LIVRE XV : DE LA MATIERE

sinage d'un volcan. Les sources sont temporaires ou permanentes ; souvent aussi elles sont intermittentes. Lorsqu'elles sont peu abondantes, elles prennent le nom de fontaine. Il existe aussi, outre les sources d'eau, des sources de n aphte, de pétrole, etc., qui donnent lieu à des exploitations très importantes.

Fleuve. — Les neuves concentrent les eaux des rivières et des ruisseaux d'un même bassin, et vont se décharger dans la mer par une ou plusieurs embouchures (delta). Lorsqu'un fleuve change brusquement de niveau, il se produit des cataractes, ou tout au moins des rapides, qui arrêtent ou rendent fort difficile la navigation. A l'embouchure des fleuves qui se jettent dans l'océan, on observe le phénomène des barres, mascarets, etc. Malgré les obstacles dont elles sont trop souvent semées, les voies fluviales sont les meilleurs moyens de pénétrer dans les continents inconnus ; ce sont autant de portes et d'issues largement ouvertes au commerce extérieur et intérieur. Certains fleuves débordent régulièrement, comme le Nil, qui féconde les plaines qu'il traverse ; et l'industrie humaine peut toujours maîtriser leurs eaux, de quelque manière, et tirer toutes sortes de services de ce voisinage.

Lac. — L'eau de la plupart des lacs est douce, et celle des lacs profonds des hautes montagnes est d'ordinaire excellente. Néanmoins on trouve des lacs salés, surtout dans l'Asie centrale et en Afrique. La mer Caspienne, qui est un véritable lac, est plus salée que l'Océan. La Baltique, au contraire, ne l'est pas assez pour nourrir les huîtres. Beaucoup de lacs communiquent avec la mer par des fleuves qui sortent de leur sein ou qui les traversent. La tranquillité des eaux des lacs semble avoir invité les populations primitives à s'établir sur leurs bords : de là les stations ou cités lacustres, observées en Suisse, en Italie, en France.

Mer. — On sait que la mer couvre les trois quarts du globe. Sa profondeur dépasse parfois 8.000 mètres ; par exemple au nord du Japon, dans le voisinage des Kouriles : c'est l'altitude des plus hautes montagnes. Et le fond de la mer, en effet, n'est pas moins accidenté que la surface des continents. La température de l'eau de la mer est bien plus uniforme que celle de l'air et de la surface de la terre, grâce surtout aux courants marins, qui la sillonnent comme des fleuves d'une largeur et d'une profondeur immenses. Lente à s'échauffer, lente aussi à se refroidir, la mer modère les variations de température parfois si grandes loin des rivages et sur les plateaux élevés. L'eau de la mer est impropre aux usages de la vie : on ne peut la boire; elle ne peut cuire les légumes et les viandes, ni dissoudre le savon. On peut la rendre potable en la distillant. Sa densité est de 1, 025 à 1, 030.

Marée. — La théorie des marées est aujourd'hui assez bien établie : elles sont dues en principe à l'attraction simultanée du soleil et de la lune sur les eaux de la mer. La marée de la lune, à cause de la proximité de cet astre, est deux fois et demie plus forte que celle du soleil. Mais les effets de cette double attraction, déjà fort compliqués, sont modifiés encore de mille manières par la disposition des côtes, la profondeur de la mer, les vents, etc. C'est ainsi que dans l'Atlantique, resserré entre les deux mondes, les eaux se portent alternativement de l'un vers l'autre, et cette oscillation retarde l'heure des marées et les rend plus fortes. Les marées sont beaucoup plus régulières dans le Pacifique. La marée n'est pas trop sensible dans la Méditerranée ; elle est, pour ainsi dire, nulle dans la mer Noire.

Gaz . — Ce nom convient généralement à tous les fluides aériformes et, en particulier, au gaz d'éclairage. Les gaz passent à l'état liquide lors-

qu'on les soumet à une pression suffisante. On distinguait autrefois les gaz coercib/es et les gaz permanents. Parmi ces derniers étaient l'oxygène, l'hydrogène, l'azote. Mais on a montré qu'après une forte compression, suivie d'une brusque détente, tous les gaz se liquéfient ou du moins passent à l'état de brouillard plus ou moins opaque. On a pu liquéfier complètement l'oxygène et l'hydrogène ; on a même obtenu la solidifiration de l'azote. Les gaz diffèrent des liquides surtout par leur force d'expansion, qui est utilisée notamment dans la machine à vapeur. Cette force est mesurée par le manomètre. Les volumes des gaz comprimés sont en raison inverse des pressions qu'ils supportent; mais cette loi, dite de Mariotle, n'a pas la rigueur qu'on lui a prêtée d'abord. Lachaleur augmente le volume et l'élasticité des gaz, à peu près de la mèiae manière pour tous. On estime cette augmentation de volume pour l'air et par degré à partir de 0" à 1/273 du volume.

Le gaz d'éclairage est fourni principalement par la distillation de la houille en vase clos. On peut l'obtenir aussi par la distillation des schistes bitumineux, des résines, du pétrole et du bois. La partie éclairante du gaz est constituée par des carbures d'hydrogène (v. hydrogène). Ces carbures se trouvent mêlés à des gaz nuisibles ou inutiles et à d'autres vapeurs, dont on les débarrasse dans les usines à gaz. Ainsi préparé pour la consommation, le gaz est emmagasiné dans des sortes de réservoirs appelés gazomètres (v. ce mot).

Volatil. — Tous les corps susceptibles d'être réduits en vapeur ou en gaz sont dits volatils. Quelques-uns se volatilisent plus ou moins rapidement à la température ordinaire : ainsi l'éther, l'alcool, l'eau ; les autres exigent une température plus ou moins forte et sont fixes jusqu'à telle ou telle température. On volatilise aussi les corps en les plaçant sous la machine pneumatique ; car la pression atmosphérique empêche le dégagement des vapeurs. Quelques corps passent directement de l'état solide à l'état gazeux.

Vapeur. — On distinguait autrefois les vapeurs d'avec les gaz en ce que les premières seules étaient regardées comme susceptibles d'être liquéfiées ; mais aujourd'hui qu'il n'y a plus, pour ainsi dire, de gaz 'permanent, la distinction de gaz et de vapeur tend à s'effacer. On entend le plus souvent sous le nom de vapeur, la vapeur d'eau, qui trouve si fréquemment son emploi dans l'industrie et qui abonde dans la nature. Les brouillards et les nuages, en effet, ne sont que de la vapeur condensée. La vapeur occupe un volume 1700 fois plus grand que celui de l'eau, sous la pression atmosphérique. Sa force d'expansion, qui est considérable, est utilisée dans les machines à vapeur. La vapeur sert aussi à chauffer les habitations, à blanchir le linge, etc.

Evaporation. — Lorsqu'un liquide est exposé à l'air ou placé dans le vide, il s'évapore, et d'autant plus rapidement qu'il est soumis à une chaleur plus grande, que sa surface est plus étendue et que l'air (s'il s'évapore dans l'air) est moins dense et plus souvent renouvelé. L'évaporisation détermine un abaissement de température, qui répond à la quantité de chaleur nécessaire pour la transformation en vapeur. En faisant évaporer rapidement des liquides très volatils, on obtient des refroidissements tels qu'ils peuvent congeler le mercure.

Nuage- — Les nuages ne sont que des amas de vapeur d'eau condensée. Leur hauteur est très variable ; dans les montagnes, on les voit souvent s'attacher aux flancs des rochers ou même flotter audessous de soi ; tantôt les nuages rasent le sol et tantôt ils flottent à une hauteur qu'on évalue à 10 ou 12.000 mètres. On distingue : les cirrus, qui ont la forme de filets déliés et transparents ;

PA.RTIE LOGIQUE ET ENCYCLOPEDIQUE

les stratus, formés d'amas ou couches parallèles; les cumulus, qui se présentent sous forme de masses arrondies par le haut ; les nimbus ou nuées, qui couvrent le ciel comme un voile, sans division apparente. Mais ces distinctions ne sont pas toujours bien tranchées. On assigne diverses causes à la production des nuages : le refroidissement de la vapeur d'eau qui s'élève du sol ou de la mer et rencontre les couches froides des parties supérieures de l'atmosphère ; le voisinage de montagnes et de pics élevés, qui refroidissent l'air humide environnant ; la rencontre de deux courants d'air humide de température différente ou le choc de courants contre les montagnes ou d'autres courants, qui les forcent à s'élever. La dilatation de l'air qui en résulte amène un refroidissement et une condensation de vapeur. La condensation brusque de la vapeur est une source d'électricité ; aussi les nuages sont-ils souvent électrisés : de là les éclairs et le tonnerre.

Effluve. — L'ancienne médecine donnait le nom d'effluves, de miasmes, à' émanations, d'exhalaisons méphitiques à ce qui se dégage des corps ou du sol et était censé produire certaines maladies contagieuses ou épidémiques. Aujourd'hui on parle plutôt de microbes (v. ce mot), de microorganismes, de germes pathogènes. On appelle effluve électrique, une multitude de petites étincelles électriques que Ton fait passer au travers d'un corps, en particulier d'un gaz, dans lequel on provoque aussi certaines réactions ou combinaisons.

Fumée. — La fumée diffère de la vapeur en ce qu'elle renferme diverses parties solides et liquides, tandis que la vapeur est un gaz seulement. Les iumées diffèrent selon les corps qui les produisent. La fumée de bois est un mélange d'eau et d'acide acétique ; elle entraîne, en outre, des cendres, des parcelles de charbon et des parties non brûlées, qui se déposent et forment la suie.

Fumigation. — On [emploie les fumigations comme moyen thérapeutique et comme moyen de désinfection. Les fumigations thérapeutiques sont dites êmollientes (vapeurs d'eau chaude et de décoctions de mauves, etc.), excitantes (vapeurs de décoctions de plantes aromatiques, d'alcool, etc.), sulfureuses (vapeurs de soufre). On emploie aussi les vapeurs de goudron. L'inhalation est une sorte de fumigation. Comme moyen de désinfeation, les fumigations servent à purifier les appartements, les salles d'hôpitaux, les substances imprégnées de germes pathogènes. On emploie, à .cet effet, les vapeurs de l'acide sulfureux, etc.

Fumivore. — Certaines fumées, comme celle de houille, surtout quand elle s'échappe en grande quantité, sont fort incommodes et peuvent devenir très malsaines, dans les villes manufacturières. Aussi, à Londres et dans le département de la Seine, les usiniers sont-ils obligés de brûler la fumée de leurs foyers. On se sert, à cet effet, de divers appareils.

Air. — Le gaz principal est l'air que respirent tous les êtres vivants et qui est le véhicule du son et de la parole. C'est un mélange d'oxygène et d'azote, et non pas une combinaison. Comment, en effet, nos organes seraient-ils assez forts pour la dissoudre et en extraire l'oxygène? Cent volumes d'air contiennent 20,8 volumes d'oxygène et 79,2 volumes d'azote. Il faut comprendre, avec l'azote, une petite quantité d'argon, élément nouveau ou mélange d'éléments récemment découvert. L'air contient, en outre, de 4 à 6 dix-millièmes d'acide carbonique, de G à 9 millièmes de vapeur d'eau, des traces d'hydrogène protocarboné, d'ammoniaque, d'acide sulfhydrique, une très petite quantité d'iode, etc. Un litre d'air, sous la pression ordinaire et à la température de 0°, pèse 1 gr., 30. Ce

même litre d'air est 770 fois moins dense que l'eau, et l'eau est 13 fois et demie moins dense que le mercure. On sait, par l'expérience du baromètre, qu'une colonne d'air partant de la surface de la terre et atteignant la superficie de l'atmosphère, fait contrepoids à une colonne de mercure de même diamètre et de 0,76 centimètres de hauteur. La hauteur de l'atmosphère dépasse certainement 60 kilomètres. A mesure qu'on s'élève l'air devient plus rare. Vers les sommets des plus hautes montagnes, à 6 ou 8 mille mètres, il serait impossible de respirer et le sang suinterait par les pores.

L'atmosphère étend son azur sur les continents et les mers ; son repos c'est le calme de toute la nature ; son trouble et ses mouvements impétueux s'appellent vents et tempêtes. Parmi les causes des vents, dont le rôle est si indispensable dans la nature, on peut citer la chaleur, l'électricité, la rotation du globe. Ces causes se combinent ensuite avec l'attraction de la lune et du soleil (marées atmosphériques), avec les inégalités de la surface terrestre et d'autres causes encore peu connues, pour produire sur notre planète ces variations perpétuelles, dont aucune ne peut être parfaitement expliquée, alors même qu'on l'a pronostiquée avec certitude.

Arc-en-ciel. — Ce phénomène se produit lorsqu'un nuage qui se résout en pluie, est éclairé fortement par le soleil sous une certaine inclinaison. Le spectateur qui l'observe doit avoir le dos tourné au soleil. Il aperçoit alors, si l'étendue et l'état des nuages le comportent, deux arcs concentriques, avec la même suite de couleurs. Seulement l'arc intérieur est beaucoup plus vif et le rouge est en haut, le violet en bas ; dans l'arc extérieur, au contraire, le violet occupe le haut, le rouge est en bas. L'arc-en-ciel a pour cause les rayons lumineux qui sont réfléchis par les gouttes, après avoir été décomposés comme par un prisme. Indiquée déjà par l'évêque de Spalatro, Antonio de Dominis, la théorie de l'arc-en-ciel a été donnée par Descartes et Newton.

Vent. — La direction des vents est d'ordinaire parallèle à l'horizon ; mais, dans les orages, lèvent peut souffler sous toutes les inclinaisons. Pour marquer la direction des vents, on partage le cercle de l'horizon en 32 arcs égaux : d'où la rose ou aire des vents. La plupart des vents sont irréguliers. Parmi les vents réguliers ou constants, il faut citer les vents alises', qui soufflent toujours dans la même direction ; et des vents simplement périot/it/ues (moussons, vents étêsiens), qui soufflent alternativement dans une direction et dans la direction opposée. On sait que les vents étêsiens de la Méditerranée soufflent du Nord en été, et du Sud en hiver. De même les brises qu'on observe sur les rivages, soufflent de la mer pendant le jour, et de la terre vers la mer pendant la nuit. On a déterminé assez bien les causes générales des vents : ils résultent surtout des différences de densité produites dans l'atmosphère par l'inégal éehauffement de la la surface du globe.

Orage. — Parmi les orages, les uns naissent sur le point où ils éclatent; d'autres se déplacent et ravagent une certaine étendue de pays (cyclone), en suivant une direction que la science a essayé de déterminer. Les orages sont fréquents, surtout sous les tropiques, et aussi, pendant la saison chaude, dans les zones tempérées ; au delà du 75e degré de latitude, il ne tonne jamais. Certains pays jouissent de climats exceptionnels : dans le haut Pérou, où régnent les vents alizés, il n'y a jamais ni orage ni pluie. (V. Faye, Nouvelle étude des tempêtes, cyclones, trombes ou tornados, 1897).