Avertissement de l’édition de Kehl. Notice bibliographique. Introduction. Première partie. De la nature du feu.  Article I. Ce que c'est que la substance du feu, et à quoi on peut la connaître Article II. Si le feu est un corps qui ait toutes les propriétés générales de la matière. Article III. Quelles sont les autres propriétés générales du feu. Section première. D'ou le feu a-t-il le mouvement? Section II. N'est-il pas la cause de l'élasticité? Section III. L'air ne reçoit-il pas aussi son ressort du feu? Section IV. Suite de l'examen comment le feu cause l'élasticité. Section V. N'est-ce pas la cause de l'électricité? Article IV. Suite des autres propriétés générales par lesquelles on cherche a déterminer la nature du feu. Seconde partie. De la propagation du feu.  Article I. Comment produisons-nous le feu? Article II. Comment le feu agit-il? Article III. Proportions dans lesquelles le feu embrase un corps quelconque.                  Première loi.                  Deuxième loi.                  Troisième loi.                  Quatrième loi.                  Cinquième loi.                  Sixième loi.                  Septième loi.                  Huitième loi. Article IV. De la communication du feu; comment et en quelle proportion le feu se communique d'un corps à un autre. Article V. Ce que c'est que l'aliment du feu, et ce qui est nécessaire pour qu'un corps s'embrase et demeure embrasé. Article VI. Comment le feu s'éteint.

La Dissertation sur la nature et la propagation du feu(1)concourut pour le prix de l’Académie des sciences en 1738. 

Trois pièces furent couronnées l’une était de Léonard Euler, célèbre dès lors comme l’un des plus grands géomètres de l’Europe. Il établit que le feu est un fluide très élastique contenu dans les corps. Le mouvement, ou l’action de ce fluide, rompt les obstacles qui dans les corps s’opposent à son explosion, et ils brûlent; si ce mouvement ne fait qu’agiter les parties de ces corps, sans développer le feu qu’ils contiennent, ces corps s’échauffent, mais ils ne brûlent pas. 

Euler joignit à sa pièce la formule de la vitesse du son, que Newton avait cherchée en vain; et cette addition étrangère, mais fort supérieure à l’ouvrage même, paraît avoir décidé les juges du prix. 

Les deux autres pièces, l’une du jésuite Lozeran de Fiesc, et l’autre de M. le comte de Créquy-Canaple, sont d’un genre différent: l’une explique tout par les petits tourbillons de Malebranche; l’autre, par deux courants contraires d’un fluide éthéré. L’honneur que reçurent ces deux pièces prouve combien la véritable physique, celle qui s’occupe des faits et non des hypothèses, celle qui cherche des vérités et non des systèmes, était alors peu connue, même dans l’Académie des sciences. Un reste de cartésianisme, qu’on trouvait dans un ouvrage, paraissait presque un mérite qu’il fallait encourager. Cette sagesse avec laquelle Newton s’était contenté de donner une loi générale qu’il avait découverte sans chercher la cause première de cette loi, que ni l’étude des phénomènes, ni le calcul, ne pouvaient lui révéler; cette sagesse ramenait, disait-on, dans la physique les qualités occultes des anciens, comme s’il n’était pas plus philosophique d’ignorer la cause d’un fait que de créer, pour l’expliquer, des tourbillons, des courants, et des fluides. 

Les pièces de Mme du Châtelet et de Voltaire sont les seules où l’on trouve des recherches de physique et des faits précis et bien discutés. Les juges des prix, en leur accordant cet éloge, déclarèrent qu’ils ne pouvaient approuver l’idée qu’on y donnait de la nature du feu: déclaration qu’ils auraient dû faire avec encore plus de raison pour deux au moins des ouvrages couronnés. L’Académie, à la demande des deux auteurs, fit imprimer ces pièces dans le recueil des prix, à la suite de celles qui avaient partagé ses suffrages. 

On doit remarquer surtout, dans l’ouvrage de Mme du Châtelet, l’idée que la lumière et la chaleur ont pour cause un même élément(2): lumineux, lorsqu’il se meut en ligne droite; échauffant, quand ses particules ont un mouvement irrégulier; il échauffe sans éclairer, lorsqu’un trop petit nombre de ses rayons part de chaque point en ligne droite pour donner la sensation de la lumière; il luit sans échauffer, lorsque les rayons en ligne droite, en assez grand nombre pour donner la sensation de lumière, ne sont pas assez nombreux pour produire celle de chaleur: c’est ainsi que l’air produit du son ou du vent, suivant la nature du mouvement qui lui est imprimé. 

On trouve aussi dans la même pièce l’opinion que les rayons différemment colorés ne donnent pas un égal degré de chaleur; Mme du Châtelet annonce ce phénomène, que M. l’abbé Rochon a prouvé depuis par des expériences suivies. 

Mme du Châtelet admettait enfin l’existence d’un feu central: opinion susceptible d’être prouvée par des observations et des expériences, mais que dans ces derniers temps un assez grand nombre de physiciens ont mieux aimé admettre qu’examiner, parce qu’il est très commode, quand on fait un système, d’avoir une si grande masse de chaleur à sa disposition. 

La pièce de Voltaire est la seule qui contienne quelques expériences nouvelles; il y règne cette philosophie modeste qui craint d’affirmer quelque chose au delà de ce qu’apprennent les sens et le calcul; les erreurs sont celles de la physique du temps où elle a été écrite; et, s’il nous était permis d’avoir une opinion, nous oserions dire que, si l’on met à part la formule de la vitesse du son, qui fait le principal mérite de la dissertation d’Euler, l’ouvrage de Voltaire devait l’emporter sur ses concurrents, et que le plus grand défaut de sa pièce fut de n’avoir pas assez respecté le cartésianisme, et la méthode d’expliquer qui était alors encore à la mode parmi ses juges. 
 
 

Les hommes ont dû être longtemps sans avoir l’idée du feu, et ils ne l’auraient jamais eue si des forêts embrasées par la foudre, ou l’éruption des volcans, ou le choc et le mouvement violent de quelques corps, n’eussent enfin produit pour eux, en apparence, ce nouvel être. Le soleil, tel qu’il nous luit, ne donne aux hommes que la sensation de la lumière et de la chaleur; et sans l’invention des miroirs ardents, personne n’aurait pu ni dû assurer que les rayons du soleil sont un feu véritable qui divise, qui brûle, qui détruit, comme notre feu que nous allumons. 

Nous ne connaissons guère plus la nature intime du feu que les premiers hommes n’ont dû connaître son existence. 

Nous avons des expériences qui, quoique très fines pour nous, sont encore très grossières par rapport aux premiers principes des choses; ces expériences nous ont conduits à quelques vérités: à des vraisemblances, et surtout à des doutes en grand nombre: car le doute doit être souvent en physique ce que la démonstration est en géométrie, la conclusion d’un bon argument. 

Voyons donc sur la nature du feu et sur sa propagation le peu que nous connaissons de certain, sans oser donner pour vrai ce qui n’est que douteux, ou tout au plus vraisemblable. 

Ou le feu est un mixte produit par le mouvement et l’arrangement des autres corps, et en ce cas ce qui n’est pas le feu le devient, et ce qui l’est devenu se change ensuite en une antre substance, par une vicissitude continuelle. 

Ou bien c’est une substance simple, existant indépendamment des autres êtres, laquelle n’attend que du mouvement et de l’arrangement pour se manifester, et c’est ce que l’on appelle élément; en ce cas, le feu est toujours feu, il ne change aucune substance en la sienne propre, et n’est transformé en aucune des substances auxquelles il se mêle. 

Descartes, dans les Principes de sa philosophie (IV^e partie, article 89), paraît croire que le feu n’est que le résultat du mouvement et de l’arrangement; que toute matière, réduite en matière subtile par le frottement, peut devenir ce corps de feu, et que cette matière subtile, qu’il appelle son premier élément, est le feu même. 

Le même Descartes, dans tout son Traité de la lumière, dans sa Dioptrique, dans ses Lettres, assure que la lumière, qu’il appelle son second élément, est un composé de petites boules qui ont une tendance au tournoiement. 

Mais comme il est constant, par l’expérience des verres brûlants, que le feu et la lumière sont le même être, et ne diffèrent que du plus au moins, il paraît que cette substance ne peut à la fois être cette matière subtile et cette matière globuleuse, ce premier et ce second élément de Descartes. 

Ni le temps, ni le sujet qu’on traite ici, ne permettent d’examiner ces éléments de Descartes, et la foule des arguments qu’on leur oppose. 

On discutera seulement, sans se charger d’aucun système, s’il est possible que l’arrangement et le mouvement de la matière produisent la substance du feu. 

1° Les mixtes, par leur mouvement, etc., ne peuvent jamais produire que leurs composés, ou laisser échapper de leurs substances les corps dont eux-mêmes étaient composés. Or le feu, par toutes les expériences que l’on a faites, n’est composé d’aucun corps connu: donc on ne doit point le croire produit d’eux; donc il faut, ou que le feu sortant d’une matière quelconque soit un élément simple enfermé auparavant dans cette matière, ou que cet élément soit formé tout d’un coup par cette matière dans laquelle il n’était point; mais être produit par un être dans lequel il n’était point, ce serait être créé par cet être, ce serait être formé de rien: donc le feu est un élément existant indépendamment de tous les autres corps. 

2° Si l’arrangement et le mouvement des corps pouvaient produire une substance aussi pure, aussi simple que le feu semble être, il faudrait qu’ils pussent produire à plus forte raison des corps mixtes; mais le mouvement et l’arrangement ne feront jamais croître un brin d’herbe, si ce brin d’herbe n’existe déjà dans son germe: donc le feu existe en effet avant que les autres corps sur la terre servent à le faire paraître. 

3° Si le mouvement seul pouvait produire du feu, comment est-ce que le vent du midi nous apporterait toujours de la chaleur en temps serein, et le vent du nord toujours du froid en temps serein? Un vent du nord violent devrait échauffer l’air, l’eau et la terre, plus qu’un vent du midi médiocre: il faut donc que l’air venu du nord apporte la glace dont il est chargé, et que l’air du midi, qui nous vient de la zone torride, nous apporte le feu dont le soleil l’a rempli(3).

4° Si le mouvement des parties des corps faisait le feu, et par conséquent la chaleur, comment pourrait-on concevoir ces fermentations excitées dans la machine pneumatique, qui ne font ni hausser ni baisser le thermomètre? Comment concevoir ces autres fermentations qui n’excitent aucune chaleur ni dans le vide ni dans l’air libre? Comment enfin concevoir les fermentations froides, qui font tant baisser les thermomètres? Le mouvement peut donner du froid comme du chaud: la chaleur n’est donc pas produite par un mouvement intestin et circulaire des parties, comme plusieurs auteurs l’ont supposé; il faut donc qu’il y ait une substance particulière qui seule puisse donner la chaleur. 

5° Si le mouvement des corps peut produire quelque nouvel être, le mouvement, qui n’est jamais le même deux instants de suite dans la nature, produirait-il toujours un être qui est toujours le même, qui a des propriétés si subtiles et si inaltérables, qui s’étend toujours suivant les mêmes lois, qui éclaire en raison renversée des carrés des distances, qui se plie toujours avec inflexion vers les bords des objets, que l’on peut diviser toujours en sept faisceaux primordiaux dont chacun est le véhicule immuable d’une couleur primitive, etc.? Il paraît, par tout ce qu’on vient de dire, que le feu est une substance élémentaire. 

Newton ne semble être une seule fois du sentiment de Descartes qu’en ce qu’il dit(4) que « la terre peut se changer en feu comme l’eau est changée en terre »; s’il entend que l’eau et le feu ne paraissent plus à nos yeux sous la forme de feu et d’eau, qu’ils entrent dans la terre, où ils sont emprisonnés et déguisés, ce n’est pas là une transformation véritable, c’est seulement un mélange: et, en ce cas, cette idée de Newton n’est qu’une confirmation du sentiment qu’on expose ici. 

Mais, supposé qu’il entende une transformation véritable, on ose dire qu’il aurait corrigé cette idée s’il avait eu le temps de la revoir: on sait qu’il ne proposait ces questions à la fin de son Optique que comme les doutes d’un grand homme. 

Ce qui l’avait induit dans cette opinion était une expérience incertaine rapportée par Boyle. Un chimiste, ami de Boyle, avait distillé longtemps de l’eau pure; et, après plusieurs observations réitérées, il prétendait qu’un peu de cette eau était devenu terre. 

Newton se fonde encore sur cette même expérience, dans le troisième livre de ses Principes, pour prouver que la masse sèche de la terre doit augmenter, et que la masse aqueuse doit diminuer petit à petit; mais enfin les travaux d’un philosophe(5) de nos jours ont découvert la méprise du chimiste qui avait trompé Boyle, et ensuite Newton. 

Il a été prouvé par des expériences réitérées qu’en effet l’eau pure ne se transforme point en terre(6); et il n’y a d’ailleurs aucun exemple que jamais rien se soit changé en feu, ni que le feu ait produit autre chose que du feu. 

Il résulte donc que le feu est un être élémentaire dont les parties constituantes sont des éléments inaltérables: il ne se change en aucune autre substance, et aucune n’est changée en lui. 

Il est donc à croire que l’air pur dégagé de tout le chaos de l’atmosphère, l’eau pure, la terre simple, ne se changeant en aucun autre corps, sont les éléments primitifs de toute matière, au moins connue. 

Les éléments que la chimie a découverts ne paraissent être autre chose que ces quatre éléments: car tout soufre, tout sel, toute huile, toute tête morte, contient toujours quelqu’un des quatre éléments, ou les quatre ensemble; et à l’égard de ce qu’on a nommé l’esprit ou le mercure, ou ce n’est rien, ou c’est du feu. 

Ainsi il semble qu’après toutes les recherches de la philosophie moderne on peut revenir à ces quatre éléments que l’antiquité avait admis sans les trop connaître, et ce ne serait pas la seule idée ancienne que les travaux du dernier siècle auraient justifiée en l’approfondissant. 

Il paraît en effet qu’il est nécessaire que la matière, telle qu’elle est, soit composée d’éléments inaltérables: tout le mouvement imaginable n’en ferait jamais que la même substance mue différemment; on ne voit pas comment un morceau de bois, par exemple, divisé et atténué, serait jamais autre chose que du bois en poussière. 

Ne suit-il pas de tout ce qui a été dit que le feu est une substance inaltérable dans la constitution présente des choses; qu’il n’est jamais ni détruit ni augmenté par aucune autre substance; que par conséquent il y a toujours dans la nature la même quantité de feu; qu’ainsi, lorsqu’un corps est plus échauffé, il faut qu’il y en ait quelque autre qui se refroidisse; que par conséquent le feu dardé à tout moment du soleil sur les planètes doit augmenter la substance de ces globes et diminuer celle du soleil, qui doit avoir des ressources d’ailleurs pour renouveler sa substance, etc.? 

Sans chercher à présent à tirer plus de conséquences, et nous reposant sur cette idée que le feu est une substance élémentaire, à quoi le reconnaîtrons-nous? quels effets établissent son caractère distinctif? 

Sera-ce la dissolution des corps? Mais l’eau dissout à la longue jusqu’aux métaux. Sera-ce la dilatation? Mais l’air dilate visiblement tous les corps minces et élastiques dans lesquels on le comprime. L’eau dilate les corps, le bois sec, et le feu au contraire les resserre.

Le feu, en général, est le seul être qui éclaire et qui brûle: ces deux effets ne s’accompagnent pas toujours; le feu du soleil, répercuté sur la lune, renvoyé vers nous, et réuni au foyer d’un verre ardent, jette une grande lumière: il éclaire beaucoup; mais il ne peut rien échauffer, encore moins brûler, parce qu’il y a trop peu de rayons. Le feu, au contraire, dans une barre de fer non encore ardente, échauffe, brûle, et ne peut éclairer nos yeux parce que le feu n’a pu encore échapper assez de la surface du fer pour venir en rayons divergents former sur nos yeux des cônes de lumière dont le sommet doit être dans chaque point de cette barre. 

C’est donc, en général, de la quantité de sa masse et de la quantité de son mouvement que dépendent sa chaleur et sa lumière; mais il est le seul être connu qui puisse éclairer et échauffer voilà simplement sa définition. 

Le feu a-t-il les autres propriétés primordiales de la matière? Il est mobile, puisqu’il vient à nos yeux en si peu de temps; il est divisible, et plus divisible par nous que les autres corps, puisqu’on sépare le moindre de ses traits en sept faisceaux de rayons différents. 

Il est étendu par conséquent; mais a-t-il la pesanteur et la pénétrabilité de la matière? est-il en effet un corps tel que les autres corps? Plusieurs philosophes très respectables en ont douté. 

Newton, page 207 de ses Principes, scolie de la proposition xcvi, dit qu’il n’examine pas si « des rayons du soleil sont un corps ou non; qu’il détermine seulement des trajectoires des corps semblables aux trajectoires des rayons du soleil ». 

Or, puisqu’il est constant par l’expérience que les rayons du soleil réunis sont le feu le plus pur et le plus violent, douter s’ils sont un corps c’est douter si le feu est un corps. 

D’autres physiciens, dont la raison s’est éclairée par quarante ans d’études et d’expériences, après avoir cherché si le feu a quelque poids, ne lui en ont jamais trouvé. Le célèbre Boerhaave dit dans sa Chimie qu’ayant pesé huit livres de fer froid, puis tout ardent, puis refroidi encore, il a toujours trouvé son même poids de huit livres. 

Cette épreuve semble réclamer contre d’autres épreuves faites par des mains non moins habiles et non moins exercées. On sait que cent livres de plomb produisent, après la calcination, jusqu’à cent dix livres de minium. 

On sait que quatre onces d’antimoine, exposées près du foyer du verre ardent du Palais-Royal, après avoir été calcinées au feu élémentaire, ont pesé aussi près d’un dixième plus qu’auparavant, quoique cet antimoine eût perdu beaucoup de sa substance dans l’exhalaison de sa fumée, etc. 

Il ne s’agit à présent que de savoir si cette augmentation de poids dans cette expérience peut prouver la pesanteur du feu, et si l’égalité de poids, dans l’expérience de M. Boerhaave, peut prouver que le feu ne pèse point. 

Qu’il me soit permis de rapporter ici ce que je viens de faire pour m’éclairer sur cette difficulté. 

Le respect que l’on doit au corps qui jugera ce faible Essai est un garant de l’exactitude avec laquelle j’ai tâché de m’instruire, et de la fidélité avec laquelle je rapporte ce que j’ai vu, dont d’ailleurs j’ai dix témoins oculaires. 

J’ai été exprès à une forge de fer, et là, ayant fait réformer toutes les balances, et en ayant fait apporter d’autres, toutes les balances de fer ayant des chaînes de fer au lieu de cordes, j’ai fait peser depuis une livre jusqu’à deux mille livres de métal ardent et refroidi; et, n’ayant jamais trouvé la moindre différence dans le poids, voici comme je raisonnais: Ces masses énormes de fer ardent avaient acquis par leur dilatation une plus grande surface; elles devaient donc avoir alors moins de pesanteur spécifique. Je puis donc, de cela même qu’elles pèsent également chaudes comme froides, conclure que le feu qui les pénétrait leur donnait précisément autant de poids que leur dilatation leur en faisait perdre, et que par conséquent le feu est réellement pesant. 

Mais, disais-je, toutes les calcinations après lesquelles les matières ont augmenté de poids n’ont-elles pas aussi dilaté ces matières? Il leur arrive donc la même chose qu’à mon fer ardent. Cependant ces matières pèsent, brûlantes et calcinées, un dixième de plus qu’avant d’avoir été exposées au feu; et deux milliers de fer ardent et froid conservent toujours leur même poids. Se peut-il que dans quatre onces de poudre d’antimoine, exposées quelques minutes au feu du soleil ou calcinées quelques heures au fourneau de réverbère, il soit entré incomparablement plus de matière ignée que dans ces masses pénétrées pendant vingt-quatre heures du feu le plus violent? 

Je songeai donc à peser quelque chose de beaucoup plus chaud encore que le fer embrasé; je suspendis, près d’un fourneau où l’on fait la fonte, trois marmites de fer très épaisses, à trois balances bien exactes; je fis puiser de la fonte en fusion; je fis porter cent livres de ce feu liquide dans une marmite, trente-cinq livres dans une autre, vingt-cinq livres dans la troisième. Il se trouva, au bout de six heures, que les cent livres avaient acquis quatre livres étant refroidies, les vingt-cinq livres à peu près une livre, et les trente-cinq livres environ une livre une once et demie. 

Je m’étais servi, dans cette expérience, de la fonte blanche, dont il est parlé dans l’Art de forger le fer, livre qui devait procurer au public plus d’avantages que la jalousie des ouvriers ne l’a souffert. 

Je répétai plusieurs fois cette expérience, et je trouvai toujours à peu près la même augmentation de poids dans la fonte blanche refroidie. 

Mais la fonte grise, qui est toujours moins cuite, moins métallique que l’autre, me donna toujours un même poids, soit froide, soit ardente. 

Que dois-je penser de cette expérience? S’il est vrai, comme le dit M. de Réaumur dans les Mémoires de 1726, page 273, que le fer « augmente de volume en passant de l’état de fusion à celui de solidité », il doit donc avoir une pesanteur spécifique moindre dans l’état de solidité; et cependant le voilà qui, solide, pèse beaucoup plus que fluide; voilà quatre livres d’augmentation sur cent, quand la surface est devenue plus large, et que le feu dont il était pénétré s’est échappé pendant plus de six heures. 

Cette augmentation de volume et cette perte de sa substance devraient concourir à le faire peser bien moins; l’air dans lequel on le pèse froid, étant alors plus dense, devrait diminuer encore un peu le poids de ce métal; malgré tout cela, ce métal pèse toujours beaucoup plus étant refroidi qu’en fusion. 

Or, en fusion, il contenait incomparablement plus de feu qu’étant refroidi: donc il semble qu’on doive conclure que cette prodigieuse quantité de feu n’avait aucune pesanteur; donc il est très possible que cette augmentation de poids soit venue de la matière répandue dans l’atmosphère(7); donc, dans toutes les autres opérations par lesquelles les matières calcinées acquièrent du poids, cette augmentation de substance pourrait aussi leur être venue de la même cause, et non de la matière ignée. Toutes ces considérations m’obligent à respecter l’opinion que le feu ne pèse point. 

Mais, d’un autre côté, je considère que cette augmentation apparente de volume dans le fer, lorsque de fondu il devient solide, est due très vraisemblablement à la dilatation des vases et des moules dans lesquels on le répand, qui se contractent avant que le fer se soit resserré; et, si cela est, je conclus que le fer en fusion, dilaté, doit en effet peser spécifiquement moins, et solide, doit peser en raison de son volume. 

J’observe aussi qu’il en est de même de tous les métaux en fusion, qu’ils doivent tous peser solides plus que fluides, sans que cet excès de pesanteur dans les métaux refroidis vienne d’aucune addition de matière étrangère. 

Je vois que si le plomb, l’étain, le cuivre, etc., pèsent moins en fusion que refroidis, ils acquièrent au contraire du poids dans la calcination. 

Maintenant de deux choses l’une: ou dans cette calcination la matière acquiert un moindre volume, conservant la même masse, et alors par cela seul elle doit peser un peu davantage; ou bien, sans avoir un moindre volume, elle acquiert plus de masse: ce surplus de masse lui vient ou du feu ou de quelque autre matière. Il n’est pas probable que cent livres de plomb acquièrent dix livres de feu. Il n’y a peut-être pas dix livres de feu dans tout ce que l’on brûle en un jour sur la terre; mais aussi il n’est pas problable que le feu ne contribue en rien à cette addition de poids. 

Je joins à cette probabilité, qu’il n’y a d’ailleurs aucune raison pour priver l’élément du feu de la pesanteur qu’ont les autres éléments, et je conclus qu’il est très probable que le feu est pesant(8).

Les philosophes qui refusent au feu l’impénétrabilité ne manqueront pas encore de raisons. Ils est constaté, diront-ils, que la lumière est du feu; que ce feu vient à nos yeux; que ses traits, ses rayons sont colorés, c’est-à-dire que les rayons producteurs du rouge doivent toujours donner la sensation du rouge, etc. 

Or, cela posé, vous regardez deux points, dont l’un est rouge et l’autre bleu non seulement les rayons bleus et rouges se croisent nécessairement avant d’arriver à vos yeux; mais dans ce point d’intersection il passe encore une infinité de rayons de l’atmosphère; réunissez encore dans ce même point tous les rayons réfléchis d’un miroir concave, et tous ceux d’un verre lenticulaire qui lui sera opposé, vous n’en verrez toujours que plus vivement le point rouge et le point bleu; ces deux traits de feu viendront toujours à vos yeux dans leur même direction, à travers ces mille millions de traits qui pénètrent leur surface le feu ne semble donc pas impénétrable. 

Le feu, suivant l’idée de ces philosophes, serait donc une substance qui aurait quelques attributs de la matière, et qui ne serait pas en effet matière. Il aurait la divisibilité, la mobilité, l’étendue; mais il n’aurait ni la gravitation vers un centre, ni l’impénétrabilité, caractère plus inhérent dans la matière que la gravitation. 

Il agirait sur les corps, sans être entièrement de la nature des corps, ce qui ne serait pas incompatible. Il serait dans l’ordre des êtres une substance mitoyenne entre les corps plus grossiers que lui, et d’autres substances plus pures que lui; il tiendrait à ceux-ci par la pénétrabilité et par sa liberté de n’être entraîné vers aucun centre; il tiendrait aux autres par sa divisibilité, par son mouvement, semblable en ce sens à ces substances qui semblent marquer les bornes de ces espèces qui ne sont ni animaux ni végétaux absolus, et qui semblent être les degrés par lesquels la nature passe d’un genre à un autre. On ne peut pas dire que cette chaîne des êtres soit sans vraisemblance; et cette idée, qui agrandit l’univers, n’en serait par là que plus philosophique. 

Cependant, quoique aucune expérience ne semble encore avoir constaté invinciblement la pesanteur et l’impénétrabilité du feu, il paraît qu’on ne peut se dispenser de les admettre. 

A l’égard de la pesanteur, les expériences lui sont au moins très favorables. 

A l’égard de l’impénétrabilité, elle paraît plus certaine: car le feu est corps; ses parties sont très solides, puisqu’elles divisent les corps les plus solides, puisque l’aiguille d’une boussole tourne au foyer d’un verre ardent, etc. 

La solidité emporte nécessairement l’impénétrabilité. Il est vrai que les traits de feu qu’on nomme rayons de lumière se croisent; mais ils peuvent très bien se croiser sans se pénétrer car tout corps ayant incomparablement plus de pores que de matière, ces traits de feu passent, non pas dans la substance solide des parties élémentaires les unes des autres, ce qui serait incompréhensible, mais dans les pores les uns des autres; et, non seulement ils peuvent se croiser ainsi, mais ils se croisent l’un par-dessus l’autre comme des bâtons; et de là vient, pour le dire en passant, que deux hommes ne voient jamais le même point physique, le même minimum visible. 

Il paraît donc enfin qu’on doit admettre que le feu a toutes les propriétés primordiales connues de la matière. 

Voyons ses propriétés particulières, et d’où elles dépendent, pour tâcher de connaître quelque chose de sa nature.

Les deux attributs qui caractérisent le feu étant de brûler et d’éclairer, d’où lui viennent ces deux attributs, et quelles autres propriétés en résultent? 

Le feu ne peut éclairer, échauffer, brûler, que par le mouvement de ses parties d’où ce mouvement lui viendra-t-il? Sera-ce de quelque autre matière plus ténue, plus fluide encore? Mais d’où cette autre matière aura-t-elle son mouvement? Pourquoi cette matière ne fera-t-elle pas elle-même les mêmes effets que le feu? pourquoi recourir à une autre matière qu’on ne connaît pas? 

Cette autre matière agirait ou dans le plein absolu ou dans le vide si elle est supposée dans le plein, cette supposition est exposée à d’étranges contradictions; comment une étincelle de feu, venant de Sirius jusqu’à nous, dérangera-t-elle ce plein prodigieux ? Comment un rayon de soleil percera-t-il plus de 30 millions de lieues en huit minutes? D’ailleurs quelle foule d’objections contre le plein absolu! si cette matière est supposée agir dans l’espace non rempli, quel besoin avons-nous d’elle pour produire l’action du feu? Le feu est un élément; ses parties constituantes ne s’altèrent donc point, du moins tant que cet univers subsiste; que servira donc une autre matière insensible à ses parties constituantes? Il ne faut admettre de principe invisible, insensible, que quand ce premier principe invisible, insensible, est d’une nécessité primordiale absolue, inhérente dans la nature des choses. Ne serait-il pas contre toute philosophie d’expliquer le mouvement connu d’un élément par le mouvement supposé d’un autre élément inconnu? Il faut donc croire que le feu a le mouvement originairement imprimé en lui-même, jusqu’à ce qu’on soit bien sûr qu’il y a une autre substance qui le lui donne. 

Le feu étant toujours par sa nature en mouvement, ses parties étant les plus simples, et par conséquent les plus solides des corps connus, tous les corps connus étant poreux, le feu habite nécessairement dans les pores de tous les corps: il les étend, les meut, les échauffe, et les consume, selon sa quantité et son degré de mouvement. 

Tous les corps tendent à s’unir par la même loi qui fait graviter tous les corps célestes vers un foyer commun, quelle que soit la cause de cette tendance: donc toutes les parties de chaque corps presseraient également vers le centre de ce corps, et tous les corps composeraient des masses également dures, si le feu, étant toujours en mouvement, n’écartait ces parties toujours prêtes à s’unir. 

Le feu résiste donc continuellement à l’effort des corps, et les corps lui résistent de même: cette action et cette réaction continuelles entretiennent donc un mouvement sans interruption dans toute la nature. 

Pourquoi tous les animaux sont-ils plus grands le jour que la nuit? Pourquoi les maisons sont-elles plus hautes à midi qu’à minuit? Pourquoi toute la nature est-elle dans une agitation plus ou moins grande, selon que les climats sont plus ou moins chauds? Faudra-t-il, pour expliquer ces phénomènes continuels, recourir à autre chose qu’au feu? Son absence ne fait-elle pas sensiblement le repos? Sa présence ne fait-elle pas sensiblement le mouvement? Faudra-t-il, encore une fois, imaginer une autre matière que le feu pour rendre raison de la chaleur? 

Loin que ce soit le mouvement interne des corps qui puisse produire et faire en effet du feu, c’est donc réellement le feu qui produit le mouvement interne de tous les corps. Mais, dira-t-on, comment peut-il exciter des fermentations froides qui font baisser le thermomètre? Comment peut-il, en agitant l’air, causer des vents qui apportent la gelée? 

Je répondrai que ces effets arrivent de la même manière que nous faisons geler les liqueurs en mettant du feu autour de la masse de neige et de sel qui entoure la liqueur que nous voulons glacer: à peine le feu a-t-il commencé à fondre cette masse de neige et de sel que notre liqueur se gèle; voilà du mouvement et une fermentation des plus froides à la suite de ce mouvement. C’est ainsi qu’une demi-once de sel volatil d’urine, et trois onces de vinaigre, en fermentant, font baisser le thermomètre de neuf à dix degrés. Il y a certainement du feu dans ces deux liqueurs, Sans quoi elles ne seraient point fluides; mais il y a aussi autre chose que du feu, il y a des sels; plusieurs parties de ces sels ne se coagulent-elles pas en la même manière que plusieurs parties de sel et de glace entrent dans nos liqueurs que nous glaçons? 

De même l’air dilaté par le moyen du feu, de quelque manière que ce puisse être, soit par des exhalaisons, soit par l’action immédiate des rayons du soleil; cet air, dis-je, nous apporte du nord des sels coagulés; et pourquoi ces sels se coagulent-ils dans un air que la chaleur dilate? N’est-ce point que ces sels contiennent en eux moins de feu que les autres parties de l’atmosphère, et qu’ainsi ils s’unissent quand l’atmosphère se dilate? Ils excitent alors un vent froid, qui n’est autre chose qu’une fermentation froide; le feu, par son mouvement, peut donc unir ensemble des matières qui par là même deviennent froides. 

Que l’on jette des morceaux de glace dans l’air, ils seront toujours froids quoique en mouvement; les exhalaisons du nord, le vent, qui n’est autre chose que l’air dilaté, doivent être considérés comme une puissance qui pousse des parties de glace. 

Le feu, par son mouvement, contribue donc même au froid, puisque avec le feu nous glaçons des liqueurs; puisque des fluides empreints de matière ignée, tels que le sel volatil d’urine et le vinaigre, tels que le sel ammoniac et le mercure sublimé, font baisser prodigieusement le thermomètre; puisque l’air dilaté par l’action du feu nous apporte du nord des particules froides(9).

Le feu étant en mouvement dans tous les corps, le feu agis saut par ce mouvement, la réaction étant toujours égale à l’action, ne suit-il pas que le feu doit causer l’élasticité? 

Être élastique, c’est revenir par le mouvement au point dont on est parti, c’est être repoussé en proportion de ce qu’on presse. Pour que les mixtes aient cette propriété, il faut qu’ils ne soient pas entièrement durs, que l’adhésion de leurs parties constituantes ne soit pas invincible: car alors rien ne pourrait presser et refouler leurs parties, ni en dedans ni en dehors. 

Une balle fait ressort en tombant sur une pierre, parce que les parties qui touchent la pierre en sont repoussées; parce que la réaction de la pierre est égale à l’action de la balle; quand cette balle, ayant cédé à cet effort qui lui a ôté sa rondeur, la reprend ensuite, c’est parce que ses parties, qui étaient pressées, se renflent, s’étendent. Il y a donc de toute nécessité un pouvoir qui distend toutes ces parties; ce pouvoir n’est que du mouvement, le feu qui est dans ce corps est en mouvement, le feu cause donc l’élasticité. 

Que le feu soit l’origine de cette propriété, c’est une chose d’autant plus probable que le feu lui-même semble parfaitement élastique; ses parties élémentaires étant nécessairement très solides, se choquant continuellement, et se repoussant avec une force proportionnée à leur choc, doivent faire des vibrations continuelles dans les corps. Un corps serait parfaitement dur s’il était absolument privé de feu. 

S’il en était tout pénétré, et que ses parties ne pussent résister aucunement à l’action du feu, ses parties auraient encore moins de cohérence que les fluides les plus subtils, et il serait entièrement mou; un corps n’est donc élastique qu’autant que ses parties constituantes résistent au mouvement du feu qu’il renferme. 

C’est ce que l’expérience confirme dans tous les corps élastiques. Plus on a augmenté l’adhésion, la cohérence des parties d’un métal, en le comprimant sous le marteau, plus alors cette adhésion surpasse l’action du feu que contient ce métal; alors son ressort est toujours plus grand; qu’il soit échauffé, le ressort diminue; qu’il soit ensuite en fusion, ce ressort est perdu entièrement. Laissez refroidir ce corps fondu, c’est-à-dire laissez exhaler le feu étranger et surabondant qui le pénétrait, ne lui laissez que la quantité de substance de feu qui était naturellement dans les pores de ses parties constituantes, le ressort se rétablit(10).

L’air, ce corps si singulièrement élastique, paraît recevoir son ressort du feu par les mêmes raisons. 

L’air de notre atmosphère est un assemblage de vapeurs de toute espèce, qui lui laissent très peu de matière propre. 

Ôtez de cet air l’eau dans laquelle il nage, et dont la pesanteur spécifique est au moins 850 fois plus grande que celle de cet air; ôtez-en toutes les exhalaisons de la terre, que restera-t-il à l’air pur pour sa pesanteur(11)? Il est impossible d’assigner ce peu que l’air pur pèse par lui-même; il reçoit donc certainement d’une autre matière cette grande pesanteur qui soutient 33 pieds d’eau, ou 29 pouces de mercure: cette force, qui surprit tant le siècle passé, ne lui appartient pas en propre(12).

Si cette pesanteur n’est pas à lui, pourquoi son ressort ne lui viendra-t-il pas aussi d’ailleurs? 

Il est constant que la chaleur augmente beaucoup le ressort d’un air enfermé; on connaît les découvertes fines d’Amontons sur l’augmentation de puissance qu’un air comprimé acquiert par la chaleur de ]’eau bouillante(13).

La chaleur étend l’air et augmente sensiblement son élasticité dans l’instant que cet air s’étend: ainsi l’air se dilatant par le feu casse les vaisseaux qui le renferment; ainsi, échauffé dans une vessie, il la fait crever; ainsi il fait monter le mercure et les liqueurs dans les tubes d’autant plus qu’il s’échauffe, etc. 

Tant qu’il y aura du feu dans cet air comprimé, les corpuscules de l’air, écartés en tous sens, pressent en tous sens tout ce qu’ils rencontrent. Voilà l’augmentation de son ressort. 

L’air libre, étant échauffé, se distend, s’écarte de tous côtés; et alors ce ressort, qui agissait par la dilatation, s’épuise en proportion de ce que l’air s’est dilaté; ce plein air, libre, échauffé, n’est plus si élastique, parce qu’alors il y a moins d’air dans le même espace. 

De même, quand le métal pénétré de feu s’étend de tous côtés, alors il y a moins de métal dans le même espace; et quand il est fondu, il s’est étendu autant qu’il est possible: alors son ressort est perdu autant qu’il est possible. 

Ce métal refroidi redevient élastique: aussi l’air libre refroidi, revenu dans son premier état, reprend son élasticité première; mais si l’air est plus refroidi encore, si le froid le condense trop, alors son ressort s’affaiblit: n’est-ce pas que l’air n’a plus alors la quantité de feu nécessaire pour faire jouer toutes ses parties, et pour le dégager de l’atmosphère engourdie qui le renferme? 

Si l’air était absolument privé de feu, il serait sans mouvement et sans action. 

Tous les liquides, quoique d’une autre nature que l’air, ne doivent-ils pas aussi au feu leur plus ou moins d’élasticité? Le feu qui subsiste dans l’eau retient les parties de l’eau dans une désunion continuelle. L’eau est alors, par rapport à la quantité de feu qu’elle contient, ce qu’est un métal enflammé par rapport à la quantité de feu qui le pénètre. Ce métal en fusion perd son ressort. L’eau coulante est aussi dans une espèce de fusion, et par conséquent sans élasticité; mais dès qu’elle contient moins de feu, dès qu’elle est glacée, elle fait ressort comme le métal refroidi, parce qu’alors elle peut réagir comme le métal contre l’action d’un moindre feu qu’elle contient: or, que la glace contienne du feu, on ne peut en douter, puisqu’on peut rendre la glace trente à quarante fois plus froide encore qu’au premier degré de congélation; et si on pouvait trouver le dernier terme de la glace, on trouverait celui de l’extrême dureté des corps. 

Ceux qui, pour expliquer l’élasticité, ont employé la matière subtile, de l’existence de laquelle on n’a de preuve que le besoin qu’on croit en avoir; ceux-là, dis-je, ont toujours eu dans leur système quelque contradiction à dévorer. 

S’ils disent, par exemple, qu’une lame d’acier courbée fait ressort, parce que cette matière subtile, qu’on suppose être partout, fait un effort violent pour repasser par les pores de cet acier, que sa courbure vient de rétrécir, ils s’aperçoivent aussitôt que la loi des fluides les contredit, car tout fluide libre presse également partout; et de plus, si la matière subtile est supposée faire tourner notre globe d’occident en orient, comment causera-t-elle un ressort dans un sens contraire? 

S’ils disent que la matière subtile, remplissant tous les pores des corps et tout l’univers, est composée de petits tourbillons logés dans les corps; que les parties de ces tourbillons, tendant toujours à s’échapper par la tangente, sont la cause du ressort, que de difficultés et de contradictions encore! Ces petits tourbillons sont-ils composés d’autres tourbillons? Il le faut bien, puisqu’ils ont des parties. La dernière de ces particules sera-t-elle un tourbillon? en quelle direction se mouvront-ils? est-ce en un seul sens? est-ce en tous sens? Qu’on songe bien qu’ils remplissent l’univers, et qu’on voie ce qui en résulterait. Il faudrait que tout suivît cette direction de leur mouvement. Sont-ils durs? sont-ils mous? S’ils sont durs, comment laisseront-ils venir à nous un rayon de lumière? s’ils sont mous, comment ne se confondront-ils pas tous ensemble? De quelque côté qu’on se tourne, on est environné d’obscurités. 

Je demande simplement si, dans les incertitudes où nous laisse la physique, il ne vaut pas mieux s’en tenir aux substances, dont au moins on connaît l’existence et quelques propriétés, que de rechercher des êtres dont il faut deviner l’existence. Nous sommes tous des étrangers sur la terre que nous habitons; ne devons-nous pas plutôt examiner ce qui nous entoure que de faire la carte des pays inconnus? Nous voyons du feu sortir des corps où il était enveloppé; nous voyons qu’il est dans tous les corps connus, qu’il imprime évidemment des vibrations à leurs parties; que quand ces vibrations sont finies par la dissolution du corps, tout ressort cesse; nous sentons que l’air devient plus élastique quand il s’échauffe, et moins quand il est très froid; pourquoi donc chercher ailleurs que dans cet élément du feu l’élasticité qu’il donne si sensiblement? Par là on ne se chargerait du fardeau d’aucune hypothèse; et certainement on n’avancerait pas moins dans la connaissance de la nature(14).

S’il est vraisemblable que le feu est la cause de l’élasticité, il ne l’est pas moins que l’électricité soit aussi un de ses effets. 

La marche de l’esprit humain doit être, ce me semble, de se contenter d’attribuer les mêmes effets aux mêmes causes, jusqu’à ce que l’expérience découvre une cause nouvelle. Or l’électricité paraît toujours produite par la cause qui produit toujours du feu dans les corps durs, c’est-à-dire qui développe le feu que ces corps durs contiennent; cette cause est le frottement, l’attrition des parties. Il n’y a aucun corps dur frotté qui ne s’échauffe; il n’y a aucun corps électrique qui ne doive être chauffé avant d’exercer cette électricité. 

Quelques corps durs frottés s’enflamment; quelques corps électriques jettent des étincelles brûlantes; tous, après un long et violent frottement, jettent de la lumière. 

Il est vrai que les métaux, quelque attrition qu’ils puissent éprouver, n’attirent point les corps minces à eux, n’exercent point d’électricité; mais on ne dit point que tout ce qui prend feu soit électrique: on remarque seulement que tout ce qui devient électrique jette du feu plus ou moins; donc le feu paraît avoir très grande part à cette électricité. Au moins il est indubitable qu’il n’y a point d’électricité sans mouvement, et qu’il n’y a point dans la nature de mouvement sans le feu(15).

Le feu, comme tout autre fluide, se meut également en tous sens; ou plutôt, ne pouvant se mouvoir qu’avec cette égalité, parce que l’action et la réaction de ses parties élémentaires sont égales, il semble être l’unique cause pour laquelle les autres fluides se meuvent ainsi. 

Il doit donc échauffer également dans toutes ses parties un corps homogène qu’il pénètre; sa flamme doit être ronde, et l’est toujours quand l’air ne presse pas sur le mixte qui brûle. Qu’une boule de fer soit bien enflammée dans un fourneau où l’air, très raréfié, a épuisé son ressort, cette boule de fer jette des flammes également en haut et en bas; la flamme de l’esprit-de-vin s’arrondit quand on la plonge dans une autre flamme. 

De cette propriété inhérente dans le feu de se répandre également s’il ne trouve point d’obstacle, il suit que tout corps enflammé doit envoyer les traits de feu également de tous les côtés, et qu’ainsi tout point lumineux est un centre dont les rayons partent et aboutissent à la surface d’une sphère. 

C’est par cette propriété que le feu échauffe et éclaire en raison inverse ou réciproque du carré des distances. 

Le feu a donc la propriété d’envoyer au corps une quantité de sa substance dans cette proportion. 

Il a encore la propriété d’être attiré sensiblement par les corps. 

1° Cette attraction est démontrée par cette expérience connue d’une lame de couteau ou de verre dont la pointe est rasée par les rayons du soleil dans une chambre obscure. 

On sait que les rayons s’infléchissent, se portent vers cette lame en proportion des distances; c’est-à-dire que le rayon qui passe le plus près de cette pointe est celui qui s’infléchit le plus vers le couteau. Toutes les autres expériences de l’inflexion de la lumière près des corps se rapportent à celle-ci. On les connaît; on n’en grossira pas ce mémoire. 

2° La réfraction est encore une preuve évidente de cette attraction; on sait assez que quand le verre ou l’eau; etc., reçoit un rayon oblique, ce rayon commence à se briser en approchant de ce milieu, et qu’il se brise toujours tant qu’il est entre les lignes AB, CD, qui sont les termes de cette attraction; après quoi il continue à aller en ligne droite: cette inflexion et ce brisement, avant d’entrer dans ce corps, et en y entrant, est toujours d’autant plus grand que la matière qui reçoit ce rayon a plus de densité, à moins que cette matière ne soit un corps oléagineux, sulfureux, inflammable: car alors ce corps oléagineux, sulfureux, rempli de feu, agit davantage sur ce rayon que ne fera un corps de même densité, mais qui contiendra moins de parties inflammables. 

3° Tout rayon tombant obliquement d’un milieu moins épais dans un milieu plus épais va plus rapidement dans le corps qui l’attire davantage, et cela en raison inverse de la grandeur des sinus; et non seulement il accélère son mouvement dans ce corps en tombant en ligne oblique, mais aussi en tombant en ligne perpendiculaire(16). Il est donc aussi indubitable qu’il y a une attraction entre les particules du feu et les autres corps qu’il est difficile d’assigner la cause de cette attraction. 

Ayant reconnu cette propriété singulière du feu d’être attiré par les corps, de se plier vers eux, d’accélérer son mouvement vers eux, et dans eux, sitôt qu’ils sont dans la sphère de l’attraction, on ne doit plus être si étonné qu’il rejaillisse des corps solides avant de les avoir touchés: car, si les corps ont le pouvoir de l’attirer à quelque distance, pourquoi n’auront-ils pas aussi celui de le repousser à cette même distance? 

Or, que des parties de feu soient repoussées de dessus la surface des corps sans la toucher, c’est un phénomène dont il n’est plus permis de douter. 

On sait que la lumière, tombant sur un prisme et faisant avec sa perpendiculaire un angle de près de 40 degrés, passe au travers de ce prisme et va dans l’air; mais qu’à un angle de 41 elle ne passe plus, elle est réfléchie tout entière; mais alors si l’on met de l’eau sous ce prisme, la même lumière, qui ne passait point dans l’air à 41 degrés, passe à cette même obliquité dans l’eau; elle trouve pourtant dans l’eau plus de parties solides que dans l’air; elle ne rejaillit point de dessus cette eau, et elle rejaillit de dessus cet air: donc elle n’est pas réfléchie en ce cas par les parties solides. 

Ajoutez à cette expérience celle des corps réduits en lames minces, qui réfléchissent certains rayons de lumière, et qui laissent passer ces mêmes rayons quand leurs lames sont épaisses. Ajoutez les inégalités extrêmes des miroirs les plus polis, qui cependant réfléchissent la lumière également et avec régularité, et qui par conséquent ne peuvent renvoyer avec régularité ce qu’ils reçoivent si irrégulièrement; on conviendra que la lumière, qui n’est autre chose que du feu, rejaillit sans toucher aux corps dont elle semble rejaillir. 

De cette attraction et de cette répulsion de la matière du feu à quelque distance des corps solides n’est-il pas prouvé qu’il y a une action et une réaction entre tous les corps et le feu, telle qu’il y en a une entre les corps qui s’attirent et qui se repoussent? La différence est (comme dit à peu près le grand Newton dans son Optique) qu’il ne faut que des yeux pour voir l’attraction et la répulsion de l’électricité, et qu’il faut les yeux de l’esprit pour voir l’attraction et la répulsion du feu et des corps. 

Il reste à examiner la figure du feu et sa couleur. 

La figure de ses parties constituantes doit être ronde; c’est la seule qui s’accorde avec un mouvement égal en tout sens, et la seule qui puisse produire des angles d’incidence égaux aux angles de réflexion. Il est bien vrai que ces angles d’incidence et de réflexion ne sont pas produits sur la surface des corps solides; mais ils sont produits près de ces surfaces par quelque cause que ce puisse être. 

Or cette cause inconnue, et qui peut-être est de la matière électrique, ne peut renvoyer ainsi les rayons s’ils ne sont pas propres à former toujours ces angles, et il n’y a que la figure ronde qui puisse les former(17).

Pour la couleur qui résulte du feu, j’entends du feu pur et sans mélange, cette couleur dépend des rayons différents qui composent le feu: l’assemblage des sept rayons primordiaux réfléchis donne du blanc; cependant la couleur de la lumière du soleil tire sur le jaune, et de là on pourrait croire que le soleil est un corps solide dans lequel les rayons jaunes dominent. Il n’est nullement impossible que le feu dans d’autres soleils ait d’autres couleurs, et la quantité des rayons rouges ou jaunes dominant dans ce feu élémentaire pourrait très vraisemblablement opérer de nouvelles propriétés dans la matière. 

Voilà donc à peu près un assemblage des propriétés principales qui peuvent servir à donner une faible idée de la nature du feu. 

C’est un élément qui a tous les attributs généraux de la matière, et qui a par-dessus encore le pouvoir d’agir sur toute matière, d’être toujours en mouvement, de se répandre en tout sens, d’être élastique, de contribuer à l’élasticité des corps, à leur électricité; d’être attiré et d’être repoussé par les corps; enfin c’est le seul qui puisse nous éclairer et nous échauffer. Et cette propriété de nous donner le sentiment de lumière et de chaleur n’est autre chose qu’une suite de la proportion établie entre ses mouvements et nos organes; et il est très vraisemblable que cette proportion est nécessaire pour nous causer ces sentiments: car l’Auteur de la nature ne fait rien en vain, et ces rapports admirables de la matière du feu avec nos organes seraient un ouvrage vain si, dans la constitution présente des choses, nous pouvions voir sans yeux et sans lumière, et être échauffés sans feu. 

On tâchera, dans cette seconde partie, d’expliquer ses doutes en autant d’articles: 
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Les hommes ne peuvent réellement produire du feu, parce qu’ils ne peuvent rien produire du tout; ils peuvent mêler les espèces des choses, mais non changer une espèce en une autre. On décèle, on manifeste le feu que la nature a mis dans les corps, on lui donne de nouveaux mouvements, mais on ne peut produire réellement une étincelle. 

Nous ne pouvons développer ce feu élémentaire que par l’un des cinq moyens suivants: 

1° En rendant les rayons du soleil convergents, et les assemblant en assez grand nombre; 

2° En frottant violemment des corps durs; 

3° En exposant tous les corps possibles au feu tiré de ces corps durs, comme aux charbons ardents, à la flamme, aux étincelles de l’acier, etc.; 

4° En mêlant des matières fluides, comme des espèces d’huiles qui fermentent ensemble avec explosion, et qui s’enflamment; 

5° En composant des phosphores avec des matières sulfureuses et salines qui s’enflamment à l’air, comme avec du sang, des excréments, de l’alun, de l’urine, etc., ou bien en faisant de la poudre fulminante, et autres opérations semblables. 

Dans toutes ces opérations il est aisé de voir qu’on ne fait autre chose que d’ajouter un feu nouveau aux corps qui n’en ont point assez, ou de mettre en mouvement une quantité de feu suffisante qui était dans ces corps sans mouvement sensible. 

Le feu étant une substance élémentaire répandue dans tous les corps, et jusque dans la glace la plus dure, ne peut agir sur ces corps qu’en agitant leurs parties. Si cette agitation est modérée, comme celle qu’un air tempéré communique aux végétaux, leurs pores ouverts reçoivent alors l’eau, l’air, et la terre, qui les entourent, et les quatre éléments, unis ensemble, étendent le germe de la plante qu’ils nourrissent. Si l’agitation est trop forte, les parties du végétal, désunies, sont dispersées, et tout peut en être aisément détruit, jusqu’au germe. 

Ce mouvement, qui fait la vie et la destruction de tout, ne peut, ce me semble, être imprimé aux corps par le feu qu’en vertu de ces deux raisons-ci: ou parce qu’ils reçoivent une plus grande quantité de feu qu’ils n’en avaient, ou parce que la même quantité est mise dans un mouvement plus violent; et comme une quantité de feu quelconque appliquée aux corps n’agit que par le mouvement, il est clair que c’est le mouvement seul qui échauffe, consume, et détruit les corps. 

Il n’y a aucun corps sur la terre qui ait dans sa masse assez de feu pour faire de soi-même un effet sensible sans fermenter avec d’autres corps: voilà pourquoi du marbre et de la laine, du fer et des plumes, du plomb et du coton, de l’huile et de l’eau, du soufre et du sable, de la poudre à canon, appliqués au thermomètre, ensemble ou séparément, ne le font ni hausser, ni baisser, lorsque ces divers corps ont été exposés longtemps à une égale température d’air, ainsi que le thermomètre. 

De grands philosophes infèrent de cette expérience qu’il y a également du feu dans tous les corps; mais on ose être d’une opinion différente 

1° Parce que, si cette égale distribution du feu qu’ils supposent était réelle, la glace factice en aurait autant que l’alcool le plus pur; 

2° Parce que les corps s’enflamment beaucoup plus aisément les uns que les autres; et comme il est certain que nous mettons plus de feu dans des matières que nous préparons, dans de la chaux, par exemple, que dans les mélanges d’autres pierres; aussi paraît-il vraisemblable que la nature agit en cela comme nous, et distribue plus de feu dans du soufre que dans de l’eau(18).

Il paraît donc très probable, par toutes les expériences et par le raisonnement, que de deux corps celui qui s’enflammera le plus vite à feu égal contenait dans sa masse plus de substance de feu que l’autre, et qu’ainsi un pied cubique de soufre contient certainement plus de feu qu’un pied cubique de marbre. 

Pourquoi donc tous les corps inégalement remplis de feu élémentaire ont-ils cependant un égal degré de chaleur, selon cette expérience faite au thermomètre? 

N’est-ce pas pour ces raisons-ci? Le feu n’agit dans les corps que par un mouvement proportionnel à sa quantité; chaque corps résiste à l’action de ce feu qu’il contient; et quand cette résistance est en équilibre avec l’action du feu, c’est précisément comme si le feu n’agissait pas. Or, dans tous les corps en repos, la résistance de leurs parties et l’action du feu contenu sont en équilibre (car sans cela il n’y aurait point de repos): donc tous les corps en repos doivent avoir un égal degré de chaleur. 

Il faut remarquer qu’il n’y a point de repos parfait; mais le mouvement interne des corps est si insensible qu’il ne peut faire un effet sensible sur la petite quantité de liqueur contenue dans un thermomètre. On sent assez pourquoi au thermomètre cette chaleur est égale, et ne l’est pas au tact de nos mains. 

Pour qu’un corps s’échauffe et ensuite s’enflamme, etc., il s’agit donc de le pénétrer d’un nouveau feu, et de mettre dans un grand mouvement celui qu’il a. 

Des charbons ardents, ou les rayons du soleil réunis, appliqués par exemple à du fer, produisent le premier effet; l’attrition seule produit le second. 

Les rayons du soleil, ou le feu ordinaire, ajoutent une nouvelle substance de matière ignée à ce fer; l’attrition causée par un caillou n’y ajoute que du mouvement sans nouvelle matière. Ce mouvement seul fait un si grand effet par les vibrations qu’il excite dans ce fer qu’une partie de lui-même en tombe incontinent brûlante, lumineuse, et vitrifiée. 

L’action presque instantanée des rayons du soleil par le plus grand miroir ardent produit un effet entièrement semblable. 

Il faut voir à présent si une nouvelle quantité de traits de feu qui pénètrent dans un mixte agit par le nombre de ses traits et par le mouvement avec lequel chaque trait pénètre ce mixte; ou bien si cette force augmente encore par l’action de ces traits les uns sur les autres. 

Par exemple mille rayons arrivent d’un verre ardent à un morceau de bois; dans le foyer de ce verre ardent, je demande si ces mille rayons agissent seulement par leur masse multipliée par leur vitesse (on n’entre point ici dans la question si la force est mesurée par la masse multipliée par le carré de la vitesse), ou si à cette action il faut encore ajouter une force résultante de l’action mutuelle de ces rayons les uns sur les autres. 

Il paraît probable que la masse seule des rayons, multipliée par leur vitesse, sans autre augmentation, fait tout l’effet du verre ardent: car s’il y avait une autre action quelconque, cette action ne pourrait être que latérale, c’est-à-dire que les rayons augmenteraient mutuellement leur puissance en se touchant par les côtés; mais cette prétendue action ne ferait que détourner les rayons qui vont tous en ligne droite, et par conséquent affaiblirait leur pouvoir au lieu de le fortifier. Plusieurs coins enfoncés à la fois dans un morceau de bois, plusieurs flèches lancées à la fois dans un rond se nuiront si elles se touchent; et comment agiront-elles sensiblement les unes sur les autres, si elles ne se touchent pas? 

J’ajouterai encore que si les rayons du feu augmentaient leur force par cette action mutuelle (ce qui n’est pas assurément conforme aux lois mécaniques), les rayons de la lune, reçus sur un miroir ardent, sembleraient devoir au moins faire sentir quelque chaleur à leur foyer, mais c’est ce qui n’arrive jamais: donc on paraît très bien fondé à penser que les rayons n’agissent point réciproquement l’un sur l’autre en partant d’un même lieu, et allant frapper le même corps. Il s’en faut beaucoup que le nombre des traits de flamme qui pénètrent un corps reçoive une nouvelle action par leur agitation mutuelle. 

Qu’on mette sous un métal quelconque une mèche allumée trempée d’esprit-de-vin, et qu’on observe, à l’aide de l’ingénieuse invention du pyromètre, le degré d’expansion, de raréfaction, que ce métal aura acquis dans un temps donné: si le feu augmentait son action par le choc mutuel de ses parties, deux mèches pareilles devraient raréfier ce métal beaucoup plus du double; mais il est prouvé, par les expériences les plus exactes, que deux mèches pareilles ne font pas seulement un effet double de celui d’une simple mèche. 

Une simple mèche allumée, mise sous le milieu d’une lame de fer longue de 5 pouces 8/10 et épaisse de 3/10 allonge cette lame comme 80; deux mèches mises au milieu, l’une auprès de l’autre, ne l’allongent que comme 117; et les deux mêmes flammes, mises à 2 pouces 1/2 l’une de l’autre, ne l’allongent que comme 109. 

On ne prétend pas répéter ici le détail de toutes ces expériences vérifiées; on essayera seulement d’en tirer quelques conclusions. 

Si le feu agissait dans ce cas par la force d’une action mutuelle de ses parties les unes contre les autres, la flamme de ces deux mèches devrait se joindre pour produire ces effets réunis; et ces deux flammes devraient échauffer, raréfier cette lame beaucoup au delà de 160; mais ces deux flammes voisines, au lieu de se réunir, s’écartent; chacune se dissipe de côté et d’autre. 

On peut donc, encore une fois, conclure que les rayons du feu n’agissent point l’un sur l’autre pour augmenter leur puissance, soit qu’ils viennent du soleil en parallélisme, soit qu’ils soient réunis au foyer d’un verre ardent, soit qu’ils s’échappent en cercle d’un charbon allumé, etc. 

Voici donc ce qui arrive dans un corps auquel on applique un feu étranger: plus ce corps résiste, plus la quantité de ce feu, multipliée par sa vitesse, agit sur lui; et tant que l’action de ce feu et la réaction de ce corps subsistent, la chaleur augmente, jusqu’à ce qu’enfin de nouveau feu entrant toujours, les parties solides de ce corps, qui résistaient, par exemple, à 1,000 parties de feu, ne pouvant résister à 10,000, à 100,000, se désunissent et s’évaporent. Un madrier de bois de 100 pouces carrés pourra très aisément être percé dans 100 demi-pouces d’étendue sans perdre sa figure; mais s’il est percé dans 144,000, il est réduit en poussière. 

Voici maintenant ce qui arrive à un corps dont ou met en mouvement le feu propre qu’il contenait. Qu’un morceau de fer, par exemple, soit conçu partagé en mille lamines élastiques, que chaque lamine contienne dix parties de feu, que ce corps reçoive un choc violent qui ébranle ces mille lamines, et que ce choc réitéré augmente cent fois le ressort de chaque partie de feu: ces atomes de feu, qui ne pouvaient agir auparavant vu le poids dont ils étaient accablés, prennent une force égale à celle des mille lamines; que ce ressort soit augmenté encore, on voit aisément comment enfin cette centième partie de feu, contenue dans cette masse, l’enflammera toute, et la dissipera à la fin, sans qu’il y soit intervenu une seule particule de feu étranger. 

Les corps sont donc échauffés, enflammés, consumés, ou par le feu qui est en eux, et dont on a augmenté le mouvement, ou par la quantité d’un feu étranger qu’on leur a appliqué, et qui par son mouvement vient agir sur ces corps; et, dans les deux cas, le feu agit toujours par les lois du mouvement(19).

On a essayé, dans ce troisième article, de rassembler quelques lois générales sur les proportions dans lesquelles le feu agit. 

Le feu étant un corps, et agissant sur les autres corps par sa masse et par son mouvement, selon les lois du choc, « il communique son mouvement aux corps homogènes, suivant une loi qui dépend de leur grosseur ». Soit une lamine de plomb échauffée, dilatée comme 154, par un feu donné; une autre lamine de même longueur, deux fois aussi large, deux fois aussi haute, et pesant ainsi le quadruple de la première, acquiert 109 degrés de chaleur en temps égal, à feu égal, selon les expériences faites au pyromètre. 

Le carré des degrés de chaleur est à peu de chose près comme la racine des pesanteurs de ces lamines. La racine de la pesanteur de la dernière lamine est à celle de la première comme 2 est à 1; et les carrés de leurs degrés de chaleur sont aussi comme 2 à 1, ou peu s’en faut(20).

Le feu agit en raison inverse du carré de sa distance: cela est assez prouvé, puisque le feu se répand également en tout sens: c’est aussi en vertu de cette loi que de deux corps d’égale longueur et épaisseur, le plus large présentant une plus grande quantité de matière plus voisine de la flamme que le moins large, le corps le plus large sera toujours le plus tôt échauffé, en raison directe de cet excès de quantité de matière, et en raison du carré de la proximité du feu(21).

Le feu augmente le volume de tous les corps avant d’enlever leurs parties. 

Si le bois, les cordes, etc., ne paraissent pas augmenter de volume, c’est qu’on n’a pas le temps de les mesurer avant que leurs parties aient été dissipées. 

Il est démontré par cette loi que le feu, puisqu’il est pesant, doit augmenter le poids des corps avant qu’il en ait fait évaporer quelque chose(22).

Les corps retiennent leur chaleur d’autant plus longtemps qu’il a fallu plus de temps pour les échauffer. 

Ainsi le fer ayant acquis 70 degrés de chaleur et d’expansion en 6 minutes 47 secondes, et un pareil volume de plomb, à feu égal, ayant acquis 70 pareils degrés en une seule minute, ce plomb, raréfié à ce même degré 5 minutes 47 secondes plus tôt que le fer, se refroidira, se contractera aussi environ 5 minutes 47 secondes plus tôt que le fer. 

Cette règle souffre pourtant quelques exceptions: la craie, par exemple, et quelques pierres, se refroidissent fort vite après s’être très lentement échauffées; la raison est vraisemblablement que le feu a changé leurs parties, et ouvert leurs pores; et, comme nous le dirons après avoir exposé toutes ces lois, le tissu des substances et l’arrangement des pores doit apporter quelque changement aux règles les plus générales(23).

Tous les corps sont échauffés et raréfiés par un feu égal, plus lentement d’abord, ensuite plus rapidement, puis avec plus grande célérité; et de ce point de plus grande célérité ils se raréfient tous d’autant plus lentement qu’ils approchent plus du dernier terme de leur expansion. 

Par exemple, dans les expériences faites à l’aide du pyromètre: 
.

Cette cinquième loi dépend évidemment de la force de cohésion des parties constituantes des corps. 

Cette cohérence est d’autant plus grande que le corps est plus froid, et le dernier degré de froid (s’il était possible de le trouver) serait le plus grand degré de cohérence possible. 

Or, dans l’air froid, le corps, étant plus refroidi à sa surface que dans sa substance, oppose à l’action du feu une écorce plus serrée: c’est pourquoi un feu égal emploie neuf secondes à échauffer le fer d’un seul degré. 

Mais les pores de cette première écorce étant ouverts, ceux de la seconde écorce sont aussi un peu ouverts, parce qu’ils ont reçu déjà des particules de feu: le feu égal opère donc en 18 secondes une expansion de trois degrés, qu’il n’eût produite qu’en 27 secondes s’il avait eu pareille résistance à vaincre; ensuite quand le feu a, par son mouvement séparé, divisé toutes les parties de cette masse, il en a élargi tous les pores; la réaction de toutes les parties solides plus écartées en est moins forte; alors pareille quantité de feu n’étant plus suffisante pour distendre ces pores devenus plus grands, il faut qu’il. arrive dans ces pores une portion de feu plus considérable: or, la matière qui produit ce feu étant toujours supposée la même, une plus grande quantité de matière ignée ne peut être fournie en temps égaux; donc le même feu doit toujours agir plus lentement jusqu’au terme où la cohérence du corps équivaudra précisément à l’action du feu; et, passé ce temps, le corps se fond, se calcine, ou s’exhale en vapeurs, selon sa nature. 

La raison dans laquelle le feu agit sur les corps est toujours moindre que la raison dans laquelle on augmente le feu. 

Par exemple un feu simple agit en proportion plus qu’un feu double, et un feu double plus à proportion qu’un triple. 
 

La cause de ces différences est que la substance du feu, entrant dans l’intérieur d’un corps quelconque, le dilate en poussant en tout sens ses parties. 

Or, cette pulsion dans tout l’intérieur d’un corps est égale à une force quelconque appliquée extérieurement, laquelle tirerait ce corps et l’allongerait autant que le feu le dilate. 

Mais il est démontré que les lames, les fibres égales d’un corps homogène, pareilles en longueur et épaisseur, étant chargées chacune d’un poids différent au même bout, ne peuvent être tendues en raison des poids; mais l’extension produite par le plus grand poids est à l’extension que donne le plus petit toujours en moindre raison que les poids ne sont entre eux. 

Une corde de trois pieds de long, chargée de deux livres, s’étend comme 9; et, chargée de quatre livres, elle ne s’étend pas comme 18, mais comme 17 seulement. 

Or, ce qu’est cette corde par rapport aux poids qui la tendent, tous les corps homogènes le sont à l’égard du feu qui les dilate: donc il faut plus du double de feu pour faire un effet double, et plus du triple pour faire un effet triple. 

Toutes choses d’ailleurs égales, tout corps exposé au feu sera plus promptement échauffé par ce feu étranger, en raison de la portion de feu qu’il contient dans sa propre substance; ainsi, toutes choses égales, le corps qui contiendra le plus de soufre(24) sera le plus tôt dilaté, brûlé, et consumé. 

Voilà pourquoi de tous les fluides connus l’alcool est celui qui se consume le plus vite(25).

Tous corps homogènes de dimensions égales, à feu égal, mais chacun peint ou teint d’une couleur différente, s’échauffent suivant les proportions des sept couleurs primitives. Le noir s’échauffe le plus vite, puis le violet, le pourpre, le vert, le jaune, l’orangé, le rouge, et enfin le blanc(26).

Par la même raison, le corps blanc garde plus longtemps sa chaleur, et le corps noir est celui qui la perd le plus tôt. 

On pourrait mettre pour neuvième loi qu’il doit y avoir des variations dans la plupart des lois précédentes. 

Ces variations viennent de ce que les pores et la tissure d’un corps, quelque homogène qu’il soit, ne sont jamais également distribués et disposés. Concevez un corps divisé en cent lamines, et ayant mille pores, les cent lamines ne sont pas toutes de la même épaisseur, et les pores de ces lamines ne se croisent pas de la même façon; c’est cet arrangement inégal des pores et cette épaisseur différente des feuilles qui sont cause que certains rayons sont réfléchis, et certains autres transmis; qu’une feuille d’or transmet des rayons bleus tirant sur le vert, et réfléchit les autres couleurs; que la quatrième partie d’un millionième de pouce donne du blanc entre deux verres, l’un plat et l’autre convexe, se touchant en un point, etc. 

Or, cette variation de tissure, qui détermine les différentes actions du feu en tant qu’il éclaire, ne doit-elle pas aussi déterminer les différentes actions du feu en tant qu’il échauffe et qu’il brûle? 

C’est donc de la combinaison de toutes ces lois dont on vient de parler que naît la proportion dans laquelle le feu pénètre les corps: il n’agit point en raison réciproque des pesanteurs ni des cohérences, ni en raison composée de ces deux: car, par exemple, la cohésion dans le fer est environ 15 fois plus grande que dans le plomb (comme il est prouvé par les poids égaux suspendus à des barres de plomb et de fer de pareil volume), la pesanteur spécifique du plomb est à celle du fer comme il est à 7; cependant le plomb acquiert en temps égal, à feu égal, à peu près le double de chaleur du fer, ce qui n’a aucun rapport ni à leurs pesanteurs ni à leurs cohérences. 

La raison dans laquelle le feu agit est non seulement composée de ces deux raisons de pesanteur et de cohésion, mais de tous les rapports ci-dessus mentionnés(27).

Il n’est guère possible que nos lumières et nos organes, aussi bornés qu’ils le sont, puissent jamais parvenir à nous faire connaître cette proportion, qui résulte de tant de rapports imperceptibles; nous en saurons toujours assez pour notre usage, et trop peu pour notre curiosité. 

L’expérience seule peut nous apprendre en quel rapport le feu détruit les divers corps fluides, minéraux, végétaux, animaux. 

L’on ne peut fixer rien d’exact sur cela que pour le climat que nous habitons, et pour une température déterminée de ce climat car les rayons du soleil en moindre ou plus grand nombre, ou dardés plus ou moins obliquement, les vents, les exhalaisons, altèrent la tissure de tous les corps. 

Surtout le ressort et la pesanteur de l’air, par leurs variétés, augmentent et diminuent l’action du feu. Plus l’air est pesant, plus les corps acquièrent de chaleur à feu égal; trois onces de plus de pesanteur dans la colonne de l’atmosphère rendent l’eau bouillante plus chaude d’un neuvième(28).

On sait déjà, par le pyromètre qu’un philosophe excellent vient d’inventer, les dilatations comparatives des métaux à feu égal, en temps égal, le baromètre étant à telle hauteur(29).

On sait par le thermomètre de Fahrenheit, le philosophe des artisans, les degrés comparatifs de la chaleur de plusieurs liqueurs, et les termes de leur chaleur. 

Or, dans une température d’air déterminé, tout a son degré de chaleur déterminé. Les liqueurs bouillantes, les métaux en fusion, les minéraux calcinés, les végétaux ardents, comme les bois, etc., acquièrent un degré de chaleur passé lequel on ne peut les échauffer. 

Ce dernier degré absolu et les degrés comparatifs de chaleur des fluides, des minéraux, des végétaux, peuvent, je crois, être connus à l’aide du seul thermomètre construit sur les principes de M. de Réaumur. 

Il n’y a qu’une seule précaution à prendre, c’est que l’esprit-de-vin ne bouille pas dans le thermomètre. Pour cet effet, je ne plonge qu’à moitié la boule du thermomètre dans les liqueurs bouillantes. 

Je mets le même thermomètre à une telle distance de chaque métal en fusion que le métal le plus ardent fait monter l’esprit-de-vin plus haut sans le faire bouillir. Je fais une table en trois colonnes: la première colonne marque le temps où la liqueur bout en un vase égal, à feu égal; la seconde marque le degré où est monté le thermomètre, dont la boule est à moitié plongée dans la liqueur bouillante; la troisième colonne marque le temps dans lequel le thermomètre est monté depuis la marque 0, ayant soin d’avoir toujours de la glace auprès de moi. 

Une autre table sert pour les métaux en fusion. 

La première colonne marque le temps qu’il a fallu pour fondre les divers métaux à feu égal, en vase égal; 

La seconde, les degrés où s’est élevé le thermomètre, depuis la marque 0, à égale distance des métaux fondus. 

Je fais la même opération pour les calcinations. 

A l’égard des plantes, je fais couper en un même jour des branches de tous les arbres d’une pépinière; j’en fais tourner au tour des morceaux d’égale dimension, et, les rangeant tous sur une plaque de fer poli, également épaisse, rougie au feu également, j’observe avec une pendule à secondes les temps où chaque morceau est réduit en cendre, et il y a entre ces temps des différences très considérables(30).

J’en fais autant avec les légumes. 

Mais, s’il est utile de savoir quel degré de feu est nécessaire pour détruire, il ne l’est pas moins de savoir quel degré il faut pour animer, et quel feu et quel froid peuvent soutenir les animaux et les plantes: par exemple, quel degré de feu peut faire mûrir le blé, et en combien de temps quel degré de feu le fait périr. 

C’est de quoi je prépare encore une table, et je joindrai toutes ces tables à ce petit Essai, si messieurs de l’Académie le jugent digne de l’impression, et s’ils pensent que l’utilité de ces opérations puisse suppléer aux défauts de l’écrit(31).

Les lois du mouvement doivent toujours nous servir de règle. Un corps en mouvement, qui choque un corps en repos, perd de son mouvement autant qu’il en donne: il en est ainsi du feu qui échauffe un corps quelconque. 

Tout corps échauffé communique sa chaleur également et en tout sens aux corps environnants, c’est-à-dire leur donne le feu qui est dans lui, jusqu’à ce qu’eux et lui soient à un même degré de température. 

Le vulgaire, qui voit monter la flamme, pense que le feu se communique plus tôt en haut qu’en bas, sans songer que la flamme ne monte que parce que l’air, plus pesant qu’elle, presse sur le corps combustible. 

Quelques philosophes, observant que le feu descend presque toujours quand on met des matières enflammées au milieu de pareilles matières sèches, ont décidé que le feu tend à descendre, sans considérer que le feu ne descend en ce cas plus qu’il ne monte, que parce que d’ordinaire la matière enflammée, un morceau de bois par exemple, qu’on mettra au milieu d’un bûcher, touche les bois de dessous en plus de points que les bois de dessus, et que de plus, le bûcher étant déjà allumé par le bas, la partie basse du bûcher est déjà plus échauffée que la partie haute. 

On donne pour constant, dans un nouveau Traité de physique sur la pesanteur universelle (seconde partie, chapitre II), que le feu tend toujours en bas. J’en ai fait l’épreuve en faisant rougir un fer que je posai ensuite entre deux fers entièrement semblables: au bout d’un demi-quart d’heure je retirai ces deux fers semblables, je mis deux thermomètres, construits sur les principes de M. de Réaumur, à quatre pouces de chaque fer, les liqueurs montèrent également en temps égaux; ainsi il est démontré que le feu se communique également en tout sens, quand il ne trouve point d’obstacles. 

Il ne faut pas sans doute inférer de là que deux corps égaux homogènes communiquent également de chaleur à deux corps égaux hétérogènes en temps égal. 

Par exemple deux cubes de fer égaux, échauffés à pareil degré, étant posés l’un sur un cube de marbre, l’autre sur un cube de bois d’égale température, le fer posé sur le marbre perdra plus de chaleur, et communiquera cependant moins de sa chaleur à ce marbre que l’autre fer n’en communiquera à ce bois; et cette différence vient évidemment de l’excès de pesanteur et de cohérence du marbre, et du tissu de ses parties qui composent un tout, lequel résiste plus au choc des parties de feu qu’un morceau de bois de pareil volume(32).

Mais comme on l’a déjà dit (article ii, II^e partie), ces quatre corps, au bout d’un temps considérable, sont dans le même air d’une température égale, quelque changement que le feu ait apporté en eux. 

Cette température égale de tous les corps, après un certain temps dans un même air, ne prouve pas qu’il y ait alors également de feu dans tous les corps: elle prouve seulement que l’action du feu qui est en eux est égale. Voici, ce semble, comme on peut concevoir cet effet. 

Je considère toujours le feu comme un corps qui agit par les lois du choc: quand l’action du feu est supérieure à la résistance des parties d’un corps, ce corps acquiert des degrés de chaleur; quand la résistance d’un corps, au contraire, est supérieure, il acquiert des degrés de froid. 

Quand l’action et la réaction sont égales, c’est comme s’il n’y avait aucune action. Il y a plus de feu dans un pied cubique d’esprit-de-vin que dans un pied cubique d’eau; mais le feu est en équilibre avec l’eau et avec l’esprit-de-vin, il n’agit ni dans l’un ni dans l’autre; par conséquent il n’y a point de raison pour laquelle l’un soit alors plus chaud que l’autre. 

Que deux ressorts dont l’un peut agir comme 10 et l’autre comme 1 soient retenus, leur action, ou plutôt leur inaction, sera égale jusqu’à ce que leur force se déploie. 

Le feu est ce ressort, la force qui le déploie est le mouvement ou la masse qu’on peut lui ajouter; la puissance qui le retient est la matière qui le comprime. 

Il paraît donc que les corps ne deviennent d’une égale température que parce que le feu qu’ils contiennent n’agit point sensiblement dans eux. 

Il serait, ce semble, très utile de savoir en quelle proportion le feu se communique d’un corps aux autres, comme des liqueurs aux liqueurs, des minéraux aux minéraux, des végétaux aux végétaux. 

Par exemple l’eau bouillante fait monter à 92 degrés un bon thermomètre de M. de Réaumur, dont la boule est à moitié plongée dans cette eau(33).

L’huile bouillante, qui seule doit faire monter le même thermomètre à près de trois fois cette hauteur, mêlée avec pareille quantité d’eau fraîche, ne le fait monter qu’à 43 degrés. 

Même quantité d’huile bouillante, mêlée avec même quantité d’huile froide, le fait monter à 79 degrés, la boule toujours à moitié plongée. 

Même quantité d’huile bouillante, mêlée avec même quantité de vinaigre, le fait monter à 51 degrés: c’est 6 degrés de chaleur plus que le mélange d’huile et d’eau n’en donne, et cependant le vinaigre seul bouillant n’est pas plus chaud que l’eau bouillante(34).

J’ai préparé des expériences sur la quantité de chaleur que les liqueurs communiquent aux liqueurs, les solides aux solides, et j’en donnerai la table si messieurs de l’Académie jugent que cette petite peine puisse être de quelque utilité. 

Il y aurait plus d’avantage à connaître en quelle proportion le feu se communique dans les incendies; cette proportion dépend principalement du vent qui règne: le feu allumé dans une forêt n’est nullement à craindre, quelque violent qu’il soit, quand l’air est entièrement calme. J’en ai fait l’expérience sur un terrain de 80 pieds de long, et de 20 de large, lequel je fis couvrir de bois taillis debout nouvellement coupés, entremêlés de baliveaux: je fis allumer avec de la paille toute la surface de 20 pieds; l’air était sec et entièrement calme; le feu en une heure ne consuma que 20 pieds sur 80, après quoi il s’éteignit de lui-même; mais le lendemain, par un grand vent qui faisait plus de vingt-cinq pieds par seconde, la même étendue de bois, c’est-à-dire de 80 pieds de long sur 20 de large, fut entièrement consumée en une heure(35).

Ce qu’on nomme le pabulum ignis, l’aliment du feu, est ce qu’il y a de combustible dans les corps. Qu’entend-on par combustible? si on entend la division, la séparation des parties, tout mixte peut-être ainsi divisé tôt ou tard par le feu, et tout mixte est entièrement combustible; les éléments même le sont aussi le feu divise et l’air principe, et l’eau et la terre principes. 

Si on entend par aliment du feu, par ce mot combustible, des parties qui se transforment en feu, il n’y en a aucune de cette espèce, et nul corps ne devient feu. 

Si on entend par combustible ce qui prend la forme du feu, ce qui s’embrase, il est clair que rien ne pouvant prendre cette forme que le feu lui-même, le pabulum ignis, le corps qui s’embrase, n’est autre chose qu’un corps qui contient la matière ignée dans ses pores; et de quelque façon qu’on s’y prenne, il n’y a que le mouvement qui puisse déceler cette matière ignée(36).

Mais quelles parties des corps contiennent le feu? Les moindres opérations chimiques nous apprennent que les sels, les flegmes, la tête morte, ne s’enflamment point; la seule matière inflammable qu’on retire des corps est ce qu’on appelle l’huile ou le soufre. Ainsi les corps ne sont donc l’aliment du feu qu’à proportion qu’ils contiennent de ce soufre, de cette huile. 

Mais qu’est-ce que ce soufre lui-même? C’est un principe en chimie; mais ce principe n’est physiquement qu’un mixte, dans lequel il entre encore de l’eau, de la terre, de l’air, et du feu or ce n’est ni par l’eau, ni par l’air, ni par la terre, qu’il est inflammable; ce n’est donc que par le feu élémentaire qu’il contient; aussi l’infatigable Homberg disait que ce qu’on appelle le soufre principe n’est autre chose que le feu lui-même; tout se réduit toujours ici à ce feu élémentaire, lequel s’échappe des mixtes, et dont la quantité et le mouvement font la force(37).

Or, pour que ce feu élémentaire embrase les mixtes et continue à les embraser, on demande si l’air est nécessaire. 

On sait que nous ne pouvons guère ni produire ni conserver notre feu factice sans air, ni même avec le même air: il nous faut toujours un air renouvelé; de sorte que le feu ainsi que les animaux meurent souvent(38) dans la machine pneumatique en très peu de temps, si le récipient est vide, et si le récipient est plein de même air. 

J’ai eu la curiosité d’entasser quatre livres de charbons noirs dans une boîte de tôle, que je fermai très bien; cette boîte était haute de cinq pouces, large d’un pied, et longue d’environ deux pieds; je la fis rougir de tous côtés au feu le plus violent pendant une heure et demie; au bout de ce temps le tout pesait quatre onces de moins, les charbons étaient très chauds, pas un n’était allumé, et plusieurs s’embrasèrent dès qu’ils reçurent l’action de l’air extérieur. 

Mais il y a souvent en physique expérience contre expérience; du fer enfermé dans cette même boite s’embrase et rougit très bien(39).

Si un métal très chaud se refroidit dans l’air, pareil volume de même métal se refroidit dans le vide en temps égal. 

Suivant l’expérience exacte rapportée dans les Additamenta experimentis Florentinis, le soufre avec le salpêtre sur un fer ardent y jette des flammes; la poudre à canon s’y est enflammée quelquefois aux rayons réunis du soleil, etc. La difficulté est donc de savoir quand l’air est nécessaire au feu, et quand il ne l’est pas. 

Il faut, je crois, partir toujours de ce principe que le feu agit par son mouvement et par sa masse, et qu’il agit autant qu’on lui résiste. 

Sur ce principe, la poudre à canon ne s’enflammera que difficilement dans le vide, ne fera point d’explosion, parce qu’elle manquera d’air qui la repousse(40).

Ainsi je concevrai le feu agissant dans l’air et dans le vide comme un ressort quelconque qui pousse un corps dur, et qui se perd dans un corps mou. 

Que l’on allume un feu de bois d’un pied carré, ce feu agité continuellement contre un poids d’environ 2,000 livres d’air, c’est-à-dire contre un ressort qui a la force de 2,000 livres, ce ressort se déploie à chaque instant, et augmente ainsi le mouvement du feu, et par conséquent sa force; si le ressort de l’air qui presse sur un feu allumé s’épuisait par sa dilatation, le feu contre lequel il n’agirait plus s’éteindrait; si l’on pompe l’air, le feu s’éteint encore plus vite. L’air fait donc uniquement l’office d’un soufflet qui est nécessaire à un feu médiocre(41).

C’est la seule raison pour laquelle, toutes choses égales, la chaleur au haut et au bas d’une montagne est en raison réciproque de la hauteur de la montagne. 

Plus la montagne est haute, plus son sommet est froid, parce que la masse des particules de feu émanées du soleil est pressée par beaucoup moins d’air au haut de cette montagne qu’au pied; ce feu manque d’un soufflet assez fort. 

Mais le feu agit par sa masse aussi bien que par son mouvement, le soufflet ne fait rien à sa masse: si donc cette masse est assez grande pour se passer du mouvement du soufflet, en ce cas il peut très bien subsister sans air. Voilà pourquoi une boîte de fer rouge conserve sa chaleur aussi longtemps dans le vide que dans l’air. 

Aussi, quand le mouvement est assez grand indépendamment de la masse, le soufflet est encore inutile, le feu subsiste, la matière s’enflamme sans air. 

Du soufre entouré de salpêtre s’enflamme dans le vide, parce que la réaction du salpêtre tient lieu de la réaction de l’air. 

Il est à croire que les verres ardents brûleront dans le vide comme dans l’air, pourvu qu’ils puissent transmettre une assez grande quantité de rayons; ils ne feront pas les mêmes explosions dans le récipient que dans l’air libre; mais ils consumeront, ils enflammeront aussi bien tous les corps: car la masse du feu suppléera au mouvement nouveau que l’air réagissant lui donnerait. 

Mais pourquoi, dira-t-on, ces charbons enfermés dans votre boîte de fer ne sont-ils point enflammés par l’action du feu? 

J’ose croire que c’est uniquement par ce même principe, parce que la masse du feu qui les choquait n’était point assez puissante; il fallait que la quantité du feu vainquît la quantité de résistance de l’atmosphère de ces charbons: cette atmosphère est très dense et très sensible. Tous les corps en ont une, mais celle du charbon est beaucoup plus épaisse; elle augmente à mesure qu’ils sont échauffés, elle les défend contre l’action de ce feu, qui n’est que médiocre. Je suis très persuadé que si on avait jeté ma boîte de fer dans un feu plus violent qui eût pu la fondre, ces charbons se seraient embrasés dans leur boîte sans le secours de l’air extérieur. 

Il paraît donc qu’il ne s’agit dans tout ceci que du plus et du moins dans tous les cas possibles; on peut donc admettre cette règle « qu’un petit feu a besoin d’air, et qu’un grand feu n’en a nul besoin(42) » 

Il n’y a pas d’apparence que le feu du soleil subsiste par le secours d’aucune matière environnante semblable à l’air: car cette matière, étant dilatée en tous sens par ce feu prodigieux d’un globe un million de fois plus gros que le nôtre, perdrait bientôt tout son ressort et toute sa force. 

Nous avons déjà été obligés de prévenir cet article en parlant de l’aliment du feu (article précédent): car il était impossible de traiter de ce qui le nourrit, sans supposer ce qui l’éteint. 

On dit d’ordinaire que le feu est éteint, et le vulgaire croit qu’il cesse de subsister quand on cesse de le voir et de le sentir; cependant la même quantité de feu subsiste toujours: ce qui s’est exhalé d’une forêt embrasée s’est répandu dans l’air et dans les corps circonvoisins; il ne se perd pas un atome de feu, il en reste toujours beaucoup dans les corps dont on fait cesser l’embrasement. 

Ce que l’on doit entendre par l’extinction du feu n’est autre chose que la matière embrasée, réduite à ne contenir que la quantité de masse et de mouvement de feu proportionnelle à la quantité de matière qui reste. 

Un métal en fusion, par exemple, ne contient plus, quand il est refroidi, qu’une masse de feu déterminée dont l’action est surmontée par la masse du métal; et il s’est exhalé la masse de feu étrangère, dont l’action avait surmonté la résistance de ce métal. 

Si ce métal ne s’est enflammé que par le mouvement, comme l’essieu d’un carrosse, il n’a point acquis de feu étranger; mais la masse de feu contenue dans sa substance a acquis un mouvement nouveau; et, la vitesse multipliée par cette même masse de feu ayant échauffé le corps, la cessation de ce mouvement étranger le refroidit. Pour éteindre un feu quelconque, il faut donc diminuer sa masse ou son mouvement(43).

L’air incessamment renouvelé servant de soufflet pour entretenir tout feu médiocre, l’absence de cet air suffit pour que le feu s’éteigne. 

L’eau jetée sur le feu l’éteint pour deux raisons: premièrement, parce qu’elle touche la matière embrasée, et se met entre l’air et elle; secondement, parce qu’elle contient bien moins de feu que le corps embrasé qu’elle touche. 

L’huile, au contraire, contenant beaucoup de feu, augmente l’embrasement au lieu de l’éteindre. 

Comme l’extinction du feu dépend toujours de la quantité et de la force de cet élément, et de la force qu’on lui oppose, un charbon ardent, un fer ardent même, s’éteignent dans l’huile la plus bouillante comme dans l’eau froide. 

La raison en est que ces petites masses de feu n’ont pas la force de séparer les flegmes de l’huile, et que cette huile bouillante n’ayant qu’une chaleur déterminée qui la rend froide, par comparaison au fer ardent, elle le refroidit en le touchant, en appliquant à sa surface des parties froides qui diminuent le mouvement du feu qui pénétrait ce fer ardent. 

Le même fer embrasé s’éteindra dans l’alcool le plus pur, quoique cet alcool soit empreint de feu, et cela précisément par la même raison qu’il s’éteint dans l’huile; mais, pour que du fer embrasé s’éteigne dans l’alcool, il faut que ce fer ne jette point de flamme car, s’il en jette, cette flamme touchera l’alcool avant que le fer soit plongé, et alors la liqueur s’enflammera. 

La raison en est que les vapeurs légères de l’alcool sont aisément divisées par les parties fines de la flamme; mais le feu du fer ardent, tout chargé de grosses molécules de fer, entre brusquement dans cet esprit-de-vin dont la partie aqueuse le touche en tous ses points, et refroidit tout ce qu’elle touche. 

Un charbon ardent, et tout feu médiocre, s’éteint plus vite aux rayons du soleil et dans un air chaud que dans un air froid, par la raison ci-dessus alléguée que l’air est un soufflet nécessaire à tout feu médiocre, et que le charbon est plus pressé dans un air froid moins dilaté que dans un air chaud plus dilaté. 

Un flambeau s’éteint dans l’air non renouvelé par la même raison, et parce que la fumée, retombant sur la flamme, s’y applique, et ralentit le mouvement du feu. 

Un flambeau s’éteint dans la machine du vide, parce que l’air n’y a plus aucune force qui puisse faire monter la cire dans la mèche en pressant sur elle(44).

Ce qu’on aurait encore à dire sur cette matière se trouve en partie à l’article précédent, et l’on craint d’abuser de la patience des juges.