Le cours de physique de Jean Théophile Desaguliers

La bibliothèque universitaire conserve dans ses collections Le cours de physique de Jean Théophile Desaguliers. Cet ouvrage en deux volumes appartenait comme l’indiquent les marques des pages de titre, au pensionnat de Tournon, devenu ensuite lycée impérial de Tournon. Ce lycée, actuel Lycée Gabriel Fauré, est le plus ancien lycée de province, il possédait une importante bibliothèque dont une partie est conservée dans le fonds ancien de la BU¹.

Le Cours de physique expérimentale est la traduction de l’ouvrage en deux volumes publié à Londres en 1734 et 1744 sous le titre : A Course of Experimental Philosophy . La traduction française, publiée en 1751, a été réalisée par Esprit Pezenas (1692-1776) de la Compagnie de Jésus, Professeur Royal d’hydrographie et Directeur de l’Observatoire de Marseille.

Page de titre, Cote 10360

Jean Théophile Desaguliers (ou Désaguliers) (1683-1744)

Né à la Rochelle, il est le fils d’un pasteur français qui émigre en Angleterre au moment de la révocation de l’édit de Nantes, lui même sera nommé diacre anglican. A Oxford, où il fait des études de droit, il se passionne pour la philosophie expérimentale. Il fréquente les cours novateurs de John Keill qui présente des expériences pour aider à la compréhension des théories newtoniennes. Desaguliers utilisera sa méthode d’enseignement pour diffuser les idées nouvelles de la physique. Recommandé par Keill, il remplacera Francis Hauksbee comme démonstrateur à la Royal Society dont il deviendra membre quelques années plus tard. Il obtiendra trois fois, en 1734, en 1736 et en 1741, la prestigieuse médaille Copley de la Royal Society pour des expériences en électricité et publiera une soixantaine d’articles dans les Philosophical Transactions of the Royal Society. Ses recherches ont beaucoup porté sur des réalisations techniques : système de ventilation, machine hydraulique, frottements… Bien qu’il ait réalisé de nombreuses études expérimentales, Desaguliers est plus connu pour sa contribution à la diffusion des idées de son génial contemporain, Newton dont il fut l’ami, que pour son œuvre personnelle. Entre 1710 et 1740, il sera l’auteur de plus de cent vingt cours de physique expérimentale. Trés fier de son influence sur l’enseignement de la physique, il écrit dans la préface de son cours :« La satisfaction que j’ai d’avoir occasionné les autres cours est si grande que je ne saurais m’empêcher de dire que de onze ou douze savants qui font à présent les cours d’expériences en Angleterre et dans les autres parties du monde, j’ai eu l’honneur d’en avoir huit parmi mes disciples et que leurs nouvelles découvertes sont un nouveau relief pour moi ».

Parmi ses nombreux auditeurs, figure l’abbé Jean Antoine Nollet qui s’inspirera beaucoup de ses conférences pour ses propres Leçons de physique. Mais alors que le livre de Desaguliers contient essentiellement de la mécanique et de l’hydrostatique, pour des raisons que nous évoquons plus loin, les leçons de Nollet rédigées quelques décennies plus tard, porteront aussi sur l’électricité et l’optique.

Le cours de physique

Les préfaces des deux volumes exposent les enjeux de la physique du 18ème siècle : le développement de la physique expérimentale à coté de la mécanique analytique dans le premier, les débats préliminaires à la naissance du concept d’énergie dans le second. Desaguliers explique qu’il fait des expériences, non pour montrer des curiosités mais pour démontrer des lois, à la manière des mathématiciens, mais sans utiliser le formalisme mathématique qui rebute de nombreuses personnes. Il précise : « Mon but n’a pas été dans ce cours que de parvenir à la connaissance de la nature par les expériences.  [..] L’idée qu’on a eue qu’il faut nécessairement entendre les mathématiques pour être Physicien, a détourné bien des gens de la Physique Newtonienne ». Sa méthode, copiée sur celle de Keill, consiste à bâtir ses leçons en raisonnant par étapes : partir de propositions simples, les prouver par des expériences et non par des démonstrations, puis élaborer des propositions plus complexes qui seront ensuite confirmées par des expérimentations. Il convient de ne pas présenter les expériences comme « autant de phénomènes curieux » mais d’en « faire usage pour prouver une suite de propositions philosophiques dans un ordre mathématique » autrement dit, de ne pas faire un « Cours d’Expériences » mais un « Cours de Physique Expérimentale ».

Desaguliers, Jean Théophile. Cours de physique expérimentale. Paris: chez Rollin & Jombert, 1751. T.1, p.157. Cote 10360

Selon cette méthode les leçons sont divisées en deux parties d’une vingtaine de pages. La première partie contient des définitions, des hypothèses suivies de la description des expériences puis des conclusions. La présentation du livre est très claire, indiquant par exemple : Expérience. Planche 14 figure 11, les numéros des planches et des figures sont repris en marge.

La seconde partie comprend des notes, des commentaires, des démonstrations mathématiques, des citations d’autres auteurs. Il essaie d’apporter des réponses à toutes les questions que peut susciter la leçon. Les leçons 4 et 5 sont les seules à avoir un titre : Sur le frottement des machines et Sur les trois loix du mouvement de Newton. La leçon 4 est une étude très complète des frottements. Il démontre, l’intérêt de la roue circulaire par rapport à la roue cabossée , propose une étude comparative entre le travail humain, celui des chevaux et celui des machines, afin de déterminer la meilleure façon de porter les charges pour être efficace . Il décrit aussi le dispositif de poulies qui sera repris, un siècle plus tard par Atwood, pour diminuer les frottements dans sa fameuse machine de démonstration des lois de Newton.

Pl.17 Desaguliers, Jean Théophile. Cours de physique expérimentale. Paris: chez Rollin & Jombert, 1751. T.1. Cote 10360

Pl.17 fig.7 La roue cabossée

Pl.18 Desaguliers, Jean Théophile. Cours de physique expérimentale. Paris: chez Rollin & Jombert, 1751. T.1. Cote 10360

Dans la préface du second volume, Desaguliers justifie le retard de sa publication en expliquant: « Ce délai a été occasionné par la promesse que j’ai faite dans mon premier livre de décider la question sur la force des corps en mouvement, qui a été un sujet de dispute depuis environ 59 ans jusques à présent : les Allemands, les Italiens et les Hollandais soutenant que la mesure de cette force est le produit de la masse par le carré de la vitesse et les Français avec les Anglais soutenant que c’est le produit de la masse par le carré simple»². Après avoir examiné les arguments des deux parties, il en conclut : « toute cette dispute n’était qu’une question de mots  les Parties opposées donnant au mot de force des sens différents »³ . Nous dirions aujourd’hui que les uns parlaient d’énergie cinétique et les autres de quantité de mouvement. Cela renforce sa conviction qu’il faut présenter la physique comme les mathématiques, il précise : « Il n’y a pas de dispute dans les mathématiques pures, parce que l’on commence toujours par la définition des termes et tous ceux qui lisent une proposition ont la même idée de chacune de ses parties»⁴.

Voulant par ailleurs satisfaire à la demande de ses souscripteurs de traiter l’examen des machines hydrauliques: « […] afin de ne  pas se laisser tromper par les entrepreneurs de machines », son livre devient très volumineux. Comme il coûte déjà 18 shillings en feuille et une guinée relié, il renvoie à un autre ouvrage Le cours complet d’optique de Robert Smith⁵.

Après une leçon consacrée « aux chocs », plusieurs concernent l’hydrostatique avec des expériences illustrant des points théoriques, mais aussi des descriptions très précises de dispositifs variés et d’usages divers : les cloches de plongeurs, la machine de Marly ou les machines de Mr Richard Newsham pour éteindre les incendies. Les planches montrent les machines dans leur ensemble, mais aussi les détails techniques permettant d’en comprendre le fonctionnement. Cet aspect très concret a certainement été une des raisons du succès de ce Cours de physique.

Pl.20 Desaguliers, Jean Théophile. Cours de physique expérimentale. Paris: chez Rollin & Jombert, 1751. T.2. Cote 10360

Pl.20 Fig.7

Pl. 31 Desaguliers, Jean Théophile. Cours de physique expérimentale. Paris: chez Rollin & Jombert, 1751. T.2. Cote 10360

Article rédigé par Françoise Khantine-Langlois

Bibliographie:

Boutin Pierre. Jean-Theophile Desaguliers. Un huguenot philosophe et juriste, en politique. Paris : Honoré Champion, 1999.

Boistel, Guy.« Esprit Pezenas (1692-1776), jésuite, astronome et traducteur : un acteur méconnu de la diffusion de la science anglaise en France au XVIIIème siècle », in Cahiers de logique et d’épistémologie. 1999, n^o 7, p.135-157.

Khantine-Langlois, Françoise. «Jean Antoine Nollet (1700 – 1770) : l’expérience au service de la diffusion des sciences» in Blog Interface/Livres anciens disponible en ligne [consulté le 9 avril 2015]

1. Ces ouvrages proviennent des saisies opérées après la promulgation de la loi de 1905 concernant la séparation des Eglises et de l’Etat [↩]
2. préface vol.2 p.i [↩]
3. préface vol.2 .p.ii [↩]
4. vol.1 p.1 [↩]
5. Smith, Robert. Cours complet d’optique traduit par E .Pezenas. Avignon : chez la veuve Girard 1767 [↩]

Interfaces/fonds anciens BU Lyon

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