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L’empirisme et la science : Lavoisier

J, W, Gunning - La Revue Scientifique, 9 Mars 1872

vendredi 27 mars 2009, par gloubik

Société des sciences naturelles et médicales d’Amsterdam — M. J. W. Gunning

L’empirisme et la science - Lavoisier

Lavoisier a toujours été regardé jusqu’ici comme le fondateur de la chimie scientifique. Tout le monde sait qu’à la fin du siècle dernier il renversa la doctrine alors régnante du phlogistique et y substitua la théorie actuelle de la combustion, d’où est graduellement sortie toute la science moderne. Toutefois son titre de réformateur ne reposait pas sur la découverte de faits nouveaux, mais’ on s’est accordé jusqu’ici il reconnaitre qu’il avait mis dans un jour entièrement nouveau les phénomènes connus il son époque, qu’il les avait expliqués d’après des principes inconnus jusqu’alors, et qu’il en avait fait le pain t de départ d’expériences nouvelles, apportant des confirmations de plus en plus éclatantes de la justesse de ses vues. Telle était la gloire de Lavoisier, célébrée sans doute plus bruyamment en France qu’ailleurs, mais nulle part contestée, jusqu’à ce que, l’année dernière, elle eut à subir en Allemagne, - toutefois, je dois le dire expressément, longtemps avant qu’il fût question de guerre, - une attaque violente. Un auteur, qui n’est pas un inconnu dans la science, a cru pouvoir démontrer que Lavoisier, dont l’éminent mérite comme physicien et la fine dialectique sont du l’este pleinement appréciés. était au fond pauvre en connaissances chimiques, el que, sous ce rapport, il restait loin derrière quelques-uns de ses contemporains, qui ont pourtant toujours été placés au-dessous de lui dans l’estime de la postérité.

Le temps ne me permet pas de vous exposer tous les détails de cette critique. Il suffit d’ailleurs à mon but actuel d’en discuter un seul point, savoir, la comparaison établie entre Lavoisier et son émule, le chimiste suédois Scheele. Celte comparaison est très-Facile il suivre, attendu que tous les deux, bien que d’une manière indépendante, ont traité expérimentalement un sujet étroitement circonscrit et très populaire, et qu’il n’y a qu’il mettre en regard leurs expériences et la façon dont ils en ont déduit leurs conclusions, pour saisir nettement ce qui les distingue l’un de l’autre,

Le problème qui les a occupés tous deux concernait la possibilité de transformer l’eau en terre par la distillation. C’était alors chose assez généralement admise que la réalité de celle transformation. A l’appui, on invoquait surtout la circonstance que de l’eau pure, lorsqu’on la fait bouillir pendant quelque temps dans des vaisseaux de verre, donne toujours lieu à un dépôt, et qu’elle-même laisse à l’évaporation un résidu terreux. Ces matières étrangères, qui antérieurement n’existaient pas dans l’eau, étaient regardées comme formée ; aux dépens de l’eau même durant l’ébullition.

Le contrôle expérimental auquel les cieux investigateurs soumirent cette opinion est, en principe, exactement le même.

Scheele introduit de l’eau distillée dans un petit ballon de verre, pourvu d’un très-long col, laisse bouillir l’eau un instant, puis ferme immédiatement l’ouverture au moyeu d’un bouchon de liège. L’eau est alors maintenue en ébullition dans le ballon durant douze jours et douze nuits. Le second jour elle devient un peu blanchâtre, au bout de six jours elle a l’aspect du lait, le douzième jour elle parait même épaissie. Après refroidissement et repos, l’eau claire est décantée, et offre maintenant les propriétés suivantes : mêlée avec du sel ammoniac, elle dégage de l’alcali volatil ; l’huile de vitriol la coagule ; elle précipite les dissolutions métalliques, verdit le sirop de violettes et devient spontanément gélatineuse par l’exposition et l’air. Le dépôt, blanc et très-fin, se comporte comme de la silice, mêlée d’une très-petite quantité de chaux. En examinant le ballon, on constate qu’il est devenu mat et rugueux à l’intérieur, dans toute la hauteur occupée par l’eau bouillante. Scheele, voyant que le verre est attaqué, et retrouvant dans le liquide les réactions chimiques des matières premières qui entrent dans la fabrication du verre, s’écrie : « Puis-je encore clouter maintenant que l’eau, au lieu de se transformer en terre, se borne il enlever des éléments au verre sous l’action prolongée de l’ébullition ! » Voilà pour ce qui regarde Scheele.

Lavoisier commence par se procurer, au moyen de distillations répétées, de l’eau de la moindre pesanteur spécifique, ce qui pour lui est le signe de la pureté. Il l’essaie avec un grand aréomètre à volume-constant, en tenant soigneusement compte de corrections pour la température. L’eau est ensuite introduite dans un alambic de verre, de l’espèce appelée alors pélican, qui a été préalablement pesé, et qu’on ferme au moyen d’un bouchon de verre après que l’air a été chassé autant que possible par la chaleur. L’appareil ainsi rempli est pesé de nouveau. Lavoisier décrit minutieusement sa balance et l’essai qu’il en a fait. Sa sensibilité est telle que, avec une charge de 5 à 6 livres, elle trébuche sous le poids additionnel d’un seul grain. La pesée est exécutée dans chacun les deux plateaux et répétée en des jours différents. L’alambic avec son contenu est alors placé sur un bain de sable, et Maintenu, depuis le 24 octobre (1768) jusqu’au 1err février suivant, à une température voisine du point d’ébullition de l’eau. Le vingt-cinquième jour, on voit apparaitre au sein de l’eau des lamelles brillantes, qui deviennent successivement ,plus nombreuses et tombent en grande partie au fond du Vase. Après la fin de l’expérience, l’appareil refroidi est de nouveau pesé avec le même soin, ce qui donne un résultat de 1/4 de grain plus élevé que celui de la pesée précédente. Lavoisier attribue cette différence à l’imperfection de l’expérience et des instruments, et il conclut : que pendant l’expérience l’appareil n’a rien pris de pondérable, ni au feu, ni à quelque autre partie du milieu ambiant. L’eau est alors versée hors du vase, et celui-ci pesé à sec. On constate une perte de 17 1/2 grains. Ensuite la pesanteur spécifique de l’eau est déterminée de nouveau, et comme on trouve qu’elle est devenue sensiblement plus grande, Lavoisier en infère que l’eau a dissous des matières étrangères. La terre déposée et la matière dissoute dans l’eau sont maintenant déterminées quantitativement : leur poids s’élève à 20 1/2 grains, c’est-à-dire 3 grains de plus que la perte de poids du pélican. Ce surplus de poids est mis par Lavoisier sur le compte de l’eau de cristallisation que la terre déposée peut contenir. De l’accord des chiffres Lavoisier conclut qu’il n’y a pas eu ici formation de terre, mais que tout se réduit à un transport de parties matérielles du verre à l’eau.

Que dit maintenant notre critique allemand, après avoir comparé ces deux expériences, qui ont conduit par des voies semblables à un résultat identique ? Que Scheele a attaqué le problème par le côté chimique, tandis que le point de vue auquel Lavoisier a considéré le phénomène est tout à fait étranger à la chimie ; par sa méthode d’investigation, la question aurait pu être résolue sans aucune connaissance chimique, et comme Lavoisier est resté plus ou moins dans le vague au sujet des substances enlevées par l’eau au verre, on lui reproche même que sa compétence d’expérimentateur s’arrête là où le côté chimique du problème commence. Lavoisier, prétend-on, ne sait pas interroger ses 17 grains de matière et les forcer de répondre.

Voilà la critique en vertu de laquelle le titre de réformateur le la chimie est dénié à Lavoisier. Mais cette critique est incomplète et partiale, parce qu’elle ferme les yeux à l’idée fondamentale qui a guidé Lavoisier dans ce travail comme dans toutes ses autres recherches, idée qui est absente chez Scheele. Celui-ci a résolu le problème au point de vue qualitatif, il .a su faire parler ses matières au moyen de leurs propriétés : elles lui ont raconté qu’elles provenaient du verre, car elles se comportaient à l’égard des réactifs, précisément comme le font les matières dont on compose le verre ..

Pour Lavoisier, au contraire, le premier mot revient à la relation quantitative entre l’eau et le verre avant et après l’opération. Et pourquoi ? Parce que pour lui la matière est, avant tout, ce qui est pondérable. A ses yeux, ce caractère constitue la seule base fixe et immuable sur laquelle la recherche doit s’appuyer, et qui doit servir à en contrôler aussi bien le résultat que les phases successives ; C’est à ce caractère qu’il donne un moyen d’expression, savoir, la balance, que, pour cette raison, il construit et manie avec toute la précision possible. Elle lui apprend à suivre la matière dans toutes ses pérégrinations, et c’est là, dans la logique de Lavoisier ; le point essentiel ; ensuite seulement ; et à titre de moyens de recherche complémentaires, les caractères qualitatifs doivent entrer en ligne de compte.

On peut se demander maintenant si ce principe, - que le poids de la matière, c’est-à-dire la pression qu’elle exerce sur son appui dans un lieu déterminé de la terre, constitue son caractère principal et Invariable, -a donc une importance si capitale. N’est-ce pas là une vérité évidente, acceptée de tout le monde et dans tous les temps ? La réponse doit être : ce principe est tellement important, que Ia Chimie, si elle ne l’avait pas adopté, aurait à peine progressé d’un pas depuis le siècle dernier dans l’explication des phénomènes naturels. Une chimie purement qualitative aurait pu découvrir de nouvelles substances, décrire leurs propriétés, et les utiliser dans les arts ; mais la science, qui dévoile la connexion des phénomènes naturels, et qui, indépendante de découvertes fortuites et sans souci des applications, s’avance vers un but déterminé, - la vraie science ne pouvait naitre sans le principe lavoisien. A lui la. chimie moderne est redevable, sans exception, de tout ce qui l’élève au rang de science.

Et si quelqu’un croit ravir à Lavoisier sa couronne, en prétendant que le principe en question est une vérité évidente, d’elle-même, reconnue longtemps avant Lavoisier, et qui, par conséquent, n’avait plus à être introduite par lui, celui-là oublie que des propositions, qui pour nous ont la valeur d’un axiome, peuvent avoir été ignorées ou incomprises à une époque antérieure ; il perd de vue, ensuite, que l’invariabilité du poids de la matière ne résulte pas d’observations et ne peut être établie par des expériences, qu’on, arrive à la reconnaitre, non par la voie empirique, mais par un acte de l’intelligence ; il méconnait enfin l’histoire de la chimie, qui montre clairement que des conceptions contraires à ce principe devaient d’abord être écartées, avant qu’il pût trouver place et autorité dans la science de la nature.

En effet, si l’on pénètre dans l’esprit des anciens auteurs, et qu’on cherche à se rendre compte des idées sur la nature de la matière, par lesquelles ils se sont laissé guider dans leurs expériences, on constate aisément que, dès les temps les plus anciens, les changements dits chimiques ont été regardés comme de vrais changements dans la nature de la matière, comme des transsubstantiations. Ici, comme ailleurs, l’homme a débuté dans l’étude en prenant pour mesure ’et pour point de comparaison uniquement ce qu’il observait en lui-même ou dans la nature vivante. Sous l’empire de cet anthropomorphisme, ce n’est que le côté morphologique et physique des phénomènes qui attire l’attention, — le substratum n’y est pour rien. C’est ainsi que,dans les premières périodes de la science, les changements chimiques ont été considérés exclusivement sous le rapport qualitatif. De nos jours même, cette appréciation est encore celle des enfants et des personnes sans instruction, qui, pour former leurs conceptions, n’emploient d’autres matériaux que ce qui frappe directement les sens. Jamais, par exemple.chez un enfant, l’idée ne surgit d’elle-même qu’un grain de semence, pour devenir une plante, a besoin d’une quantité de matière précisément égale à l’excès de poids de celle-ci sur celui-là ; pas plus que l’enfant ne s’élève spontanément à la notion que la nourriture et la boisson servent encore à autre chose qu’à calmer la faim et la soif. De même, dans l’enfance de la science, la seule idée qui pût se présenter pour l’explication des phénomènes naturels, c’est qu’un corps donne naissance à un autre par une sorte d’évolution morphologique. Si dans ce passage, ainsi qu’il dut arriver aussitôt que l’art de l’expérimentation eut fait quelques progrès, un changement de poids attirait parfois l’attention, ce changement était regardé comme de même espèce et déterminé par les mêmes causes que les autres modifications dont on constatait l’existence. Pourquoi, en effet, le poids ne serait-il pas une qualité tout comme les autres, el susceptible, comme elles, d’éprouver des variations ? Chez plusieurs auteurs on trouve cette proposition formulée dans les mêmes termes où je l’énonce. Peu à peu seulement ; et à travers une longue durée de siècles, s’est développée la notion d’éléments matériels, existant comme tels dans les corps composés ; mais cette notion ne pouvait entrer dans tous ses droits et en particulier ne pouvait devenir la base de l’expérimentation, aussi longtemps que l’invariabilité du poids de la matière n’était pas admise,

Alors seulement, on a pu voir dans la balance le moyen de déterminer la quantité de la matière, et l’on a été conduit forcément à regarder tout changement de poids comme dû à un gain, à une perte ou à un échange de matière. Tout cela devait précéder, avant que la notion actuelle d’élément, qui est la pierre angulaire de notre système chimique, pût être établie.

La reconnaissance de l’invariabilité du poids de la matière, et l’application de ce principe aux phénomènes chimiques, constituent donc le terme final de toute l’évolution de la chimie depuis Aristote jusqu’à Lavoisier, et c’est l’immortel mérite de ce dernier d’avoir fait de ce principe, pure hypothèse à l’origine, l’axiome de la science. Loin de moi la supposition que chez aucun de ses prédécesseurs on ne trouverait à ce sujet des idées justes, le contraire est vrai ; mais ce qui caractérise Lavoisier, c’est que non-seulement il ne viole jamais le grand principe, mais qu’il le prend, en pleine connaissance de cause, pour point de départ, pour fil conducteur et pour pierre de touche de l’expérience, comme du raisonnement auquel elle sert de base.

Les considérations que je viens d’exposer ne tendent pas seulement à rétablir la vérité historique, et à restituer à Lavoisier ses titres d’honneur ; elles ont en outre une signification plus générale et plus permanente. Elles nous apprennent quels sont dans la marche progressive de la science les éléments essentiels, et par là elles montrent la voie que nous avons à suivre pour édifier la science véritable, aussi bien en nous-mêmes que chez d’autres, aussi bien par l’étude personnelle que par l’enseignement. L’évolution historique, en effet, est comme un miroir grossissant, qui permet d’étudier en détail la manière dont l’homme individuel parvient à la science. Les génies peuvent faire exception, mais l’homme ordinaire parcourt les mêmes phases que l’humanité elle-même, seulement avec plus de rapidité et avec des inégalités moins accusées. Personne ne nait physicien. L’enfant, abandonné à lui-même, ne reçoit pas d’autres impressions les objets de la nature, et ne répond pas à d’autres, que celles qui provoquent en lui des sensations de plaisir ou de peine. Lorsque, plus tard, il franchit peu à peu ce domaine de la passivité, lorsqu’il observe, ou que, par son éducation, il est forcé de beaucoup s’occuper d’objets naturels, la connaissance se développe graduellement avec l’intérêt ; nombre d’idées, relatives à des phénomènes ou à des relations entre les choses sensibles, prennent place dans son esprit et Iui servent d’instruments pour satisfaire ses désirs et ses besoins. Ces connaissances, augmentant à mesure que les fonctions de l’esprit et du corps se développent, peuvent acquérir une extension considérable et une grande importance pour la vie pratique, comme nous avons l’occasion de le voir chez des artisans, des paysans ou des marins, qui sont souvent beaucoup plus familiers avec les objets de la nature que le physicien ou le naturaliste. Les rapports incessants et l’usage continuel créent fréquemment chez ces personnes un degré d’habileté et une fécondité de ressources, qui peuvent faire envie aux hommes d’une éducation scientifique. Et pourtant ces connaissances, quelque étendues et utiles qu’elles puissent être, ne sont pas encore de la science. Elles ne sont qu’empirisme, et leur application n’est que routine. Le caractère distinctif de la science, c’est qu’elle tend à saisir les objets non par l’amour, mais par l’intellect ; qu’elle veut les comprendre, c’est-à-dire former des notions, dans lesquelles ils puissent être contenus et rangés. Le but de la science est l’établissement de conceptions claires sur la manière dont les choses sont ou du moins peuvent être. L’empirisme tire ses notions uniquement de ces éléments de l’observation, qui ont rapport aux gouts ou aux besoins de l’observateur. La science au contraire se place, de propos délibéré, en dehors me ce cercle ; elle cherche, sans aucune préoccupation de l’utile, des explications, c’est-à-dire des conceptions propres à représenter une liaison objective des phénomènes ; elle vise à convertir l’univers en un mécanisme bien ordonné, dont elle saisit la structure et les ressorts.

Pour cela, la première chose que la science ait à faire, c’est de douer la matière de propriétés, qui rendent les phénomènes accessibles aux tentatives d’explication. Ainsi, pour mus borner au domaine de la chimie, elle reconnait à la matière un poids constant, elle divise les corps en molécules cl en atomes, auxquels elle attribue la faculté de prendre diverses formes de mouvement, etc. Ce n’est qu’avec lenteur, toujours tâtonnant et essayant ce qui est nécessaire pour l’explication des phénomènes, qu’elle arrive à établir ces notions fondamentales, qui, d’abord simples hypothèses, deviennent ensuite des dogmes, prennent bientôt la valeur d’une définition de la matière, et acquièrent finalement I’autorité d’axiomes. Ces notions forment le point d’appui des théories plus spéciales, dont on a besoin pour l’explication détaillée des phénomènes. Elles sont par conséquent pour la science entière ce que le squelette est pour le corps, auquel il donne la solidité, la liaison des organes et le pouvoir de marcher en avant.

Être en possession de connaissances empiriques, si vastes et si utiles qu’on les suppose, ne suffit donc pas pour avoir droit au titre d’homme de science. li faut de plus s’être familiarisé intimement avec ce qui constitue, comme nous venons de voir, le fondement de la science.

La reconnaissance de cette vérité apporte avec elle de grandes et lourdes exigences. Dans chaque subdivision des sciences de la nature elle fournit ample matière à réflexion cl à critique. Cela est vrai surtout de cette partie du domaine qui appartient à la science médicale. Nulle part, en effet, on ne s’accommode plus facilement de notions et de méthodes empiriques, Pour être juste, on doit convenir que c’est là en grande partie un résultat de la position spéciale de la médecine dans la société, qui la met toujours en danger de sacrifier son caractère de science aux exigences qu’on lui pose en sa qualité d’art.

Il n’en est pas moins urgent, aussi bien dans l’intérêt de la société que dans celui de la science elle-même, que ce danger soit partout reconnu et autant que possible évité.

Comment le médecin praticien pourra-t-il concourir à ce but ? En renonçant à se contenter de vues et d’explications qui ont uniquement rapport aux besoins immédiats du traitement, Guérir ou prévenir les maladies ne doit pas être sa préoccupation exclusive. Comprendre les phénomènes à titre de phénomènes naturels, c’est-à-dire les ramener aux propriétés fondamentales de la matière, voilà à quoi doivent tendre ses efforts. Ce sera difficile peut-être, attendu que la plupart de ces phénomènes, dans leur infinie complication, ne peuvent encore être rendus qu’imparfaitement accessibles à une interprétation rigoureusement scientifique. Mais l’histoire est là pour prouver que de pareilles tentatives ne sont jamais restées entièrement stériles, et que dans les vingt-cinq dernières années surtout elles ont porté de riches fruits. Chacun connait et apprécie les immenses services que la physiologie a rendus à la médecine ; par les vues plus exactes qu’elle a fournies sur les actions chimiques et physiques de l’organisme et ces résultats déjà acquis nous font concevoir les plus brillantes espérances pour l’avenir. Et surtout ne nous arrêtons pas à la pensée accablante que la tâche sociale du médecin, à laquelle il consacre le meilleur de ses forces, tire si peu de profit immédiat de la tendance purement scientifique. Ici encore l’histoire fait entendre une parole d’encouragement. En effet, les parties de la médecine auxquelles, parce qu’elles s’y prêtaient le mieux, le traitement scientifique a été appliqué en premier, sont précisément celles qui ont enregistré le plus de succès dans la pratique. La maxime : « Cherchez d’abord la vérité, et le reste vous sera donné par surcroit, » conserve donc ici toute son autorité.

La voie à suivre par l’enseignement médical, pour nous rapprocher de plus en plus de ce but, est clairement indiquée. Rendre la notion des actions chimiques et physiques profondément familière aux élèves ; leur apprendre à y ramener tous les phénomènes ; les remplir d’une salutaire défiance à l’égard de tous les noms, de toutes les explications et de toutes les théories auxquels cette notion ne peut être appliquée, - voilà ce qui est nécessaire, mais aussi ce qui conduit surement au but. Le futur médecin n’ignorera pas que, pour l’exercice de su profession, il ne saurait se passer d’une grande quantité de connaissances qui pour le moment ne peuvent être qu’empiriques. Mais il devra sentir vivement qu’il n’est homme de science qu’à la condition de s’être assimilé les notions fondamentales qui dominent aujourd’hui les diverses sciences physiques. Les idées de composition moléculaire et atomique des corps, d’origine et de distribution de l’énergie dans la nature, et les théories particulières qui en dépendent le plus directement, doivent avoir pénétré jusque dans la moelle de ses os. Il doit en user comme nous usons des-règles de la langue, que notre esprit, par un exercice prolongé, s’est si bien appropriées, que nous les appliquons même d’une.manière inconsciente toutes les fois que nous pensons, parlons ou écrivons. Elles seront alors pour lui des instruments qu’il saura manier librement, et la connaissance de ce qu’elles ont déjà fait pour la science et pour la pratique le stimulera, en présence de phénomènes naturels quelconques, à s’en servir pour restreindre de plus en plus le domaine de l’inconnu,

J, W, GUNNING.

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