Conception mécanique de la pesanteur. — La

matière attire la matière proportionnellement aux masses, mais en raison inverse du carré de la distance. Telle est la loi de l'attraction universelle formulée par Newton.

La science moderne dont les aspirations tendent à une simplification toujours croissante des agents naturels, a essayé de les réduire à cette formule générale. Kt conformément à ces vues simplistes, l'attraction universelle porte le noiti de gravitatiou^ en tant qu'elle règle le mouvement des corps célestes ou maintient l'harmonie dans leurs relations mutuelles.

On l'appelle pesanteur, si elle attire ver> le centre de la

') Ctr. Stallo, oux: cité, p. 30.

terre les corps répandus à sa surface ou placés dans son voisinage immédiat.

Les ph3'siciens la désignent par le mot cohésion, lorsqu'elle sert à maintenir l'union, soit entre les molécules des corps homogènes, soit entre des quantités quelconques de substances diverses.

Pour le chimiste, elle devient Vaffinité si elle fusionne dans une synthèse apparemment homogène, les molécules ou les atomes des corps hétérogènes ^).

Bref, toutes les forces de la nature se concrétisent de la sorte en des modalités de l'attractii^n universelle.

On comprend quel vif intérêt devait s'attacher à tout essai d'explication mécanique de la pesanteur. Rendre compte de cette propriété de la matière par les seuls facteurs de masse et de mouvement, n'était-ce pas justifier le mécanisme dans le triple domaine de l'astronomie, de la physique et de la chimie ?

En fait, des théories multiples ont été inventées pour réaliser ce but.

La plus célèbre, et la seule qui soit encore sérieusement discutée de nos jours, est la théorie des chocs de Lesage.

« L'espace, dit-il, est constamment traversé dans toutes les directions par des courants de corps infiniment petits, se mouvant avec une vitesse presque infinie et venant des régions inconnues de l'univers. Ces corps sont appelés « corps ultramondains ».

') Cfr. Berthollet, Essai d'une statique chimique. — Wurtz, La théorie atomique. — « La cohésion, écrit le D"" de Thierry, paraît être un mode de l'attraction universelle s'exer(,ant non plus entre des masses à toutes les distances, mais entre des particules à très courte distarice, et avec d'autant plus d'énergie que les centres d'action sont plus rapprochés. La cohésion n'est par conséquent que l'infiniment petit de l'attraction universelle. Et l'affinité serait un intiniment petit de second ordre. » Cfr. Introduction à l'étude de la chimie, p. 18. Paris, Masson,

» En raison de leur petitesse, ils se choquent rarement ou jamais, et le plus grand nombre d'entre eux trouvent facilement passage à travers les corps sensibles ordinaires ; de sorte que toutes les parties de ces corps — celles de Tintérieur aussi bien que celles de la surface — sont également capables d'être frappées par les corpuscules, la force du choc étant ainsi proportionnelle, non aux surfaces, mais aux masses des corps. Un corps élémentaire ou une molécule serait également battue par ces corpuscules dans tous les sens ; mais deux corps quelconques agissent mutuellement comme écrans, de sorte que chacun reçoit un moins grand nombre de chocs du côté qui regarde l'autre. Par conséquent, ils sont attirés l'un vers l'autre. Le mouvement des corpuscules étant rectiligne dans toutes les directions, la diminution de pression qui en résulte est inversement proportionnelle aux carrés des distances entre les corps affectés » ').

La théorie de Lesage, on le voit, répond adéquatement aux exigences du mécanisme ; elle élimine l'élément force au profit du mouvement pur et simple.

^)1. L'hypothèse résout-elle le délicat problème de la pesanteur? — A peine avait-elle vu le jour, que Maxwell la soumettait à l'épreuve du principe de la conservation de l'énergie.

Si les corpuscules qui heurtent les corps sensibles, écrit ce physicien, sont parfaitement élastiques et rebondissent avec la même vitesse qu'ils avaient en s'en approchant, ils emportent avec eux toute leur énergie native. Mais comme ils rebiMidissent du corps dans une direction (.[uelcimque, ils sont en même nombre et possèdent la même vitesse que

') Lesage, The Utiseen Vnivtrse, ^ 140. — Résumé par Stallo dans son ouvrage : La matière dans la physique moderne, p. 42.

les corpuscules qui tendent vers le corps : l'action gravitative devient nulle.

D'autre part, si les atomes propulseurs sont inélastiques, ou imparfaitement élastiques, l'énergie des chocs se convertit totalement ou partiellement en chaleur, et, sous l'influence de la quantité de calorique ainsi dégagée, tous les corps seront, en peu de temps, chauffés à blanc ^).

Cette critique était de nature à ébranler jusque dans ses fondements la théorie naissante. Mais il était réservé à M. Pictet '') de lui livrer un nouvel assaut qui devait en achever la ruine.

Lorsqu'on admet que les particules matérielles d'un corps solide restent à distance les unes des autres, on peut concevoir que les atomes éthérés puissent pénétrer à une certaine profondeur dans la masse corporelle. Cependant, cette pénétration doit avoir une limite, puisque le nombre d'obstacles qui s'opposent au passage de ces corpuscules s'accroît avec l'épaisseur des couches solides. Les dernières couches sont donc moins frappées par les atomes propulseurs que les couches voisines de la surface externe. D'ailleurs, s'il en était autrement, l'attraction même n'aurait plus lieu.

Or, dans ces conditions, la pesanteur dépend de la forme des corps, de leur épaisseur, des distances plus ou moins grandes qui séparent leurs molécules constitutives, enfin de leur position relative. Un long cylindre, par exemple, pèserait davantage dans une position horizontale que dans une position verticale. Le poids d'une pile de disques superposés et en contact intime serait inférieur à celui de ces mêmes disques séparés les uns des autres. En un mot, l'attraction ne serait

') Cfr. oiiv. cité, p. 43.

-) K. Pictet, Étude critiqur du nmténd/isuir et du s/>inhinhs>tie, p. 23n. Paris, Alcan, 1896.

plus proportionnelle aux masses, mais aux masses influencées par leur disposition relative au corps attirant ').

Conséquence évidemment condamnée par l'expérience quotidienne.

Enfin, mentionnons encore une récente critique qui certes ne manque pas de valeur.

D'après les calculs de Laplace, l'action de la pesanteur est instantanée, ou l)ien, elle doit se propager avec une vitesse au moins cinquante millions de fois plus grande que celle de la lumière. Ce fait admis, il paraît impossible d'identifier l'éther gravifique avec l'éther luminique, car les particules destinées à vibrer sous l'action de la lumière, rompraient à chaque instant par leur vitesse propre les ondes lumineuses qui tendraient à se former.

« Il y aurait donc, dit M. Hannequin, deux mondes d'une matière identique, soumise aux mêmes lois d'inertie et de mouvement, qui coïncideraient sans se toucher dans un espace unique ; et chacun pour son compte resterait intangible aux chocs des atomes qui ne seraient pas les siens ! A peine est-il besoin d'insister sur le caractère antimécanique d'une telle hypothèse » '^).

§ 3. — Le principe de la conservation de l'énergie.

92. Exposé du principe. — Le jMincipe de la conservation de l'énergie embrasse dans ses applicaticms le domaine

') L'hypotiicse île Lfsaj;e a été rajeunie par r]ueK]iies pliysiciens, notamment par M. Picart. Dans son ouvrage : Introduction aux principes uuithémntiques des loin générales du monde physique^ c. II, Paris, Alcan, 1882, ce savant remplace les courants des corpuscules ultramondains par les mouvements d'un éther élastique renfermé dans les limites de notre monde visilile. 11 évite de la sorte d'introduire dans nt^tre système matériel, comme l'avait fait Lesage, une source d'énergie étrangère. En somme, l'idée-mère de la théorie reste la même sous sa forme nouvelle, et les critiques que nous venons d'émettre conservent leur à-propos.

*; Essai critique sur r/iypnflièsc des atomes, p. 233. Paris, Alcan, 1899.

de îa chimie, de la physique, de la cristallographie, de l'astronomie et même de la physiologie. Bref, il règle sans exception toutes les forces de la nature matérielle. De là sa souveraine importance.

Nous l'exposerons ici sous sa forme la plus simple, en le dégageant des calculs que comprend nécessairement sa formule scientifique ^).

L'énergie, en général, désigne l'ensemble des causes qui, dans un système matériel, sont aptes à produire des effets mécaniques.

') Nous ajouterons quelques notes complémentaires, pour ceux de nos lecteurs qui désireraient se faire une idée plus scientifique de ce principe.

La vitesse d'un corps en mouvement, c'est l'espace que le corps parcourt pendant l'unité de temps.

On appelle force en mécanique, toute cause qui produit, ou tend à produire, un mouvement ou une moditication du mouvement.

La niasse d'un corps est la quantité de matière qu'il renferme, évaluée par sa quantité d'inertie, c'est-à-dire par la résistance passive qu'il oppose à un mouvement déterminé. D'une manière plus abstraite, on la définit encore : le rapport constant entre la force appliquée à un corps et l'accélération qu'elle lui communique.

Le travail d'une force désigne le produit de l'intensité de la force par le chemin que parcourt son point d'application, lorsque celui-ci est déplacé suivant la direction de la force.

Force vive. — L'intensité d'une force (F) est proportionnelle au produit de la masse (;») qu'elle met en mouvement, par la vitesse (t'). D'où F — iiiv. Le chemin parcouru (f) par une masse (m) partant du repos et soumise à une force (F") pendant un certain temps, est égal à la moitié

de la vitesse acquise après le parcours. D'où e = — . Le travail de la force (F) équivaut donc à