V' PRINCIPE
Des densités moléculaires et du poids (T atome. On montre que V éther enclavé dans les groupements moléculaires imperméables n’a pas d'action sur la pesanteur. Définition et valeur de la température dans la théorie de l'éther.
Il est essentiel , avant que d'entrer dans le sujet des capacités calorifiques, qui sera traité a l’article suivant, et aussi pour ne point laisser planer d’obscurités sur quelques propositions du
CHALEtR.
livre d'astronomie, il est essentiel de se former des idties claires sur certains caractères de l’organisation moléculaire des corps, en ce qui concerne l’action de la pesanteur et les densités. •
La densité en général est la quantité relative de matière sous un volume donné f elle est variable selon l’état et la nature des côqis ; et cependant nous avons posé en principe que la densité moléculaire moyenne à la surface du globe était sensiblement constante I comme étant déterminée par la pression générale de /
l’éther sur celte surface en vertu du mouvement terrestre. Il faut donc expliquer et faire concorder ensemble ces deux ordres d’idées. D’une autre part, dans notre calcul de ta vitesse des graves , nous avons dù admettre que l’action de la pesanteur sur les corps terrestres dérive de la pression exercée par l’éther sur leurs groupements moléculaires imperméables, et l’pn pourrait être porté à en conclure que dans notre théorie le poids des corps solides ou des liquides n’est pas réglé par là seule quantité matérielle des particules ou atomes du corps lui-même, *
mais que l'étlier interposé dans les groupes imiicrméables y doit compter pour quelque chose ; ce qui tendrait à établir une différence entre le poids d’un corps solide et celui de sa vapeur.
Mous devons faire voir que cette fausse conséquence n’est pas indiquée par notre théorie , et que l’éther des groupes imperméables est au contraire totalement indifférent quant à l'action de la pesanteur. Flntrons dans le détail de ces diverses considérations , en commençant par la dernière des qiu-stions que nous venons d’énumérer.
L’éther enfermédans les groupements y produit, comme nous l’avons vu, parles impulsions vibratoires qu’il transmA, le phénomène de la chaleur. Ce phénomène s’exécute au moyen de vibrations de eet éther, déterminées dans leur mouvement de va-et-vient par l'impulsion moléculaire venantdu dehors d'unt part, et de l’autre par l’inertie des particules résistantes qui composent le groupement : il y a donc dans le fluide enclavé un véritable mouvement d’oscillation, par le double choc duquel la dilatation du groupe est produite. Or qu'en résulte-t-il à l’égard du phénomène de la pesanteur ? I.es mouvements de l’éther étant d'une rapidité infinie par rapport aux divisions du temps
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.{.IS llKS LOIS DL LA PHÏSIQIE.
appréciables pouf nous , il est clair qiie les deux parties de chaque oscillation sout pour ainsi dire indivisibles à l’égard de notre appréciation du mouvement produit par la pesanteur ; et l’éther interposé dans le groupement agit donc sous ce rapport comme exécutant , sinon au même instant , du moins dans un temijs indivis, deux mouvements exactement contraires; or si l’on considère en particulier ses vibrations verticales, une moitié agira dans le sens de la pesanteur , mais l’autre raoitiéagissant au même moment dans le sens directement contraire avec une intensité égale , en détruira complètement l’effet ; quant aux vibrations non verticales elles se résument en composantes verticales présentant les mêmes conditions que nous venons d'analyser, et en horizontales qui évidemment n’ont sur la pesanteur aucune action , tout en maintenant l’indéiiendance des particules éthérées. Ainsi les vibrations de l'éther enclavé dans un groupe moléculaire imperméable ont à chaque instant à l’égard de la pesanteur de ce groupe deux actions contraires et égales , qui se détruisent : c’est un résultat analogue à celui de ce principe si connu en mécanique , que « les actions réciproques des corps d’un même système n’altèrent pas les mouvements de son centre de gravité. •
Ainsi donc l’éther enclavé dans les groupes de molécules ne pèse pas avec ce groupe ; il est à l’égard de la pesanteur des molécules groupées comme s’il n’existait point au milieu d’elles ; ^ il n’y a en un mot de pesant dans le groupement que les molécules mêmes du corps , ses atomes. Cette explication lève , je l’espère , toute obscurité à l’égard d’une sorte de paradoxe dont on pouvait soupçonner notre théorie : ce paradoxe était purement imaginaire, et nous tenions à en détruire même la trace ; Occupons-nous actuellement des densités.
, Nous avons dit que la densité des groupements moléculaires était sensiblement constante à la surface du globe : voici dans quel sens et par quelle raison. La chaleur, ou force d’expansion qui imprime à l’ensemble des molécules de chaque groupe sa quantité de Mouvement, doit toujours être en équilibre avec la pression de l’éthcr extérieur, laquelle , étant constante sur l’unité superficielle imperméable si l’on n'a égard qu’au seul mou-
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vement terrestre , sera éndeiüment , à l'éj^ard de la totalité de ces molécuies^ proportionnée à la surface de leur groupement, ou au carré de Son rayon s’il est supposé sensiblement sphérique. D’autre part la qtumtitè mouvement imprimée intérieurement aux molécules du groupe , qui niesure directement la force calorifique, est égale à la somme P de leurs masses, multipliée par la vitesse vibratoire V qui leur serait imprimée dans l’anité de temps par les mouvement intérieurs de l’éther-, mais cette vitesse doit être rapportée à une unidé linéaire , et comme il est évident qu'elle aurait d’autant moins' d’effet relatif que le rayon du groupé est plus étendu, c’est àlni qu’il faut la rapporter, en divisant sa valeur par la valeur B de ce rayon. L’égalité entre la quantité de mouvement intérieure et la pression > extérieure del’étber pourra donc êtré exprimée par l’équation 1 • ! : ^ ' • P-g = CR* (o),
où C indique la pression moyenne sur l’unité de surface terrestre. Cette équation peut s’écrire
Or le premier membre n’est autre que la deneili du groupement ; on voit dhnc que ponr une même vhleur de Y, ou pour nue même vitesse de vibration calorifique intérieure, la mesure de cette densité ébt constante si l’on n’a ^a(d qu’à une certaine température extérieure sensiblement uniforme. C’est ainsi que nous l’avons considérée en- astronomie , ei) la rapportant à la ch^em- moyenne uniforme de la surface tei^stre ou à celle des diveisési surfaces planétaires. 1
La pitsMon extérieure CR* sur les groupés moléculaires d’un corps douné n’est pas seulement en effet dét^mlnée par le mouvement de la Terre ; la chaleur ambiante ifait nécessairement varier cette pression , et l’équation (a) ne convient en conséquence qu’à l’état d’équiUbre calorifique établi dans un milieu. Hais le premier membre de cette équation exprime toujours et dans tout état de cause la quantité de mouvement calorifique intérieur : le rapport de eette force calorifique à l’étendue de la
aa.
DKS LOIS DE LA PHYSiyLE.
surface du groupe de molécules ne sera donc autre chose que la température de ce groupe : car ce sera la force capable de produire sur l’unité de surface du groupement imperméable une impulsion donnée, qui dans le cas de l'équilibre sera égale à la pression générale du milieu ambiant.
On peut dire en général que, dans la théorie de l’éther, • la température des corps l'cpréseiitc la quantité de mouvement imprimée par les vibrations caloriliques à l’unité de surface moléculaire ; » et il résulte des calculs précédents : • qu’élle est égale au produit de la. densité des groupements içiperméables par la vitesse de vibration que tend it communiquer aux molécules du corps le mouvement de l’étlier enclavé dans ces groupements. »
Je n'ai pas besoin de faire remarquer tout ce qu’il y a de rationnel dans cette expression et comme elle fait facilement comprendre que les effets de la température soient si régulièrement comparables à eux-mèmes dans tous les corps.
Dans les gaz et les vapeurs il n’existe plus de groupements moléculaires; l’expression de la température .doit y être rapportée au volume total du ga/ considéré comme un grou()ement unique dans lequel tout participe au même mouvement vibratoire ; mouvement qui doit être identique d’ailleurs pour tous les gaz relativement à l’enveloppe générale, lorsqu’il s’agit d’imprimer une température donnée à un volume donné : on conçoit donc d’après cela que tous les gaz aient pour un même accroLssement de température une dilatation uniforme.
Terminons par une réflexion. Il est facile dç voir, par toutes ' les considérations qui précèdent, qu’il n’y a rien d’absolument fixe et invariable dans la constitution intime des corps, un seul élément excepté, qui est le poids de l’atome constituant. C’est là en effet la seule quantité invariable par elle-même, parce qu’elle sente représente dans sa nature propre la véritable qualité matérielle , l’impénétrabilité, et qne de plus il est hors des forces de l’homme d’en altérer la grandeur. I-a proposition suivante va ajouter à cette réflexion un précieux enseignement sur la véritable essence de l’élément Oiatériel lui-même.
CHALEUR