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La matière dans l'Antiquité
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Jalons
La matière selon Platon

Platon (vers 420 avant J.-C.), plus cher à l'histoire des connaissances spéculatives (Philosophie) qu'à l'histoire des sciences physiques nous a conservé, dans quelques-uns de ses dialogues, et notamment dans le Timée,  des notions qui laissent au moins soupçonner que l'étude de la nature n'était pas entièrement méprisée par les disciples de l'Académie, dont Platon était le fondateur et le chef.

Selon lui, il convient de distinguer d'abord la matière première; elle n'est par elle-même ni terre, ni air, ni feu, ni eau : mais elle reçoit les formes de ces quatre éléments. Il la compose avec le feu, sans lequel rien n'est visible ; avec la terre sans laquelle rien n'est tangible; entre deux et pour les relier il a placé l'air et l'eau. Ces éléments ont eux-mêmes une forme géométrique, qui ne leur permet de s'assembler entre eux que suivant certains rapports. Platon reproduit ici les idées du pythagoricien-Philolaüs, selon lequel la terre est le cube, l'eau l'icosaèdre, l'air l'octaèdre. Les corpuscules du feu sont les plus légers, les plus mobiles. Et ceux de l'air le sont moins. A cette matière première (la nourrice de tous les corps) était associé un principe de mouvement qui est désigné sous des noms différents.

Le monde selon le Timée.
Comme le Timée, renferme, en quelque sorte, toutes les connaissances physiques de l'école de Platon, que dominent des idées profondes, mais souvent obscures, nous allons en donner ici un court résumé.

L'ordre du monde est composé des quatre éléments, pris chacun dans sa totalité. Le Démiurge, c'est-à-dire le dieu-artisan qui a façonné le monde, l'a composé de tout le feu, de toute l'eau, de tout l'air et de toute la terre; et il n'a laissé en dehors aucune partie ni aucune force de ces éléments, afin que l'animal entier fut aussi parfait que possible, étant composé de parties parfaites. Le Démiurge créa quatre ordres d'animaux, aux quatre éléments : le premier est l'ordre céleste des dieux, composé presque tout entier du feu; le second comprend les animaux ailés et qui vivent dans l'air; le troisième, ceux qui habitent les eaux; et le quatrième, ceux qui marchent sur la terre.

Des raisonnements comme le suivant devaient singulièrement nuire à l'investigation des faits et à l'autorité de l'expérience :

De tous les êtres, le seul qui puisse posséder l'intelligence est l'âme; or l'âme est invisible, tandis que le feu, l'air, l'eau et la terre, sont des corps visibles. Mais celui qui aime l'intelligence et la science doit rechercher, comme les vraies causes premières, les causes intelligentes, et mettre au rang des causes secondaires toutes celles qui sont mues et qui meuvent nécessairement.
Le passage suivant rappelle la doctrine d'Anaxagore :
L'eau, en se condensant, devient, à ce qu'il semble, des pierres et de la terre, la terre dissoute et décomposée s'évapore en air; l'air enflammé devient feu; le feu comprimé et éteint redevient air; à son tour, l'air condensé et épaissi se transforme en nuages et en brouillard; les nuages, en se condensant encore davantage, s'écoulent en eau; l'eau se change de nouveau en terre et en pierres : tout cela forme un cercle, dont toutes les parties ont l'air de s'engendrer les unes les autres.
La nature des quatre éléments était expliquée par la doctrine mystique des triangles, dont Platon parle avec beaucoup de réserve, et dont il était défendu de donner la clef aux profanes.  Une base dont la surface est parfaitement plane se compose de triangles. Tous les triangles dérivent de deux triangles; ces deux triangles désignés dans le texte avec beaucoup d'ambiguïté, sont le triangle rectangle isocèle et le triangle rectangle scalène. 
Telle est, continue Platon, l'origine que nous assignons au feu et aux trois autres éléments. Quant aux principes de ces triangles eux-mêmes, le Démiurge qui est au-dessus de nous, et, parmi les humains, ceux qui sont les amis du dieu, les connaissent.
Le passage suivant fera voir comment on peut quelquefois, sans s'en douter, toucher à la vérité par la simple spéculation
L'eau, décomposée (divisée) par le feu, peut devenir un corps de feu ou deux corps d'air. Quant à l'air, lorsqu'il est décomposé, d'une seule de ses partie peuvent naître deux corps de feu.
Le cercle de I'univers, qui comprend en soi tous les germes, et qui, par la nature de sa forme sphérique, aspire à se concentrer en lui-même, resserre tous les corps, et ne pas qu'aucune place reste vide. C'est pour cela que le feu principalement s'est infiltré dans toutes choses; ensuite l'air, qui vient après le feu pour la ténuité de ses parties, et les autres corps dans le même ordre. Outre cela, il faut songer qu'il s'est formé plusieurs espèces de feu la flamme d'abord, puis ce qui sort de la flamme; enfin, ce qui reste de la flamme, après qu'elle est éteinte, dans les corps enflammés. De même, il y a dans l'air une partie plus pure, c'est l'éther; une autre plus épaisse, et d'autres espèces sans nom, qui naissent de l'inégalité des triangles.

Platon semble réduire les minéraux à l'élément liquide (eau) :
De toutes les eaux appelées fusibles, celle qui se compose des parties les plus ténues et les plus égales forme ce genre qui ne se divise point est espèces, et qu'embellit une couleur fauve et brillante, le plus précieux de tous les biens, l'or, dont les parties se réunissent en s'infiltrant à travers la pierre. Une espèce voisine de l'or, très dure; et dont la couleur est noire, c'est le diamant. Une autre encore, qui se rapproche de l'or pour les parties qui la composent, est une de ces eaux brillantes et condensées qu'on nomme airain.
Le premier, Platon essaya de grouper les corps par types. C'est ainsi qu'il distribua les sucs végétaux en quatre espèces. Une division très remarquable, qui coïncide, sous beaucoup de rapports, avec les types généralement adoptés au XIXe siècle en chimie végétale :
Les sucs peuvent, dit-il, être divisés en quatre espèces principales. La première contient du feu : à cette espèce appartient le vin; à la seconde espèce appartiennent la résine, la poix, la graisse et l'huile; la troisième est celle qui produit la sensation de douceur, et que l'on distingue des autres espèces par le nom de miel; la quatrième enfin, comprend les sucs laiteux du pavot, du figuier, etc.
Les idées de Platon sur la formation des terres argileuses, du nitre, du sel, etc. sur les sens de l'ouïe, de la vue, sont tellement embrouillées et obscures. qu'elles n'ont aujourd'hui pour nous aucun sens. Une remarque générale à faire, c'est que Platon marque un net recul par rapport aux philosophes de l'école ionienne, sous le rapport
de l'étude des phénomènes de la nature.

L'électricité est un phénomène connu depuis la plus haute antiquité. Platon la compare à la respiration, ou à un mouvement de contraction et de dilatation. Voici comment il s'exprime à cet égard :

Quant à la chose de la foudre, et aux phénomènes d'attraction qu'on admire dans l'ambre (elektron, d'où le mot électricité) et dans les pierres d'Héraclée, il n'y a dans aucun de ces objets une vertu particulière; mais comme il n'existe pas de vide, ils agissent les uns sur les autres, changent entre eux de place; et sont tous pris en mouvement par suite des dilatations et des contractions qu'ils éprouvent. C'est aussi de cette façon que s'accomplit la respiration.
La manière dont Platon comprend et expose l'existence et la condition des corps animés au milieu des agents physiques du monde qui l'entourent est, sous plus d'un rapport, aussi belle que remarquable :
Le semblable se porte vers son semblable. Les corps qui nous environnent au dehors ne cessent de dissoudre le nôtre et d'en disperser les parties, en attirant chacune d'elles ce qui est de même nature; et au dedans de nous; les parties de notre sang, divisées et réduites, sont obligées, comme tout ce qui est animé sous le ciel, de suivre l'impulsion commune à tout l'univers tout ce qui est mis en parties au dedans de nous tend aussitôt vers son semblable, et remplit ainsi ce qui est devenu vide. Quand il s'échappe plus de parties qu'il n'en revient, l'individu dépérit, quand il s'en échappe moins, il augmente.
La plupart de ces idées sont reproduites dans le petit traité sur l'Âme du monde (Timée de Locres) que l'on croit apocryphe.

On a beaucoup exagéré la valeur des conceptions, presque toutes purement idéales, qui se rencontrent dans le Timée. Ainsi quelques savants, philologues plutôt que chimistes, ont cru reconnaître l'oxygène dans l'âme ou la mère du monde :

Cette mère du monde, nous l'appellerons ni terre, ni air, ni feu, ni eau; mais nous ne nous tromperons pas en disant que c'est un certain être invisible, incolore, etc.
D'autres ont cru voir dans le passage suivant une allusion à la théorie de l'affinité :
Un corps ne peut produire en lui aucune altération, ni en éprouver aucune de la part d'un être avec lequel il a une entière ressemblance; au contraire, tant qu'un corps étranger se trouve  contenu dans un autre, et combat contre plus fort que soi, il ne cesse d'être attaqué (dissous).
Ainsi, d'après Platon, la rouille se forme, non pas parce que le métal absorbe quelque chose, comme le découvriront les chimistes modernes, mais parce qu'il perd quelque chose :
Lorsque, par l'action du temps, la partie terrestre vient à se dégager des métaux, il se produit un corps qu'on appelle rouille.
Ce quelque chose était donc de la terre pour Platon, ce sera du feu, beaucoup plus tard, pour Stahl , auteur de la fameuse théorie du phlogistique : voilà toute la différence. L'un et l'autre se sont trompés parce qu'ils avaient oublié qu'on interroge aussi la nature à l'aide d'instruments, et non pas simplement par le simple raisonnement. C'est la balance qui fera ici la décision.

Les doctrines platoniciennes (largement nourries d'idées  pythagoriciennes) contenues dans le Timée, saisies et commentées plus tard par les philosophes néoplatoniciens, ont partout pénétré dans les sciences physiques, et particulièrement dans la chimie, telle du moins qu'elle était cultivée durant les premiers siècles de l'ère chrétienne, et presque pendant tout le Moyen Âge.

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