CHAPITRE V

Dans les sciences graves et sérieuses, il importe de bannir toute équivoque, de conserver au langage une grande précision, et de définir avec rigueur les termes employés ; aussi ne devrait-on pas confondre ces mots chaleur et calorique : le premier est l'effet, le second la cause même de la sensation. A la réforme de la nomenclature chimique, Lavoisier, Fourcroy et Bertliollet imposèrent à l'agent supposé des sensations de la chaleur le nom de calorique, adopté depuis par tous les physiciens. Cependant il arrive quelquefois que les deux termes sont employés l'un pour l'autre, et désignent soit l'agent des phénomènes, soit la science mémo qui traite des lois du calorique. Nous croyons devoir nous borner dans ce chapitre à quelques indications générales, la quatrième partie de cet ouvrage étant consacrée aux phénomènes météorologiques dé* terminés par la température.

Les physiciens ont rangé le calorique dans la classe des fluides impondérables ; sa nature ou son essence n'est pas moins inconnue et hypothétique que celle de la lumière. Arislote regardait la chaleur comme une qualité des corps ; suivant les épicuriens, elle était produite par les particules même des corps en ignition.

DE LÀ CHALEUR. lia

Boerhaave , Lémery , s'Gravesande l'envisageaient comme un fluide sut generis universellement répandu, tandis que, d'après Descartes et Newton , elle résulte d'un certain mouvement des diverses parties d'un corps. C'est une propriété qui peut être développée par une action mécanique.

Le calorique se propage soit par contact, soit à distance. Certains corps, tels que les métaux, le transmettent avec facilité ; d'autres, tels que le verre, les résines, le charbon, mais particulièrement les liquides et les fluides élastiques, en sont de mauvais conducteurs. À distance, le calorique se comporte comme la lumière, traverse l'espace sans s'y arrêter, sans rien perdre de sa puissance, et franchit en quelques minutes la distance du soleil à la terre : on l'appelle alors calorique rayonnant. Nous ferons remarquer toutefois, que la lumière des étoiles est encore sensible dans les régions éloignées, où elles ne produisent plus aucun phénomène de chaleur.

C'est par rayonnement que le calorique se dégage des corps qui le recelaient, pour se perdre dans l'espace ; il se répand comme la lumière, et se réfléchit suivant les mêmes lois. Tous les corps, même les plus froids, en dégagent sans cesse ; les amas de glaces des régions polaires, solidifiées par un long hiver, émettent encore des rayons calorifiques. C'est ainsi que les planètes, les astres, tous les corps enfin de l'univers, entrent en communication, et forment un continuel échange des forces ou des agents dont ils sont pénétrés.

La découverte des lois du calorique rayonnant a

Mi DES FLUIDES IMPONDÉRABLES.

montré la plus grande analogie entré les effets de ce fluide et les phénomènes de la lumière ; aussi regardet on généralement la chaleur comme étant produite par un mouvement vibratoire des molécules d'un corps transmis aux molécules environnantes par l'intermédiaire de l'élher. Cette hypothèse a acquis un haut degré de Vraisemblance, et presque de certitude par suite des expériences de Th. Young, Fresnel, MM. Àrago, Melloni, Forbes, etc. Les recherches de ces deux derniers observateurs ont mis hors de doute la polarisation de la chaleur annoncée par Bérard. MM. Dcsains et de la Provostaycont étudié la propriété des rayons polarisés, en opérant sur la chaleur solaire et la faisant passer à travers un spath achromatisé. Ils reconnurent que dans ce passage, la chaleur se partage en deux faisceaux d'intensités égales, complètement polarisés dans le plan de la section principale ou dans un plan perpendiculaire, et qu'il existe une ressemblance parfaite entre les phénomènes que présentent, en se réfléchissant sur les métaux polis, la lumière et la chaleur polarisées.

Tous les corps, toutes les particules même de la matière contiennent du calorique latent ou libre. Petit | et Dulong ont établi cette loi remarquable, que les i atomes des corps simples ont tous exactement la même capacité pour la chaleur. Une élévation très grande de température s'accompagne toujours de phénomènes lumineux ; le calorique est inséparable de la foudre. Excepté l'eau, la fonte, le fer et le bismuth, les corps simples ou composés se dilatent par la chaleur, et toutes choses égales d'ailleurs, le même degré de

chaleur leur communique exactement le même volume. Selon les diverses températures, l'eau présente quelques anomalies dont il sera question en parlant de ce liquide.

Le calorique est regardé comme la force antagoniste de la cohésion ; il change ou modifie l'aspect de tous les corps de la nature. Ceux-ci se présentent à nous sous l'un des trois états suivants : solide, liquide ou aériforme. On nomme fusibles les solides qui, sous l'influence de la chaleur, peuvent passer à l'état liquide, tels que la glace, la cire et les métaux. Mais aujourd'hui, par suite surtout des expériences récentes de M. Despretz, on a reconnu qu'il n'est point de corps rcfraclaire à l'action du chalumeau ou de la pile, et qu'ils peuvent tous, non seulement être fondus, mais encore volatilisés. À plus forte raison, les liquides soumis à une certaine température passent-ils à l'état de vapeur ou de fluide élastique.

On a coutume d'indiquer comme sources de chaleur les actions mécaniques, électriques, moléculaires, chimiques et vitales. Tout le monde sait que les chocs, le frottement, la compression de l'air, l'action du balancier sur les métaux, font jaillir des étincelles et enflamment certains corps. Les décharges électriques, les courants de la pile galvanique, produisent une chaleur qui devient quelquefois assez intense pour rougir un fil de métal, et en opérer la fusion ou môme la volatilisation. Les actions capillaires, les actions moléculaires, déterminent une élévation de température qui peut être portée à 1 degré et quelquefois à 2 degrés. M. Pouillet a constaté même une élévation subite de 8 à 10 de-

grés, lorsqu'on mouille un solide avec un liquide à la même température.

Il ne s'opère dans la nature aucune composition, aucune décomposition sans l'intervention du calorique. Dans les combinaisons chimiques, il y a dégagement de chaleur ; dans les dissolutions, abaissement : c'est ainsi qu'on voit s'élever la température de quelques métaux, convenablement divisés par l'action de certains mélanges gazeux. On doit à Dœbezeiner la découverte de Tignition spontanée, qui s'opère lorsque l'éponge de platine est en contact avec un composé d'hydrogène et d'oxygène. Une goutte d'acide fluorique versée dans l'eau développe une chaleur telle, que Ton entend un bruit semblable à celui qui se produirait si Ton y plongeait un fer rouge; il y aurait même du danger à répandre dans l'eau à la fois une certaine quantité d'acide fluorique. « Tout changement de volume d'un corps, dit M. Becquerel, est accompagné d'actions calorifiques. Si le volume est diminué, il y a élévation de température; dans le cas contraire, abaissement. Ces deux effets résultent de ce que, dans le premier cas, la portion de chaleur latente employée à tenir les molécules distendues devient libre, tandis que, dans le second, les molécules reprennent aux corps voisins la chaleur dont elles ont besoin pour occuper un plus grand espace (1). »

La température presque invariable des animaux est entretenue principalement par l'action chimique de la respiration. Toutefois a-t-on tenu jusqu'ici un compte suffisant de l'intervention du principe vital dans la

(1) Becquerel, Traité de physique, t. I, p. 459.

production de ce remarquable phénomène? Nous ne le pensons pas. En 1777, Lamarck observa le premier un développement considérable de chaleur sur le gouet d'Italie, à l'époque de sa floraison. Les spadices épanouis deviennent brûlants, tandis que ceux qui ne sont pas encore ouverts restent à la température de l'air ambiant. Hubert a vu le thermomètre appliqué contre les spadices épanouis s'élever de 4 degrés. Van Boeck, se servant de l'appareil thermo-électrique de MM. Becquerel et Breschet, a reconnu que l'émission du pollen était accompagnée d'un accroissement notable de chaleur.

« L'histoire du genre humain, dit le capitaine Cook, présente peu de faits aussi extraordinaires que la découverte et l'application du feu. Presque tout le monde convient que le hasard apprit la manière de le produire par collision ou frottement (1). » On lit dans

(1) Cook dous apprend comment les insulaires qu'il avait visités se procurent du feu. Ceux de la Nouvelle-Hollande le produisent avec une grande facilité , et Us le communiquent d'une manière surprenante. Pour rallumer, ils prennent deux morceaux de bois sec : l'un est un petit bâton d'environ 8 pouces de long , l'autre morceau est plat Ils rendent obtuse la pointe du petit bâton , et , en le pressant sur l'autre, ils le tournent rapidement entre leurs mains, comme nous tournons un moussoir de chocolat. Ils élèvent souvent la main en roulant le bâton, ensuite ils la redescendent pour augmenter la pression autant qu'il est possible. Par ce moyen ils obtiennent du feu en moins de deux minutes. 11 est remarquable que les habitants de la terre de Feu se procurent le feu par collision, et que les habitants plus heureux de la Nouvelle - Hollande, de la Nouvelle-Zélande, de Taîli, l'allument en frottant deux substances combustibles. On peut supposer que dans un pays froid, le feu a été produit par la collision accidentelle de deux corps métalliques, et dans un climat chaud par le frottement de deux substances combustibles; l'art adopta et perpétua ces méthodes diverses.

Pline (liv. XYI) : « Oq doit aux bergers et aux éclaire urs militaires l'art de tirer le feu du bois. C'est en frottant bois contre bois qu'ils font jaillir l'étincelle qui tombe sur l'amadou et sur les feuilles inflammables. Les bois les plus propres à cet usage sont le laurier et le lierre. » Lucrèce pense que la foudre d'une part, et de l'autre le frottement des arbres agités par les vents, ont révélé le feu à l'homme : « Bientôt» dit-il, le soleil lui apprit à cuire les mets, à les adoucir par l'action de la flamme, en lui montrant que la puissance de ses rayons et de la chaleur mûrissait toutes les productions de la terre. De jour en jour l'esprit de réflexion et le génie des découvertes, en propageant de nouveaux usages du feu, éloignèrent l'homme de la vie primitive. »

Le capitaine Cook s'explique difficilement comment les hommes se familiarisèrent avec cet élément terrible, au point de le rendre utile, et comment on eut Tidée de l'employer à cuire les aliments, puisqu'on avait contracté l'habitude de les manger crus. La ïnôme question pourrait être faite pour tous les arts utiles, dont l'invention suppose soit une inspiration divine, soit une expérience séculaire et mille fois renouvelée. En effet, quel génie profond ne devrait-on pas admettre dans ceux qui découvrirent l'agriculture, la fonte des métaux, la construction des instruments mécaniques et des machines môme les plus grossières? L'astronome la Hire ne passait jamais devant un moulin a vent sans ôter son chapeau, voulant ainsi honorer l'un des bienfaiteur! de l'humanité, dont le

nom, comme tant d'autres dignes de l'immortalité, s'est perdu dans l'oubli*

Suivant certains penseurs, dontropinionnous semble extrêmement probable, les hommes ont commencé par la science et par une science supérieure peut-être à la nôtre, Les Cbaldéens paraissent avoir connu non seulement quelques principes d'astronomie, mais encore le véritable système du monde* Copernic en a recueilli de nombreux témoignages dans la belle préface de son grand ouvrage : De revolutionibus orbium cœlestium. Caylus a défié l'Europe entière, avec toutes ses connaissances en mécanique et en arcbi lecture, de construire une pyramide d'Egypte ; et cependant les temps historiques, ainsi que la formation des sociétés humaines, ne remontent guère au delà de trois mille ans. Aussi les philosophes anciens ont-ils pensé que les premiers hommes avaient reçu une initiation surnaturelle: c'est l'opinion de Platon et de Plutarquo; c'est aussi celle d'Hîppocrate, qui dit: a Je ne doute pas que les arts n'aient été primitivement des grâces accordées aux hommes par les dieux. »

Il est probable que la foudre, la percussion des cailloux, le frottement de deux matières inflammables, ne furent pas les seules voies qui révélèrent l'usage et la puissance du feu. Il faut ajouter à ces sources les volcans, les puits enflammés, les incendies que le vent cause dans les forêts, enfin l'embrasement spontané des végétaux accumulés qui se décomposent. Du reste, l'emploi du feu estcoiHemporain do l'homme sur la terre; il le suit dans tous les climats, sous toutes les gones, La langue et les traditions de cer-

tains peuples se sont perdues, les sciences, les arts, la civilisation ont souvent fait naufrage dans les grandes crises qui ont bouleversé le monde ; mais l'homme n'a jamais perdu le souvenir des avantages qu'il retire du feu , dont seul entre toutes les créatures il sait entretenir et diriger l'usage ; du feu, sans lequel la moitié de la terre lui serait fermée, à cause de la rigueur des saisons. On ne doit pas s'étonner qu'il soit devenu l'objet des adorations d'un grand nombre de peuples. Zoroaslre, roi des Bactriens, que certains auteurs font naître avant Abraham, apprit aux Perses à honorer la divinité sous le symbole du feu. Les Guèbres, sectateurs de Zoroaslre, entretiennent encore un feu perpétuel en l'honneur de ce philosophe dont la doctrine, empruntée aux Indiens, fut répandue par les mages chez les Ghaldéens, les Parthes, les Mèdes, les Corasmiens, etc. Dans l'ancienne Rome, aucune superstition ne s'imposa aussi longtemps à la vénération des peuples que le culte de Vesta ; ses prêtresses avaient des privilèges que ne possédèrent ni les consuls, ni les tribuns, ni les augures. Porphyre et saint Clément d'Alexandrie rapportent que les anciens mystères, ceux d'Osiris surtout, complément de l'initiation, étaient une représentation allégorique du soleil, âme de l'univers, principe de vie et de mouvement dans le monde sublunaire; l'intelligence elle-même n'était pour les initiés qu'une portion de la lumière éternelle qui brille dans cet astre, son principal foyer. Nous retrouvons la même allégorie dans l'Adonis des Phéniciens (Macrobe), dans l'Athys de Phryrie, enfin dans la dernière signification de tous les mystères, où le

feu était regardé comme le symbole de la régénération des êtres : « Le froid est stérile, la chaleur est douée de la faculté de produire : Stérile est frigidum, calor autem gignit. (Sénèque, Quœst. nat., I, 21.) Celte puissance était bien désignée dans ces deux vers fameux :

Ignis ubique latet, naturam amplectitor omnem ; Cuncta parit, rénovât, dividit, urit, alit...

ainsi que dans la devise adoptée par les alchimistes : Igné natura renovatur intégra.

Nous avons réduit à sa juste valeur le rôle de la lumière sur les êtres vivants ; nous avons dit qu'elle n'était pas la cause active, l'agent essentiel de la fécondation; la chaleur, et surtout la chaleur jointe à l'humidité, devient par toute la terre la source, l'excitant, la condition indispensable de la vie pour toutes les espèces organiques. Suivant Théophraste (Histoire des plantes), l'humide radical et la chaleur sont les principes de la végétation. Dans la semence, la germination ou le passage de la puissance virtuelle de la vie à la vie elle-même no s'opère qu'au moyen de l'eau. Sans ce dernier agent, la chaleur seule ne féconde pas la graine sèche ; elle peut même détruire et anéantir dans la semence le germe de vie. Quel est le rôle de l'eau dans le phénomène de la germination? Agitelle comme simple dissolvant des principes solubles, ou devient-elle, en se décomposant, un agent chimique capable de former de nouveaux produits? C'est un point encore en litige. Toutefois il est incontestable que la chaleur est le principe essentiel de la féconda-

tioD et des mouvements vitaux. La pâture entière est là pour l'attester, et Frédéric Hoffmann a pu dire avec raison : Cabris ad vitam, nutritionem, propagationes et motus vitales producendos et conservandos maxima nécessitas et potentia est. Cette connaissance n'avait point échappé aux anciens, qui possédaient k un si haut degré le génie de l'observation.

On a souvent cité comme une invention merveilleuse des Égyptiens l'art de faire éclore les poulets, connu et pratiqué dès la plus haute antiquité. Niebuhr rapporte qu'en 1761, lors de son voyage en Egypte, cet art était déjà fort négligé; ce fut au Caire seulement qu'il trouva des fourneaux employés à cet usage : « On n'y travaille, dit-il, que pendant les mois d'été. Des particuliers y portent des œufs et paient à l'entreprise un prix convenu. Le fourneau est composé de plusieurs étages, où les œufs sont déposés sur de la paille. On les tourne et on les retourne sans cesse la nuit et le jour. Toute la construction a pour but d'entretenir une température douce, égale et continue; on l'obtient en faisant circuler la chaleur dans des espèces de galeries qui régnent le long des ouvertures des petits fourneaux. On commence par chauffer le grand four avec du fumier, et Ton maintient le même degré de chaleur par des lampes allumées dans les galeries. Quand les poulets sont éclos, on les enferme dans un espace carré attenant au fourneau, où ils jouissent d'une température semblable à celle qu'ils auraient sous le ventre de leur more. Ce fourneau est enterré dans une espèce de colline, condition indispensable pour comerver une chaleur douce et égale* * Souvent

renouvelées de nos jours, ces tentatives n'ont abouti qu'à des résultats fort incomplets: on a fait éclore quelques œufs ; mais faute de soins convenables dans un climat peu propre à ce genre d'expériences, les jeunes poulets, privés de l'incubation maternelle, ont péri presque tous au bout de 1res peu de temps. Une industrie nouvelle, et bien autrement importante au point de vue économique, est la pisciculture; on croit qu'elle a pris naissance à la Chine, et c'est depuis un très petit nombre d'années seulement qu'elle a fixé l'allention des savants d'Europe. La vente du frai de poisson constitue une branche de commerce très lucrative à la Chine, où les pêcheurs recueillcntsoigneusemcnt les matières gélatineuses trouvées à la surface des lacs et des rivières. Les essais entrepris chez nous et dirigés par un savant zoologiste, M. Coste, donnent de grandes espérances; mais l'intervention de la chaleur n'est point assez manifeste dans ces fécondations artificielles pour que nous insistions sur un sujet dont il serait superflu de signaler la haute importance.

Nous avons rapporté à la page 32 quelques exemples d'animaux asphyxiés par le froid, et rappelés ensuite à la vie sous l'influence d'une chaleur bienfaisante. Plusieurs naturalistes, et entre antres l'infatigable Klein, ont cité un grand nombre d'observations de ce genre. Nousaurions pu ajouter à ces faits les curieuses expériences de M, À. Duméril sur des grenouilles qu'il avait plongées dans un liquide à la température de — I degré. Quelque temps après, ces batraciens devenaient roides et immobiles, la respiration no s'exécutait plus, la vie paraissait éteinte. L'une des grenouilles

ayant été ouverte, M. Duméril trouva tous les liquides intérieurs gelés, le cœur distendu et sans contractions, au milieu d'une mince enveloppe de glace interposée entre ses parois et le péricarde. Ce savant ayant placé une de ces grenouilles, dont la rigidité était complète, dans une atmosphère à 12 degrés, l'y laissa pendant deux heures; aucun mouvement ne se manifesta. Il répandit alors sur elle, par petites quantités, de l'eau, d'abord à 5 degrés, et puis successivement une eau à une température plus élevée. Après une immobilité complète de quinze minutes, la roideurdu corps et des membres se dissipa; on vit à travers les téguments des contractions successives et régulières des cavités du cœur; toutes les manifestations de la vie reparurent lentement et une à une. Au bout d'une heure, la grenouille nageait avec assez de facilité, et cinq jours après elle était pleine de vie.

Maupertuis a fait de semblables expériences sur des salamandres, Biumenbach sur des larves d'insectes, et Elliotson sur des ovules de vers à soie. Ces petits animaux ont vécu ou se sont développés après avoir été solidifiés par le froid, et gelés môme à plusieurs reprises. Enfin Savary et Reeve ont vu des individus, ensevelis depuis plusieurs jours sous la neige et dans un état de mort apparente, être rappelés à la vie par des soins convenables, et surtout à l'aide d'une douce chaleur administrée avec les plus grands ménagements et par des transitions insensibles.

On ne s'est pas bornéà donner une trop grande part à la chaleur dans la germination des graines et dans l'éclosiondes ovules des animaux ; on la dotée encore de

la puissance créatrice. Les stoïciens se figuraient que la nature est un feu plein d'art, lequel renferme dans son mouvement une vertu génératrice; d'autres philosophes, Posidonius, Zenon le Citticn. Àntipatcr dans ses livres De l'âme, la nomment un esprit doué de chaleur (Diogène Laerce, Zenon). Heraclite d'Êphèse, qui enseignait la philosophie de Pythagore dépouillée de ses voiles, regardait le feu comme le principe de tout, celui même des âmes, qui ne seraient dans ce système que des particules ignées. Cette doctrine fut presque universellement adoptée par les anciens ; ils concluaient de là (voyez Homère, Virgile, Lucain, Ovide) que le comble du malheur était de se noyer. Saint Augustin lui-même {Science de la véritable vie, ch. IV) dit : Spiritum corporeum voco aerem, vel potius ignem, qui pro sui subtilitate videri non potest, et corpora inferius vegetando vivificat. Mais aucun philosophe, aucun naturaliste, aucun physicien n'a accordé à la chaleur une puissance créatrice aussi étendue que le célèbre Buffon. Avant lui, cependant, un médecin qui mourut à Rome en 1603, dans un âge avancé, Césalpin, soutint que tous les êtres qui se propagent aujourd'hui par voie de génération, pouvaient fort bien naître aussi sans semence, par Faction seule de la chaleur sur certains mélanges de la matière ; il faut même, dit-il, que la chose se soit passée ainsi dans l'origine, puisque les premiers individus de chaque espèce n'ont pu être engendrés. Wislhon pensait aussi qu'avant le déluge la terre était mille fois plus fertile, et la vie des hommes et des animaux dix fois plus longue qu'elle ne Test aujourd'hui. Suivant ce

philosophe, ces résultats étaient dus à la chaleur intérieure du globe qui, se trouvant alors dans toute sa force, communiquait à tous les êtres le degré de vigueur nécessaire à une plus longue durée et à une multiplication plus abondante. Malheureusement pour ce système, il est loin d'être prouvé que les espèces animales, et l'homme lui-même, vivent plus longtemps dans la zone torride que dans les plus froides régions du Nord.

Buffon attribue toute production, toute génération et même tout accroissement au concours et & la réunion d'une grande quantité de molécules organiques vivantes. 11 suppose que si la plus grande partie des êtres venait à périr, il paraîtrait des espèces nouvelles, parce que les particules organiques , qui sont indestructibles et toujours actives, se réuniraient pour composer d'autres corps organisés; par conséquent, ceux-ci doivent être regardés comme des moules. D'après ce naturaliste, les molécules organiques ne sont produites que par la chaleur agissant sur les matières ductiles. A quelle autre cause pourrait-on les rapporter? il n'y a dans la nature qu'un seul élément actif; les trois autres n'ont de mouvement qu'au moyen du premier. Chaque atome de lumière et de feu suffît pour pénétrer un ou plusieurs atomes d'air, de terre et d'eau, et leur communiquer ainsi l'activité et la vie, Buffon pense que la quantité de matière brute a toujours été immensément plus grande que celle de la nature vivante. « Cette dernière, dit-il, diminue et diminuera toujours de plus en plus, à mesure que la terre perdra par le refroidissement les

trésors de sa chaleur, qui sont en même temps ceux de sa fécondité et de toute vitalité. » (Histoire naturelle des animaux, ch. IX.)

On doit s'étonner qu'au lieu de recourir à des hypothèses frivoles, le philosophe ne rapporte pas la puissance créatrice à sa véritable cause. Nous avons fait justice du système des générations spontanées ; il est inutile de renouveler le même genre de preuves contre les molécules organiques de Buffon. Il est vrai que la vie se déploie avec une magnificence et une fécondité merveilleuses sous les tropiques ; mais dans ces régions fortunées, c'est principalement la grandeur et la richesse des formes végétales qui frappent les regards étonnés , tandis que la race humaine se propage avec non moins de vigueur, et jouit de la plénitude de l'existence physique et intellectuelle, dans les contrées où régnent des froids rigoureux. Si quelques grandes espèces animales, telles que l'éléphant, le boa, le lion, etc., ne vivent et ne se perpétuent que sous les zones brûlantes, d'autres espèces, telles que l'isatis, l'ours polaire, le renne^ ne se rencontrent pas en dehors des régions glacées ; les grands cétacés peuplent les mers boréales ; et là môme où la vie parait éteinte, sur les côtes, au fond des abîmes de l'Océan polaire* et jusque sous les montagnes de glace, le microscope a fait découvrir d'innombrables infusoires, des couches épaisses de nature animée, qui semblent, pour se propager et vivre, ne rien devoir, ne rien emprunter à l'action de la lumière et de la chaleur solaires.