JFG

Carrière et vie professionnelle

Situating Science Cluster Workshop at McGill University

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August 27, 2010 Posted by | Conference/Workshop, Epistemology, General History of Science, Instrument | Leave a comment

Things That Talk (McGill Course)

HIST 410 / CRN 10131 (McGill University, History Department)

Things That Talk: Understanding Early Modern Objects

Fall 2010

Time: TTh, 8:35am-9:55pm
Place: Leacock 31 (and field trips!)
Office hours: Tuesday 2-4
(OR by appointment)

Instructor: Jean-François Gauvin
Office: 3610 McTavish, room 35-3
(514) 398 3130

email: Jean-francois.gauvin (at) mcgill.ca

Description

The goal of this seminar is to look at objects (coffee, clothing, fireworks, books, air pump, tulips, etc.) and try to understand what they represented and what they meant in the early modern period. Material objects are natural, artificial, manufactured, symbolic, scientific, economic, social, political and much more. Indeed, how can a simple object such as coffee beans threaten the political spectrum of seventeenth-century England? What can we learn about the social and economic culture of seventeenth-century Holland by studying «mere» tulips? What can the use and manufacture of fireworks in the eighteenth century tell us about the close interaction of the artisan and savant communities? This course is not limited to the historical analysis of objects, seen through secondary literature. It is also about methodological approaches to the study of things: how to proceed in framing an argument centered on a material object—whether an early modern tulip or a contemporary iPhone. We live (and always have lived) in a human-built world, a world overflowing with material objects that constantly influence our life, economy, culture, and society in general. Though the subject is vast (we are not even touching on archeology and anthropology), the course has been divided into three sections, all dealing with the early modern period: everyday objects, scientific and technological objects, and theoretical approaches to things. Together, they give a very good account of things and their key role in the study of intellectual, science and social history.

The seminar is a reading-intensive course, which means there will be no written assignments. Besides what could be considered a heavy reading load, there will be «fun» outings in museums in order to be confronted with some of the things discussed in the books. What can we learn from those «museum objects» and how can we use them in our own study of history?

Note: please see me if you are concerned about pre-requisites or background. The course combines social, cultural and intellectual history, and does not require technical knowledge in the natural sciences.

Reading

(Books *13* are available at the Paragraphe Bookstore AND on reserve in McLennan-Redpath Library)

  • Daniel Roche, A History of Everyday Things: The Birth of Consumption in France, 1600-1800 (Cambridge: Cambridge University Press, 2000).
  • Daniel Roche, The Culture of Clothing: Dress and Fashion in the Ancien Régime (Cambridge: Cambridge University Press, 1997).
  • Brian Cowan, The Social Life of Coffee: The Emergence of the British Coffeehouse (New Haven: Yale University Press, 2005).
  • Adrian Johns, The Nature of the Book: Print and Knowledge in the Making (Chicago: University Of Chicago Press, 2000).
  • Anne Goldgar, Tulipmania: Money, Honor, and Knowledge in the Dutch Golden Age (Chicago: University Of Chicago Press, 2008).
  • Paula Findlen, Possessing Nature: Museums, Collecting, and Scientific Culture in Early Modern Italy (Berkeley: University of California Press, 1996).
  • Steven Shapin & Simon Schaffer, Leviathan and the Air-Pump: Hobbes, Boyle, and the Experimental Life (Princeton: Princeton University Press, 1989).
  • Chandra Mukerji, Impossible Engineering: Technology and Territoriality on the Canal du Midi (Princeton: Princeton University Press, 2009).
  • Simon Werrett, Fireworks: Pyrotechnic Arts and Sciences in European History (Chicago: University Of Chicago Press, 2010).
  • Ursula Klein & Wolfgang Lefèvre, Materials in Eighteenth-Century Science: A Historical Ontology (Cambridge, MA: The MIT Press, 2007).
  • Michel Pastoureau, Black: The History of a Color (Princeton: Princeton University Press, 2008).
  • Lorraine Daston & Peter Galison, Objectivity (New York: Zone Books, 2007).
  • Jean Baudrillard, The System of Objects (Verso Press USA, 2005).

Assessment Structure

1. Overall class participation (including field trips): 50%

2. Oral summaries and analyses of specific readings: 50%

READING INTENSIVE SEMINAR: NO WRITTEN ASSIGNMENT

This seminar is designed in such a way that all the work is focused on reading, analysing and discussing books on a specific topic. No further research or writing is expected from the students. The final grade is based only on oral assignments and participation.

In accord with McGill University’s Charter of Students’ Rights, students in this course have the right to submit in English or in French any written work that is to be graded.

McGill University values academic integrity. Therefore all students must understand the meaning and consequences of cheating, plagiarism and other academic offences under the code of student conduct and disciplinary procedures (see www.mcgill.ca/integrity for more information) / L’université McGill attache une haute importance à l’honnêteté académique. Il incombe par conséquent à tous les étudiants de comprendre ce que l’on entend par tricherie, plagiat et autres infractions académiques, ainsi que les conséquences que peuvent avoir de telles actions, selon le Code de conduite de l’étudiant et des procédures disciplinaires (pour de plus amples renseignements, veuillez consulter le site http://www.mcgill.ca/integrity).

Class Schedule

2 Sept: Intro: Things that Talk (from a now famous book edited by Lorraine Daston)

Part one (5 weeks): Everyday Objects

7 Sept: Roche, History of Everyday Things

9 Sept: continued & bring one everyday object to class

14 Sept: Cowan, Social Life of Coffee

16 Sept: meet the author day: Brian Cowan

21 Sept: Johns, Nature of the Book (chaps 1-2 and conclusion)

23 Sept: continued but class in Osler Library (chap. 7-8)

28 Sept: Roche, Culture of Clothing

30 Sept: class held at the McCord Museum

5 Oct: NO CLASS

7 Oct: Anne Goldgar, Tulipmania

Part two (5 weeks): Scientific and Technological Objects

12 Oct: Findlen, Possessing Nature

14 Oct: Continued

19 Oct: Shapin & Schaffer, Leviathan and the Air Pump

21 Oct: class held at the Stewart Museum (meet at Metro Ile Sainte Hélène at 8:30am; TAKE TAXI for return, instructor paying)

26 Oct: Murkeji, Impossible Engineering

28 Oct: Movie day: Ridicule

2 Nov: Werrett, Fireworks

4 Nov: Guest Lecture: Jean-Baptiste Fressoz, Postdoctoral Fellow, Harvard University

9 Nov: NO CLASS

11 Nov.: Klein & Lefèvre, Materials in Eighteenth-Century Science

Part three (3 weeks): Conceptual Approaches to Things

16 Nov: Pastoureau, Black, The History of a Color

18 Nov: Movie day: Secrecy

23 Nov: Daston & Galison, Objectivity

25 Nov: Continued

30 Nov: Baudrillard, System of Objects

1 Dec (not 2 Dec): class held at the Fine Arts Museum, David and Liliane Stewart decorative arts room, instructor pays for it. Meet at entrance at 6:00pm.

August 26, 2010 Posted by | Courses, Instrument, Museum | Leave a comment

The Coldest Spot on Earth

“The Coldest Spot on Earth.”  Low Temperature Physics, Superfluidity, and the Discovery of Superconductivity.

[originally published in Science and Its Times: Understanding the Social Significance of Scientific Discovery, ed. by Neil Schlager, 7 vols. (Chicago: Gale Group, 2000-2001), vol. VI, 430-432.]

Kammerlingh Onnes with C. F. Flim

Kamerlingh Onnes with G. J. Flim in 1908

Overview

The Dutch experimental physicist and Nobel Prize laureate Heike Kamerlingh Onnes (1853-1926) worked for more than four decades in low temperature physics, a discipline he helped establishing over the years as a complete and independent field of study.  When in 1908 Kamerlingh Onnes succeeded in liquefying helium, he became the very first experimentalist to reach a temperature as low as 4.2 Kelvin (or -451.84°F).  His discovery of superconductivity three years later opened whole new vistas of theoretical and experimental researches that are still today of the utmost importance to the progress of science and technology.

OnnesLiquifier

The original helium liquifier as it stands today.


Background

Low temperature physics really began in the second half of the nineteenth century with the discovery in 1852 of the Joule-Thomson effect, attributed to two British physicists, James Prescott Joule (1818-1889) and Sir William Thomson, Lord Kelvin (1824-1907).  That year Thomson, based on his and Joule’s thermodynamical studies, observed that when a gas expands in a vacuum its temperature decreases.  Indeed if gases were allowed to expand, then compressed under conditions which did not allow them to regain the lost heat, and expanded once more, and so on over and over in cascade, then very low temperatures could be achieved.  This Joule-Thomson effect — which gave rise to a whole new refrigeration industry aimed at the long-term conservation of perishable foodstuffs, dominated by industrials such as the German Karl Ritter von Linde (1842-1934) and the French Georges Claude (1870-1960) — was utilized to reach temperature never before obtained.

In 1883, Zygmunt Florenty Wroblewski (1845-1888) and Karol Stanislav Olszewski (1846-1915) were, however, the first to maintain a temperature so cold that it liquefied a substantial quantity of nitrogen and oxygen, said until then to be “permanent” gases.  Fifteen years later, the Scottish physicist James Dewar (1842-1923) was able to liquefy hydrogen by first cooling the gas with liquid oxygen — kept at its low temperature with a Dewar flask, the first vacuum, or thermos, bottle ever made — then applying the aforementioned cascade method.  At the turn of the twentieth century only the last so-called permanent gas, helium, still eluded liquefaction.

This achievement was to be the work of the Dutch experimental physicist Heike Kamerlingh Onnes.  After studying physics in The Netherlands and Germany, he started his academic career as an assistant in a polytechnic school at Delft.  It took only a few years before he received a call from Leiden University, which resulted in his appointment to the very first chair of experimental physics in the Netherlands.  Kamerlingh Onnes’ inaugural address leaves no doubt about the impetus he wanted to give to his laboratory: “In my opinion it is necessary that in the experimental study of physics the striving for quantitative research, which means for the tracing of measure relations in the phenomena, must be in the foreground.  I should like to write ‘Door meten tot weten’ [knowledge through measurement] as a motto above each physics laboratory.”  He always remained loyal to this declaration of principle.

It took more than twenty years for Kamerlingh Onnes to build and establish on a firm ground a cryogenic laboratory of international renown. [See some of the instruments at the Boerhaave Museum in Leiden.]  The laboratory workshops were organized as a school, the Leidsche Instrumentmakers School; they were to have a tremendous importance in the training of qualified instrument makers, glassblower, and glass polishers in The Netherlands.  Even though he confided in his measurement aphorism, Kamerlingh Onnes’ research was nevertheless upheld by a solid theoretical background ascribed to a couple of brilliant Dutch contemporaries, Johannes Diderik van der Waals (1837-1923) and Hendrik Antoon Lorentz (1853-1928).  Their theories helped him understand the physics involved in the liquefaction of gases.

In 1908 Kamerlingh Onnes’ efforts resulted in the liquefaction of helium, obtained at the very low temperature of 4.2 Kelvin or -451.84°F (the Kelvin absolute temperature scale, as you have probably guessed by now, was named after William Thomson, Lord Kelvin, who was the first to propose it in 1848). From then on and until his retirement in 1923, Kamerlingh Onnes would remain the world’s absolute monarch of low temperature physics.


Impact

The coldest spot on Earth was now found in Leiden.  By attaining this new level of temperature Kamerlingh Onnes set the stage for his next big, and probably most important, discovery.  Studying the electrical resistance of metals submitted to low temperature, the Dutch physicist expected that after reaching a minimum value, the resistance would increase to infinity as electrons condensed on the metal atoms, thus impinging their movement.  Experimental results, though, contradicted his claim.

Kamerlingh Onnes supposed next — based on Max Planck’s (1858-1947) hypothesized vibrators used to theoretically explain the black body, giving birth to the quantum concept — that the resistance would decrease to zero.  Using purified mercury, he found out what he had anticipated: at very low temperature electrical resistance showed a continuous decrease to zero.  Superconductivity was discovered.  The year was 1911.  When Kamerlingh Onnes received the Nobel Prize two years later, it was for his œuvre complète in low temperature physics, which of course led to the production of liquid helium.  But what about superconductivity?  Was it ignored?  In a sense, yes. And Kamerling Onnes’s contribution is still ignored for the most part. [For a similar viewpoint, and a very good discussion of the science, read the article by Rudolf de Bruyn Ouboter in Scientific American]

In the early 1910s this phenomenon was considered to be some sort of “peculiar oddity” for it could not yet be theoretically understood, much less used to practical ends.  The reason is really quite easy to grasp when you look back at history from our modern point of view: the theoretical foundation of superconductivity is quantum mechanics, still at an embryonic stage of development when Kamerlingh Onnes discovered the empirical properties of superconductors. [See some of the early instruments and devices used in Leiden for superconductivity, here.]

From then on, the quest for absolute zero began.  Large electromagnets were built in order to reach that temperature where every molecular movement stops.  It became a matter of national pride to be able to say that the coldest spot on Earth was on your territory. The successor of Kamerlingh Onnes used such an electromagnet, in 1935, to achieve a temperature of only a few thousandths of a degree Kelvin.  Leiden’s star shined again.  But astonishingly new phenomena did not always require temperatures so extreme.  Since the 1920s it was showed that at 2.17K (achieved by applying moderate pressure) liquid helium (He I) changed into an unusual form, named He II.

In 1938 Pjotr Leonidovich Kapitza (1894-1984) demonstrated that He II had such great internal mobility and near vanishing viscosity, that it could better be characterized as a “superfluid.”  Kapitza’s experiments indicated that He II is in a macroscopic quantum state, and that it is therefore a “quantum fluid.”  It now was indisputable to ascertain that low temperature physics rested on the principles of quantum mechanics.  Superconductivity thus had to be tackled with this understanding in mind.

It took, however, no less than forty-six years before John Bardeen (1908-1991), Leon N. Cooper (1930-), and J. Robert Schrieffer (1931-) finally found the underlying mechanism to Kamerlingh Onnes’ discovery.  Nicknamed the BCS theory, it can be theoretically outlined as the coupling of electrons (called Cooper pairs) attuned to the inner vibrations of the superconductor’s crystal lattice.  As the first electron in the pair flows through the lattice, it attracts toward it the positively charged nuclei of the superconductor’s atoms.  The second electron is then “pulled” forward because it feels the attraction engendered by those same nuclei in front.  The Cooper pair of electrons thus stay together as they flow through the superconductor, an unbroken interaction which helps them progress without resistance through the superconductive material.

One of the things that the BCS theory predicted was the superfluidity of the helium-3 isotope.  Lev Davidovic Landau (1908-1968) theoretically explained the superfluidity of helium-4 (He II) already in the 1940s.  Helium-4 is said to be a boson since each atom has an even number of particles (two protons, two neutrons, and two electrons).  Helium-4, as Landau showed, must then follow Bose-Einstein statistics which, among other things, means that under certain circumstances the bosons condense in the state that possesses the least energy.

superfluid

3D density plot of Bose-Einstein condensate formation in ultracold trapped Rb atoms at different temperatures (400, 200, 50 nK from left to right).

Helium-3, however, having one neutron less than helium-4 (and therefore an odd number of particles), is not a boson but a fermion.  Since fermions follow Fermi-Dirac statistics they cannot according to this theory be condensed to the lowest energy state.  For this reason superfluidity should not be possible in helium-3 — which, like helium-4, can be liquefied at a temperature of some degrees above absolute zero.  Three Americans discovered at the beginning of the 1970s, in the low temperature laboratory at Cornell University, the superfluidity of helium-3, something that occurs at a temperature of only about two thousandths of a degree above absolute zero.

Where do all these theories and experimental facts lead?  Up until 1986 the highest temperature superconductors could operate was 23.2K.  Since liquid helium (expensive and inefficient) is the only gas usable for cooling to that range of temperature, superconductors were just not practical.  New superconductors were found after 1986 that are operated at 77K.  This higher temperature allows the use of liquid nitrogen as a coolant, far less expensive and far more efficient than liquid helium.  As electronics, the designs for superconductors went from refrigerators weighing hundreds of pounds, running at several kilowatts, to far smaller units that can weigh as little as a few ounces and run on just a few watts of electricity.

This breakthrough lead to a wider use of superconductors: they are now found in hospitals as magnetic resonance imaging (or MRI) machines, in the fields of high-energy physics and nuclear fusion and finally in the study of new means of transportation, in the form of levitating trains.  Furthermore, fuel cell vehicles, run by liquid hydrogen, could one day replace the petroleum motorized cars of today.  Also, by studying the phase transitions to superfluidity in helium-3, scientists may have found a theoretical explanation on how cosmic strings are formed in the universe.  In light of all this we may conclude, as the 1996 Nobel Prize laureate Robert C. Richardson (1937-) did twenty-eight years ago, that the end of physics — viewed from the lens of low temperature physics — is yet to be at our doors.


Further Reading

Mendelssohn, Kurt.  The Quest for Absolute Zero.  2nd Ed.  London: Taylor & Francis; New York: Wiley, 1977.

Richardson, Robert C.  “Low temperature science ¾ what remains for the physicist?,” Physics Today 34, (August 1981): 46-51.

Schechter, Bruce. The Path of No Resistance: The Story of the Revolution in Superconductivity.  New York: Simon & Schuster, 1989.

Van den Handel, J.  “Heike Kamerlingh Onnes.” In Dictionary of Scientific Biography, edited by Charles C. Gillispie, 7: 220-22.  New York: Scribner, 1973.

Vidali, Gianfranco.  Superconductivity: The Next Revolution? New York: Cambridge University Press, 1993.

Nice hand drawings and other images are found at the American Institute of Physics, here.

June 29, 2009 Posted by | General History of Science, Instrument | , , , | Leave a comment

Music, Machines and Theology (I)

MUSIC, MACHINES AND THEOLOGY: MERSENNE’S ORGAN AS A CHRISTIAN SYMBOL OF NATURAL PHILOSOPHY

(Talk given on 3 November 2007 at the HSS Annual Meeting, Washington, D.C. Session organized by Heidi Voskuhl, also with Matthew Jones and Myles Jackson)


Mersenne's "orgue positif," from the Harmonie universelle

Mersenne's "orgue positif," from the Harmonie universelle

Renaissance and early modern machines are usually epitomized by the works of such luminaries as Leonardo, Jacques Besson, Agostino Ramelli, Vittorio Zonca and Salomon de Caus, to name but a few. Except for Leonardo-and scores of other engineer-minded savants, whose work remained in manuscript form-all of the aforementioned individuals printed expensive in-folio Theaters of Machines, in which contraptions of various complexity were depicted. Military bridges and hurling engines, cranes, water-raising devices, grain and saw mills, and machinery for textile industries: some machines were merely fantastic inventions, others were actually built and useful. But as intricate as these early modern machines may have appeared to a contemporary reader, they were relatively simple and symbolically weak in comparison to the king of musical instruments: the pneumatic organ.

My talk centers around the musical organ not only because it was one of the most complex pieces of machinery built in early modern Europe, but because it likewise symbolized the material culture of faith within the Christian Church. Putting together these two apparently distinct attributes-the mechanical and the divine-I will demonstrate that in the hands of the well-known Parisian Minim Marin Mersenne, the mechanical complexities of the pneumatic organ became the best material and Christian representations of natural philosophy. In effect, the organ illustrated better than most machines why natural philosophical knowledge had to be established on theory, experiments and artisanal knowledge. Moreover, the fact that the organ was a valuable asset to the liturgy of Catholics and most Reformists in a time of religious uncertainty, helped strengthening the claim that Mersenne’s universal harmony was a truly ecumenical Christian science.


The organ as a powerful symbol of Christianity

To a polymath like Cardano, the organ was the organum organorum, the “most simple of simple instruments and the most elaborate of the elaborate.” As he explains, “Although all instruments are called organs in Greek, this one alone has retained the name through its superiority…” It was, in other words, “the most perfect, pleasant, melodious, noble and excellent instrument.” The mechanical structure of and the melody coming from an organ, according to Pierre Trichet, a contemporary of Mersenne, let any listener wonder whether such an invention was actually divine rather than secular. Such was the common tropes regarding the majestic musical instrument, found at royal courts and especially in churches. During the Middle Ages, the organ gained a definite religious status that no other musical instrument came close to reach in Europe. It became the only musical instrument sanctioned by the Church to play during Mass. For that reason alone they achieved a unique status in the academic, royal, and social-cultural environments of early modern Europe, often celebrated in poems and scholarly works. The organ, in brief, was not only the most complex machine built in early modern Europe. It turned into one of the dominant symbols — icons — of Christianity.

Evidence show, however, that instruments other than the organ were infiltrating sixteenth-century churches. In Northern Europe, Erasmus and Martin Luther complained in numerous writings about the cacophonic presence of musical instruments during mass. Erasmus, in his Declarationes ad censuras (1532) criticized what he called the booming sounds of instruments, “the almost warlike din of organs, straight trumpets, curved trumpets, horns and also bombards, since these too are admitted in divine worship.” After a mass in which a bass-voiced sacristan, who accompanied himself with a lute, sang the Kyrie and Patrem Luther wrote ironically that “I could hardly refrain from laughing because I was not accustomed to such organ playing…”  Even Montaigne, a few decades later, was likewise dumbfounded to hear violins accompanying the organ during a Mass he attended in Verona.

But what Erasmus, Luther, and the majority of Reformists and Catholic Counter-Reformists fought against was not the organ per say, but the kind of music performed during Mass. Dances and frivolous chansons were improvised on the sacred instrument and played in churches-what Erasmus called shameful love songs (amatoria fœdæque cantilenæ). The habit became so generalized that the Council of Sens (1528) reminded all organists to abstain from playing lascivious and immodest popular music in churches. The Council of Cologne (1536) and the Council of Trent (1562) maintained similar positions on the subject. Yet the regulation was so badly ignored that it had to be reiterated in the Councils of Reims (1564), Cambrai (1565) and Bordeaux (1583): “vitetur lasciva musica … moderetur organorum usus.

Under Luther and the Lutherans singing and organ playing, if done right, were an important part of the Reformist liturgy. Other radical Reformist movements, however, condemned some or all liturgical music. Karlstadt, during Luther’s exile from Wittenberg, came to accept singing during Mass but banished organ playing, dubbing the instrument a “celestial bagpipe.” In Zürich, Zwingli not only muted the organs but censured singing, “this barbarous mumbling” he called it. In Geneva, Calvin accepted singing in his Articles of 1537 since “we know from experience that song has great force and vigor to arouse and inflame the hearts of men to invoke and praise God with a more vehement and ardent zeal.” Organs, conversely, did not fare well under Calvinism. More often than not they were destroyed, as in Lausanne, Biberach, Frankfurt, Schönthal and Ulm, where horses were brought into the church to break and remove the largest pipes. Calvinists and Huguenots alike treated the organ as they did any other type of religious iconography. The organ became in this context more than a mechanical contraption: it became a genuine icon of the old papist ways.

Organs received a harsh treatment as well in Puritan England. As early as 1536, the Lower House of Convocation included music and organ playing among the eighty-four faults and abuses of religion. In 1567, a tract entitled “The Praise of Music” mentioned that “not so few as one hundred organs were taken down and the pipes sold to make pewter dishes.” Just a few years later, some Puritans reaffirmed that “concerning singing of psalms, we allow of the people’s joining with one voice in a plain tune, but not of tossing the psalms from one side to the other with intermingly of organs.” And in 1586, radicals asked that “all cathedral churches [were] put down where the service of God is grievously abused by piping with organs…” At the start of the English civil war in 1642, soldiers waged a battle against the organ at Canterbury while organ pipes from Westminster Abbey were carried away and bartered for beer. The Chichester organ was put down with poleaxes and soldiers marched in the street of Exeter blowing into organ pipes newly removed. It is in the midst of this conflict, moreover, that organs were included into the category of “superstitious monuments,” thus sealing their fate in England for roughly half a century.

An anonymous work, “Printed in the yeer of Discord 1642,” is revealing of the hostility and ill feeling surrounding the pneumatic machine. Written in the form of a nasty yet somewhat comical dialogue between Purple and Orange-Tawny, the text exposes more than a religious rift between the supporters and opponents of the organ. Orange-Tawny, after a series of fitting insults in reply to Purple’s, goes straight to the point: “I will hold no disputation with thee, but jog on in my holy violence to erect a religious battery against (those pipes of Popery & Superstition) the Organs.” Purple, puzzled by Orange-Tawny’s “extravagant zeal,” received this other categorical statement:

O[range-Tawny]. I tell thee, they [the organs] be the timbrels of Satan, and entice the eares of the religious to fancy sounds of vanity, whilest the smock apparelled Singing men fill the ears of our select Brethren with crotchers.

Yet what comes out forcefully from this small work is the deep social division created by the playing of church organs in England. The split is clear-cut: those who loathed the organ were craftsmen; those who valued the sacred instrument were gentlemen, as the long humorous lists attest.[i] Organs were indeed very much admired by the English elite throughout the seventeenth century. Its music was heard outside of churches and composers actually improved on past harmonies. Though John Milton, for instance, compared the organ in Paradise Lost to the House of Demons, or Pandaemonium, he was a great lover (and player) of organ music. Despite that fact, organs were muted during Mass — if not completely destroyed. It was only toward the end of the century that new church organs were built and their liturgical value defended with renewed vigor.

The organ was thus charged with an unmistakable religious aura, impossible to miss or misinterpret in early modern Europe. This is perhaps what makes Mersenne’s writing about the organ such a tour de force. On the surface, he was able to strip the organ’s religious aura down to the fundamental mechanical nature of the instrument. In reality, however, he relocated the aura, from a matter of faith to one of epistemology. In Mersenne’s writing, the organ was no longer the epitome of church music, but the embodiment of musica scientia, the natural philosophy of music. (to be continued…)

___________________________

[i] Compare the list of characters and notice the humor provided by both protagonists:

O[ange-Tawny]. In the first place here is Ananias Slie Glazier, Hotofernes Holy-Hanke Pewterer, John Judas Serjeant, Michael Meddle-much Pin-maker, Nehemiah Needlesse Tobacco-pipe-maker, Marmaduke Marre-all Gunsmith, Stephen Stare Spectacle-maker, Ralph Round-scull Button-maker, Simon Schisme Felt-maker, Richard Riot Lock-Smith, Aminadad Mercilesse Butcher, and Edmond End-all Dyer; these are the names of the men, the rest consisteth in the allowance of women and apprentices, which you shall at large heare named.

P[urple]. Indeed I will not sir; you have been too tedious already; if your men be no better, I guesse what your women and apprentices are: I will now name you onely fix that shall oppose your twelve, and they are these. Thomas True-heart Gentleman, Lawrence Loyall Esquire, Francis Well-borne Gentleman, Richard Royall-thought Esquire, Constantin Tryall-proofe Gentleman, Charles Good-cause Esquire, with many more as well borne, and of as noble natures, which you are not worthy to heare named, since not capable to understand…

March 16, 2009 Posted by | Epistemology, Instrument | , , , , , | 1 Comment

Music, Machines and Theology (II)

Mersenne’s organ: Theory, experiment and artisanal knowledge revealed

To Mersenne the organ was simply one of the most admirable pneumatic machines ever invented. And strictly that. Not once in the treatise on organ was he tempted by the art of allegory, portraying the organ as a symbol of God’s creation, for instance, as Athanasius Kircher did in his 1650 Musurgia universalis. Yet any reader could tell the organ represented more than a musical instrument. Even browsing Mersenne’s description of the

God playing on his celestial organ, giving birth to the world. From Kircher's Musurgia universalis

God playing on his celestial organ, giving birth to the world. From Kircher's Musurgia universalis

organ gives incredible insights into the practice of natural philosophy, which in addition to a thorough knowledge of music theory, now involved experimental data gathering and hands-on savoir-faire from the mechanical arts. Actually making the organ, nonetheless, had less importance to Mersenne than the rigorous account entailing its construction. The organ’s comprehensive description, as we will see, reified the practices of the mechanical philosophy into an admired and altogether Christian material entity. The organ was thus not only a powerful religious symbol to Mersenne: it epitomized and materialized the role that theory, experiment, and the mechanical arts played in the overall notion of harmonie universelle.

Length of organ pipes, and how they sound, from Mersenne's Harmonie universelle.

Length of organ pipes, and how they sound, from Mersenne's Harmonie universelle.

Mersenne’s experimental research with organ pipes is traceable to the early 1620s. In correspondance with Rouen honnêtes hommes like Robert Cornier, and in situ, Mersenne sought to have experiments with organ pipes done by other parties in order to confirm his own results. Mersenne was chiefly interested in the standardization of organ-pipe making. Mersenne, for instance, discovered in a series of experiments that if one used small diameter pipes, say of three lines (roughly 6 mm) and a base length of half a foot, Pythagoras’s explanation of consonances was approximately verified-i.e. if you double the length of this small pipe, it will sound an almost perfect octave lower. But what Mersenne discovered, and Vincenzo Galilei before him, was that with bigger sounding pipes this scheme did not stand anymore. In a series of numerical examples, Mersenne demonstrated that doubling the length of a pipe while at the same time keeping its cross-section constant did not produce the required octave; the sound was off by half a tone, a tone, or even more. Similarly, the Minim was able to report numerous experimental results proving that keeping the length of organ pipes constant while varying their cross-section did not produce either the required consonances. Here he used five half-foot pipes of diameters ranging from three lines to four inches, always doubling in size following the geometrical series. The experiments showed that it was virtually impossible to reach an octave when keeping the pipes’ length constant while modifying the cross-section. Mersenne wrote that to reach a sound an octave lower, one would have to add two inches in diameter and two feet in length to the biggest pipe. Mersenne’s description of the pipes’ dimension was precise to make sure that if “one encounters other intervals in pipes larger or smaller, he will have occasion for seeking the reason.”

From such experiments Mersenne was able to generate a universal table of organ-pipe making, containing he said “all that can be reasonably desired on the subject [the division of the octave], aside from which there is nothing for the makers to know.” In this full-page table, Mersenne combined knowledge acquired from experiments, artisanal practices and the theory of mathematical proportions. This table — drawn to scale, the height being one foot (pied de roy) — contains eleven columns showing the precise length and cross-section of organ pipes corresponding to several divisions of the diapason. This table, however, did not solve all there was to know about the production of sound in organ pipes. Why, for example, did organ pipes sing different intervals when air pressure varied? What was the relationship between air pressure, musical intervals and the material components of pipes? For Mersenne the “manufacturers can help out Philosophy by preparing a catalogue of the pipes which rise only a semitone, or a third, or a fourth, or a fifth, etc., for it will be easier to find the reason when one understands the qualities of the pipes which cause the difference of these pitches…” Musical instrument makers were truly central to Mersenne’s work. Because they were actually making these pneumatic machines, which involved all kinds of matter, object and craftsmanship, they were the best providers of raw data regarding the nature of sound production. Finally, as Mersenne reminded his readers, due to the great and multifaceted complexity of the organ “whatever one may say and whatever figures one can give to explain everything that concerns the construction of the organ, it is very difficult to have it understood when one has not seen one made, or has not considered the pieces in the large as well as in detail.” To fully understand how an organ worked, one had to watch and scrutinize in situ how it was put together. If natural philosophers were serious in their quest to become lord and master of nature, they had to tackle head-on the mechanical arts. The novel experimental practice, in other words, went hand-in-hand with the traditional artisanal practices.

Twenty-seven-key organ clavier invented by Mersenne, depicted in the Harmonie universelle.

Twenty-seven-key organ clavier invented by Mersenne, depicted in the Harmonie universelle.

As convinced as Mersenne was of the utility of artisanal knowledge and experimental practices, he likewise believed the mathematical foundation of music could greatly improve the practice of organ playing. This he showed by studying the “science of organ claviers.” In fact, Mersenne explained that “[Gioseffo] Zarlino would not have taken so much pains in explaining the syntone of Ptolemy, which misses many degrees, if he had had an understanding of the keyboards that I propose in the treatise on the spinet and the organ.” Mersenne, in brief, tried to relocate the complete knowledge of musical genres into a mechanical device-the organ clavier. Since experiments and mechanical knowledge showed how best to build organ pipes, a keyboard based on the theory of music now had to match their perfect diapason, so that theory and practice could ultimately work in unison.

Proceeding methodically, Mersenne started with two thirteen-key claviers differently tempered, neither of which displaying perfect major and minor thirds and sixths. In order to produce all the just intoned consonances, these two claviers had to be combined into a seventeen-key clavier. Yet even this keyboard was insufficient to exhibit the just intonation of the complete diatonic genre, which needs at least eighteen tones (hence nineteen keys). The latter, although exhibiting the three musical genres, did not do so perfectly for the chromatic and enharmonic ones, yet would be the best-tempered nineteen-key organ keyboard one could imagine, matching the third column of the organ-pipe table presented previously. To fully render the perfect harmonic diapason, a clavier would need twenty-seven keys, the first row of keys for the diatonic genre, the second row for the chromatic and the last row for the enharmonic. The table that accompanies the clavier’s drawing was the real thing though, displaying at a glance (says Mersenne) the perfection of the harmonic diapason, such that one could straightforwardly extract from it this twenty-seven-key clavier.

Drawn from the most exact theory of music, Mersenne’s twenty-seven-key clavier had great advantages over the conventional ones, and because these claviers were so perfect, nothing should stop organists using them, even if it meant learning anew how to play the organ:

For it is of no importance that the difficulty of playing them is greater, inasmuch as it is not necessary to feel pity for the pains nor to avoid the work which leads to perfection. To this I add that they will be played as easily as the others when the hands become accustomed to them, because they follow the infallible rule of reason.

In this case, musicians and the mechanical arts had to meet the terms of the music theorist, for only through the latter’s science would a better musical instrument be designed and built-and consequently would music approach the long lost perfection of Antiquity.

Conclusion

Mersenne’s twenty-seven-key organ clavier became a true mechanical representation — an embodiment — of the most perfect musical harmony attainable by any of God’s creation. Yet without the precise craftsmanship of organ pipes, which was brought to light by experiments on the width and height of pipes, organ claviers were simply useless. Theory was thus no longer enough. Boethius’s rational musicus was replaced in the seventeenth-century by a perfect musician whose knowledge encompassed, besides the theory of numbers, physiology, philology, poetry, anatomy, metallurgy, the mechanical arts and even magic.

The organ epitomized better than any other musical instrument the strong relationship between religion and secular knowledge. In fact, the same way Lutherans and Catholics claimed organ music assisted the population in praising the Lord Almighty, Mersenne used the detailed description of the mechanical organ to help artisans and savants understand the production of natural philosophical knowledge. The ecumenical virtues of the church organ were transformed, in the secular and material world of natural philosophy, into epistemological virtues. By keeping the organ as mechanical as possible, without imposing on it any allegorical or religious connotation, Mersenne was able to use the organ as the most worthy secular object of knowledge, which could be studied by Christians of all faiths. The same piece of machinery, I would claim, symbolized both the best religious and secular practices. Organs were the reification of Mersenne’s universal harmony, an harmony juxtaposing the spiritual and the worldly, the music of pure consonances with the levers, gears and bellows of a mechanical device. To worship God while listening to the music of an organ or to discover God’s natural creations by means of the latter’s mechanical parts was not that incongruous to someone like Mersenne.

March 15, 2009 Posted by | Epistemology, Instrument | , , , , | 2 Comments

Le cabinet de physique du château de Cirey (conclusion)

(Tiré de mon article publié en 2006 dans SVEC 2006:01, pp. 198-202)
Conclusion: faits experimentaux, anecdotes historiques et philosophie naturelle

‘Voltaire m’a envoyé de Berlin son histoire du Siècle de Louis XIV‘ écrit Lord Chesterfield à son fils le 13 avril 1752:

“C’est l’histoire de l’esprit humain, écrite par un homme de génie pour l’usage des gens d’esprit […] Il me dit tout ce que je souhaite de savoir, et rien de plus; ses réflexions sont courtes, justes, et en produisent d’autres dans ses lecteurs. Exempt de préjugés religieux, philosophiques, politiques et nationaux, plus qu’aucun historien que j’aie jamais lu, il rapporte tous les faits avec autant de vérité et d’impartialité que les bienséances, qu’on doit toujours observer, le lui permettent.”[i]

Les faits, voilà ce que Voltaire propulse à l’avant-scène de toute connaissance. C’est essentiellement à l’aide de ceux-ci qu’il compose écrits historiques et philosophiques.

Dès 1735, en pleine rédaction du Siècle de Louis XIV, Voltaire explicite les liens étroits existant entre les sciences historique et physique:

“Croyez monseigneur le duc que mon respect pour la phisique et pour l’astronomie, ne m’ôte rien de mon goust pour l’histoire. Je trouve que vous faites à merveille de l’aimer. Il me semble que c’est une science nécessaire pour les seigneurs de votre sorte, et qu’elle est bien plus de ressource dans la société, plus amusante et bien moins fatigante que toutes les sciences abstractes [sic]. Il y a dans l’histoire comme dans la phisique certains faits généraux très certains, et pour les petits détails, les motifs secrets, etc., ils sont aussi difficiles à deviner que les ressorts cachez de la nature. Ainsi il y a partout également d’incertitude et de clarté. D’ailleurs ceux qui comme vous aiment les anecdotes en histoire, sont assez comme ceux qui aiment les expériences particulières en phisique.”[ii]

Pour Voltaire, les anecdotes historiques ‘sont un champ resserré où l’on glane après la vaste moisson de l’histoire; ce sont de petits détails longtemps cachés, et de là vient le nom d’anecdotes; ils intéressent le public quand ils concernent des personnages illustres’. [iii] Le parallèle avec la physique expérimentale est on ne peut plus direct: les faits d’expérience doivent pareillement être glanés à partir de la vaste moisson des phénomènes naturels, cependant que ces mêmes faits d’expérience intéresseront davantage le public s’ils touchent des phénomènes connus et divertissants — à l’instar de ceux présentés par l’abbé Nollet et autres lecturer demonstrators de son époque.[iv]

Pas étonnant alors que Voltaire échappe quelques remarques mordantes à l’endroit de sa divine Emilie, comme celle communiquée par exemple au duc de Richelieu, qui vient clore la citation précédente: ‘Voylà tout ce que j’ay de mieux à vous dire en faveur de l’histoire que vous aimez, et que made du Chatelet, méprise un peu trop. Elle traitte Tacite comme une bégueule qui dit des nouvelles de son quartier. Ne viendrez vous pas un peu disputer contre elle quelques jours à Cirey ?’ Ces ‘nouvelles de quartier’, que semble honnir Mme Du Châtelet, composées de petites anecdotes historiques éparses, rappellent que Mme Du Châtelet tient un discours distinct de celui de Voltaire quant à la signification des hypothèses en philosophie naturelle. Dans une lettre à Algarotti, elle sent même le besoin de souligner et de clarifier ce différend épistémologique: ‘J’ai une assez jolie bibliothèque. Voltaire en a une toute d’anecdotes; la mienne est toute philosophie’.[v]

Mme Du Châtelet n’apprécie guère la méthode historique de Voltaire, pour la même raison qu’elle dispute sa méthode scientifique: la prédominance des faits sur les généralisations et les connaissances rationnelles.[vi] Elle ne dénigre pas les expériences — elle les embrasse à vrai dire –, mais rejette en revanche le fait que celles-ci, conformément à la philosophie de Wolff et Leibniz, suffisent à générer une compréhension des causes premières des phénomènes naturels. Il faut à tout prix annexer aux expériences et à leurs machines une technologie immatérielle, les mathématiques et la métaphysique, pour que l’on puisse faire avancer la connaissance humaine. Voltaire, au contraire, ne jure que par les faits produits à l’aide d’outils issus de la culture matérielle historique et philosophique. Autant les monuments, les archives et les médailles incarnent — s’ils sont correctement utilisés — ‘l’instrumentation’ de la méthode empirique de l’histoire, autant les appareils du cabinet de physique du château de Cirey fondent la philosophie naturelle.

Achetés en majorité de l’abbé Nollet, ces instruments entrent toutefois dans la catégorie des instruments de démonstration, lesquels, s’il faut en croire le philosophe naturel anglais Joseph Priestley, auraient une toute autre fonction que celle attribuée de facto par Voltaire. C’est une métaphore — des plus opportunes à notre propos — qui permet à Priestley de comparer les instruments de démonstration à ceux dits de philosophie:

“All true history has a capital advantage over every work of fiction. Works of fiction resemble those machines which we contrive to illustrate the principles of philosophy, such as globes and orreries, the use of which extend no further than the views of human ingenuity; whereas real history resembles the experiments by the air pump, condensing engine and electrical machine, which exhibit the operations of nature, and the God of nature himself.”[vii]

Les instruments qui ornent le cabinet de Cirey ne produiraient-ils, contre toute attente, qu’une ‘fiction’ de la philosophie naturelle ? Où se trouve cette histoire factuelle de la physique que Voltaire défend inlassablement ? A quoi sert, en définitive, le cabinet de physique de Cirey ?

Mme Du Châtelet n’est pas dupe: les instruments de démonstration fournis par l’abbé Nollet n’ouvriront pas de perspectives nouvelles en philosophie naturelle. Ils ne présentent aux amateurs de tous acabits que des faits déjà bien étayés par d’autres savants européens; d’où la nécessité d’abandonner cette contrainte purement expérimentale (et mondaine) afin d’explorer, suivant des règles rigoureusement établies, la voie féconde de la raison. Pour Voltaire, par contre, et contrairement à Priestley, les instruments de démonstration ne créent point de fiction mais une histoire fidèle puisqu’ils nous mettent en face de faits incontournables, des faits répétés ad nauseam qui ne demandent qu’à être classés et expliqués. Il ne suffit donc pas de produire des faits nouveaux, rares et inexpliqués. Tout le contraire. Voltaire participe dans la première moitié du XVIIIe siècle à l’élaboration d’une ‘métaphysique de l’uniformité’, une métaphysique à la recherche de lois fondamentales plutôt que l’agglomération bête d’objets rares et merveilleux; une métaphysique qui favorise la réplication des expériences et le renforcement des faits existants plutôt que les effets inhabituels et curieux.[viii]

Les appareils de l’abbé Nollet, comme nous l’avons mentionné plus tôt, sont tout désignés pour cette tâche. Car en plus d’assouvir le luxe ostentatoire des aristocrates, tel que Voltaire en fait l’apologie dans Le Mondain, la décoration épurée des instruments encourage leur utilisation, et donc la mise en place d’une communauté savante et mondaine prête à souscrire à la régularité des faits d’expérience. Selon Simon Schaffer, ‘[d]emonstration devices were used as part of the process of fixing and regulating the meanings natural philosophers gave to the doctrines which they taught’. [ix] La signification ultime du cabinet de physique, en définitive, n’est pas que matérielle, c’est-à-dire utile à la création de faits. Le cabinet de physique a aussi une signification symbolique, qui procure à son possesseur un pouvoir de persuasion efficace. Toujours selon Schaffer, ‘[i]n disciplining their audiences, [the instruments’ users] also disciplined both the machine and themselves. The material culture of natural philosophy, its instruments and models, was a vital part of its doctrinal authority’.[x] Cette autorité dogmatique, que semblent garantir les instruments scientifiques, pourrait expliquer l’achat par Voltaire de nombreux autres instruments scientifiques plusieurs années après avoir reconnu abandonner l’étude de la physique. Qui plus est, cela justifierait — au moment où il est banni de France et brouillé avec le roi de Prusse — pourquoi Voltaire cherche à tout prix à récupérer en 1754 le cabinet de physique qui se trouve désormais à Paris: sans ce dernier, le prosélyte newtonien perd le symbole matériel de son autorité philosophique.[xi] Les instruments du cabinet de physique, en somme, expriment le caractère empirique de la philosophie naturelle newtonienne, une philosophie fondée uniquement sur les faits d’expérience; les instruments deviennent, pour Voltaire, les outils de son ‘histoire’ de la physique.

Pour Mme Du Châtelet, ce sont davantage les mathématiques que les machines du cabinet qui dotent sa métaphysique, celle de Leibniz et de Wolff, d’une emprise doctrinale sur l’ensemble des connaissances humaines.[xii] Et pourtant, même dans les portraits, les gravures et les descriptions écrites et verbales, on la dépeint couramment avec des instruments en plus des livres de mathématiques, qui pourtant paraissent gâcher une effigie idyllique de la célèbre hôte de Cirey: ‘La divinité de ce lieu étoit tellement ornée & si chargée de Diamants qu’elle eut ressemblé aux Vénus de l’Opera si malgré la mollesse de son attitude & la riche parure de ses habits, elle n’eut pas eû le coude apuïé sur des papiers barbouïllés d’xx & sa Table couverte d’instruments & de Livres de Mathématiques’. [xiii] Il n’est pas impossible non plus que Mme Du Châtelet, lors de la rédaction des Institutions de physique et de la traduction des Principia, se soit tournée plus fréquemment que Voltaire lui-même vers le cabinet de physique, attendu que ce dernier ne fut véritablement complété qu’après la parution des Eléments de philosophie de Newton. C’est, ironiquement, Mme Du Châtelet et non Voltaire, qui eût bénéficié des avantages d’un cabinet de physique complet, destiné à la reproduction des expériences newtoniennes.

Les mathématiques abstraites, si l’on s’en tient à la citation précédente, ne conviennent pas parfaitement au lustre baroque que les machines décorées ornant les cabinets de physique des aristocrates. Et pourtant, réunies comme elles le furent à Cirey, ces deux entités à première vue dichotomique matérialisent une facette intellectuelle propre au siècle des Lumières: celle de la complémentarité entre le catalogue général des réalisations humaines et des machines de l’Encyclopédie et les principes abstraits de la logique, de la liberté et de la justice. S’il est vrai que Mme Du Châtelet et Voltaire soutiennent séparément une épistémologie de la connaissance à bien des égards distincte, conjointement, par leurs actions et leurs écrits, les hôtes de Cirey incarneraient cette complémentarité entre esprit géométrique et utilitaire, quintessence des Lumières. Au sein de cette ‘Académie universelle de sciences et de bel esprit’, cabinet de physique, faits d’expérience, mathématiques et métaphysique édifient un tout indissociable, une complémentarité désormais représentative de la méthode scientifique moderne.

_________________________________

[i] Voltaire, Siècle de Louis XIV, dans Œuvre complètes de Voltaire, sous la direction de Louis Moland, 52 vols (Paris 1877-1885), xiv.iii-iv (c’est moi qui souligne).

[ii] Voltaire à Louis François Armand Du Plessis, duc de Richelieu, 30 [juin 1735] (D886).

[iii] Voltaire, Siècle de Louis XIV, p.421.

[iv] Condorcet établit même un rapport entre la physique et les œuvres poétiques de Voltaire: ‘Il est utile de répandre dans les esprits des idées justes sur des objets qui semblent n’appartenir qu’aux sciences, lorsqu’il s’agit ou de faits généraux importants dans l’ordre du monde, ou de faits communs qui se présentent à tous les yeux. L’ignorance absolue est toujours accompagnée d’erreurs, et les erreurs en physique servent souvent d’appui à des préjugés d’une espèce plus dangereuse. D’ailleurs les connaissances physiques de Voltaire ont servi son talent pour la poésie. Nous ne parlons pas seulement ici des pièces où il a eu le mérite rare d’exprimer en vers des vérités précises sans les défigurer, sans cesser d’être poëte, de s’adresser à l’imagination et de flatter l’oreille; l’étude des sciences agrandit la sphère des idées poétiques, enrichit les vers de nouvelles images; sans cette ressource, la poésie, nécessairement resserée dans un cercle étroit, ne serait plus que l’art de rajeunir avec adresse, et en vers harmonieux, des idées communes et des peintures épuisées’. Condorcet, Vie de Voltaire, dans Œuvre complètes de Voltaire, i.214.

[v] Mme Du Châtelet à Algarotti, [c.1er octrobre 1735] (D920).

[vi] Selon John Leigh, ‘Voltaire seems drawn to the study of history precisely because it does, in his eyes, resist generalising and systematising responses, conclusions stamped absolutely and axiomatically’. Leigh, Voltaire: a sense of history (Oxford 2004; SVEC 2004:05), p.91.

[vii] Joseph Priestley, ‘Lectures on history and general policy’, dans The theological and miscellaneous works of Joseph Priestley, sous la direction de J. T. Rutt, 25 vols (Londres 1817-1831), xxiv.27-28; cité par Schaffer, ‘Natural history and public spectacle’, p.1.

[viii] Lorraine Daston et Katharine Park, Wonders and the order of nature, 1150-1750 (New York 2001), p.354-355.

[ix] Simon Schaffer, ‘Machine philosophy: demonstration devices in Georgian mechanics’, dans Instruments, sous la direction de Albert van Helden et Thomas L. Hankins, Osiris 9 (1994), p.157-182 (p.160).

[x] Schaffer, ‘Machine philosophy’, p.181.

[xi] Au sujet de l’abandon de la physique, voir Voltaire au comte d’Argental, 22 août 1741 (D2533). Voir aussi Voltaire à Pitot, 19 juin [1741] (D2500); Voltaire à Cideville, 25 avril 1740 (D2201). Quant au cabinet qui se trouve à Paris, Voltaire écrit de Colmar à sa nièce et amante, Mme Denis: ‘Du Bordier est il encor dans notre maison ? S’il y est il pourra servir à emballer le cabinet de phisique. Sinon l’abbé Nolet pourra fournir un homme. Voylà de tristes arrangements’. Voltaire à Mme Denis, 27 janvier [1754] (D5638). Une semaine plus tard, il réécrit: ‘Il y a un nommé Pagni qui fait des expériences comme Nolet, et qui m’a fourni beaucoup de machines. Il demeure sur le quai des quatre nations, il est adroit, il emballera tous mes instruments de phisique si Bordier n’est plus au logis’. Voltaire à Mme Denis, 5 février [1754] (D5652).

[xii] Voltaire, en contrepartie, s’oppose à la métaphysique, qu’il compare à un jeu d’esprit, ‘au pays des romans’: ‘toute la théodicée de Leibnitz ne vaut pas une expérience de l’abbé Nolet’. Pour contrer cette inclination, il propose d’acquérir ‘un cabinet de physique, & le faire diriger par un artiste; c’est un des grands amusements de la vie’. Voltaire à Rolland Puchot Des Alleurs, 13 mars 1739 (D1936).

[xiii] Le Blanc à Bouhier, [19 novembre 1736] (D1205).

March 10, 2009 Posted by | Epistemology, Instrument | , , , , | Leave a comment

Le cabinet de physique du château de Cirey (2e partie)

III. Culture matérielle et métaphysique de l’uniformité

Nollet dans son cabinet, frontispice des <i>Leçons de physique expérimentale</i>

Nollet dans son cabinet, frontispice des Leçons de physique expérimentale

Un an à peine après la parution des Lettres philosophiques de 1734, dans lesquelles se trouve l’exposé défavorable à Descartes et plutôt flatteur à l’égard de Newton, Voltaire exprime son désarroi face à la montée croissante de la raison au sein des salons parisiens. On connaît bien le refrain: « Les vers ne sont plus à la mode à Paris. Tout le monde commence à faire le géomètre et le phisicien. » L’abbé Nollet n’est pas étranger à cette exaltation mondaine, lui qui débute dès 1735 ses cours de physique expérimentale sur la rue Mouton, près de la Grève, à Paris. Mme du Châtelet mentionne en 1736 que l’abbé Nollet « me mande qu’on ne voit à sa porte que des carosses de duchesses, de pairs et de jolies femmes ». Elle ajoute, enchantée: « Voilà donc la bonne philosophie qui va faire fortune à Paris. Dieu veuille que cela dure! »

La physique expérimentale tient une place de la première importance dans les écrits de Mme du Châtelet. Dans ses Institutions de physique, elle avertit d’emblée son fils, à qui est destiné l’ouvrage: « Souvenez-vous, mon fils, dans toutes vos Etudes, que l’Expérience est le bâton que la Nature a donné à nous autres aveugles, pour nous conduire dans nos recherches; nous ne laissons pas avec son secours de faire bien du chemin, mais nous ne pouvons manquer de tomber si nous cessons de nous en servir ». Elle ajoute, cependant, que bien que ce soit à « l’Expérience à nous faire connaitre les qualités Physiques », c’est « à notre raison à en faire usage & à en tirer de nouvelles connaissances & de nouvelles lumières ».

Mme du Châtelet ne se limite donc jamais qu’aux simples résultats empiriques. On sait qu’elle a effectué un grand nombre d’expériences de chimie avec Voltaire lorsque celui-ci se mit en œuvre d’écrire un discours sur la nature du feu pour l’obtention du prix de l’Académie royale des sciences. Quand elle se décide toutefois à rédiger sa propre Dissertation sur la nature et la propagation du feu, elle avouera à Maupertuis, plus tard: « Je n’ai pu faire aucune expérience parce que je travaillais à l’insu de mr de Voltaire et que je n’aurais pu les lui cacher. Je ne m’en avisai qu’un mois avant le temps auquel il fallait que les ouvrages fussent remis, je ne pouvais travailler que la nuit, et j’étais toute neuve dans ces matières. »

Le texte fait pourtant référence à un grand nombre d’expériences réalisées par les plus grands savants de l’époque. Qui plus est, à partir d’un corpus expérimental similaire à celui de Voltaire, du Châtelet parvient dans son ouvrage à combattre toutes les idées de ce dernier. Que fait-elle donc de différent ? Que cherche-t-elle réellement ? Quel est en définitive cet être que nous appellons feu ? « Voilà, nous dit Mme du Châtelet, ce que la sagacité des Boyle, des Musschenbroek, des Boërhaave, des Homberg, des Lémery, des ‘sGravesande, &c. n’a pû encore décider. » Elle poursuit, en poussant encore plus loin sa réflexion contre la nature strictement empirique des connaissances scientifiques: « Il semble qu’une vérité que tant d’habiles Physiciens n’ont pû découvrir, ne soit pas faite pour l’humanité. Quand il s’agit des premiers principes, il n’y a guéres que des conjectures & des vrai-semblances qui nous soient permises. Le Feu paroît être un des ressorts du Créateur, mais ce ressort est si fin qu’il nous échappe. » Mme du Châtelet ne peut — ni ne veut — se fier uniquement qu’aux sens corporels et aux expériences. Elle possède à n’en pas douter une vaste connaissance du corpus expérimental de l’époque, qu’elle déploit à bon escient d’ailleurs, mais cette connaissance des expériences de chimie et de physique est davantage livresque que matérielle et corporelle. Je crois qu’elle admet en partie cet état de fait lorsqu’elle écrit à Pierre Robert de Cideville qu’elle emploie son « temps à démêler les vérités que les autres ont découvertes. »

Certes, il y a beaucoup plus. Dans la première partie des Institutions de physique, du Châtelet s’attarde avant tout à établir les fondements de la physique sur une base métaphysique de type leibnizienne. Comme elle l’explique, bien que « [p]lusieurs vérités de Physique, de Métaphysique, & de Géométrie sont évidemment liées entre elles » c’est « [l]a Métaphysique [qui] est le faîte de l’Edifice ». Alexis Claude Clairaut émet un commentaire supplémentaire à ce sujet: « Quant à la partie Physique de votre ouvrage elle m’a fait beaucoup de plaisir aussi, non pas comme la première [la métaphysique de Leibniz] en m’ouvrant un champ nouveau, mais en me mettant sous les yeux dans un bel ordre et d’une façon agreable les verités les plus satisfaisantes de la Physique ». Cet ordre et cette façon agréable d’exposer les vérités de la philosophie naturelle ont été rapportés par plusieurs autres commentateurs contemporains, comme l’a déjà noté Elisabeth Badinter dans les Passions intellectuelles. Ce qui est intéressant de constater, toutefois, c’est que cet ordre tant admiré résulte non pas de la physique ou des mathématiques, mais d’un épistème intrinsèque à la métaphysique de Leibniz, comme le précise le philosophe François Duchesneau: « A l’horizon se profilent certes des représentations de type métaphysique; mais, à l’intérieur du discours de la science, le système de raisons suffisantes [de Leibniz] se limite, semble-t-il, aux principes requis pour une mise en ordre combinatoire des lois empiriques: cet ordre serait garanti par son pouvoir d’organiser l’explication progressive des faits d’expérience ».

Plance tirée des <i>Institutions de Physique</i> de la marquise du Châtelet

Plance tirée des Institutions de Physique de la marquise du Châtelet

Planche tirée des <i>Leçons de physique expérimentale</i> de Nollet.

Planche tirée des Leçons de physique expérimentale de Nollet.

Cette mise en ordre donc, cette organisation progressive des faits d’expérience n’est pas le propre de la physique ni de la géométrie: c’est la métaphysique des raisons suffisantes qui en est garante. Les Institutions de physique, écrites au moment même où Voltaire érige son cabinet de physique, participent d’une démarche épistémologique bien différente de celle privilégiée par le poète newtonien. Chez Voltaire, le cabinet de physique exprime de manière absolue et unique la méthode empirique, c’est-à-dire l’accumulation quasi infinie de données produites par l’expérience. Le cabinet de Cirey devient pour Voltaire l’expression matérielle (et ostentatoire) de la méthode expérimentale des newtoniens. Pour Mme du Châtelet, en revanche, ce n’est ni la matérialité des objets ni les expériences, mais plutôt la métaphysique qui symbolise le mieux l’épistémologie de la philosophie naturelle. Je prétends que le cabinet de physique de Cirey n’eut jamais pour la marquise une fonction épistémologique (c’est-à-dire qui permet l’acquisition des connaissances) ; il fut plutôt le reflet matériel d’un autre volet de la métaphysique, la métaphysique de l’expérience.

Par exemple, les expériences mentionnées dans les Institutions de physique sont en très grande majorité tirées de mémoires et d’ouvrages de physique bien connus  —  Newton, Galilée, Boyle, Désaguliers, Mariotte, Huygens, etc. Mais comme on peut le constater dans les gravures ci-contre, la matérialité des instruments scientifiques est absente ; ceux-ci (contrairement à l’abbé Nollet) sont remplacés chez du Châtelet par une représentation rationnelle, une abstraction géométrique du phénomène sous observation (par exemple, la mécanique des plans inclinés). Au sein de ces gravures, les résultats expérimentaux sont absolus et souverains ; ils ne sont plus sujet aux vicissitudes de l’expérience ni à la précarité des manipulations instrumentales. C’est à partir de l’uniformité des faits d’expérience, établie par les savants d’Angleterre, de Hollande et de France, que Mme du Châtelet est à même de fonder ses hypothèses sur la nature du feu, l’attraction gravitationelle de Newton et la controversée vis viva. Le cabinet de physique de Cirey dès lors sert à introduire et à consolider une « métaphysique de l’uniformité », formule empruntée à Lorraine Daston, c’est-à-dire une objectivation intégrale des faits d’expérience à partir desquels il devient possible de tirer les causes des phénomènes. Les expériences sont certes fondamentales pour Mme du Châtelet, mais seulement lorsqu’elles ne causent plus aucun problème ; à partir du moment où elles deviennent uniformes.

Pour Mme du Châtelet, le cabinet de physique de Cirey ne possède qu’une seule et véritable valeur : celle de démontrer l’uniformité des faits d’expérience établis par un grand nombre de savants européens. Cependant, en se basant sur l’assise solide et indiscutable d’une telle métaphysique de l’uniformité, du Châtelet peut en toute confiance sauter directement à l’analyse des données expérimentales, sans jamais douter de leur véracité. C’est ensuite l’ordre, l’organisation des faits d’expérience déterminée par la métaphysique des raisons suffisantes qui crée les nouvelles connaissances. Voltaire et du Châtelet ont donc des programmes épistémologiques bien distincts, des programmes pour lesquels le cabinet de physique du château de Cirey symbolise, matérialise pourrait-on dire, deux représentations antinomiques de la philosophie naturelle. Si on omet d’introduire la culture matérielle dans le discours philosophique entre Voltaire et du Châtelet, il n’est pas possible de saisir complètement leur désaccord épistémologique. (à suivre)

March 10, 2009 Posted by | Epistemology, Instrument | , , , , | Leave a comment

Le cabinet de physique du château de Cirey (1ère partie)

Culture matérielle et « métaphysique de l’uniformité » chez la marquise du Châtelet
(version écrite d’une conférence présentée à Paris en juin 2006)

Le château de Cirey, aujourd'hui

Le château de Cirey, aujourd'hui

C’est le président du Parlement de Paris, Jean-François Charles Hénault qui, selon moi, a le mieux dépeint la galerie dans laquelle se trouvait le cabinet de physique du château de Cirey. Il écrit en 1744 :

“J’ai aussi passé par Cirey; c’est une chose rare. Ils sont là tous deux seuls, comblés de plaisirs. L’un fait des vers de son côté, et l’autre des triangles. La maison est d’une architecture romanesque et d’une magnificence qui surprend. Voltaire a un appartement terminé par une galerie qui ressemble à ce tableau que vous avez vu de l’école d’Athènes, où sont assemblés des instruments de tous les genres, mathématiques, physiques, chimiques, astronomiques, mécaniques, etc.; et tout cela est accompagné d’ancien laque, de glaces, de tableaux, de porcelaines de Saxe, etc. Enfin, je vous dis que l’on croit rêver.”

Bien que les historiens omettent rarement de souligner les instruments scientifiques du cabinet de physique, aucun, à ma connaissance, n’a encore pris la peine d’analyser cette facette de la vie intellectuelle à Cirey. C’est avec modestie que je tenterai dans ce qui suit de corriger cette lacune historique, en retraçant tout d’abord l’origine de ce somptueux cabinet de physique pour ensuite, dans un second temps, essayer d’en soutirer la valeur épistémologique quant à la philosophie naturelle de la marquise du Châtelet. Mais avant d’atterir en Champagne pour y débuter notre analyse historique et épistémologique, il n’est toutefois pas sans intérêt de passer brièvement par Lunéville, à la cour de Lorraine, afin d’y découvrir un des plus bels exemples de cabinets de physique que le siècle des Lumières ait légués. Ce cabinet de physique lorrain ne laissa pas indifférent le principal instigateur du cabinet de physique de Cirey, j’ai nommé Voltaire.


I. Lunéville : un serrurier philosophe à la cour de Lorraine

Au chapitre 17 de son Siècle de Louis XIV, Voltaire écrit à propos de la cour de Léopold, duc de Lorraine, une phrase qui deviendra plus tard célèbre: « Sa cour [celle de Léopold] était formée sur le modèle de celle de France. On ne croyait presque pas avoir changé de lieu quand on passait de Versailles à Lunéville. » Ce passage est habituellement perçu comme une fleur lancée à Léopold et à ses efforts pour rétablir les arts, les sciences et la bienséance en Lorraine suivant la paix de Ryswick. Or, permettez-moi plutôt d’y trouver un soupçon d’ironie bien voltairien.

Cette relecture me vient d’une lettre écrite par Voltaire en juin 1735, tout juste après son départ de Lunéville où il séjourna plusieurs semaines. C’est au cours de cette visite à la cour de Lorraine que Voltaire fait une découverte exceptionnelle et inattendue :

“Il y a là un établissement admirable pour les sciences, peu connu et encore moins cultivé. C’est une grande salle toute meublée des expériences nouvelles de physique, et particulièrement de tout ce qui confirme le système newtonien. Il y a pour environ dix mille écus de machines de toute espèce. Un simple serrurier devenu philosophe, et envoyé en Angleterre par le feu duc Léopold, a fait de sa main la plupart de ces machines, et les démontre avec beaucoup de netteté. Il n’y a en France rien de pareil à cet établissement, et tout ce qu’il a de commun avec tout ce qui se fait en France, c’est la négligence avec laquelle il est regardé par la petite cour de Lorraine. La destinée des princes et des courtisans est d’avoir le bon auprès d’eux, et de ne le pas connaître. Ce sont des aveugles au milieu d’une galerie de peintures. Dans quelque cour que l’on aille on retrouve Versailles.” [nous soulignons]

On a déjà fait mieux en guise de compliment ! Il est de mon avis que cette phrase célèbre extraite du Siècle de Louis XIV et jugée aimable par les historiens d’hier et d’aujourd’hui fut plutôt une pointe d’ironie générale, destinée aux courtisans et directement reliée à l’utilisation médiocre du cabinet de physique de Lunéville. Quoique négligé par l’aristocratie lorraine, ce cabinet de physique dirigé par Philippe Vayringe, le « serrurier devenu philosophe », est en revanche un endroit où figure la « saine physique », celle de Newton et des expériences. Il suffit d’ailleurs de contaster le plaisir avec lequel Voltaire raconte la déconfiture d’un prédicateur jésuite « qui ne savait que des mots » au dépend de la duchesse de Richelieu, son amie. En effet, cette dernière, qui suit « quoy que d’assez loin » les traces de la marquise du Châtelet, fit tout de même grand honneur aux leçons de physique expérimentale de Vayringe et au système newtonien en général.

Le château de Lunéville, aujourd'hui

Le château de Lunéville, aujourd'hui

L’étonnement initial provoqué par la « chambre des machines » du château de Lunéville devient rapidement chose du passé. En effet, dès son retour à Cirey au milieu de l’été 1735, Voltaire entreprend plusieurs projets, notamment la rénovation du château et la rédaction de son Siècle de Louis XIV (d’où le lien direct entre le cabinet de physique de Lunéville et le passage cité plus haut). Son Siècle de Louis XIV semble du reste monopoliser la majeure partie de ses activités savantes, au détriment, à première vue, de tout le reste:

“La métaphisique, un peu de géométrie et de phisique ont aussi leur temps marquez chez moy, mais je les cultive sans aucune vue marquée, et par conséquent avec assez d’indiférence. Mon principal employ à présent est ce siècle de Louis 14, dont je vous ay parlé il y a quelques années: c’est là, la sultane favorite, les autres études sont des passades.”

Voltaire débute aussi, il est vrai, la rédaction de la section consacrée à l’optique de ses Éléments de philosophie de Newton. Cette rédaction nécessite non seulement l’aide de notre marquise, mais aussi des expériences avec prismes et verres, que Voltaire et du Châtelet effectuent ensemble. Rien de tout cela pourtant ne montre que Voltaire s’intéresse à l’élaboration d’un cabinet de physique. Ce n’est finalement qu’au début de l’été 1737, se détournant de surcroît de la physique newtonienne pour la chimie, que Voltaire porte enfin une attention particulière et soutenue à l’instrumentation scientifique.


II. L’Abbé Nollet et le cabinet de physique de Cirey

nol14Voltaire engage alors ses deniers, et les bons soins de son fidèle ami et argentier, l’abbé Moussinot, dans une série de transactions qui lui permettent d’acquérir un assortiment d’appareils pour ses expériences sur la nature du feu, plus particulièrement l’effet de la calcination sur le poids des métaux. En plus des miroirs ardents concaves et convexes  — afin de comparer la nature du feu solaire à celle des forges — et d’autres accessoires tels que terrines, creusets et retortes de verre, Voltaire tente de mettre la main sur de bons thermomètres et baromètres. Les requêtes en informations de toutes sortes et en instruments sont nombreuses et quasi exténuantes pour celui qui les reçoit, ce que reconnaît volontiers Voltaire : « Chaque jour de poste, écrit-il à l’abbé Moussinot, sera donc de ma part une nouvelle importunité ». A compter de cette époque, par ailleurs, les instruments de thermométrie ne seront plus les seuls à retenir l’attention des amphitryons de Cirey. En septembre 1737, Voltaire écrit à l’abbé Moussinot et à l’académicien Henri Pitot qu’il est à la recherche d’une bonne machine pneumatique, d’un bon télescope de réflexion — chose rare à son avis — d’une sphère copernicienne parfaite et d’un verre ardent de grande dimension. Un mois plus tard, Voltaire fait part à l’abbé Moussinot de ses nouvelles sollicitations auprès de Pitot: « [je l’ai prié] d’examiner tout ce que [le fabricant d’instruments] de Ville peut m’envoyer. Nous ferons de toutes les machines et de celles que vous achèterez ailleurs un ou plusieurs ballots. J’arrange leurs places dans ma gallerie ». En décembre, la confection du cabinet accapare tellement Voltaire que seulement deux actes de la pièce de théâtre Mérope sont composés. Mme Du Châtelet se sert même explicitement du cabinet pour mander de nouveau Pierre Louis Moreau de Maupertuis à Cirey, précisant qu’il y trouverait « un très beau cabinet de physique, [où] vous y pourrez faire toutes les expériences que vos lumières vous feront imaginer. »

S’il faut en croire la correspondance de Voltaire, c’est à l’abbé Jean-Antoine Nollet, futur académicien et vulgarisateur des sciences célèbre, que Voltaire s’adresse pour fabriquer la majeure partie des instruments du cabinet de physique de Cirey. Voltaire ne se prive de rien : « L’abbé Nolet me ruine » laisse-t-il tomber en octobre 1738. En effet, selon le poète, « il faudra peut-être 9 ou 10 mille francs pour l’abbé Nolet, et pour le cabinet de phisique ». Ce débours d’importance est nécessaire puisque, poursuit-il, « [n]ous sommes dans un siècle, où on ne peut être savant sans argent ». Or de l’argent, Voltaire n’en manque pas. Ce qui lui fait défaut, en revanche, est une expertise, un savoir-faire qui ne se trouve que chez un nombre restreint de ‘méchaniciens’ français. Voltaire reconnaît sans détours cette réalité de fond :

“Vous m’aurez fait un très sensible plaisir mon cher abbé [Moussinot] si vous avez donné les 1200# [livres tournois] à mr Nolet avec ces grâces qui acompagnent les plaisirs que vous faites. Je vous prie de luy offrir cent louis s’il en a besoin. Ce n’est point un homme ordinaire avec qui il faille compter. C’est un philosophe, c’est un homme d’un vray mérite qui seul peut me fournir mon cabinet de phisique et il est beaucoup plus aisé de trouver de l’argent qu’un homme comme luy.”

Nollet était bien connu des châtelains. Déjà en 1736, du Châtelet confie au litterato Francesco Algarotti : « Il faut que je vous dise encore que l’abbé Nollet m’a renvoyé ma chambre obscure, plus obscure que jamais; il prétend que vous l’aviez trouvée fort claire à Paris: il faut que le soleil de Cirey ne lui soit pas favorable; il ne l’a point raccomodée ».

Pompe à feu de Nollet, Musée Stewart de Montréal

Pompe à feu de Nollet, Musée Stewart de Montréal

Les appareils que dessine et offre Nollet entrent tout naturellement dans la catégorie « des besoins et des plaisirs nouveaux » que décrit Voltaire dans le Mondain, son essai poétique sur le luxe. D’ailleurs, selon la rhétorique de l’abbé Nollet, la magnificence peut se transformer en une qualité des instruments scientifiques, pourvu cependant qu’elle soit toujours considérée comme un « mérite subordonné à l’éxactitude ». L’abbé philosophe est de plus convaincu que les instruments présentés avec une certaine grâce intéresseront cette difficile clientèle à la recherche de luxe et de divertissement. Or la très grande majorité des instruments que l’abbé Nollet propose à sa clientèle aristocratique sont dits de démonstration. Ceux-ci servent davantage à illustrer la physique expérimentale newtonienne qu’à en découvrir et à en interpréter les mystères. Les cours et les leçons de l’abbé Nollet, de même que les instruments qui les accompagnent, sont en vérité des outils pédagogiques pour la diffusion de la méthode et des concepts de la physique expérimentale. Hormis les machines pneumatiques et électrostatiques, qui permettent encore un grand nombre d’expériences nouvelles, les appareils livrés par Nollet et réunis par Voltaire à Cirey permettent avant tout de corroborer (de standardiser) les phénomènes de physique, que ce soit pour la mécanique, l’électricité ou l’hydrostatique. Bien qu’ils n’offrent aucun secours direct quant à la détermination des causes premières des phénomènes, ils jouent toutefois un rôle épistémologique et métaphysique important dans le cadre de la philosophie naturelle de la marquise du Châtelet. (à suivre)

March 10, 2009 Posted by | Epistemology, Instrument | , , , , | 1 Comment

The Astrolabe Syndrome

Early 15th-century astrolabe by Jean Fusoris

Early 15th-century astrolabe by Jean Fusoris, from the Adler Planetarium, Chicago, USA.

During the Wandering Seminar, a spectacular traveling journey through Europe organized by the Max Planck Institute for the History of Science (see the official website) to which I participated, the astrolabe became the symbol of everything that is hopeless, mind-numbing, ominous, tedious, unconstructive, un-museological — in short dead-boring — about scientific instruments and, more generally, historical objects. The talk we had in Berlin on this sophisticated piece of scientific knowledge and craftsmanship certainly did not help alter or challenge the opinion of the group. Why? Because it was no more than a hasty overview of the astrolabe’s purpose and mode of operation. Whatever the socio-historical and scientific importance of this instrument, the astrolabe remained for the group 15 wanderers one of the most uninteresting artefacts of the Grand Tour.

How can this situation be explained? Had it been possible to transform this instrument into a knock-out historical object? Or is it “mission impossible”? (One of the 2006 summer blockbuster movies I watched in the little free time we had. Another blockbuster, X-Men, had a different impact on my thinking. See my Mutant Object entry.) Since then, the Florence Istituto e Museo di storia della scienza created a pedagogical website (in Italian for now) about the astrolabe, replicating for the latter the kind of didactical approach they developped for Galileo’s compass. (See this nice and rich website here.) Through this innovative teaching method, some of the most difficult and “boring” aspects of the astrolabe have been removed. Will a website, however, make the astrolabe more popular and user-friendly? That is the ultimate challenge.

What is true of the astrolabe, however, is also true for most scientific objects. What do we do with a 16th-century pair of terrestrial and celestial globes? What about a 17th-century microscope? An 18th-century dividing machine? A 19th-century spectrograph? A 20th-century bubble chamber? Are these instruments of science less boring and easier to understand than an early 15th-century astrolabe by Jean Fusoris? With objects of art, visitors are happy just looking at them and taking away what they want (more so if it deals with Renoir, Monet, Michelangelo, etc.), even though they have usually no clue at all of the cultural and socio-historical genesis of these same works of art. Going to Museum of the History of Science in Oxford and seeing the most important collection of astrolabes in Europe doesn’t have the same impact, as one can easily imagine.

Whether an astrolabe or a bubble chamber, scientific objects are still untamed beasts. They are strange and difficult, even though astrolabes have intrinsic esthetic qualities (which explains why they are too often exhibited as decorative art objects, without any explanation whatsoever). How can they be disciplined? How can they become as interesting as an object of art? In other words, can we find a cure for what I would like to call the “astrolabe syndrome”? At least we know the origins of the disease: science museums and museums of the history of science.

One could argue of course that it is rather a societal problem, one dealing with a general decline of interest in science. Yet, science is systematically taught in schools at all levels, whereas art is not. We are hammered all the time by governments about the importance of science and technology to the development of a strong economy and, therefore, to the welfare of the nation; not so adamantly regarding the arts (which I agree is a pity). I’m convinced that art itself would be as “esoteric” and difficult as science had it not been for art museums. They were the ones who established the “artistic authority” of Monet, Giacommetti, Rodin, etc. Without them, we would have a different understanding of art. With the recent opening in Paris of the Musée du quai Branly (Musée des arts premiers) I strongly believe that ethnology and anthropology will acquire their lettres de noblesse as never before. It is, therefore, to science and history of science museums we have to turn to if we ever want to find a treatment to the astrolabe syndrome.

We saw all kinds of exhibitions during our wanderings, ranging in price tags from a few thousands euros to millions of euros. Yet they all failed, in my opinion, in conveying the enthusiasm one single painting from Klimt or Raphael does in an art museum (for example, the new Klimt acquired by the NYC Neue Gallery, for the whooping 125 million dollars!). I’m sure we can find a treatment to the astrolabe syndrome, but in order to do so we will have to reconsider in toto the practice of museum exhibitions. What does it mean? I’m still not certain. One thing I know, however: we need to scrap altogether the current exhibition practices; nothing short than a tabula rasa will do. The new exhibitions will have to integrate a comprehensive understanding of historical, sociological, and cultural agencies that will link science and its material culture to our past, present, and future daily life. New technologies will be necessary; new didactic skills will have to be invented; new spaces designed; etc. Without such a revolution in exhibition practices, I’m afraid the astrolabe syndrome will soon become an uncontrollable pandemic. The wandering seminar certainly has not solve this problem, endemic too all the museums we have visited over the course of two months during the summer of 2006.

March 9, 2009 Posted by | Instrument, Museum | 1 Comment

“Robert Whipple’s Most Beautiful Acquisition”

From the Whipple Museum, Cambridge, UK

From the Whipple Museum, Cambridge, UK

Can you guest from the picture which instrument the title-quote above is referring to? Not really a trick question, n’est-ce pas? The equinoctial ring dial on the left was made ca 1715 by John Rowley, “Master of mechanicks to the King.” According to the Whipple Museum’s label, where the instrument was on display when we visited it during the 2006 Wandering Seminar, this ring dial is similar to the one commissioned by George I as a sumptuous gift to Peter the Great, but personalized for a (wealthy) French client (hence the French inscription on the instrument). This is, in short, a very expensive and elaborate sundial, an instrument to measure time.

But what does this instrument really tell us? Is it truly conceivable to think that Peter the Great would double-bend (he was 6′ 8″ after all!) over such an instrument everytime he wanted it to tell time? Likewise with the French aristocrat, who bought it with plenty of Louis d’or? Maybe once or twice, for the kick of it — and to show they were not as dumb as they were rich and powerful. Then where would such a ring dial go? Most likely on a shelf, ostentatiously reflecting light from its polished brass, bathing onlookers in the glory of its owner.

Thus, one may ask, what was the “real” purpose of this instrument? Was it a “scientific” instrument, or simply a prestigious object of decorative art? Could it be both? Then again, can it be a “scientific object” if the “user” never employed it to tell time? If the latter is true (as I suspect), i.e. if this instrument was essentially perceived as a beautiful and status-granting piece of decorative art, does it really belong in a museum of the history and philosophy of science?

Those are some of the questions that came to mind when I saw this instrument. In fact, they have been with me for a long time. We tend to forget that the majority of instruments found in museums bear a special stamp: they were kept preciously because they were believed to be significant to the history of a scientific discipline (or generally to the history of mankind). This is why we (too often) discover object descriptions with headings such as Masterpieces (Deutsches Museum), Star items (Hunterian Museum), nation’s treasures in trust (Fitzwilliam Museum), historical artefacts of the finest quality (Science Museum, London), etc. They all tell, of course, very interesting stories (and often very important ones). Still, one is left to wonder what happened to “ordinary” stuff of daily life, the simple things  — the non-masterpieces, the choses banales (Daniel Roche) — that were used all the time but never made it to a museum. If you think, for example, that brass astrolabes (back to our syndrome!) are rare in museum collections, think again: paper astrolabes are much rarer. Yet paper astrolabes were in abundance in the Medieval East and in Renaissance Europe, since they were more affordable and easier to produce (with the printing press) than the brass ones. Why then have we more brass than paper astrolabes today in museum collections? I believe the answer is quite obvious. The tough issue is rather the following: can we fully understand the history of science with the kind of museum collections we possess today? Masterpieces propose valuable narratives for sure, but is it the whole story? Can we fully understand what it meant to do natural philosophy during, say, ancien régime France if we study esteemed objects such as this ring dial?

The equinoctial ring dial pictured above is truly a remarkable instrument, no doubt one of “Robert Whipple’s most beautiful acquisition[s].” The story it tells is one of skilled craftsmanship, patronage, trade, and science. But is it a “scientific instrument”? Visitors would probably recognized it as such if it were displayed in an art museum. Yet it begs the question: what gives it its so-called “scientific” character? Why would visitors state it is scientific in comparison to, let’s say, an early modern automaton? (The Musée des arts et métiers in Paris has by the way the most exquisite gallery of such devices). If the chief purpose of this ring dial was finally to faire le beau on a mantelpiece, as a result of a very complex and influential process of gift-exchange, why should we bestow on it a deeper scientific value than, e.g., Vaucanson’s famous flute player or mechanical duck (remember Pynchon!)? Are the “users” responsible for awarding an instrument its “scientific” label? Could it be the instrument maker, on the contrary, who gives an object its scientific character? In other words, does an instrument “become” scientific (due to its users), or is scientificity an “in-built” quality given by instrument makers and the science they embody (here astronomy and timekeeping)? Is this ring dial a representation or an embodiment of science? Therein lies a large part of my sleepless inquiries…

March 9, 2009 Posted by | Instrument, Museum | | Leave a comment