§ 4. — Rôle de l’expérience et de l’observation.

Comment la science réussit-elle à déterminer les relations numériques entre les phénomènes ?

Elle y arrive par l’observation et l’expérience, mais au prix de difficultés extrêmes, car les phénomènes ne sont accessibles qu’extériorisés en mouvement, c’est-à-dire en changements. La chaleur, l’électricité et toutes les formes d’énergie, nous sont révélées uniquement grâce à des déplacements de masses. Les qualités appréciées par nos sens résultent toujours de modifications matérielles, visibles ou cachées. Tous les instruments de mesure : thermomètres, galvanomètres, etc., indiquent de semblables déplacements. On doit donc, pour bien saisir un phénomène, le soumettre aux transformations capables de lui faire produire des mouvements.

Il est très possible et même fort probable que la nature contienne autre chose que du mouvement et sans doute tous les phénomènes ne sont pas d’origine cinétique, mais la structure de nos sens ou des instruments qui les complètent nous empêche de connaître ceux n’ayant pas une telle origine.

La science expérimentale se base donc sur des mesures. Obtenir ces mesures de façon précise présente une telle difficulté qu’aucune grandeur physique n’est connue avec une rigoureuse exactitude. Impossible encore d’établir deux mètres égaux, et tout ce qu’on peut faire est d’évaluer, au prix d’un énorme labeur, de combien un mètre diffère d’un autre pris comme type. Le poids exact du kilogramme reste encore ignoré, malgré les efforts répétés par plusieurs générations de physiciens depuis un siècle[16].

La précision dans les mesures, qui constitue un des principaux buts de la science, est donc très difficile à atteindre. La précision absolue ne s’obtient même jamais puisque, comme il vient d’être dit, on ne connaît avec certitude la valeur réelle d’aucune grandeur physique ou chimique. Nous savons seulement mesurer avec une certaine précision le degré de notre imprécision, c’est-à-dire indiquer dans quelles limites les erreurs sont renfermées.

Si incomplet soit-il, ce résultat n’est atteint que très péniblement. Voilà pourquoi des sciences fondamentales comme l’astronomie, la physique et la chimie, mirent si longtemps à réaliser leurs progrès.

Les personnes étrangères à la science comprennent peu l’importance de telles mesures et surtout l’utilité de décimales incertaines à la poursuite desquelles les savants consacrent tant de labeurs. Seuls, ces derniers savent que les décimales, si difficilement accessibles, contiennent les secrets des choses. Grâce à leur examen approfondi ont été découverts l’argon et les gaz divers qui l’accompagnent. Un progrès dans les mesures est bientôt suivi de progrès scientifiques et même industriels importants. Toute l’artillerie moderne se trouva transformée dès que le dixième de millimètre devint une mesure courante dans le forage des fusils et des canons. Si, au lieu de mesurer péniblement le 1/10 de seconde d’arc, nous pouvions en mesurer le cent millième, notre astronomie serait complètement changée et nous découvririons les lois des mouvements d’astres lointains supposés immobiles dans l’espace par les anciens procédés de mesures, alors qu’ils se déplacent avec une immense vitesse. Si la balance avait pu révéler le cent millième de milligramme, la dématérialisation de la matière se trouverait connue depuis longtemps.

Le thermomètre, fondé sur les changements de volume de la matière réalisés par la chaleur, ne révèle que difficilement le centième de degré. La découverte d’un autre instrument, le bolomètre, basé sur la résistance électrique des métaux sous l’action de la température, permit de mesurer le cent millionième de degré, et nous apprit aussitôt que le spectre solaire était beaucoup plus étendu qu’on ne le supposait. Cette observation aura sans doute une grande influence sur nos connaissances en météorologie, si rudimentaires encore.

Chaque ordre de phénomènes possède un réactif permettant sa constatation et sa mesure. La découverte d’un réactif sensible à grande distance aux ondes éthérées qui accompagnent toute décharge électrique rendit possible la télégraphie sans fil. Les forces de la nature sont peut-être extrêmement nombreuses, mais, pour les connaître, il faut d’abord découvrir leurs réactifs.