Les analogies théories - artefacts : le cas des modèles hydrauliques au 19${}^e$ siècle

Bolmont, Etienne

Philosophia Scientiae, Tome 5 (2001) no. 2, pp. 1-25.

L'histoire des analogies dans le domaine de l'électromagnétisme introduit une catégorie particulière qui s'appuie sur la construction d'artefacts sensés représenter la théorie. Ces objets ne sont pas seulement des aides pédagogiques, mais sont considérés par leurs auteurs comme essentiels dans l'élaboration et la justification des théories. Cette conception originale de l'analogie est présentée à partir de quelques exemples de modèles hydrauliques, et les réactions qu'ils ont soulevées illustrent certaines grandes orientations épistémologiques du 19e siècle.

The history of analogies in electromagnetism introduces a special category which relies on building artefacts able to represent theory. These objects are not only a tool of pedagogy, in that they are regarded by their authors as essential to theory construction and justification. This original conception of analogy is presented via examples of hydraulic models, and the reactions raised illustrate the epistemological preoccupations of the 19th century.

[1] Bjerknes, Carl Anton 1877.- Remarques historiques sur la théorie du mouvement d'un ou plusieurs corps de formes constantes ou variables, dans un fluide incompressible ; sur les forces apparentes qui en résultent et sur les expériences qui s'y rattachent. C.R.A.S., 84, note présentée par Hermite, 11 juin 1877, 1375-1377. | JFM

[2] Bjerknes, Carl Anton 1879a.- Hydro-électricité et Hydromagnétisme, résultats analytiques. C.R.A.S., 88, 165-167. | JFM

[3] Bjerknes, Carl Anton 1879b.- Hydro-électricité et Hydromagnétisme, résultats expérimentaux. C.R.A.S., 88, 280-282.

[4] Bjerknes, Carl Anton 1879c.- Expériences hydrodynamiques avec des corps vibrants, et imitation, dans un sens inverse, des forces de l'électricité et du magnétisme. C.R.A.S., 89, 144-146. | JFM

[5] Bjerknes, Carl Anton 1881.- Sur l'imitation, par la voie hydrodynamique, des actions électriques et magnétiques. C.R.A.S., 93, 303-305. | JFM

[6] Bjerknes, Carl Anton 1882.- Phénomènes hydrodynamiques inversement analogues à ceux de l'électricité et du magnétisme. Compte-rendu par M. Bertin. Annales de Chimie et de Physique, XXV ; 257-284.

[7] Bjerknes, Carl Anton 1915.- Hydrodynamische Fernkräfte. Leipzig : Engelmann.

[8] Bolmont, Etienne 1999.- Le rôle épistémique des analogies à l’exemple de l’électricité, du magnétisme et de l’électromagnétisme au 19${}^e$ siècle. Thèse soutenue le 4/1/99 à l'Université de Nancy II.

[9] Campbell, Norman 1921.- What is Science ? Cité selon la réédition : New York : Dover, 1953.

[10] Decharme, Constantin 1882a.- Expériences hydrodynamiques : imitation, par les courants liquides, des phénomènes d'électromagnétisme. C.R.A.S., 94, 440-442.

[11] Decharme, Constantin 1882b.- Expériences hydrodynamiques : imitation, par les courants liquides, des phénomènes d'électromagnétisme et d'induction. C.R.A.S., 94, 527-529.

[12] Decharme, Constantin 1882c.- Expériences hydrodynamiques (3${}^e$ note) : imitation directe, par les courants liquides, des actions des courants électriques les uns sur les autres. C.R.A.S., 94, 643-646.

[13] Decharme, Constantin 1882d.- Expériences hydrodynamiques (4${}^e$ note) : imitation, par les courants liquides, anneaux de Nobili, obtenus avec les courants électriques. C.R.A.S., 94, 722-723.

[14] Decharme, Constantin 1882e.- Expériences hydrodynamiques : imitation, par les courants liquides ou gazeux, des fantômes magnétiques obtenus avec les courants électriques ou les aimants. C.R.A.S., 95, 340-342.

[15] Decharme, Constantin 1882f.- Expériences hydrodynamiques(7e note) : imitation, par les courants liquides ou gazeux, des stratifications de la lumière électrique dans les gaz raréfiés, et de diverses formes de l'étincelle électrique. C.R.A.S., 95, 387-388.

[16] Decharme, Constantin 1882g.- Expériences hydrodynamiques : Imitation, par les courants liquides, des anneaux de Nobili, obtenus avec les courants électriques. Annales de Chimie et de Physique, XXV, 199-216.

[17] Decharme, Constantin 1882h.- Conclusions des expériences hydrodynamiques d'imitation des phénomènes d'électricité et de magnétisme. Réponse à une note de M. Ledieu. C.R.A.S., 95, 913-915. | JFM

[18] Decharme, Constantin 1882i.- Réponse à M. Ledieu, au sujet des analogies entre les phénomènes hydrodynamiques et électriques. C.R.A.S., 95, 1273-1275. | JFM

[19] Decharme, Constantin 1883a.- Nouvelles expériences d'imitation des anneaux électrochimi- ques, par les courants d'eau continus. C.R.A.S., 96, 558-559.

[20] Decharme, Constantin 1883b.- Expériences hydrodynamiques : imitation, par les courants liquides ou gazeux, de divers effets physiques obtenus au moyen de l'électricité ou du magnétisme. Annales de Chimie et de Physique, XXIX, 404-427.

[21] Decharme, Constantin 1884.- Nouvelles expériences d'imitation par voie hydrodynamique des effets de polarité dans les anneaux électrochimiques. La Lumière Électrique, XII ; 361-364.

[22] Duhem, Pierre 1906.- La théorie physique, son objet - sa structure. Paris : Chevalier et Rivière, cité d'après la réédition de Vrin, 1993.

[23] Euler, Leonhard 1768.- Lettres à une Princesse d'Allemagne. Opera omnia, Saint Petersbourg, d'après la réédition Speiser, 1960 ; lettres CLXXVI, CLXXVIII.

[24] Forbes, George 1881.- Hydrodynamic analogies to electricity and magnetism. Nature, 18 août 1881, 360-361.

[25] Heaviside, Oliver 1971.- Electromagnetic Theory, Third Edition. New-York : Chelsea Publishing Company. Préface de E.T. Whittaker. | MR

[26] Hesse, Mary 1966.- Models and analogies in Science. Notre-Dame : Notre-Dame Univ. Press.

[27] Ledieu, Alfred 1882a.- Objections d'ordre mécanique à la théorie actuelle de l'électricité. C.R.A.S., 95, 619-623. | JFM

[28] Ledieu, Alfred 1882b.- Conception rationnelle de la nature et de la propagation de l'électricité, déduite : 1° de la considération de l'énergie potentielle de la matière éthérée, associée à la matière pondérable ; 2° du mode de production et de transmission du travail, provenant des variations de cette énergie. C.R.A.S., 95, 669-673. | JFM

[29] Ledieu, Alfred 1882c.- Conception rationnelle de la nature et de la propagation de l'électricité, déduite : 1° de la considération de l'énergie potentielle de la matière éthérée, associée à la matière pondérable ; 2° du mode de production et de transmission du travail, provenant des variations de cette énergie (suite). C.R.A.S., 95, 753-757. | JFM

[30] Ledieu, Alfred 1882d.- Réponse aux objections de M. Decharme sur ma conception rationnelle de la nature de l'électricité. Preuves de la validité des hypothèses servant de base à cette conception. C.R.A.S., 95, 1026-1030. | JFM

[31] Ledieu, Alfred 1883.- Examen de l'analogie entre les anneaux électrochimiques et hydrodynamiques et les courbes DV=0. Meilleur procédé de discussion dans la méthode expérimentale. C.R.A.S., 96, 98-102.

[32] Lodge, Oliver 1891.- Les théories modernes de l'électricité, essai d'une théorie nouvelle. Paris : Gauthier-Villars.

[33] Mellor, D.H. 1968.- Models and Analogies in Science : Duhem versus Campbell ? Isis, 59 ; 282-290.

[34] Nagel, Ernest 1961.- The Structure of Science. London : Routledge & Kegan Paul.

[35] Poincaré, Henri 1891.- Électricité et Optique, première édition. Paris : Carré.

[36] Poincaré, Henri 1901.- Électricité et Optique, deuxième édition. Paris. Cité selon la réimpression de 1990. Paris : Jacques Gabay.

[37] Lord Rayleigh 1890.- On Huyghens's Gearing in illustration of the Induction of Electric Currents. Philosophical Magazine, (may 16, 1890), 30-32.

[38] Spector, Marshall 1965.- Models and Theories. British Journal for the Philosophy of Science, 16. | Zbl

[39] Thomson, William (Lord Kelvin) 1884a.- Reprint of Papers on Electrostatics and Magnetism. Londres  : MacMillan.

[40] Thomson, William (Lord Kelvin) 1884b.- Lectures on Molecular Dynamics, and the Wave Theory of Light. Baltimore  : John Hopkins University.