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Hommage à l'esprit scientifique du 18e siècle
Edition de Juin 2001

Le contexte :

Le 18e siècle est l'une des périodes de l'Ancien Régime les plus difficiles à appréhender.

D'un premier abord, l'époque paraît insouciante. Le pays est en paix, la population s'accroît et jamais
les rentiers, aristocrates ou bourgeois, n'ont autant perçu de leurs propriétés. L'aspect des villes se modifie, les beaux hôtels et les superbes demeures des parlementaires se multiplient dans les capitales locales.

Malheureusement, cette façon de vivre n'exprime que les goûts
de la riche noblesse et des détenteurs du pouvoir et dissimulent
les lézardes qui ébranlent l'ordre social et politique.

La campagne reste cultivée par des paysans, écrasés d'impôts. Ils ne sont pas propriétaires de leurs terres et ne conservent de leur travail qu'un très mince pourcentage.

Quoiqu'il en soit, le 18e siècle reste un siècle dynamique au cours duquel la mobilité entre les différentes couches sociales s'accentue pour qui possède,
à défaut d'argent, du talent ou de l'esprit

La période est propice aux réalisations en tous genres : équipements du territoire, routes, canaux, aménagements urbains. Les grands travaux réalisés ou restés à l'état de projet montrent une époque laborieuse, curieuse et active, avide de création autant que de savoir.
Penseurs, savants et artistes du siècle des Lumières ont désormais conquis une liberté (certes relative) d'investigation et de création vis-à-vis de l'Eglise et du pouvoir temporel.
Dans une civilisation fière de son raffinement, la recherche du confort va favoriser, autant que les exigences de la raison, les découvertes scientifiques.

L' Encyclopédie (ou Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers) se propose de dresser le tableau et de faire le point des connaissances
acquises au milieu du siècle. Son credo : démontrer la possible maîtrise de l'homme sur l'univers dont il dépend. Le lecteur est invité à penser par lui-même, à chercher la vérité dans les sciences ou l'histoire et non plus dans les discours de l'Eglise.

Harmoniser l'intérêt général et les intérêts particuliers, créer les conditions du bonheur d'individus libres travaillant comme citoyens à la prospérité générale sous un gouvernement stable et éclairé, un tel programme résume les objectifs
de la philosophie des Lumières. Le succès est considérable : 25 000 exemplaires ont été imprimés et vendus entre 1751 et 1782.


La recherche sur le vivant :

Les scientifiques doivent affronter deux questions délicates : "quelle différence peut-on faire entre les êtres vivants et les autres éléments de la nature ? " et "quelle distinction faire entre les deux règnes du vivant : le végétal et l'animal ?"

Pour l'étude du végétal, le Jardin du Roi (aujourd'hui Jardin des Plantes) offre la gamme la plus complète des végétaux connus. L'installation de serres, vers 1690, permet d'y présenter des plantes tropicales rapportées des expéditions scientifiques.

Jusqu'au 17e siècle, les plantes sont classées d'après des critères flous (origine géographique, unité, nocivité, taille…). Au début du 18e siècle, Joseph Pitton de Tournefort (botaniste français, 1656-1708) fonde la première classification scientifique des fleurs d'après l'étude de leur corolle. L' idée est reprise par Carl von Linné (naturaliste suédois, 1707-1778) qui classe toutes les plantes selon leurs étamines.

Toutes ces recherches aboutissent à la classification à plusieurs critères d' Antoine Laurent de Jussieu (botaniste français, 1748-1836) rapidement préférée à toutes les autres.

Quant aux recherches relatives au règne animal, elles se multiplient à la fin du 18e siècle avec la remise en question du mythe biblique d' Adam et Eve. Jean-Baptiste Lamarck (naturaliste français, 1744-1829) propose la première théorie de l'évolution des êtres vivants, mais elle restera méconnue.Il pense que les variations du milieu naturel déterminent chez les êtres des adaptations qu'ils transmettent à leurs descendants, (le transformisme). Charles Darwin (naturaliste anglais, 1809-1882) publie en 1859 la théorie explicative de l'évolution (De l'origine des espèces par voie de sélection naturelle).

Georges Cuvier (zoologiste et paléontologiste français, 1769-1832) s'oppose vivement aux idées de Lamarck. D'après sa théorie, les espèces restent stables, l'organisme vivant étant complètement constitué dans son germe. Cette idée implique que toutes les générations sont réalisées à l'avance puisque chacune
d'entre elles est dans le germe de celle d'avant, qui est lui-même constitué dans le précédent, ... etc. Ses théories se sont révélées fausses, mais ses travaux en paléontologie lui permettent de découvrir de nombreuses espèces disparues.

Georges Louis Buffon (naturaliste français, 1707-1788) comme beaucoup de savants et philosophes de son époque, insiste sur la continuité de la nature. Il écrit on peut descendre par degrés insensibles de l'être le plus complexe jusqu'à la matière la plus grossière... Il est bien difficile alors de tracer une frontière nette entre végétaux et animaux ; certains êtres se situant aux confins des règnes sont délicats à classer. C'est le cas des lichens, mousses et coraux. Ils se ressemblent et pourtant les deux premiers sont des végétaux extrêmement complexes à reproduction sexuée, alors que les derniers sont des animaux très élémentaires qui ont longtemps été considérés comme des végétaux.

Les insectes constituent un casse-tête pour la nomenclature du règne animal. Les méthodes de classement se fondent notamment sur le développement
des ailes qui traduit le degré de perfectionnement de l'espèce.

Apprivoiser les lois de la nature :

Les connaissances en chimie et en physique ne résultent pas de lois ou de règles données au départ, mais de la multiplication des expériences, de leur mise au point délicate en laboratoire puis du classement et de l'interprétation des résultats.


Vers 1700, Georg Ernst Stahl (médecin et chimiste allemand, 1660-1734) présente la première théorie permettant d'expliquer les changements de propriétés des corps soumis à l'action du feu. Il pense que la flamme libère un fluide insaisissable, le feu principe ou phlogistique, contenu dans les matériaux combustibles et responsable de leurs propriétés chimiques et physiques. On ne connaît pas, à cette époque l'existence des gaz. Malheureusement, cette théorie ne rend pas
compte de l'augmentation du poids des métaux lorsqu'ils sont calcinés.
En cherchant l'explication de ce phénomène, Antoine Laurent de Lavoisier (chimiste français, 1743-1794) découvre le rôle joué par l'oxygène dans la combustion. En 1785, au cours d'une expérience publique, il réussit à décomposer puis recomposer de l'eau et par là-même démontrer qu'elle est composée d'air inflammable (hydrogène) et d'air vital (l'oxygène).".

La recherche sur les propriétés physiques des corps doit beaucoup à l'étude des phénomènes électriques de toute sorte. Une anecdote rapporte que Benjamin Franklin (physicien et homme politique 1706-1790) servit à ses invités au cours d'un " dîner électrique " un dindon tué par commotion électrique qu'il fit rôtir avec un tournebroche électrique, devant un feu allumé par une bouteille électrique. Il servit à boire dans des verres électrisés, le tout au bruit de décharges d'une batterie électrique.

La recherche sur les propriétés physiques des corps doit beaucoup à l'étude des phénomènes électriques de toute sorte. Une anecdote rapporte que Benjamin Franklin (physicien et homme politique anglais, 1706-1790) servit à ses invités au cours d'un dîner électrique un dindon tué par commotion électrique qu'il
fit rôtir avec un tournebroche électrique devant un feu allumé par une bouteille électrique. Il servit à boire dans des verres électrisés, le tout au bruit de décharges
d'une batterie électrique.

Dès le début du 17e siècle, les chercheurs découvrent le rôle conducteur de certains matériaux (fil de laiton) et les propriétés isolantes de certains autres (fil de soie). Ils s'aperçoivent aussi que l'électricité peut se transmettre sans contact et qu'il en existe de deux sortes : celle produite par les corps vitreux (verre, cristal) et celle provenant des corps résineux (ambre, cire à cacheter, copal). Deux charges semblables se repoussent ; des charges opposées s'attirent.

Les machines à produire l'électricité enthousiasment le public européen. La bouteille de Leyde, où de l'eau électrisée est emmagasinée, produit une décharge spectaculaire lorsqu'elle est approchée d'un objet non isolé. L'arbre de fer de Louis Lémery (chimiste, 1677-1743) est obtenu en plaçant dans un pot de la limaille de fer et du vitriol.

On s'intéresse aussi à l'électricité produite par la nature : la foudre, les décharges libérées par certains poissons, le corps humain…
Charles de Coulomb (physicien français, 1736-1806) établit la loi sur les forces attractives ou répulsives qui s'exercent entre deux charges et, à la fin du 18e siècle, Alessandro Volta (physicien italien, 1745-1827) met au point la première pile électrique. On peut désormais disposer à volonté de courant électrique continu.

Mathématiques et astronomie :

Les mathématiques sont à la mode aux 17e et 18e siècles. Les premières machines à calculer construites par Blaise Pascal (scientifique et philosophe français, 1623-1662), Gilles Personne de Roberval (mathématicien et physicien français, 1602-1675) et Gottfried Leibniz (philosophe allemand, 1646-1716) font leur apparition.

Les amateurs sont nombreux et les ateliers se multiplient. C'est une période faste pour les professeurs particuliers. Roberval est très apprécié des princes anglais et polonais. Dans les années 1670-1680, Isaac Newton (physicien, mathématicien et astronome anglais, 1642-1727) et Leibniz font la découverte du calcul infinitésimal séparément mais presque simultanément. L'homme est désormais capable de maîtriser les idées de limite et d'infiniment petit et d'introduire ces quantités dans les calculs. On peut désormais calculer des surfaces ou des volumes de formes compliquées, la vitesse de déplacement des projectiles
ou le centre de gravité des objet
.

L' astronomie profite en premier lieu de ces recherches.
Newton définit la loi de l'attraction universelle.
Elle a déjà été pressentie par d'autres savants, mais il est le premier à décrire le mouvement des planètes dans l'univers. A Paris, l'Académie des Sciences, fondée en 1666, multiplie les découvertes astronomiques grâce à Roberval, Adrien Auzout (astronome et mathématicien français, 1622-1691), l'abbé Jean Picard (astronome et géodésien français, 1620-1682) et surtout Christiaan Huygens (physicien et astronome néerlandais, 1629-1695).
Dans l'observatoire de Paris encore en chantier sont installés des télescopes munis du micromètre inventé par Auzout, qui, avec l'horloge à balancier de Huygens, permet de multiplier par 100 000 la précision des mesures.

La Terre n'est plus une inconnue :

Les découvertes tant mathématiques qu'astronomiques permettent à l'Homme de se faire une idée assez précise du monde dans lequel il vit. Les explorations scientifiques se développent et atteignent un haut degré de perfectionnement grâce à l'archivage, la confrontation des cartes et des rapports, les progrès en architecture navale et en hygiène alimentaire (citrons, choucroute, oignons et jus de fruits contre le scorbut, par exemple). Les officiers de marine ont une meilleure formation. Les instruments de navigation sont perfectionnés.

Le sextant permet de faire le point par la mesure de l'angle d'un astre au-dessus de l'horizon. Le loch, largué dans le sillage du bateau déroule une ligne qui porte des nœuds à intervalle régulier. Après le passage du 1er nœud, un sablier de 30 secondes est retourné : le nombre de nœuds défilant alors donne la vitesse.
La boussole d'inclinaison utilisée par James Cook (marin britannique, 1728-1779) durant sonme voyage (1772-1775) et
le chronomètre inventé au 18e siècle, constituent le plus grand progrès de la navigation maritime depuis la boussole.

Les théories de Newton considèrent que la Terre n'est pas tout à fait sphérique, mais un peu aplatie aux pôles.
L'Académie des Sciences de Paris décide, en 1735, de le vérifier. Elle charge deux expéditions de mesurer le degré du méridien : l'une conduite par Pierre Bouguer (géophysicien français, 1698-1758) et par Charles de La Condamine (géodésien et naturaliste français, 1701-1774) va près de l'équateur, l'autre dirigée par Pierre de Maupertuis (mathématicien français, 1698-1759) le fera près du pôle .

A leur retour, ils publient La Figure de la Terre illustrée de cartes détaillées des régions traversées et confirmant l'aplatissement de notre planète.

En quelques décennies, la cartographie fait un pas de géant. Les applications de la géométrie, l'utilisation d'instruments de visée et de mesure très précis et une meilleure connaissance du ciel et des étoiles permettent de mesurer la Terre.
La méthode utilisée est celle de la triangulation : lorsque l'on connaît les angles d'un triangle et la mesure de l'un de ses côtés, il est facile de calculer les deux autres. Il suffit donc de couvrir la région à mesurer d'un réseau de triangles dont les sommets sont des points repérables de loin (clochers, tours…). Puis, on évalue les angles de tous ces triangles. Par arpentage on mesure la longueur d'un des côtés pour pouvoir déduire toutes les autres distances et ainsi connaître avec précision les dimensions et la forme d'un territoire.

Conclusion :

Vouloir dresser un tableau des sciences au 18e siècle en quelques pages relève de la gageure. Il s'agit d'avantage de donner une idée de la multitude des recherches dans tous les domaines.

L'intérêt s'est porté sur les sciences, car dans les collections des musées de la Région, on trouve de nombreux témoignages (instruments de mesure, documents, iconographie) en rapport avec elles.

Mais il ne faut pas occulter que le Siècle des Lumières a été également bouillonnant d'idées dans bien d'autres domaines (littérature, art, urbanisme, architecture,…etc.).

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