Quelles sont les raisons explicatives de ce fait

— Bien qu'il soit d'un haut intérêt de scruter la nature des substances matérielles, et de rechercher s'il n'existe point

dans ce fond intime un principe caché qui règle les activités corporelles, bornons-nous actuellement à déterminer les conditions immédiates et manifestes auxquelles ce fait général semble soumis.

Si les affinités électives se trouvaient livrées aux caprices du hasard ou des circonstances contingentes des réactions chimiques, si même Thomme de science pouvait les modifier à son gré, nous verrions se réaliser à chaque instant les associations les plus bizarres, les plus désordonnées ; les prévisions du savant perdraient cette assurance qui lui permet de se diriger si facilement dans le dédale des activités corporelles. C'en serait fait de la science ainsi que du cours admirable de la nature.

De même, supprimez les lois de poids si fixes, si invariables, que de milliers d'espèces nouvelles viendront se substituer aux espèces actuelles et transformer par leur présence et leurs actions le régime de notre globe ! Tout changement, en effet, dans les rapports pondéraux des masses réactionnelles se répercute fatalement dans les caractères spécifiques de la S3'nthèse.

Le chlorure cuivreux CuCl, constitué d'un atome de chlore et de cuivre, est un beau corps blanc, peu énergique, remarquable par son insolubilité dans l'eau. Ajoutez-y un seul atome de chlore, vous le transformerez en un sel vert, le chlorure cuivrique CuCla, de puissante énergie chimique, soluble dans l'eau en grande quantité.

Stabilité des lois de poids, constance de l'affinité, voilà bien deux conditions indispensables au maintien de l'ordre universel.

Il en est une troisième non moins importante.

Tout composé chimique a ses propriétés distinctives qui en font une véritable individualité. En concourant à sa formation, les éléments se sont donc dépouillés de leurs carac-

tères connaturels pour revêtir, en commun, un ensemble de qualités nouvelles, propres à l'état d'union. D'autre part, ils ont cependant conservé l'aptitude à reprendre chacun, sous l'influence d'une même cause extrinsèque, leurs propriétés primitives.

Il ressort de ce double fait, que dans le composé même doit résider une cause qui puisse diviser l'action extérieure et différencier son effet ; sinon, la réapparition simultanée des éléments composants resterait inexpliquée ou même inexplicable.

58. L'explication mécanique satisfait-elle à ces conditions ? — Nous ne reviendrons plus sur les lois de poids ni sur l'affinité chimique : la critique que nous avons faite de l'interprétation mécanique de ces lois naturelles, nous a révélé suffisamment la faiblesse de la théorie.

Mais la troisième condition mérite une attention spéciale.

A première vue, on serait tenté de croire que nul système ne peut, mieux que le mécanisme, nous donner une explication simple et adéquate de la reviviscence des éléments dans le fait de la décomposition des corps. Les parties constitutives de l'édifice moléculaire du composé y conservent leur être individuel ; leurs mouvements mêmes ne sont point altérés, mais simplement enchevêtrés. Si vous brisez ces liens, qu'y aura-t-il d'étonnant à ce que chacune de ces parties reprenne sa liberté et son état primitif?

Apparemment très simple, cette explication se complique de difficultés bien sérieuses dès qu'on veut la mettre en harmonie avec l'ensemble des faits.

La question soulevée laisse le champ libre à deux hypothèses : ou bien les atomes restent inchangés au sein du composé, — c'est l'opinion favorite d'un grand nombre

de mécanistes, — ou bien ils y reçoivent des propriétés nouvelles ').

Le mécanisme choisit-il la première, il se voit obligé de contredire au principe de la conservation de l'énergie ^), et de contester la valeur du témoignage des sens qui nous attestent à l'unanimité les changements profonds apportés par la combinaison dans les éléments associés.

Veut-il accepter la seconde, il se met dans l'impossibilité de justifier le fait en question.

D'une part, en effet, les atomes combinés se trouvent dépouillés dans la synthèse de leurs propriétés natives ; de l'autre, à raison même de leur identité essentielle, nous ne pouvons leur accorder aucune aptitude spéciale à recevoir telles ou telles propriétés déterminées ; toute exigence spécifique étant incompatible avec l'homogénéité des masses atomiques. Il n'existe donc aucune raison pour que l'agent extrinsèque qui vient enlever à un composé un ou plusieurs de ses constitutifs pour les entraîner dans sa sphère d'action, communique toujours aux autres leur mouvement primordial. Dès lors les atomes, une fois dégagés de leurs liens, devraient nous apparaître avec des caractères toujours nouveaux, toujours en rapport avec la cause qui leur a rendu la liberté.

« On se demande, dit avec beaucoup cVà-propos M. Ut»met de Vorges, comment il se fait que certains tourbillons qui déterminent la nature des corps simples, soient tellement permanents qu'ils se retrouvent toujours les mêmes, après s'être mêlés et enchevêtrés les uns dans les autres. La fixité

') Pour ne rien préjuger de la nature des corps, nous employons ici le terme de propriétés nouvelles dans le sens actuellement re(,u par les chimistes. Nous montrerons plus tard qu'en fait, les propriétés des éléments disparaissent au sein du composé et s'v trouvent remplacées par celles du corps nouveau. A ce moment, il nous suffit d'admettre qu'elles y ont subi des changements profonds.

») Cfr. n. 50, p. 80.

des essences matérielles semble bien peu compatible avec cette variabilité et cette communicabilité qui est le caractère propre du mouvement local » ^).

59. Conclusion générale. — De toutes les sciences naturelles, nulle ne semblait plus favorable que la chimie aux principes du mécanisme. C'est en elle, du moins l'affirmait-on, que ce grand système devait puiser les preuves péremptoires de sa fécondité et son caractère vraiment scientifique.

Brillantes furent ses promesses, mais plus éclatante encore est la déception qu'il nous a laissée en prenant contact de la réalité.

A titre de tliéorie cosmologique, le mécanisme n'avait point à s'occuper de la partie expérimentale de la chimie, c'està-dire de cet ensemble de faits et de lois dont la découverte et la preuve sont le fruit exclusif de l'expérimentation. Il avait simplement pour mission de pénétrer l'au-delà de l'expérience, d'indiquer aux hommes de science les raisons dernières de l'ordre chimique.

Or, de ce point de vue, son échec fut complet.

Les trois propriétés fondamentales des atomes : le poids spécifique, l'affinité élective et l'atomicité d'où dépend la nature de tout composé, les caractères distinctifs de la combinaison et la perpétuité des espèces au sein de l'évolution rythmique de la matière, tous ces grands faits qui résument la chimie entière, sont restés inconciliables avec les principes essentiels du système.

Quelle en est la cause ?

Il suffit de jeter un regard superficiel sur les phénomènes chimiques pour y découvrir deux caractères saillants, indéniables : la spécificité et la constance. Tous ont leur physio-

') Dom^t de \'^ orge s, Lu tnituphysiijKe en présence tien sciences, p. 119.

nomie propre, irréductil:)le. Tous naissent, disparaissent, se succèdent enfin les uns aux autres suivant un ordre harmonieux ([ue rien ne peut troubler. Il fallait donc, semble-t-il, pour les expliquer, attribuer aux êtres un principe foncier de spécification qui fût à la fois un principe régulateur de leurs activités. Le mécanisme fit abstraction de ce double aspect qui signale les phénomènes matériels, pour n'en considérer que Taspect purement quantitatif et individuel. De là, la réduction de la nature à la masse homogène et à l'instable mouvement local.

Il est vrai que toute activité chiniique s'accompagne d'un mouvement proportionnel à Tintensité de l'action, et que de ce chef, on était en droit de rechercher en lui la mesure du phénomène produit. Aussi, si les partisans du système n'avaient eu d'autre prétention que de nous fournir une évaluation mécanique de chaque fait individuel, ils seraient à l'abri de tout reproche. La justesse de ces déterminations est même une des causes qui ont le plus accrédité ce système dans l'esprit des savants.

Mais ce n'était là qu'une vue partielle, peut-être la moins importante des phénomènes chimiques. L'aspect qualitatif, la constance du phénomène, les lois immuables qui le régissent, les liaisons fixes et déterminées qui l'enchaînent aux antécédents et aux conséquents, tout ce complexus de circonstances que l'interprétation mécanique ne pouvait atteindre, ilevaient être forcément pour le système une pierre d'achoppement, une preuve de son insuffisance.

C'est dans cet exclusivisme scientifique qu'il faut placer, croyons-nous, la raison foncière de sa faiblesse.

Article 11 — Faits de F ordre physique.

§ 1. — Faits cristallographiques.

60. La forme cristalline ; la structure intime du cristal. — Lorsque les corps passent lentement, et à l'abri de toute cause perturbatrice, de l'état liquide ou gazeux à l'état solide, beaucoup d'entre eux se revêtent de formes géométriques. On dit alors qu'ils sont cristallisés.

La régularité que présentent les faces planes d'un cristal, n'est cependant que la manifestation sensible d'une régularité interne et invisible beaucoup plus importante aux yeux du cristallographe. Tandis que dans le corps amorphe aucune loi ne préside au groupement des particules, et que l'arrangement de la matière y est partout également confus, dans un milieu cristallisé, au contraire, tout est réglé : les distances intramoléculaires, l'orientation des particules, et les directions diverses des plans cristallins.

D'après la théorie cristalline, un cristal est un réseau à triple dimension, formé de mailles parallélépipédiques; les nœuds des mailles sont occupés par des molécules identiques entre elles sous le triple rapport de la composition chimique, du poids spécifique, et de la forme cristalline. Toutes ces molécules sont orientées dans l'espace de la même manière ; elles se trouvent à égale distance l'une de l'autre dans une même direction et dans toutes les directions parallèles.

61. La g;enèse de l'état cristallin. — Ces conditions admises, la genèse du cristal s'explique avec la plus grande facilité.

Supposons en effet qu'à une certaine distance de la mole' cule a, vienne se placer une molécule b. La position d'équilibre et, par suite, la distance ab seront déterminées par

Cours de Cosmo'ogie. ^

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1 Il

les attractions et répulsions des deux masses moléculaires. Mais comme ces intervalles intramoléculaires sont extrêmement petits, les molécules ne jouiront d'un équilibre stable

qu'à la condition d'opposer l'une à l'autre, leurs axes d'attraction minima ou maxinia. Il en sera de même des répulsions. De là, la nécessité pour les molécules de prendre la direction commandée par leurs axes de même intensité et de présenter, dans un même plan de l'espace, des faces identiques. Bref, elles seront seml)lal)l('mt'nt orientées.

Tout ce que nous venons de dire de n et de h s'applique à la molécule r, </, e, etc. Nous obtiendrons de la sorte une série rectiligne de particules, équidistantes et orientées de la même façon, pourvu toutefois qu'on leur accorde à toutes une même forme cristalline et un poids spécifique identique. Représentons-nous maintenant une nouvelle particule a. Sa situation est réglée par le jeu des forces attractives et répulsives des molécules a et a . Celles-ci opposent aussi l'une à l'autre leurs axes de même attraction ou de même répulsion pour réaliser un équilibre stable ; mais, ces axes n'étant pas nécessairement identiques dans toutes les directions, on comprend aisément que la distance nu peut être inférieure ou supérieure à la distance ab. Cependant, en vertu de la loi énoncée tantôt, toutes les distances a'b\ b c\ c d\ d' e\ seront identiques entre elles et équivalentes aux distances a6, bc, n/, de. De plus, toutes les molécules de cette nouvelle série auront une orientation absolument semblable à celle des molécules de la série antérieure.

Ainsi en est-il d'une troisième, d'une quatrième file de molécules.

D'évidence, le mode de distribution de la matière observé dans ce plan, doit se reproduire dans tout plan parallèle

situé, soit au-dessus, soit en dessous de celui-ci. Il en résultera l'assemblage ou le réseau à trois dimensions que nous avons décrit tantôt. Dans une direction donnée et dans toute direction parallèle, l'orientation des molécules et les distances intermoléculaires sont donc identiques. Mais elles peuvent être très différentes pour d'autres directions, ou d'autres plans.

Par là s'explique, par exemple, le clivage ou cette propriété en vertu de laquelle certains cristaux se laissent facilement diviser en lames planes aussi minces que l'on veut. Ces directions privilégiées correspondent en effet aux directions de moindre attraction moléculaire et de minimum de résistance.