Le blog d'histoire des sciences

L'hydrogène est l'un des personnages  d’une longue histoire qui est celle de la chimie.

Quand naît la chimie ?

Si l’on considère que tout travail pour modifier les propriétés de la matière est de la chimie, elle commencerait avec l’apparition du feu et de la première cuisson. La fabrication de récipients d’argile, la composition de colorants pour les peintures rupestres, la connaissance des colles pour assembler les outils de pierre, l’élaboration des premiers métaux, les techniques de conservation des aliments, les parfums, les baumes, tout cela relève de la chimie.
 
Faut-il par contre dater la naissance de la chimie de l’apparition des premières "théories". Seule l’écriture pourrait nous renseigner. Cependant, les métallurgistes, les chamans guérisseurs des premières sociétés orales inscrivaient, eux aussi, leurs gestes dans un rite inspiré d’une vision globale du monde, déjà donc une "théorie".
 
Nous allons évoquer ici un modèle qui nous vient de la Grèce antique et a durablement organisé la réflexion sur l’organisation de la matière. Faut-il rappeler que le  mot "hydrogène" (générateur d'eau) est issu du grec ancien.

Les quatre éléments.

 
Empédocle (490-435 Av JC) est à l’origine d’une doctrine qui rencontrera un durable succès : celle des quatre éléments. Le feu, l’air, l’eau, la terre, nous dit-il, sont les quatre "racines" de toutes les choses qui peuplent l’Univers. Les corps se composent et se décomposent à partir de ces quatre éléments sous l’action de deux forces opposées, l’attraction et la répulsion ou plutôt "l’amour" et la "haine".

 
Platon (428-348 Av JC) reprend le modèle d’Empédocle. Il associe à chaque élément un polyèdre régulier, c’est à dire un volume limité par des faces toutes identiques (triangles équilatéraux ou carrés).
 
- Le tétraèdre (4 faces triangulaires) est la figure du feu, subtil léger, piquant.

- L’octaèdre (8 faces triangulaires) est associé à l’air.

- L’icosaèdre (20 faces triangulaires) est proche de la sphère, très mobile : c’est l’eau.

- Le cube, stable, représente la terre.

Les cinq polyèdres réguliers et la manière de les construire
(Jean-Mathurin Mazéas, Éléments d’arithmétique, d’algèbre et de géométrie, Paris, Nyon 1788)

Il existe un cinquième polyèdre régulier, le dodécaèdre, aux propriétés mathématiques plus riches. Il comporte 12 faces comme le nombre des signes du zodiaque. Chacune est un pentagone. Platon lui attribue un rôle particulier : "il restait une seule et dernière combinaison, dieu s’en est servi pour le tout quand il a dessiné l'arrangement final". Derrière cette formule ambiguë certains trouveront la force vitale, l’énergie ou tout autre concept illustrant l’animation de la matière.

Le modèle a peu d'intérêt pratique mais garde une force symbolique qui a traversé les siècles.

Aristote (384-322 Av JC) élève de Platon reprend la doctrine des quatre éléments en considérant que chacun est construit à partir d’une matière primordiale unique. Les forces qui agissent pour leur donner forme sont quatre "qualités" : le chaud, le froid, le sec, l’humide formant quatre couples ( les couples chaud-froid et sec-humide étant exclus).

 
- le feu est le résultat du couple chaud-sec sur la matière.
 

- l’air celui du couple chaud-humide.
 

- l’eau provient du froid-humide.
 

- la terre du froid-sec.

 
Un modèle efficace.

Pendant près de vingt siècles ce modèle sera dominant dans le monde occidental. Il faut reconnaître qu’il présente une force descriptive indéniable. En 1556, l’allemand Georg Bauer, dit Agricola, publie sous le titre « De Re Metallica », le premier ouvrage d’importance sur le travail du métallurgiste. Décrivant l’art de la fusion il se réfère à la théorie classique :
 
 

"Cela est la manière de procéder des fondeurs qui excellent à maîtriser les quatre éléments. Ils ne jettent pas dans le fourneau, plus qu’il ne convient, de minerai mêlé de terre ; ils versent de l’eau chaque fois qu’il en faut ; ils règlent avec justesse le souffle des soufflets, ils placent le minerai dans le feu, à l’endroit où il brûle bien."

C'est pourtant en affrontant ce modèle que se constituera cette science qui est aujourd’hui la chimie.