Caractère particulier de la décomposition

Lorsque les corps simples, virtuellement existants dans le mixte inorganique, reconquièrent leur être spécifique, ils reprennent en même temps toute la quantité ~de chaleur qu'ils avaient dégagée en se combinant. Phénomène vulgaire, sans doute, mais d'une grande importance! Qu'adviendrait-il en effet du principe de la conservation ô^ l'énergie, si la mise en liberté de chaleur provenant des combinaisons n'était compensée par une reprise équivalente au profit des décompositions ?

Et puis, à ce compte, les éléments ne seraient-ils pas bien vite frappés d^inertie complète, puisque chaque union nouvelle marquerait pour eux une perte irréparable de force ?

Heureusement la nature a pourvu à cette condition de vie et d'équilibre. Les deux phénomènes d'ordre inverse sont toujours de même intensité, en sorte que l'hydrogène et le chlore par exemple, au sortir de Tacide chlorhydrique HCl, enlèvent exactement au milieu ambiant les 22 calories qu'ils lui avaient cédées.

Il en est de ce fait comme de tant d'autres que leur fréquence a rendus familiers. On les trouve naturels, nécessaires même à l'ordre cosmique et l'on songe à peine à en rechercher la cause explicative.

Cependant, celui qui nous occupe enveloppe une certaine obscurité, car à bon droit l'on se demande comment des corps affaiblis, déprimés parla combinaison et privés parfois d'une partie très considérable de leurs énergies natives, opposent à leur séparation une résistance si puissante qu'il faille, pour les désagréger, mettre en œuvre toute la somme de forces dont ils furent dépouillés. La stabilité, semble-t-iK devrait être en raison inverse des pertes subies.

Pour nous donner la clef de cet apparent mystère, la théorie thomiste n'a point à recourir à des hypothèses nou-

velles. Il lui suffit de faire appel à ses principes généraux sur le processus génétique des formes essentielles.

Une forme, disent les scolastiques, ne peut naître que dans une matière prédisposée à la recevoir. Or, la chaleur dépensée par la combinaison nous avait donné la mesure des altérations exigées par la forme spécifique du composé. En vertu de la même loi, les formes élémentaires disparues ne réapparaîtront qu'à la suite d'une restitution aux diverses parties du composé, de la quantité d'énergie qui caractérise l'état naturel des éléments libres.

En d'autres termes, puisque le même principe d'adaptation de la matière à sa forme spécifique régit la formation des synthèses chimiques et la reviviscence de leurs composants, les phénomènes thermiques correspondant à ces deux phases opposées de l'évolution des êtres doivent être de signe contraire et de même intensité ').

Telle est aussi la raison foncière de leur spécificité et de leur constance.

296. Comment se fait le retour des éléments à l'état de liberté ? —

lo Essais infructueux de solution. — La question de savoir comment une même cause extrinsèque, telle la chaleur communiquée, peut faire surgir d'un composé apparemment homogène plusieurs éléments de nature hétérogène, compte parmi les problèmes les plus ardus de la philosophie naturelle.

Aussi, nombreuses sont les solutions proposées par les hommes de science et les philosophes.

') Il ne serait pas sans intérêt de contrôler la loi mentionnée dans ses applications aux autres forces de la nature. L'équivalent des diverses énergies de la matière nous est encore trop peu connu pour mener à bonne fin ce travail d'ensemble. Mais la découverte de l'équivalent électrique de la chaleur nous permet d'espérer que la loi cosmologique se vérifiera dans tout le domaine des forces physiques.

Parmi les mécanistes, partisans décidés de l'homogénéité de la matière, se rencontre déjà une divergence de vues.

D'après les uns, les atomes conservent dans le mixte leur être individuel et leurs propriétés distinctives. La combinaison est une union d'éléments inchangés mais enchevêtrés. Brisez donc leurs liens et vous leur rendrez la liberté. Quoi de plus simple !

Ce premier essai est certes radical. Il a malheureusement le tort de contredire à l'expérience et à l'un des principes fondamentaux de la physique moderne. Que les générateurs subissent des changements profonds dans l'ensemble de leurs propriétés, c'est un fait que les sens attestent à l'unanimité, et le principe de la conservation de l'énergie appliqué au dégagement de chaleur, d'électricité ou de force mécanique dont s'accompagnent les combinaisons, confirme éloquemment la véracité de ce témoignage ').

Plus soucieux du fait, d'autres aiment à reconnaître dans le composé l'apparition de propriétés nouvelles. Seulement, la persistance actuelle des composants suffit, d'après eux, à garantir la possibilité de leur réintégration dans leur état primitif.

Est-ce une solution? Nullement, car la difficulté est simplement déplacée. Qu'importe, en effet, que l'être essentiel des atomes demeure inaltéré? Si les masses, comme on le soutient, sont toutes de même nature ou homogènes, n'est-il pas contradictoire de leur attribuer des aptitudes spécifiques à reprendre exactement ce qu'elles ont perdu ? Pourquoi dès lors, en l'absence de toute exigence diiférentielle, ces atomes déprimés et amoindris vont-ils se revêtir, sous l'action d'une même chaleur, du groupe irréductible de propriétés dont ils sont doués à l'état d'isolement ? Pas de cause externe de

') Cfr. pp. 81 et suiv.

différenciation, car la chaleur communiquée est identique pour tous les composants. Pas de cause interne, puisque l'homogénéité est ici synonyme d'indifférence. Est-ce compréhensible ?

Enfin, certains philosophes, sympathiques d'ailleurs aux idées principielles du thomisme, et convaincus de la diversité spécifique des corps simples, se refusent à voir dans le composé autre chose qu'un agrégat. Pour eux, le changement des propriétés est réel mais pas assez profond pour opérer la transformation des éléments en un être nouveau. Et c'est justement sur la persistance de ces natures diverses au sein du mixte inorganique qu'ils font reposer la régularité des décompositions chimiques ').

Cette hypothèse, incontestablement plus rapprochée de la vérité que les précédentes, a cependant un immense désavantage, celui de compromettre la corrélation qui doit exister entre l'être et ses activités.

Supposer que la nature d'un atome se montre toujours insensible aux milliers de métamorphoses accidentelles qui lui sont imprimées au cours de son évolution, admettre qu'elle peut être dépouillée presque complètement de ses affinités, de ses énergies physiques, de sa couleur et de son état, et cela sans préjudice de ses notes essentielles, revient, à notre avis, à nier cette loi primordiale du système scolastique.

Réduite à de telles proportions, la nature est un mot vide de sens *).

2o Solution thomiste. — Quand on jette un regard attentif sur les avantages partiels et les défauts de ces théories, on y trouve cependant un indice des conditions auxquelles doit satisfaire une explication du fait en {]uestion.

') Cfr. n. 258, pp. 417 et suiv.

Cours de Custnolugie. 81

Ces conditions, semble-t-il, sont au nombre de trois.

D'abord, on ne peut méconnaître la diversité spécifique des générateurs si manifestement exprimée par les affinités électives et le faisceau indissoluble des propriétés. En second lieu, l'unité essentielle du composé dont les mécanistes euxmêmes proclament l'apparente homogénéité *), est aussi une donnée indispensable. Enfin il faut que dans ce tout homogène qu'est le composé, il y ait des aptitudes diverses, capables de différencier Faction commune des causes extrinsèques, et d'assurer ainsi aux parties représentatives des éléments la part de forces nécessaires à leur réintégration.

Or ces trois postulats constituent les idées maîtresses de la solution thomiste.

Le mixte inorganique, dit-elle, est un être, mais malgré son unité essentielle déterminée par un seul principe déterminant, il porte en lui les virtualités tempérées de ses générateurs. Chaque composant y est devenu une partie intégrante où il se survit par un ensemble de traits. Une harmonie complète, rendue possible par une réduction modérée de toutes les qualités trop saillantes, concourt donc à la conservation de l'être unique, en laissant persister toutefois dans les départements représentatifs des éléments, des aptitudes et des réceptivités différentielles.

Lorsque la chaleur vient raviver ces énergies latentes, chaque partie du composé en reçoit une quantité spéciale, se rapproche progressivement de l'état élémentaire dont elle fut dépouillée, jusqu'à ce qu'enfin elle brise l'harmonie du complexus et reprenne son être propre.

') « L'affinité chimique est la résultante des actions qui tiennent unies deux substances différentes (ou un plus grand nombre) dans une combinaison homogène, c'est-à-dire douée de propriétés phvsiques et chimiques définies, distinctes de celles des composants simplement mélangés, propriétés identiques d'ailleurs pour toutes les parties du composé. » Berthelot, Essai de mécanique chimique, t. I: Calorimétrie, L. I, c. 1, § 1 : Définitions.

De la sorte, l'unité du mixte et la différence qualitative de ses parties intégrantes nous permettent de concilier des exigences en apparence opposées, et deviennent l'une et l'autre le fondement de la possibilité d'une régénération régulière.

Est-ce à dire que la décomposition doive aboutir fatalement à la mise en liberté de tous les composants ?

Les faits contraires abondent. L'acide sulfurique H2SO4, porté à une certaine température, se décompose en eau H2O et en anhydride sulfurique SO3. Si l'apport de chaleur augmente, SO3 lui-même finit par se scinder en SO2 et O libre, mais une désagrégation plus avancée n'a lieu qu'à une température très élevée. Une multitude de composés parcourent à peu près les mêmes étapes avant d'arriver au degré ultime de simplification.

Pour nous rendre compte de ce processus, rappelons quelques données thermiques relatives aux parties constitutives de l'acide sulfurique.

La chaleur de formation de l'eau H2O est de 09 calories.

Celle de SO2 dissous est de 76,8 »

Celle de SOs à l'aide de SO2 + O est de 30,2 »

Celle de l'acide sulfurique à l'aide de SOs + H2O est de 21,2 »

De ces corps, il en est deux dont Tunion directe constitue l'acide sulfurique : c'est l'eau H2O et l'anhydride SO3. Or le plus faible dégagement de chaleur constaté, 21,2, est précisément celui qui accompagne cette union. Ces deux parties sont donc aussi, comme telles, les plus rapprochées de leur état d'isolement, et partant, sous l'influence du calorique communiqué, elles atteindront les premières la quantité d'énergie calorifique nécessaire à leur régénération. En fait, le premier dédoublement de la molécule correspond à ces prévisions : H2O et SO3.

La seconde scission se prcxUiit ensuite dans SOa. 11 tallait

s'y attendre, car ce corps est formé de deux parties intégrantes SO2 et O dont la combinaison n'avait dégagé que 30,2. Ce phénomène thermique, occupant la seconde place au point de vue de la grandeur, ne peut être restitué aux composants qu'à une température plus élevée. Aussi marque-t-il la seconde étape de la division.

Quant aux autres corps HOl» et SOj, la perte énorme de chaleur qu'ils ont subie montre assez coml)ien leurs éléments constitutifs sont éloignés de leur mode d'être naturel. De là leur résistance au fractionnement.

On le voit, l'ordre des dédoublements est en tous i)oints déterminé par les distances diverses qui séparent les parties intégrantes du composé des propriétés inhérentes à leur existence individuelle ').

297. Conclusion générale. — Conçue à la lumière de la doctrine aristotélicienne et thomiste, la philosophie de la

') Parmi les causes de la décomposition nous avons choisi la chaleur, mais les principes allégués s'étendent à toutes les autres causes, notamment l'électricité, la lumière, l'affinité et le choc.

D'évidence, la lumière et la force électrique peuvent restituer aux composants la somme d'énergie exigitive de leur régénération.

De même, rien d'étonnant que le chlore, beaucoup plus sympathique au potassium que l'iode, chasse celui-ci de l'iodure KIo et se mette à sa place.

Mais le choc est-il bien aussi une cause suffisante de décomposition ? Est-il permis de rattacher à semblable circonstance, comme le font les scolastiques, le fait si important d'un changement substantiel ?

Cette apparente disproportion de la cause à son efiet, disparait dès que l'on considère la nature des composés qu'une simple impulsion mécanique parvient à dissoudre.

D'ordinaire, ces corps sont endothermiques. Ils se sont formés en absorbant une quantité considérable de chaleur, et contiennent par conséquent une somme d'énergie qui dépasse l'état thermique naturel de leurs éléments constitutifs. Pour les décomposer, il n'est donc pas nécessaire de leur restituer du calorique ou une force quelconque. Ils se dissolvent d'eux-mêmes aussitôt qu'une excitation anormale provoque la mise en liberté de l'excédent de chaleur dont ils disposent.

Or, une percussion, un choc ou même une pression sont autant de causes excitatrices appropriées.

chimie se ramène à un petit nombre de principes. En somme, une seule hypothèse, celle des natures spécifiques, fournit la raison dernière de l'ordre admirable qui régit les métamorphoses profondes de la matière.

Source de toutes les propriétés et ressort de toutes les activités de l'être, la nature règle la diversité constante des poids atomiques, préside aux manifestations ordonnées de l'affinité et de l'atomicité, assure aux composés chimiques une constitution définie et invariable.

Dans la sphère des actions chimiques, c'est aussi à la nature des corps qu'il appartient de mettre en branle les énergies calorifiques et électriques, d'en arrêter le déploiement à point nommé, de garantir enfin la régularité des décompositions au sein des circonstances les plus changeantes.

Certaines variations, d'ailleurs bien déterminées et peu nombreuses, tempèrent-elles la rigueur des lois chimiques de l'affinité et de la valence, c'est la nature encore qui les maintient dans des limites précises et en empêche la trop grande fréquence.

En un mot, la théorie thomiste appuie Tordre chimique sur la composition substantielle des espèces et, confiante dans la fécondité de ce principe fondamental, elle rend compte des faits, sans recourir à aucune de ces hypothèses dont le nombre toujours croissant nous a si souvent révélé l'insuffisance de la conception mécanique de la matière.

Article IL — Faits de P ordre physique.

298. Aperçu général. — Il serait inutile de reprendre par le détail les ^propriétés physiques auxquelles le cosmologue a le devoir de s'intéresser ; l'examen critique du mécanisme nous a donné l'occasion d'en faire l'exposé. Bornons-nous à rappeler la conclusion qui se dégage de cette étude :

Au point de vue physique, les espèces corporelles ont chacune une physionomie propre ; elles se distinguent les unes des autres par un groupe de caractères invariables, notamment la forme cristalline, l'état naturel, le poids spécifique, les phénomènes relatifs à la chaleur, au son, à l'électricité et au magnétisme.

Indissolublement unies entre elles, ces propriétés constituent un critérium complexe et infaillible de spécification,

299. Raison explicative de ce fait. — En épurant progressivement les données inexactes ou superficielles de l'ancienne physique, en soumettant à des mesures plus précises les activités des êtres matériels, la science moderne a donné aux vues des scolastiques une confirmation inattendue. Dans ces faisceaux de traits différentiels qu'elle a si patiemment analysés, ne voit-on pas en effet la manifestation naturelle de cette distinction j)rofonde que le thomisme a placée entre les substances mêmes des corps ?

Est-il possible que des natures spécifiquement distinctes n'entraînent point avec elles des groupes de propriétés différentes ? Aussi bien, les phénomènes ne sont-ils pas le seul rayonnement visible de cet être caché qu'est la substance ?

Par cette corrélation établie entre le fond intime des êtres et leurs caractères accidentels, la physique aristotélicienne avait donc justifié d'avance toutes les distinctions dont se complète à l'heure présente et pourra se compléter à l'avenir le signalement des espèces.

Mais en même temps, elle nous révélait le secret de l'étroite connexion qui semble enchaîner entre eux et soumettre à des destinées communes tous les traits physiques d'un même corps. En fait, ceux-ci ont ime communauté d'origine ; ils émanent de la substance, et comme ils répondent à ses

besoins et à ses exigences naturelles, ils lui restent invariablement unis.

Loin de nous la prétention d'établir des ditférences qualitatives entre les modalités d'un même agent physique, d'opposer, par exemple, la force calorifique d'un corps à celle d'un autre corps, comme deux quaUtés de nature distincte. Mais le fait incontestable est que chaque propriété corporelle revêt, dans les différents corps, une manière d'être spéciale, et se reconnaît aisément à un certain degré d'intensité, à des conditions particulières d'action.

Or ces différences qui se retrouvent toujours et identiquement les mêmes chez tous les individus d'une même espèce — et cela indépendamment des circonstances de milieu — ces différences constantes relèvent, croyons-nous, de causes foncières spécifiquement distinctes. En d'autres termes, si l'essence individuelle varie d'une substance à l'autrejl'essence spécifique peut seule garantir l'invariabilité de ces caractères distinctifs.

Parmi les faits énumérés, deux cependant doivent fixer spécialement notre attention : la forme cristalline et le principe de la conservation de l'énergie.

300. La forme cristalline. — La forme extérieure ou la figure, écrit saint Thomas, est l'un des traits les plus saillants de l'espèce : « Sicut quantitas propinquissime se habet ad substantiam inter alia accidentia, ita forma quae est qualitas circa quantitatem, propinquissime se habet ad formam substantiae » *).

D'une vérité frappante dans le monde végétal et animal, cet adage ne l'est pas moins dans le monde inorganique depuis les belles découvertes de l'abbé Haiiy. La loi qui immortalisa le nom du cristallographe français nous est

») S. Thomas, Physic. Lib. VII, lect. 5.

connue : les corps de nature chimique différente ont aussi des formes cristallines différentes et irréductibles les unes aux autres,

A première vue, la théorie cristalline moderne semble diminuer la signification et l'importance de cette constante corrélation. D'après les idées actuelles, l'embryon cristallin, loin de constituer un individu chimique, se trouve formé de nomljreuses molécules intégrantes, en sorte que la forme géométrique serait l'apanage, non d'une individualité proprement dite, mais d'un agrégat. Dès lors, est-il encore scientifique de voir en elle une manifestation de l'espèce ?

En réalité, pour être moins directe, la conclusion conserve toute sa valeur.

La molécule chimique ou l'individu ne peut, il est vrai, revendiquer la forme cristalline comme une de ses propriétés exclusives ; elle en est néanmoins une cause partielle, indispensable. D'évidence, les contours géométriques de l'agglomérat résultent du jeu ordonné des forces attractives et répulsives des particules intégrantes. Or la régularité et la spécificité des contours, invariables pour une substance donnée, seraient inexplicables si chacune des molécules chimiques n'était un principe régulateur de ces activités mécaniques.

La configuration du petit édifice cristallin a donc sa cause déterminante dans la nature de ses parties constitutives, et sous ce rapport, elle est le prolongement naturel de la forme individuelle.