PHYSIQUE

C'est à la physique que se rattachent la plupart des inventions, c'est d'elle que dérivent la plupart des applications réalisées dans le courant du xix* siècle. Aussi les progrès théoriques de cette science ont-ils été très vaêtes, aussi vastes aue les progrès expérimentaux et que les

ff€ HISTOIRE CONTEMPORAINS.

applications industrielles. Son enseignement est devenu, plus encore que celui des mathématiques, indispensable à la formation des techniciens de toutes les industries et des savants de toutes les spécialités. Les résultats sont surtout l'œuvre de savants anglais et allemands; sauf en optique, la France n'a pas produit de travaux décisifs et ne compte pas d'aussi grands noms que dans la première moitié du siècle.

Il faut se borner à signaler les principales découvertes qui ont enrichi la physique dans la seconde partie du xix* siècle; c'est sur la thermodynamique, surtout sur la lumière et l'électricité que se sont portés les travaux des physiciens contemporains. Le principe de la conservation de l'énergie et la théorie mécanique de la chaleur due à l'Allemand Clausius (1862- 1868), qui a repris les travaux du Français Carnot, ont été définitivement établis au cours du xix* siècle, et ont servi de base à la thermodynamique. A Clausius revient également une oart prépondérante dans l'élaboration de la théorie cinétique des gaz, tandis que le problème de la liquéfaction des gaz recevait une solution grâce aux travaux de Cailletet (de 1860 à 1870). Sans être l'œuvre de physiciens proprement dits, le moteur a explosion, dans lequel la puissance résulte de la combustion de mélanges gazeux, — moteurs à essence, moteurs à pétrole — a fait faire des progrès considérables à la science pure et à la technique, a rendu possible l'automobilisme et la navigation aérienne; à puissance égale, il est incomparablement plus léger que le moteur à vapeur; certains modèles sont plus économiques que les machines à vapeur et sont déjà très employés.

C'est surtout l'électricité qui a pris un développement prodigieux dans les années qui se sont écoulées de i85o à 1900. A la télégraphie électrique terrestre créée par Morse, se sont ajoutées : la télégraphie sous-marine, due entièrement aux admirables travaux de William Thomson, l'inventeur des appareils les plus précis pour l'envoi et la réception des signaux télégraphiques; la téléphonie, la télégraphie sans fil, peut-être la plus étonnante des découvertes du siècle, due aux recherches d'un grand nombre de physiciens, rendue possible par les expériences de l'Allemand Hertz (1857- 1894). Il a montré que les oscillations électriques se propagent avec une vitesse égale à celle de ia lumière, constaté l'existence de rayons électriques qui se réfléchissent et se réfractent comme les rayons lumineux. La production de ces rayons a permis da communiquer instantanément

à travers l'atmosphère à d'énormes distances et a ainsi réalisé la télégraphie sans fil.

L'invention de la dynamo ou machine dynamo-électrique, due à l'ingénieur belge Gramme, après de nombreuses améliorations, a permis le transport de la force motrice à distance grâce à la production de courants électriques continus ou alternatifs; par suite, elle a résolu le problème industriel de la production et du transport à bon marché d'une énergie électrique considérable, ainsi que celui de l'éclairage à l'électricité. La dynamo est à l'heure actuelle le moteur principal de la civilisation contemporaine.

Des découvertes du plus haut intérêt, riches de promesses, ont été réalisées à la fin du siècle dernier. L'étude des décharges électriques dans les gaz a conduit W. Crookes à la découverte des rayons cathodiques, que Roentgen a utilisés en i8q5 pour l'émission de rayons dits rayons X, pour lesquels des corps ordinairement opaques se montrent transparents. Un très grand nombre de savants s'emploient à poursuivre des recherches sur ces questions ; leur intérêt théorique est considérable : elles se relient à la radioactivité qu'un nouvel élément, le radium, découvert par M. et Mme Pierre Curie, en 1900, possède à un degré éminent; elles ont permis d'édifier des théories nouvelles et fécondes.

Ln optique, la vitesse de la lumière a été mesurée par Fou cault, également célèbre par la démonstration du mouvement de la terre faite au Panthéon, à l'aide d'un pendule, mais la découverte capitale est celle de l'analyse spectrale, créée à Heidelberg par le physicien Kirchhoff (1824-1887); elle prouve l'unité de la composition de l'univers en permettant de déceler dans les astres la présence des substances terrestres, et sert de procédé pour la découverte de nouveaux corps simples en révélant dans un minerai les métaux qui y sont en proportions trop minimes pour être constatés par les réactions chimiques. \J optique s'est en outre enrichie d'une partie toute nouvelle qui explique, entre autres, les phénomènes de la télégraphie sans fil : Y électro-optique. Ce nouveau chapitre de la physique procède des travaux de Clark Marxwell (1831-1879), auquel est due la théorie éleclromagnétique de la lumière. Les conditions dans lesquelles l'émission lumineuse se produit ont été étudiées avec grand soin. Ces nouvelles données se sont montrées précieuses pour l'étude des istres et ont servi à donner du soleil une théorie satisfaisante

Tjl HISTOIRE CONTEMPORAINE..

L'étude des ondes stationnaires en optique a conduit le Français Lippmann à l'invention de la photographie des couleurs.

Dans la seconde partie du xix* siècle et au début du LA chimie xx', la chimie a réalisé d'énormes progrès : au point de vue théorique, elle a développé son caractère de science systématique qui explique les faits, au lieu de se borner à les enregistrer et à les classer. Dans la chimie, la France a gardé une suprématie incontestée, et compte dans cette science quatre grands maîtres illustres : Sainte-Claire Deville, Wurtz, Berthelot et Pasteur. Sainte-Claire Deville (1818-1881) s'est surtout consacré à la chimie minérale; il a transporté dans la chimie le principe de la conservation de l'énergie, fait ressortir le rôle de la chaleur dans les réactions chimiques, et imaginé de nouvelles méthodes d'analyse. Il a démontré que les composés de la chimie minérale même les plus stables subissent aux hautes températures une décomposition, il a ainsi découvert le phénomène de la dissociation dont il a énoncé les lois. Les travaux de Sainte-Claire Deville ainsi que l'emploi raisonné des méthodes physiques en chimie ont été le point de départ d'une science intermédiaire nouvelle, la chimie physique, en étroites relations avec la thermodynamique, qui s'occupe spécialement de l'étude des solutions, de la fusion, de la liquéfation, en relation avec la composition chimique des corps.

Wurtz et Berthelot ont été les maîtres incontestés de la chimie organique. Wurtz a surtout contribué à substituer à l'ancienne notation par équivalents la notation atomique. Marcellin Berthelot (1827-1907), à la fois expérimentateur et penseur de génie, occupe une place éminente; il a envisagé à un point de vue nouveau la chimie organique; il s'est efforcé de lui appliquer les méthodes de la chimie minérale et a fait ainsi disparaître la vieille distinction fondamentale entre les deux parties de la chimie. Il a compris l'importance de la synthèse en chimie organique et s'est rendu célèbre par ses travaux sur la synthèse des composés organiques, l'alcool, l'acétylène. Ses Leçons sur la thermochimie, i865, ont éclairé les rapports entre les phénomènes physiques et chimiques, et contribué à reconstruire la chimie en accord avec la physique.

La chimie biologique a été explorée par le plus illustre savant français du xix* siècle, Pasteur (1822- 1895), qui s'est d'abord consacré à l'étude des fermentations; avec un sens profond de

la rigueur expérimentale, il a démontré que, dans les circonstances actuelles, il n'y a pas de génération spontanée, établi que le ferment est un être vivant, infiniment petit, le microbe, qui peut se multiplier dans un milieu favorable, et la fermentation, le résultat de l'action chimique que cet être exerce sur le milieu.

Au point de vue expérimental, la chimie a vu sondomaine s'enrichir d'un nombre immense de faits nouveaux ; des réactions autrefois irréalisables sont devenues possibles, certaines même industrielles. Les nouveaux agents physiques, l'électricité en premier lieu, ont rendu à cet égard les plus grands services.

C'est par l'électri cité que Moissan a réalisé la préparalion si difficile du fluor; c'est par l'emploi du four électrique que le m

Xapcelun Bhpthelot (1827-1007).

Photographie Pierre Petit.

Marcellin Bcrthelot est Tun des plus grands chimistes de la seconde partie du xix* siècle. Il est l'auteur de travaux très considérables sur la chimie organique, qu'il a envisagée à un point de vue nouveau et à laquelle il s'est efforcé d'appliquer les méthodes de la chimie minérale.

Berthelot s'est également occupé des explosifs, des réactions chimiques s'accomplissant loin des conditions d'équilibre, et ses recherches l'ont conduit à la création de la Thermochimie <et de la Mécanique chimique, premières formes de la chimie scientifique moderne. Membre de l'Académie des sciences et de l'Académie Française, esprit prodigieusement varié et fécond, auteur de nombreux traités de science et de philosophie et de plus de 600 mémoires, Berthelot fut aussi un grand citoyen républicain et démocrate convaincu; il siégea au Parlement comme sénateur, et fut ministre de l'Instruction pw bUque (1886-16J7/ et ministre des Affaires étrangère! (1895-1896).

ème savant a fabriqué pour La première foi*

le carbure de calcium, aujourd'hui base de la fabrication indus trielle de l'acétylène. Les effluves électriques ont permis de fabriquer facilement l'ozone ; l'emploi d'agents complexes appelés catalyseurs qui modifient la vitesse des réactions a eu de très grandes conséquences. Il s'est créé une chimie des très hautes températures ainsi qu'une chimie des très basses : on fait couramment, pour la fabrication d'aciers spéciaux, pour la préparation de l'aluminium, de l'électro-métallurgie à la température de 3ooo°. Grâce à l'emploi de tous ces procédés, la préparation de nombre de corps par synthèse est devenue courante: certaines synthèses ont une très grande importance industrielle, par exemple la préparation de l'acide sulfurique et la synthèse des nitrates.

Enfin, la chimie a donné lieu à un si grand nombre d'applications que la chimie industrielle a obtenu droit de cité. Cette dernière traite des réactions qui rendent possibles les fabrications en grande quantité, elle porte son attention sur les appareils et sur les procédés qui permettent d'obtenir les meilleurs rendements et la récupération la plus avantageuse des sous-produits. A la chimie industrielle se rattachent les industries des savons et corps gras, des matières colorantes, des engrais artificiels, et une foule d'autres.

Les sciences de la vie ont réalisé dans la seconde

les sciences partie du xix' siècle des progrès aussi remarquables

de la vie que les autres sciences. A côté de la zoologie et de

botanique, les sciences descriptives classiques, se sont créées une foule de sciences annexes, en particulier la phy siologie et la chimie biologique, dont les résultats se sont affirmés de plus en plus importants. L'ensemble de ces disciplines constitue la biologie, qui embrasse l'étude des phénomènes auxquels donne lieu la vie sous ses formes les plus variées.

Le caractère « expérimental » des sciences de la vie s'est de plus en plus prononcé : des laboratoires, des instituts de recherches ont été créés auprès des anciennes et célèbres collections telles que le Muséum. L'étude des êtres vivants tend à se faire presque exclusivement à portée du milieu où ils vivent; ainsi on a créé sur des points favorables des côtes des stations d'études de biologie marine, où l'on centralise les observations et les matériaux de toutes sortes provenant d'expéditions « océanographiques *

Pasteb* (i823-i8q5).

Photographie d'un portrait peint par Edelpelt (i854-ioo5),

Sorbonne. — Photographie Hachette.

Le f cintre a représenté Pasteur dans son laboratoire de la rue d'Ultn, à

l't.cole normale supérieure. C'est là, dans la plus modeste des installations,

juivcc des appareils Je fortune, imaginés et créés de toutes pièces et au fur et

e mrswe de srs besoins, ce grand esprit patient et tenace, cet expérimentateur

de génie, fil ses principales découvertes. En veston de travail, le savant tient de

I 1 >;:ji»: g juche une fiche d'expériences, et de la main droite un flacon de verre

dont il examine attentivement le contenu. Presque toute la vie de Pasteur s'est

écoulée dans ce laboratoire. « Prenez intérêt, disait-il, a ces demeures sacrées

que l'on désigne sous le nom expressif de laboratoires. Demandez qu'on let

multiplie el au on let orne ; te sont les temples de l'avenir. •

En dehors de l'Anglais Darwin, les deux grands noms de la science biologique sont ceux de Claude Bernard et de Pasteur; c'est grâce aux mémorables travaux de Claude Bernard (1813-1878) et à ceux de ses nombreux élèves que la physiologie a pu accomplir des progrès décisifs dans la deuxième moitié du xix* siècle. Il a fait triompher par son enseignement et par ses livres des principes empruntés à la pra tique des sciences physiques et qui, en dépit de vives résistances, sont univer sellement admis aujourd'hui en biologie. Ce sont le déterminisme, l'utilité de l'hypothèse comme guide de l'investigation, l'insuffisance de la méthode de l'observa tion et la nécessité de recourir à l'expérimentation. L'idée fondamentale de son système est l'unité des phénomènes de la vie dans les deux règnes, animal et végétal. Parmi ses découvertes, deux sont hors de pair : celle de la fonction glycogénique du foie (1848- 1849) et celle du système des nerfs vaso-moteurs. Les recherches de Claude Bernard ont donné à la médecine un carao tère scientifique qui jusqu'alors lui faisait défaut.

Claude Bernard (i8i3-ië Photographie.

Claude Bernard est le fondateur de la physiologie; son « Introduction à l'étude de la médecine expérimentale », est un modèle de méthode en matière de recherches histologiques sur lesquelles cet ouvrage a exercé une grande influence. Il professa successivement à la Sortonne, au Collège de France et au Muséum.

Après avoir été violemment combattu, il finit par jouir d'une réputation universelle. De haute et vigoureuse stature, il avait un grand air de dignité qui imposait le respect, mais sa bienveillance inaltérable, la sérénité noble de son caractère lui valurent aussi de profondes affections.

L'œuvre de Pasteur, extrêmement variée, a eu un retentisse" ment considérable sur toutes les parties de la biologie; elle a révolutionné les doctrines médicales, transformé les pratiques de la chirurgie, profondément modifié les conceptions de la physiologie et éclairé les liens qui unissent les phénomènes de la vie à ceux de !a chimie. Après avoir publié d'admirables recherches sur les altérations du vin et de la bière, sur les maladies des vers à soie, Pasteur a étudié l'action des microbes non sur les milieux chimiques, mais sur les êtres vivants. Ses travaux sur le charbon et le choléra des poules montrèrent qu'un seul microbe peut suffire à mettre hors d'usage le mécanisme d'un être supérieur. Le pas décisif dans la voie de la guérison des maladies microbiennes fut franchi en 1879, lorsque Pasteur découvrit la possibilité d'atténuer le virus des microbes par des cultures successives et d'obtenir ainsi des vaccins inoculables et capables de rendre l'organisme réfractaire à l'invasion d'une maladie déterminée. Les découvertes de Pasteur, qui concernèrent d'abord les maladies des animaux, furent couronnées en i885 par l'inoculation du vaccin de la rage sur un être humain. Les tentatives de Pasteur eurent un immense succès dans le monde entier, et dès 1888, par souscription internationale, était fondé l'Institut Pasteur pour l'étude et l'application des vaccins préventifs. En mettant en évidence le rôle du microbe dans la fermentation des maladies, Pasteur a accompli dans la science une révolution incomparable pour l'importance de ses résultats; il a créé une science nouvelle, la bactériologie, qui étudie le rôle pathologique des microbes et cherche à prévenir et à guérir les maladies infectieuses. Enfin, en isolant lé microbe de la septicémie, il a écarté le grave danger de l'infection des plaies résultant des opérations, et donné aux chirurgiens la hardiesse d'entreprendre des opérations devant lesquelles ils reculaient jadis.