Dissertatio de igne in qua ejus natura & proprietates explicantur
Magnum iter ascendo, sed dat mihi gloria vires ;
Non juvat ex facili lecta corona jugo
Propert. Lib. III
Euler a écrit en latin, comme cela se pratiquait encore à l’époque. La traduction a été réalisée par les 81 élèves du lycée Saint-Exupéry de Saint-Dizier pilotés par leurs professeurs : Mmes Marie-Joséphe Perchet, Françoise Auligine, Gilberte Marey, professeurs de latin, Mme Genevois, physique. La traduction a été vérifiée par Mme Michèle Ducos, professeur à l’Université de Dijon, spécialiste du latin du XVIII° siècle.
I
Cum illustrissima Academia Scientiarum Regia hoc tempore explicationem Naturae & Propagationis Ignis requirat, non dubito sequentes meas de hoc argumento meditationes exquisitissimo illius judicio submittere. Quamvis enim haec quaestio tam sit ardua, atque tot tantisque difficultatibus involuta, ut nemo adhuc admirandis Phaenomenis eo pertinentibus satisfacere potuerit ; tamen mihi quidem ego videor omnes istas difficultates feliciter superasse, atque sublimem hanc de Igne quaestionem distincte enodasse. Quamobrem inclytam Academiam Scientiarum submisse rogo, ut hanc meam Dissertationem benigne accipere atque examini suo acutissimo subjicere dignetur : certa spe fretus, fore ut , si forte laborem meum praemio dignum non censeat, tamen me a scopo non nimis longe aberasse sit judicatura.
Alors que la très illustre Académie Royale des sciences demande en ce moment une explication de la nature et de la propagation du feu, je n’hésite pas à soumettre à son jugement très distingué mes réflexions sur ce sujet. En effet, bien que cette question soit si difficile et enveloppée dans des difficultés si nombreuses et si grandes que personne jusqu’à présent n’a pu donner d’explication aux phénomènes admirables concernant ce sujet, cependant il me semble du moins que j’ai triomphé de toutes les difficultés et que j’ai résolu nettement cette question importante du feu. C’est pourquoi je prie l’illustre Académie des sciences de s’abaisser à recevoir avec bienveillance ma dissertation et de vouloir bien la soumettre à son examen très pénétrant. Fort d’un espoir légitime, j’espère que si par hasard elle ne juge pas mon travail digne d’être récompensé, cependant elle jugera que je ne me suis pas écarté de mon but.
II
Si omnia Ignis phaenomena, quae in sensus nostros incurrunt, vel levissima attentione contemplamur, dubitari omnino nequit, quin Ignis in motu vehementissimo minimarum particularum consistat. In hoc enim non solum omnes Naturae scrutatores unanimiter conveniunt, sed talem etiam motum vires, quibus Ignis gaudet, calefaciendi, comburendi & lucendi evidentissime evincunt. Quocirca ad Ignis naturam explicandam, inprimis necesse est, ut qualis sit materia Ignem flammamque constituens, & quonam ea cieatur motu, definiatur ; omnes enim Naturae effectus a Materia & Motu determinari, ab omnibus Physicis rationem & experientiam sequentibus, satis superque est comprobatum. Cum autem cognitionem sufficientem Materiae Motusque quibus Ignis conficitur, fuerimus consecuti, tum Phaenomena Ignis praecipua erunt perpendenda, atque ex ante inventa Ignis natura deducenda & explicanda : quorum utrumque, si, uti confido, praestitero, quaestioni propositae penitus satisfecisse putandus ero.
Si nous observons avec l’attention même la plus légère tous les phénomènes du feu qui viennent frapper nos sens, on ne peut absolument pas douter que le feu consiste en un mouvement très vif de toutes petites particules. De cela en effet non seulement tous les observateurs de la nature en conviennent à l’unanimité, mais aussi ils démontrent qu’un tel mouvement représente les forces auxquelles le feu se complaît, d’échauffement, de combustion et de lumière. C’est pourquoi pour expliquer la nature du feu, il est surtout nécessaire de définir la matière qui constitue le feu et la flamme et par quel mouvement elle est mue. En effet il est assez et trop démontré par tous les physiciens qui s’attachent au raisonnement et à l’expérience que toutes les actions de la nature sont déterminées par la matière et le mouvement. Or lorsque nous aurons atteint une connaissance suffisante de la matière et du mouvement par lesquels le feu est produit, alors les phénomènes particuliers au feu devront être pesés attentivement, déduits et expliqués à partir de la nature du feu, trouvée auparavant. Si, comme je le crois, je viens à bout de l’un et l’autre de ces objectifs, il faudra penser que j’ai répondu jusqu’au bout à la question proposée.
III
Qanquam in quaestionibus Physicis post experientiam hypotheses plurimum valent, atque sine hypothesi praemissa vix ullius Phaenomeni vera causa est inventa : tamen summopere circumspectum esse oportet, qui ab hypothesibus cujuspiam Phaenomeni explicationem aggredi voluerit. Quando enim accidit, ut uni Phaenomeno plures hypotheses aeque satisfaciant, quarum plus una vera esse nequit, in dubio relinquimur, quaenam reliquis sit praeferenda ; sin autem eaedem hypotheses simul cum aliis Phaenomenis comparentur, saepius evenire solet, ut nulla amplius satisfaciat : quod certum est indicium nullam assumptarum hypothesium veram fuisse Phaenomeni causam. Hoc vero incommodum magis est metuendum si Phaenomena ejusmodi considerentur, quae per multas hypotheses explicationem admittunt ; tum enim difficulter omnes hypotheses satisfacientes enumerentur, & ideo veram praeterire proclive erit. Quamobrem in natura scrutanda initio ejusmodi Phaenomena perpendisse expediet, quae quam paucissimis modis explicari patiantur, ne in inutilem variarum hypothesium copiam labamur ; certissima autem via ad veritatem pertingemus, si tale Phaenomenon seligere contigerit, quod unico modo explicari queat.
Quoique dans les questions de physique les hypothèses prévalent après expérience, et que sans hypothèse préalable c’est avec peine que la vraie cause d’un phénomène est trouvée, cependant celui qui aura voulu entreprendre d’expliquer un phénomène quelconque à partir d’hypothèses doit être circonspect. En effet, lorsqu’il arrive que donnent (également des explications à un seul phénomène) plusieurs hypothèses parmi lesquelles plus d’une ne peut être vraie, nous ne savons pas laquelle il faut préférer aux autres. Mais si les mêmes hypothèses sont comparées en même temps avec d’autres phénomènes, d’habitude il arrive assez souvent qu’aucune ne prévaut : ce qui est un signe certain qu’aucune des hypothèses formulées n’était la vraie cause du phénomène. Mais il faut surtout redouter cet inconvénient si l’on examine des phénomènes de ce genre qui admettent une explication avec de nombreuses hypothèses ; alors en effet on énumère difficilement toutes les hypothèses satisfaisantes et pour cela il sera facile d’omettre la vraie. C’est pourquoi en observant la nature il faudra analyser au début les phénomènes de ce genre qui supportent d’être expliqués du moins de façons possibles, afin que nous ne tombions pas dans une inutile grande quantité d’hypothèses variées. Cependant nous toucherons à la vérité par la voie la plus sûre s’il se trouve que l’on choisit un phénomène qui puisse être expliqué d’une seule façon.
IV
Cum igitur hoc principio, tanquam norma, in praesente disquisitione uti constituissem, statim vim Ignis calefaciendi & lucendi, tanquam Phaenomena minus idonea ad veram Ignis indolem indagandam, ejeci : ad ea enim explicanda motus quicumque vehemens minimarum particularum, pro quo innumerabiles hypotheses excogitari possunt, est sufficiens. Hanc ob rem de industria aliud anquisivi Phaenomenon, cui per hypoteses difficillime & unico forte modo satisfieri posset. Tale autem Phaenomenon ipsa quaestionis propositio ab illustrissima Academia facta mihi suggessit, quod est Ignis propagatio, seu vis incendendi, Ignemve cum aliis corporibus combustibilibus communicandi ; cujus Phaenomeni explicatio merito disertis verbis est postulata, cum difficulter hypothesis conveniens excogitari queat.
Alors que j’avais décidé d’utiliser ce principe comme norme dans la présente recherche, j’ai mis immédiatement de côté la capacité qu’a le feu de chauffer et d’éclairer comme des phénomènes moins aptes à faire découvrir la véritable nature du feu : en effet, pour les expliquer, tout mouvement vif de toutes petites particules, pour lequel d’innombrables hypothèses peuvent être formulées, est suffisant. C’est pourquoi volontairement j’ai recherché un autre phénomène tel qu’ on pourrait très difficilement formuler des hypothèses et pour lequel on pourrait trouver une explication unique (et peut être par un unique moyen. Cependant la question proposée par la très illustre Académie m’a suggéré un tel phénomène qui est la propagation du feu, soit en tant que capacité à brûler ou bien à communiquer le feu aux autres corps combustibles ; l’explication de ce phénomène a été à bon droit demandée en termes clairs puisqu’il est difficile d’imaginer l’hypothèse qui convient
V
Ideo autem hoc Phaenomenum explicatu difficile videtur, quod prima fronte legibus Naturae & Motus contrarium appareat. Si enim perpetuo effectus causae proportionalis esse debeat, atque motus viriumve quantitas augeri nequeat, maxime paradoxum certe videtur, ex minima scintilla maximum Ignem enasci posse, quo tantae moles destruantur ; deinde cum in communicatione motus corpus movens de motu suo tantum amittat, quantum in alterum transfert, hic non sine admiratione videmus, ex Igne qui, ut certo constat, in motu constitit, alium Ignem adeoque motum produci sine ullo prioris detrimento. Quo ergo hoc Phaenomenum explicatu est difficilius, eo magis operam dabo ut ejus idoneam causam reperiam, ex qua, si invenero, eo majorem utilitatem haurire spero, quod multae hypotheses ei quadrantes concipi nequeant. Dabo autem non solum explicationem istius Phaenomeni, sed etiam idoneis argumentis evincam explicationem meam esse unicam, & propterea ipsam veram. Hinc ergo porro eximius usus normae, quam mihi in indagando formaveram, conspicietur : cujus beneficio sine ulla hypothesi assumta ad tam ardui Phaenomeni veram cognitionem pervenerim.
Cependant ce phénomène semble difficile à expliquer parce que, au premier abord, il paraît contraire aux lois de la nature et du mouvement. En effet, si l’effet doit toujours être proportionnel à la cause, et que la quantité de mouvement ou de forces ne peut pas être augmentée, le paradoxe semble à coup sûr très grand, qu’un très grand feu puisse naître d’une minuscule étincelle, par quoi des masses si grandes sont détruites ; ensuite, alorsque dans la communication du mouvement le corps qui se meut perd la même quantité de son propre mouvement qu’il en transfère dans l’autre corps, nous ne voyons pas ici sans étonnement que, à partir du feu qui, comme c’est certain consiste dans le mouvement, est produit un autre feu et donc un autre mouvement sans aucune perte pour le premier. Il en résulte donc que plus ce phénomène est difficile à expliquer plus je m’efforcerai à trouver sa cause exacte, et de làquelle, si je trouve, j’espère puiser une utilité d’autant plus grande que de nombreuses hypothèses adéquates ne peuvent être conçues. Cependant je donnerai non seulement une explication de ce phénomène, mais je démontrerai par des arguments adéquats que mon explication est unique et, à cause de cela, vraie. Il s’ensuit donc que l’utilité extraordinaire de la norme que je m’étais donnée dans mon enquête sera observée : grâce à quoi, sans aucune hypothèse formulée, je serai parvenu à la connaissance exacte d’un phénomène si difficile.
VI
Cum ergo hujus Phaenomeni praecipuus nodus in hoc versetur, quod in Igne productio & incrementum motus observetur, sine abolitione vel decremento motus : atque vis minima, qualis est in scintilla, maximam virium copiam generare possit : in id potissimum erit incumbendum, ut horum perversorum effectuum causam physicam assignemus. Ejusmodi igitur materiae statum seu structuram investigare oportet, in qua vis minima, si rite applicetur, maximam virium motusque quantitatem producere valeat, atque ab hujus problematis legitima solutione tota nostra de natura Ignis disquisitio pendebit.
Donc, alors que le principal problème posé par ce phénomène tient à ce que, dans le feu, la production et l’accroissement du mouvement sont observés sans disparition ou amoindrissement de mouvement, et qu’une force infime comme l’étincelle peut générer une grande quantité de force, c’est la dessus qu’il faudra se pencher de préférence, afin que nous attribuions une cause physique à ces effets inattendus. Il faut donc rechercher l’état d’une matière de ce genre, ou sa structure, dans laquelle une force minime, si elle est utilisée comme il le faut, réussit à produire une très grande quantité de force et de mouvement, et de la solution convenable à ce problème dépendra toute notre recherche minutieuse sur la nature du feu.
VII
Licet autem iste materiae status, quem qaerimus, ad solam illam Materiam subtilem, qua Ignis constat, sit referendus : tamen expediet talem statum, in materia crassiore nostrosque sensus magis afficiente, determinare, quo de eo ejusque cum legibus Naturae convenientia eo tutius & certius judicare queamus. Quando enim nostram inquisitionem, circa ipsam illam materiam subtilem Ignis, inchoare vellemus, proclive foret in ratiociniis labi, atque contra Naturae leges impingere ; quod facile evitatur, si materiam crassiorem tractemus, quippe cui ratiocinia nostra securius accommodare liceat. Cum autem talis status, qualem requirimus, in materia crassiori fuerit determinatus, illum sine periculo ad materiam quantumvis subtilem transferre poterimus ; quicquid enim in materia crassiore locum invenit, idem etiam in materia subtilissima est admittendum.
Toutefois, quoique cet état de matière que nous recherchons doive être ramené à cette seule matière subtile qu’est le feu, cependant il sera utile de déterminer un tel état dans une matière plus grossière et mieux perceptible à nos sens, afin que nous puissions juger avec plus de sûreté et de certitude à son propos et sur sa concordance avec les lois de la nature. En effet, quand bien même nous voudrions commencer notre recherche sur cette matière subtiledu feu proprement dit, très vite on glisserait dans des arguties et on irait contre les lois de la nature ; or cela peut facilement être évité si nous traitons une matière plus épaisse qui nous permette d’adapter nos raisonnementsavec plus de sûreté. Cependant quand un état tel que celui que nous recherchons aura été déterminé, dans une matière plus épaisse, nous pourrons sans danger le transposer à une matière extrêmemnt subtile ; en effet tout ce qui se trouve dans une matière plus grossière doit être admis aussi dans une matière plus subtile.
VIII
Hujusmodi autem materiae statum, quo minima vis in maximam excrescere valet, in pulvere pyrio observamus : eadem enim exigua vis, qua unicum granum incenditur, apta est ad maximam hujus pulveris copiam explodendam. Hoc quidem exemplum ad institutum nostrum, quo in materia ab Igne diversa similem proprietatem deprehendere suscepi, minus idoneum videri posset, cum pulveris pyrii explosio cum Igne sit conjuncta atque per ipsum Ignem fiat : ita ut ad id ipsum, quod est in quaestione recurrere, censeri possem. Sed si hoc Phaenomenon attentius consideremus, illud virium incrementum, quod in pulvere pyrio conspicitur, omnino diversum deprehendemus a simili Ignis qualitate. Quanquam enim Ignis propria est causa explosionis pulveris pyrii, tamen ipsa explosio, cum tanto impetu conjuncta, a solo Igne minime proficisci potest : sed potius peculiari hujus materiae structurae tribui debet ; adeo ut etiam Ignis actionem ab hac proprietate pulveris pyrii cogitatione prorsus separare liceat.
Cependant nous observons dans la poudre l’état de ce genre de matière, où une toute petite force peut croître en une très grande ; en effet la même force faible qui enflammme un seul grain est propre à faire exploser une très grande quantité de cette poudre. Cet exemple, certes, peut sembler mal adapté à notre projet, où j’ai entrepris de saisirune propriété semblable dans une matière différente du feu, alors que l’explosion de la poudre est lié au feu, et se fait par le feu lui-même : de sorte qu’on pourrait penser que je reviens à cela-même dont il est question. Mais si nous considérons ce phénomène avec plus d’attention, cet accroissement de forces qui est observé dans la poudre nous le percevrons comme tout à fait différent de la qualité semblable du feu. En effet, bien que le feu soit la cause propre de l’explosion de la poudre, cependant cette explosion, jointe à une si grande impulsion, ne peut nullement partir uniquement du feu. Elle doit plutôt être imputée à la structure propre à cette matière ; à tel point qu’il est même possible de séparer tout à fait l’action du feu de cette propriété de la poudre par la pensée.
IX
Satis autem jam constat inter Physicos, neque ulteriore probatione habet opus, in Materia pulveris pyrii, latere aërem aliudve simile fluidum elasticum vehementer compressum, quod accensione, qua particulae hoc fluidum coërcentes disrumpantur, ingenti vi sese expandat, stupendosque illos effectus edat. Ex qua explicatione, contra quam, quid excipi posset, non video, satis ergo apparet, Ignis vim multiplicationis a propria vi pulveris pyrii recte distingui, atque cogitatione prorsus posse separari. Qua enim in explosione pulveris pyrii Ignis nil aliud praestat, nisi quod claustra, quibus aër compressus continetur, recludat, salvo effectu ; loco Ignis, aliam quamcumque vim substituere licebit, dummodo par sit illis claustris recludendis. Quin etiam, loco Ignis talem vim substituisse sufficiet, quae unicum granulum diffringere valeat : si quidem unius ruptio, aërisque vehemens ejaculatio, aliis quoque effringendis inservire potest.
Or c’est un fait suffisemment établi chez les physiciens, et il n’est pas besoin de le prouver davantage, que dans la matière de la poudre se cache de l’air ou un autre fluide élastique fortement comprimé qui au moment où il est allumé grâce à quoi on fait éclater les particules qui contiennent ce fluide, se répand avec une grande force et cause ces effets étonnants. A partir de cette explication, à laquelle je ne vois pas ce qui peut être opposé, il apparaît donc assez que la force d’accroissement du feu peut être distinguée de façon juste de la force propre de la poudre, et être tout à fait mise à part par la pensée. En effet, dans cette explosion de la poudre, le feu ne fait rien d’autre si ce n’est le fait qu’i ouvre les barrières par lesquelles l’air comprimé est enfermé, en conservant sa puissance; à la place du feu, il sera possible de mettre n’importe quelle autre force du moment qu’elle soit capable d’ouvrir ces barrières. Bien plus, il suffira d’avoir remplacé le feu par une force telle qu’elle puisse faire éclater un seul grain : si du moins la rupture d’un seul et l’expulsion violente de l’air peut servir à briser tous les autres.
X
Ex hac pulveris pyrii consideratione poterimus nunc ejusmodi materiae statum nobis mente concipere, qui legibus Naturae minime adversetur, atque quaesito nostro plene satisfaciat : scilicet ut ab exigua vi etiam maxima generari possit. Nam, ut totum negotium adhuc crassius repraesentemus, concipiamus bullularum vitrearum quantumvis magnam copiam, quae omnes aëre vehementer compresso sint repletae : eritque hujusmodi bullularum acervus talis materia, qualem desideramus. Ponamus enim tantillam vim applicari, qua unica bullula frangatur, manifestum erit, tam ab eruptione aëris quam frustulorum vitri projectione, vicinas bullulas similiter actum iri, ab hisque porro alias, donec omnes fuerint effractae, ingentique strepitu aërem inclusum emiserint. Ista ergo, quam formavimus, materia ratione illarum proprietatum, quas meminimus explicatu esse difficillimas, admodum similis est Materiae Ignis, cum in illa minima vis ingentem motum causari, & per ipsum motum sine ullo dispendio novus motus generari queat.
A partir de l’observation de la poudre nous pourrons maintenant concevoir pour nous par la pensée l’état de ce genre de matière, qui ne soit nullement contraire aux lois de la nature, et qui satisfasse pleinement à notre enquête : à savoir qu’une très grande force puisse être générée à partir d’une toute petite. En effet, pour que nous représentions toute l’affaire encore plus grossièrement, imaginons une très grande quantité de petites bulles de verre qui toutes soient remplies d’air fortement comprimé : et le tasde petites bulles de cette sorte sera la matière telle que nous le désirons. En effet supposons qu’une si petite force soit appliquée, grâce à laquelle une seule bulle soit brisée, il sera évident, tant par le jaillissement de l’air que par la projection de petits morceaux de verre, que les petites bulles voisines feront de même et que, à partir de celles ci d’autres encore, jusqu’à ce que toutes soient brisées et qu’elles fassent sortir l’air enfermé , dans un immense vacarme. Donc cette matière que nous avons imaginée en raison de ses propriétés, qui, nous nous en souvenons, sont très difficiles à expliquer est à peu près semblable, à la matière du feu, alors que une toute petite force peut être le prétexte d’un immense mouvement, et qu’un nouveau mouvement peut être généré par le mouvement lui-même sans aucune perte.
XI
Si autem hanc a nobis formatam Materiam penitus scrutemur, intelligimus simul praeter hanc, quam finximus, structuram aliam omnino exhiberi non posse, quae ad eadem Phaenomena esset apta. Nam, cum contra leges Narurae fundamentales pugnet, ut vires multiplicentur, necesse est, ut quoties talis multiplicatio in Natura observatur, ea tantum sit apparens, atque vires productae jam ante in ipsa materia latuerint. Hoc autem, nisi ad qualitates occultas, quae funditus ex Physica sunt exterminandae, confugere velimus, alio modo praeter vim elasticam obtineri nequit. Nulla enim vis vel potentia ad motum generandum apta, alia in Natura admitti potest, praeter vim centrifugam, a qua tam vis elastica quam gravitas omnesque aliae vires ortum trahunt. At si ratio nostri Phaenomeni, in vi elastica seu conatu sese extendendi, collocari debet : certe alio modo, praeter assignatum, materiae status idoneus concipi nequit. Non solum igitur structuram mechanicam et legibus naturae conformem invenimus, quae nostro quaesito satisfaciat, sed simul certi sumus eam esse unicam quae in mundo existere potest ; quam idcirco, quoties ejusmodi Phaenomena explicanda occurrunt, semper tuto statuere possumus & debemus.
Mais si nous explorions à fond cette matière que nous avons imaginée, nous comprenons en même temps que excepté cette structure que nous avons imaginée, aucune autre ne peut tout à fait être montrée, qui soit appropriée aux mêmes phénomènes. Car bien qu’ il soit en contradiction avec les lois fondamentales de la nature, que les forces se multiplient, il est nécessaire que, chaque fois qu’une telle multiplication est observée dans la nature, celle ci soit seulement apparente, et que les forces produites soient déjà cachées auparavant dans la matière -même. Or cela, si nous ne voulons pas avoir recours aux qualités cachées, qui doivent être radicalement bannies de la physique, ne peut être obtenu que par une force élastique . En effet aucune autreforce ni aucune puissance apte à engendrer un mouvement ne peut être admise dans la nature, si ce n’est la force centrifuge d’où tant la force élastique que la pesanteur et toutes les autres forces tirent leur origine. Mais si la cause de notre phénomène doit ête placée dans la force élastique ou l’effort pour s’étendre, un état qui convienne de la matière ne peut être conçu d’une autre façon que celle qui lui a été attribuée. Donc non seulement nous trouvons une structure mécanique et conforme aux lois de la nature, qui satisfasse notre recherche, mais en même temps nous sommes certains que c’est la seule qui peut exister dans le monde ; pour cette raison chaque fois que nous rencontrons des phénomènes de ce type à expliquer, nous pouvons et nous devons toujours la poser en principe.
XII
Ex his igitur satis intelligitur, quam commode ad aliquid certi de natura Ignis stabiliendum inter alia Ignis Phaenomena id potissimum selegerim, quo Ignis sese extendere & multiplicare observatur. Nam cum alia Phaenomena plures explicationes admisissent, quarum, quae saltem verisimilior esset, difficulter definiri potuisset : hac via ingressus ad certam unius praecipuae Ignis proprietatis cognitionem nulla prorsus hypothesi innixam perveni. Hocque ipso jam maxima ex parte propositae quaestioni satisfecisse mihi videor, cum hanc de Igne conceptam ideam ulterius prosequendo, omnium reliquorum Ignis phaenomenorum explicationem facile praevideam.
On comprend donc assez, à partir de là, avec quelle justesse j’ai choisi, pour établir quelque chose de sûr à propos de la nature du feu, parmi les autres phénomènes du feu de préférence celui où l’on observe que le feu s’étend et s’accroît. En effet, alors que les autres phénomènes admettraient de nombreuses explications, parmi lesquelles on pourrait difficilement déterminer laquelle serait à tout le moins vraisemblable, ayant abordé (le problème) par cette voie, je suis parvenu à la connaissance exacte d’une seule propriété essentielle du feu, ne sans m’appuyer sur aucune hypothèse. Par là-même, il me semble avoir satisfait désormais à la plus grande partie de la question posée, alors que, en poursuivant plus loin cette théorie conçue à propos du feu, j’aperçois d’avance facilement l’explication de tous les autres phénomènes restants du feu.
XIII
Structura autem, quam in materia crassiore aëre scilicet fabricatam concepi, ad Ignem vel potius materiam, qua Ignis constat, accommodabitur, si modo loco aëris materia illa subtilis & elastica ad Ignem producendum apta substituatur, quam materiam subtilem propterea materiam Igneam vocabo ; loco bullularum vero vitrearum cujusvis materiae particulas substitui posse per se patet, dummodo ita fuerint constitutae, ut materiam Igneam in statu compressionis coërcere, simulque facile rumpi possent. Quamobrem materia ad Ignem producendum apta, seu uti vocatur, materia combustibilis erit ea, quae multas ejusmodi particulas materia Ignea repletas continet, eoque magis proinde materia erit combustibilis, quo plures in eodem volumine complectatur ejusmodi particulas. Praeterea vero etiam reliqua corporis materia est consideranda, quae particulas illas vel ita inclusas tenere potest, ut ipsas a viribus effringentibus tueatur, vel hujusmodi impetibus expositas relinquit, ita ut etiam ab hac differentia combustibilitas plurimum pendeat.
Cependant, la structure que j’ai conçue, faite dans une matière plus grossière certes que l’air, sera adaptée au feu, ou plutôt à la matière en quoi consiste le feu, si seulement, à la place de l’air, est substituée cette matière subtile et élastique capable de produire du feu, matière subtile que j’appellerai à cause de cela matière de ignée ; mais, à la place des petites bulles de verre, il est évident en soi que peuvent être substituées des particules de n’importe quelle matière pourvu qu’elles soient constituées de telle sorte qu’elles puissent contenir la matière ignée en état de compression et en même temps être facilement brisées. C’est pourquoi la matière capable de produire du feu, ou, comme on l’appelle, la matière combustible, sera celle qui contient beaucoup de particules de ce genre, remplies de matière ignée, et par conséquent la matière sera d’autant plus combustible que dans le même volume elle enserre davantage de particules de ce genre. Mais il faut en outre aussi examiner la matière restante du corps qui peut soit retenir ces particules enfermées de façon qu’elle les protège des forces capables de les briser, soit les laisser exposées aux impulsions de ce genre, de telle sorte que leur combustibilité dépend surtout de cette différence.
XIV
Perspecta nunc natura illius materiae, quae ad Ignem suscipiendum est apta, videamus quemadmodum Ignis actu excitetur. Intelligetur autem, ex similitudine bullularum aërearum, facile a vi, qua unica particula materiam Igneam compressam continens effringitur, subito plures simul recludi debere : ex quibus adeo materia Ignea magno impetu erumpet, & quasi explodetur ; quae explosio tamdiu durabit, quamdiu ejusmodi particulae aderunt, quae disrumpi possunt. Haec igitur ipsa explosio materiae subtilis est id, quod Ignis vocatur. Quamobrem Ignem ita definio, ut sit explosio materiae subtilis Igneae compressae : seu subitanea dilatatio istius materiae sequens ruptionem particularum, quibus haec materia in statu vehementer compresso coërcebatur. Quam subtilis autem sit ista materia Ignea non multum interest nosse : sufficiet enim eam summe esse elasticam, aëre multo subtiliorem, atque ab aethere distinctam, ad omnia Ignis phaenomena explicanda. In sequentibus autem discrepantia istius materiae Igneae ab aethere ostendetur.
Maintenant la nature de cette matière qui est susceptible d’engendrer le feu ayant été complètement examinée, voyons comment le feu est suscité par son action. On comprendra à partir de la similitude des petites bulles d’air que de nombreuses doivent être soudain libérées en même temps facilement par une force par laquelle une particule contenant de la matière ignée comprimée est brisée : de là la matière ignée éclatera avec une impulsion d’autant plus grande et en quelque sorte explosera ; cette explosion durera aussi longtemps que les particules de ce genre seront présentes, qui peuvet être rompues. Donc cette explosion même de la matière subtile est ce qui est appelé feu? C’est ppurquoi je définis le feu comme étant une explosion de matière subtile ignée comprimée : ou bien la dilatation subite de cette matière suivant la rupture des particules par lesquelles cette matière est enfermée dans un état de compression intense. Or peu nous importe de savoir combien est subtile cette matière ignée. En effet il suffira que celle ci soit très élastique, beaucoup plus subtile que l’air et distincte de l’éther, pour expliquer tous les phénomènes du feu. Cependant par la suite on montrera la différence entre cette nature ignée et l’éther.
XV
Inter vires, quae Ignem excitare valent, referendae sunt omnes eae, quae aptae sunt ad particulas illas materia Ignea impletas disrumpendas : inter quas primum locum ipse Ignis tenet ; ruptio enim illarum paricularum atque vehemens materiae Igneae ejaculatio, sine dubio, alias particulas effringere debet. In hoc igitur ipso constitit vis Ignis, in idonea materia sese extendendi atque ulterius communicandi : quae Ignis facultas, uti initio explicatu difficillima est visa, ita hic facillime explicatur ; quod quidem mirum non est, cum nostram de Ignis natura theoriam ex hoc ipso Phaenomeno simus consecuti. Quaestionis ergo propositae alteri parti, qua explicatio propagationis Ignis requirebatur, perfecte & mechanice me satisfecisse minime dubito. Progredior itaque ad reliquorum Phaenomenorum contemplationem, ostensurus, quam congrue omnia ex hac de natura Ignis theoria sequantur.
Parmi les forces qui peuvent animer le feu, doivent être citées toutes celles qui sont aptes à briser ces particules remplies de matière ignée : parmi celles-ci le feu ocupe le premier rang ; en effet la rupture de ces particules et la projection violente de la matière ignée doit briser sans aucun doute les autres particules. Donc dans cela même réside la capacité du feu de s’étendre dans une matière appropriée et de se propager plus loin. Cette faculté du feu, si au débutelle a semblé très difficile à expliquer, en revanche s’explique ici très facilememnt ; certes ceci n’est pas étonnant, puisque nous avons élaboré notre théorie sur la nature du feu à partir de ce phénomène même. Donc je ne doute absolument pas d’avoir satisfait parfaitement et de façon méchanique à cette partie de la question posée qui demandait qu’on explique la propagation du feu. C’est pourquoi je passe à l’observation des autres phénomènes, pour montrer combien tout découle logiquement de cette théorie sur la nature du feu.
XVI
Ignis autem phaenomena, ratione explicationis, ad duas classes sunt revocanda : ad quarum alteram ea refero Phaenomena quae ex sola hac theoria Ignis explicari possunt, neque ullo modo ab aethere pendent ; ad alteram vero classem pertinent ea, quorum causa praeter Ignis naturam in aethere simul est quaerenda. Ad prius genus pertinent vis calefaciendi, comburendi atque, quam jam explicavimus, vis sese multiplicandi ; posterioris vero generis Phaenomena sunt flamma & lumen : quae, nisi nexus inter aetherem & materiam Igneam ante exponatur, explicari non possunt. Incipiam igitur a Phaenomenis prioris generis, atque in eorum causam, quae quidem se sponte manifestabit, inquiram.
Or les phénomènes du feu, en ce qui concerne l’explication, doivent être ramenés à deux catégories : à une catégorie je rapporte les phénomènes qui peuvent être expliqués par cette seule théorie du feu, et qui ne dépendent en aucune façon de l’éther ; mais à l’autre catégorie se rattachent ceux dont la cause doit être recherchée non seulement dans la nature du feu mais aussi dans l’éther. A la première catégorie se rattache la force de chauffer, de brûler, et, comme nous l’avons déjà expliqué, la force de se propager, mais à l’autre catégorie appartiennent les phénomènes qui sont la flamme et la lumière : si le lien entre l’éther et la matière ignée n’a pas été exposé auparavant, ceux-ci ne peuvent être expliqués. Donc je commencerai par les phénomènes de la première catégorie et je rechercherai la cause de ceux-ci qui se manifestera certes évidemment.
XVII
Quod itaque primum ad vim calefaciendi attinet, ea statim immediate ex nostra Ignis theoria fluit. Cum enim calor in Motu quodam minimarum particularum corporum consistat, satis perspicuum est Ignem in omnibus corporibus calorem excitare debere. Namque explosio materiae illius subtilis Igneae, atque ingens vis qua minimae moleculae disjiciuntur, necessario particulis non nimis dissitis motum inducere debet ; quo ipso motu calor existit. Quod quo clarius ob oculos ponatur, atque affinitas, quae inter Ignem & calorem intercedit, evidentius exponatur, attendamus ad primariam Ignis proprietatem, qua explosio particularum Ignearum alias similes particulas vicinas effringere valet. Ex quo intelligitur, si tales particulae vel omnino non adsint, vel si vi explosionis non satis sint expositae, eandem vim tamen in reliquas particulas circumjectas sese exerere ; quae, cum idoneas Igni producendo particulas disrumpere possit, certe quoque reliquas materiae particulas movere debebit. Calor itaque ab Igne in hoc differt, quod calor sit motus particularum minimarum sine explosione, cum in Igne iste motus cum explosione sit conjunctus. Hinc igitur ratio constat cur calor sine decremento, sese in alia corpora ingerere nequeat : quia quantum motus intestini, quo calor constitit, in aliud corpus transfertur, tantundem in priore perire debet, prout experientia satis declarat, & leges motus postulant.
C’est pourquoi tout d’abord en ce qui concerne la capacité de chauffer, celle-ci découle immédiatement de notre théorie du feu. En effet, comme la chaleur consiste dans un mouvement de très petites particules des corps, on voit suffisamment que le feu doit provoquer de la chaleur dans tous les corps. En effet l’explosion de cette matière ignée subtile et la force immense par laquelle de très petites molécules sont rompues, doit nécessairement amener le mouvement aux particules qui ne sont pas trop éloignées : la chaleur naît grâce à ce mouvement même. Afin que cela apparaisse plus clairement devant le yeux, et que la parenté qui existe entre le feu et la chaleur soit exposée avec plus d’évidence, examinons la premère propriété du feu, grâce à laquelle l’explosion des particules ignées peut briser les autres particules semblables voisines. De là on comprend que si de telles particules ne sont pas absolument présentes, ou bien si elles ne sont pas suffisamment exposées à la force de l’explosion, cette même force cependant s’exerce sur les autres particules placées autour. Celle-ci, comme elle peut rompre les particules propres à produire le feu, devra assurément aussi mouvoirles autres particules de matière. C’est pourquoi la chaleur diffère du feu en ceci que la chaleur est un mouvement de très petites particules sans explosion, alors que dans le feu, ce mouvement est lié à l’explosion. Donc se justifie pleinement la raison pour laquelle (il est clair que ?) la la chaleur ne peut sans diminution se porter dans d’autres corps : c’est parce que toute la quantité de mouvement interne duquel résulte la chaleur quiest transférée dans un autre corps, doit tout entière en disparaître dans le corps précédent, comme l’expérience le déclaresuffisamment et les lois du mouvement le demandent.
XVIII
Deinde etiam ex his intelligere licet ex calore satis intenso Ignem oriri posse. Si enim calor tantopere increscit motusque particularum minimarum tam sit vehemens, ut ab eo particulae Igneae effringi queant, tum corpus illud, quod tantum calorem concepit, si tales particulas Igneas contineat, Ignem suscipiet. Constat autem hoc utique ex omnibus modis quibus Ignem excitare solemus, quibus maximam partem minimae particulae per frictionem tantopere ad motum cientur, ut particulas Igneas effringere atque adeo accendere valeant. Ita videmus chalybem fortiter ad silicem fricatum scintillas, emittere, quibus porro Ignis excitari solet ; hac autem chalybis contra silicem frictione particulae exiguae a chalybe abraduntur, quae simul vehementem motum intestinum concipiant necesse est, quo ipso pariculae Igneae quae in chalybe latent accenduntur. Continere autem chalybem plurimas particulas materia Ignea foetas, ignitio ejus facilis satis declarat. Ex quo perspicitur chalybem ad Ignem excitandum ideo esse aptum, quod particulis Igneis scateat simulque sit perquam durus ; ob duritiem enim frictio eo majorem motum ejus particulis inducit, atque eo minores particulas abradit : quae propterea eo facilius Ignem concipiunt.
Ensuite, on peut aussi comprendre à partir de là que le feu peut naître d’une chaleur sufisamment intense. En effet si la chaleur s’accroît à tel point et si le mouvement des minuscules particules est si violent que les particules ignées peuvent être brisées par lui, alors ce corps, qui reçoit une si grande chaleur, s’il contient de telles particules ignées, fera naître le feu. Or c’est ce qui résulte en tout cas de toutes les façons par lesquelles nous avons l’habitude d’allumer le feu, grâce auxquelles les toutes petites particules sont mises en mouvement pour la plus grande partie grâce au le frottement si bien qu’elles ont la force de briser les particules ignées et aussi de les embraser. Ainsi nous voyons l’acier frotté énergiquement à une pierre, faire des étincelles par lesquelles le feu par la suite est allumé d’habitude ; or par ce frottement de l’acier contre le caillou, de petites particules sont enlevées par abrasion de l’acier, qui en même temps doivent nécessairement créer un violent mouvement interieur, par lequel même, les particules ignées qui se cachent dans l’acier, sont enflammées. Or que l’acier contienne beaucoup de particules pleines de matière ignée, son allumage très facile le montre suffisamment clairement.De là on voit que l’acier est apte à produire du feu, parce qu’il regorge de particules ignées et en même temps est tout à fait dur ; en effet à cause de sa dureté, le frottement créeun mouvement d’autant plus grand à ses particules, et il enlève par abrasion des particules d’autant plus petites : qui à cause de cela engendrent le feu d’autant plus facilement.
XIX
Quemadmodum autem Ignis sine ingenti calore existere nequit, contra tamen summus calor sine Igne in corpore idoneo inesse potest. Omnia enim corpora caloris sunt capacia, etsi non omnia aequali gradu, prout in aqua videmus, quae non ultra datum gradum calefieri patitur ; ad Ignem autem suspiciendum ea corpora tantum sunt apta, quae particulas Igneas in se continent ruptioni expositas. Corpus igitur talibus particulis carens utique majorem caloris gradum accipere poterit, quam in alio corpore cum Igne solet esse conjunctus. Hujus rei exemplum videre licet in metallis durioribus, quae etiam non ignita lignum aliaque corpora combustibilia accendere valent ; quod autem ignita hoc praestent, id minus est mirandum, quia tum revera ardent, in iisque explosio materiae subtilis Igneae adest.
Or si le feu ne peut exister sans une immense chaleur, en revanche la plus grande chaleur peut sans feu résider dans un corps approprié. En effet tous les corps peuvent contenir de la chaleur, bien que pas tous au même degré, comme nous le voyons dans l’eau, qui ne supporte pas d’être chauffée au delà d’une température donnée ; or sont seulement aptes à faire naître du feu les corps qui contiennent en eux des particules ignés susceptibles d’être rompues. Donc un corps qui ne possède pas de telles particules pourra en tout cas recevoir une plus gande quantité de chaleur qu’on ne trouve d’ordinaire associée au feu dans un autre corps. On peut voir un exemple de ce phénomène dans les métaux plus durs, qui même non enflammés peuvent allumer le bois et les autres corps combustibles ; le fait que ces corps enflammés se signalent par cette propriété est moins étonnant, parce qu’alors ils brûlent réellement, et qu’en eux réside l’explosion de la matière subtile ignée.
XX
Hinc etiam ratio reddi potest modorum quibus Ignis extingui solet, qui plerumque in adjectione materiae non combustibilis consistunt. Tali autem adjectione materia non combustibilis particulas Igneas corporis ardentis obducit, vel sese inter eas ingerit : quo fit, ut vis explosionis in hanc materiam exerceatur, in eaque consumatur, atque idcirco reliquae particulae Igneae vim explosionis minus sentiant. At si materia ardens pulveris pyrii qualitate gaudeat, ut Ignis cum explosione aëris sit conjunctus, tum Ignis extinguetur, si modo aëris eruptio & dilatatio impediatur ; quia enim, hoc pacto, aëris explosio mox sistitur : tum simul Ignis, qui cum hac explosione est conjunctus, cessare debet. Praeterea autem facile intelligitur, talem Ignem adjectione materiae non combustibilis nisi ingenti fiat copia, difficulter extingui ; aëris enim explosio quae cum tali Igne est conjuncta, particulas materiae aspersae disjicit, impeditque quominus reliquae Ignis particulae a ruptione salventur.
A partir de là on peut aussi rendre compte des façons par lesquelles le feu est d’ordinaire éteint, qui consistent la plupart du temps en ajout de matière non combustible. Or par un tel ajout, la matière non combustible recouvre les particules ignées du corps en feu, ou bien s’insinue entre elles : d’où il résulte que la force d’explosion s’exerce sur cette matière et elle y est absorbée entièrement, c’est pourquoi les autres particules ignées perçoivent moins la force d’explosion. Mais si la matière en feu a des affinités avec la poudre, en sorte que le feu est uni à l’explosion de l’air, alors le feu sera éteint si seulement le jaillissement de l’air et sa dilatation est empêchée ; parce que en effet, de cette manière, l’explosion de l’air est bientôt arrêtée : alors en même temps le feu, qui est lié à cette explosion, doit cesser. Or en outre on comprend facilement qu’un tel feu est éteint difficilement par l’ajout de matière non combustible à moins que ce ne soit en immense quantité ; en effet, l’explosion de l’air qui est liée à un tel feu, disperse des particules de matière repandue, et empêche que les autres particules de feu échappent à la rupture.
XXI
Deinde etiam circa materiam quae in Ignem injicitur, notandum est, an cum materia ardente misceri eive inhaerere queat. Nisi enim materia adjecta corpus ardens ingredi eive adhaerere possit, ob supra allatas causas, Ignem extinguere non poterit ; ita videmus, adspersione aquae, oleum accensum non extingui nisi omnino aqua offundatur : cujus rei ratio est, quod oleum cum aqua misceri non patiatur. Denique etiam quo materia non combustibilis, caeteris paribus, fuerit densior, eo promtius Ignem extinguet : quia in ea vis explosionis magis consumitur prout experientia satis est notum. Hanc ob rem aër, etsi combustionis est incapax, tamen propter raritatem ad Ignem extinguendum est ineptus, nisi magno impetu in Ignem irruat, quo casu vicem corporis crassioris sustinere censendus est. Quin potius aër saepius ad Ignem conservandum est necessarius, uti constat in candela accensa, quae in spatio ab aëre evacuato extinguitur ; particulae enim ex sebo vel cera, quae sunt Ignis nutrimentum, ob gravitatem specificam per aërem ascendunt, flammamque ingrediuntur, quae nutritio, demto aëre, cessare debet.
Ensuite aussi à propos de la matière qui est jetée dans le feu, il faut examiner si elle peut se mêleravec la matière en feu ou qu’elle y adhère. En effet si la matière ajoutée ne peut pénétrer le corps en feu ou s’y fixer, pour les raisons mentionnées ci-dessus, elle ne pourra éteindre le feu ; nous voyons ainsi que, par aspersion d’eau, l’huile embrasée ne peut être éteinte si elle n’est pas tout à fait recouverte par l’eau : la raison en est que l’huile ne supporte pas d’être mêlée à l’eau. Enfin aussi, plus la matière non combustible sera compacte, toutes choses égales, plus elle éteindra rapidement le feu : parce qu’en elle la force d’explosion est davantage épuisée dans comme on le sait assez par expérience. C’est pourquoi l’air, bien qu’il soit incapable de combustion, n’est pas approprié pour éteindre le feu, à cause de son manque de densité : à moins qu’il ne se précipite sur le feu avec un grand élan, auquel cas on pense qu’il tient le rôle d’un corps plus dense. Et même plutôt l’air est souvent nécessaire pour conserver le feu, comme on le voit pour une chandelle allumée, qui s’éteint dans un lieu vidé de son air ; en effet les particules qui viennent du suif ou de la cire, qui sont l’aliment du feu, montent à travers l’air, à cause de leur pesanteur spécifique, et entrent dans la flamme, aliment qui doit cesser, l’air étant supprimé.
XXII
Porro etiam intelligitur cur pleraque corpora combustione destruantur, atque magnum massae suae decrementum patiantur. Ab ingente enim vi, qua particulae Igneae dissiliunt, non solum materia earum propria dissipatur, sed etiam simul aliae corporis particulae ejaculantur atque a corpore separantur ; quo ipso non solum corpus multum de sua materia perdit, verum etiam ratione status sui atteritur. Eo magis autem corpus in suo statu alterabitur, quo magis fuerit combustibile : hoc est, quo plures in se continet particulas Igneas, eo facilius reliquae particulae dissipari patiuntur. Ita materiae combustibiles minus compactae & durae, cujusmodi sunt ligna, ossa, fereque omnes aliae materiae ex regno vegetabili & animali, combustione in cineres convertuntur, reliquae vero particulae omnes a vi Ignis disperguntur. Duriores vero magisque compactae materiae, cujusmodi sunt mineralia & metalla, in cineres non convertuntur, sed statum suum, ob firmiorem partium nexum, fortius conservant. Longe autem minorem particularum Ignearum copiam mineralia & metalla, si materiae inflammabiles excipiantur, continere videntur, quam materiae ante memoratae. Inter metalla vero ferrum reliquis plures particulas Igneas continere ejus facilis ignitio, ejusque denique plenaria destructio, satis evincit. Contra vero aurum minima particularum Ignearum copia praeditum sit oportet, quia Igne, fieri ne in vehementissimo quidem Igne, patitur. Quod autem aqua, aliaque corpora combustionis expertia, ab Igne dissipentur & in vapores resolvantur, id non tam Igni quam soli caloris est tribuendum, quo particulae ita expanduntur & tam fiunt subtiles ut per aërem, tanquam per medium gravius, avolent.
Ensuite on comprend aussi pourquoi la plupart des corps sont détruits par la combustion et subissent une grande diminution de leur masse. En effet, par l’immense force grâce à laquelle les particules ignées se brisent, non seulement leur matière propre se disperse, mais aussi en même temps les autres particules du corps sont projetées et séparées du corps ; par là-même non seulement le corps perd beaucoup de sa matière, mais encore il est usé (par frottement) en raison de son état. Or ce corps sera d’autant plus changé dans son état qu’il sera plus comustible : c’est à dire plus il contient en lui de particules ignées plus les autre particules supportent facilement d’être dispersées. Ainsi les matières combustibles moins compactes et dures dont font partie les bois, les os et presque toutes les autres matières du règne végétal et animal se changent en cendre par la combustion, mais toutes les autres matières sont dispersées par la force du feu. Mais les matières plus dures et plus compactes dont font partie les minéraux et les métaux ne sont pas changées en cendres, mais conservent leur état plus fermement à cause de la liaison plus solide des parties.Or les minéraux et les métaux semblent contenir une beaucoup plus petite quantité de particules ignées, si l’on excepte les matières inflammables, que les matières mentionnées auparavant. Mais parmi les métaux son ignition facile, ainsi que en fin de compte sa destruction complète, prouvent assez que le fer contient plus de particules ignées que les autres métaux. Mais au contraire il faut que l’or soit pourvu d’une toute petite quantité de particules ignées, parce qu’il supporte d’être façonné au moyen du feu dans un feu même si ce feu n’est pas très violent. Or le fait que l’eau et les autres corps qui n’ont pas de part à la combustion sont dissipés par le feu et transformés en vapeurs doit être attribué non pas tant au feu qu’à la seule chaleur, grâce à laquelle les particules sont si déployées et deviennent si subtiles qu’elles s’envolent à travers l’air comme à travers un milieu plus pesant
XXIII
His Phaenomenis, quae hactenus explicavimus, adjici possent alii Ignis effectus singulares, quibus alia corpora in vapores resolvit, alia in cineres convertit, (quos quidem jam obiter attigimus,) alia liquefacit, alia in calcem reducit, alia in vitrum transformat : sed, cum horum effectuum causa, non tam in Igne, quam potius in peculiari corporis cujusque structura, sit posita, hic de illis disserere nec institutum postulat, nec illis explicandis me parem sentio. Quamobrem nunc reliqua Ignis phaenomena propria aggrediar, ad quae exponenda praeter Ignis traditam theoriam, aether in subsidium debet vocari ; quae Phaenomena sunt Flamma et Lumen. Flammam scilicet hic considero, tanquam peculiare & lumine distinctum Phaenomenon, quatenus spatium determinatum occupat, atque figura est praedita. Lumen autem mihi erit Flammae proprietas, qua radios lucidos emittit, iisque in oculis nostris lucis sensum excitat.
A ces phénomènes que nous avons jusqu’ici expliqués pourraient être ajoutés d’autres effets extraordinaires du feu, par lesquels il résout certains corps en vapeurs, d’autres il les change en cendres (que nous avons déjà effleurés en passant), il en liquéfie d’autres, réduit d’autres en chaux, transforme d’autres en verre : mais, alorsque la cause de ces effets, réside non pas tant dans le feu que plutôt dans la structure particulière de chaque corps, mon projet ne réclame pas d’en parler ici, et je ne me sens pas capable de les expliquer. C’est pourquoi maintenant j’aborderai les autres phénomènes propres du feu, pour l’explication desquels, outre la théoriedu feu admise plus haut, l’ether doit être appelé à l’aide ; Ces phénomènes sont la flamme et la lumière. J’examine ici la flamme bien entendu comme phénomène particulier et distinct de la lumière, en tant qu’elle occupe un espace déterminé, et qu’elle est dotée d’une forme. Or pour moi la lumière sera une propriété de la flamme, grâce à laquelle elle émet des rayons lumineux, et que par eux elle excite dans nos yeux la sensation de lumière.
XXIV
Quod igitur ad Flammam attinet, ex notione data, constat eam nil aliud esse nisi spatium circa Ignem existens, distinctum et peculiari materia repletum ; cum autem Flamma perpetuo cum Igne sit conjuncta, necesse est ut materia qua Flamma constat, sit illa ipsa materia subtilis, cujus explosione Ignis gignitur. Quamobrem manifestum est Flammam esse spatium materia illa subtili Ignea repletum. Cum autem materia ista subtilis in Igne tanta vi explodatur, quaquaversum longissime dissipari deberet, nisi ab alio medio coërceretur, & in definito spatio contineretur. Quare cum Flamma determinatam habeat figuram, atque tantum in vicinia Ignis subsistat, necesse est ut aliud adsit medium fluidum elasticum ubique expansum, quod sua elasticitate indefinitam materiae subtilis Igneae expansionem impediat, eamque materiam in determinato spatio contineat. Hoc autem medium cur ab aethere diversum statuam nulla ratio suadet ; quin etiam ex sequentibus clarius perspicietur, medium hoc ejusdem esse indolis, cujus a Physicis aether esse statuitur.
En ce qui concerne la flamme, d’après l’idée qui en a été donnée, il est clair qu’ elle n’est rien d’autre que l’espace existant autour du feu, distinct et rempli d’une matière propre ; cependant alors que la flamme est toujours liée au feu, il est nécessaire que la matière dont la flamme est constituée soit cette matière subtile-même par l’explosion de laquelle naît le feu. C’est pourquoi il est manifeste que la flamme est un espace rempli de cette matière subtile ignée. Or alors que cette matière subtile explose dans le feu avec une force si grande, elle devrait être dispersée de tous les côtés très loin, si elle n’était pas contenue par un autre milieu et contenue dans un espace défini. C’est pourquoi alors que la flamme a une forme déterminée et subsiste seulement dans le voisinage du feu, il faut que soit présent un autre milieu fluide élastique répandu partout, qui par son élasticité empêche l’expansion indéfinie de la matière subtile ignée, et contienne cette matière dans un espace déterminé. Or, ce milieu, pourquoi déciderais-je qu’il est différent de l’ether, aucune raison n’y pousse (aucune raison ne pousse à décider qu’il est…); bien plus, on verra plus clairement d’après ce qui suit, que ce milieu a le même caractère que celui qui a été défini par les physiciens pour l’éther.
XXV
Quemadmodum autem in medio quodam elastico alia materia pariter elastica spatium distinctum ad aliquod saltem tempus occupare queat, sequenti exemplo clare apparebit. Ponamus bullulas nostras vitreas aëre vehementer compresso repletas, quas supra ad Ignis naturam explicandam adhibuimus, in aqua esse constitutas, ibique disrumpi. Quo facto manifestum est aërem erumpentem seseque expandentem aquam aliquantulum de loco suo esse expulsurum, atque in media aqua spatium distinctum & definitum esse occupaturum : quod spatium eousque augebitur, quoad compressio aquae, quae hic vicem elasticitatis gerit, vim aëris ulteriorem sese expandendi in aequilibrio teneat. Generabitur igitur, explosione aëris, in medio aquae bulla aërea a reliquo spatio distincta, quae in ipso aëre non genita fuisset, cum aër explosus sese statim cum aëre externo confudisset.
De quelle façon cependant dans un milieu élastique donné une autre matière également élastique peut occuper un espace distinct pendant du moins un certain temps, cela apparaîtra clairement dans l’exemple qui suit. Suposons que nos petites bulles de verre remplies d’un air fortement comprimé, que nous avons employées plus haut pour expliquer la nature du feu, se truvent placées dans l’eau, et là sont brisées.Ceci fait, il est évident que l’air qui fait explosion et qui se répand chassera quelque peu l’eau de sa place, et occupera au milieu de l’eau un espace distinct et défini : cet espace augmentera jusqu’au point où la compression de l’eau, qui joue le rôle de milieu élastique, maintient en équilibre la force restante de l’air de se répandre. Donc sera produite, par l’explosion de l’air, au milieu de l’eau, une bulle d’air distincte du reste de l’espace, qui n’avait pas été engendrée dans l’air lui-même, alors que l’air rejeté s’est confondu aussitôt avec l’air extérieur.
XXVI
Si ergo casum hunc ad nostrum argumentum accomodemus, aëris locum materia subtilis Ignea, aquae vero locum aether sustinebit. Inde vero simul patet aetherem fluidum esse a materia subtili Ignea omnino diversum, seque ad hanc materiam propemodum habere, ut se habet aqua ad aërem. Erit itaque aether, respectu materiae Igneae ita comparatus, ut, ab hac, in aethere quasi bullae formari queant. Posito Igitur aethere undiquaque diffuso, facile erit explicatu, quomodo ex Igne Flamma formetur. Explosione enim materiae Igneae aether repellitur, ipsaque haec materia in aethere tantum occupabit spatium, quoad vis elastica aetheris cum ulteriori vi materiae Igneae in aequilibrio consistat. Spatium igitur hoc in aethere materia subtili Ignea repletum erit ipsa Flamma. Quod autem Flamma cessante Igne simul cesset, ratio impromptu est : bulla enim illa in aethere diu durare nequit, sed materia Ignea mox per aetherem distribuetur ; quare Flamma diutius durare non poterit, quam ipsa materiae Igneae explosio. Interim tamen non nego, sine explosione, per aliam causam talem bullam materiae Igneae in aethere subsistere posse, quae Flammae speciem prae se ferre radiosque emittere queat ; sed talis Ignis calore carebit : cujusmodi Phaenomena, etiam plura, observantur inter Meteora & Phosphoros, quae ex hoc fonte explicare nullus dubitarem.
Donc si nous adaptons cet exemple à notre démonstration, la matière subtile ignée prendra la place de l’air, mais l’ether prendra celle de l’eau. Mais de là il est en même temps évident que l’ether est un fluide tout à fait différent de la matière subtile ignée, et qu’il est relativement à cette matière à peu près comme l’eau est relativement à l’air. C’est pourquoi l’éther au regard de la matière ignée sera constitué de telle manière que des sortes de bulles peuvent être formées par celle-ci. Donc l’ether étant placé et répandu partout, il sera facile d’ expliquer comment la flamme est formée à partir du feu. En effet l’ether est repoussé par l’explosion de la matière ignée, et cette matière même occupera dans l’ether seulement l’espace, jusqu’à ce que la force élastique de l’ether se trouve en équilibre avec la force restante de la matière ignée. Donc cet espace rempli dans l’ether de matière subtile ignée sera la flamme-même. Cependant quant au fait que la flamme cesse lorsque le feu cesse, la raison en est visible : en effet cette bulle ne peut subsister longtemps dans l’ether, mais la matière ignée sera bientôt répartie à travers l’ether ; c’est pourquoi la flamme ne pourra subsister plus longtemps que l’explosion-même de la matière ignée. Pendant ce temps toutefois je ne dis pas que sans explosion pour une autre raison une telle bulle de matière ignée ne peut pas subsister dans l’ether, qui puisse avoir l’apparence d’une flamme et émettre des rayons ; mais un tel feu manquera de chaleur : des phénomènes de ce genre encore plus nombreux s’observent dans les météores et les phosphores, phénomènes que je n’hésiterais en rien à expliquer selon cette origine.
XXVII
Hac jam Flammae natura stabilita, lux, seu emissio radiorum, secundum leges mechanicas necessario cum Flamma conjuncta esse debet. Quanquam enim Flammmae, seu bullae illius, status ab aequilibrio, inter elasticitatem aetheris & materiae Igneae, pendet : tamen propter continuas novas explosiones summamque aetheris agitationem, hoc aequilibrium perpetuo aliquantulum turbabitur, quo ipso aether continuo a Flamma succussiones patietur. Istae autem succussiones in aethere, tanquam fluido summe elastico, producunt vibrationes, quae sese quaquaversus secundum lineas rectas communicabunt ; his igitur vibrationibus, in aethere procreatis, efficiuntur radii luminis, simili prorsus modo quo in aëre sonori radii producuntur. Hic autem naturae lucis fusius non immorabor, cum haec quaestio jam ante biennium ab illustrissima Academia sit ventilata atque excussa ; sed pro instituto meo sufficiet monstrasse, quomodo Ignis lucem emittat.
Cette nature de la flamme étant désormais établie, la lumière, ou bien l’émission de rayons, doit selon les lois mécaniques nécessairement être liée à la flamme. En effet quoique l’état de la flamme ou de sa bulle dépende de l’équilibre entre l’élasticité de l’ether et de la matière ignée, cependant à cause des nouvelles explosions continues et de la très grande agitation de l’éther, cet équilibre sera constamment quelque peu troublé, et par là-même l’ether supportera continuellement des secousses de la part de la flamme . Or ces secousses font avancer dans l’ether, comme dans un fluide extrêmement élastique, des vibrations qui se communiqueront de tous côtés selon des lignes droites ; donc, par ces vibrations, engendrées dans l’éther, seront produits des rayons de lumière, tout à fait de la même façon que s’avancent les ondes sonores dans l’air. Je n’insisterai pas davantage ici sur la nature de la lumière, alorsque cette question a déjà été agitée il y a deux ans par la très illustre Académie et résolue ; mais pour mon desssein, il suffira d’avoir montré comment le feu émet de la lumière.
XXVIII
Interim tamen, antequam huic dissertationi finem imponam, non abs re fore arbitror, si formulam subjungam, ex qua, quanta celeritate vibrationes per quodvis medium elasticum propagentur, intelligere licebit. Eo minus autem hanc meam formulam communicare dubito, cum Neutoni formula non solum experientiae de celeritate soni non quadret, sed etiam infirmis nitatur fundamentis. Mea autem formula est sequens : Sit K altitudo Mercurii, cujus pondus vi elasticae medii sit aequale, quo abibit in altitudinem barometricam, si aër pro medio illo accipiatur. Deinde exprimat 1 : n rationem gravitatum specificarum, seu densitatum Mercurii & medii ; praetereaque designet f longitudinem Penduli simplicis singulis minutis secundis oscillantis. His positis, inveni vibrationes in tali medio uno minuto secundo propagari per spatium = 4 §§§§
Pour l’instant cependant, avant de mettre un terme à cette dissertation, je pense qu’il ne sera pas hors de propos d’ajouter une formule à partir de laquelle on pourra comprendre à quelle vitesse les vibrations sont propagées à travers un quelconque milieu élastique. Or j’hésite d’autant moins à faire part de ma formule, que la formule de Newton non seulement ne s’accorde pas à l’expérience au sujet de la vitesse du son, mais encore s’appuie sur des bases faibles. Or ma formule est la suivante : soit K la hauteur du mercure, dont le poids est égal à la force élastique du milieu, qui se changera en hauteur du baromètre, si l’air est pris pour ce milieu. Ensuite exprime le rapport des poids spécifiques, c’est à dire des densités du mercure et du milieu ; et en outre désigne la longueur du pendule simple oscillant à chaque seconde. Ceci posé, j’ai trouvé que les vibrations dans un tel milieu se propagent à travers l’espace en une seconde selon la formule
XXIX
Si haec formula ad aërem accommodetur ad soni celeritatem investigandam, erit, mensuram pedis Rhenani, in 1000 particulas divisi, adhibendo, f = 3166 ; K variis tempestatibus intra limites 2460 & 2260 continebitur, atque ob densitatem aëris pariter variabilem, pono n intra hos limites 1 /10000 & 1 /12000. His substitutis, in formula data, reperietur sonus, minuto secundo, per spatium transferri intra limites 1222 & 1069 pedum contentum : id quod longe melius cum observationibus congruit, quam Neutoni determinatio, qui tantum 950 pedes Rhenanos invenit, experientia vero 1108 pedes praebeat ; qui numerus fere medius est inter limites a me assignatos.
Si cette formule est appliquée à l’air pour rechercher la vitesse du son, en employant la mesure d’un pied rhénan divisé en 1000 parties sera = 3166 ; K sera compris selon les moments entre les limites de 2460 et 2260, et à cause de la densité de l’air, également variable , je pose entre les limites de 1/10000 et 1/12 000. Ces substitutions étant faites, dans la formule donnée, on trouvera que le son, en une seconde, se déplace à travers un espace compris dans les limites de 1222 et 1069 pieds : ce qui concorde beaucoup mieux avec les observations, que ce qu’a déterminé Newton, qui a trouvé seulement 950 pieds rhénans, mais l’expérience montre 1108 pieds ; nombre qui est à peu près au milieu des limites que j’ai fixées.
XXX
Si ergo tam densitas aetheris quam ejus elasticitas esset nota, ope hujus regulae, facile posset celeritas luminis determinari. Cum autem de densitate & elasticitate aetheris nil certi constet, celeritas lucis vero satis sit explorata, ope formulae meae vicissim quicquam de densitate & elasticitate aetheris concludere licebit. Sequitur autem ex regula data, celeritates vibrationum in diversis mediis esse in ratione subduplicata, composita ex directa elasticitatum & inversa densitatum. Quare si elasticitas aetheris ad elasticitatem aëris ponatur, ut E ad e, & densitas aetheris ad densitatem aëris , ut D ad d, erit celeritas luminis ad celeritatem soni, ut V E ad VeD§. Si ergo, secundum observationes, haec ratio assumatur ut 700 000 ad 1, prodibit Ed/ eD = 490 000 000 000 ; unde patet, sine densitate aetheris cognita, ejus elasticitatem definiri non posse.
Donc si la densité de l’éther comme son élasticité étaient connues, avec l’aide de cette formule, on pourrait facilement déterminer la vitesse de la lumière. Or comme il n’existe rien d’assuré au sujet de la densité et de l’élasticité de l’éther, mais que la vitesse de la lumière est assez assurée, à l’aide de ma formule , on pourra réciproquement tirer des conclusions au sujet de la densité et de l’élasticité de l’éther. Or il suit de la formule donnée que les vitesses des vibrations dans les différents milieux sont dans un rapport sousdouble composé du rapport direct des élasticités et du rapport inverse des densités. C’est pourquoi si l’élasticité de l’éther est mise en rapport avec l’élasticité de l’air, comme E près e e, et la densité de l’éther près de la densité de l’air, comme D avec d, la vitesse de la lumière sera par rapport à la vitesse du son comme par rapport à . Donc si, selon les observations ce rapport est admis comme étant de 700 000 à 1, il donnera = 490 000 000 000 ; d’ou il est évident que si l’on ne connaît pas la densité de l’éther, on ne peut pas déterminer son élasticité.
XXXI
Plures autem rationes suadent aetherem longe esse rariorem quam aërem ; quarum praecipua est, quod corpora coelestia, in illo mota nullam sensibilem resistentiam patiantur. Deinde elasticitas aetheris multo quoque major esse debebit aëris elasticitate, cum ex ea durities corporum aliaque similia Phaenomena explicari debeant. Ponamus igitur aetherem 1 000 000 vicibus esse rariorem quam aërem, & reperietur elasticitas aetheris 490 000 vicibus major, quam est aëris elasticitas. Sin autem aetheris elasticitas millies major aëris elasticitate sufficiens putetur, tum densitas eo minor prodibit scilicet 490 000 000 vicibus minor quam densitas aëris. Etiamsi autem nec de densistate nec de elasticitate aetheris seorsim certi quid affirmare liceat : tamen ratio, quam habet elasticitas aetheris, ad suam densitatem applicata, ad aëris elasticitatem, ad suam pariter densitatem applicatam : certo assignari poterit, quippe quae est ut 490 000 000 000 ad 1.
Or de nombreuses raisons amènent à penser que l’éther est beaucoup moins dense que l’air ; parmi celles-ci la principale est que les corps célestes qui s’y meuvent ne subissent aucune résistence sensible. Ensuite l’élasticité de l’éther devra être aussi beaucoup plus grande que l’élasticité de l’air, puisque à partir d’elle la dureté des corps et les autres phénomènes semblables devront être expliqués. Suposons donc que l’éther est 1000 000 de fois plus rare que l’air, et on trouvera que l’élasticité de l’éther est 490 000 fois plus grande que celle de l’air. Mais au contraire si on estime suffisant que l’élasticité de l’éther est mille fois plus grande que l’élasticité de l’air, alors une densité sera d’autant moins grande et se montrera bien entendu 490 000 000 fois inférieure à celle de l’air. Or même si on ne peut rien affirmer de certain respectivement ni de la densité ni de l’élasticité de l’éther, cependant le rapport que l’élasticité de l’ether possèdeb appliqué à sa densité, si on l’applique à l’élastiscité de l’air, également appliqué à sa densité, pourra être déterminé avec certitude car il est certainement de 490 000 000 000 pour 1.
FINIS
