12 mai 1684 : mort d'Edme Mariotte, fondateur de la physique expérimentale en France

La « nuit biographique » sur Edme Mariotte est complète. Aussi sa vie peut-elle se résumer à l’histoire de ses découvertes. En effet, on ignore et le lieu et la date exacte de naissance : Mariotte vit le jour, selon toute vraisemblance, en Bourgogne — et même à Dijon, selon Courtépée — vers 1620. On sait qu’il résidait habituellement à Dijon où, vers 1645, il fut ordonné prêtre. Après avoir reçu l’ordination, il obtint pour prix de ses travaux le prieuré de Saint-Martin-sous-Beaune. L’année même de la fondation de l’Académie des Sciences en 1666, il fut appelé à y siéger comme physicien.

Personne à ce moment en France n’était plus digne que lui d’occuper cette place. Car si de nombreux savants français avaient déjà effectué de belles expériences physiques, personne ne les avait encore entreprises d’une façon si méthodique et sur une si vaste échelle que lui. C’était un physicien dans la pleine acception du terme, et il doit être considéré comme le fondateur de la physique expérimentale en France.

Edme Mariotte. Illustration de 1958 extraite d’une planche pédagogique des Éditions Hemma

D’après Condorcet, « Mariotte a, le premier en France, porté dans la physique un esprit d’observation, et inspiré ce scrupule, cette timidité si nécessaires à ceux qui interrogent la nature et qui se chargent d’interpréter ses réponses ». Le même dit encore, au sujet de Mariotte, qu’il « est le premier philosophe français qui se soit livré à la physique expérimentale. D’un côté, il était assez profond dans la géométrie pour savoir faire usage des découvertes des philosophes ; de l’autre, il avait l’esprit assez philosophique pour ne tenter que des expériences qui pouvaient servir à mieux connaître la nature : en sorte qu’il sut déduire de ses expériences, avec une égale sagacité, ou des théories nouvelles ou des pruves incontestables des théories déjà connues. »

Edme Mariotte appliqua en effet son grand talent d’observateur et d’expérimentateur aux sujets les plus variés. En 1668 il publia sa Nouvelle découverte touchant la vue, où se trouve exposée la célèbre expérience qui lui permit de découvrir la tache aveugle de l’œil humain. Un collègue de Mariotte, l’anatomiste Pecquet, ne s’était pas trompé sur la maîtrise exceptionnelle de ses talents. Après l’expérience, il écrivait à Mariotte : « Le hasard fait quelquefois trouver ce qu’on ne cherchait point ; je lui suis redevable de beaucoup de nouveautés. Mais il y a peu de gens qui en trouvent, comme vous, en les cherchant : il faut avoir pour cela un génie comme le vôtre, et des yeux aussi clairvoyants que vous en avez. »

Cette expérience produisit une grande impression dans le monde savant et fut répétée à la Société royale de Londres en présence du roi. Malheureusement, il s’était laissé aller en même temps à soutenir la thèse erronée que la perception de la lumière n’a pas lieu dans la rétine mais dans la choroïde.

Le Traité du nivellement fut publié en 1672, et le Traité de la percussion ou choc des corps en 1676. Dans ce dernier ouvrage, il développa et compléta par des preuves expérimentales les recherches commencées par Galilée, et décrivit son appareil à percussion consistant en une série de billes d’ivoire, qui sont en contact immédiat et suspendues de telle sorte que leurs centres se trouvent situés dans une ligne horizontale.

C’est également en 1676 que parut le Discours de la nature de l’air, où Mariotte énonça, après de nombreuses et minutieuses expériences, la loi sur la compressibilité de l’air qui porte son nom. On a essayé de lui disputer l’honneur de cette découverte, en invoquant le fait que Robert Boyle avait déjà trouvé cette loi seize ans auparavant. Il est indubitable que Boyle avait poursuivi les mêmes expériences avec le même soin et obtenu le même résultat que Mariotte, mais il est digne de noter qu’il n’arriva pas à formuler la loi qui les résumait. Ce fut son disciple Richard Townley qui trouva la formule que le volume d’air est en raison inverse de la pression. Il n’existe aucun indice. permettant d’affirmer que Mariotte ait eu connaissance des travaux de Boyle.

Edme Mariotte découvre la loi sur la compressibilité des gaz (appelée depuis Loi de Mariotte). Lithographie du XIXe siècle appartenant à la série Principales découvertes de l’Église

D’ailleurs, ceux qui veulent se donner la peine d’étudier l’oeuvre entière de Mariotte pourront constater facilement, qu’aussi bien les procédés qu’il a employés dans ce Mémoire pour faire ses expériences, que la forme précise qu’il a su donner aux résultats obtenus, portent au plus haut degré la marque de son esprit original, tel qu’on le trouve dans ses autres travaux. Étendant ses investigations, il s’est efforcé de déterminer à l’aide du baromètre la relation entre ta pression et la hauteur de l’atmosphère.

Dans l’Essai sur la végétation des plantes, publié à la même date, Mariotte combat les entéléchies et les causes males d’Aristote, au moyen desquelles la plupart des botanistes de son époque prétendirent expliquer les phénomènes végétaux. Non moins vigoureuse est sa réfutation de l’âme végétative des plantes, « qui leur fait pousser leurs feuilles selon une certaine figure et grosseur, et qui dispose leur semence d’une manière propre pour produire d’autres plantes semblables ». Mais ceux qui avancent une opinion pareille « ne nous rendent pas plus savants, puisqu’ils ne nous expliquent pas ce que c’est que cette âme, ni d’où elle procède ; si elle est matérielle ou non ; si elle est répandue dans toute la plante, ou en quelque petite partie ; si elle est inhérente à la plante ou non. » Il était en outre adversaire de la doctrine de l’emboîtement, selon laquelle toutes les formes futures de là plante ou de l’animal seraient contenues dans le germe.

La seule méthode qui puisse, à son avis, expliquer la croissance des végétaux est la méthode expérimentale. Les expériences qu’il a faites pour fournir la preuve que la nourriture des végétaux est due à des principes physiques et chimiques ont beaucoup contribué à établir les recherches botaniques sur une hase scientifique. Il alla même trop loin dans cette voie, car il se croyait autorisé à soutenir la doctrine de la génération spontanée, d’après laquelle les plantes seraient produites d’éléments inorganiques.

« J’ai vu, dit-il, dans un étang mis à sec la terre commencer à se couvrir d’une herbe menue, qui ne dura que deux ou trois ans, l’humidité de la terre étant disposée à cette production. Ensuite il en vint d’autres, et partout où l’on faisait des fossés, le rejet des terres produisait du sénevé ou graine de moutarde, et il n’y avait aucune raison de croire, ou même de douter, qu’il y eût eu du, sénevé caché au fond de la terre, où l’eau avait été cinq ou six ans de suite. On peut donc conjecturer qu’il y a, dans l’air, dans l’eau et dans la terre une infinité de corpuscules faits de telle sorte, que deux ou trois s’accrochant peuvent donner le commencement à une plante, et lui servir de semence, s’ils trouvent la terre disposée à son accroissement. »

Dans le Discours du chaud et du froid, qui fut publié en même temps que les deux derniers travaux, Mariotte veut démontrer que le froid n’est pas une substance ou une quarté indépendante, mais qu’il n’est qu’une privation ou une diminution de chaleur, et que la plupart des lieux souterrains sont plus chauds en été qu’en hiver.

En 1681 parut son Traité de la nature des couleurs, où il étudie entre autres les parélies, les halos et les anneaux qu’on observe autour du soleil et de la lune par un ciel vaporeux. Il essaie de les expliquer par la réflexion et la double réfraction que subissent les rayons lumineux en traversant les aiguilles de glace, qui se trouvent dans les régions supérieures de l’atmosphère et qui ont la forme de prismes triangulaires à base équilatérale — explication tout à fait conforme aux vues modernes.

Œuvres de Monsieur Mariotte, de l’Académie royale des sciences, revues et corrigées. Édition de 1717

À côté dé ces phénomènes il y note une observation très intéressante concernant la chaleur rayonnante. Il observa notamment pour la première fois que tandis que la chaleur des rayons solaires traverse une lame de verre sans être affaiblie, celle d’un feu ordinaire est par contre presque toute entière arrêtée. Ce travail fut complété l’année suivante par les Expériences touchant les couleurs et la congélation de l’eau.

L’Essai de logique qu’il a publié en 1678 se distingue des ouvrages similaires par ce trait remarquable, que la terminologie et les procédés scolastiques en sont complètement bannis, que la partie formelle y est traitée très sommairement, et que l’analyse du raisonnement et les démarches de notre esprit dans la recherche de la vérité sont constamment illustrées par des exemples, qui sont empruntés soit aux mathématiques soit aux sciences expérimentales. C’est une bien intéressante tentative d’une logique concrète.

Le Traité du mouvement des eaux et des autres corps fluides a été publié en 1686, après la mort de Mariotte. Il y a confirmé les lois sur l’écoulement des fluides trouvées par Torricelli et enrichi l’hydromécanique de nombre de vérités importantes. C’est dans cet ouvrage qu’on trouve décrit l’appareil très ingénieux, connu sous le nom de Vase de Mariotte, qui lui servit à démontrer l’existence de la pression atmosphérique et qui fut employé plus tard pour obtenir l’écoulement d’un liquide sous une pression constante.

Les Règles pour les jets d’eau furent pour une grande part extraites de l’ouvrage précédent dans le dessein d’être offertes à M. de Louvois. Après sa mort fut aussi publié le Traité du mouvement des pendules d’après le manuscrit que Mariotte avait envoyé à Huygens. Il convient de mentionner finalement ses importantes contributions à la météorologie et à la géographie physique qui sont éparses dans ses ouvrages.

Mariotte mourut à Paris le 12 mai 1684, après avoir accompli une oeuvre admirable, où l’expérience et la théorie se combinent de la façon la plus harmonieuse. Grâce à ses efforts, de nombreux problèmes physiques ont été en partie résolus, en partie avancés d’un pas considérable. Parmi les physiciens de la seconde moitié du XVII^e siècle, il est le seul qui mérite d’être placé immédiatement après Newton et Huygens.