Traité de la pesanteur de la masse de l’air/Chapitre VI
Apres avoir veu jusques icy que ces effets qu’on attribuoit à l’horreur du vuide, et qui viennent en effet de la pesanteur de l’Air, suivent toûjours sa proportion, et qu’à mesure qu’elle augmente, ils augmentent ; qu’à mesure qu’elle diminuë, ils diminuënt ; et que par cette raison l’on voit que dans le tuyau plein de vif argent il demeure suspendu à une hauteur d’autant moindre, qu’on le porte à un lieu plus élevé, parce qu’il reste moins d’air au dessus de luy ; de mesme que celuy d’un tuyau immergé dans l’eau baisse à mesure qu’on l’éleve vers la fleur de l’eau, parce qu’il reste moins d’eau pour le contrepeser : on peut conclure avec assurance que, si on l’élevoit jusques au haut de l’extremité de l’Air, et qu’on le portast entierement hors de sa Sphere, le vif argent du tuyau tomberoit entierement, puis qu’il n’y auroit plus aucun air pour le contrepeser, comme celuy du tuyau immergé dans l’eau tombe entierement, quand on le tire entierement hors de l’eau.
La mesme chose arriveroit, si on pouvoit oster tout l’air de la chambre où l’on feroit cette épreuve ; car n’y ayant plus d’air qui pesast sur le bout du tuyau qui est recourbé, on doit croire que le vif argent tomberoit, n’ayant plus son contrepoids.
Mais parce que l’une et l’autre de ces épreuves est impossible, puisque nous ne pouvons pas aller au dessus de l’Air, et que nous ne pourrions pas vivre dans une chambre dont tout l’Air auroit esté osté, il suffit d’oster l’Air, non de toute la chambre, mais seulement d’alentour du bout recourbé, pour empescher qu’il n’y puisse arriver, pour voir si tout le vif argent tombera, quand il n’aura plus d’Air qui le contrepese, et on pourra facilement le faire en cette façon.
Il faut avoir un tuyau recourbé par en bas, bouché par le bout A, et ouvert par le bout B, et un autre tuyau tout droit, ouvert par les deux bouts, M et N, mais inseré et soudé par le bout M, dans le bout recourbé de l’autre, comme il paroist en cette figure[1].
Il faut boucher B, qui est l’ouverture du bout recourbé du premier tuyau, avec le doit ou autrement, comme avec une vessie de pourceau, et renverser ce tuyau entier ; c’est à dire les deux tuyaux qui n’en font proprement qu’un, puisqu’ils ont communication l’un dans l’autre ; le remplir de vif argent, et puis remettre le bout A en haut, et le bout N dans une écuelle pleine de vif argent : il arrivera que le vif argent du tuyau d’en haut tombera entierement, et sera tout receu dans sa recourbure, si ce n’est qu’il y en aura une partie qui s’écoulera dans le tuyau d’en bas par le trou M ; mais le vif argent du tuyau d’en bas tombera en partie seulement, et demeurera suspendu aussi en partie, à une hauteur de 26. à 27. poulces, suivant le lieu et le temps où l’on en fait l’épreuve. Or la raison de cette difference est que l’Air pese sur le vif argent qui est dans l’écuelle au bout du tuyau d’en bas ; et ainsi il tient son vif argent du dedans suspendu, et en Equilibre : mais il ne pese pas sur le vif argent qui est au bout recourbé du tuyau d’en haut ; car le doigt ou la vessie qui le bouche, empeschent qu’il n’y ait d’accés : de sorte que, comme il n’y a aucun Air qui pese en cet endroit, le vif argent du tuyau tombe librement, parce que rien ne le soûtient et ne s’oppose à sa chute.
Mais comme rien ne se perd dans la nature, si le vif argent qui est dans la recourbure ne sent pas le poids de l’Air, parce que le doigt qui bouche son ouverture l’en garde, il arrive, en recompense, que le doigt souffre beaucoup de douleur ; car il porte tout le poids de l’Air qui le presse par dessus, et rien ne le soutient par dessous : aussi il se sent pressé contre le verre, et comme attiré et sucé au dedans du tuyau, et une empoulle s’y forme, comme s’il y avoit une ventouze, parce que le poids de l’Air pressant le doigt, la main et le corps entier de cet homme de toutes parts, excepté en la seule partie qui est dans cette ouverture où il n’a point d’accés, cette partie s’enfle, et souffre par la raison que nous avons tantost dite.
Et si on oste le doigt de cette ouverture, il arrivera que le vif argent qui est dans la recourbure montera tout d’un coup dans le tuyau jusques à la hauteur de 26. ou 27. poulces, parce que l’Air, tombant tout d’un coup sur le vif argent, le fera incontinent monter à la hauteur capable de le contrepeser, et mesme, à cause de la violence de sa chûte, il le fait monter un peu au delà de ce terme ; mais il tombera ensuite un peu plus bas, et puis il remontera encore ; et aprés quelques allées et venuës, comme d’un poids suspendu au bout d’un fil, il demeurera ferme à une certaine hauteur, à laquelle il contrepese l’Air precisément.
D’où l’on voit que quand l’Air ne pese point sur le vif argent qui est au bout recourbé, celuy du tuyau tombe entierement, et que par consequent, si on avoit porté ce tuyau en un lieu où il n’y eût point d’Air, ou, si on le pouvoit, jusques au dessus de la Sphere de l’Air, il tomberoit entierement.
D’où il se conclut qu’à mesure que la charge de l’Air est grande, petite ou nulle, aussi la hauteur où l’eau s’éleve dans la Pompe est grande, petite ou nulle, et qu’elle luy est toûjours precisément proportionnée comme l’effet à sa cause.
Il faut entendre la mesme chose de la difficulté d’ouvrir un soufflet bouché, etc.
- ↑ Nous donnons ci-contre le fac-simile de la page 105 de l’édition originale où se trouve cette figure. On trouvera page 280 le texte de l’Avertissement qui signale la faute de la figure, où le mercure ne remplit pas la poche B. — Nous avons déjà eu l’occasion de faire remarquer dans notre Introduction à la Seconde Narration de Roberval que le dispositif de l’expérience décrite ici par Pascal avait été utilisé par Roberval dans ses conférences publiques de 1648. Nous avons cité (t. III, p. 291) le texte de la Gravitas comparata qui offre une frappante analogie avec ce passage du Traité de la pesanteur de la masse de l’Air. Voir Strowski, Histoire de Pascal, p. 401. Perier rappelle dans son introduction, vide infra, p. 277, que cette expérience ne diffère que par le dispositif de l’expérience que Pascal lui avait montrée quelques jours avant la lettre du 15 novembre 1647 (voir t. II, p. 158). Pour compléter l’histoire de l’Expérience du vide dans le vide, avant l’époque où fut composé le traité de Pascal, il convient de citer ici un texte de 1651, tiré des Experimenta nova anatomica ou Dissertatio de Circulatione Sanguinis et chyli motu. Le physiologiste Jean Pecquet y décrit une expérience inventée par l’ami intime de Pascal, Adrien Auzoult.
« Experim. III : Exterioris Aeris cum interiori Hydrargyri cylindro æquipondium ostenditur.
« Lubet etiam, ne pertinax in te Antiquorum opinio adversum argumenta remurmuret, quibus exterioris aëris cum Hydrargyro interiori stabilitur æquipondium, te vacui in vacuo, tentatum feliciter acutissimi Auzotii sagacitate, Experimentum condocefacere.
« Habe superiori similem et simili protensam collo lagenam AB, nisi quod stet juxta basim B, canaliculi G, auctarium, per cujus ostiolum, quoties opus fuerit, ingressus aëri pateat in lagenam. Per inversæ sublimisque basis B, apertum ostium inducito quadratum parallelepipedâ compage vasculum C, sicut ejus capacitas versus supremum basis B, hiatum patula, fundo suo subjectæ perpendicularis colli AC, fistulæ horizontaliter immineat. Sane vasculum C, externis quatuor angulis interius innixum vitro, dabit in arcubus demeaculum, id est inter latera vasculi, lagenamque intercapedo pervia remanebit. Injice vasculo C, verticalem seu erectum electæ longitudinis etiam ex vitro simul utrinque pervio tubum CF, cumque exactissime suillâ (quâ basim et pariter ostiolum G obturabis) vesicâ, in aëris exclusionem in B circumstringe ; tum jubebis, quo ministro utere, supposito digiti collare lagenæ ostiolum A, obturatum tandiu contineat, donec infuso Hydrargyro totam machinam per apertum ascititii tubi verticem F, impleveris ; quo demum vertice suilla quoque membrana coercito, si digitum subjectum, immersumque, ut antea, restagnanti exterius in D, Hydrargyro retraxerit, Hydrargyri AE, miraberis in inferiori tubo cum exteriori aëre perpetuum æquilibrium ; totus per inclusi C, vasculi latera vacuabitur, qui stat superior tubus, reduntante Hydrargyro, idispum lagenali AE, tubo per septem et viginti pollices retinente. Ac si tum acu subtilissima vesiculam ostiolo G, perforaveris, et aëris nonnihil concesseris intus irrepere, is certe cum dilatato intra lagenam commixtus ejusdem intendit Elaterem, sic ut fortiori jam conamine quaquaversum agat et subjectum in collo AE, Hydrargyrum opprimens, non parum deprimat, et ipsum, quod in interiori C, vasculo restagnat comprimens, in superiorem tubum CF, notabili cylindro cogat ascendere ; imo etiam pro Aeris irrepentis augmento, sensim ad septem et viginti pollicum versum F, altitudinem, inferioris tubi Hydrargyro penitus detruso, videas excrescere.
« Deorsum in EA, deprimit aër Hydrargyrum, propter mutatum ex infuso per G adventitii aëris auctario, extranei videlicet aëris, cum incluse Hydrargyro æquipondium : sursum pellit in CF, quia reparatus virtutis compressoriæ nisus, etiam intus quærit æquilibrium.
« Ex his quid concludendum ? Aër extraneus æquiponderat interioris Hydrargyri cylindro AE, Ergo Aër etiam in suâ, ut aiunt, sphærâ ponderosus.
« Aëris partes intra tubum vesiculamque cyprinam, spontaneâ dilatatione distenduntur, Ergo insitus aëreæ substantiæ ad rarescendum Elater Spongiæ Lanæve naturam imitatur.
« Et sic quo densior aer, ut in montana vacuique in vacuo patuit Experientia, eo quaquaversum agens majori robustiorique terra quæam superficiem impetit Elatere. » L’expérience que Pecquet attribue à Auzoult suit donc la même marche que les expériences de 1647 et de 1648. L’originalité d’Auzoult consiste uniquement dans la disposition de l’appareil. Nous en empruntons la description à l’excellent résumé que M. Mathieu a donné de la page de Pecquet (Revue de Paris, 15 avril 1906, p. 780 ; cf. 1 mars 1907, p. 202) : « Auzout prit un long tube terminé par un ballon largement ouvert et muni d’un goulot latéral ; l’orifice du tube étant dirigé vers le sol et bouché, le goulot latéral étant fermé par une membrane imperméable, il introduisit dans le ballon une cuvette à fond rectangulaire, disposée de façon à ne pas obstruer le tube, puis il ferma l’orifice du ballon au moyen d’une membrane qui soutenait un petit tube ouvert par les deux bouts, de façon que son extrémité inférieure plongeât dans la cuvette sans en toucher le fond. »