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Réplication dune expérience historique Galilée
et le  Passe-vins   une expérience
idéalisée ?

• Pierre Lauginie
• Groupe d'Histoire et de Diffusion des Sciences
  dOrsay (GHDSO)
• Université Paris-Sud, centre d'Orsay, bat. 407
• F-91405 Orsay cedex. pierre.lauginie_at_u-psud.fr

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Le texte de Galilée

•  Salviati Et de fait, il existe entre lair et
  leau un antagonisme très net comme je lai
  observé dans une autre expérience  on remplit
  deau un globe de cristal muni dun orifice pas
  plus large quun brin de paille, puis on le
  retourne, louverture dirigée vers le bas 
  leau, malgré sa gravité considérable et sa
  propension à descendre dans lair, celui-ci
  malgré sa disposition contraire pour sélever,
  refusent lun comme lautre de passer par
  lorifice, et demeurent tous deux opiniâtrement
  sur leur position  si en revanche on place
  louverture dans un récipient contenant du vin
  rouge, dont la gravité est à peine inférieure à
  celle de leau, on verra aussitôt celui-ci
  sélever lentement dans leau sous forme de
  traînées rouges, et cette dernière, avec une
  égale lenteur, descendre dans le vin, sans se
  mélanger, si bien quen fin de compte le globe se
  remplira complètement de vin et leau passera
  tout entière dans le récipient inférieur. Quen
  conclure alors, sinon quil existe une certaine
  incompatibilité mystérieuse entre leau et lair,
  mais peut-être 
• Simplicio Jai presque envie de rire en voyant
  la grande antipathie quéprouve le seigneur
  Salviati pour  lantipathie , quil ne veut
  même pas appeler par son nom  et pourtant, elle
  lève parfaitement la difficulté.
• Salviati Que telle soit, puisquil plaît au
  seigneur Simplicio, la solution du problème
    Galilée, réf. 1

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La déclaration de Koyré

•  Je confesse que je partage la perplexité de
  Salviati. Il est, en effet, difficile davancer
  une explication pour létonnante expérience quil
  vient de rapporter  en particulier, parce que,
  si nous la répétions exactement comme elle est
  décrite, nous verrions le vin monter dans le
  globe de verre (rempli deau), et leau descendre
  dans le récipient (rempli de vin)  mais nous ne
  verrions pas leau et le vin simplement se
  remplaçant mutuellement  nous verrions la
  formation dun mélange.
• Que conclure ? Devons-nous admettre que les vins
  rouges du XVIIe siècle avaient des propriétés que
  ne possèdent plus les vins daujourdhui
  propriétés qui les rendaient, comme lhuile,
  non-miscibles à leau ? Ou pouvons-nous supposer
  que Galilée, qui sans aucun doute na jamais
  mélangé deau à son vin (car le vin était pour
  lui  lincarnation de la lumière du soleil ),
  navait jamais fait lexpérience  mais que, en
  ayant entendu parler, il la reconstruisit dans
  son imagination, acceptant la totale et
  essentielle incompatibilité de leau et du vin
  comme un fait indubitable ? Personnellement, je
  présume que la seconde explication est la
  bonne.  Koyré, réf. 2

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La note de Koyré

•  Des résultats en meilleur accord avec
  lassertion de Salviati seraient obtenus en
  utilisant deux ouvertures, au lieu dune, dans le
  ballon de verre et en adaptant une paille, ou un
  tube étroit, à chacune delles de telle manière
  que lune (A) se prolonge à lintérieur du ballon
  et lautre (B) vers son extérieur. Nous verrions
  alors un filet de vin rouge sélevant du tube A
  vers le haut du ballon, et un filet deau
  sécoulant vers le bas du récipient, avec le
  résultat que le vin se rassemblerait au sommet,
  et leau à la partie inférieure. Malheureusement,
  même dans ce cas, il y aurait mélange. De plus,
  Salviati parle dun seul orifice à son flacon,
  pas deux  et daucune paille.  Koyré, réf.
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Un peu plus dHistoire

•  Loin de se laisser emporter par son
  imagination, comme le pensaient Koyré et lauteur
  de cette note dans un premier temps, Galilée se
  réfère ici à une expérience bien connue des
  distillateurs et extracteurs dessence, décrite
  par Brouault sous le nom dexpérience du
  passe-vins dans son Traité de leau de vie
  (publié en 1646 mais rédigé avant 1604) et
  exposée déjà avant lui par G. Della Porta en
  1589. En fait, léchange dun flacon à lautre
  nest que partiel et finalement se produit un
  mélange de leau et du vin. Sur ce point, voir le
  travail de Suzanne Colnort-Bodet, Un distillateur
  français précurseur de Galilée 7. James
  MacLachlan, ignorant apparemment tout du
  passe-vins, a refait lexpérience 4. 
• Maurice Clavelin 6

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Lexpérience répliquée commentaire

• Contrairement aux affirmations de Koyré,
  réplications réussies de lexpérience par J.
  MacLachlan en 1973 4 P. Thuillier en 1983 5
  nous-mêmes, notamment en cette présentation
  et dautres
• Cependant, échange seulement partiel, jamais
  total. Idéalisation par Galilée ?
• Interprétation moderne compétition entre
  phénomènes à temps caractéristiques très
  différents. Échange par gravité, rapide (de
  lordre de la minute) et diffusion du vin dans
  leau, très lente (des heures, si tout est
  calme). Aux temps très longs (12 h et plus),
  retour au mélange. Cet aspect dynamique, qui
  permet dobserver le phénomène, échappe
  totalement à Koyré.
• Problématique moderne spontanée pourquoi diable
  le vin traverse-t-il leau sans sy mélanger ?
  Cest aussi celle de Koyré, qui déclare la chose
  impossible.
• Mais problématique totalement différente chez
  Galilée pourquoi le vin  monte-t-il  à
  travers leau du récipient supérieur, alors que
  lair sy refuse absolument ? Interprétation en
  termes de compatibilité et incompatiblité, bien
  loin de Torricelli et Pascal, pourtant proches
  dans le temps. La question du non-mélange nest
  pas évoquée ! Cette différence de problématiques
  échappe à Koyré.

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Lexpérience répliquée images
Une feuille de bristol percée dun trou est
placée entre les deux verres Photos (prises
pendant la présentation) Rachel Bores et Hervé
Pouliquen
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Lexpérience répliquée autres images
Un échange très avancé Deux trous Deux
fioles (Photos P. Lauginie)
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Conclusion

• Intérêt de la réplication Galilée a donc pu
  faire, ou voir faire, lexpérience, contrairement
  à ce quen dit Koyré. Importante conclusion quant
  au soi-disant  platonisme  de Galilée.
• Éviter lanachronisme problématique de Galilée
  totalement différente de la problématique
  spontanée daujourdhui.
• Sur ces deux points, une sommité comme Koyré
  sest trompée. Tentez donc lexpérience avant de
  la déclarer impossible !
• Intérêt pédagogique de la réplication faire de
  la science (expérience et interprétation), faire
  de lHistoire, déjouer les pièges de
  lanachronisme (problématiques bien datées),
  mieux comprendre la relation dune science avec
  son époque.
• Sur la réplication (de cette expérience et de
  quelques autres) voir C. Blondel, réf. 8.

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Références

• 1 Galilei, G. 1638, Discours concernant deux
  sciences nouvelles 1970, traduction française,
  M. Clavelin, Paris, Armand Colin 1994, nouvelle
  édition, Paris, PUF, p. 60-61.
• 2 Koyré, A. 1960, Revue d'Histoire des
  Sciences, 13, 240-241  Metaphysics and
  measurement, p. 84.
• 3 Koyré, A. 1960, Revue d'Histoire des
  Sciences, 13, notes, p. 241n  Metaphysics and
  measurement, notes, p. 84n.
• 4 MacLachlan, J. 1973, A test of an
   imaginary  experiment of Galileos , ISIS,
  64, 374-379.
• 5 Thuillier, P. 1983, Galilée et
  l'expérimentation, La Recherche, 14, n 143,
  142-154
• 6 Clavelin, M. 1994, in Galilée, Discours
  concernant deux sciences nouvelles, traduction
  française M. Clavelin, nouvelle édition, Paris,
  PUF, note 34, pp. 60 et 252.
• 7 Colnor-Bodet, S. 1975, Un distillateur
  français précurseur de Galilée ?,
  Veröftenlichtungen der Internationalen
  Gesellschaft für Geschichte der Pharmacie,
  Stuttgart, 42, 11-20.
• 8 Blondel, C.  1994, L'improbable
  transmission du savoir-faire expérimental, Pour
  la Science, 202, 10-12.