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Robert Boyle (1627-1691) était un chimiste, physicien et philosophe expérimental anglo-irlandais. Auteur prolifique, Boyle réalisa d'importantes expériences avec des pompes à air et présenta le premier test décisif. Membre fondateur de la Royal Society, Boyle légua le financement d'une série de conférences de longue durée, les Boyle Lectures, qui visaient à montrer que la foi chrétienne et la science n'étaient pas incompatibles.
Jeunesse
Robert Boyle vit le jour le 25 janvier 1627 en Irlande. Son père était Richard Boyle (1566-1643), propriétaire terrien anglais qui deviendrait plus tard comte de Cork. Robert Boyle reçut une éducation privée et fréquenta ensuite le collège d'Eton, mais, fait inhabituel pour une figure de proue de la révolution scientifique, il n'étudia pas à l'université. L'éducation de Boyle fut complétée par un grand tour d'Europe entre 1639 et 1642, au cours duquel il prit des leçons privées, accompagné d'un tuteur. À partir de 1644, Robert vécut dans un manoir à Stalbridge, dans le Dorset, dans le sud de l'Angleterre, payé par son père. Au milieu des années 1650, il déménagea à Oxford. En 1668, Boyle déménagea à nouveau, cette fois à Pall Mall, à Londres, où il partagea sa maison avec sa sœur bien-aimée Katherine.
Approche de la science
Libre de poursuivre tout ce qui l'intéressait et disposant de beaucoup d'argent familial à dépenser pour des expériences et des équipements coûteux, Robert s'intéressait surtout à la philosophie naturelle et à la réalisation d'expériences pratiques permettant d'expliquer le fonctionnement du monde qui nous entoure. À cette fin, Boyle embaucha Robert Hooke (1635-1703), qui lui servit d'assistant dans son laboratoire spécialement construit à cet effet et rempli d'appareils et de dispositifs scientifiques bizarres et à la pointe du progrès. Un autre jeune assistant de Boyle, Francis Hauksbee (1660-1713), fit plusieurs découvertes dans le domaine de l'électricité. Un troisième assistant important, véritable directeur des expériences de Boyle, était le Français Denis Papin (1647-1713).
Boyle était également un auteur prolifique, et comme il ne manquait pas d'argent, il put se permettre de publier la plupart de ses ouvrages en latin, ce qui permit à sa réputation de s'étendre facilement à d'autres pays. Les ouvrages de Boyle sur les mathématiques, la religion et la médecine étaient très populaires, à tel point qu'il fut souvent victime de plagiat.
Dans ses œuvres, il est clair que Boyle était opposé à toute forme de -isme. Il n'était pas tout à fait d'accord avec les philosophes mécanistes qui soutenaient que tout avait une cause matérielle, c'est-à-dire que tous les phénomènes naturels doivent être réduits au mouvement et à la matière. Il n'adhéreait pas non plus au cartésianisme, à l'aristotélisme ni au paracelsianisme, qui étaient les méthodes les plus populaires pour comprendre le monde qui nous entoure à l'époque. Boyle, plutôt que de suivre une méthode de recherche globale, préférait s'attaquer à des problèmes individuels en utilisant les observations et les expériences chimiques les plus pertinentes pour la tâche à accomplir. En ce sens, Boyle rejoignait l'approche de Francis Bacon (1561-1626). Mais avant tout, pour Boyle, les expériences pratiques battaient les systèmes de pensée.
La théologie chrétienne était un système de pensée qui intéressait Boyle. Fervent chrétien, Boyle ne voyait aucun conflit entre les efforts de la science (ou ce que l'on pourrait appeler à l'époque la philosophie naturaliste) et sa foi. Boyle avait écrit sur ce sujet l'année précédant sa mort dans son livre The Christian Virtuoso (1690). Lorsqu'il n'expérimentait pas, Boyle consacrait beaucoup de temps et d'argent à l'évangélisation. Il finança des traductions du Nouveau Testament dans des langues telles que l'irlandais, le lituanien, le malais et le turc. Il écrivit beaucoup sur la théologie et soutint financièrement le travail des missionnaires.
Expériences avec des pompes à air
L'un des domaines d'expérimentation qui semblait tout particulièrement fasciner Boyle était l'utilisation de pompes à air. Il s'agissait encore d'un dispositif expérimental, mais heureusement pour Boyle, son assistant Robert Hooke était l'un des plus grands experts dans l'utilisation de ce dispositif. La pompe de Boyle, en fait construite par Hooke, était unique car elle comprenait un récipient dans lequel des spécimens (vivants ou non) pouvaient être soumis à des variations de pression d'air. L'instrument est décrit ici par L. Jardine :
La pompe se composait d'un grand récipient en verre (d'un volume d'environ trente litres) avec une ouverture de quatre pouces au sommet par laquelle l'appareil expérimental pouvait être inséré. Un cylindre en laiton avec des soupapes fraisées, dans lequel on pouvait faire monter et descendre une ventouse en tournant une poignée attachée à un cliquet d'engrenage, était monté sur un cadre en bois sous le réservoir. Un robinet d'arrêt était inséré au bas du récepteur et une soupape au sommet du cylindre. (54)
Boyle publia les résultats de ses expériences sur la pompe à air dans son livre New Experiments Physico-Mechanical Touching the Spring of the Air, and Its Effects (Nouvelles expériences physico-mécaniques sur le ressort de l'air et ses effets), publié en 1660. Ce livre avait en fait été écrit par son assistant Papin, qui fut nommé membre de la Royal Society en 1680 pour ses propres travaux dans ce domaine, notamment l'invention de la machine à vapeur.
Boyle formula un principe qui est devenu connu sous le nom de "loi de Boyle". Cette loi stipule que la pression exercée par une certaine quantité d'air varie de manière inversement proportionnelle à son volume (à condition que les températures soient constantes). Boyle n'était en fait que le premier à démontrer cette loi puisqu'elle avait déjà été proposée par deux penseurs antérieurs: Richard Towneley (1629-1707) et Henry Power (1623-1668). Boyle et ses assistants purent démontrer l'existence d'un vide, appelé pendant un certain temps "vacuum Boylianum". Tout le monde n'était pas d'accord sur le fait que Boyle avait créé un vide dans son dôme de verre à l'aide d'une pompe à air, ni même sur le fait qu'une telle chose pouvait exister; Thomas Hobbes (1588-1679) fut l'opposant le plus virulent aux travaux de Boyle sur le vide.
C'est également Boyle qui nomma baromètre le nouvel appareil utilisé pour mesurer la pression atmosphérique (bien que l'appareil lui-même ait été inventé par Evangelista Torricelli, 1608-1647). Les travaux de Boyle sur la pression atmosphérique, en particulier sa loi et ses expériences sur les manomètres et les pistons, inspirèrent les créateurs de la machine à vapeur qui propulsa, au sens propre comme au sens figuré, la révolution industrielle.
Alchimie et chimie
Boyle était un grand partisan de la nouvelle science qu'était la chimie, et il tenait à rétablir sa réputation, qui avait souffert de son association avec l'alchimie. Boyle publia un vaste aperçu et une défense de la chimie dans son ouvrage The Skeptical Chymist, publié en 1661. Bien qu'il ait été très critique à l'égard de certains alchimistes et de certains manipulateurs de produits chimiques, Boyle n'était pas opposé à ce domaine d'étude ancien, estimant que les expériences chimiques visant à transformer les métaux vils en or à l'aide d'un catalyseur appelé "pierre philosophale" avaient souvent une valeur en soi, en tant qu'exercices de chimie d'investigation. Boyle d'ailleurs utilisa ses relations politiques pour faire abroger une loi anglaise qui interdisait la fabrication alchimique d'argent ou d'or (bien que personne n'ait jamais trouvé de méthode efficace pour réaliser l'une ou l'autre).
Boyle pratiqua même lui-même l'alchimie en utilisant du mercure (il écrivit un traité sur ces expériences), et il semble avoir été réellement convaincu que la transmutation des métaux était possible (dans les deux sens: des métaux communs en or et de l'or en métaux communs); il décrivit même comment la pierre philosophale, si elle était trouvée, pourrait être utilisée pour attirer les anges et les esprits (une autre croyance ancestrale des alchimistes). Boyle était cependant totalement opposé au secret des alchimistes, qui correspondaient entre eux en code et ne partageaient leurs découvertes chimiques avec personne d'autre. Il s'agissait là d'une différence essentielle avec la nouvelle méthode scientifique, qui donnait la priorité au partage clair des informations et à leur soumission à une analyse critique et à des tests comparatifs.
Il est surprenant qu'un esprit comme celui de Boyle ait été si enclin à croire à la transmutation des matériaux, même si la science et l'alchimie étaient des activités bien distinctes. Boyle voulait tellement croire en l'alchimie qu'il devint la proie d'escrocs sans scrupules. Un certain Georges Pierre des Clozets, alchimiste frauduleux prétendant représenter une société secrète dirigée par le patriarche d'Antioche, réussit à soutirer à Boyle d'importantes sommes d'argent qu'il investit dans des expériences douteuses. Boyle envoya également des cadeaux extravagants à Georges pour le patriarche inexistant, tels qu'un globe, un télescope, une horloge et une somptueuse copie reliée du Nouveau Testament. Aucun de ces cadeaux ne réussit à faire entrer Boyle dans la société secrète. Lorsque les expériences ne donnèrent jamais de résultats, Boyle s'était laissé convaincre par des histoires abracadabrantes, comme le fait que le château des alchimistes avait été détruit par les ennemis de leur société secrète et que toutes les recherches très prometteuses avaient été perdues.
Comme pour d'autres figures de la révolution scientifique, les opinions de Boyle sur l'alchimie et la science proprement dite ont troublé certains historiens qui se sont efforcés de réconcilier ces approches apparemment opposées de la découverte de nouvelles connaissances. Il est certainement intéressant de noter que les exécuteurs testamentaires de Boyle détruisirent une grande partie de sa bibliothèque sur l'alchimie afin de ne pas ternir sa réputation de scientifique, une forme de blanchiment que les travaux d'Isaac Newton (1642-1727) subirent également juste après sa mort.
Boyle resta un scientifique respecté de son vivant et il fut l'un des membres fondateurs de la Royal Society à Londres en 1662, une organisation créée pour mieux partager et faire progresser les connaissances, en particulier dans les domaines des mathématiques et de la physique. Boyle siégea au conseil de la société, mais déclina l'offre de présidence qui lui fut faite en 1680. Boyle apporta d'innombrables contributions au magazine non officiel de la Royal Society, Philosophical Transactions. L'objectif de la Royal Society était d'accroître la connaissance de la nature, mais des hommes comme Boyle (et Bacon avant lui) voulaient soumettre la nature à l'intelligence des scientifiques, ce qu'il décrivait comme le fait de rendre la nature "utile à leurs fins particulières, qu'il s'agisse de santé, de richesse ou de plaisir sensuel" (Henry, 107). En d'autres termes, Boyle souhaitait obtenir des avantages pratiques en contrepartie de son investissement dans les expériences.
Autres innovations de Boyle
Un autre ouvrage de Boyle traitant de chimie est Experiments and Considerations Touching Colours(1664), qui, parmi ses nombreux autres points d'intérêt, présente au lecteur un prototype de test au papier de tournesol, c'est-à-dire le test permettant de déterminer si une substance est acide, alcaline ou neutre. Le test de Boyle observait les changements de couleur lorsqu'un échantillon spécifique était plongé dans ce qu'il appelait le "sirop de violettes" sur du papier blanc.
Bien qu'il ait été essentiellement un scientifique pratique, Boyle formula une théorie célèbre, celle des corpuscules, résumée ici par l'historien W. E. Burns:
La théorie "corpusculaire" de la matière de Boyle trouve ses racines à la fois dans l'atomisme et dans l'alchimie. Elle soutenait que de minuscules particules de matière s'assemblaient pour former des corpuscules, les éléments de base des substances matérielles, et expliquait les propriétés de la matière par la nature et la structure de ces corpuscules. (40)
En fait, pour Boyle, tout peut être fabriqué en réarrangeant ces corpuscules - qui s'assemblent en raison de leur forme particulière (et non de leur structure atomique, encore inconnue à l'époque) - et c'est peut-être la raison pour laquelle il adhérait encore à la croyance désuète selon laquelle l'or pouvait être fabriqué à partir d'un autre matériau. L'alchimie essayait simplement d'accélérer ce que la nature elle-même pouvait déjà faire, et l'or était, pour Boyle, la plus pure de toutes les substances corpusculaires. Boyle et Newton étaient des amis proches, et ses idées sur les corpuscules semblent avoir influencé Newton (un autre adepte de l'alchimie et des expériences sur le mercure) dans sa théorie de la lumière composée de différents éléments, c'est-à-dire de plusieurs types variés de lumière colorée qui s'assemblent en un tout pour former quelque chose de nouveau: la lumière blanche.
En combinant toutes ces idées, les études de Boyle sur les pressions atmosphériques, la chimie et les corpuscules l'amenèrent à décrire le corps humain comme un "moteur hydraulico-pneumatique" (Moran, 161). Cela ne signifie pas que Dieu n'était pas impliqué, car Boyle pensait que le corps humain, bien qu'il soit un mécanisme sophistiqué, avait toujours besoin d'une puissance et d'une sagesse divines pour le mettre en marche, l'entretenir et lui permettre de poursuivre certaines fins. Cette puissance et cette sagesse divines étaient, pour Boyle, le Dieu chrétien et, point crucial, le dessein ultime de Dieu pour l'humanité et l'univers ne peut jamais être connu.
Mort et héritage
Robert Boyle, après une vie à la santé fragile, mourut le soir du Nouvel An 1691 à Londres. Il ne s'était jamais marié et n'avait pas d'enfants. Dans son testament, il laissa une généreuse provision pour une série de conférences qui seraient données chaque année à Londres. L'objectif des conférences de Boyle était de défendre le christianisme contre toute personne athée, diminuant le pouvoir divin de Dieu ou appartenant à d'autres religions telles que le judaïsme et l'islam. À cette époque, de nombreux chrétiens s'inquiétaient de la montée de l'athéisme, un phénomène qui pourrait être aggravé par des scientifiques peu scrupuleux et infidèles. Les chrétiens, et en particulier Boyle, souhaitaient y remédier en défendant la foi chrétienne et en démontrant par la science les merveilles de l'œuvre de Dieu (comme ils le disaient), telles que les sources inexplicables d'énergie comme la gravitation et les planètes en mouvement vues à travers un télescope et les détails anatomiques complexes des insectes vus à travers un microscope. En ce qui concerne les conférences de Boyle, la condition était également que les orateurs ne mentionnent pas les différences entre les chrétiens. Organisées à partir de 1692, les conférences et leur publication ultérieure sous forme de livre ont été très populaires. Les conférences se sont poursuivies, bien que pas tous les ans, tout au long des 18e et 19e siècles avant d'être interrompues au début du 20e siècle, puis relancées à partir de 2004.
