_De l'action du Feu sur les Solides._
Le Feu raréfie tous les corps, c'est une verité que l'on a tâché
d'établir dans la premiere Partie de cet ouvrage. Les fluides, les
solides, tous les corps enfin sur lesquels on a operé jusqu'à présent,
éprouvent cet effet du Feu, & tous les autres effets qu'il opere sur
eux, ne sont que les différens degrés de cette raréfaction.
Je vais commencer par examiner les progrès & les bornes de cet effet du
Feu dans les solides.
[Note: Le Feu étend les corps selon toutes leurs dimensions.]
Cette dilatation n'étend pas les corps seulement en longueur, mais
selon toutes leurs dimensions, & cela doit être ainsi, puisque l'action
du Feu se porte également de tous côtés; ainsi un cylindre de Cuivre
ne passe plus, lorsqu'il est chaud, à travers le même anneau qui le
transmettoit avant d'être échauffé.
Un Philosophe de nos jours, qui joint l'adresse de la main aux lumieres
de l'esprit, a porté cette découverte à sa perfection, par l'invention
d'un instrument qui nous fait voir la 1/12500e partie d'un pouce dans
l'augmentation du volume des corps, ainsi la plus petite différence qui
puisse être sensible pour nous, tombe sous nos yeux par le moyen du
Pyrometre.
Cet instrument nous a appris:
[Note: Tous les solides se dilatent par l'action du Feu.]
1º. Que la Craye blanche que l'on croyoit exceptée de cette regle
generale de la dilatation, y est soumise, d'où l'on doit conclure qu'il
est vraisemblable qu'il ne nous manque que des instrumens & des yeux
assez fins pour nous appercevoir de celle que les rayons de la Lune
operent, & de celle que le Sable qui paroît encore s'y refuser, subit.
[Note: La raison que suit cette dilatation, est inconnue.]
2º. Cette dilatation des corps est plus grande dans les plus legers,
& moindre dans ceux qui ont plus de masse; mais elle ne suit ni la
raison directe de la masse, ni celle de la cohérence des parties, ni
une raison composée des deux, mais une raison inassignable; car cet
effet du Feu sur les corps dépend de leur contexture interne que nous
ne découvrirons vraisemblablement jamais.
[Note: Un Feu double n'opere pas une expansion double, & pourquoi.]
3º. Cette expansion des corps ne suit point non plus la quantité du
Feu; il est bien vrai que plus le Feu augmente, plus la dilatation
augmente aussi, mais non pas proportionnellement; la dilatation operée
par deux mêches d'Esprit de Vin, par exemple, n'est pas double de celle
qu'une seule mêche opere, mais un peu moindre; & celle que trois mêches
produisent est encore dans une moindre raison.
M. Bernoulli a fait voir que l'extension des fibres semblables &
homogênes, chargées de poids différens, est moindre que la raison des
poids, & que cette raison diminue à mesure que l'extension augmente:
il en est de même de la dilatation des corps par le Feu, il les dilate
d'autant moins, qu'il les a déja plus dilatés; ainsi une barre de Fer
froide est comme une corde non tenduë, ces corps s'allongent tous deux,
le fer par le Feu qu'on lui applique, & la corde par le poids dont on
la charge, & il faudra d'autant plus de poids & de Feu pour produire
une même extension, que le fer sera déja plus dilaté & la corde plus
tenduë, car l'extension de la corde & la dilatation du fer sont fixées;
ainsi le Feu en dilatant les corps fait sur eux le même effet que s'ils
étoient étendus par une force externe quelconque, puisque la pulsion
interne du Feu, & la traction appliquée extérieurement, produisent
le même effet, qui est l'alongement du corps; il y a cependant cette
différence, que le Feu dilate les corps en tout sens, & que la traction
extérieure ne les étend qu'en longueur.
4º. On suit la marche du Feu dans la dilatation des corps à l'aide du
Pyrometre, cette dilatation est plus lente au commencement, car le Feu
est quelque tems à pénétrer dans les pores des corps, & à vaincre la
cohesion de leurs parties, mais lorsqu'il a surmonté cette résistance,
le corps se dilate davantage; enfin la dilatation est plus lente à la
fin lorsqu'elle est prête d'atteindre son dernier degré, car alors
le Feu ayant ouvert les pores des corps, il est transmis en partie à
travers ces pores dilatés: or ce corps ne recevant que la même quantité
de Feu, & en transmettant une partie, les progrès de sa dilatation
doivent être moindres.
5º. Le tems dans lequel cette raréfaction s'opere par un même Feu, est
différent dans les différens corps, & ne suit aucune raison assignable.
La seule regle générale, c'est que plus un corps peut[4] acquérir de
chaleur, & plus sa dilatation est lente.
[4] Les expériences ont fait voir que les différens corps acquerent
un certain degré de chaleur déterminé, passé lequel le Feu le plus
violent ne peut plus les échauffer.
6º. Les Métaux ne se fondent pas tous au même degré de chaleur, le
Pyrometre nous apprend bien à la verité la quantité de leur expansion,
mais il ne nous informe pas du degré de chaleur qu'ils acquerent dans
cette expansion & dans la fusion.
M. de Musschenbroëk Inventeur du Pyrometre, imagina de découvrir la
chaleur des Métaux en fonte, par la quantité de raréfaction que les
différens Métaux feroient éprouver au Fer, de même que l'on connoît la
chaleur des liquides par le degré de raréfaction qu'ils operent sur le
Mercure, car le Fer étant celui de tous les Métaux qui se fond le plus
tard, il est le plus propre à marquer ces différences.
Cette chaleur des Métaux en fonte ne se trouve encore asservie à aucune
regle, elle ne suit pas même la proportion de la dilatation, car le
Plomb, qui se dilate presque autant que l'Etain par un même Feu, se
trouve cependant avoir besoin pour se fondre, d'un Feu presque double
de celui qui fond l'Etain.
Une chose qui est encore assez singuliere, c'est que deux Métaux
quelconques mêlés ensemble, se fondent à un moindre Feu, que s'ils
étoient séparés.
[Note: Les métaux ne s'échauffent plus après la fusion.]
7º. Lorsque la dilatation des corps est à son dernier période, leurs
parties sont obligées de céder à l'action du Feu, & de se séparer;
alors le Feu les fait passer de l'état de solides à celui de fluides, &
c'est-là le dernier degré de l'action du Feu sur eux: car leurs pores
étant suffisamment dilatés, ils rendent autant de particules de Feu
qu'ils en reçoivent, ainsi la chaleur des corps n'augmente plus après
la fusion.
Si la puissance du Feu sur les corps n'étoit pas bornée, le Feu
détruiroit bientôt l'univers, ces bornes que le Créateur lui a imposées
& qu'il ne franchit jamais, sont une des grandes preuves du dessein qui
regne dans cet univers.
[Note: Le Feu sépare les corps jusques dans leurs parties
élémentaires.]
Lorsque le Feu fait passer les corps solides à l'état de fluides, il
les sépare jusques dans leurs parties élémentaires; un grain d'Or fondu
avec 100000. grains d'Argent, se mêle avec l'Argent, de façon que ces
deux Métaux forment dans la fusion une liqueur dorée; & si après la
fusion on sépare un grain de toute cette masse, on retrouve entre l'Or
& l'Argent de ce grain la même proportion de 100000. à 1, & l'on n'a
point encore trouvé les bornes de cette incorporation de l'Or dans
l'Argent.
On voit dans cette expérience un exemple des deux plus puissans effets
du Feu sur les corps, l'un de les désunir & de les séparer jusques
dans leurs principes, & l'autre de les assembler & de les incorporer
ensemble.
Ces deux effets si différens, qui paroissent l'αλφα & l'ωμἑγα de la
Nature, (si je puis m'exprimer ainsi,) le Feu les opere par cette même
proprieté qui lui fait raréfier tous les corps, car pour que deux corps
soient aussi intimement unis que l'Or & l'Argent dont je viens de
parler, il faut qu'ils ayent été divisés jusques dans leurs principes,
afin que leurs plus petites particules ayent pu s'unir intimement l'une
à l'autre en se réfroidissant; ainsi le Feu est le plus puissant, &
peut-être le seul agent de la Nature pour unir & pour séparer, il fait
le Verre, l'Or, le Savon, &c. & il dissout tous ces corps, il paroît
être enfin la cause de la plûpart des formations, & des dissolutions de
la Nature.
Le Feu agit différemment sur les différens corps suivant la cohérence,
la masse, la glutinité de leurs parties, &c. & tous ces différens
effets dépendent de l'action & de la réaction perpétuelle du Feu sur
les corps, & des corps sur le Feu, c'est toujours la même cause qui se
diversifie en mille façons différentes.
Puisque le Feu dilate tous les corps, puisque son absence les
contracte, les corps doivent être plus dilatés le jour que la nuit,
les maisons plus hautes, les hommes plus grands, &c. ainsi tout est
dans la Nature dans de perpétuelles oscillations de contraction & de
dilatation, qui entretiennent le mouvement & la vie dans l'Univers.
La chaleur doit dilater les corps sous l'Equateur, & les contracter
sous le Pole; c'est pourquoi les Lapons sont petits & robustes, & il y
a grande apparence que les Animaux & les Végétaux qui vivent sous le
Pole, moureroient sous l'Equateur, & ceux de l'Equateur sous le Pole, à
moins qu'ils n'y fussent portés par des gradations insensibles, comme
les Cometes passent de leur aphélie à leur périhélie.
Cette chaleur doit élever la terre dans la région de l'Equateur, & le
froid doit abaisser celle du Pole; mais cette élevation causée par la
chaleur seulement, doit être insensible pour nous.
[Note: Les corps s'échauffent plus ou moins selon leur couleur.]
Les corps s'échauffent plus ou moins, & plus ou moins vîte, selon leur
couleur, ainsi les corps blancs composés de particules très-compactes
& très-serrées, cédent plus difficilement à l'action du Feu, c'est
pourquoi ils réfléchissent presque toute la lumiere qu'ils reçoivent;
les noirs, au contraire, composés de particules très-déliées, cédent
aisément à l'action du Feu, & l'absorbent dans leur substance; ainsi un
corps noir, toutes choses égales, pese spécifiquement moins qu'un corps
blanc: & la facilité avec laquelle le noir s'échauffe, fait que les
terres noires sont les plus fertiles.
Ce n'est pas seulement le noir & le blanc qui s'échauffent différemment
par un même Feu, mais les sept couleurs primitives s'échauffent
à des degrés différens. J'ai fait teindre un morceau de drap des
sept couleurs du prisme, & l'ayant mouillé également, l'eau, par un
même Feu, s'est retirée des pores de ces couleurs dans cet ordre,
à commencer par celles qui se sécherent le plus vîte: _violet_,
_indigo_, _bleu_, _verd_, _jaune_, _orangé_ & _rouge_. La réflexion des
rayons suit le même ordre, & cela ne peut être autrement, car le corps
qui absorbe le moins de rayons, est surement celui qui en refléchit
davantage.
[Note: Les rayons de différentes couleurs ont peut-être différentes
vertus brûlantes.]
Une expérience bien curieuse (si elle est possible) ce seroit de
rassembler séparément assez de rayons homogênes pour éprouver si les
rayons primitifs qui excitent en nous la sensation des différentes
couleurs, n'auroient pas différentes vertus brûlantes; si les _rouges_,
par exemple, donneroient une plus grande chaleur que les _violets_. &c.
c'est ce que je suis bien tentée de soupçonner:
_Natura est sibi semper consona_.
Or les différens rayons ne nous donnent la sensation des différentes
couleurs, que parce que chacun d'eux ébranle le nerf optique
différemment; pourquoi ne feront-ils pas aussi des impressions
différentes sur les corps qu'ils consument, & sur notre peau? Il y
a grande apparence, si cela est ainsi, que les _rouges_ échauffent
davantage que les _violets_, les _jaunes_ que les _bleus_, &c. car
ils font des impressions plus fortes sur les yeux; la plus grande
difficulté est peut-être de s'appercevoir de ces différences, le sens
du tact ne paroissant pas susceptible de sentir des variétés aussi
fines que celui de la vûë: quoi qu'il en soit, il me semble que cette
expérience mérite d'être tentée, elle demande des yeux bien attentifs,
& des mains bien exercées, je ne me suis pas trouvée à portée de la
faire, mais à qui peut-on mieux s'adresser pour l'exécuter, qu'aux
Philosophes qui doivent juger cet Essai?