J.-G. Vogt.—Das Wesen der Elektrizitat und der Magnetismus auf Grund eines einheitlichen Substanz Begriffs (Leipzig, 1897).

Je considère comme la suprême, la plus générale des lois de la nature, la véritable et unique loi fondamentale cosmologique, la loi de substance; le fait de l'avoir découverte et définitivement établie est le plus grand événement intellectuel du XIXe siècle, en ce sens que toutes les autres lois naturelles connues s'y subordonnent. Par le terme de loi de substance, nous entendons à la fois deux lois extrêmement générales, d'origine et d'âge très différents: la plus ancienne est la loi chimique de la «conservation de la matière», la plus récente, la loi physique de la «conservation de la force»[42]. Ces deux lois fondamentales des sciences exactes sont inséparables dans leur essence, ainsi que cela apparaîtra de soi-même à beaucoup de lecteurs et que cela a été reconnu par la plupart des naturalistes modernes. Cependant cet axiome fondamental est très combattu d'autre part, aujourd'hui encore et on doit avant tout le démontrer. Il nous faut donc commencer par jeter un regard rapide sur chacune de ces deux lois en particulier.

Loi de la conservation de la matière (ou de la «constance de la matière») Lavoisier (1789).—La somme de matière qui remplit l'espace infini est constante. Quand un corps semble disparaître, il ne fait que changer de forme. Quand le carbone brûle, il se transforme, en se mélangeant à l'oxygène de l'air, en acide carbonique gazeux: lorsqu'un morceau de sucre se dissout dans l'eau, il passe de la forme solide à la forme liquide. De même, la matière ne fait que changer de forme lorsqu'un nouveau corps semble se produire; lorsqu'il pleut, la vapeur d'eau de l'air tombe sous forme de gouttes de pluie; quand le fer se rouille, la couche superficielle du métal s'allie à l'eau et à l'oxygène de l'air pour former ainsi la rouille ou oxyde de fer hydraté. Nulle part dans la nature nous ne voyons de la matière nouvelle se produire ou «être créée»; nulle part nous ne voyons que la matière existante vienne à disparaître ou à être anéantie. Ce principe expérimental est aujourd'hui le premier et inébranlable axiome fondamental de la chimie et peut être à tout instant immédiatement démontré à l'aide d'une balance. Mais c'est là l'immortel service qu'a rendu le grand chimiste français Lavoisier, d'avoir le premier fourni cette preuve au moyen de la balance. Aujourd'hui, tous les naturalistes qui, pendant de longues années, se sont occupés de l'étude des phénomènes naturels et qui ont réfléchi, sont si profondément convaincus de l'absolue constance de la matière, qu'ils ne peuvent plus même concevoir le contraire.

Loi de la conservation de la force (ou de la «constance de l'énergie»), Robert Mayer, (1842).—La somme de force qui agit dans l'espace infini et produit tous les phénomènes est constante. Quand la locomotive entraîne le train, la force de tension de la vapeur d'eau échauffée se transforme en la force vive du mouvement mécanique; lorsque nous entendons le sifflet de la locomotive, les ondes sonores de l'air ébranlé sont recueillies par notre tympan et conduites, par la chaîne des osselets, au labyrinthe de l'oreille interne, puis, de là, par le nerf auditif aux cellules ganglionnaires acoustiques qui constituent la sphère auditive dans le lobe temporal de l'écorce cérébrale. L'innombrable profusion de formes merveilleuses qui animent le globe terrestre ne sont, en dernière instance, que de la lumière solaire transformée. Chacun sait comment les progrès merveilleux de la technique actuelle nous ont permis de transformer l'une en l'autre les diverses forces de la nature: la chaleur devient mouvement, celle-ci lumière ou son, celle-ci électricité ou inversement. La mesure exacte de la somme de force qui agit lors de cette transformation a montré que cette force, elle aussi, demeure constante. Il n'y a pas dans l'Univers une particule de force motrice qui se perde; aucune particule nouvelle ne s'ajoute à ce qui existait. Déjà, en 1837, F. Mohr, à Bonn, s'était beaucoup approché de cette découverte fondamentale; elle a été faite en 1842, par le remarquable médecin souabe, Robert Mayer; indépendamment de lui et presque en même temps, le célèbre physiologiste H. Helmholz arrivait à poser le même principe; il en démontrait, cinq ans plus tard, l'applicabilité générale et les conséquences fécondes dans tous les domaines de la physique. Nous devrions pouvoir dire aujourd'hui que le même principe domine aussi le domaine entier de la physiologie—c'est-à-dire de la «physique organique!»—si nous n'étions pas contredits par les biologistes vitalistes et par les philosophes dualistes et spiritualistes. Ceux-ci voient dans les «forces intellectuelles» de l'homme un groupe particulier de «libres» manifestations de la force non soumises à la loi de l'énergie; cette conception dualiste puise surtout sa force dans le dogme du libre arbitre. Nous avons déjà vu, en parlant de celui-ci, qu'il était inadmissible. En ces derniers temps la physique a distingué la notion de force de celle d'énergie. Pour les considérations générales que nous nous sommes proposées, cette distinction est négligeable.

Unité de la loi de substance.—Ce qui importe bien davantage, pour notre conception moniste, c'est de nous convaincre que les deux grandes doctrines cosmologiques: la loi chimique de la conservation de la matière et la loi physique de la conservation de la force, forment un tout indissoluble; les deux théories sont aussi étroitement liées l'une à l'autre que les deux objets, la matière et la force (ou énergie). A beaucoup de philosophes et de naturalistes monistes, cette unité fondamentale des deux lois apparaîtra d'elle-même, puisqu'elles ne sont que deux aspects différents d'un seul et même objet, le Cosmos; néanmoins cette conviction toute naturelle est bien loin de jouir de l'adhésion universelle. Elle est, au contraire, énergiquement combattue par toute la philosophie dualiste, par la biologie vitaliste, par la psychologie paralléliste;—et même par beaucoup de monistes (inconséquents!) qui croient trouver une preuve du contraire dans la «conscience», ou dans l'activité intellectuelle supérieure de l'homme, ou encore dans d'autres phénomènes de la «libre vie de l'esprit».

J'insiste donc tout particulièrement sur l'importance fondamentale d'une loi de substance unique, comme expression du lien indissoluble entre ces deux lois que semblent séparer deux noms distincts. Qu'à l'origine, les deux n'aient pas été conçues ensemble et qu'on n'ait pas reconnu leur unité, c'est ce qui ressort déjà du seul fait que les deux lois ont été découvertes à des époques différentes. La plus ancienne, plus aisément constatable, la loi fondamentale chimique de la «constance de la matière», fut posée dès 1789, par Lavoisier et grâce à l'emploi général de la balance elle s'éleva au rang de «base de la chimie exacte». Par contre, la plus récente, beaucoup plus cachée, la loi fondamentale de la «constance de l'énergie», ne fut découverte qu'en 1832, par Robert Mayer et ne devint qu'avec Helmholz la «base de la physique exacte». L'unité des deux lois fondamentales, encore souvent contestée aujourd'hui, est exprimée par beaucoup de naturalistes convaincus, sous cette dénomination de «Loi de la conservation de la force et de la matière».

J'ai depuis longtemps proposé d'exprimer cette loi fondamentale par la formule plus courte et plus commode de loi de substance ou de «loi fondamentale cosmologique»; on pourrait l'appeler aussi loi universelle ou loi de constance ou encore «axiome de constance de l'univers»; au fond, elle dérive nécessairement du principe de causalité[43].

Notion de substance.—Le premier penseur qui introduisit dans la science la «notion de substance», terme tout moniste et qui en reconnut la partie fondamentale, ce fut le grand philosophe Spinoza; son ouvrage principal parut peu après sa mort précoce en 1677, juste cent ans avant que Lavoisier, au moyen du grand instrument chimique, la balance, démontrât expérimentalement la constance de la matière. Dans la grandiose conception panthéiste de Spinoza la notion du Monde (universum, Cosmos) s'identifie avec la notion totale de Dieu; cette conception est en même temps le plus pur et le plus raisonnable monisme, et le plus intellectuel, le plus abstrait monothéisme. Cette universelle substance ou ce «divin être cosmique» nous montre deux aspects de sa véritable essence, deux attributs fondamentaux: la matière (la substance-matière est infinie et étendue) et l'esprit (la substance-énergie comprenant tout et pensante). Toutes les fluctuations qu'a subies plus tard la notion de substance, proviennent, par une analyse logique, de cette suprême notion fondamentale de Spinoza que je considère, d'accord avec Gœthe, comme une des pensées les plus hautes, les plus profondes et les plus vraies de tous les temps. Tous les objets divers de l'Univers, que nous pouvons connaître, toutes les formes individuelles d'existence ne sont que des formes spéciales et passagères de la substance, des accidents ou des modes. Ces modes sont des objets corporels, des corps matériels, lorsque nous les considérons sous l'attribut de l'étendue (comme «remplissant l'espace»); au contraire, ce sont des forces ou des idées lorsque nous les considérons sous l'attribut de la pensée (de l'«énergie»). C'est à cette conception fondamentale de Spinoza que notre monisme épuré revient après deux cents ans; pour nous aussi la matière (ce qui remplit l'espace) et l'énergie (la force motrice) ne sont que deux attributs inséparables d'une seule et même substance.

La notion de substance kinétique (principe originel de la vibration).—Parmi les diverses modifications que la notion fondamentale de substance, par son alliance avec l'atomistique régnante, a traversée, dans la physique moderne, indiquons seulement brièvement deux théories qui divergent à l'extrême: la kinétique et la pyknotique. Ces deux théories de la substance s'accordent à reconnaître que toutes les diverses forces de la nature peuvent être ramenées à une force primitive commune: pesanteur et chimisme, électricité et magnétisme, lumière et chaleur, etc., ne sont que divers modes de manifestations, divers modes de force ou dynamodes d'une force primitive unique (prodynamis). Cette unique force primitive générale est la plupart du temps conçue comme un mouvement oscillatoire des plus petites parties de la masse, comme une vibration des atomes. Les atomes eux-mêmes, d'après la «notion de substance kinétique» courante, sont des particules corporelles, mortes, discrètes, qui vibrent dans l'espace vide et agissent à distance. Le véritable et illustre fondateur de cette théorie kinétique de la substance est le grand mathématicien Newton, à qui l'on doit la découverte de la loi de gravitation. Dans son principal ouvrage, Philosophiae naturalis principia mathematica (1687), il démontra que l'Univers tout entier était régi par une seule et même loi fondamentale, celle de l'attraction de la masse, d'où il suit que la gravitation reste constante; l'attraction des deux particules de matière est toujours en rapport direct de leur masse et en rapport inverse du carré de leur distance. Cette force de pesanteur générale provoque aussi bien la chute de la pomme et le flux de la mer que la rotation des planètes autour du soleil et les mouvements cosmiques de tous les corps de l'univers. L'immortel mérite de Newton c'est d'avoir établi définitivement cette loi de gravitation et d'en avoir trouvé une formule mathématique inattaquable. Mais cette formule mathématique morte à laquelle les naturalistes, ici comme dans beaucoup d'autres cas, s'attachent par dessus tout, nous donne simplement la démonstration quantitative de la théorie; elle ne nous fait pas entrevoir le moins du monde la nature qualitative des phénomènes. L'immédiate action à distance que Newton déduisit de sa loi de gravitation et qui est devenue un des dogmes les plus importants et les plus dangereux de la physique ultérieure, ne nous fournit pas le moindre aperçu sur les vraies causes de l'attraction des masses; bien plus, elle nous barre le chemin qui pourrait nous conduire vers ces causes. Je présume que les spéculations de Newton sur sa mystérieuse action à distance n'ont pas peu contribué à entraîner le pénétrant mathématicien anglais dans l'obscur labyrinthe de rêverie mystique et de superstition théiste, dans lequel il a passé les 34 dernières années de sa vie; il a même fini par construire des hypothèses métaphysiques sur les prophéties de Daniel et sur les stupides fantaisies de la révélation de saint Jean.