Traités de l’équilibre des liqueurs et de la pesanteur de la masse de l’air/Conclusion des deux precedens traitez

Blaise Pascal

Traités de l’équilibre des liqueurs et de la pesanteur de la masse de l’air

Texte établi par Léon Brunschvicg et Pierre Boutroux, Hachette, 1923 (2^e éd.) (p. 254-266).

CONCLUSION
DES DEUX PRECEDENS TRAITEZ

J’ay rapporté dans le Traité precedent tous les effets generalement qu’on a pensé jusques icy que la nature produit pour éviter le vuide ; où j’ay fait voir qu’il est absolument faux qu’ils arrivent par cette raison imaginaire. Et j’ay démontré, au contraire, que la pesanteur de la masse de l’Air en est la veritable et unique cause, par des raisons et des experiences absolument convainquantes : De sorte qu’il est maintenant assuré qu’il n’arrive aucun effet dans toute la nature qu’elle produise pour éviter le vuide.

Il ne sera pas difficile de passer de là à montrer qu’elle n’en a point d’horreur ; car cette façon de parler n’est pas propre, puisque la nature creée, qui est celle dont il s’agit, n’étant pas animée, n’est pas capable de passion^[1] ; aussi elle est metaphorique, et on n’entend par là autre chose sinon que la nature fait les mesmes efforts pour éviter le vuide, que si elle en avoit de l’horreur ; De sorte qu’au sens de ceux qui parlent de cette sorte, c’est une mesme chose de dire que la nature abhorre le vuide, et dire que la nature fait de grands efforts pour empescher le vuide. Donc, puisque j’ay monstré qu’elle ne fait aucune chose pour fuir le vuide, il s’ensuit qu’elle ne l’abhorre pas ; car, pour suivre la mesme figure, comme on dit d’un homme qu’une chose luy est indifferente, quand on ne remarque jamais en aucune de ses actions aucun mouvement de desir ou d’aversion pour cette chose, on doit aussi dire de la nature qu’elle a une extréme indifference pour le vuide, puisqu’on ne voit jamais qu’elle fasse aucune chose, ny pour le chercher, ny pour l’éviter. (J’entends toujours par le mot de vuide un espace vuide de tous les corps qui tombent sous les sens.)^[2].

Il est bien vray (et c’est ce qui a trompé les Anciens) que l’eau monte dans une Pompe quand il n’y a point de jour par où l’Air puisse entrer, et qu’ainsi il y auroit du vuide, si l’eau ne suivoit pas le Piston, et mesme qu’elle n’y monte plus aussitost qu’il y a des fentes par où l’Air peut entrer pour la remplir ; d’où il semble qu’elle n’y monte que pour empescher le vide, puisqu’elle n’y monte que quand il y auroit du vide.

Il est certain de mesme qu’un soufflet est difficile à ouvrir, quand ses ouvertures sont si bien bouchées que l’Air ne peut y entrer, et qu’ainsi s’il s’ouvroit, il y auroit du vuide ; au lieu que cette resistance cesse quand l’Air y peut entrer pour le remplir : de sorte qu’elle ne se trouve que quand il y auroit du vuide ; d’où il semble qu’elle n’arrive que par la crainte du vuide.

Enfin, il est constant que tous les corps generalement font de grands efforts pour se suivre et se tenir unis toutes les fois qu’il y auroit du vuide entre-eux en se separant, et jamais autrement ; et c’est d’où l’on a conclu que cette union vient de la crainte du vuide.

Mais pour faire voir la foiblesse de cette consequence, je me serviray de cet exemple : Quand un soufflet est dans l’eau, en la maniere que nous l’avons souvent representé, en sorte que le bout du tuyau, que je suppose long de vingt pieds, sorte hors de l’eau et aille jusqu’à l’Air, et que les ouvertures qui sont à l’une des aîles soient bien bouchées, afin que l’eau n’y puisse pas entrer ; on sçait qu’il est difficile à ouvrir, et d’autant plus qu’il y a plus d’eau au dessus, et que, si on débouche ces ouvertures qui sont à une des aîles, et qu’ainsi l’eau y entre en liberté, cette resistance cesse.

Si on vouloit raisonner sur cet effet comme sur les autres, on diroit ainsi : Quand les ouvertures sont bouchées, et qu’ainsi, s’il s’ouvroit, il y entreroit de l’air par le tuyau, il est difficile de le faire ; et quand l’eau y peut entrer pour le remplir au lieu de l’Air, cette resistance cesse. Donc, puisqu’il resiste quand il y entreroit de l’Air, et non pas autrement cette resistance vient de l’horreur qu’il a de l’Air.

Il n’y a personne qui ne rist de cette consequence, parce qu’il peut se faire qu’il y ait une autre cause de sa resistance. Et en effet, il est visible qu’on ne pourroit l’ouvrir sans faire hausser l’eau, puisque celle qu’on écarteroit en l’ouvrant, ne pourroit pas entrer dans le corps du soufflet ; et ainsi il faudroit qu’elle trouvast sa place ailleurs, et qu’elle fit hausser toute la masse, et c’est ce qui cause la resistance : Ce qui n’arrive pas quand le soufflet a des ouvertures par où l’eau peut entrer ; car alors, soit qu’on l’ouvre ou qu’on le ferme, l’eau n’en hausse ny ne baisse, parce que celle qu’on écarte entre dans le soufflet à mesure ; aussi on l’ouvre sans resistance.

Tout cela est clair, et par consequent il faut considerer qu’on ne peut l’ouvrir sans qu’il arrive deux choses : l’une, qu’à la verité il y entre de l’Air ; l’autre, qu’on fasse hausser la masse de l’eau ; et c’est la derniere de ces choses qui est cause de la resistance, et la premiere y est fort indifferente, quoy qu’elle arrive en mesme temps.

Disons-en de mesme^[3] de la peine qu’on sent à ouvrir dans l’Air un soufflet bouché de tous les costez ; si on l’ouvroit par force, il arriveroit deux choses : l’une, qu’à la verité il y auroit du vuide ; l’autre, qu’il faudroit hausser et soûtenir toute la masse de l’Air, et c’est la derniere de ces choses qui cause la resistance qu’on y sent, et la premiere y est fort indifferente ; aussi cette resistance augmente et diminuë à proportion de la charge de l’Air, comme je l’ay fait voir.

Il faut entendre la mesme chose de la resistance qu’on sent à separer tous les corps entre lesquels il y auroit du vuide ; car l’Air ne peut pas s’y insinuer, autrement il n’y auroit pas de vuide. Et ainsi on ne pourroit les separer, sans faire hausser et soûtenir toute la masse de l’Air, et c’est ce qui cause cette resistance.

Voilà la veritable cause de l’union des corps entre lesquels il y auroit du vuide, qu’on a demeuré si long-temps à connoître, parce qu’on a demeuré si long-temps dans de fausses opinions, dont on n’est sorti que par degrez ; de sorte qu’il y a eu trois divers temps où l’on a eu de differents sentiments.

Il y avoit trois erreurs dans le monde, qui empeschoient absolument la connoissance de cette cause de l’union des corps.

La premiere est, qu’on a crû presque de tout temps que l’Air est leger^[4], parce que les anciens Auteurs l’ont dit ; et que ceux qui font profession de les croire les suivoient aveuglement, et seroient demeurez eternellement dans cette pensée, si des personnes plus habiles ne les en avoient retirez par la force des experiences : De sorte qu’il n’estoit pas possible de penser que la pesanteur de l’Air fut la cause de cette union, quand on pensoit que l’Air n’a point de pesanteur.

La seconde est, qu’on s’est imaginé que les Elemens ne pesent point dans eux-mesmes^[5] sans autre raison sinon qu’on ne sent point le poids de l’eau quand on est dedans, et qu’un seau plein d’eau qui y est enfoncé n’est point difficile à lever tant qu’il y est, et qu’on ne commence à sentir son poids que quand il en sort : comme si ces effets ne pouvoient pas venir d’une autre cause, ou plûtost comme si celle-là n’estoit pas hors d’apparence, n’y ayant point de raison de croire que l’eau qu’on puise dans un seau pese quand elle en est tirée, et ne pese plus quand elle y est renversée ; qu’elle perde son poids en se confondant avec l’autre, et qu’elle le retrouve quand elle en quitte le niveau. Estranges moyens que les hommes cherchent pour couvrir leur ignorance : parce qu’ils n’ont pû comprendre pourquoy on ne sent point le poids de l’eau, et qu’ils n’ont pas voulu l’avoüer, ils ont dit qu’elle n’y pese pas, pour satisfaire leur vanité, par la ruïne de la verité ; et on l’a receu de la sorte : et c’est pourquoy il estoit impossible de croire que la pesanteur de l’Air fut la cause de ces effets, tant qu’on a esté dans cette imagination ; puis que quand mesme on auroit sçeu qu’il est pesant, on auroit toûjours dit qu’il ne pese pas dans luy mesme ; et ainsi on n’auroit pas crû qu’il y produisit aucun effet par son poids.

C’est pourquoy j’ay montré, dans l’Equilibre des Liqueurs, que l’eau pese dans elle mesme autant qu’au dehors, et j’y ay expliqué pourquoy nonobstant ce poids, un seau n’y est pas difficile à hausser, et pourquoi on n’en sent pas le poids : et dans le Traité de la pesanteur de la masse de l’Air, j’ay montré la mesme chose de l’Air, afin d’éclaircir tous les doutes.

La troisiéme erreur est d’une autre nature ; elle n’est plus sur le sujet de l’Air, mais sur celuy des effets mesmes qu’ils attribuoient à l’horreur du vuide, dont ils avoient des pensées bien fausses.

Car ils s’estoient imaginez qu’une Pompe éleve l’eau non seulement à dix ou vingt pieds, ce qui est bien veritable, mais encore à cinquante, cent, mille, et autant qu’on voudroit, sans aucunes bornes.

Ils ont creu de mesme, qu’il n’est pas seulement difficile de separer deux corps polis appliquez l’un contre l’autre, mais que cela est absolument impossible ; qu’un Ange, ny aucune force creée, ne le sçauroit faire, avec cent exaggerations que je ne daigne pas rapporter ; et ainsi des autres.

C’est une erreur de fait si ancienne, qu’on n’en voit point l’origine ; et Heron mesme, l’un des plus anciens et des plus excellens Auteurs qui ont écrit de l’élevation des eaux, dit expressément, comme une chose qui ne doit pas estre mise en doute, que l’on peut faire passer l’eau d’une rivière par dessus une montagne pour la faire rendre dans le vallon opposé, pourveu qu’il soit un peu plus profond, par le moyen d’un Siphon placé sur le sommet, et dont les jambes s’étendent le long des coteaux, l’une dans la riviere, l’autre de l’autre costé ; et il assure que l’eau s’élèvera de la rivière jusques sur la montagne, pour redescendre dans l’autre vallon, quelque hauteur qu’elle ait.

Tous ceux qui ont écrit de ces matieres ont dit la mesme chose ; et mesme tous nos Fonteniers asseurent encore aujourd’huy qu’ils feront des Pompes aspirantes qui attireront l’eau à soixante pieds, si l’on veut^[6].

Ce n’est pas que ny Heron^[7], ny ces Auteurs, ny ces Artisans, et encore moins les Philosophes, ayent poussé ces épreuves bien loing ; car s’ils avoient essayé d’attirer l’eau seulement à 40. pieds, ils l’auroient trouvé impossible ; mais c’est seulement qu’ils ont veu des Pompes aspirantes et des Siphons de six pieds, de dix, de douze, qui ne manquoient point de faire leur effet, et ils n’ont jamais veu que l’eau manquast d’y monter dans toutes les épreuves qu’il leur est arrivé de faire. De sorte qu’ils ne se sont pas imaginez qu’il y eût un certain degré après lequel il en arrivast autrement. Ils ont pensé que c’estoit une necessité naturelle, dont l’ordre ne pouvoit estre changé ; et comme ils croyoient que l’eau montoit par une horreur invincible du vuide, ils se sont assurez qu’elle continuëroit à s’élever, comme elle avoit commencé sans cesser jamais ; et ainsi tirans une consequence de ce qu’ils voyoient à ce qu’ils ne voyoient pas, ils ont donné l’un et l’autre pour également veritable.

Et on l’a crû avec^[8] tant de certitude, que les Philosophes en ont fait un des plus grands principes de leur science, et le fondement de leurs Traittez du vuide : On le dicte tous les jours dans les Classes et dans tous les lieux du monde, et depuis tous les temps dont on a des écrits, tous les hommes ensemble ont esté fermes dans cette pensée, sans que jamais personne y ait contredit jusqu’à ce temps.

Peut estre que cet exemple ouvrira les yeux à ceux qui n’osent penser qu’une opinion soit douteuse, quand elle a esté de tout temps universellement receüe de tous les hommes^[9] ; puisque de simples Artisans ont esté capables de convaincre d’erreur tous les grand hommes qu’on appelle Philosophes : Car Galilée declare dans ses Dialogues, qu’il a appris des Fonteniers d’Italie, que les Pompes n’élevent l’eau que jusqu’à une certaine hauteur : Ensuite de quoy il l’éprouva luy mesme ; et d’autres ensuite en firent l’épreuve en Italie, et depuis en France avec du vif argent, avec plus de commodité, mais qui ne monstroit que la mesme chose en plusieurs manieres differentes^[10].

Avant qu’on en fût instruit, il n’y avoit pas lieu de demonstrer que la pesanteur de l’Air fût ce qui élevoit l’eau dans les Pompes ; puisque cette pesanteur estant limitée, elle ne pouvoit pas produire un effet infini.

Mais toutes ces experiences ne suffirent pas pour monstrer que l’Air produit ces effets ; parce qu’encore qu’elles nous eussent^[11] tiré d’une erreur, elles nous laissoient dans une autre. Car on apprist bien par toutes ces experiences, que l’eau ne s’éleve que jusqu’à une certaine hauteur ; mais on n’apprit pas qu’elle s’élevast plus haut dans les lieux plus profonds. On pensoit, au contraire, qu’elle s’élevoit toûjours à la mesme hauteur, qu’elle estoit invariable en tous les lieux du monde ; et comme on ne pensoit point à la pesanteur de l’Air, on s’imagina que la nature de la Pompe est telle, qu’elle éleve l’eau à une certaine hauteur limitée, et puis plus. Aussi Galilée la considéra comme la hauteur naturelle de la Pompe, et il l’appela la Altessa limitatissima^[12].

Aussi comment se fut-on imaginé que cette hauteur eust esté variable, suivant la varieté des lieux ? Certainement cela n’estoit pas vraysemblable ; et cependant cette dernière erreur mettoit encore hors d’estat de prouver que la pesanteur de l’Air est la cause de ces effets ; car comme elle est plus grande sur le pied des montagnes que sur le sommet, il est manifeste que les effets y seront plus grands à proportion.

C’est pourquoy je conclus qu’on ne pouvoit arriver à cette preuve, qu’en en faisant l’experience en deux lieux élevez, l’un au dessus de l’autre, de 400. ou 500. toises. Et je choisis pour cela la montagne du Puy de Domme en Auvergne, par la raison que j’ai declarée dans un petit Escrit que je fis imprimer dés l’année 1648. aussi tost qu’elle eust reüssi.

Cette experience ayant découvert que l’eau s’éleve dans les Pompes à des hauteurs toutes differentes, suivant la varieté des lieux et des temps, et qu’elle est toûjours proportionnée à la pesanteur de l’Air, elle acheva de donner la connoissance parfaite de ces effets ; elle termina tous les doutes ; elle monstra quelle en est la veritable cause ; elle fit voir que l’horreur du vuide ne l’est pas ; et enfin elle fournit toutes les lumieres qu’on peut desirer sur ce sujet.

Qu’on rende raison maintenant, s’il est possible, autrement que par la pesanteur de l’Air, pourquoy les Pompes aspirantes élevent l’eau plus bas d’un quart sur le Puy de Domme en Auvergne, qu’à Dieppe.

Pourquoy un mesme Siphon éleve l’eau et l’attire à Dieppe, et non pas à Paris.

Pourquoy deux corps polis, appliquez l’un contre l’autre, sont plus faciles à separer sur un Clocher que dans la Ruë.

Pourquoy un soufflet bouché de tous costez est plus facile à ouvrir sur le haut d’une maison que dans la court.

Pourquoy, quand l’Air est plus chargé de vapeurs, le Piston d’une Seringue bouchée est plus difficile à tirer.

Enfin, pourquoy tous ces effets sont toûjours proportionnez au poids de l’Air, comme l’effet à la cause.

Est-ce que la nature abhorre plus le vuide sur les montagnes que dans les vallons, quand il fait humide que quand il fait beau ? Ne le hait-elle pas également sur un Clocher, dans un grenier et dans les Courts.

Que tous les Disciples d’Aristote^[13] assemblent tout ce qu’il y a de fort dans les écrits de leur Maistre, et de ses Commentateurs, pour rendre raison de ces choses par l’horreur du vuide, s’ils le peuvent ; sinon qu’ils reconnoissent que les experiences sont les veritables Maistres qu’il faut suivre dans la Physique : que celle qui a esté faite sur les montagnes, a renversé cette creance universelle du monde, que la nature abhorre le vuide, et ouvert cette connoissance qui ne sçauroit plus jamais perir, que la nature n’a aucune horreur pour le vuide, qu’elle ne fait aucune chose pour l’éviter, et que la pesanteur de la masse de l’Air est la veritable cause de tous les effets qu’on avoit jusques icy attribuez à cette cause imaginaire.

1. Voir plus haut, t. II p. 530, le fragment conservé à la page 393 du manuscrit autographe. Cf. à la page 360, vers la fin du fragment sur les Deux Infinis, Sect. II, fr. 72 ; « De là vient que presque tous les philosophes confondent les idées des choses, et parlent des choses corporelles spirituellement et des spirituelles corporellement. Car ils disent hardiment que les corps tendent en bas, qu’ils aspirent à leur centre, qu’ils fuyent leur destruction, qu’ils craignent le vide, qu’elle a des inclinations, des sympaties, des antipaties, qui sont toutes choses qui n’appartiennent qu’aux esprits. »
2. Voir l’Avertissement de l’édition de 1663, p. 279.
3. Bossut : disons de même.
4. « Aristote, dit M. Duhem, pensait que l’air était pesant ; à l’appui de cette opinion, il citait (Aristote : De Cœlo, livre IV, ch. iv) [311 b. 9] une observation étrange, sans dire, d’ailleurs, s’il l’avait faite lui-même ou s’il la tenait de quelque autre philosophe : Une outre pèse davantage lorsqu’elle est gonflée d’air que lorsqu’elle est vide.

   « En ses commentaires au De Cœlo du Stagirite, Simplicius nous apprend qu’il avait reproduit cette expérience et que, contrairement au dire d’Aristote, il avait trouvé même poids à l’outre gonflée et à l’outre dégonflée ; il suppose que le résultat contraire rapporté par le Philosophe s’explique par une cause d’erreur : le souffle qui a gonflé l’outre y a introduit de l’humidité, qui en a accru le poids.

   « Les observations contradictoires d’Aristote et de Simplicius ont provoqué, dans les écoles du Moyen Âge, bien des discussions ; elles se rattachaient, en effet, à ce problème essentiel, l’un de ceux qui furent le plus vivement débattus parmi les mécaniciens d’Alexandrie aussi bien que parmi les physiciens de la Scolastique : Un élément pèse-t-il ou non lorsqu’il se trouve en son lieu naturel ? » (Revue générale des Sciences, 15 sept. 1906, p. 769).

5. Jean Rey, qui avait pourtant démontré (Essai II) qu’il n’y a rien de leger en la nature, donne à son Essai VIII ce titre : Nul element pese dans soy-mesme, et pourquoy.
6. L’affirmation de Pascal est inexacte. Salomon de Caus avait, dès 1615, signalé la limite que « la nature de la machine » opposait à l’ascension de l’eau ; il ajoutait, d’ailleurs, qu’avec une machine à deux corps de pompe, il pensait élever l’eau à soixante pieds (Duhem, Revue générale des Sciences, 15 sept. 1906, p. 778).
7. Allusion au Spiritalium liber dont Commandin avait publié la traduction latine en 1575. Vide supra, t. II, p. 318.
8. 1663 : par erreur, imprime autant.
9. Vide supra, le Fragment de Préface, t. II, p. 187.
10. Vide supra, t. II, p. 482–483.
11. Bossut imprime tirés au pluriel.
12. La phrase dont est tirée cette expression se trouvait déjà citée dans une note de l’Avis au Lecteur qui précède la lettre de Petit à Chanut avec renvoi aux Dialogues I, p. 12, 17, etc. (Vide supra, t. I, p. 321, sqq.)
13. On trouvera la réponse des disciples d’Aristote dans l’écrit suivant : « La Verité du Vuide contre le Vuide de la verité où l’on découvre la veritable cause des effets, qui jusques icy ont esté attribuez à l’horreur du vuide contre l’erreur qui les attribuë à la pesanteur de la Masse de l’Air, par le F. P. Charles Bourgoing, Religieux Augustin, du Convent du Fauxbourg de Sainct Germain. À Paris, chez Iean Henault. Libraire-Iuré, rue Sainct lacques, à l’Ange Gardien. MDCLXIV. Avec privilege du roy, et permission des Superieurs. » La position du P. Bourgoing nous a paru être celle que Pierius avait adoptée dans la Responsio : il invoque uniquement la raréfaction, afin d’éviter le recours à la pesanteur de l’air. De ce point de vue, le P. Bourgoing reprend l’explication, non seulement de l’expérience du vide dans le vide, mais aussi de l’expérience du Puy-de-Dôme.