Cette opinion est controuvée par les faits

Plusieurs découvertes scientifiques, relatives à la constitution physique de la matière, nous obligent à modifier considérablement ces vues anciennes.

En réalité, aucun corps inorganique naturel, aucune masse corporelle visible ne jouit d'une véritable continuité. Seules des portioncules extrêmement ténues, trop petites même pour être isolément l'objet d'une perception sensible, sont douées de cette propriété. En un mot, dans le monde de la matière brute, tous les corps sont des agrégats d'individualités multiples, enchaînées par des forces attractives. Telle est, croyons-nous, la conclusion des données actuelles de la science.

Étudions les preuves principales sur lesquelles repose cette doctrine nouvelle.

261. Première preuve. — D'après une loi chimique qui ne comporte aucune exception, la nature d'un corps dépend

*) De natiira matertae, c. 9.

non seulement de la nature de ses constitutifs, mais aussi de la quantité de matière que ce corps renferme, en sorte que tout changement (///rt;///7a/// entraîne avec lui un changement d'espèce.

L'acétylène C2H2 et la benzine CoHe contiennent les mêmes éléments, le carbone et l'hydrogène, associés suivant le même rapport pondéral. Elles ne diffèrent entre elles que par une quantité absolue de matière, trois fois plus considérable dans l'une que dans l'autre. Cela suffit pour que ces deux corps constituent deux espèces irréductibles, très distinctes l'une de l'autre au point de vue chimique et physique. De même, le chlorure cuivreux CuCl et le chlorure cuivrique CuCb n'offrent entre eux que des analogies lointaines, quoiqu'une simple différence cjuantitative de chlore soit la cause unique de leur distinction profonde.

Dans l'hypothèse où les corps sensibles possèdent une individualité rigoureuse, il devrait donc se produire un changement de nature à chacune des étapes de la division dont ces êtres sont susceptibles.

L'expérience ne révèle rien de semblable. Le fer, le plomb, le zinc et les autres métaux demeurent identiques à euxmêmes à travers l'émiettement de leur masse.

D'où il résulte que l'individualité proprement dite réside dans des particules que ne peuvent atteindre les procédés mécaniques de division.

262. Deuxième preuve. — Des volumes égaux de gaz différents, nous dit la loi d'Avogadro, renferment, dans les mêmes conditions de température et de pression, un même nombre de particules libres. Ces particules, on le sait, sont animées de mouvements rapides, agissent chacune pour leur propre compte en exerçant autour d'elles des forces répulsives intenses. D'ailleurs, la facilité de leur déplacement au sein de la masse gazeuse se reconnaît à la rapidité

avec laquelle s'opère le mélange des corps aériformes : en quelques instants, l'oxygène et l'azote mélangés se trouvent répandus uniformément dans toutes les parties du bocal qui les renferme.

Il est clair que dans pareil milieu, l'individualité peut tout au plus appartenir aux particules indépendantes, c'est-à-dire à ces centres isolés d'action entre lesquels se développent les répulsions internes ^). La reporter sur la masse entière reviendrait à douer ce corps d'activités immanentes, à leur attribuer la vie.

En passant à l'état gazeux, tout corps solide ou liquide se trouve donc disséminé en une multitude innombrable d'individus libres, invisibles, beaucoup plus réduits que les grains de poussière auxquels donne naissance la division mécanique.

Or, lorsque les particules gazeuses, soustraites à l'action de la chaleur, s'agglomèrent de nouveau pour reconstituer le corps solide, la forme essentielle dont chacune d'elles est investie, disparaît-elle au profit d'une forme unique qui viendrait étendre son empire sur la totalité de la masse ?

Semblable hypothèse est inadmissible.

D'abord, les puissantes attractions mutuelles dont les moindres parties du corps sont le siège, prouvent assez qu'aucune des particules agglomérées n'a perdu son activité individuelle.

En second lieu, l'identité de nature chimique des molécules libres et du produit de leur condensation, contredit, nous l'avons démontré plus haut, l'hypothèse d'un changement de formes essentielles ^).

') La question de savoir si ces molécules gazeuses sont elles-mêmes des individus sera discutée bientôt.

') Voir la première preuve, p. 429.

263. Troisième preuve. -- La thé(jrie cristalline actuellement en usage dans les sciences physiques, a fait ses preuves. Il n'est plus un seul fait relatif à l'état cristallin qu'elle n'explique d'une manière satisfaisante. Aussi les cristallographes sans exception la considèrent-ils comme une découverte de haute valeur et des mieux établies.

Pour se faire une juste conception d'un cristal, il faut se le représenter sous la forme d'un réseau à triple dimension, constitué de mailles régulières dont tous les nœuds seraient occupés par une particule cristalline. Dans cet assemblage, les distances interparticulaires et l'orientation interne sont réglées i)ar le jeu des forces attractives et réjjulsives des particules agglomérées. La molécule cristalline (jui représente en miniature le cristal entier, est de la sorte un vrai centre d'activité, un facteur indispensable de l'équilibre intermoléculaire.

Or, ce postulat fondamental d'une théorie universellement acceptée n'est-il pas la négation même de la doctrine que nous combattons ? D'évidence, il ne peut plus être question d'attribuer à cet assemblage qu'est le cristal, soit la continuité, soit l'unité essentielle. C'est là un double privilège dont jouissent peut-être les embr3'ons cristallins, échelonnés le long du réseau, mais qui en tout cas ne saurait appartenir à aucune quantité plus considérable de matière.

D'ailleurs, la manière même dont le cristal se nourrit dans les solutions où il prend naissance, est un fait incompatible avec l'hypothèse du milieu contenu. Les cristaux, en eflet, ne s'accroissent point par intussusception, mais par simple juxtaposition de particules homogènes, douées chacune d'une forme cristalline.

En s'ajoutant aux anciennes, les particules nouvelles, loin de se fusionner en une masse unique, conservent donc forcément leur forme propre et leur indiviilualité.

264. Données actuelles de la chimie. — Pour avoir relégué l'individu dans le monde des infiniments petits, nous ne connaissons pas encore le terme réel de cette voie régressive dans laquelle nous nous sommes engagés. Si l'individualité n'est l'apanage d'aucun corps perceptible par nos sens, à quelle particule matérielle appartient-elle ?

L'hypothèse atomique fournit à ce sujet quelques indications précieuses ').

Quoique la division des corps simples, nous dit-elle, puisse s'étendre très loin, elle a cependant des limites déterminées, invariables pour chaque espèce. Les portioncules de matière réfractaires au fractionnement s'appellent << atomes ». Malgré leur extrême petitesse — un centimètre cube de fer fondu en

') Au cours de cet ouvrage, nous aurons souvent l'occasion de f;iire de larges emprunts à la théorie atomique. Il convient donc, pour dissiper tout doute au sujet de sa validité, de rappeler les faits scientifiques sur lesquels elle s'appuie.

Cette hypothèse peut se réclamer de trois arguments.

Le premier n'est que l'expression développée de la loi des proportions définies.

« Les corps, nous dit cette loi, se combinent suivant des rapports pondéraux, déterminés et invariables. » Pour former 18 grammes d'eau, il faut employer 2 grammes d'hydrogène et 16 grammes d'oxygène. Le rapport, 2 à IG, qui lie l'un à l'autre les deux constitutifs de ce corps, ne subit, dans aucune circonstance, la moindre variation. Or, si la nature n'imposait point une limite déterminée et invariable à la divisibilité de la matière, ce fait deviendrait inexplicable.

En effet, on ne conc^oit pas comment l'oxygène, par exemple, peut résister au fractionnement indéfini de sa masse, si, au lieu du rapport désigné, on emploie le double, le triple, le quadruple de la quantité ordinaire d'hydrogène. Dans ce cas, vu la grande affinité mutuelle de ces éléments, toutes les particules d'oxj'gène devraient se subdiviser pour satisfaire les particules d'hydrogène, car toutes les particules de ce dernier corps sont douées d'une égale affinité. La division de l'oxygène et par suite le rapport pondéral dépendraient de la sorte, et de toute nécessité, des proportions relatives des masses réagissantes, proportions qu'il est possible de varier à l'infini.

La loi des proportions multiples nous fournit une seconde preuve non moins péremptoire. Voici cette loi : « Il existe un rapport très simple

Cours de Cosmologie. 28

contient plusieurs millions — les atomes possèdent les propriétés distinctives de l'élément qu'ils représentent.

Chez les composés chimiques, le terme ultime de la division possible est la molécule. Ainsi la molécule du sel de cuisine NaCl, composé d'un atome de sodium et d'un atome de chlore, est la plus petite particule qui puisse être la dépositaire des propriétés de ce corps ; fractionnée davantage, elle perd sa nature et se résout en deux éléments indépendants.

L'atome pour les corps simples, la molécule pour les corps composés, voilà les deux degrés ultimes d'atténuation de la matière.

Mais la fixation de ces unités chimiques irréductibles

tranche-t-elle d'emblée la question de l'individu inorganique?

Non. En effet, lorsque les hommes de science donnent à

entre les quantités variables d'un corps qui se combinent avec une quantité constante d'un autre corps. »

L'azote forme avec l'oxygène cinq oxydes diliérents qui ont respectivement pour formule : N2O, N2O2, N2O3, N2O1, N2O5. La quantité constante d'azote est 28 ; celle de l'oxygène est de 16, 32, 48, 64, 80 ; c'est-à-dire qu'il existe entre ces quantités variables, le rapport de 1 à 2, à 3, à 4, à 5. Jamais on n'a pu rencontrer d'intermédiaire entre la quantité minimale 10 et l'un des multiples désignés. En d'autres termes, les combinaisons chimiques se font par sauts brusques.

De nouveau, la constance de ce fait, dont la chimie nous offre tant d'exemples, ne prouve-t-elle pas que la masse d'oxygène représentée par 16, est réellement infractionnable ?

L'hypothèse atomique est encore confirmée par la lui de Gay-Lussac : « Les corps gazeux se combinent suivant un rapport simple de volume. »

L'acide chlorhydrique HCl, résulte de la combinaison d'un volume d'hydrogène et d'un volume de chlore ; l'ammoniaque NH-» comprend un volume d'azote et trois volumes d'hydrogène condensés en deux volumes, etc. D'où le rapport constant et simple de 1 à 1, de 1 à 3, etc.. Au lieu d'observer les proportions indiquées, supposez que nous doublions ou quadruplions le volume de l'un des corps réagissants. Dans l'hypothèse où la matière serait indéfiniment divisible, l'autre corps devrait subdiviser son volume ou ses particules libres afin de pouvoir répondre aux affinités de son partenaire. Pareil fait ne se présente jamais.

la molécule du composé le nom d'individu chimique, ils se soucient peu de savoir si elle est réellement un être plutôt qu'un agrégat d'atomes inchangés ; la plupart même la comparent volontiers à un édifice moléculaire, désignant par là la persistance actuelle des atomes combinés. Un fait est certain, c'est que les composants de la molécule sont solidaires l'un de l'autre et fonctionnent comme un tout indivis. Et c'est uniquement ce fait qu'expriment les chimistes par le mot plus ou moins heureux « individu -.

On le voit, ici déjà le champ reste ouvert à la discussion.

De même, l'existence individuelle des atomes dans le corps simple n'est pas davantage une conséquence évidente de la théorie atomique.

Sans doute, il est possible de dégager l'atome de la molécule, de le mettre en liberté ; il n'en est pas moins vrai qu'en règle tout à fait générale, on le trouve associé à d'autres atomes homogènes, en sorte que l'état moléculaire est son état normal. Les molécules libres du chlore par exemple, de l'hydrogène, de l'oxygène, de l'azote sont toujours formées de deux atomes, bien que ces gaz aient une tendance prononcée à disséminer leur masse dans l'espace.

On est donc en droit de se demander si l'existence atomique n'est pas, pour le corps simple, une existence éphémère, essentiellement transitoire, destinée à disparaître dès que deux atomes homogènes se rencontrent. La forme moléculaire serait, dans ce cas, la seule forme naturelle de l'individu ^).

En résumé, la théorie atomique nous fait connaître quelles sont les dernières unités chimiques qui limitent la division

') D'après cette hypothèse, les deux atonies homogènes de chlore, par exemple, au lieu de conserver leur être individuel dans la molécule, se transformeraient, à la suite d'une combinaison véritable, en un être réellement nouveau, appelé « l'être moléculaire ».

des corps simples et composés. Mais laissée à elle-même, elle est incapable de résoudre le problème de l'individualité, car elle n'a pas à se prononcer sur l'état substantiel de ces unités ultimes. Bien plus, rien ne prouve a priori que l'ag^j^lomération progressive des atomes et des molécules dans les corps solides ou liquides n'a point pour résultat définitif la formation d'individus très complexes, de même nature que les unités primitives.

Pour démontrer l'impossibilité naturelle de pareil fait et limiter la question à l'étude des masses atomiques et moléculaires, il faut encore faire appel aux lois chimiques et physiques, invoquées tantôt contre l'ancienne opinion des scolastiques ^).

265. Quel est donc l'individu inorganique ? — Pour nous, l'individualité réside normalement dans Vatome du corps simple et la molécule du composé.

Cette doctrine comprend deux parties indépendantes l'une de l'autre.

Dans une étude antérieure, nous avons eu l'occasion d'établir la nécessité d'accorder au mixte inorganique l'unité essentielle. Il faut, disions-nous alors, ou renoncer à la distinction spécifique des corps simples et souscrire à l'homogénéité absolue de la matière comme le soutient le mécanisme, ou bien étendre cette distinction aux composés eux-mêmes ^).

Pour cette catégorie de corps, le problème de l'individualité se trouvait du même coup résolu, car la molécule est, dans le composé, la première particule de matière au sujet de laquelle ce problème puisse être soulevé.

Le débat actuel se trouve de la sorte circonscrit à Wdonie des substances élémentaires.

') Voir nos 261, 202, 26:i.

*) Voir art. VIII, pp. 413 et suiv.

266. Faits sur lesquels s'appuie cette théorie. — 1" Tous les atomes sont susceptibles d'une existence propre. — Parmi les éléments, plusieurs ont une molécule gazeuse régulièrement monoatomique. Sont dans ce cas, le cadmium, le zinc et le mercure. Leurs atomes isolés peuvent même conserver indéfiniment leur individualité respective, si l'on maintient à la température voulue la source de chaleur volatilisante.

Le même fait se présente pour le chlore, le brome et l'iode ; au delà de 1500°, les molécules se scindent et les atomes constitutifs deviennent libres.

Quant aux autres éléments que la chaleur est impuissante à réduire en masses atomiques indépendantes, deux procédés permettent de triompher de leur résistance : l'affinité et le courant électrique. Le moyen infaillible d'atteindre ce but est de choisir les combinaisons où l'élément se trouve engagé en quantité atomique, et de l'expulser par l'une ou l'autre force susmentionnée.

La molécule d'acide chlorhydrique par exemple, HCl, résulte de la fusion intime d'un atome d'hydrogène et d'un atome de chlore. Quand on fait réagir sur ce corps du sodium, celui-ci, plus énergique que l'hydrogène, le chasse devant lui et prend sa place dans la molécule nouvelle NaCl.

Or, l'hydrogène expulsé ne peut évidemment renaître qu'à l'état atomique. Et supposé même qu'il ait une tendance innée à s'unir de suite à un autre atome de même espèce, encore faut-il qu'il jouisse d'une réelle indépendance depuis sa mise en liberté jusqu'au moment de son union nouvelle.

Les atomes de tous les corps simples ont l'aptitude naturelle à exister isolément '). Tel est le langage des faits ^).

') Selon M. Mourcu, il est même probable que tous les métaux, à l'exception de l'aluminium, possèdent en solution une molécule monoatomique. Cfr. Dcternii nation des poids moléculaires, p. 90. Paris, Carré, 1899.

*) Cet argument tend uniquement à prouver que l'atome n'est pas,

267. 2^ L'atome est dans le corps simple le véritable individu fonctionnel. — Des soixante-cjuinze «éléments connus à l'heure présente, soixante-quatorze font partie de la chimie inorganique. On les divise en corps positifs ou métaux, et en corps négatifs appelés aussi métalloïdes. D'ordinaire, c'est entre ces deux catégories de corps, doués d'électricité contraire, que se réalisent les combinaisons les plus naturelles.

Quand on parcourt la liste, d'ailleurs très longue, des composés issus de ces éléments, on est étonné à la vue du rôle prépondérant qu'}^ jouent les masses atomiques. Dans les sept dixièmes au moins, un seul atome du métal est chargé de transmettre au composé les propriétés distinctives du corps simple. Et dans les autres cas où la quantité de l'élément positif est plus considérable, le nombre d'atomes métalliques engagés ne dépend nullement de la richesse atomique de la molécule libre, mais de l'atomicité des corps négatifs.

Les métalloïdes donnent lieu à la même constatation.

Viennent-ils à se combiner à des métaux monovalents, ils ne fournissent généralement au composé qu'un seul atome, comme le prouvent leurs combinaisons h3'drogénées. Au contraire, l'atome du métalloïde se multiplie-t-il dans le composé, les lois de l'atomicité sont seules à régler sa part d'intervention et la composition moléculaire de l'élément négatif n'exerce alors aucune influence. En effet, tandis que la molécule libre du chlore contient deux atomes, les chlorures métalliques en renferment un, deux, trois ou quatre, selon la valence respective du métal. KCl. MgCl-i. AlCls. SnCU.

comme le soutiennent certains modernes, un être imapnaire ou une fiction utile. En montrant que non seulement il peut exister mais qu'il existe en fait, au .moins d'une existence passagère, nous écartons du débat une première opinion antiatomiste ; de la sorte, nous n'avons plus à résoudre que la question de savoir si cette existence de l'atome dans le corps simple est essentiellement transitoire ou permanente.

La conclusion de tous ces faits est, qu'en chimie inorganique, l'atome lui-même se comporte comme l'individu fonctionnel. Ou bien il agit seul, ou bien il intervient suivant un multiple qui peut toujours être figuré par un agrégat d'atomes.

Est-ce bien compréhensible dans l'hypothèse que nous combattons ?

Puisque la masse atomique se montre partout le vrai représentant du corps simple, et que la constitution de la molécule gazeuse ne détermine point la mesure de son intervention, est-il logique de lui refuser une existence individuelle ? Se peut-il enfin que son existence naturelle soit liée à une forme moléculaire, alors que son mode d'action correspond normalement à une forme atomique?

Assurément, cette nécessité à laquelle on le soumet, de se combiner toujours à d'autres atomes congénères et de revêtir une nature qui n'est pas la sienne, présente une anomalie frappante.

268. 30 Les atomes sont les vrais dépositaires des propriétés des corps simples. — Lorsqu'on range les éléments en séries horizontales d'après la valeur croissante de leur poids atomique, on remarque que les propriétés chimiques et physiques varient suivant une progression périodique, d'ordinaire en partie ascendante, en partie descendante. Cette belle découverte est due à Mendéleef.

Les chimistes ont complété le travail ébauché par le savant russe, et à l'heure présente, presque toutes les propriétés se soumettent visiblement à la loi commune. Citons la malléabilité, la fusibilité, la volatilité, la conductibilité pour la chaleur et l'électricité, le volume atomique, les propriétés électro-chimiques, l'atomicité et probablement aussi la dureté et les propriétés magnétiques.

Mais cet ordre admirable qui régit l'ensemble'des corps

simples, ne se manifeste qu'à la condition de les sérier d'après leur poids atomique.

Dès qu'on essaye d'y substituer l'échelle des poids moléculaires, la loi de périodicité disparaît et fait place à des relations capricieuses et désordonnées.

Dans cette hypothèse, il faudrait, par exemple, multiplier le poids atomique du carbone par six, par douze, ou même par un chiffre supérieur, car telle est, pour divers chimistes, la richesse moléculaire de cet élément. L'arsenic et l'antimoine auraient leur atome quadruplé, le soufre doublé ou sextuplé, — la molécule gazeuse étant, d'après les températures de l'expérience, de deux ou de six atomes. Enfin, chez bien d'autres corps, le contrôle de la loi deviendrait impossible par suite de l'ignorance où nous sommes de leur poids moléculaire.

Quoi qu'il en soit, l'énorme majoration du poids de certains éléments introduirait des perturbations considérables dans la sériation actuelle.

Il faut donc le reconnaître, l'un des mérites incontestables de ce travail de systématisation est d'avoir mis en relief cette vérité, que l'atome est la source vraiment primordiale de toutes les propriétés des corps simples, et ultérieurement des corps composés.

Or, conçoit-on que les masses atomiques, à l'exclusion de la molécule, soient d'une part le sujet véritable des lois de progression périodique, la cause première de toutes les propriétés corporelles, et n'aient point, d'autre part, d'existence normale en dehors de la molécule? l^n d'autres termes, ne semble-t-il pas que la forme atomique, bien loin d'être, comme le disent nos contradicteurs, transitoire ou de passage, soit au contraire, la forme naturelle et fondamentale du corps simple ? ^)

') Cet argument n'est point intîrmé par le fait que l'atome est apte à transmettre plusieurs de ses propriétés aux composés dont il fait

269. 4° L'hypothèse de l'individualité atomique se justifie par les conséquences de la théorie antagoniste.

— Pour avoir rejeté l'existence individuelle de l'atome, cette théorie se voit obligée d'admettre l'unité essentielle de la molécule du corps simple.

Lorsque les atomes de chlore, dit-on, sont mis en liberté, ils se portent l'un vers l'autre en vertu de leur affinité mutuelle, se combinent, perdent leur forme respective et se revêtent d'une forme essentielle commune, appelée forme moléculaire. Cette dernière détermine l'état substantiel normal de l'élément.

On devine aisément les graves conséquences auxquelles conduit l'interprétation nouvelle.

Les chimistes, à l'unanimité, avaient défini l'affinité « l'attraction des contraires » ; ils exprimaient de la sorte la première condition imposée à l'exercice de cette force, à savoir l'hétérogénéité des masses réagissantes. Ici, au contraire, on pose en principe l'aptitude naturelle des homogènes à la combinaison.

Sans doute, il n'est guère de loi physique qui ne comporte certaines exceptions, et, nous le montrerons plus tard, l'affinité elle-même n'échappe pas à cette règle. Mais ce qu'il nous e.st impossible d'admettre, c'est que l'on place au seuil même des activités du monde inorganique et pour l'ensemble

partie. Ce fait, parfaitement compatible avec la persistance virtuelle des atomes dans le mixte inorganique, prouve au contraire que les propriétés sont réellement fonction de la masse atomique, ou mieux, en dérivent originellement.

Il fait donc ressortir le rôle prépondérant de l'atome, et par là, la nécessité de lui accorder une existence individuelle dans le corps simple, à moins que des raisons péremptoires ne nous obligent à la lui refuser. De ce que le mercure et le chlore, par exemple, communiquent au chlorure mercureux Hg2Cl2 quelques-uns de leurs caractères, s'ensuit-il en effet que ces deux corps ne jouissent jamais isolément des propriétés qu'ils ont communiquées?

des éléments, une tendance générale qui est la négation de la loi expérimentale.

Pareille dérogation devrait s'appuyer sur des preuves évidentes, jusqu'ici ces preuves font défaut.

Les objections que l'on a soulevées contre notre théorie sont nombreuses. Arrêtons-nous aux principales ').

270. Première difficulté. — <' Pourquoi, dit-on, si l'atome des corps polyatomicjues, chlore, hydrogène, oxygène, etc. jouit d'une véritable individualité, n'existe-t-il pas à l'état isolé? Car riinlividu est bien V « indivistuji in se et divisum a quocumque alio ».

Qu'on nous permette d'abord de répondre à la question par une autre question. Pourquoi, si la molécule des corps simples, solides et même liquides, jouit, comme on le soutient, d'une véritable individualité, n'existe-t-elle point à l'état isolé? Comment se fait-il, par exemple, que dans un morceau de platine de 100 grammes, les molécules soient tellement enchaînées entre elles qu'une chaleur de 1700° ne parvienne pas à briser leurs liens, tandis qu'à 1500° la molécule du

') Au Congrès tenu à Fribourg en 1898, le R. P. de Mvinnynck nous a fait l'honneur de discuter nos idées sur l'unité individuelle des atomes dans les corps simples. Notre opinion était alors ce qu'elle est aujourd'hui. Seulement, les dix lignes que nous lui avions consacrées ilans Le problème cosmologique, ne contenaient qu'une ébauche ou plutôt une indication incomplète des preuves dont elle se réclame à l'heure présente. C'est pourquoi nous avons cru nécessaire de lui donner ici tout le développement qu'elle comporte.

Notre sympathique contradicteur, partisan convaincu de l'individualité moléculaire du corps simple, et par ci>nséquent adversaire irréductible de l'existence atomique, a naturellement soulevé contre notre théorie bon nombre de difficultés. C'est un devoir pour nous de les rencontrer, d'autant plus qu'elles résument tout ce qui peut être dit de plus sérieux sur ce point.

Du choc des idées, dit le vieil adage, jaillit la lumière. Peut-être aurons-nous l'avantage, en exposant sous un jour nouveau l'une des faces du problème, d'en donner une connaissance plus exacte, et d'ouvrir ainsi la voie à une solution définitive.

chlore se scinde déjà en ses atomes constitutifs ? Y eût-il dans ce fait une difficulté sérieuse, elle atteindrait, on le voit, les deux théories ').

Mais il n'est pas difficile de découvrir la cause réelle de ce phénomène.

A l'exception de quatre ou cinq corps gazeux, les corps simples n'ont point pour destination naturelle de se maintenir à l'état d'atomes ou de molécules isolés ; et il est heureux qu'il en soit ainsi pour le régime de notre globe. Qu'adviendrait-il, si semblable hypothèse pouvait se réaliser ? Tous ces corps, au contraire, ont une tendance innée à s'agglomérer, à constituer des masses plus ou moins compactes. Très accentuée chez les corps solides, cette puissance d'agglutination diminue chez les liquides, et atteint son minimum dans les corps gazeux où elle ne réside plus que dans les atomes constitutifs de la molécule.

Et de même que l'individualité des particules persiste au sein des masses solides agglomérées, ainsi celle des atomes peut se conserver intacte dans les masses moléculaires gazeuses du chlore ou de l'hydrogène.

Notons aussi que la notion d'individualité semble avoir été mal interprétée.

En la définissant « indivisum in se et divisuni a quocuniqiie alio », saint Thomas n'a jamais eu la pensée de soustraire l'individu à la loi de l'enchaînement de la pensée, ou de faire, de l'état d'isolement, une des conditions essentielles de son existence. Par lui, l'être individuel doit être indivis en luimême et distinct de tout autre ; peu importe qu'il soit uni

') Il nous importe peu de savoir quelle est, dans ce cas, la richesse atomique de la molécule « individu ». Si la théorie antagoniste est vraie, c'est à la masse entière de 100 grammes, et même à une quantité quelconque de ce métal, qu'il faut attribuer l'individualité. D'ailleurs, quel que soit l'émiettement de ce corps, on ne peut jamais dire qu'il en existe des molécules à l'état isolé.

à d'autres congénères ou qu'il en soit complètement séparé. C'est la définition (ju'il en donne lui-nièmc dans la .S'o;>/;//e théologique : < quod est in se indistinctum, ab aliis vero distinctum ').

Au surplus, l'opinion contraire se trouve manifestement démentie par les faits. Lorsqu'on soude ensemble des fragments de cuivre et de fer, aucun de ces corps ne perd sa nature spécifique, ni son individualité propre. Et cependant la cohésion est si forte, qu'elle résiste encore à la température de six ou sept cents degrés.

271. Deuxième difficulté. — « Certains faits très généraux et incontestables démontrent que les molécules, tant simples que composées, sont des êtres de même ordre. Prenez, par exemple, la loi d'Avogadro. On se demande en vain pourquoi elle s'appuyerait dans un cas aux individus chimiques, et, dans un autre cas, à des agrégats d'individus. >

La loi d'Avogadro s'applique avec la même rigueur aux vapeurs de cadmium, de mercure et de zinc, aux composés chimiques, aux gaz chlore, azote, hydrogène, etc. Or, pour la grande majorité des chimistes les molécules gazeuses de ces trois métaux sont monoatomiques ou constituées d'un seul individu, celles des autres corps forment des agrégats d'individualités distinctes. A notre connaissance, jamais aucun homme de science n'a vu dans cette opinion d'opposition réelle à la loi énoncée.

Bien plus, il est des cas où il semble très difficile d'attribuer à la molécule des composés une unité proprement dite. « L'application exclusive de l'hypothèse d'Avogadro à la détermination du poids moléculaire, écrit M. Swarts, peut également nous induire en erreur. On sait en efiet que des groupements particulaires complexes, formés par

•) Sumvi. Theol, P. I, q. 29, a. 4.

la juxtaposition de plusieurs molécules, peuvent exister à l'état gazeux, et se maintenir parfois bien au delà du point d'ébullition. On connaît quelques composés additionnels, tels que ALClr, -|- NaCl, volatils sans décomposition, et dans lesquels la chaleur n'a pas rompu l'association formée par des molécules évidenuiient distinctes » ').

En fait, la loi d'Avogadro est indépendante de la nature des particules gazeuses. Dans les mêmes conditions physiques, un litre de gaz emprisonne toujours un même nombre de molécules, que ce soit de l'hydrogène Ha, de l'alcool C2H5OH, de la nitrobenzine CoHsNOa, ou des corps à molécule plus complexe. En un mot, cette hypothèse considère la particule libre comme un centre de gravité, sans plus. Complètement étrangère aux notes spécifiques des corps, à leur complexité ou simplicité relative, tous les chimistes s'accordent à l'appliquer aux individus et aux groupes d'individus, pourvu que ceux-ci restent suffisamment enchaînés pour constituer un système indivis.

272. Troisième difficulté. — <^ Les atomes isolés sont des individus, mais ils perdent leur forme et leur individualité par leur incorporation dans la molécule du corps simple. Nous en avons la preuve dans l'énorme différence des atomes à l'état isolé d'une part, et d'autre part à l'état d'association avec d'autres atomes de même nature... Rappelons-nous en effet les caractères de virulence particulière et d'énergique activité que possèdent plusieurs corps à « l'état naissant >.

Le fait allégué est incontestable. Mais suffit-il à établir une diversité de nature entre l'état isolé et l'état d'association moléculaire de l'atome ? Non, car le même fait se constate dans de nombreux cas où l'interprétation donnée devient manifestement fausse.

') Swarts, Précis de chimie... exposée au point de vue des théories modernes, 3«= éd., t. I, p. 186. Gand, Hoste.

« Un barreau de fer résiste à l'action de l'oxygène de l'air; le fer réduit en fines poussières y brûle facilement, et nous connaissons une variété de fer, ajjpelé fer porphyrique, d(jnt l'état de division est tel, que mis au contact de l'air il v prend feu, même à la température ordinaire » ').

De même, l'antimoine en gros fragments est très peu sensible à l'action du chlore. Quand on le brise en petits uK^rceaux, l'attaque devient plus vive. Et si on le réduit à l'état pulvérulent, la combinaison de toute la masse se produit instantanément avec une flamme brillante qui indi(|ue l'intensité de la réaction.

Quelle est la raison de ces faits ?

Il est évident qu'aux diverses étapes de division {progressive auxquelles correspond un développement croissant d'énergie, il n'est intervenu aucun changement dans la nature du corps simple. Nos adversaires eux-mêmes le concèdent, les grains poussiéreux de fer et d'antimoine sont des agrégats de même espèce que le métal sensible. Il est donc impossible de rattacher ici cette différence considérable d'énergie à des états substantiels divers d'un même corps simple.

La vraie cause du i)hénomène, la voici : Les actions chimiques se passent au contact, entre des particules infinitésimales. Si les particules sont agglomérées, il faut au préalable briser les Hens interparticulaires et dépenser de l'énergie. En un mot, plus les corps sont divisés, moins l'exercice de leurs affinités rencontre d'obstacles. C'est la traduction, en langage moderne, du vieil adage scolastique : « corpoia non agit lit iiisi solitta ».

Dès lors, qu'y a-t-il d'étonnant qu'au dernier stade de la division, l'atome du corps simple, dégagé des liens qui l'enchainaient dans l'édifice moléculaire, révèle une activité

') Swarts, ouv. cité, p. 15.

plus grande que dans son état d'association ? Le fait contraire devrait nous surprendre ').

273. Quatrième difficulté. — « Si les deux atomes réunis dans la molécule CI2 jouissent chacun d'une véritable individualité, le lien qui les unit ne peut être qu'accidentel. Mais quel est ce lien accidentel qui semble s'opposer si puissamment à l'exercice des affinités les plus énergiques du chlore, et qui se rompt sous l'influence du premier rayon de lumière ? N'est-il pas plus logique d'admettre que les molécules tant de l'hydrogène que du chlore possèdent une forme unique ; que le mélange de ces deux éléments est inactif, mais qu'un rayon de lumière fait succéder à leur forme propre la forme subordonnée du CI et de l'H? Alors ces deux nouveaux individus, au lieu de se porter sur eux-mêmes, se combinent en vertu de leur affinité élective avec un atome hétérogène pour former la molécule HCl. »

La solution qu'on nous propose élude-t-elle la difficulté qu'éprouve tout chimiste dans l'explication de la combinaison de l'hydrogène et du chlore ?

L'anomalie du fait nous paraît, au contraire, plus étrange.

') « Si l'on n'admettait pas, écrit Lothar Meyer, que les corps simples à l'état libre, sont composés non pas d'atomes isolés mais de groupes d'atomes liés entre eux, beaucoup de propriétés des éléments deviendraient énigmatiques, tandis que par cette h3'pothèse elles s'expliquent naturellement.

» Il serait difficile de comprendre pouniuoi ces éléments, (|ui à l'état simple n'ont que de faibles affinités, peuvent former plus facilement des combinaisons quand ils sont à l'état naissant. Ce problème s'éclaircit aussitôt, si l'on admet que les atomes groupés régulièrement à l'état libre sont reliés ensemble pour former des molécules, et qu'à l'état naissant les atomes sont isolés.

» Dans le premier cas. avant qu'un atome puisse former une nouvelle combinaison, il faut vaincre la force qui maintient cet atome lié aux autres, mais dans le second cas, à l'état naissant, il n'y a pas d'obstacle de ce genre et les atomes isolés peuvent beaucoup plus facilement donner naissance à des combinaisons. » Cfr. Les théories modernes de chimie, t. I, p. 55. Paris, Carré, 1887.

En effet, comment la forme moléculaire de chacun de ces corps cède-t-elle si facilement la {)lace à deux f(jrmes atomiques sous rintiuence d'un simj^le rayon de lumière, tandis qu'elle résiste à une température de 1400», quand le chlore n'est plus en présence de l'hydrogène ? La difficulté n'estelle pas exactement la même, qu'il y ait unité ou agrégat moléculaire ? Car, ne l'oublions pas, dans les deux hypothèses, la scission de la molécule chlore et hydrogène en ses atomes constitutifs doit précéder la combinaison nouvelle entre atomes hétérogènes.

Au surplus, nous trouvons en chimie bien des cas analogues où les anomalies apparentes constatées dans le mode d'activité chimique de la matière, ne peuvent avoir d'autre cause que le lien accidentel qui unit les particules agglomérées.

Comme nous l'avons dit plus haut, le fer en barreau demeure insensible aux énergiques affinités de l'oxygène pour lequel il a lui-même une très grande sympathie, tandis qu'il s'y combine avec incandescence, dès qu'il est réduit à l'état pulvérulent. Cependant la résistance invincible qu'oppose le fer à la combinaison dans le premier cas, et la facilité avec laquelle il se combine dans le second, dépendent visiblement d'une simple différence de cohésion des particules métalliques.

Article P' . — Faifs de lunlre cJii inique.

§ 1. — Les poids atomiques.

274. Diversité des poids atomiques. — L'une des propriétés fondamentales des atomes est la masse ou le poids. Cette propriété est réellement spécifique, en ce sens que chaque corps simple a un poids atomique propre et invariable, en vertu duquel il occupe une place déterminée dans

cette échelle graduée qui s'étend de rh3^drogène, le corps le plus léger, à l'uranium, le corps le plus lourd.

Quelle est la raison de ce premier fait ?

Pour les partisans du thomisme, la diversité des masses atomiques est une simple conséquence de la spécificité des corps élémentaires.

Si tout élément se caractérise par un principe déterminant qui élève la matière commune au rang d'espèce, rien d'étonnant qu'à des principes spécifiques divers soient associées des quantités diverses de matière première. Les deux parties constitutives de l'être, la forme et la matière, ne sont-elles pas liées entre elles comme l'acte à sa puissance naturelle ? Or il est dans le vœu de la nature que de l'une à l'autre il y ait adaptation parfaite, et que par conséquent, à la série progressive des formes essentielles élémentaires, corresponde une série analogue de quantités de masse ou de poids atomiques.

C'est, on le voit, une application nouvelle de cette pensée thomiste : « In corpore naturali invenitur forma naturalis quae requirit determinatam quantitatem sicut et alia accidentia » ^).

') S. Thomas, Physic, Lib. I, lect. 9. — Il ne faudrait pas en conclure que toute diversité d'espèce entraîne nécessairement avec elle une diversité de poids. Les corps isomères prouvent le contraire. Ces corps, on le sait, sont parfois spécifiquement distincts les uns des autres, bien qu'ils soient constitués des mêmes éléments associés suivant un même nombre d'atomes. Tel est le cas, par exemple, des hydrocarbures, QHio, C5H12, C«Hn, etc. Le premier de ces composés comprend deux isomères, le deuxième trois, le troisième cinq. Notons cependant que, d'ordinaire, ces espèces sont très rapprochées l'une de l'autre.

Semblable fait ne se présente point pour les corps simples. Là, la différenciation porte à la fois sur la qualité et la quantité de matière. Et l'on comprend qu'il devait en être ainsi. Destinés à engendrer tous les corps de l'univers par leurs combinaisons multiples, et à réaliser cette diversité profonde d'espèces indispensable au régime de notre globe, les soixante-quinze éléments n'auraient pu remplir leur rôle si l'identité de masse avait diminué d'autant leur distinction originelle.

Cours de Cosmohs'ie. 89

275. Constance des poids atomiques. — Malgré leur inégale grandeur, les masses atomiques sont toutes également indivisibles par les forces chimiques actuellement connues.

Le mécanisme, nous l'avons vu, s'est trouvé dans l'impossibilité de concilier le dogme de l'homogénéité de la matière avec la persistance invariable de ces unités primitives si diverses à travers les transformations cosmiques. Comment concevoir, en effet, qu'une masse partout homogène ne soit point réduite dans tous les corps à des particules de même valeur?

Pareille difficulté n'existe point pour la cosmologie scolastique.

Sans doute, à n'envisager que la quantité abstraite ou mathématique, rien ne s'oppose à ce que les corps subissent des divisions toujours renaissantes et finissent par se fractionner en des produits partout identiques.

Mais, au delà de la quantité, il y a la substance avec ses exigences spécifiques. Et de ce chef, la divisibilité de la matière comporte certaines limites que les énergies chimiques ne peuvent dépasser sans modifier la nature intime des corps. Chaque être a, en fait, une tendance innée à conserver l'intégrité de sa masse et oppose aux forces dissolvantes une résistance qui lui est propre. Il est donc naturel que chaque espèce élémentaire ait sa quantité spéciale de matière réfractaire à tout fractionnement.

« Etsi corpora mathematica, dit avec à-propos S. Thomas, possint in infinitum dividi, ad certum terminum dividuntur cum unicuique formae determinatur quantitas secundum naturam » ^).