L'alchimie selon Newton, deuxième partie

Le lion vert, symbole alchimique du vitriol (gravure de Théodore de Bry).
Le lion vert, symbole alchimique du vitriol (gravure de Théodore de Bry).

  Tout ça…  pour ça ?

 

 « Après avoir dissous le soufre dans l’huile de térébenthine, si l’on distille cette dissolution, on trouvera que le soufre est composé d’une huile épaisse et inflammable, d’un sel acide, d’une terre extrêmement fixe et d’un peu de métal : les trois premiers principes constituants y entrant en quantités à peu près égales et le dernier en si petite quantité qu’à peine mérite-t-il qu’on en tienne compte. »

Newton, Optique, question 31 

 

 

Nous l’avons vu dans la première partie, les premiers admirateurs de Newton, les premiers biographes, sont restés perplexes devant ses recherches alchimiques. Relevaient-elles du mysticisme, avaient-elles une fonction récréative ou tout simplement traduisaient-elles une volonté d’enrichissement ?

 

Pour certains  la passion de Newton pour l’alchimie était tout à fait triviale :

 

«  Newton, Boyle et Locke entendaient mettre en pratique leurs connaissances pour obtenir des résultats concrets, et ils auraient volontiers reçu honneurs et richesses… » Trenchard More

 

William Stukeley, un des premiers biographes de Newton, insiste au contraire sur l’apport scientifique de Newton en chimie :

 

« En ce qui concerne la chimie en général, nous pouvons raisonnablement penser que sir Isaac, de par sa longue et constante assiduité dans ces distractions pyrotechniques, avait fait de très importantes découvertes dans ce domaine de la philosophie… de sorte qu’il fut sauvé de la superstition,  de la vanité et de l’imposture, et de la folle investigation dans l’alchimie et la transmutation.  Par ce moyen, sir Isaac poussa ses recherches très profondément, aussi bien vers les composantes ultimes de la matière, que vers les régions dans limites de l’espace. » Memoirs of Sir Isaac Newton's Life (1752).

 

David Brewster, le plus scrupuleux de ses biographes, prend soin, dans un premier temps,  d’établir une distinction entre l’alchimie de Newton, que pratiquaient aussi John Locke et Robert Boyle, de l’alchimie « vulgaire », «processus qui commence dans la supercherie et se termine dans le mysticisme… ». Il déchantera plus tard !

 

La thèse de Betty Dobbs, dans  « Les Fondements de l’alchimie de Newton », qui a été ma source principale, est tout autre :

 

 « Il semble au contraire que c’est précisément par la voie de l’alchimie et de la transmutation que sir Isaac entendait élucider « les composantes ultimes de la matière »

« Newton pensait pouvoir en réalité élucider par ce moyen les mouvements des corps de petites dimensions de manière à compléter le système universel qu’il était en train d’édifier »

 

On est cependant obligé de constater que les premières manipulations alchimiques de Newton, fortement inspirées alors par Robert Boyle, sont tout à fait traditionnelles puisqu’elles consistent à « isoler le mercure de différents métaux ». Tout ce qu’a pu noter Keynes à ce propos, c’est le volume de travail considérable fourni par le savant dans ce but jusqu’en 1675.

 

Pourquoi le mercure ? On connaissait à l'époque 7 métaux (or, argent, fer, cuivre, étain, plomb et mercure) ; les six premiers étaient solides et par fusion « prenaient le caractère du seul métal liquide à l’état naturel : le vif-argent ou mercure »

Au final, Newton pensa avoir réussi à préparer le fameux mercure des philosophes à partir du mercure commun et de son fameux régule étoilé (régule du lion).

Dans l'alchimie européenne, le dragon ou le lion vert symbolisent un dissolvant puissant comme par exemple l'« eau royale » (Aqua regia), et il est désigné par un triangle féminin pointé vers le bas auquel est associé un R. On dit de lui qu'il « ouvre et ferme les scept sceaux indissolubles des sept esprits métalliques et (qu'il) tourmente les corps jusqu'à ce qu'il les ait entièrement perfectionnés ». Il s'agit en fait du Vitriol, considéré aussi comme « le seul corps immonde, mais qui permet de joindre les teintures entre le soleil et le lune ». Ce corps apparaît au début du travail de l'Œuvre, juste après l'œuvre au noir, sans qu'il soit toujours cité. On notera à ce propos qu'une grande partie du travail alchimique de Newton a précisément consisté dans « la chasse au lion vert ».

 Par régule, il faut entendre le métal antimoine (aujourd’hui c’est un alliage plomb-étain-antimoine) ; qui était obtenu par réduction à chaud d’un minerai du métal, la stibine, avec un autre métal (fer, plomb, cuivre). En refroidissant, l'antimoine présentait alors ce qu'on appelle un phénomène de retassure, ce retrait prenait souvent l'aspect d'une étoile à 6 branches, ce qui pour Newton, était le signe d'une attraction où il pensait trouver une analogie avec ce qu'il avait observé pour les corps célestes.

Les conclusions de Newton laissent perplexes  (... plus de 300 ans après !) et son interprétation de certaines observations, entachée d’erreurs grossières de jugement, nous semble incompréhensible de la part de l’auteur des Principia.

En fait son principal résultat, mesuré à l’aune de la chimie moderne, est très vraisemblablement la réalisation d’un amalgame double d’antimoine et d’argent.

Il faut noter que Newton ne publia pas ses travaux. L’hypothèse la plus répandue consiste à penser que le savant se trouvant à la porte du grand secret était sur la piste d’une découverte fondamentale et qu’il avait donc intérêt " à garder hautement le silence " !

Du macrocosme au microcosme

 

 Tout cela semble donc un peu mince de la part d’un scientifique de cette stature, surtout après tant de labeur. Ce n’est certes pas du côté des découvertes expérimentales qu’il faut chercher l’apport scientifique de Newton dans sa pratique de l'alchimie.

 

Cependant, le savant, qui cherche à expliquer l’ensemble des phénomènes naturels, y compris la composition de la matière, va être amené à l’occasion de ces travaux à s’interroger sur la généralité de sa loi de l’attraction universelle, jusque dans les domaines relevant de la chimie.

 

C’est ainsi que l’attraction mutuelle des particules sera au cœur de la fameuse question 31 dans Optics.

 

C’est vers 1679 que Newton abandonne la notion d’éther matériel et met définitivement en place son concept d’attraction et de répulsion à distance. Pour les mécanistes, Newton en revient aux forces occultes (les sympathies et antipathies que l’on retrouve dans nombre d’écrits occultes de la Renaissance).

 

Dans la question 28 de la 4ème édition du Traité d’Optique, il attaque frontalement le mécanisme cartésien, et donne ses argument en faveur de l’atomisme et du vide, contre la théorie de Hobbes, Descartes, Spinoza, Huyghens, Leibniz et quelques autres.

 

Newton est travaillé par l'idée fondamentale que la nature est traversée de forces, un concept qui dans sa pensée, est incontestablement d'origine alchimiste.

 

Il fut donc violemment critiqué par l’ensemble des chimistes qui avaient combattu avec horreur les idées alchimiques pendant plus d’un siècle, plus particulièrement par les cartésiens.

 

Des professeurs de chimie célèbres comme Rouelle, Privat de Molière et Lémery prirent violemment à partie les idées de Newton dans leurs cours publics et leurs écrits.

 

Newton répondra que la gravité n'est pas une «qualité occulte», mais un principe même de la nature qui est déductible à partir des phénomènes, même si nous ne savons pas la cause.

 

Betty Dobbs écrit à propos de la pensée de Newton dans les années 1680 (il publie les Principes en 1687) :

« Il y avait  non seulement la force d’attraction qui faisait que planètes et étoiles constituaient un ensemble cohérent… mais aussi l’activité latente dans la substructure de la matière...

 

Disparues, selon Newton, les particules inertes de la matière cartésienne, reposant les unes à côté des autres dans l’attente d’un impact. A la place, on avait des corpuscules structurés de plus en plus complexes, soit maintenus en un tout cohérent par des forces d’attraction, mais également capables de se repousser les uns les autres en d’autres occasions »


La 31ème question du Traité d’Optique

Cette trente et unième question, qui termine la dernière édition de l'Optique de Newton, est le premier écrit de philosophie chimique où la preuve soit donnée de l'existence d'une force attractive, agissant au contact apparent seulement pour opérer des combinaisons absolument distinctes des mélanges dans lesquels les corps conservent toutes les propriétés qu'on y remarquait auparavant.

" L'auteur de la loi de la gravitation établit deux différences vraiment fondamentales entre la pesanteur et l'attraction moléculaire ; dès lors l'intensité de la première est en raison de la masse et en raison inverse du carré de la distance, tandis que l'intensité de l'attraction moléculaire décroît si rapidement avec la distance qu'elle n'est sensible qu'au contact apparent.

La seconde différence concerne l'intensité de la pesanteur indépendante de la nature des corps  ; elle est la même pour l'unité de poids à des distances égales, tandis que l'attraction moléculaire d'affinité pour des espèces chimiques différentes pouvait être fort différente dans les mêmes circonstances.

L'inégalité d'affinité entre des espèces chimiques diverses, parfaitement observées et définies par Newton, en vertu de laquelle un corps A peut en expulser un autre B, qui est uni à un troisième C, pour en prendre la place, est ce qu'on appelle affinité élective, mot qui exprime que l'affinité de Apour le corps C est supérieure à celle du corps B.

C'est grâce à l'affinité élective que l'analyse chimique est possible dans l'étendue des cas où nous la pratiquons aujourd'hui ; mais l'affinité élective, loin d'être absolue, change avec les circonstances."

M. Chevreul, Résumé d’une histoire de la Matière

 

L’affinité chimique ", historiquement, se réfère à la "force "qui provoque des réactions chimiques

 

En conclusion de la question 31 il écrit :

 

« Il me semble probable que Dieu au commencement a formé la matière en particules solides, massives, dures, impénétrables, mobiles, de telles dimensions et de telles figures, et avec tant d’autres propriétés, et dans de telles proportions de l’espace que la plupart aboutirent au but pour lequel il les avait formées. »

 

Conclusion

 

Dans Never at rest: a biography of Isaac Newton, (Cambridge University Press, 1980), R. S. Westfall, avance que ce sont peut-être les possibilités de description universelle offertes par le mécanisme et l'alchimie qui ont poussé Newton à ne se fermer aucune des deux voies de travail.

 

Westfall va plus loin : c’est du mariage entre la tradition hermétique et la philosophie mécaniste qu’est née la science moderne et il insiste sur le fait que le concept newtonien de forces entre particules est issu de phénomènes terrestres, chimiques en particulier.

 

Ce serait donc en partie grâce à son four (et non à la pomme !) que Newton en serait venu au principe fondamental de la gravitation universelle.

 

Les chimistes comme Lémery, Boyle, sous l’influence de Descartes, avaient fait de la chimie un édifice créé de toutes pièces par l’imagination. Newton les appela les «philosophes à hypothèses».

 

Leurs puissants esprits avaient réussi à illustrer, à simplifier la complexité déroutante de la chimie en utilisant la géométrisation et la mécanisation de la matière de Descartes.

 

Ils se sont donc appuyés sur un système hypothétique inventé par le philosophe qui pouvait justifier leurs idées. Mais le système d’atomes géométriques en tourbillon de Descartes était erroné, et les chimistes cartésiens perdirent de leur crédibilité du fait des travaux de Newton.

 

Enfin, c’est aussi un peu grâce à son four que Newton a compris qu’en chimie, comme dans tous les domaines de la Philosophie Naturelle, l’expérimentation est un préalable.

 

Les nouveaux chimistes du 18ème  siècle comme Boerhaave aux Pays-Bas, Stahl en Allemagne, Bergman en Suède et Geoffroy en France, préféreront la méthode et la théorie de Newton qui dit dans un passage célèbre "Je ne feins point d’hypothèses".

 

Références : tous les liens mis en place et en particulier :

 

Betty J. Teeter Dobbs, Les Fondements de l’Alchimie de Newton

Richard S. Westfall, voir catalogue ICI

Sir David Brewster, voir catalogue ICI

M.E. Chevreul, voir catalogue ICI