CHAPITRE II. — DE LA PHYSIQUE

La physique a pour objet l’étude des actions réciproques des molécules des corps, sans changement dans la composition de ces derniers. Si l’action a lieu à des distances insensibles, si les propriétés des corps qui ont concouru à la production du phénomène sont plus ou moins altérées, l’étude des conmositions et des décompositions qui en résultent appartient à la chimie. Ainsi

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par exempie, lorsque le feu consume un morceau de bois et le convertit en une nouvelle substance que l’on nomme cendre, et en gaz de diverses sortes qui s’échappent avec la flamme, comme le bois ainsi converti est transformé et se maintient dans son nouvel état, alors même que l’action du feu a cessé de se faire sentir, le phénomène est donc du ressort de la chimie. Mais lorsque cette même chaleur ne fait que dilater une substance, une barre de fer, si vous voulez, comme ici le corps revient à ses premières dimensions lorsque la cause qui l’en avait fait sortir vient à disparaître, comme sa structure intime n’est point altérée, le phénomène est alors de l’ordre purement physique.

On appelle corps ou matière tout ce qui, occupant une certaine portion de l’espace, est susceptible de produire sur nos organes un certain nombre de sensations déterminées; Mais c’est particulièrement par le toucher que l’on constate l’existence des corps.

L’expérience prouve que tous les corps peuvent être divisés en parties tellement déliées qu’elles échappent à nos sens. C’est ce que nous allons voir tout-à-l’heure : ces particules si fines, si délicates', auxquelles il faut bien s’arrêter en dernière analyse, sont ce que les physiciens et les philosophes ont nommé molécules ou atomes , et sur lesquelles on a bâti tant de systèmes, depuis Leucippe et Démocrite jusqu’à Descartes et Gassendi et auxatomistes modernes. On distingue dans la nature trois sortes de corps, suivant la mobilité plus ou moins grande et l’union plus ou moins intime des molécules qui les constituent. Ces trois espèces de corps sont : les solides, les liquides et les gaz. Dans les premiers, les molécules sont assez fortement unies pour que le corps conserve sa forme, dans quelque situation qu’on le place, et qu’on ne puisse les séparer, c’est-à-dire rompre le corps sans un effort plus ou moins énergique. Dans les liquides, les molécules roulent, glissent les unes sur les autres, de telle sorte que le corps liquide abandonné à lui-même s’étale et se répand en tous sens, et que les particules constituantes se séparent avec la plus grande facilité. Enfin, dans les gaz, non-seulement les molécules sont mobiles les unes sur les autres, mais encore elles sont animées d’une force d’expansion qui tend incessamment à les éloigner les unes des autres.

Tous les phénomènes que l’on observe dans la nature sont produits par certaines propriétés des corps; parmi ces propriétés il en est deux qui sont essentielles, c’est-à-dire, sans lesquelles on ne saurait comprendre l’existence delà matière; ce sont : l’étendue et V impénétrabilité. Les corps occupent une certaine portion de l’espace, c’est-à-dire, qu’ils sont étendus. Cette étendue, examinée au point de vue des dimensions, en présente trois : la longueur, la largeur et la hauteur ou épaisseur; leur réunion détermine le volume. Deux corps ne peuvent occuper en même temps la même portion de l’espace : c’est cette propriété que l’on désigne sous le nom d ’ impénétrabilité.

Outre ces deux propriétés essentielles, il en est d’autres générales ou communes à tous les corps, mais qui ne sont pas nécessaires, c’est-à-dire sans lesquelles on pourrait très-bien concevoir leur existence. Nous indiquerons les suivantes :

1° Divisibilité . Ainsi que nous l’avons dit plus haut, la matière peut se partager en particules excessivement déliées, que l’on nomme atomes. Cette divisibilité de la matière n’est pas infinie dans le sens absolu du mot, quelque loin qu’on la suppose poussée; il faut toujours s’arrêter précisément à l 'atome (du grec a privatif, lemnô, je divise, c’est-à-dire l’indivisible). Certains phénomènes peuvent donner une idée de l’extrême divisibilité de la matière. Ainsi un centigramme d’indigo communique une teinte bleue assez prononcée à 100,000 grammes d’eau (c’est-à-dire 100 litres). Un morceau de musc très-petit remplit de son odeur, pendant plusieurs années, une chambre assez spacieuse, sans perdre sensiblement de son poids.

2° Porosité. On appelle pores les intervalles que laissent entre eux les atonies. Ainsi un corps

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«‘occupe pas en réalité tout l’espace qu’il paraît remplir : puisqu’il y a des vides entre ses parties constituantes : l’espace limité par la surface extérieure d’un corps n’est donc que son volume apparent; pour avoir le volume réel, il faudrait qu’une compression assez puissante mît en contact parfait toutes les molécules. Il est certains corps dont la porosité est bien évidente, telles sont les éponges, la pierre-ponce, etc. ; mais elle n’existe pas moins pour le fer, l’acier, le diamant même, et la preuve, c’est que tous ces corps augmentent de volume par la chaleur, se dilatent, comme on le dit, et se resserrent par le froid; or, qu’est-ce que la dilatation, si ce n’est l’écartement plus grand des molécules, c’est-à-dire l’augmentation de l’étendue des pores? Qu’est-ce que le resserrement, si ce n’est le rapprochement des molécules et la diminution de l’étendue des pores, ou espaces intermoléculaires? La connaissance que nous avons de la porosité explique certains phénomènes qui pourraient faire croire à la pénétrabilité de certains corps ; ainsi, versez de l’eau sur de la craie, l’eau disparaît, et le morceau de craie n’augmente pas de volume. A quoi cela tient-il? Tout simplement à ce que l’eau s’est logée dans les interstices que laissent entre elles les particules de la craie. Mêlez ensemble de l’esprit de vin et de l’eau, le mélange occupera un espace moindre que la somme des deux volumes que l’on a mélangés. Cela dépend de ce que les particules se sont rapprochées plus qu’elles ne l’étaient auparavant

On appelle masse la somme totale des parties matérielles ou des atomes qui la constituent, et densité le rapport de la masse au volume. Si, sous un même volume, un corps renferme plus de particules qu’un autre, il sera plus dense. Ainsi un morceau de plomb ou de fer d’un décimètre cube sera beaucoup plus dense qu’un morceau de bois du même volume.

4° et 5° La dilatabilité et la compressibilité sont les conséquences et les preuves de la porosité. Nous venons de le dire tout-à-l’heure, les corps changent de volume sous l’influence de la température: chauffés, leurs dimensions augmentent ; refroidis, elles diminuent. Cette faculté de grossir et de se rapetisser ainsi constitue la dilatabilité. D’un autre côté, pressés par un agent purement mécanique, les corps diminuent de volume, parce que leurs interstices ou pores se resserrent. On a cru pendant longtemps que les liquides étaient incompressibles, mais les expériences d’OErsted ont démontré qu’ils étaient soumis à la loi commune. De tous les corps, les gaz sont ceux qui se laissent le plus facilement comprimer.

6° Elasticité. C’est la propriété que possèdent les corps de reprendre leurs dimensions premières, quand on fait cesser la cause qui changeait leur forme ou leur volume. Les gaz sont parfaitement élastiques; pressez une vessie pleine d’air, elle reprend son état dès qu’on cesse de la presser; aussi appelle-t-on les gaz fluides élastiques. Les liquides étant très-peu compressibles, leur élasticité est difficile à démontrer. Quant aux solides, le caoutchouc peut donner une idée du degré d’élasticité qu’ils peuvent posséder : faites tomber une bille d’ivoire ou de marbre sur un plan très-uni où l’on a passé une couche d’huile, la b*lle rebondit en laissant sur le plan une empreinte d’autant plus large que le choc a été plus vif, preuve qu’elle ne s’est relevée qu’après s’être aplatie.

7° De Y inertie. C’est la persistance des corps inanimés dans leur état de repos ou de mouvement. Lorsqu’un corps est immobile, il ne pourra changer par lui-même cet état pour le mouvement, il faut qu’il soit déplacé par une puissance qui prend le nom de force, et dont l’étude constitue la mécanique proprement dite ; de même, lorsqu’il se meut, il n’y a pas de raison pour qu’il s’arrête si une autre force ne vient pas résister à l’action de la force motrice, de manière à l’anéantir et à faire rentrer le corps dans l’immobilité.

8° Mobilité. C’est la faculté qu’a un corps d’être transporté d’un lieu dans un autre sous l’influence d’une force. Tous les corps sont mobiles. Lorsque les espaces que parcourt un corps en mouvement sont égaux pour des temps égaux, le mouvement est dit uniforme. Lorsque les

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espaces parcourus croissent ou diminuent avec le temps, le mouvement est dit accéléré ou retardé. La vitesse est Yespace parcouru dans l’unité de temps. Si un corps parcourt 10 mètres par seconde, et un autre 20 mètres, on dira que la vitesse du second est double de celle du premier. La vitesse est donc un rapport, c’est-à-dire quelque chose de relatif.

9° De Y attraction. C’est une des propriétés les plus générales de la matière ; il y a plusieurs sortes d’attractions. Lorsqu’elle s’exerce de masse à masse entre deux corps, c’est la pesanteur ou gravité ; lorsque l’action a lieu de molécule à molécule, à des distances infiniment petites, c’est Yatlraction moléculaire. Cette dernière s’exerçant sur des molécules homogènes, de manière à les maintenir à l’état de corps, prend nom de cohésion; s’exerçant entre des molécules de nature différente, de manière à les réunir pour former un nouveau corps, c’est l’action chimique ou affinité. Enfin, on peut encore distinguer Y adhésion qui a lieu entre deux corps placés a i contact parfait. C’est plus particulièrementla gravité ou pesanteur qui est étudiée en physique et en astronomie pour l’explication des phénomènes si merveilleux des révolutions célestes.

Après avoir ainsi examiné les propriétés essentielles et générales de la matière, on passe à l’étude plus approfondie de certaines de ces propriétés, des propriétés particulières des corps à l’état liquide ou gazeux, et enfin à l’étude des agents les plus puissants de la nature : la chaleur, l’électricité et la lumière.

Ainsi l’étude de l’attraction ou pesanteur est reprise avec soin; on examine ce que c’est que le poids des corps, et comment on peut l’apprécier au moyen de la balance ; quelles sont les conditions de l’équilibre, surtout dans les corps liquides ; les phénomènes si curieux de la pression des gaz, qui conduit à cet admirable instrument connu sous le nom de baromètre. L’attraction moléculaire , examinée à son tour, mène à l’appréciation des phénomènes de la capillarité et de la cristallisation , dont les beaux travaux d’Haüy ont fait aujourd’hui une science complète. Les mouvements des fluides aériformes donnent lieu à la naissance du son (v, Audition), dont les phénomènes sont si précieux pour l’intelligence humaine, puisque cette propriété de l’air de transmettre les sons fournit aux hommes le moyen de communication le plus actif, le plus puissant, à l’aide de la parole. Quant à l’étude de la chaleur, de l’électricité et de la lumière, qui à elle seule constitue presque entièrement la physique, il en a été question dans ce Dictionnaire aux mots Chaleur , Électricité , Aimant et Météorologie. Nous bornerons là ce que nous avions à dire de la physique; nous tenions à donner une idée générale des propriétés des corps, qui sont en général mal appréciées, mal connues, et sur lesquelles repose cependant la théorie de tous les phénomènes de la nature.