en 1812 dans une revue allemande Ansichten der chemischen Naturgesetze ses visions spéculatives sur le rapport supposé entre l’électricité et le magnétisme. C’est en 1820 que l’idée lui vient (pendant une conférence) de faire entrer un fil ténu de platine dans le circuit conducteur entre les pôles de la batterie et, par le courant, de le porter à incandescence en le tenant au dessus d’une petite aiguille aimantée dans le sens du courant. Après la conférence, il réalisa l’expérience et il constata que l’aiguille tournait et qu’elle tournait en sens inverse si on inversait le sens du courant et enfin, il n’y avait pas d’effet si on tenait le fil perpendiculairement à l’aiguille.

Trois mois sont nécessaires à Oersted pour effectuer des expériences complémentaires sur ce phénomène. Il laisse de nombreuses notes qui suivent son raisonnement, il examine même que l’effet (sur l’aiguille aimantée) soit dû à la chaleur puis, convaincu de son analyse et des relations causales entre l’électricité et le magnétisme, il publie en latin les résultats de ses recherches dans un petit compte rendu de quatre pages. En français, le discours est publié dans les Annales de chimie et de physique (TOME XIV p. 417-25, Paris 1820) sous le titre Expériences sur l’effet du conflit électrique sur l’aiguille aimantée. Le discours d’Oersted fit sensation dans toute l’Europe et son expérience est reproduite par Arago le 11 septembre 1820 pendant une séance à l’Académie Française. Le 30 octobre, les deux physiciens J.-B. Biot et F. Savart présentent un résultat (à l’Académie) portant sur les rapports entre la direction et la norme de la force observée en fonction du sens et de la quantité d’électricité qui influe sur l’aiguille aimantée. Finalement Ampère trouve une formulation mathématique qu’il publia en 1825 et qui contient également les effets électromagnétique entre courants électriques.

Electricité et magnétisme

Cette relation entre l’électricité et le magnétisme impulsée par Oersted est à la base d’une révolution scientifique, elle se poursuit avec la découverte des courants d’induction par Faraday en 1831 et Maxwell termine l’œuvre en utilisant la nouvelle théorie pour exprimer la nature de la lumière. Car la lumière est, ni plus ni moins, qu’un champ électrique et un champ magnétique auto-entretenu qui se propagent sans nécessiter de milieu matériel pour en supporter les vibrations ondulatoires.

Les effets électromagnétiques découverts par Oersted renforcèrent sa pensée sur l’unité de la nature, idéal philosophique qu’il contemplait depuis sa tendre enfance.

CAVENDISH Henry (1731-1810)

C’est un illustre physicien chimiste (plutôt inconnu) et d’une psychologie déroutante. Sans ami, sans passion, sans femme, il ne dépensait pas son argent,…, seulement, il vivait discrètement au milieu des livres et des expériences. Chaque jour une promenade, chaque semaine le dîner à la Royal Society Club, chaque heure une méditation ou une expérience : il n’y a rien d’autre dans sa vie ; sauf le costume (toujours le même) commandé une fois par an à son tailleur.

Cavendish soumet l’expérience chimique à la mesure et il en fait une science. Il étudia l’hydrogène (qu’il découvre en 1766), le dioxyde de carbone et il établit la composition de l’eau. Son analyse de l’air est exacte (O2, N2 et CO2) et il prédit l’existence de l’argon. Il découvre l’acide nitrique et il travaille sur la synthèse de l’eau (1781). Faisant brûlé son « air inflammable » c’est-à-dire de l’hydrogène dans de l’oxygène pur dont les proportions des deux gaz était respectivement de deux volumes pour un, il constate, après une explosion, qu’il y avait formation d’eau. Par la suite, il devait s’attaquer à l’analyse de l’air et constate qu’il contient 20,8 % de dioxygène, chiffre très voisin de ce que l’on admet actuellement.

Il utilise des thermomètres (enregistreur)… au fait des doctrines de Lavoisier, Cavendish restera phlogisticien jusqu’à sa mort. A sa mort on trouve « 20 paquets de manuscrits » confinés dans les archives de la famille (dont les origines remontent à 1320)…

Phlogistique : référence ancienne à la nature d’un « feu interne » c’est-à-dire la quintessence du feu dans la matière ou fluide émis au cours d’une combustion. L’importance et l’implication du dioxygène dans la combustion (quantifié par Lavoisier) portera un coup décisif au phlogistique. Au cours de la combustion du magnésium, il y a augmentation de la masse donc le « feu interne, phlogiston » ne s’échappe pas, mais l’oxygène se combine au magnésium. 

J.C. Maxwell passera les 5 dernières années de sa vie à déchiffrer (le premier) les manuscrits de Cavendish et le résultat est extraordinaire. Cavendish s’était fait une idée claire de la conservation de l’énergie (avant tout le monde). Il a dégagé les notions de chaleur spécifique et chaleur latente, avant Coulomb. Il énonce la loi d’attraction entre deux charges électriques, il défini la capacité d’un condensateur et pressenti la notion de potentiel ; il a également exprimé la conductivité d’un fil métallique ou d’une solution saline (avant Ohm et Pouillet) et les a même comparées en valeur relative dans lequel il utilisait sont propre corps comme galvanomètre (expériences incroyables). L’âme de Cavendish est aussi mystérieuse que celle de Newton.

Brahmagupta (598-669)

Dans l’histoire des mathématiques, l’Inde (et le Pakistan) sont oubliés comme le fût jadis (en Occident) les arabes. Nous devons à l’Inde (et pas aux Arabes) notre système décimal de position, le zéro et les bases du calcul écrit que nous pratiquons de nos jours. Le système décimal compose nos 10 caractères graphiques/numériques (chiffres de 0 à 9) qui permettent d’écrire tous les nombres. Et le zéro bien sûr pour distinguer les nombres positifs et les nombres négatifs pour étudier les limites en l’infini lorsqu’une valeur est divisée par zéro ou simplement pour qualifier le rien, le néant…

Lire la suite Brahmagupta (598-669)

AMPÈRE André-Marie (1775-1836)

Il voit le jour le 20 janvier 1775 à Lyon puis il habite, à partir de sept ans, dans un petit village montagnard (Poleymieux) proche de sa ville natale.

Son père, ancien négociant, devient juge de Paix à Lyon après 89. Mais la Terreur faisant son œuvre, l’honnête fonctionnaire a le cou tranché le 23 novembre 1793. Dans une lettre testamentaire, son père écrivait : « J.-J. Ampère, époux, père, ami et citoyen toujours fidèle ». Enfant de la révolution, il meurt dévoré par elle-même. Mais le fils restera fidèle à l’esprit de la révolution qui souffle un nouvel air de liberté…

Ampère (fils) est élevé un peu comme Emile de J.-J. Rousseau, il apprend seul et il engloutit les livres avec voracité. Doué d’une mémoire prodigieuse, il retiendra d’énormes passages de Buffon et de l’Encyclopédie (des lumières) dans les domaines qu’il affectionne comme l’histoire, le théâtre et les mathématiques. Comme Pascal, il compose à treize ans un traité (sur les sections coniques). Dans ses lectures il se heurte à la notation différentielle, on lui apprend donc les rudiments du calcul infinitésimal. Très touché et inspiré par la nature qui lui fournit mille leçons, il a même son herbier comme Rousseau.

Ampère était un romantique, émotionnellement très impliqué, il vit ses relations amoureuses avec ferveur et passion. Il chante son amour en vers, italiens et français[1], écrit un journal nommé Amorum en 1796 pour une femme (Mlle Carron) qu’il épousera.

Rapidement, il intègre à Paris l’école Polytechnique comme professeur de mathématique (analyse) et le Collège de France en physique. Il fut aussi inspecteur général de l’université (dès 1808) et comme il savait tout, il enseigna également la philosophie à la Faculté des Lettres. Arago considérait Ampère comme un savant doué de facultés immenses.

Il est vrai également que son caractère manquait de calme et de retenu, d’autres comparaient son esprit « à une mer agitée » ou son cœur « à un brasier » et un fidèle lui disait : « je sais que vous ne pouvez mettre de frein à votre cerveau ». Il pouvait parler pendant 13 heures de suite sur la classification des sciences, la poésie, le spiritisme, la psychologie, la métaphysique, il s’enflamme sur toute chose, il cherche l’unité en tout et il s’insurge lorsque l‘injustice sociale et politique s’exprime et se manifeste avec outrance dans la société humaine. De lui-même, Ampère disait à un ami : « mon imagination m’offre sans cesse des bonheurs impossibles, des espérances chimériques auxquelles elle me fait croire malgré moi… ».

L’expérience d’Oersted met en branle son questionnement, il s’intéressait aux grands problèmes de chimie, initiateur de la chimie-physique en rapprochant les combinaisons chimiques (atomique) à la loi physique de Mariotte. Ampère était un partisan avant-gardiste de la théorie atomique. Dans une lettre adressée à Berthollet en 1814, il exprime l’hypothèse[2] selon laquelle tous les gaz renferment, à volume égal, le même nombre de particules.

Lorsqu’en 1820, le 11 septembre, Arago refait l’expérience d’Oersted à l’Académie des Sciences, Ampère va bouleverser l’interprétation des faits puisqu’il commence par écrire rapidement deux notes (le 18 et 25 septembre) qui seront complétées en octobre.  Il montre que l’électricité en mouvement est la source des actions magnétiques et il prouve également que deux courants fermés agissent l’un sur l’autre. Ampère invente les « courants particulaires » et donne l’essor à l’électrodynamique. Parlant de lui, Louis de Broglie disait : « il se montre par là le génial annonciateur des futures théories électroniques qui admettent que la matière est formée de particules électrisées et cherchent à expliquer toutes ses propriétés par le mouvement de telles particules ».

Ampère était un mathématicien qui possédait la subtilité nécessaire et l’outil technique indispensable pour généraliser des faits empiriques. Il construit en 1826 un mémoire de synthèse Sur la théorie mathématique des phénomènes électrodynamiques uniquement déduite de l’expérience, qualifiait par Poincaré « d’immortel ouvrage ». Ampère était un improvisateur de génie, intuitif, il réalise une structure mathématique permettant d’interpréter la relation entre l’électricité et le magnétisme.

La forme intégrale du théorème d’Ampère s’exprime ainsi :

Avec I, le courant inclus dans le contour fermé ; Le théorème d’Ampère est un puissant outil pour calculer le champ magnétique en se basant sur les propriétés de symétrie du système.

Ampère est finalement au dessus de tous, dans le langage de la physique mathématique qui déchiffre les arcanes du monde et le fonctionnement intrinsèque de la matière. On lui doit également le vocabulaire de « courant » (on parlait de conflit électrique), de tension et de galvanomètre qu’il fabriqua de lui-même. Il invente également le télégraphe électrique et le principe de l’électro-aimant.

Le plus étonnant, c’est son tempérament bouillonnant, entre doutes et croyances, Ampère était une âme mystique et tourmentée, bien plus curieuse des spéculations métaphysiques que des réalités proprement physiques. Et pourtant, il a pu, en quelques mois, édifier une théorie d’une importance pratique que nul ne peut nier : celle de l’utilisation généraliser de l’électricité. Et c’est à juste titre que son nom désigne l’unité du courant électrique.

Il meurt à 61 ans après quelques heures de délires, épuisé par une pneumonie, il était le type même du savant distrait mais hautement concentré intérieurement.

[1] Il connaissait également en latin (pour lire Euler et Bernoulli) et il écrivait dans une langue universelle (comme l’espéranto).

[2] Avogadro l’avait également émise un an avant sans qu’Ampère en fut au courant.

 

HALLEY Edmund (1654-1724)

Né à Londres, une mission astronomique au Saint Hélène en 1677 le fit nommer membre de Royal Society à 22 ans. Il observe la constance de la température d’ébullition de l’eau et l’utilisation de ce point fixe pour comparer les dilatations de l’eau et du mercure, il établit la formule des miroirs et des lentilles (1693)…

La prédictibilité temporelle et spatiale des éclipses de soleil

Halley fut le premier astronome à calculer la zone de visibilité d’une éclipse totale de soleil. Ses calculs pour l’éclipse du 22 avril 1715, visible en Angleterre étaient justes avec une précision à 30 km près. Pour se rendre compte de cette avancée dans la prédictibilité des éclipses, il faut comprendre que même si les mésopotamiens (700 av. J.-C.) et les Mayas indépendamment (500 ap. J.-C.) savaient prévoir le retour des éclipses à partir du cycle des éclipses (périodicité de 54 ans) reconnu sur plusieurs siècles d’observation, cela ne leur permettait pas d’affirmer avec certitude qu’elle serait visible d’un lieu donné sur Terre. Ces anciennes civilisations[1] savaient donc prévoir le retour des éclipses d’un point de vue temporel, mais pas d’un point de vue spatial. Cette lacune concerne la connaissance ou pas de l’inclinaison de l’orbite de la Lune par rapport à l’orbite de la Terre. De sorte que les alignements parfaits de la Lune, de la Terre et du Soleil sont relativement rares. De plus l’orbite de la Lune est instable car elle oscille sur son écliptique autour d’une position d’équilibre comme un cerceau sur le point de tomber à plat sur le sol. Ces deux facteurs font que les conditions d’alignement se reproduisent tous les 346,6 jours : c’est l’année écliptique. Mais cela ne suffit pas pour prévoir un éclipse puisque l’intervalle entre deux pleine lune est de 29,53 jours ; or, 346,6 jours n’est pas un multiple entier de 29,6 jours. Le multiple entier est de 19 années écliptique ou 223 mois synodiques soit un peu plus de 18 ans (6585,32 jours) : cet intervalle de temps se nomme « saros ».

On s’aperçoit du problème puisque le nombre 6585,32 (jours) contient une partie décimale « 0,32 » qui représente 0,32 tour de Terre en plus des 6585 tours. Si une éclipse se produit dans une ville, elle ne se reproduira pas dans cette même ville 18 ans plus tard puisque la Terre a fait un tiers de tour en plus, l’éclipse est donc visible sur un autre continent ! Pour que cette éclipse se reproduise dans la même ville, il faut donc attendre 54 ans (18×3) puisque la Terre aura effectuée un nombre entier de tours (19.755,96). L’écart de 0,04 n’affecte pas trop la visibilité de l’éclipse en un lieu donné.

Les anciennes civilisations connaissaient donc ce cycle de 54 ans par observations successives, mais E. Halley est le premier à « mettre en équation » les mouvements orbitaux complexes qui équilibrent le système Terre-Lune pour prévoir la projection du cône d’ombre en lieu donné au cour d’une éclipse de Soleil.

La comète de Halley

Dans les sciences de l’observation céleste, la comète de Halley est la plus célèbre de toutes car elle permit de valider la théorie de Newton sur la gravitation universelle. En 1705, Halley se rendit compte que les trois comètes brillantes qu’avaient traversées le système solaire intérieur de 1531, 1607 et 1682 n’étaient en fait que différents passages de la même comète voyageant sur une orbite très excentrique suivant une période de 76 ans. La victoire posthume de Halley réside dans la prédiction de retour de la comète pour 1758 à partir des équations de Newton. Mais la précision de la gravitation universelle s’exprime dans la prise en compte de l’influence de Jupiter sur l’orbite de la comète soit une différence de quelques semaines sur la date de retour. Et cette perturbation eu exactement lieu comme l’avait prédit Halley.

La plus ancienne mention connue de l’observation de la comète de Halley remonte à l’an 611 av. J.-C (en Chine, dans le Commentaire de Zuo). A l’occasion du passage de la comète de Halley en 1455, la sagesse chrétienne française était tellement soumise à la superstition et à l’ignorance que l’apparition de la comète était terrifiante ; Pour conjurer le sort, le Pape Calixte III est intervenu pour « l’exorciser et la chasser du firmament ». A la suite de cet « acte divin », la comète effrayée s’enfuit dans les abîmes de l’espace et elle ne se hasarda pas à revenir avant 76 ans !

Au cours de l’été 2001, après mon service militaire, je prenais le temps d’observer le ciel nocturne. Un point lumineux (caractéristique) attirait mon attention un soir. Je j’ai suivi pendant trois ou quatre nuits pour constater un mouvement relatif aux étoiles qui montrait clairement qu’il s’agissait d’une comète. J’ai également le souvenir plus lointain d’avoir observer, avec mon père, la comète de Halley en 1986 au cœur des Pyrénées.

Quelques ordres de grandeur permettent de se rendre compte de la taille d’une comète. Nous savons que le diamètre de la Terre est de 12.000 km (environ) et que la circonférence à l’équateur est de 40.000 km. Une comète est beaucoup plus grosse, c’est une « boule de glace sale qui fond au soleil ».

Le diamètre de la tête de la comète est de 100.000 km ;

La longueur de la queue est de 10.000.000 km et plus ;

 

[1] Les mésopotamiens et les Mayas n’avait pas connaissance (à priori) de la notion d’orbite qui permet de visualiser/comprendre la rotation d’un corps par rapport à un autre plus massif.

Les premières connaissances occidentales

Vers l’an 1000

Au début du second millénaire, l’Europe commence à sentir un vent nouveau, un air chargé par les parfums de l’orient. Par l’Espagne, le savoir raffiné des Arabes et la culture cosmopolite et universelle nous parvient pour revitaliser l’engourdissement cérébral des européens ayant subit un millénaire d’obscurantisme (matérialisme philosophique  et anthropomorphisme religieux).

Guido d’Arezzo (990-1050)

De ce que l’on sait en occident, pour nommer les notes musicales, les grecs (pythagoriciens) utilisaient les premières lettres de l’alphabet ionien et pour eux, la gamme s’organisait de manière descendante.  Tout comme les romains qui, copiant la culture hellénique, faisaient de même pour nommer les notes en utilisant leur propre alphabet. Au Ve siècle ap. J.-C., Boèce considérait une gamme de quinze notes c’est-à-dire deux octaves sans tenir compte de l’effet cyclique de l’octave. Ensuite la nomenclature dite allemande et anglaise tenait compte du rapport cyclique de l’octave en utilisant une lettre majuscule (A-G) pour les sept notes de l’octave principale et une autre lettre minuscule pour l’octave suivante (a-g). Puis les sept notes qui correspondent aux touches blanches du piano reçurent un nom précis alors que les cinq autres sons (touches noires) furent nommés plus tard dès l’apparition des concepts de « bémol, bécarre et dièse ».

C’est au XIe siècle que le moine toscan Guido d’Arezzo conçoit des méthodes mnémotechniques pour les interprètes comme pour ranger les notes dans un ordre alphabétique suivant un parcours sur la main. Chaque note fut donc rebaptisée selon la première syllabe des vers d’un hymne en hommage à Saint Jean-Baptiste :

  • Ut queant laxis,
  • Resonare fibris,
  • Mira gestorum,
  • Famuli tuorum,
  • Solve polluti,
  • Labii reatum
  • Sancte Iohannes.

Après avoir changé le Ut en Do, on obtient la gamme utilisée en Europe. Guido d’Azerro trouva donc une nouvelle façon de noter et de solfier la musique qui facilita son apprentissage. Et c’est à cette époque que l’harmonie commence à se faire connaître et que naquit ce qu’on appelle le contrepoint {Ecriture musicale en utilisant la superposition organisée de ligne mélodique}.

L’Europe vient de passer 1000 ans dans l’ignorance et l’abrutissement causé par les délires divinement matérialistes des premiers chrétiens… Mais empruntant à A. F. d’Olivet ses convictions les plus profondes : « la musique ne put sortir de son engourdissement que lorsqu’une étincelle de génie (couvant), perçant la nuit profonde qui couvrait l’Europe, on vit descendre du chant des montagnes Occitaniennes, les premiers poètes et les premiers chanteurs modernes. C’est aux troubadours qu’on doit la renaissance de la musique ». En Occitanie, les troubadours ont adoucie l’âpreté des mœurs féodales pendant 300 ans du XIe au XIVe siècle. L’Europe connaît un renouveau par la réforme de Luther, la re-découverte de l’Amérique et de l’imprimerie…

Quelques alchimistes occidentaux

C’est donc bien en Espagne que les docteurs et autres alchimistes latins s’instruiront auprès de maîtres islamiques pour découvrir avec eux le bismuth, les sels arsénieux, le chlorure d’antimoine et les réactions de précipitations.

C’est vrai qu’avec ces exemples de livres provenant tous, en quelques sortes, du fameux papyrus de Thèbes, on pense à l’Alchimie comme à une fumisterie. Mais il en est autrement lorsque l’on regarde, avec courage et sans apriori, les différents ouvrages hermétiques qui composent le corpus alchimique. Et puis, des Alchimistes illustres comme R. Bacon, par exemple, qui a redécouvert (après les chinois) la poudre explosive et citons les écrits d’Albert le Grand, de Raimond Lulle, d’Arnaud de Villeneuve, de Nicolas Flamel, de Basile Valentin, de Paracelse… qui sont pleins de sagesse et d’approche novatrice dans « l’art de la connaissance scientifique ».

Albert le Grand (1193- 1280)

Professeur à la Sorbonne. Il a étudié l’action de l’acide nitrique (HNO3) sur les métaux et le dégagement caractéristique d’un gaz de couleur roux : le dioxyde d’azote (N02). Il a préparé également des sels de soude (NaOH) et de potasse (KOH), analysé les vapeurs d’arsenic et d’antimoine. Albert le Grand est considéré comme un scientifique à part entière, il considérait l’unité de la matière et il disait que « dans leur essence, tous les corps sont semblables, ne différent les uns des autres que par leurs formes ». Cette idée est une anticipation de la notion d’atome ou de particule élémentaire identique pour tous les éléments chimiques qui tombent sous nos sens.

Roger Bacon (1214-1294)

Il a réinventé la poudre à canon et démontré que « l’air est l’aliment du feu » c’est (en partie) le comburant à toute combustion. Cette compréhension des phénomènes de combustion conduira plus tard les chimistes à découvrir le dioxygène.

{voir DS p 833 – protyle}

Roger Bacon traduit de l’Arabe et commente Secretum Secrtorum qui comprend la Table d’Émeraude d’Hermès Trismégiste : {à faire…}

Thomas d’Aquin (1225-1274)

C’est l’auteur du Traité de la Pierre Philosophale. Cette pierre là est à la base d’un raisonnement alchimiste qui consiste à réaliser le Grand Œuvre. Il s’agit en fait de transformer la matière en séparant le « subtil de l’épais » pour atteindre la quintessence immanente de toute chose. La Pierre est symboliquement cubique pour associer le chiffre 4 à toute matérialisation de l’esprit. Pour l’alchimiste, les livres ne sont utiles qu’au débutant, mais ensuite, la solitude, le dénuement et l’assiduité expérimentale sont nécessaires pour atteindre le but escompté c’est-à-dire le Grand Œuvre. Thomas d’Aquin émis une hypothèse fausse (qui fit grand bruit) que le mercure était la « materia prima » d’Aristote.

Raymond Lulle (1236-1315)

Il prétend avoir réalisé le Grand Œuvre alors qu’il était emprisonné à Londres. Pour certains, cela n’est pas très sérieux, mais il faut comprendre que le Grand Œuvre n’est pas seulement la fabrication chimique/matérielle d’une Pierre Philosophale mais c’est surtout la transformation de soi en Soi par la compréhension phénoménologique des transformations de la matière. Un alchimiste attire les convoitises puisqu’il peut rendre « riche en or » n’importe qui. Il peut donc être protégé en stimulant l’avidité de ses protecteurs. Mais l’importance finale d’un alchimiste est la « richesse intérieure » c’est à dire selon les termes de l’époque : la spiritualisation de sa matière corporelle.

{img du squelette en prière}

Outre cela, Raymond Lulle a travaillé sur les sels de plomb et sur le minium (le Lion Rouge). En cherchant la Pierre Philosophale par la voie humide, il a grandement amélioré les méthodes de distillation et il a, selon J.-B. Dumas, « fixé l’attention sur les produits volatils de la décomposition des corps ».

Philippe de VITRY (1291-1361)

Une nouvelle forme d’écriture de la musique…

Nicolas Flamel (1330-1418)

Il prétend avoir fabriqué une demi-livre d’argent très pur le 17 janvier 1382. La même année, le 25 avril à 5 heure du matin, il aurait réussit la transmutation du mercure en or pur. Basile Valentin (XV° siècle) publia divers ouvrages : L’Apocalypse chymique, l’Azoth des Philosophes, Le Char triomphal de l’antimoine. Dans ses travaux sur l’antimoine et sur le grillage des pyrites, il révèle une méthodologie scientifique de haut niveau et un véritable « esprit scientifique ». Il nommé « esprit de mercure » le gaz qui se dégagé lorsqu’il chauffait de l’oxyde de mercure.

Paracelse (1493-1541)

Son vrai nom était Théophraste Bombast de Hohenheim. Médecin de formation, il déchira son diplôme au cours d’une discussion animée avec ses pères de l’Académie. Il poursuivit son chemin, seul, mais déterminé à montrer que les remèdes se trouvent dans la nature et dans les analogies nécessaires et le couplage avec les influences planétaires. Astrologue confirmé, il est à la base de la médecine spagyrique.

 Georg Agricola (1494-1555)

Spécialisé dans la métallurgie, il publia De re metallica un véritable ouvrage d’ingénierie dans lequel il décrit les filons métallifères, les appareils à utiliser pour les exploiter, le traitement et la réduction des minerais, l’affinage des métaux ainsi que les différents sels obtenus par évaporation des eaux naturelles. Ce bréviaire contient naturellement pour l’époque des incantations et autres superstitions pour aider les mineurs à traverser, en toute sécurité, et dans le respect des « esprits souterrains » les galeries de la mine. Le scientifique rationnel critique, à tord, cet état de fait à l’époque car n’oublions pas le contexte politique voire « sacrément » autoritaire de l’inquisition catholique.

Jean Baptiste Van Helmont (1577-1644)

{Elève de Paracelse} Il s’est attaqué aux conceptions d’Aristote en déclarant que « le feu n’est ni un élément ni une substance. » Il a inventé le terme « gaz » à partir du mot grec chaos car il a expérimenté de nombreuses expériences permettant de former des gaz comme le « gaz carbonum, le gaz pingue, le gaz sylvester… ». Il a réalisé ce qu’on appelait en son temps : « la plus belle expérience de transmutation » puisqu’en plongeant du fer dans du vitriol bleu (le sulfate de cuivre Cu2+ ; SO42-) il obtenait du cuivre. Ainsi est-il obtenu la transformation du fer en cuivre ce qu’on nomme maintenant une réaction d’oxydoréduction, d’équation :

Fe(s) + Cu2+ = Fe2+ + Cu(s)

Van Helmont était également un mystique catholique qui insistait sur le fait qu’une vérité scientifique devait être conforme aux enseignements bibliques.

Articulation entre deux mondes : L’alchimie et la Chimie moderne

En chimie, le XVII° siècle sonne le glas d’une confusion entre le mysticisme et l’approche rationnelle de la science. La révolution de la physique et les approches galiléennes de l’étude des corps en mécanique, de la composition des vitesses, de la théorie héliocentrique remis au goût du jour et surtout de l’insistance conceptuelle pour les nouvelles lois physiques : la formalisation mathématique doit être à la base du langage scientifique.

Les chimistes comme Bruno et Sennert (1572-1637) retrouvent l’origine du raisonnement de Démocrite et Sennert déclare que toutes les substances corruptibles doivent se composer de corps simples « dont elles proviennent et dans lesquels elles se résolvent ». Ces corps simples ne sont pas des abstractions mathématiques comme pouvait le considérer Pythagore, mais des quantités physiques et donc des atomes. Les sciences de la matière deviennent « quantitative » et des mesures qui vont en résulter, les scientifiques font découvrir les « lois cartésiennes et classiques de la matière ».

BRUNO Giordano (1548-1600)

Affiche Italienne

Giordano Bruno a fait deux séjours à Paris :

  1. De la fin de 1581 au milieu de l’été 1583
  2. De décembre 1585 au mois de juillet 1586

Des voyages par obligation, de l’érudition et un tempérament inflexible qui condamne Giordano Bruno car ses idées novatrices s’opposaient à la pensée unique de l’époque. Son procès eu lieu en 1592 {M Domenico Berti} et il rédigea une profession de foi pour expliquer la structure de sa philosophie inspirée par celle de Pythagore.

« Je crois, en somme, à un univers infini c’est-à-dire à un effet du pouvoir divin infini parce que j’ai estimé qu’il serait indigne de la bonté et de la puissance divines qu’elles eussent produit un monde fini alors qu’elles sont capables, outre ce monde, d’en produire un autre ou une infinité d’autres. C’est pourquoi j’ai déclaré qu’il y a des mondes particuliers infinis semblables à celui de la terre. Avec Pythagore, je crois que la terre est un astre de même nature que la lune et les autres planètes, les autres astres qui sont infinis. Je crois que tous ces corps sont des mondes, qu’ils sont innombrables : ainsi est constituée l’infinie universalité dans un espace infini et c’est ce qu’on appelle l’univers infini dans lequel sont des mondes sans nombre de sorte qu’il y a une double sorte de grandeur infinie dans l’univers, et une multitude des mondes. D’une façon indirecte, on peut considérer cette manière de voir comme une contradiction avec la vérité selon la véritable foi.

En outre, je place dans cet univers une Providence universelle en vertu de laquelle tout vit, croît, se meut et atteint sa perfection. Je comprends cela de deux manières. La première est relative au mode d’après lequel l’âme entière est présente dans tout le corps et dans chacune de ses parties : je l’appelle nature, l’ombre et l’empreinte de la divinité. La seconde, c’est le mode ineffable dans lequel Dieu, par essence, présence et puissance, est dans tout et au-dessus de tout, non comme une partie de ce tout, non comme une âme, mais d’une manière inexplicable.

Je crois, aussi, que tous les attributs dans la divinité sont une seule et même chose. D’accord avec les théologiens et les grands philosophes, je saisis trois attributs : puissance, sagesse et bonté, ou plutôt, mental, intellect, amour, qui acquièrent l’être dans le mental : ils acquièrent ensuite une nature ordonnée et distincte par l’intellect, ils arrivent enfin à la concorde et à la symétrie par l’amour. Aussi je conçois l’être dans tout et au-dessus [163] de tout, parce qu’il n’y a rien qui ne participe pas à l’être et qu’il n’y a pas d’être sans essence, de même qu’il n’y a rien de beau sans que la beauté soit présente. Aussi, rien n’est exempt de la présence divine. C’est donc par la raison et non par le moyen d’une vérité substantielle que je conçois la distinction dans la divinité.

Admettant, donc, que le monde a été produit et formé, je comprends que, en tenant compte de son être total, il dépend de la cause première et qu’ainsi il n’est pas en contradiction avec ce qu’on nomme création. C’est aussi ce qu’exprime Aristote quand il dit : « Dieu est ce dont dépend le monde et toute la nature. » Par conséquent, suivant la définition de saint Thomas, qu’il soit éternel ou dans le temps, il est, de par tout son être, dépendant de la cause première et rien en lui n’est indépendant.

J’arrive aux questions qui relèvent de la vraie foi. Je ne m’expliquerai pas en philosophe pour aborder l’individualité des personnes divines, la sagesse et le fils du mental appelé par les philosophes : l’intellect et par les théologiens le verbe qui, d’après ces derniers, a assumé de chair humaine. Mais moi, m’en tenant aux termes de la philosophie, je ne l’ai pas compris ainsi : j’ai douté et je n’ai pas, à cet égard, été constant dans ma foi. Non que je me souvienne de l’avoir laissé paraître dans mes écrits et mes paroles, si ce n’est indirectement et par déduction, à propos d’autres questions. On peut réunir quelques indications comme il est toujours possible de le faire pour un esprit inventif, pour un professionnel, quand il s’agit de ce qui est susceptible d’être prouvé par le raisonnement, conclu d’après nos lumières naturelles. Ainsi, pour ce qui regarde le Saint-Esprit en tant que troisième personne, je n’ai pas été capable de comprendre ainsi qu’on doit croire. Mais à la manière Pythagoricienne, en conformité avec l’interprétation de Salomon, j’ai compris le Saint-Esprit comme l’âme de l’Univers ou comme adjoint à l’Univers. C’est être d’accord avec la Sagesse de Salomon qui a dit : « L’esprit de Dieu remplit toute la terre et ce qui contient toutes choses. » C’est également conforme à la doctrine Pythagoricienne expliquée par Virgile dans l’Enéide :

Principio coeleum ac terras camposque liquentes,

Lucentemque globum Lunoe, Titaniaque Astra

Spiritus intus alit, totamque, infusa per artus,

Mens agitat molem… 184

et les vers qui suivent.

Donc, de cet esprit qu’on appelle la vie de l’univers tel que ma philosophie le comprend, procède la vie et l’âme pour tout ce qui possède une vie et une âme. Je crois l’âme immortelle. Les corps sont immortels aussi, quant à leur substance, car il n’y a pas d’autre mort que la division de la congrégation : cette doctrine semble exprimée dans l’Ecclésiaste qui dit : « Il n’y a rien de nouveau sous le soleil, ce qui est c’est ce qui fut. »

 

Descartes René du Perron (1596-1650)

Il est né à la Haye (Indre et Loire-Touraine), il est le créateur de la géométrie analytique (repère cartésien, coordonnées cartésiennes[1], courbe et équation)… En physique, il essayait d’expliquer les effets (expérimentalement observés) en les déduisant des causes théoriques (formalisation mathématique). Le principe de causalité est né d’un point de vue analytique car Aristote dans « Physique » le considère déjà avec fermeté. Descartes va cadrer (formaliser, limiter) le raisonnement des physiciens pendant trois cent ans. Juste le temps pour trouver des faits qui en détrône la validité. Les conséquences cognitives du principe de causalité sont :

  •      la linéarité de l’écoulement du temps,
  •      le découplage de l’espace et du temps,
  •      la rigidité des déductions logiques…

Les fondements des structures cartésiennes sont considérés de nos jours comme « des approximations » d’un modèle théorique plus complet : relativité restreinte et/ou superposition des fonctions d’onde en mécanique quantique – Le chat de Schrödinger.

REGLE XII pour la direction de l’esprit : « Enfin il faut se servir de tous les secours qu’on peut tirer de l’entendement , de l’imagination, des sens et de la mémoire, soit pour avoir l’intuition distincte des propositions simples (axiomes), soit pour bien comparer les choses qu’on cherche avec celles qu’on connaît, afin de les découvrir, soit pour trouver les choses qui doivent être comparées entre elles, de telle sorte qu’on oublie aucun des moyens qui sont au pouvoir de l’homme. »

Cette règle ne concerne pas les principes de la physique classique qui prennent racines dans les œuvres de Descartes car l’imagination et l’intuition sont des processus cognitifs « non scientifiques » par définition. René Descartes représente aujourd’hui « le père du raisonnement cartésien » : Déduction analytique et systématique basée sur le principe de causalité. Il pensait également que le doute (sur une question posée) n’est pas un problème puisqu’il l’évite, ne le considère pas et il continue de manière linéaire son raisonnement sans tenir compte de cette « bifurcation » possible… La théorie mathématique du chaos invalide la position de Descartes et donc des grecs) sur la conception du doute, en formalisant la théorie des bifurcations dans la résolution des équations différentielles du second degré.

Le syllogisme grec permet de comprendre le principe de causalité comme reflet d’un raisonnement cognitif inscrit dans la déduction « logique » d’une suite d’évènements élémentaires : « A = B, B = C donc A = C ».

D’un point de vue épistémologique (étude critique des sciences), le principe de causalité se définie de la façon suivante : « une même cause produit toujours les mêmes effets ». Il existe également dans  ce principe, une notion qui précise l’orientation supposée de la « flèche du temps[2] ». Car, en toute logique, « l’effet » ne pas précéder la « cause » qui lui donne naissance. C’est un problème non résolu par la philosophie occidentale qui prolonge son raisonnement cartésien jusqu’au nihilisme. C’est aussi un problème bien connu en sciences physiques et chimiques et plus particulièrement en thermodynamique.

La mécanique quantique annihile le principe de causalité par une combinaison linéaire des fonctions d’onde (le chat est « à la fois mort et vivant ») qui représentent différents « états d’observables », leurs évolutions probables et la mesure (réduction du paquet d’onde) qui en perturbe (et réinitialise) l’état du système.

J’ai insisté sur les lacunes des méthodes de Descartes car les « non-scientifiques » actuels insistent trop sur le rationalisme et ils devraient se cultiver davantage en prenant connaissance du nouveau paradigme scientifique. Mais si on replace les efforts de Descartes dans son temps, il faut lui reconnaître en mathématique la géométrie analytique.

Néanmoins, Descartes a conceptualisé la « théorie des tourbillons » qui implique l’éther comme force motrice des mouvements planétaires. La théorie des mouvements tourbillonnaires fut vite remplacé par la gravitation, mais elle est repris par Maxwell en électromagnétisme, dans la théorie cinétique (des gaz), dans les idées sur la constitution des atomes et dans la formation des nébuleuses (disque d’accrétion).

Curieusement l’idée que se fait Descartes sur la lumière est assez particulière. Mais elle correspond à la « pensée unique » du XVIIe siècle en occident. Il faut dire qu’à l’époque, les cieux reflètent l’amalgame indigeste d’un catholicisme anthropomorphisé et d’un aristotélisme matérialisé. Dans le Discours Premier sur la Dioptrique, et à propos de la lumière, Descartes affirme qu’elle peut « étendre ses rayons en un instant, depuis le soleil jusqu’à nous : car vous savez que l’action, dont on meut l’un des bouts d’un bâton, doit ainsi passer en un instant jusques à l’autre, et qu’elle y devrait passer en même sorte, encore qu’il y aurait plus de distance qu’il n’y en a, depuis la terre jusques aux cieux ». Comment peut-on imaginer que la lumière se déplace instantanément c’est-à-dire que sa vitesse est infinie ? Deux explications à cela :

« Au commencement était le lumière » et « rien de nouveau sous le soleil » sont deux phrases mythiques de l’Ancien Testament qui, respectivement, divinise la lumière et place la Terre au centre de l’univers.

« La théorie des idées se perd dans les abstractions » cette phrase d’Aristote est prononcée pour se démarquer de Platon. Les conséquences peuvent être résumées par l’approche matérialiste de la connaissance humaine qui se termine de nos jours dans l’individualisme excessif.

C’est Römer qui découvre, moins d’un siècle plus tard, les limites de la lumière et qui estime, à 7 ou 8 minutes, la durée nécessaire pour que la lumière nous parvienne du soleil.

Au début de 1637 et par l’intermédiaire de Mersenne, Descartes demanda au Roi de France de publier son Discours de la méthode et ses trois Essais. Beaugrand était secrétaire du Chancelier et accessoirement, ami de Fermat. Sans ne rien dire à personne, il lui communique l’Essai Dioptrique. Mersenne apprenant cela, demande à Fermat de garder silence et de lui envoyer son point de vue après lecture. Puis avec l’élégance du discours d’un avocat, après avoir considéré les « belles figures » de Descartes, Fermat indique que les fondements sont absents : « j’appréhende que la vérité leur manque aussi bien que la preuve ». Le modèle de Descartes reposait sur des hypothèses non justifiées et des contradictions évidentes entre l’idée d’une propagation instantanée de la lumière et une vitesse de propagation dépendant du milieu dans lequel elle se déplace.

Selon moi, la contradiction provient de la scolastique pour le déplacement instantané de la lumière et de Snell pour les propriétés de la réfraction. Fermat ne comprenait pas non plus pourquoi la lumière se propage plus vite dans les milieux plus denses ; Et c’est normal car cette déduction de Descartes est fausse ; car on sait maintenant que c’est l’inverse, Descartes a certainement utilisé les propriétés du son qui était connues à l’époque et dont il reprit, visiblement, les déductions puisqu’un son se déplace d’autant plus vite que le milieu qui le propage est d’autant plus dense. Et c’est toute la question des interactions entre la matière et l’énergie. Seule la vision quantique, quantifiée et probabiliste permettra de trouver un point d’équilibre à la théorie.

[1] C’est un « espace vectoriel » de base, celui utilisé pour la mécanique classique et la notion de repère galiléen, il est enrichit par l’espace de Hilbert (théorème des résidus dans le plan complexe) et les notions d’espace non-euclidien (distorsion de l’espace-temps, somme des angles d’un triangle supérieur ou inférieur à 180 degrés…

[2] La science décrit la flèche du temps par le principe d’entropie qui montre qu’au cours de toutes transformations thermodynamiques (transfert d’énergie), l’entropie est toujours positive (phénomènes irréversibles). A partir de Boltzmann (théorie statistique),  les pertes inhérentes au système matériel conduisent à l’augmentation du « désordre » ;  concept repris dans la théorie de l’information (médiatiques et sociologiques). Ce concept de désordre conduit à la théorie de Shannon en sciences sociales.