PERPÉTUEL MOUVEMENT

Les objections théoriques

Les premières objections théoriques opposées au principe même d'une machine à mouvement perpétuel s'inspirent, comme en témoigne Léonard de Vinci lui-même, de la dynamique issue de la tradition aristotélicienne ; selon celle-ci, tout mouvement qui n'est pas « naturel » n'existe pas de lui-même, et ne vit que de l'épuisement, de la consommation de quelque chose.

Il est très intéressant de noter comment la négation pure et simple du mouvement perpétuel provenant de cette préfiguration grossière du point de vue énergétique est ce qui a permis au mathématicien et ingénieur hollandais Simon Stevin d'établir, en 1586, la loi d'équilibre des corps pesants sur un plan incliné. Son schéma est célèbre. C'est celui d'un collier de boules passé autour d'un prisme triangulaire dont la face principale est horizontale. Tout mouvement de ce collier conduirait à le replacer exactement dans les conditions initiales et le mouvement serait de ce fait perpétuel. C'est cette conclusion, absurde pour Stevin, qui fonde l'équilibre du collier.

La mécanique classique y apportera des nuances importantes. Le schéma de Stevin, qui est une expression simple de l'idée de circuit fermé présentée plus haut, n'empêche pas de concevoir l'existence d'un mouvement perpétuel lorsque tous les frottements sont supprimés et les liaisons supposées parfaites. Ainsi, une roue parfaitement homogène doit pouvoir tourner indéfiniment dans le vide autour de son axe. Cependant, ce type de mouvement perpétuel a pour caractéristique d'être une superposition à un état d'équilibre. Il ne naît pas de lui-même et n'existe que si on l'ajoute.

Ces brèves remarques suffisent à situer la difficulté du débat. En fait, l'abandon des catégories aristotéliciennes du « naturel » et du « violent » et l'adoption de la loi d'inertie (mouvement rectiligne et uniforme du point matériel isolé dans le vide), qui furent les deux grands principes de la science nouvelle au xvii^e siècle, facilitaient la négation brutale du mouvement perpétuel, mais voilaient les nuances nécessaires. Celles-ci n'apparaîtront qu'avec les mises au point de la fin du xvii^e siècle.

Il est impossible de relever en quelques lignes toutes les œuvres, majeures pour la révolution scientifique au xvii^e siècle, où la négation du mouvement perpétuel intervient comme un axiome fondamental, plus ou moins explicite. Il importe davantage de faire place ici à la mention de celui qui lui a donné sa structure logique la plus percutante, Leibniz. Son Essay de dynamique, publié en 1692 – écrit pour affirmer que la mécanique ne se réduit pas à une cinématique et pour expliquer la nature de cette « force vive » dont l'acquisition se fait aux dépens d'une chute de poids, ou de quelque autre chose semblable –, professe que l'impossibilité du mouvement perpétuel « mécanique » résulte d'un principe métaphysique élémentaire : à savoir que la création à partir de rien, ex nihilo, ne peut entrer dans les actes possibles à l'intérieur du monde créé ; le seul principe logique valable pour la science des phénomènes est l'« équation de la cause avec son effet entier ».

Le lointain retentissement de la formulation leibnizienne se mesure lorsqu'on la retrouve dans des œuvres aussi marquantes que l'Essai sur les machines de Lazare Carnot (1783) et les Réflexions sur la puissance motrice du feu de son fils Sadi Carnot (1824). On peut constater que le principe de la conservation de l'énergie, essentiel à la physique théorique du xix^e siècle, est l'héritage direct de la pensée de Leibniz.