La définition de la masse - article ; n°29 ; vol.8, pg 5-25

D. Nys

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Revue néo-scolastique - Année 1901 - Volume 8 - Numéro 29 - Pages 5-25
21 pages

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• Publié par: REVUE_NEO-SCOLASTIQUE
• Publié le: 01 janvier 1901
• Nombre de lectures: 39
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D. Nys
La définition de la masse
In: Revue néo-scolastique. 8° année, N°29, 1901. pp. 5-25.
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Nys D. La définition de la masse. In: Revue néo-scolastique. 8° année, N°29, 1901. pp. 5-25.
doi : 10.3406/phlou.1901.1251
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/phlou_0776-5541_1901_num_8_29_1251I.
La définition de la masse.
La notion de masse est, de nos jours, d'un fréquent emploi.
Bien qu'elle appartienne en propre à la mécanique, elle
occupe en outre une place importante dans toutes les sciences
naturelles.
La raison de ce grand crédit se trouve, croyons-nous, dans
la direction nouvelle imprimée aux études scientifiques.
De plus en plus, les hommes de science s'inspirent de vues
mécanistes dans l'interprétation des phénomènes de la nature.
Ramener les faits à un minimum de causes, et, en dernière
analyse, aux deux facteurs de masse et de mouvement, telle est
la grande préoccupation de nos savants modernes. L'Essai de
l' Unité des forces physiques mécanique chimique de Berthelot,
de Secchi, la Théorie mécanique de la chaleur de Clausius, la
Conservation de la force d'Helmholtz, etc. suffisent a nous
montrer qu'il existe de fait une tendance générale à ne plus
voir, dans les sciences particulières, que des chapitres divers
d'une mécanique universelle.
On comprend que, dans un tel courant d'idées, la notion de
masse, acquérant chaque jour une importance nouvelle, devait
aussi s'imposer davantage à l'attention des savants et des phi
losophes.
Cependant, malgré le rôle immense qui lui est dévolu et les
études nombreuses dont elle fut l'objet, le concept de masse
demeure enveloppé de certaines obscurités. « Pour qui veut
atteindre, dit Hannequin, au delà de la vitesse et de l'accélé- 6 D. NYS.
ration, les conditions de la genèse et des variations du mouve
ment, pour qui veut, en un mot, soumettre à l'analyse et
pénétrer ses lois, trois termes lies ensemble s'offrent à nos
définitions, qu'aucun artifice ne saurait, pour le moment, ni
séparer ni réduire : l'accélération, la force et la masse. A vrai
dire, de ces trois termes, le premier seul est directement saisi
et géométriquement clair ; les deux autres, nous ne nous
faisons aucune difficulté de le reconnaître, sont par eux-mêmes
obscurs et confus » l).
Aussi, les définitions de la masse sont-elles nombreuses et
parfois très divergentes. Comme la plupart sont d'origine
scientifique, nous nous sommes demandé si, a la lumière des
principes de la philosophie, il ne nous serait pas donne de
pénétrer plus avant dans la nature intime de ce facteur mécan
ique.
Loin de nous l'intention de partir en guerre contre les
expressions des savants. Notre unique but est d'éclairer une
notion de métaphysique, en mettant a profit leurs conclusions.
Dans la première partie de ce travail, nous nous proposons
donc de passer en revue les definitions courantes, de les
soumettre a un examen critique afin de préciser quelles sont,
à côte des résultats acquis, les qupstions d'ordre philoso
phique non encore résolues.
Dans la seconde partie, nous essayerons de combler ces
lacunes, en donnant de la masse une définition qui mette en
relief sa réalité physique et nous rende compte de toutes ses
propriétés.
Première définition. — Lorsqu'un mobile est abandonné
à lui-même, il tend a rester dans l'état de repos, s'il est au
repos, ou, s'il est mû, a continuer uniformément et en ligne
droite, son mouvement. Cette propriété naturelle de la matière
s'appelle Y inertie.
!) Hannequin, Essai critique sur l'hypothèse des atomes, p. 90. Paris, Alcan,
1899. LA DÉFINITION DE LA MASSE. 7
II suit de là que la condition du mouvement est toujours
extérieure au mobile, et qu'à toute variation bien définie de la
vitesse ou de l'accélération, répond une cause également bien
définie, a savoir : la force.
Mais pour déterminer l'accélération que va prendre un
mobile soumis à l'influence d'un agent moteur, suffit-il de con
sidérer uniquement l'intensité de l'action motrice ?
Évidemment non. L'expérience établit que la vitesse du
mouvement imprimé, pendant l'unité de temps, dépend aussi
du mobile auquel la force est appliquée.
Si nous soumettons dans un même lieu, à l'action d'une
même force mécanique, des corps inégalement pesants, la
vitesse communiquée sera différente pour chacun d'eux, et
d'autant moins grande que le poids est plus considérable. Mais
pour un même mobile se mouvant en ligne droite, sous l'i
nfluence d'une force qui ne varie pas pendant l'expérience, il
existe entre l'intensité de la force et la variation qu'elle pro
duit dans la vitesse pendant l'unité de temps, un rapport con
stant, toujours et partout le même ; de sorte que, si l'intensité
de la force augmente, l'accélération s'accroît proportionnelle
ment.
En divisant la force appliquée à un corps par l'accélération
qui en résulte, on obtiendra donc un quotient invariable, mais
propre à ce corps donné. On l'a appelé la masse.
De la cette définition classique : la masse est le rapport
constant entre la force et î accélération .
Que penser de cette première définition ?
D'abord, elle a l'incontestable avantage de répondre à tous
les besoins de la mécanique, dont l'objet principal d'étude est
la mesure quantitative du mouvement et de ses causes.
En nous représentant la masse comme un diviseur de la
force, elle nous donne un moyen pratique, non seulement d'en
apprécier le rôle, mais aussi de déterminer les valeurs respec
tives qu'elle peut prendre dans les différents corps de la
nature. © D. NYS.
De plus, elle met en relief l'une des propriétés les plus
caractéristiques et les plus importantes de la masse : sa con
stance. « La masse, dit Helmholtz, est éternellement inva
riable » l) ; et cette propriété de la matière est une des données
fondamentales de notre mécanique. Aussi, le principe de
Lavoisier qui établit l'invariabilité de la masse, et le principe
de Rankine qui exprime la constance de l'énergie totale de
l'univers, sont-ils regardés, à juste titre, comme les plus
belles conquêtes de la science moderne.
Néanmoins, quelque avantageuse qu'elle soit, cette définition
ne nous fait point connaître la nature intime de cet agent
mystérieux.
Placée comme une sorte d'intermédiaire entre la force et
l'accélération, la masse ne nous apparaît que sous un aspect
purement relatif. Elle est un nombre, un quotient, dont la
valeur quantitative dépend essentiellement de deux autres
nombres.
En soi, dit- on, elle n'est ni la force, ni l'accélération, mais
un rapport constant entre ces deux facteurs qui lui sont étran
gers. Et ce rapport déterminé en exprime la mesure.
Mais mesurer une chose, n'est pas dévoiler sa nature. La
masse ne se confond point avec sa mesure, quelle qu'elle soit.
De plus, c'est quelque chose d'absolu que la masse. Le corps
la possède aussi bien à l'état de repos qu'en mouvement, sous
l'influence de la force comme dans l'état d'isolement complet.
N'y eût-il qu'un seul corps au monde, il aurait encore sa
masse appropriée.
« La masse, écrit Dressel dans son ouvrage de physique,
n'est pas seulement une relation ou une abstraction, mais une
chose réelle et existante ; sinon, comment serait-elle le support
du mouvement 2) ? »
La définition classique, irréprochable en mécanique, ne
1) Helmholtz, Mémoire sur la conservation de laforce,p. 59. Pans, Masson,
1869.
2) Dressel, Lehrbuch der Physik, s. 24. Freiburg, Herder, 1895. LA DÉFINITION DE LA MASSE. 9
satisfait donc pas encore les légitimes aspirations de l'intell
igence. On peut aller plus loin et se demander ce qu'est en
elle-même cette réalité constante que l'on mesure, et d'où vient
l'étonnante propriété qu'elle possède de paralyser, proportion
nellement à sa grandeur, l'action de la force, de manière à
diminuer la v