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14 septembre 2017 4 14 /09 /septembre /2017 15:35

 

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Dérèglement climatique, fonte des glaces, cyclones, sécheresses…coupable : le dioxyde de carbone.

 

Pourtant sans ce gaz il n’y aurait aucune trace de vie sur Terre.

 

Histoire du carbone et du CO2.

 

Un livre chez Vuibert.

 

feuilleter

 

L’auteur nous fait suivre la longue quête qui, depuis les philosophes de la Grèce antique jusqu’aux chimistes et biologistes du XVIIIe siècle, nous a appris l’importance du carbone et celle du CO2.

 

L’ouvrage décrit ensuite la naissance d’une chimie des essences végétales qui était déjà bien élaborée avant qu’elle ne s’applique au charbon et au pétrole.

 

Vient le temps de la « révolution industrielle ». La chimie en partage les succès mais aussi les excès.

 

Entre pénurie et pollutions, le « carbone fossile » se retrouve aujourd’hui au centre de nos préoccupations. De nombreux scientifiques tentent maintenant d’alerter l’opinion publique.
 

Seront-ils entendus ?


contact : gerard.borvon@wanadoo.fr

02 98 85 12 30


L’introduction :

 

CO2, fatal ou vital ?

 

« CO2 - Élixir de vie et tueur du climat » est le titre d’une exposition présentée au musée Naturama de Aarau en Suisse à la charnière des années 2012 et 2013.

 

Élixir… le mot est fort. Il a été emprunté à l’arabe médiéval « al iksīr » désignant la liqueur d’immortalité des alchimistes ou la pierre philosophale supposée transformer le plomb en or.

 

Dans une première partie nous choisirons ce côté lumineux de l’histoire.
 

Nous découvrirons la suite de tâtonnements, de réussites et aussi parfois d’échecs, qui a fait prendre conscience de l’existence et du rôle de cet « élixir », le dioxyde de carbone et de ce joyau minéral, le carbone.

 

Tueur de climat. Qui peut encore le nier ? Et qui peut refuser de voir que la dangereuse augmentation du CO2 dans l’atmosphère, loin d’être une malédiction portée par ce gaz, est le résultat de l’emballement d’un monde industriel développé qui gaspille les ressources fossiles accumulées sur la planète au cours de millions d’années et les disperse sous forme d’objets inutiles et de polluants multiples.

 

Élixir ou poison, amour ou désamour… Le carbone et le dioxyde de carbone sont symboliques de cette chimie aux deux visages qui sont aussi ceux de la science en général.

 

D’une part, une science « pour comprendre », qui enthousiasme les scientifiques comme les esprits curieux par ses extraordinaires avancées dans la connaissance des phénomènes naturels. Une science qui donne la liberté de penser le monde en dehors des dogmes et qui, en même temps, peut apporter du confort à la vie quotidienne de chacune et chacun.

 

De l’autre côté, une science au service d’une « croissance infinie », décrétée par un système économique qui impose ses choix techniques et politiques. Une science et une technique dont les bénéfices pour la société sont de plus en plus occultés par les nuisances sociales et environnementales qu’elles provoquent.

 

Qui s’intéresse à l’histoire des sciences et des techniques ne peut échapper à ce double sentiment :

 

- L’émerveillement devant l’ingéniosité de l’esprit humain et les constructions intellectuelles et matérielles qu’il met en oeuvre pour comprendre son environnement et améliorer son cadre de vie.

 

- La lucidité devant le redoutable pouvoir des sciences et des techniques entre les mains de ceux pour qui elles représentent d’abord un outil pour posséder ou dominer.

 

À travers cette histoire du carbone et du CO2, nous n’échapperons pas à ces allers et retours.

 

Depuis l’Antiquité grecque jusqu’à Lavoisier nous suivrons une science dans laquelle nous serons tentés de ne reconnaître que la curiosité de l’enfance et l’enthousiasme de l’adolescence. Cette première partie nous apprendra ce que sont le carbone et le CO2 et comment ils contribuent à la vie sur cette planète.

 

Nous verrons ensuite une accélération extraordinaire des connaissances scientifiques et une multiplication de leurs applications techniques, au cours d’un xixe siècle qui s’achève avec les ondes électromagnétiques, les rayons X, la radioactivité, les premières automobiles, etc. Viendra ensuite le xxe siècle qui exploitera ces découvertes, pour le confort des sociétés développées, en même temps que se développeront leurs usages les plus redoutables.

 

Un développement qui amène à s’interroger sur la fonction des sciences dans nos sociétés. Car les scientifiques en font eux-mêmes le constat : alors qu’elle est depuis longtemps un indiscutable synonyme de progrès, à la fois pour les connaissances et pour la vie quotidienne, un désamour s’installe entre la science et la société.

 

C’est dans ces moments de doute qu’un retour aux sources peut faire revivre, à travers les écrits des auteurs des époques antérieures, les élans et les joies des premiers succès. Peut-être trouverons-nous également, dans ces expériences passées, des aides pour imaginer un nouvel avenir des sciences dans une société qui fonctionnerait sur d’autres bases que celles d’une croissance matérielle effrénée.

 

Note : nous avons choisi de scinder ce texte en cinq parties qui s’enchaînent mais qui pourraient également se lire de façon séparée.


 


Table des matières

 

CO2, fatal ou vital ?.

 

Première partie. D’Empédocle à Lavoisier, des quatre éléments à la naissance du carbone.

 

Au début étaient les quatre éléments. (voir)

Un modèle d’une grande puissance évocatrice.

Des quatre éléments aux quatre humeurs.

L’intermédiaire alchimique.

 

Jean-Baptiste Van Helmont, l’eau, la croissance des végétaux
et le « gas silvestre ». (voir)

L’alchimiste blasphémateur.

Les Anciens se sont trompés : il n’existe qu’un seul élément !.

Lavoisier et la contestation de la transmutation de l’eau en terre.

Au sujet du « gas silvestre » et de la naissance du mot « gaz ».

Hommage rendu à Van Helmont : l’adoption du mot « gaz ».

 

Georg Ernst Stahl, de l’élément feu jusqu’au phlogistique. (voir)

De l’alchimie à la chimie.

Du « principe sulfureux » au « principe inflammable » : le phlogistique.

Le charbon et les métallurgistes.

Un modèle diffusé par les chimistes français.

Quand Lavoisier était encore phlogisticien.

 

La course aux airs.

Stephen Hales (1677-1761). Quand l’air se transforme en pierre !. (voir)

Joseph Black (1728-1799) et l’air fixe.(voir)

Henry Cavendish (1731-1810), de l’air fixe à l’air inflammable
et autres airs factices.(voir)

Joseph Priestley (1733-1804), air fixe, air nitreux, air déphlogistiqué
et autres airs.(voir)

Les plantes ne fonctionnent pas comme prévu !.

Priestley mesure l’importance de l’observation..

Priestley et l’air fixe : poison ou remède ?.

Vraiment bizarre ?.

 

Priestley, Scheele, Lavoisier. De l’air déphlogistiqué à l’air du feu
et à l’oxygène. . .

Priestley (1733-1804), le phlogistique et l’air déphlogistiqué.

Carl Wilhelm Scheele (1742-1786) et l’air du feu.

Lavoisier (1743-1794), de l’air vital au principe oxygine et à l’oxygène.

1774-1777 : l’air est un mélange de deux fluides.

1777 : le phlogistique n’existe pas.

Quand l’air vital devient « air acidifiant » : le principe oxygine.

Quand naît l’oxygène.

 

Lavoisier. De l’air fixe à l’acide crayeux aériforme
et au gaz carbonique. . .

Quand l’air fixe devient acide crayeux aériforme..

De l’acide crayeux aériforme à l’acide charbonneux.

Quand l’acide charbonneux devient gaz acide carbonique
et quand naît le carbone.

 

De l’offensive anticarbone à la victoire de CO2.

Une réception « nuancée » de la part des académiciens français.

Des mots durs, barbares, qui choquent l’oreille. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

La guerre est déclarée.

Oubliez ces carbonates, ces carbures….

Et pourtant carbone, carbonique et carbonates se sont imposés.

Symboles et équations chimiques.

 

O2 et CO2 : le jour et la nuit des plantes. . . (voir)

Charles Bonnet et l’alimentation des plantes par leurs feuilles. . . . . . . .

Jan Ingenhousz : le soleil rythme la vie des végétaux.

La vie nocturne des plantes.

Comme les animaux, jour et nuit, les plantes respirent.

Senebier, ou comment les plantes s’alimentent.

Lavoisier et l’apport de la chimie.

Aujourd’hui.

Et avant-hier ?.

 

O2, CO2 et la respiration des animaux. . .

Lavoisier et la respiration animale.

Savoir mesurer la chaleur.

Après l’unité, l’appareil de mesure. .

Les cochons d’Inde et la respiration.

Lavoisier, Seguin et la respiration humaine.

 

Deuxième partie. Quand la chimie était verte. . .

 

Quand la chimie naissait des plantes. . . (voir)

Distiller les bois, les feuilles, les graines, les racines.

Les produits précieux des résines.

Une résine élastique : le caoutchouc.

Retour aux sources.

 

Au sujet des charbonniers et du charbon de bois. . .

L’antiquité du charbon de bois.

L’industrie métallurgique et la grande époque des charbonniers.

Les chimistes et le charbon.

Lavoisier, le charbon et la poudre noire.

Coup d’oeil sur le charbon de bois aujourd’hui.

Mais alors, où est le problème ?.

 

Du bois pour les gazogènes. . .

Philippe Lebon invente le gazogène.

Gazogène à bois, le retour.

Retour aux sources ?.

 

Des plastiques sans houille et sans pétrole. . . (voir)

Du coton-poudre au collodion.

Du collodion au Celluloïd.

Le succès de la soie artificielle.

Et aujourd’hui ?.

 

Troisième partie. Quand le charbon sort de terre. . .


Le charbon et la vapeur au siècle de l’industrie. . . (voir)

Avec Denis Papin, le siècle de la vapeur commence en Angleterre.

Newcomen, Watt : de la « pompe à feu » à la machine à vapeur.

En France, de la révolution sociale à la révolution industrielle.

Le versant noir du progrès.

De la mine aux tranchées.

La colonisation, l’autre guerre.

 

Quand le gaz de houille éclairait la ville. . . (voir)

Les pionniers britanniques.

L’éclairage au gaz en France.

Quand les « becs de gaz » investissent le paysage urbain.

Le gaz menacé par l’électricité.

La lumière électrique à Châteaulin quand Paris l’attend encore :
beau symbole !.

 

Le goudron de houille et le grand oeuvre des chimistes du 19ème siècle. (voir)

Le merveilleux goudron.

L’affaire de la garance.

La conquête de l’indigo.

La suprématie allemande.

Une industrie « précieuse pendant la guerre ».

 

Quatrième partie. Asphalte, bitume et pétrole.

 

Asphalte, bitume et pétrole avant l’automobile. (voir)

Asphalte et bitume sous Louis XV.

L’asphalte dans les villes de la Belle Époque.

Le pétrole, huile de la pierre.

Quand le pétrole était un médicament.

Quel usage pour ce pétrole ?.

Le pétrole du Caucase.

Le pétrole d’Amérique.

Et en Europe ?.

Le pétrole dans le monde en 1889.

La querelle des plutoniens et des neptuniens.

 

Premiers pipe-lines, premiers pétroliers, premières raffineries,
premiers accidents.

Le pétrole, un produit d’avenir ?.

 

Et l’automobile fut. (voir)

L’automobile et la vapeur.

Quand la fée électricité animait les tramways, les fiacres et les
automobiles.

L’autre moteur.

La victoire du pétrole.

1900 : le big-bang automobile.

 

Le pétrole d’après.

 

Pour conclure.

 

Le carbone et la vie. (voir)

La chimie devient « organique ».

De la synthèse organique à la génétique.

Le carbone, du big-bang à l’Homo sapiens.

Naissance de la Planète bleue.

Quand s’assemblent les molécules du vivant.

 

La science face au désamour. (voir)

Un débat à la Sorbonne.

Débattre de la science et de la vie il y a cent ans ?.

Débattre il y a cinquante ans ?.

Lanceurs d’alerte.

Retour à la Sorbonne.

Un problème de démocratie.

Cultiver les sciences.

Rapide plaidoyer pour l’histoire des sciences.

Les sciences, remède à la technocratie ?.


Bibliographie.

 

Index des noms propres.

 

_______________________________________________________________________

 

Où le trouver :

 

* Catalogue SUDOC  http://www.sudoc.fr/171894286

 

* Catalogue http://www.worldcat.org/title/histoire-du-carbone-et-du-co2/oclc/859443343

 

* http://www.espace-sciences.org/explorer/idees-lecture/histoire-du-carbone-et-du-co2

 

* Mines Paristech : http://rocks.ensmp.fr/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=160978

 

* Musée d'Histoire des Sciences Genève : http://www.ville-ge.ch/mhs/pdf/bib_acq_mhs_2013.pdf

 

* Centre universitaire de Mila-Alger : http://www.centre-univ-mila.dz/a/bibliotheque/pages/Accueil/pdf/chimie-fr.pdf

 

* http://cibleplus.ulb.ac.be/recorddetails/996965?1

 

* Université du Québec à Chicoutimi : http://decouverte.uquebec.ca/primo_library/libweb/action/search.do?fn=search&ct=search&vid=UQAC&vl%28freeText0%29=231101191X

 

* Université Laval Québec : http://decouverte.uquebec.ca/primo_library/libweb/action/search.do?fn=search&ct=search&vid=UQAC&vl%28freeText0%29=231101191X

 

*   http://lms01.harvard.edu/F/GME5YUYRLCGEC89S3MAKG5QIU4BF6NICF8NUUFL5GP36QLJXSB-15237?func=full-set-set&set_number=080151&set_entry=000001&format=999

 

* http://searchworks.stanford.edu/view/10757176

 

* Cité des Sciences et de l'industrie Paris :

http://med.cite-sciences.fr/F/7H1H5U8NIVK4X9N3C3BSHDN6S223NGNBRS1F2977QFA3JHCE79-02992?func=full-set-set&set_number=632093&set_entry=000001&format=999

 

*   http://catalogue.bpi.fr/tout/document?search_group=g1&filter=&sort_value=relevance&search_type=keyword&search_input=borvon%20gerard&page=1&page_size=50&log_ctx=async_search&search_operator1=AND&search_input2=&search_type2=keyword&search_operator2=AND&search_input3=&search_type3=keyword&index=4

 

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Gérard Borvon - dans Chimie
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10 septembre 2017 7 10 /09 /septembre /2017 13:04

Par Gérard Borvon.

 

Robida, dans son ouvrage "Le 20ème siècle, la vie électrique", publié en 1890, nous décrit un monde soumis à des pollutions diverses. Eau et air pollués, malbouffe... il ne manque que l'effet de serre et le réchauffement climatique.

 

L'air et l'eau pollués.

Cliquer sur l'image pour agrandir.

 

La malbouffe.

La chimie envahissante.

 

1913. Encore la malbouffe.

23 ans plus tard, le 1er avril 1913, paraissait le premier numéro d'une revue promise à un long succès : "La Science et la Vie", devenu "Science et Vie".

 

On pouvait y lire un article sur "La répression des fraudes alimentaire", avec une citation du professeur et académicien Paul Brouardel :

 

"Quand un homme a pris le matin, à son premier déjeuner, du lait conservé par l'aldéhyde formique, quand il a mangé à midi une tranche de jambon contenant du borax, accompagnée d'épinards verdis par du sulfate cuivre, quand il a arrosé cela d'une demi-bouteille de vin fuchsiné ou plâtré à l'excès, et cela pendant vingt ans, comment voulez-vous que cet homme ait encore un estomac ? ". 

 

Mais Robida n'avait pas prévu l'effet de serre et le dérèglement climatique.

 

Souvenons nous que nous sommes en 1954. Relisons Robida.

 

" La science moderne a mis tout récemment aux mains de l'homme de puissants moyens d'action pour l'aider dans sa lutte contre les éléments, contre la dure saison, contre cet hiver dont il fallait naguère subir avec résignation toutes les rigueurs, en se serrant et se calfeutrant chez soi, au coin de son feu.

 

Aujourd'hui les observatoires ne se contentent plus d'enregistrer passivement les variations atmosphériques ; outillés contre pour la lutte contre les variations intempestives, ils agissent et ils corrigent autant que faire se peut les désordres de la nature.

 

Quand les aquilons farouches nous soufflent le froid des banquises polaires, nos électriciens dirigent contre les courants aériens du Nord des contre-courants plus forts qui les englobent dans un noyau de cyclone factice et les amènent se réchauffer au dessus des Saharas d'Afrique ou d'Asie, qu'ils fécondent en passant par des pluies torrentielles.

 

Ainsi ont été reconquis à l'agriculture les Saharas divers, d'Afrique, d'Asie et d'Océanie ; ainsi ont été fécondés les sables de Nubie et les brûlantes Arabies.

 

De même, lorsque le soleil d'été surchauffe nos plaines et fait bouillir douloureusement le sang et la cervelle des pauvres humains, paysans ou citadins, des courants factices viennent établir entre nous et les mers glaciales une circulation atmosphérique rafraîchissante.

 

Les fantaisies de l'atmosphère, si nuisibles ou si désastreuses parfois, l'homme ne les subit plus comme une fatalité contre laquelle aucune lutte n'est possible. L'homme n'est plus l'humble insecte, timide, effaré, sans défense devant le déchaînement des forces brutales de la Nature, courbant la tête sous le joug et supportant tristement aussi bien l'horreur régulière des interminables hivers que les bouleversements tempêtueux et les cyclones. 

 

Les rôles sont inversés, c'est à la Nature domptée aujourd'hui de se plier sous la volonté réfléchie de l'Homme" 

 

Inondations, incendies et cyclones dévastateurs... La Nature rappelle avec violence à  l'Homme du 21ème siècle, "humble insecte, timide, effaré", qu'elle ne se laisse pas si facilement dompter.

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 
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25 août 2017 5 25 /08 /août /2017 12:38

"Connais premièrement la quadruple racine de toute choses : Zeus aux feux lumineux, Héra mère de vie, et puis Aidônéus, Nestis enfin, aux pleurs dont les mortels s'abreuvent"

 

Ainsi parlait Empédocle.

 

Empédocle (-490 ; -430), né dans la ville grecque d'Agrigente en Sicile, ne peut laisser indifférent. D'abord par la forme poétique des fragments qui nous sont parvenus de ses paroles. Par leur contenu ensuite. 

 

La légende a surtout retenu sa mort. Il aurait choisi dit-on de se jeter dans l'Etna ne laissant en témoignage, sur le bord du cratère, que ses sandales. Des sandales "d'airain" précise même la légende. Le mythe a alimenté une abondante littérature. Dans "La psychanalyse du feu", Bachelard, appelant la mythologie grecque à son secours ne pouvait manquer de rencontrer Empédocle.

 

Bachelard et le "complexe d'Empédocle".

 

Dans le chapitre intitulé "Feu et rêverie, le complexe d'Empédocle", Bachelard explore la "rêverie au coin du feu".  "Le feu enfermé dans le foyer fut sans doute pour l’homme le premier sujet de rêverie, le symbole du repos, l’invitation au repos. On ne conçoit guère une philosophie du repos sans une rêverie devant les bûches qui flambent".

 

Il nous entraîne alors dans la contemplation de l'enfant devant la cheminée "les coudes aux genoux et la tête dans les mains". Puis, rompant avec cette image,  il poursuit :

 

"Mais la rêverie au coin du feu a des axes plus philosophiques. Le feu est pour l’homme qui le contemple un exemple de prompt devenir et un exemple de devenir circonstancié. Moins monotone et moins abstrait que l’eau qui coule, plus prompt même à croître et à changer que l’oiseau au nid surveillé chaque jour dans le buisson, le feu suggère le désir de changer, de brusquer le temps, de porter toute la vie à son terme, à son au-delà. Alors la rêverie est vraiment prenante et dramatique ; elle amplifie le destin humain ; elle relie le petit au grand, le foyer au volcan, la vie d’une bûche et la vie d’un monde. L’être fasciné entend l’appel du bûcher. Pour lui, la destruction est plus qu’un changement, c’est un renouvellement.

 

Cette rêverie très spéciale et pourtant très générale détermine un véritable complexe où s’unissent l’amour et le respect du feu, l’instinct de vivre et l’instinct de mourir. Pour être rapide, on pourrait l’appeler le complexe d’Empédocle."

 

Il est certain qu'Empédocle a transmis à Bachelard son talent poétique. Se serait-il reconnu dans cette "rêverie très spéciale", dans cette lutte entre instinct de vivre et instinct de mourir dont Bachelard l'a fait le porte flambeau ?

 

Qui pourrait l'affirmer ?

 

Naissance des quatre éléments.

 

Mais revenons à Empédocle et aux dieux, Zeus, Héra, Aidônéus, Nestis. Que penser des "quadruples racines de toutes choses" dont ils sont les dépositaires et qu'il nous somme de connaître. Faut-il nous engager dans le dédale des dieux grecs, de leur généalogie, de leur vie et de leurs pouvoirs pour interpréter cette si poétique injonction ? Fort heureusement, Empédocle a lui-même décrypté son message. 

 

Le dialogue étant une forme prisée dans le monde grec, il s'adresse à "Pausanias, fils du prudent Anchitos".

 

"Ecoute d'abord les quatre racines de toutes choses, le feu, l'eau, la terre et l'éther immensément haut ; c'est de là que provient tout ce qui a été, est et sera".

 

Tout a été dit. Platon, Aristote et la majorité des lettrés des siècles à venir ne feront que commenter, développer ou agrémenter la proposition. Seule modification, l'air remplaçant l'éther.

 

Chez les anciens grecs, Ether est d'abord un dieu à la généalogie complexe qui, entre autres attributions personnifie le ciel. Plus tard l'éther sera la matière emplissant les espaces au delà de la lune (supralunaires) occupés par les astres et les dieux immortels tandis que, dans les parties inférieures de l'univers (sublunaires), se trouvera l'air respiré par les mortels. Les "quatre racines de toute chose" deviendront alors : le feu, l'air, l'eau et la terre.

 

Mais Empédocle ne peut ignorer que, bien avant lui, Thalès de Millet (VII° - VII° siècle av JC) considérait l'eau comme premier et seul élément. Que pour Anaximène (-585 ; -525), cet unique élément était l'air et que pour Héraclite d'Ephèse (-544 ; -480) le feu était le principe de toute chose. Aussi en appelle-t-il aux dieux et aux muses pour trancher le différent entre lui et ces autres prétendants.

 

"Détournez, ô dieux, cette folie de ma langue, faites couler une source pure de mes lèvres sanctifiées. Et toi, vierge au bras blanc, Muse que poursuivent tant de prétendants, je ne demande que ce qu'il est permis d'entendre aux éphémères humains. Prends les rênes du char sous les auspices de la piété. Le désir des fleurs brillantes de la gloire, que je pourrais cueillir auprès des mortels, ne me fera pas dire ce qui est défendu".

 
 
Empédocle ne peut en douter : les dieux l'ont jugé seul digne de recevoir leur message.
 
 
 
Rien ne se crée, rien ne disparaît, tout se transforme.
 
Et ce message est :
 
 
"Il n'y a pas de naissance d'aucune des choses mortelles, il n'y a pas de fin par la mort funeste, il n'y a que mélange et dissociation de mélange".
 
 
Pas de naissance, pas de fin... A l'évidence, bien avant Lavoisier était énoncée la "loi de conservation de la matière" qui lui a été faussement attribuée.
 
 
Et pour être plus précis :
 
 
"Allons, considère ce qui confirma mes premières paroles, vois s'il y a, dans ce que j'ai dit, quelque forme omise : le soleil, brillant à voir source de toute chaleur. L'éther épandu que baignent les blanches lueurs, la pluie, sombre et froide entre toutes choses, la terre d'où provient tout ce qui est solide et pesant.
 
 
Dans la Haine, ils sont tous isolés et défigurés, mais l'Amour les réunit par un désir réciproque.
 
 
C'est d'eux que se forme tout ce qui a été, est ou sera jamais, que poussent les arbres, les hommes et les femmes, les bêtes, les oiseaux, les poissons que l'eau nourrit, et les dieux à la longue vie, à qui appartiennent les suprêmes honneurs. Tous ces êtres sont ces mêmes choses, qui circulent au travers les unes des autres, apparaissent sous divers aspects, que la dissociation fait varier".
 
 
"Mélange et dissociation" préfigurent déjà synthèse et analyse. Noter les agents de ces transformation : l'Amour et la Haine.
 
 
C'est par l'Affinité que les chimistes du 18ème siècle ainsi que leurs successeurs du siècle suivant désignaient l'attirance entre deux corps chimiques et leur tendance à se combiner pour créer un corps nouveau. Amour, Affinité, même dans le vocabulaire de la chimie, les mots et les idées qu'ils illustrent, naissent, disparaissent pour renaître transformés.
 
 
Ainsi en est il de la théorie des quatre éléments d'Empédocle. Plus de deux millénaires plus tard elle inspire encore les philosophes, les poètes, les artistes et même parfois les scientifiques.
 
__________________________________________________________________
 
Note de lecture :
 
 
Pour rencontrer Empédocle il me fallait un guide. J'ai choisi de suivre Paul Tannery.
 
 
 
 
"Il y a dix ans que ce livre est commencé" écrit-il en introduction. "j'en ai poursuivi l'écriture au milieu des occupations d'un métier qui ne le favorisait guère, et, en même temps, je me laissais aller à consacrer de plus en plus mes loisirs à des recherches spéciales touchant à l'histoire des mathématiques".
 
 
Paul Tannery (1843-1904) n'est pas un helléniste universitaire. C'est un polytechnicien, ingénieur des tabacs. C'est d'ailleurs ainsi qu'il signe son livre : "Paul Tannery, Directeur des Tabacs de Lot-et-Garonne" Tonneins le 7 juin 1887. Ce qui n'empêche pas qu'il soit considéré, aujourd'hui, comme un des premiers historiens des sciences.
 
 
Paul Tannery n'est pas un enfant de Tonneins, village du Lot-et-Garonne. Il n'y est pas né. Sa tombe ne s'y trouve pas. Il n'y est pas cité parmi les personnalité locale. C'est pourtant dans ce village qu'un inspecteur des tabacs a réalisé une oeuvre magistrale.
 
__________________________________________________________________
 
 
Une librairie à Besançon.
 
 
Besançon est une ville où il fait bon flâner. Le promeneur ne peut manquer de remarquer, dans la rue principale, une librairie au nom étrange : "Les sandales d'Empédocle".
 
Le site internet de la librairie nous explique : 
 
Claire Grimal fonde sa librairie en 1973 au 138 de la Grande Rue à Besançon. Elle a été formée par Francois Maspéro éditeur engagé et libraire parisien à  La joie de Lire. Elle est la fille de l’historien de l’antiquité Pierre Grimal et de la critique littéraire Claude Edmonde Magny. En baptisant la librairie « les Sandales d’Empédocle » titre d’un de ses essais, Claire rend hommage à sa mère.
 

 

Pour en savoir un peu plus sur l'auteure : 
 
" Pour elle, une oeuvre, loin d'être une fin en soi-même, fait partie d'une expérience qui dépasse infiniment la littérature, et qu'elle n'hésite pas à appeler une "expérience spirituelle" : d'où cette métaphore des sandales d'Empédocle pour désigner la production de l'esprit. De même qu"Empédocle abandonna ses sandales sur les pentes de l'Etna avant de se lancer dans sa dernière aventure, de même tout livre, pour Claude Edmonde Magny, n'est qu'une simple trace, un repère, un témoignage de la vie spirituelle de son auteur."
 
 
 
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Gérard Borvon - dans Chimie
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24 août 2017 4 24 /08 /août /2017 13:21

Jean-Baptiste Van-Helmont (1579-1644) est né à Bruxelles, alors ville des Pays-Bas espagnols. Après des études de philosophie à l'université du duché de Brabant, il étudie l'astronomie, l'algèbre, la géométrie. Il se tourne ensuite vers la médecine dont il obtient le diplôme en 1599. Rejetant les enseignements de Hippocrate et de Galien, il s'inspire de la médecine pratiquée par Paracelse (1493-1541) faisant intervenir des remèdes essentiellement issus du monde minéral.

Van Helmont, qui se disait "philosophe par le feu", occupe une part capitale, soulignée par Lavoisier, dans la naissance de la chimie académique. Pourtant c'est d'abord un adepte de la pensée alchimique. Ce qui lui vaudra, en 1634, d'être inquiété par l'Inquisition, très active dans cette possession espagnole.

L'alchimiste blasphémateur.

La raison officielle de ce procès pour "hérésie, blasphème, impiété et magie", est l'une de ses publications, "De magnetica", où il est fait mention d'un remède attribué à Paracelse, "l'onguent des armes" (unguentum armarium).

Si un homme est blessé et que l'on possède l'arme responsable, il suffira d'enduire celle-ci de cet onguent pour que le blessé, même séparé d'une très grande distance, guérisse. L'onguent n'est évidemment pas ordinaire. Pour le préparer il faut deux onces d'usnea, la mousse qui se forme sur un crâne humain exposé à l'air. Ajoutez autant de graisse humaine et de poudre de momie. Diluez par une demi-once de sang humain, de l'huile de lin, de la térébenthine. Rajoutez, pour la consistance, une once de l'argile fine appelée bol d'Arménie et qui sert à lisser le bois et les parchemins avant dorure.

Un remède préparé avec un tel raffinement ne pouvait être qu'efficace. Il n'est effectivement pas mis en doute par la majorité des praticiens du moment. Mais comment est-il supposé agir ? Van Helmont fait partie de ces partisans d'une "magie naturelle" qui, sans refuser l'existence de phénomènes étranges, cherche à les expliquer par des raisons "physiques" et non pas mystiques. Concernant l'action à distance de l'onguent armaire, elle s'expliquerait par l'existence, chez les hommes et les animaux, d'un "magnétisme animal" qui aurait son siège dans le sang. Chez l'homme cette force se serait assoupie mais elle pourrait être réactivée par la seule volonté et l'imagination et agir ainsi sur un objet ou une personne éloignés, comme la Terre le fait sur la boussole.

Extravagant ? Près de deux siècles plus tard, en plein siècle des lumières, le médecin allemand Franz-Anton Mesmer fera renaître le "magnétisme animal" et attirera la bonne société européenne autour de ses "baquets". Il faudra un rapport des académiciens français, et parmi eux Lavoisier, pour mettre à mal la pratique et constater que l'imagination peut guérir mais que "le magnétisme sans imagination ne peut rien".

Ce n'est donc pas ce type de croyance, largement partagée par la société savante de l'époque, qui pouvait mettre en alerte le tribunal de l'Inquisition. Plus inquiétante était la prétention de Van Helmont d'étendre le raisonnement aux guérisons miraculeuses, en particulier celles provoquées par les reliques. Celles-ci conserveraient des traces de leur magnétisme animal qui serait réactivé par la foi des croyants. Avec une telle explication, Dieu et les Saints agiraient suivant les lois de la Nature et y perdraient leur pouvoir surnaturel.

La citation à paraître du tribunal de l'Inquisition était sur ce point explicite, le "De Magnetica" de Van Helmont était rempli "d'une quasi-infinité d'exemples pris au domaine même de la magie diabolique qui sont présentés comme naturels […] Il recouvre tout de ténèbres à tel point que l'on ne peut distinguer l'opération de Dieu, de la nature et du diable…"

Inquiétant aussi le fait que ces alchimistes de la fin du XVème siècle dissimulaient leur doctrine sous les mots des évangiles. "N'est-ce pas un blasphème d'appliquer le mystère de notre foi a des affaires chimiques" interrogeait l'un des juges du tribunal ecclésiastique.

Etant issu d'une famille de notables, Van Helmont échappera au sort de Giordano Bruno à Rome (1600) et de Lucilio Vanini à Toulouse (1619), tous deux condamnés au bucher pour hérétisme. Il ne finira pas, non plus, sa vie, comme Galilée, dans une prison ecclésiastique.

Son tempérament "hérétique" continuera à se manifester par son refus de l'orthodoxie jusque dans ses opinions chimiques. Ce sont elles qui nous ramènent, après cette digression, au sujet principal de notre récit qui est la traque de ce corps qu'un jour nous désignerons par la formule CO2.

Les anciens se sont trompés : il n'existe qu'un seul élément !

L'ensemble des œuvres de Van Helmont a été publié en 1648 par son fils François-Mercure (1614-1698) lui-même médecin et alchimiste. Elles sont traduites en 1670 à Lyon, par Jean le Conte sous le titre "Œuvres de Jean Baptiste Van Helmont traitant des principes de médecine et de physique pour la guérison assurée des maladies". Elles se signalent par une violente opposition à la théorie des quatre éléments de Platon et Aristote qui est encore, à cette époque, à la base de toute réflexion sur la matière ainsi que le fondement de la médecine issue de Hippocrate et Galien. Les Ecoles et "leur" Aristote, tels sont les ennemis qu'il entend combattre.

"Les Anciens, dit-il, ont établi les quatre éléments pour fondement de la nature, & attribuent toutes leurs opérations aux qualités et aux complexions qui résultent de leur mélange." Mais objecte-t-il " L'honneur de dieu, ni l'exigence des hommes, ne demandaient pas qu'il y eût de la guerre, du divorce, ni du combat entre les éléments ; ni qu'ils se dussent mourir, ni transmuer les uns aux autres et encore moins se détruire violemment".

Aussi ajoute-t-il : "Comme cette doctrine a été nourrie et continuée dans les écoles de siècle en siècle, pour l'enseignement de la jeunesse au préjudice des mortels, aussi faut-il tâcher d'en réprimer l'abus afin qu'on puisse dorénavant reconnaître les erreurs qui se sont glissées par-là envers la cause des maladies."

Pour Van Helmont, ce ne sont pas quatre mais un seul élément qui génère l'ensemble des corps. Tous, animaux, végétaux et minéraux sont faits uniquement d'eau !

Tous les corps, dit-il, qu'on a cru être mixte, "de quelque nature qu'ils puissent être, opaques ou transparents, solides ou liquides, semblables ou dissemblables (comme pierre, soufre, métal, miel, cire, huile, cerveau, cartilages, bois, écorce, feuilles, etc.) sont matériellement composés de l'eau simple et peuvent être totalement réduits en eau insipide sans qu'il y reste la moindre chose du monde de terrestre".

C'était aussi l'opinion de Thalès de Milet (-625; -647) l'un des sept sages de la Grèce antique. Mais Van helmont ne se contente pas de l'affirmer, il le prouve ! Et ceci en faisant appel à l'expérience. Celle-ci présente un lien direct avec notre sujet, elle concerne la croissance des végétaux.

Van Helmont décrit la manière de procéder de "l'Auteur", c'est à dire de lui-même : "Il prit un grand vase de terre, auquel il mit 200 livres de terre desséchée au four qu'il humecta avec de l'eau de pluie. Puis il y planta un tronc de saule qui pesait cinq livres. Cinq années après le saule, qui avait cru en ladite terre, fut arraché et se trouva pesant de 169 livres et environ 3 onces de plus.

Le vaisseau était fort ample, enfoncé en terre, et couvert d'une lame de fer blanc étamé percé, en forme de crible, de force petits trous afin qu'il n'y ait que l'eau de pluie ou l'eau distillée seule (de laquelle la terre du vaisseau était arrosée lorsqu'il en faisait besoin) qui y puisse découler. Les feuilles ne furent point pesées parce que c'était en automne quand les feuilles tombent que l'arbre fut arraché.

Il fit derechef ressécher la terre du vase et la terre ne se trouva diminuée que d'environ deux onces qui s'étaient pu perdre en vidant ou emplissant le vaisseau. Donc il y avait 164 livres de bois, d'écorce et de racines qui étaient venues de l'eau."

De même dit-il "La terre, la fange, la boue, & tout autre corps tangible tirent leur véritable matière de l'eau et retournent en eau tant naturellement que par art".

D'autres observations confortent cette opinion. Les alchimistes, dans leur quête de la Pierre Philosophale et de l'Elixir de longue vie, ont découvert et utilisé les solvants radicaux que sont les acides : l'acide chlorhydrique ou esprit de sel, l'acide sulfurique ou huile de vitriol, l'acide nitrique ou eau forte et enfin "l'eau régale", mélange d'acide sulfurique et d'acide nitrique, capable de dissoudre le métal royal qui résiste aux autres acides : l'or. L'Alkaest, l'acide mythique de Paracelse serait même capable de dissoudre tous les corps. Les pierres, les cailloux, nous dit Von Helmont, "sont convertis en sels par l'Alkaest de Paracelse et finalement réduits en eau élémentaire et insipide. Ce que les Ecoles n'ont pas pu apprendre à cause du mépris qu'elles ont fait de la chimie."

Dans ces premiers temps de la chimie, il n'était pas choquant de voir la dissolution des minéraux et des métaux par les acides interprétée comme un retour à l'état d'eau. A ce sujet il faut remarquer que l'eau de Van Helmont n'est pas ce liquide incolore, inodore et sans saveur que nous connaissons. Voulant expliquer la formation de vapeurs, il précise que pour bien comprendre le processus "il est nécessaire de supposer au corps de l'eau trois principes qui sont le sel, le soufre et le mercure, quoi qu'ils ne soient qu'imaginairement". Son eau sent trop le soufre alchimique pour convaincre les doctes dépositaires des enseignements d'Aristote. Les seuls tolérés par les autorités ecclésiastiques.

Les "écoles" et la doctrine des quatre éléments ont donc survécu à Van Helmont. Cependant sa théorie n'a pas été oubliée. C'est ainsi que, sans aller jusqu'à considérer que tous les corps sont issus de l'eau, l'idée que l'eau pouvait se transformer en terre avait conservé un crédit suffisant pour que, plus de deux siècles plus tard, Lavoisier se sente obligé de prouver le contraire.

Lavoisier et la contestation de la transmutation de l'eau en terre.

"La question de la transmutabilité des éléments les uns dans les autres, et particulièrement celle du changement de l’eau en terre, est trop intéressante pour la physique, elle a été agitée par un trop grand nombre d’auteurs célèbres, pour que je puisse me dispenser, avant d’entrer dans le détail des expériences dont j’ai à rendre compte, de placer ici un abrégé des découvertes successives qui ont été faites en ce genre", écrit-il en introduction à un "Mémoire sur la Nature de l'eau et sur les expériences par lesquelles on a prétendu prouver la possibilité de son changement en terre" publié par l'Académie des sciences en 1770.

 

Le premier auteur qu'il juge nécessaire de citer est Jean-Baptiste van Helmont dont il reconnait qu'il a été le premier à réaliser des "expériences remarquables" sur la végétation. Il rappelle l'expérience du saule, uniquement arrosé par de l'eau de pluie et de l'eau distillée et dont la masse avait augmenté de 164 livres en cinq ans. Il énumère ensuite la longue liste d'expériences analogues. Celles de l'Irlandais Robert Boyle (1627-1691) qui, par la même méthode, avait fait croître des courges et des concombres ou encore des menthes qui, malgré ce traitement, étaient "aussi parfumées que celles qui avaient été nourries en pleine terre". Dans les mémoires de l'Académie de Saint-Pétersbourg, on peut même lire qu'un auteur "a semé de l'avoine et du chènevis dans du sable desséché, dans des morceaux de papier déchirés, dans des pièces d'étoffe de laine, dans du foin haché" et que n'ayant humecté ces semences qu'avec de l'eau pure "il a remarqué qu'elles avaient végété aussi promptement, et à peu près aussi heureusement, que celles qui avaient été semées en pleine terre". L'observation ne nous étonnera pas quand on sait que beaucoup des fraises, tomates et autres fruits et légumes qui alimentent aujourd'hui nos marchés sont produits "hors-sol" sur de la laine de roche ou autre support préalablement stérilisé.

 

Lavoisier accepte l'évidence. Les faits observés par des observateurs aussi célèbres sont si constants et si multipliés, qu'on "serait peut-être en droit de conclure", écrit-il, "que la terre qui environne les plantes n'est qu'accidentelle à la végétation, qu'elle ne passe pas dans les filières des végétaux, en un mot, qu'elle ne concourt pas par sa propre substance à l'accroissement des plantes et à la formation de leur partie solide".

 

C'est, clairement exposée par Lavoisier, une des contributions majeures de Van Helmont à la compréhension de la végétation : ce n'est pas de la terre que les plantes tirent leur matière.

 

Cette conclusion rompt avec le sens commun. Pour le laboureur, c'est bien la terre, enrichie de fumier, qui est la nourriture du blé qu'il a semé. Van Helmont prouve le contraire et il faudra attendre le milieu du 19ème siècle pour que l'Allemand Justus von Liebig démontre que, s'il est vrai que la terre a, pour les plantes, essentiellement un rôle de support, elle leur apporte aussi les sels minéraux solubles qui s'y trouvent et qui, même en faible quantité, sont nécessaires à leur croissance. Dans le même temps les biologistes découvrent que la terre est le milieu de vie d'une multitude d'insectes, de vers, de micro-organismes qui sont les intermédiaires indispensables à la croissance des plantes.

Lavoisier qui reconnaît la justesse de l'observation de Van Helmont n'accepte cependant pas l'idée "que l'eau se transforme véritablement en terre par l'opération de la végétation", car, dit-il, cela "répugne même à l'idée qu'on a coutume de se former de l'eau, et, en général de tous les éléments".

 

Il lui faudra encore quelques années pour établir la véritable composition de l'eau, en attendant il souhaite prouver que l'eau ne peut se transformer en terre.

 

D'autres auteurs ont voulu prouver le contraire. Lavoisier cite Robert Boyle qui ayant distillé la même eau 200 fois dans un alambic de verre aurait obtenu "6 dragmes de terre blanche, légère, insipide et indissoluble dans l'eau" à partir de 1 once d'eau, ce qui amenait l'auteur britannique à considérer que l'eau pouvait se transformer en terre.

 

Plutôt que de refaire, comme Boyle, une multitude de distillations, Lavoisier imagine une méthode bien plus commode. C'est, dit-il "en me servant du Pélican des alchimistes". Cet alambic a la particularité d'avoir un col dont l'extrémité s'ouvre dans le corps même de l'appareil, à l'image de l'oiseau mythique qui va chercher dans ses entrailles la nourriture de ses oisillons. Les alchimistes s'en servaient pour de longues "digestions".

 

 

Pélican : les deux branches (D) du chapiteau (B) retourne dans le ventre de la cucurbite (A).

Macquer, Eléments de Chimie Théorique, 1749.

 

Lavoisier, méticuleux, annonce qu'il a commencé cette expérience le 24 octobre 1768. Le chauffage est maintenu pendant plus de 25 jours et Lavoisier dit avoir commencé à désespérer quand, le 20 décembre il aperçoit dans le liquide une quantité importante de "petits corps flottants" qui, en utilisant une loupe apparaissaient comme des lames de terre grisâtre.

 

L'expérience est menée jusqu'au premier février. Lavoisier dispose de balances de grande précision qui lui permettent de constater que le poids de l'ensemble n'a pas varié. Avec un luxe de précautions, il pèse séparément l'eau, le dépôt terreux et le pélican pour observer que le poids de l'eau n'a pas varié. Par contre le poids du pélican a diminué de l'exact poids de la "terre" recueillie.

 

Conclusion : "la terre que MM. Boyle, Eller et Margraff ont retirée de l'eau n'était autre chose que du verre rapproché par évaporation ; de sorte que les expériences dont ces physiciens se sont appuyés, loin de prouver la possibilité du changement d'eau en terre, conduiraient plutôt à penser qu'elle est inaltérable".

 

En quittant Van Helmont et Lavoisier nous savons que c'est l'eau et non la terre qui fait croître les plantes.

 

L'eau seule ? Quand les plantes meurent elles se transforment en une sorte de terre, un terreau. La question reste donc posée : d'où vient la matière qui constitue ce terreau. Car Lavoisier l'a prouvé, ce n'est pas l'eau absorbée par les plantes qui s'est transformée en terre.

 

Nous découvrirons, dans les chapitres à venir, la façon dont chimistes et biologistes ont compris le rôle conjugué de l'eau et de l'air (du moins d'un gaz qui y est présent) dans la croissance des plantes. Van Helmont sera, à nouveau, de ceux qui les mettront sur la voie et ceci par une série d'observations dont Lavoisier, lui-même, reconnaîtra l'importance.

 

Le "gas silvestre", la vraie découverte de Van Helmont.

 

Dans le premier chapitre de ses Opuscules physiques et chimiques datés de 1774, Lavoisier traite "Du fluide élastique désigné sous le nom de spiritus silvestre jusqu'à Paracelse et sous le nom de gas par Van Helmont".

 

Van Helmont observe que tous les corps ne se transforment pas immédiatement en eau. L'exemple le plus remarquable est celui du charbon dont il affirme que, pendant sa combustion, il libère un "esprit sauvage nommé gas". Cet esprit constituerait d'ailleurs l'essentiel du charbon, car, dit-il "soixante deux livres de charbons consumés ne laissent guère plus d'une livre de cendres. Donc les soixante livres de surplus ne seront qu'esprit".

 

Lavoisier relève que ce mot "gas" vient du mot hollandais ghoast qui signifie esprit. Il ajoute que les Anglais "expriment la même idée par le mot ghost et les Allemands par le mot geist".

 

Ce gas silvestre, cet esprit sauvage, Van Helmont le retrouve dans une multitude d'observations. Il se dégage dans les fermentations du vin, de l'hydromel, du pain qui lève. Il s'échappe de la poudre à canon qui s'enflamme.

 

Hélas ce "gas" fait une entrée peu chaleureuse dans l'univers chimique. C'est à lui que Van Helmont attribue, avec justesse, les effets funestes de la grotte du chien dans la région de Naples, les suffocations des ouvriers dans les mines ou des vignerons dans les celliers où le vin fermente.

 

On est étonné, dit Lavoisier, de trouver chez Van Helmont "une infinité de vérités qu'on a coutume de regarder comme plus modernes et on ne peut s'empêcher de reconnaître que Van Helmont avait dit dès lors tout ce que nous savons de mieux sur cette matière". C'est un sentiment qu'une lectrice ou un lecteur, relisant, encore aujourd'hui, les écrits de Van Helmont, ne pourraient que partager.

 

Hommage rendu à Van Helmont : l'adoption du mot gaz.

 

Dans le premier chapitre de son Traité élémentaire de chimie publié en 1789 Lavoisier expose sa conception des trois états de la matière : "presque tous les corps de la Nature sont susceptibles d'exister sous trois états différents ; dans l'état de solidité, dans l'état de liquidité et dans l'état aériforme […] Je désignerai dorénavant ces fluides aériformes sous le nom générique de gaz"

 

Le mot gaz, exotique pour les oreilles françaises des contemporains de Lavoisier, exprimera donc ce troisième état de la matière jusqu'alors défini d'une façon ambiguë par le terme de "aériforme". Il fait, à présent, tellement partie de notre vocabulaire quotidien qu'il est difficile d'imaginer qu'il n'était utilisé, il y a deux siècles, que par quelques chimistes novateurs.

 

Soulignons le encore, avant de le quitter : Van Helmont est une étape importante dans la compréhension du mécanisme de la végétation. Il y montre le rôle fondamental de l'eau et le peu d'intervention de la terre. Surtout, il met en évidence cette émanation qui est la première à laquelle est donnée le nom de gas et qui, nous le verrons, sera reconnu comme un gaz d'importance vitale : le dioxyde de carbone, CO2..

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24 août 2017 4 24 /08 /août /2017 07:16

Le creuset d'Alexandrie.

 

Si on ne peut citer une date pour les débuts de l'alchimie, on peut citer un lieu : Alexandrie. La ville grecque d'Egypte, créée en –331 par Alexandre le Grand, occupée par les romains avant d'être conquise par les Arabes, est un creuset où fusionnent les traditions issues de l'Egypte, de la Mésopotamie, de l'Assyrie, de la Perse, de la Grèce, voire même de l'Inde et de la Chine.

 

Une tradition largement répandue indique que le nom même de l'alchimie serait d'origine égyptienne. Le mot kemi (terre noire) aurait donné le nom de kemet par lequel les Egyptiens désignaient leur pays. Transmise par les Arabes, la science de la "Terre Noire" serait devenue al-kemi.

 

Alexandrie est restée célèbre pour sa bibliothèque. Il se raconte que son premier bâtisseur, Ptolémée 1er (-367 ; -283), général d'Alexandre devenu pharaon d'Égypte, et ses successeurs, faisaient venir, de l'ensemble du monde connu par eux, tous les livres que les marins pouvaient leur apporter afin de les traduire en langue grecque. Au besoin, il se dit aussi qu'ils "empruntaient" pour les recopier tous ceux qu'ils trouvaient sur leurs bateaux. La bibliothèque aurait contenu jusqu'à 700.000 volumes au temps de la conquête de la ville par César.

 

Sa destruction laisse le champ libre à de multiples hypothèses. Le conflit entre César et Pompée, des troubles internes à la cité lors de conflits religieux, la conquête de la ville par les Arabes au milieu du septième siècle et son possible incendie… tous ces événements se partageraient la culpabilité de l'avoir réduite au rang de mythe.

 

Principaux accusés de cette destruction, ce sont pourtant les lettrés de langue arabe tel le Perse Avicenne (Ibn Sina ; 980-1037) ou l'Andalou Averroes (Ibn Rushd ; 1126-1198) , qui, en traduisant dans leur langue les textes rescapés, feront connaître ce qui avait pu être sauvé de l'héritage égyptien et grec. En particulier nombre de recettes artisanales, de modèles de la matière, de symboles astrologiques, de textes ésotériques ou religieux... qui alimenteront ce qui deviendra l'alchimie.

 

Ce n'est donc pas un hasard si c'est à l'arabe "al kemi" ou encore "al kimiya" qu'est attribuée l'origine du terme alchimie. En Europe, il apparaît dans le latin médiéval sous la forme alchimia ou chimia.

 

Chimie et alchimie, écrites encore Chymie et alchymie, seront longtemps synonymes. Les "chymistes" médiévaux n'utilisaient d'ailleurs pas couramment le terme et se décrivaient plutôt comme philosophes ou physiciens. Ce sont leurs successeurs du 18ème siècle qui, se déclarant seuls chimistes authentiques, choisiront de faire la promotion de leur discipline en faisant du mot alchimie le symbole de la confusion qu'ils attribueront, souvent injustement, à leurs prédécesseurs.

 

Parmi ceux-ci, le chimiste Pierre Joseph Macquer (1718-1784), auteur d'un "Dictionnaire de Chymie" plusieurs fois réédité et considéré comme l'un des "pères" de la chimie moderne. Attaché à défendre le statut académique de cette science, il choisit de mettre en évidence la façon dont elle a rompu avec les anciennes méthodes.

 

Il va même jusqu'à regretter le reste de filiation qui s'exprime dans ce nom de chimie ou "chymie" partagé par les deux disciplines. C'est un mal, écrit-il " pour une fille pleine d'esprit et de raison, mais fort peu connue, de porter le nom d'une mère fameuse pour ses inepties et ses extravagances".

 

Fort heureusement, poursuit-il, "le goût de la vraie physique a prévalu dans la Chymie, comme dans les autres sciences. Il s'est élevé de grands génies, des hommes assez généreux pour croire que leur savoir ne serait véritablement estimable qu'autant qu'il serait profitable à la société. Ils ont fait leurs efforts pour rendre publiques et utiles, tant de belles connaissances auparavant infructueuses ; ils ont tiré le voile qui couvrait la Chymie : et cette science en sortant des profondes ténèbres dans lesquelles elle était cachée depuis tant de siècles, n'a fait que gagner à se montrer au grand jour."

 

Rendre publiques et utiles, "tant de belles connaissances". L'aveu est de taille. Ces anciens chimistes seraient donc bien autre chose que de simples imposteurs ?

 

Transformer le plomb en or : tel est bien le rêve éveillé qui, encore à notre époque, marque la frontière entre alchimistes et chimistes et rejette les premiers dans les ténèbres de la magie. Pourtant, sous la plume de Macquer, comme sous celle de nombre de ses contemporains, la condamnation n'a pas la radicalité qu'on aurait pu attendre : cet objectif chimérique aurait même eu, nous dit Macquer, des aspects positifs !

 

"Comme les faits ne sont jamais inutiles en physique, il est arrivé que ces expériences, quoiqu'infructueuses à l'égard de l'objet pour lequel elles avaient été entreprises, ont été l'occasion de beaucoup d'autres découvertes curieuses et avantageuses."

 

Héritages alchimiques.

 

Outre son nom, l'origine arabe de l'alchimie se manifeste encore dans notre vocabulaire contemporain par quelques mots rescapés : alcool, élixir, alcalin, soude, ammoniaque, nitre, natron… et surtout le nom d'un instrument majeur : l'alambic. Car c'est d'abord un laboratoire que nous livre l'alchimie.

 

Plus d'un siècle plus tard le fourneau qui équipe la laboratoire de Lavoisier (1789) n'est pas très différent de celui de l'alchimiste Glauber (1659).

 

La recherche illusoire de la transmutation du plomb en or a certes discrédité les alchimistes qui s'y livraient, mais n'y aurait-il pas une certaine ingratitude à renier ces prédécesseurs qui ont transmis à leurs héritiers le mode préparatoire de la préparation d'une multitude de corps utiles, en particulier nombre d'acides essentiels pour la "dissolution" des corps et l'obtention de sels propres à de multiples usages. C'est à l'alchimiste d'origine Yéménite Geber (Jabir ibn Hayyan ; 721-815) qu'est attribuée la découverte de l'acide chlorhydrique (esprit de sel) et de l'acide nitrique (eau forte) dont le mélange donne "l'eau régale" capable de dissoudre l'or. 

 

Noter aussi, entre autres héritages, la doctrine qu'ils ont eux-mêmes largement utilisée, celle des quatre éléments, le Feu, l’Eau, la Terre, l’Air, en donnant à ceux-ci une représentation symbolique simplifiée à base de triangles équilatéraux.

 

 

Ces symboles seront conservés par les chimistes jusqu'à la fin du 18ème siècle. On les trouve même encore représentés dans la "Méthode de Nomenclature Chimique", nouvelle bible de la chimie moderne, publiée en 1787 par Guyton de Morveau, Lavoisier, Berthollet et Fourcroy.

 

Méthode de nomenclature chimique ( Extraits, 1787)

 

La représentation des corps chimiques sous forme de symboles, est l'un des acquis de l'alchimie, même si nous sommes encore bien loin des formules introduites par le Suédois Jöns Jacob Berzelius au début du 19ème siècle, comme celle du gaz  qui est l'objet de notre enquête : le gaz carbonique (CO2).

 

Sur le chemin qui nous mène à ce gaz nous rencontrerons l'un de ces derniers alchimistes qui ont ouvert la voie aux chimistes, leurs successeurs : Jean-Baptiste Van Helmont.


 


 


 

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23 août 2017 3 23 /08 /août /2017 15:08

On attribue à Hippocrate (IVème siècle avant notre ère) et Galien, médecin grec du deuxième siècle, la théorie des quatre "humeurs".

Humeurs, au sens primitif de liquides (humide), qui circulent dans l'organisme humain. Chacune se voit attribuer les qualités de l'un des éléments d'Aristote :

  • la bile jaune, chaude et sèche comme le feu.

  • la bile noire (encore appelée mélancolie ou atrabile), froide et sèche comme la terre.

  • le flegme (pituite ou lymphe), froid et humide comme l'eau.

  • le sang chaud et humide comme l'air.

Leur excès induit quatre "tempéraments" : colérique, mélancolique, flegmatique ou sanguin.

Des remèdes découlent du modèle. Au "sanguin" on déconseillera la chaleur du vin, surtout pendant l'été, saison pendant laquelle domine le caractère cholérique de la bile jaune. Au mélancolique froid et sec, de caractère terrestre, on conseillera des aliments chauds et humides, de caractère aérien, dont le choix dépendra de l'inspiration et de la notoriété du prescripteur. En effet, les plantes, elles-mêmes n'échappent pas aux quatre éléments. Dans les épices le feu dominera, l'oignon aura le caractère aérien, chaud et humide, le melon tiendra de l'eau, la betterave de la terre.

Se diffuse ainsi une diététique des quatre éléments, ignorant glucides, lipides, protides et vitamines mais dont le principe, "l'aliment est le premier des médicaments", retrouve une certaine vigueur aujourd'hui. Même si l'observation pertinente n'était pas exclue de la pratique, c'est la chimie du carbone qui pourra, bien des siècles plus tard, lui donner une base plus rationnelle.

La doctrine a cependant laissé des traces. Dans notre vocabulaire contemporain, le mot "tempérament" désigne un caractère psychologique. Le mot "humeur", ne désigne plus un liquide mais l'état psychique du moment. Se "faire une bile noire", avoir un comportement "flegmatique", ou encore se sentir "mélancolique", sont un héritage de l'ancienne doctrine.

 

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22 août 2017 2 22 /08 /août /2017 14:38

Nous poursuivons notre chemin à la rencontre de tous ces hommes habités par la même obsédante question de l’origine de la vie sur Terre.

Nous y avons rencontré Empédocle, le poète, le prophète. Puis Platon, le géomètre. Nous allons à présent rencontrer Aristote dont la pensée a traversé les siècles.

Les guides sont nombreux pour cette partie du trajet et leurs traductions se recoupent pour ce qui est de l’essentiel de notre sujet. Nous emprunterons ce qui nous semblera le plus pertinent à chacun de ceux que nous avons rencontrés au gré de nos lectures.

Aristote (-384 ; -322) est un personnage immense qu'on ne peut évoquer en quelques lignesRetenons qu'il a été le disciple de Platon à l’Académie et le précepteur de Alexandre le Grand. Avoir eu un tel maître et un tel élève indique assez sa position dans la société de son temps.

Il expose ses idées sur les propriétés de la matière dans son traité "de la Génération et de la corruption". Nous retiendrons, de la longue réflexion qui introduit ce texte, l'affirmation que dans le monde réel "la génération de tout objet particulier équivaut à la destruction de tel autre, et réciproquement". Une affirmation qui annonce déjà le "tout de transforme" attribué à Lavoisier.

Des quatre éléments aux quatre qualités :

Bien que considérant, comme ses prédécesseurs Empédocle et Platon qu'il existe quatre corps simples fondamentaux, il critique la façon dont ils les conçoivent. Rechercher les principes des corps, affirment-il, c’est rechercher ceux qui sont sensibles aux sens. Et parmi ceux-ci seul le toucher peut parvenir à une bonne information. Qu’apprenons nous en touchant un corps ? Les sensations que nous recevons se décrivent toujours, dit-il, par des oppositions. Ce corps est-il "chaud ou froid, sec ou humide, lourd ou léger, dur ou mou, visqueux ou friable, rugueux ou lisse, épais ou fin" ? De tous ces couples, Aristote demande de ne retenir que le chaud et le froid ainsi que l’humide et le sec car, dit-il, "les autres oppositions dérivent de ces premiers contraires". Il est évident pour lui que "le visqueux relève de l’humide, puisque le visqueux est une sorte de liquide ayant subi une certaine action, comme par exemple l’huile. Mais le friable relève du sec, puisqu’il est complètement sec, au point que sa rigidité peut être considérée comme un effet du manque d’humidité". De même le mou relève de l’humide et dur du sec.

Ainsi conclut-il : "Il est donc évident que toutes la autres différences peuvent être ramenées aux quatre première qui, elles, cependant, ne peuvent pas être réduites à un plus petit nombre car le chaud n’est pas la même chose que l’humide et le sec, ni l’humide la même chose que le chaud ou le froid, pas plus que le froid et le sec ne sont subordonnés ni entre eux ni au chaud ou à l’humide. Il n’y a donc nécessairement que ces quatre différences premières".

Ainsi décrète Aristote.

Et il ajoute que six couples de ces qualités premières sont possibles  mais qu'on ne peut en retenir que quatre car, dit-il, "Comme il y a quatre éléments, et que les combinaisons possibles entre quatre termes sont au nombre de six ; comme, cependant, les contraires ne peuvent pas être combinés entre eux, le chaud et le froid, le sec et l’humide ne pouvant se confondre en une même chose, il est évident qu’il n’y aura que quatre combinaisons d’éléments, à savoir celle du chaud et du sec, du chaud et de l’humide, du froid et de l’humide, de froid et du sec. 

Ceci est une conséquence logique de l’existence des corps qui apparaissent simples, le feu, l’air, l’eau et la terre. Le feu, en effet, est chaud et sec, l’air est chaud et humide, étant une sorte de vapeur, l’eau est froide et humide, le terre est froide et sèche".

La "croix" d’Aristote rencontrera un succès durable.

Tout se transforme.

"Il faut dire maintenant de quelle manière s’opère la transformation réciproque et s’il est possible que tout corps simple naisse de tout corps simple, ou si cela est possible pour certains corps et impossible pour d’autres. " poursuit Aristote.

Et il ajoute qu'il considère comme "évident qu’en général tout élément peut être engendré naturellement de tout élément, et il n’est pas difficile désormais d’observer comment le phénomène a lieu pour chaque élément particulier. Tous viennent en effet de tous

Illustration : "Ainsi le feu se transformera en air par le changement de l’une des deux différences. L’un est en effet chaud et sec, l’autre chaud et humide, de façon qu’il suffit que le sec soit dominé par l’humide pour qu’il y ait de l’air. L’air à son tour se transformera en eau quand le chaud est dominé par le froid, puisque l’un est chaud et humide et l’autre froid et humide, de telle sorte qu’il suffit que le chaud change pour qu’il y ait de l’eau. Retour ligne automatique
 

De la même manière l’eau peut se transformer en terre et la terre en feu, car les deux couples d’éléments ont des rapports réciproques. L’eau est en effet froide et humide, la terre froide et sèche, de façon qu’il suffit que l’humide soit dominé par le sec pour qu’il y ait de la terre. D’autre part le feu étant sec et chaud, la terre froide et sèche, si le froid est détruit, du feu viendra la terre.Retour ligne automatique

 

Un modèle qui rencontre le succès.

Si les polyèdres de Platon qui, comme nos modernes "mécanos" ou légos", se démontent et se recombinent en d’autres figures, peuvent prêter à sourire, les éléments d'Aristote peuvent sembler décrire une réalité observable. Chauffer de l’eau, c’est à dire y faire agir le feu, ne donne-t-il pas de l’air (la vapeur d’eau invisible dont on voit les bulles rejoindre l'air) puis de la terre (le dépôt solide et sec qu’on ne manquera pas de trouver à la fin de l’opération dans le vase ayant contenu le liquide). Nous verrons que le modèle traversera les siècles et qu’il a fallu Lavoisier, plus de deux millénaires plus tard, pour prouver que l’eau ne peut pas se transformer en terre. Ce qui avait continué à être accepté jusqu'alors. Parfois, d'ailleurs, et nous le verrons, avec ce qui pouvait sembler être de solides arguments.

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Gérard Borvon - dans Chimie
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18 août 2017 5 18 /08 /août /2017 12:59

Nous avons choisi de nous aventurer sur un long chemin à la rencontre de tous ces hommes habités par la même obsédante question de l'origine de la vie sur Terre.

Nous y avons rencontré Empédocle, le poète, le prophète. celui auquel les dieux ont révélé les quatre bases du monde : le feu, l'air, l'eau, la terre. Il nous faut à présent rencontrer Platon, le géomètre. Et pour cela trouver d’abord le bon guide. Il sont nombreux. ¨Pour nous ce sera Thomas-Henri Martin qui, depuis une Bretagne se souvenant des Celtes, a inlassablement interrogé les penseurs grecs.

Notre guide.

Né en 1813, mort en 1884, Thomas-Henri Martin est un helléniste, mais c'est comme historien des sciences et philosophe qu'il a rencontré la notoriété..

Entré en 1831 à l’École Normale, agrégé de lettres en 1834, Docteur ès lettres dès 1836, il est nommé, en 1838, professeur de littérature ancienne à la Faculté des Lettres de Rennes qui a ouvert ses cours en 1810. Il en devint le doyen dès 1845, et le resta jusqu’en 1880.

Même si ce thème était bien éloigné de son enseignement, c’est à l’histoire des doctrines philosophiques dans l’Antiquité, et particulièrement aux théories scientifiques, qu’il a consacré une bonne part de ses travaux. Une chance rare pour les historiens des sciences. Son travail sur "La foudre l’’électricité et le magnétisme chez les anciens" est une source irremplaçable pour qui veut connaître les mythes liés à l’ambre jaune et à la "pierre de magnésie" qui sont à l’origine des mots "électricité" et "magnétisme"..

Sa première publication, en 1841, témoigne de sa double passion pour les sciences et la littérature de la Grèce ancienne. Ce sont des Études sur le Timée de Platon (ou Traité de la Nature), avec une transcription du texte grec accompagné d’une traduction et de nombreux commentaires sur différents aspect de l’oeuvre dont un très long développement sur l’Atlantide. Le texte est-il totalement de Platon ou est-il en partie apocryphe comme le pensent certains des contemporains de l’universitaire rennais ? Nous retiendrons, pour notre part, que cet ouvrage a reçu le prix de la traduction de l’Académie Française. Comment ne pas faire confiance aux "Immortels" ?

"Parmi les dialogues de Platon, celui qui a joué le plus grand rôle dans l’histoire de la philosophie, celui dont les Platoniciens de tous les âges ont invoqué le plus souvent l’autorité, celui qu’on a le plus cité, et qu’on a le moins compris, c’est le Timée" ainsi débute la préface du texte de Henri Martin.

Texte le plus cité et le moins compris ? Les commentaires de l’auteur permettent-ils de mieux le comprendre ? Celle ou celui qui s’aventurera à les lire pourra en juger. Nous nous contenterons de citer les passages qui se sont transmis au cours des âges, c’est à dire ceux ayant trait aux quatre éléments devenus, depuis Empédocle, le point de départ de toute réflexion sur la Nature .

Ainsi parlait Timée.

Platon (-428 ; -358) a choisi de mettre en scène sa pensée au travers de dialogues. Dans celui désigné sous le titre de Timée, Socrate, Critias, Timée et Hermocrate, sont les personnages quil fait dialoguer.

"L’intelligence est le partage des dieux, et, parmi les hommes, d’un bien petit nombre" déclare-t-il. A l’évidence ces quatre personnages font partie des heureux élus. Platon fait surtout parler Timée qu’il présente comme "citoyen de la république très policée de Locres en Italie, ne le cédant pour la fortune et la naissance à aucun de ses concitoyens" et plus encore ayant "été revêtu des plus hautes dignités de sa patrie" et étant parvenu "au point le plus élevé de la philosophie". C’est donc par la parole de Timée qu’il expose ses propres vues. "Nous sommes convenus que Timée, celui de nous qui connaît le mieux l’astronomie, et qui a le plus travaillé à s’instruire de la nature de l’univers, parlerait le premier" déclare Critias qui s’est vu attribuer le rôle d’annoncer le discours de Timée.

Écoutons donc Timée.

Il nous instruit d’abord de l’existence d’un Dieu auteur et père de de l’Univers. Quelle est sa nature ? "C’est une grande affaire que de le découvrir, dit-il, et après l’avoir découvert, il est impossible de le faire connaître à tous". Certainement ne chercherons-nous pas à faire partie des heureux élus appelés à cette connaissance, tant de brillants cerveaux s’étant employés, au fil des siècles, à décrypter le message de Timée.

Retenons que ce Dieu de Platon, régnant sur l'Univers des idées, inaccessible à la pensée commune, a créé le monde réel à partir des quatre briques élémentaires annoncées par Empédocle. Mais, nous prévient Platon, quand "Dieu entreprit d’organiser l’univers, le feu, l’eau, la terre et l’air offraient bien déjà quelques traces de leur propre forme,mais étaient pourtant dans l’état où doit être un objet duquel Dieu est absent. Les trouvant donc dans cet état naturel, la première chose qu’il fit, ce fut de les distinguer par les formes et les nombres".

Un dieu géomètre et mathématicien.

Le dieu de Platon est celui déjà annoncé par Pythagore. Il est géomètre et mathématicien. Se souvenir de Pythagore c’est souvent évoquer son "triangle". Ses trois côté respectant les proportions 3, 4 et 5, il est dit "rectangle", l’un de ses angles étant "droit". C’est ainsi qu’il a été emprunté par les constructeurs de pyramides ou de cathédrales pour tracer sur le sol les angles de 90° nécessaires à l’établissement de leurs fondations. Mieux : la somme des "carrés" des deux côtés de son angle droit , 9+16 est visiblement égale au carré du grand côté, l’hypoténuse, soit 25. Propriété généralisable à tous les triangles rectangles.

La légende veut que, au fronton l'Académie, l'école qu'il avait créée à Athènes, Platon ait fait inscrire la phrase " Que nul n'entre ici s'il n'est géomètre". Dieu, selon Platon, affectionne lui-même la géométrie et en particulier les triangles. Le nombre 3 et le triangle sont des symboles forts dans de nombreuses cultures et religions. Parmi ces triangles il en existe deux que Platon considère comme les plus beaux. La beauté étant, avec le bonté, la caractéristique de Dieu. Le premier de ces triangles est le triangle rectangle isocèle. Angle droit, deux côté égaux, c’est aussi un carré, autre belle figure, divisé par sa diagonale. Quant à l’autre : "nous jugeons que parmi cette multitude de triangles il y a une espèce plus belle que toutes les autres, et pour laquelle nous les laissons toutes de côté, savoir celle dont deux forment un troisième triangle qui est équilatéral". Le triangle équilatéral, avec ses trois côtés et ses trois angles égaux est certainement l’une des figures de triangle les plus remarquables. Divisé en deux par une de ses hauteurs, il se présente sous forme de deux triangles rectangles dont le grand côté, l'hypoténuse, est le double du plus petit des côtés de l'angle droit. C’est à ce triangle rectangle particulier et au triangle équilatéral que Platon attribue la beauté suprême.

Pourquoi ce choix ? "c’est ce qui serait trop long à dire" avoue Platon par la voix de Timée "mais si quelqu’un découvre et démontre que cette espèce n’a pas la supériorité, il peut compter sur une récompense amicale". Le pari a-t-il été relevé ? La beauté d’un triangle rectangle isocèle ou celle d’un triangle équilatéral a-t-elle été contestée ? Pour Platon la cause est entendue : c’est à partir de ces belles figures que Dieu ne pouvait manquer de structurer le monde.

Un corps c'est d'abord un volume. Quels beaux volumes la géométrie nous offre-t-elle ? Pythagore,ses disciples et ses successeurs, ont déjà exploré ce territoire et fait connaître les polyèdres réguliers, c’est à dire ces volumes dont toutes les faces sont identiques. Ils sont au nombre de cinq.

Les trois premiers sont limités par des des triangles équilatéraux. Le plus simple, le tétraèdre, est une pyramide à quatre faces. Vient ensuite l’octaèdre à huit faces puis l’icosaèdre à vingt faces.

De ces trois solides, nous dit Platon, toujours par la voix de Timée, "celui qui a le moins grand nombre de bases doit nécessairement être le plus mobile, le plus tranchant et le plus aigu de tous et aussi le plus léger", c’est donc la forme du feu. Le second sera celle de l’air et le troisième celle de l’eau.

En quatrième position vient le cube, ou hexaèdre, aux six bases carrées. "Donnons à la terre la figure cubique", propose Platon. "En effet, des quatre genres la terre est la plus stable, de tous les corps c’est le plus facile à modeler, et tel devait être nécessairement celui qui a les bases les plus sûres".

Ainsi se présentent les quatre éléments qui constituent l'ensemble des corps. Pour répondre à qui prétendrait ne pas avoir observé ces différentes formes dans la nature, Il faut "se représenter tous ces corps comme tellement petits que chacune des parties de chaque genre, par sa petitesse,échappe à nos yeux, mais qu’en réunissant un grand nombre, leur masse devient visible" ajoute Timée.

Il imagine aussi une transmutation possible entre ces différents corps. Ainsi, "lorsque le feu est renfermé dans de l’air, de l’eau ou de la terre, mais en petite quantité relativement à la masse qui le contient, si, entraîné par le mouvement de ces corps et vaincu malgré sa résistance, il se trouve rompu en morceaux, deux corps de feu peuvent se réunir en un seul corps d’air". L’arithmétique est respectée : les huit triangles équilatéraux des deux tétraèdres de feu peuvent se convertir en un octaèdre d’air. De même "si l’air est vaincu et brisé en petits fragments, de deux corps et demi d’air un corps entier d’eau peut être formé".

Faut-il en sourire ? L’observation du changement d’état des corps, l’eau s’évaporant et devenant "air" sous l’effet de le chaleur (du feu) puis se recondensant en eau pouvait s’accorder à une telle proposition. Soyons indulgents, notre science contemporaine, elle même, s’accorde avec des images aussi osées qui feront sourire les générations à venir.

La cinquième essence.

Reste un cinquième polyèdre régulier, le dodécaèdre. Il a des propriétés mathématiques plus riches. Il comporte 12 faces comme le nombre des signes du zodiaque. Chacune étant un pentagone régulier, figure particulièrement symbolique avec sa variante, l’étoile à cinq branches.

Il est facile, au moyen d’une règle et d’un compas de construire un triangle équilatéral, un carré, un hexagone, un octogone. Tracer un pentagone régulier pose un tout autre problème et n’est à la portée que d’habiles géomètres. Disons, sans développer davantage, qu’il fait intervenir des rapports entre longueurs de segments laissant apparaître le "nombre d’Or", le nombre, supposé divin, tardivement attribué aux philosophes et bâtisseurs des temps antiques soit (1+5)/2 = 1,618... .

Le dodécaèdre est donc à lui seul un condensé de rapports magiques. Platon lui confie un rôle à la hauteur de ce statut : "il restait une seule et dernière combinaison, dieu s’en est servi pour tracer le plan de l’Univers". Derrière cette formule ambiguë certains voudront trouver l’esprit pensant, la force vitale, l’énergie motrice ou tout autre concept illustrant l’animation de la matière.

On en fera aussi le symbole de la cinquième essence, la "quinte-essence" (quintessence), la substance qui, désignée encore sous le nom "d’éther", était supposée occuper l’univers des étoiles. Cet "éther", lumineux, électrique et même quantique, qui reviendra de façon cyclique dans le vocabulaire des physiciens quand il leur faudra, comme au temps des premiers philosophes, nommer l’inexplicable.

L’Héritage.

Même si les sciences ne leur doivent rien, les solides de Platon ont marqué les esprits. Le mystérieux dodécaèdre, en particulier, a été soumis à toutes les doctrines ésotériques.

Le dodécaèdre a inspiré Dali.

Une chose est certaine : Platon a durablement inscrit la théorie des quatre éléments dans la pensée occidentale. Peu oseront après lui s’attaquer à ce monument.

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Voir aussi :

Feu, Air, Eau, Terre. Vie et mort des quatre éléments.

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Notes de lecture :

 

Lire le Timée c'est aussi faire d'heureuses, de curieuses, ou d'affreuses rencontres.

 

Heureuse, l'illustration du thème de "l'esprit sain dans un corps sain" :

 

"ne point exercer l'âme sans le corps ni le corps sans l'âme, afin que, se défendant l'une contre l'autre, ces deux parties se trouvent en équilibre et en santé. Il faut donc que le mathématicien, ou celui qui s'applique fortement à quelqu'autre travail de l'intelligence, donne aussi du mouvement à son corps, s'exerçant à la gymnastique ; et de même celui qui s'attache à former son corps doit en même temps donner du mouvement à son âme, en s'adonnant à la musique et aux autres études philosophiques, s'il veut justement être appelé beau et en même temps être appelé bon avec vérité".

 

Prêtant à sourire ensuite le discours sur la nourriture, qui se résume en un conflit entre "triangles". Ceux de l'aliment et ceux du corps qui les absorbe, et du rapport de ce combat à la jeunesse, à la vieillesse et à la mort.

 

"Quand la constitution de l'animal est récente encore, les triangles qui, venus du dehors se trouvent compris dans la masse du corps lui-même, sont vaincus et divisés par ces triangles neufs que le corps lui impose, et l'animal grandit, parce qu'il se nourrit de beaucoup de triangles semblables. Mais quand la pointe de ces triangles s'émousse à cause de ces nombreux combats qu'ils ont soutenus pendant longtemps contre de nombreux triangles, ils ne peuvent plus diviser ceux de la nourriture qui entre et se les assimiler, tandis qu'eux-mêmes sont facilement divisés par ceux qui viennent du dehors. Alors l'animal vaincu dépérit tout entier et cet état se nomme la vieillesse.

 

Enfin, lorsque les liens qui unissent ensemble les triangles de la moëlle, distendus par la fatigue, ne peuvent plus résister, ils laissent échapper à leur tour les liens de l'âme, et celle-ci, rendue à sa liberté naturelle, s'envole avec joie".

 

Effroyable sa classification des hommes, des femmes et des autres êtres vivants.

 

Effroyable ce discours qui sert pourtant de conclusion à toute l'oeuvre.

 

Au sujet de l'homme et de la femme d'abord : "Maintenant cette discussion, que nous avons promise en commençant, sur l'Univers jusqu'à la naissance des hommes, semble presque terminée. Il nous reste seulement à dire en peu de mots comment les autres animaux se sont formés, et nous ne donnerons que les développements indispensables ; car il semble que telle est la mesure convenable à un pareil sujet. Voici donc ce que nous en dirons.

 

Parmi les hommes qui furent formés, ceux qui se montrèrent lâches et qui passèrent leur vie dans l'injustice, furent vraisemblablement transformés en femme dans la deuxième naissance. Telle est donc l'origine des femmes et de tout le sexe féminin". 

 

Au sujet des autres animaux ensuite et surtout de la classification qu'il fait de ses contemporains :

 

"Quant à la race des oiseaux qui a des plumes au lieu des poils, elle résultat d'une petite modification de ces hommes exempts de malice, mais légers, qui aiment beaucoup à parler des choses célestes, mais qui croient bonnement que c'est du témoignage des yeux qu'on peut tirer sur ces objets les preuves les plus infaillibles.

 

L'espèce des animaux qui marchent sur terre a été formée de ceux qui ne s'occupent pas du tout de philosophie, et qui ne considèrent jamais la nature céleste parce qu'ils n'ont plus l'usage des révolutions qui ont lieu dans la tête, mais qui s'abandonnent aux parties de l'âme établies dans la poitrine : ainsi, par suite de ces habitudes, ils ont les membres antérieurs et le chef penchés vers la terre, où les attire la ressemblance de leur nature, et ils ont la tête allongée de toutes sortes de formes, suivant la manière dont les cercles de l'âme ont été comprimés dans chacun d'entre eux, à cause du manque d'exercice. Voici d'après quel motif leur espèce reçu quatre pieds, ou d'avantage : c'est que Dieu donna un plus grand nombre de supports à ceux qui étaient plus stupides, afin qu'ils fussent plus attirés vers la terre. 

 

Quant aux plus stupides même de ces derniers, à ceux qui étendaient tout-à-fait sur la terre tout leur corps, comme ils n'avaient aucun besoin de pieds, les dieux les produisirent privés de pieds et rampant sur la terre.

 

Le quatrième genre, qui vit dans les eaux, fut formé des hommes les plus dépourvus d'intelligence et les plus ignorants de tous, que les auteurs de cette transformation ne jugèrent pas même dignes de respirer un air pur, puisque, par leur négligence, leur âme entière était devenue impure ; c'est pourquoi au lieu d'un air pur et léger, ils leur ont donné à respirer un liquide bourbeux, en les reléguant dans les eaux. De là vient la race des poissons, des huîtres et des autres animaux aquatiques, qui, à cause de leur ignorance extrême, ont reçu la dernière demeure. 

 

C'est donc d'après toute ces raisons que maintenant encore tous les animaux se transforment d'un espèce en une autre, suivant qu'ils perdent ou gagnent en intelligence ou en stupidité".

 

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13 août 2017 7 13 /08 /août /2017 12:20

Thalès, nous disent Aristote et Hippias, communiquait la vie aux choses inanimées au moyen de l’ambre jaune mais, également, de la "pierre de magnésie" (μαγνήτις λίθος), l’aimant naturel.


Contrairement à l’ambre, venu des contrées lointaines, l’aimant, oxyde de fer naturellement "magnétique" est largement réparti à la surface du globe. Ses propriétés n’en sont pas moins mystérieuses. L’un de ses noms en grec ancien : "pierre d’Hercule", témoigne de la force des pouvoirs qui lui étaient attribués.

 

Même si l’observation commune ne permettait pas de constater, de sa part, d’autres prodiges que l’attraction de quelques râpures de fer, la légende se nourrissait de récits d’îles attirant les vaisseaux munis de clous de fer et d’hommes cloués au sol par leurs souliers ferrés. Des auteurs aussi sérieux que Plutarque ou Ptolémée n’hésitaient pas à rapporter d’étranges pratiques. "Frottez un aimant avec une gousse d’ail ou du jus d’oignons, disaient-ils, et il cessera d’attirer le fer". "Trempez le dans du sang de bouc, disaient d’autres auteurs, et il reprendra toute sa force" (cité par Henri Martin, doyen de la Faculté des lettres de Rennes dans La foudre, l’électricité et le magnétisme chez les anciens. Paris 1866). A l’évidence une observation de type "scientifique" n’était pas encore à l’ordre du jour !

 

Le terme de "magnétisme" sera donc, comme celui "d’électricité", le principal héritage légué par les grecs.

 

Les hellénistes du 19ème siècle qui, comme Henri Martin, se sont penchés sur l’origine de cette dénomination, ont constaté que l’expression "pierre de magnésie", a pu être interprétée de façon variable suivant les époques. Le sens qui s’est finalement figé est celui d’une pierre issue de la ville Magnésie, cité grecque d’Asie mineure. La ville étant supposée abriter des mines de cet oxyde de fer auquel nous donnons, aujourd’hui, le nom "d’oxyde magnétique" ou "magnétite", et que nous désignons par la formule Fe3O4.

 


cristaux de magnétite.


Ce nom de "Pierre de Magnésie", sera également donné à d’autres minéraux. La "magnésie" est aussi une terre blanchâtre utilisée dans les pharmacopées anciennes comme laxatif. Elle donnera son nom au magnésium dont elle est l’hydroxyde. "Pierre de magnésie" sera aussi le nom ancien du Manganèse, corps dont l’oxyde naturel était utilisé comme fondant par les premiers verriers ou les métallurgistes et qui est indispensable, actuellement, à la fabrication de nombreux alliages.

 

Retenons surtout que Magnésie a donné "magnétisme" et le mot anglais ou allemand "magnet" qui désigne ce que, en France, nous appelons "aimant".

 

Le terme d’aimant est, quant à lui, issu du latin adamas : le diamant. Par une voie obscure le mot "adamas" a également désigné une pierre de magnésie particulièrement active. Ce double sens se retrouve dans le latin médiéval mais bientôt le mot "diamas" désigne le diamant pendant que le terme adamas, conservé pour la magnétite, est interprété comme issu du verbe "adamare" (aimer avec passion) et traduit en langue romane par le mot "aymant" puis aimant (voir Henri Martin : : La foudre, l’électricité et le magnétisme chez les anciens. Paris 1866).

 

Le mystère et la poésie antiques renaissent ainsi dans une pierre capable d’amour. Le domaine des sciences n’échappe pas à la règle, les mots y sont chargés de l’histoire humaine.

 

L’héritage chinois.

 

Magnet, aimant… Les grecs et les latins ont légué le vocabulaire au monde européen. Pourtant la propriété la plus fabuleuse de la pierre de magnésie leur avait échappé. C’est de Chine que viendront les premières lumières à travers l’instrument qui fera le bonheur des marchands et des navigateurs : la boussole.

 

A une période que certains auteurs fixent comme antérieure au troisième siècle avant notre ère y est attesté l’usage d’un "indicateur de sud". C’est une statuette montée sur un pivot vertical et dont le bras étendu montre en permanence le sud. C’est naturellement une tige aimantée qui guide ce bras.

 

On évoque aussi la trouvaille archéologique d’une cuiller divinatoire très particulière. La cuiller utilisée dans ce but a une queue courte et tient en équilibre sur sa base arrondie. On la place au centre d’une plaque polie où sont gravés divers signes propres à lire l’avenir. Un coup vif sur la queue et la cuiller tourne. Quand elle s’arrête, il reste à interpréter les inscriptions indiquées par la direction de son manche. Une cuiller en magnétite et sa plaque de bronze ont ainsi été retrouvées laissant imaginer la façon dont les prêtres chinois aidaient le sort.

 

Plus sérieux. Des boussoles à aiguille suspendue, placées sur pivot ou sur un flotteur sont signalées, en Chine, entre le neuvième et douzième siècle de notre ère. Elles étaient utilisées pour des relevés terrestres. Peut-être étaient-elles déjà connues des ingénieurs qui ont dirigé la construction de la grande muraille.

 

Il est vraisemblable que la boussole a d’abord été adoptée par les arabes avant d’arriver en Europe au début du treizième siècle. Les navigateurs européens seront dès lors capables de s’éloigner des côtes et d’ouvrir les routes maritimes de l’Inde, de la Chine et des Amériques.

 

Pierre de Maricourt ( XIIIe siècle) et les pôles de l'aimant.

 

C’est un "ingénieur militaire" au service du Duc d’Anjou, Pierre de Maricourt dit "Le Pèlerin", qui élucide une partie du mystère de la boussole (son nom est issu de l’italien "bussola" et évoque la "petite boîte" dans laquelle les navigateurs la tiennent enfermée). Pierre de Maricourt est d’ailleurs en Italie, occupé au siège de la ville de Lucera, quand, en 1269, il rédige, sous le titre "Epistola de magnete" (lettre sur l’aimant), le traité qui l’a rendu célèbre.

 

L’unanimité se fait pour considérer ce texte comme l’un des actes fondateurs de la science expérimentale. Suivons, un moment, sa démarche.

 

D’abord quand il définit les "pôles" de l’aimant. "Cette pierre, dit-il, porte en elle la ressemblance du ciel… car dans le ciel il y a deux points remarquables parce que la sphère céleste se meut autour d’eux comme autour d’un axe. L’un est appelé le pôle Nord, l’autre le pôle Sud. Ainsi dans cette pierre tu trouves tout à fait de même deux points dont l’un est appelé pôle Nord et l’autre pôle Sud".

 

Le terme de "pôles" sera conservé dans le vocabulaire du magnétisme mais, notons-le : les pôles dont il est ici question ne sont pas ceux de la terre mais ceux du ciel. La boussole indique le Nord céleste. C’est à l’univers entier qu’est liée la Pierre.

 

L’image du ciel implique une sphère et deux pôles sur celle-ci. Il faut donc que l’aimant soit taillé en forme de sphère :

 

"Pour la découverte de ces deux points tu peux employer divers moyens. L’un consiste à donner à la pierre une forme ronde avec l’instrument employé pour cela pour les cristaux et autres pierres."

 

Reste à y placer les pôles :

 

"Ensuite on pose sur la pierre une aiguille ou un morceau de fer en longueur équilibré comme une aiguille et suivant la direction du fer on marque une ligne divisant la pierre en deux. Ensuite on pose l’aiguille ou le morceau de fer en un autre endroit de la pierre et pour cet endroit, de la même manière, on marque de nouveau une ligne. Et, si tu veux, tu feras cela en plusieurs endroits et sans nul doute toutes ces lignes concourront en deux points comme tous les cercles du monde qu’on appelle azimuths concourent en deux pôles du monde opposés"

 

Ensuite :

 

"Casse un petit morceau d’une aiguille qui soit long de deux ongles et pose le à l’endroit où le point a été trouvé comme on vient de le dire, et s’il se tient perpendiculairement à la pierre, tu as sans nul doute le point cherché… et de même tu trouveras le point opposé. Si tu l’as bien fait et si la pierre est homogène et bien choisie, les deux points seront diamétralement opposés comme les pôles de la sphère céleste"

 

Pour savoir lequel est le pôle Nord, lequel est le pôle Sud, il reste à placer la sphère dans un bol de bois posé sur l’eau et à la laisser s’orienter comme une boussole. On marquera alors comme "pôle Nord" celui qui se dirigera vers le Nord céleste.

 

Maintenant, expérimentons. Une deuxième pierre a été préparée, on l’approche de la première, et voilà que la Nature dévoile l’une des lois cachée jusqu’à présent à la connaissance des hommes !

 

Attraction et répulsion des pôles magnétiques.

 

"Sache donc cette règle", écrit Maricourt " que le pôle Nord d’une pierre peut attirer le pôle Sud de l’autre et le pôle Sud son pôle Nord. Si au contraire tu approches le pôle Nord du pôle Nord, tu verras la pierre que tu portes fuir sur l’eau la pierre que tu tiens et de même si tu approches le pôle Sud du pôle Sud"

 

Le moyen âge, dit-on, est période d’obscurantisme. Pierre de Maricourt semble vouloir prouver le contraire. Il faudra attendre plus de trois siècles pour que William Gilbert apporte de nouveaux éclairages sur le même sujet et plus de quatre siècles pour que Dufay décrive, avec la même précision, les lois de l’attraction et de la répulsion électrique.

 

Louis Néel, en recevant le prix Nobel de physique en 1970 pour ses travaux sur le ferromagnétisme, saura rendre, à Pierre de Maricourt, un hommage mérité. Après avoir salué les travaux de ses prédécesseurs, Pierre Curie, Paul Langevin, Pierre Weiss, il situe ses propres travaux dans l’héritage de son confrère médiéval :

 

" Seules restaient incomprises les propriétés de la plus ancienne des substances magnétiques connues : la magnétite ou pierre d’aimant qui a attiré l’attention des curieux depuis quatre mille ans. J’ai eu la chance de combler cette lacune et d’expliquer ces propriétés, avec la notion de ferromagnétisme.
 

Mais j’avais été précédé dans cette voie, au XIIIème siècle, par Pierre de Maricourt, auteur en 1269 du premier traité sérieux sur les aimants."

 

Pour ajouter à son mérite, notons que Pierre de Maricourt observe également l’aimantation du fer par le contact d’un aimant et qu’il inaugure l’expérience classique de "l’aimant brisé" : quand on brise un aimant, un pôle sud apparaît au niveau de la cassure sur le morceau qui porte le pôle Nord et un pôle Nord sur la partie qui porte le pôle Sud. Deux nouveaux aimants naissent donc de cette rupture.

 


aimant brisé de Pierre de Maricourt

 


William Gilbert

 

Plus de trois siècles se sont écoulés. Nous retrouvons William Gilbert. C’est, rappelons le, dans le cadre d’un ouvrage sur le magnétisme qu’il avait été amené à différencier les actions de l’ambre et de l’aimant et à faire connaître la multiplicité des corps susceptibles d’être "électrisés" par le frottement. C’est lui faire justice que de reconnaître son apport tout aussi fondamental dans le domaine du magnétisme.

 

Quand, en l’année 1600, il publie "De Magnete" l’Univers n’est plus celui de Pierre de Maricourt. Depuis déjà plus d’un demi-siècle, Copernic a mis le soleil au centre du monde et rabaissé la Terre au rang d’une simple Planète. La sphère céleste s’est effacée, le Nord et le Sud ne sont plus les pôles du ciel mais les extrémités de l’axe autour duquel tourne la Terre. La boussole, quant à elle, est devenue l’objet de toutes les attentions. Il y a déjà plus d’un siècle qu’elle a guidé Christophe Colomb vers un nouveau monde. Mais, si ce n’est plus le ciel qui la dirige, comment fonctionne-t-elle ?

 

C’est la Terre, nous dit Gilbert, qui attire la boussole car elle est elle-même un gigantesque aimant.

 


Pour Gilbert la terre est un aimant.


 

Les aimants sphériques de Pierre de Maricourt pouvaient, de façon naturelle, amener à ce modèle. Gilbert en fera des "terellae", des petites Terres sur lesquelles il pourra promener une boussole. Il étudiera ainsi le phénomène d’inclinaison magnétique. Une boussole suspendue n’est horizontale qu’au niveau de l’Equateur. Elle s’incline ensuite quand on se dirige vers les pôles pour se présenter perpendiculaire à ceux-ci quand elle les atteint.

 

Il sait aussi que le Nord magnétique ne coïncide pas exactement avec le Nord géographique. Il n’ignore pas que Christophe Colomb, le premier, a observé la déclinaison, cet écart variable suivant les lieux entre le Nord et la direction de la boussole. Ces variations n’enlèvent rien au modèle qu’il propose. Il les attribue aux imperfections de la Terre qui, avec ses océans, ses montagnes, ses mines métalliques, est loin de l’homogénéité d’un aimant parfait.

 

Le problème !

 

Mais la nouvelle théorie pose un problème de vocabulaire. Si la Terre est un aimant, son pôle Nord géographique qui attire le pôle Nord de la boussole est donc, en réalité, le pôle Sud de l’aimant terrestre !

 

Pour éviter la confusion, des physiciens des siècles suivants, proposeront d’appeler "pôle magnétique positif" le pôle Nord de l’aimant et "pôle magnétique négatif" son pôle Sud. Le pôle Nord de la terre serait ainsi, tout simplement, un pôle "moins" magnétique. Hélas le succès de cette nomenclature ne fut pas au rendez-vous.

 

Les physiciens du 19ème siècle pensaient pouvoir échapper à la confusion en utilisant le terme de "magnétisme boréal" pour l’aimantation du pôle Nord terrestre et de "magnétisme austral" pour celle du pôle opposé. Ainsi le pôle Nord d’une boussole présentait-il un magnétisme "austral". Cet usage artificiel de synonymes ne réglait cependant, en rien, le problème.

 

Combat perdu : les scientifiques ont jusqu’à présent renoncé à réformer un vocabulaire imposé par des siècles de pratique. Nouvelle cicatrice de la science : nous devons nous accommoder d’un "Nord magnétique" des géographes qui est en réalité un "Sud magnétique" des physiciens.

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13 août 2017 7 13 /08 /août /2017 08:58

Cicatrice de la science : parfois un mot, un nom, une expression, une règle,  semblent échapper à toute la logique que l'on attendrait des sciences. De quoi irriter l'apprenti scientifique. Un retour sur l'histoire de la discipline est alors nécessaire et nous rappelle que la science est une activité humaine, une activité vivante, qui porte parfois les cicatrices de son passé.

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Une cicatrice de la science. Les deux espèces d'électricité et les deux sens du courant électrique.

 

Un premier cours d'électricité est l'occasion d'une mise en scène classique dans la tradition expérimentale des professeurs de physique : Une tige d'ébonite est frottée, une boule de sureau suspendue à son fil de soie ou de nylon est attirée puis vivement repoussée. Commence alors une série de manipulations à base de chiffon de laine, de peau de chat, de tige de verre ou de règle de matière synthétique, supposée faire découvrir une propriété fondamentale de la matière : l'existence de deux espèces d'électricité.

 

Progressant dans le cours on arrive rapidement à la notion de courant électrique. C'est là qu'apparaît "le" problème. A peine a-t-on défini son sens conventionnel de circulation, du pôle positif du générateur vers son pôle négatif dans le circuit extérieur, qu'il faut ajouter que le fluide électrique est, en réalité, constitué d'électrons négatifs se déplaçant en sens inverse !

 

Une explication s'impose.

 

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Une cicatrice de la science : le nom des premiers alcanes.

 

L'apprenti chimiste débutant dans l'étude des alcanes se trouve soudain devant l'obstacle que constitue le nom des quatre premiers corps.

 

Rappelons que la formule d'un alcane est CnH2n+2. A partir de n=5 la nomenclature ne pose aucun problème. La numération grecque est mise à contribution. Le pentane comprend 5 atomes de carbone, puis viennent l'hexane, l'heptane, l'octane, etc.

 

Formule de l'octane linéaire.

Formule de l'iso-octane (2.2.4-triméthylpentane) qui sert de référence pour l'indice de l'essence pour automobiles.

 

Reste que les quatre premiers doivent être appris par coeur : méthane, éthane, propane, butane !

 

Quatre cicatrices qui méritent explication.

 

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Une cicatrice de la science. Le nom des pôles de l'aimant.

 

 

Si la Terre est un aimant, son pôle Nord géographique qui attire le pôle Nord de la boussole est donc, en réalité, le pôle Sud de l’aimant terrestre !

Une explication s'impose.

 

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