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üe la capacité, des corps pour la chaleur et de son rapport avec le poids <t atome . Im belle loi de Dulong et Petit sur la réciprocité constante de ces deux graruieurs, facile à expliquer dans la théoj'ie de l'éther, conduit de ^plus à une importante conséquence , celle de l'unité de l’essence matérielle.
Les différents corps , sous poids égaux , n'absorbent pas eu général la même quantité de chaleur pour s’élever d'un degré à l’autre du thermomètre ^ ou , ce qui est la même chose , étant placés dans les mêmes conditions de refroidissement , ils emploient des temps inégaux pour abaisser d’un degré leur température. La propriété qui dans les corps est susceptible de ces différences se nomme leur capacité pour la chaleur. MM. Dulong et Petit, en comparant les capacités de divers corps simples avec leurs poids d'atomé déduits des observations de la chimie , ont trouvé cette belle loi : • qu’en multipliant la capacité calorifique de chaque corps simple par le poids d’atome correspondant , on obtient un produit dont la valeur est sensiblement constante. >
Dans les vues ordinaires, U résulterait immédiatement de cette loi , et telle est en effet la conséquence que ses auteurs en ont tirée, il en résulterait que les atomes des corps simples ont tous , quels que soient leur poids et leur nature, la même capacité pour la chaleur ; que tous en un mot absorberaient la même quantité de calorique pour élever leur température d’un même nombre de degrés. Nous reviendrons tout à l’heure sur cette singulière conséquence , pour indiquer le résultat qu’elle renfermerait implicitement ; mais il convient d’abord d’examiner la loi au point de vue de la théorie de l’éther, d'en chercher l’explication par cette théorie et les résultats auxquels elle peut conduire. L’explication rationnelle de la loi même y sera simple et précise , mais là n'est pas encore selon nous la plus im{k)r-
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tante conséquence : car elle conduit de plus à un précieux principe sur l'essence générale de la matière, principe vers lequel convergeaient il est vrai plusieurs autres résultats de notre théorie , en donnant au volume et à la forme des atomes une importance jusqu'ici méconnue; mais sa réalité restait conjcctur rôle , et sa véritable démonstration ne pouvait ressortir que de la loi dont nous traitons. Exposons succinctement ces vues, en prenant toutefois nos réserves à l’égard de la nafture même de ce sujet , que nous voulons moins traiter en ce moment comme un résultat de rigoureuse géométrie, que comme une sorte de tlièse philosopliiquc qui n’emporte au fond rien d’essentiel en ee qui concerne l'établissement des principes fondamentaux de la théorie de l’éther. ,
Nous avons fait remarquer déjà le mécanisme' au moyen duquel le principe de Végaliti de prèt$ion devient applicable à l’éther enclavé dans les groupements moléculaires : c’est le temps qui est l’agent principal de cette transmission de forces ; c’est par lui que des impulsions moléculaires succe^ives, accumulées contre les résistances, finissent par se communiquer à tout l’ensemble du fluide qui remplit le vide du groupement , puis à la ceinture de molécules qui l’enclavent : le mouyementribratoire, au bout d’un temps suffisant, devient donc égal dans toute cette partie du fluide, et s’élevant ainsi jusqu’à l'intensité communiquée par la source , ,1a communique par suite à toute la ceinture moléculaire. Or en considérant ce mouvement caloriflqne comme imprimé par )a source à une seule molécule dt par elle à tout l’éther et à toutes les autres molécules du groupement , il 'est clair que le temps qui serait employé à communiquer, dans .les mêmes circonstances, le même mouvement vibratoire à tout l'ensemble, ou ce qui est la même chose, la quantité de chaleur que cet ensemble absorbera pour s’élever d’une même portion de l’échelle thermométrique, sera exprimée par une quantité de mouvement dépendant du rapport entre la quantité matérielle d’une seule molécule, ou le poids d’atome, et la quantité matérielle comprise dans les molécules du groupement entier. Or la vitesse vibratoire Y qui entre dans cette quantité de mouvement a d'autant moins d’effet relatif que le rayon de la subs-
CHALEUB.
tance agissante est plus considérable ; si donc on noqime P^le poids total du groupe et R son rayon, p le poids de l'atome qui communique le mouvement et r le rayon de cet atome, la capacité calorifique du corps sera exprimée par le rapport
Mais il faut ajouter à cela que l’impulsion mécanique exercée par la molécule qui sert de source d'une part, et de l'autre sur l'éther par le groupe entier, ayant lieu suivant une certaine surface , et l'effét étant nécessairement proportionné aussi à cette surface extérieure, la capacité sera par suite en raison réciproque du carré du rayon du groupe au carré du rayon de la molécule, ce qui donnera enfin pour l'expression de cette capacité :
ou
elle est égale en un mot au rapport de la densité du groupement moléculaire à la densité de la molécule, multiplié par la vitesse de vibration; ou si l'on veut , à la valeur que nous avons trouvée précédemment (Principe V') comme expression de la'lempérature, divisée par là densité atomique.
D'apres la loi de Dulong et Petit, en mullipliant la capacité par le poids d’atome on obtient un nombre constant. Or admettons pour un moment qu'au lieu de multiplier par le poids d’atome l’expression que nous venons de' trouver, on la multiplie par la densité de l’atome : elle se réduira à la densité dü groupe multiplié par la vitesse V, c’est-à-dire à l’expression que d’après l'équation (a') du Principe précédent nous avons montrée être constante pour un mouvement donné de température , et qui exprime selon nous la température elle-même.
Ainsi en substituant au poids de l’atome de Dulong et Petit la densité de cet atome, nous arrivons théoriquement à un résultat identique avec celui de ces savants physiciens, c’est-à-dire à la constance du produit de la capacité par cette valeur atomique. Qu’en conclure ? Rien autre chose , sinon que • sons poids égal de matière (puisque la capacité des wlides et des
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liquides se mesure ainsi) , ta densité atomique est précisément égale au poids de l'atome. • Et que peut signifier ce résultat ;lui-ménie, si ce n’est : « Que le poids de l'atome est identiquement mesuré par son volume ? >
Je fortifie cette induction par une réflexion technique» On a trouvé par l'expérience que si le théorème sur la capacité est relatif pour les solides et les liquides à des poids égaux de matière, comme nous venons de l'indiquer, il en est autrement des gaz et des vapeurs, dont les capacités no sont réciproques' aot poids d'atome qu’à volume constant et sotts pression cokstant^''- Cela est parfaitement concordant avec nos principes : en effet •* l’enveloppe entière qui enferme le gaz étant pour nous un seul gronpement^ c'est en réalité la densité de l’ensemble qui doit entrer dans notre expression , avec la condition expresse d’une identité de volunie ; et l’on voit encore immédiatement ici pourquoi , suivant les beaux résultats de Gay-Lussac , les poids atomiques des gaz simples (*) sont réciproques à leurs densités, de même que leurs dilatations sont proportionnelles à leurs volumes. Tout se lie d’une manière étroite dans ces diverses conséquences , tout dérive par des voies simples et précises des princi[)es fondamentaux de la théorie, si l'-on admet l'important résultat (**) que nous avons déduit de la loi même des capacités. Revenons donc à l’analyse des conséquences qu’il renfehne.
Ainsi , selon nos conclusions , le volume propre et le poids des atomes représenteraient une seule et même mesure : il en résulterait donc que la densité de la matière est constante et uniforme , qu’en un mot < l’essence de la matière serait une et
(*} Dans les gar. composés, les molécules dn gai même sont de véritables groupements, qui échappent par conséquent é la loi des simples atomes ou dn moins qui la modifient.
(**} Il ne serait poiut dirficile de faire voir que dans la Ibéorie ordinaire eUemême, si l’on admet une certaine raison entre les mouvements des molécules et la grandeur des vides qui les séparent, le théorème de Dulong et Petit sur l'égale capacité ile.tons les atomes doit conduire à un résultat semblable an ndtre, sous peine <ie tomber dans celle conséquence irrationnelle, que des forces égales (car la capacité est une force) imprimeraient des mouvements égaux à des masses inégales. Mais il est inutile de nous appesantir sur une discussion qui ne pourrait avoir ici aucun objet sérieux.
CHALEUR
absolue, et qoe les atomes des corps, fragments inégaiix de cette unique substance , n’auraient de quantité d’inertie ou de quantité matérielle que proportionnellement à l’espace qu’ils occu- . peut. »
Nous n’avions pas liesoin de ce i*ésultat ; il pouvait être ou ne ' 1)88 être sans porter atteinte à nos vues générales , et à vrai dire il ne nous sera d’aucun usage marquant dans la suite de ce travail : mais nous ne l’en acceptons pas moins avec tout le bonlieur d’uue simplilicatiou inespérée et comme la réalisation d'un grand principe d’unité dans les lois de la nature. Sa conception d’ailleurs doit rendre encore plus vivement frappante cette im- |)ortance du volume et de la forme des atomes , que nous signalions dès les premières pages de cet écrit j et que ses dernières pages pourront seules mettre dans tout sou jour. Sans déprécier la force d’inertie, qui joue aussi un rôle important dans les lois du mouvement matériel, on peut dire toutefois que l’une des véritables qualités de la matière, rim[)énétrabilité, n’avait pas été encore appréciée à sa juste valeur : nous espérons lui rendre son importance. Et si de plus le principe de l’umlé matérielle, que nous déduisons ici des lois de la chaleur, peut être admis comme l’expression réelle des choses ; la matière, simple et unique dans sa substance, ne serait plus qu’un être géométrique, une simple et abstraite eireonscription de l’espace, la différence colin du plein au vide. On trouverait alors la vérité exacte et complète dans cette définition si simple: • La matière est ce qui occupe un espace im|)çnétrable. •
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