IV. Chaleur intérieure de la terre

146. Ainsi, en ce qui regarde (i) notre approvisionnement de combustibles pour les machinée à feu, il est dû, principalement, comme Herschel et Stephenson l'avaient fait remarquer, il y a longtemps, à la radiation solaire. Notre houille n'est que le résultat de la transformation dans les végétaux de l'énergie solaire en énergie potentielle de l'aflinité chimique, Jlenestde méme,8ur une petite échelle,

du diamant, de Tambre et des autres produits combustibles de la végétation des premiers âges. Bien que ce soit à (II) que nous devions la plus grande partie de notre approvisionne* ment, nous ne devons pas moins tenir compte de (l), mais en lui accordant un rang très-inférieur.

Quant à (2), la nourriture de tous les animaux est végétale ou animâkle, et, par conséquent, en définitive, végétale. Cette énergie, par conséquent, dépend presque entièrement de (II). C'est ce qu'Herschel avait aussi établi depuis longtemps.

La force motrice ordinaire de Teau est le résultat de Tévaporation, de la diffusion, du transport de la vapeur dans l'atmosphère, et de sa condensation subséquente à un niveau plus élevé. Elle est principalement due à (II).

La force motrice du flux et du reflux des mers (4), quoiqu'encore peu utilisée, fournira, si elle est convenablement appliquée, un approvisionnement précieux d'énergie. Lorsque l'eau a été soulevée par l'attraction du soleil et de la lune, on peut, par des moyens appropriés, la maintenir à son niveau le plus élevé, après que la mer se sera retirée, et la faire servir à la production d'énergie. Tout approvisionnement de cette nature a sa source dans l'énergie de la rotation de la terre (III).

Les vents et les courants de l'Océan (5) appliqués tous deux à la navigation, et les premiers, les vents, à mettre des machines en mouvement, sont comme (3) des transformations directes de la radiation solaire (II).

Après ce résumé succinct et imparfait (qu'il serait facile d'étendre indéfiniment), il ne nous reste plus à considérer que (6) les sources chaudes et les volcans dus à (IV), mais dont on n'a essayé encore aucune application mécanique.

147. Nous avons maintenant à présenter quelques cour* tes considérations sur l'origine de ces causes, à l'exception

de (I), qui est évidemment primordiale, quoiqu'il soit pos* sible de la faire remonter à la gravitation. Helmholtz, Mayer et Thomson nous viennent ici en aide et nous suggèrent, comme forme initiale de l'énergie disséminée dans l'univers, reneige potentielle de la gravitation de la matière irrégulièrement répandue dans l'espace indéfini. Par un simple calcul, il est facile de voir que si la matière qui compose le système solaire a été à l'origine répandue dans une sphère comprenant l'orbite de Neptune; la chute les unes sur les autres des parties dans l'acte de la formation d'agglomérations séparées, telles le soleil et les planètes, représenterait et bien au delà l'énergie totale qu'elles possèdent maintenant sous forme de chaleur et de révolutions orbitaires ou axiales. Il n'est pas nécessaire d'entrer ici dans des détails sur le qtumtum de chacune de ces formes d'énergie dans les divers membres du système solaire. Le lecteur trouvera ces nombres plus ou moins explicitement énumérés dans les écrits des trois auteurs que nous venons de nommer. Les données numériques de Thomson (1], relativement à Cage de la chaleur du soleil^ sont les plus récentes et probablement les plus exactes que l'on possède sur ce sujet grandiose. Il nous suffira de faire remarquer que ces calculs txcluent entièrement la supposition faite autrefois que la chaleur du soleil était due à une combinaison chimique (ou combustion). Si toute la masse du soleil était composée (dans les proportions les plus propices) des éléments connus comme pou* vaut donner la plus grande chaleur de combinaison, la chaleur totale qui pourrait naître de leur union pourrait à peine suffire à réparer pendant l> 000 ans les pertes actuelles du soleil par radiation. Or, les faits géologiques nous montrent que le soleil a rayonné, comme il le fait à présent,

(1) Macmillian^i Magasine, 1862.

depuis des centaines de mille années, sinon beaucoup plus. L'énergie potentielle de la gravitation est le seul antécédent connu capable de rendre compte des faits communs de cette catégorie. Et le soleil retient encore assez d'énergie potentielle entre ses parties constituantes pour que la simple contraction par refroidissement soit suffisante [en raison de la diminution d'énergie potentielle] pour maintenir pendant les âges à venir la proportion actuelle de la radiation. En d'autres termes, la capacité de la masse du soleil pour la chaleur, à cause de la pression énorme à laquelle il est soumis^ est extrêmement grande. Ainsi (au moins, et dans les hypothèses les plus favorables], il devra s'écouler de sept ans à sept mille ans, la dépense restant ce qu'elle est aujourd'hui, avant que la température de la masse totale du soleil se suit abaissée d'un degré centigrade.

148. En ce qui regarde la transformation de l'énergie, cette origine supposée de la radiation solaire est des plus instructives ; et nous n'avons qu'à mentionner les relations encore Inexpliquées que l'on voit exister entre les taches solaires d'une part, et de l'autre entre deux, phénomènes aussi différents, le magnétisme terrestre et les configurations planétaires, pour faire comprendre que cette grande question n'est encore qu'à peine esquissée , et que chaque pas que l'on fera en avant pour saisir les détails qui échappent encore aura une grande importance, et sera en même temps une nouveauté scientifique.

149. Relativement à la dissipation de l'énergie, tous les astres des systèmes solaire et stellaires sont naturellement des corps en voie de refroidissement ; les plus petits, bien entendu, se sont moins échauffés que les gros dans l'acte d'agglomération de leurs principes constituants; et alors même qu'ils fussent devenus aussi chauds, ils se seraient refroidis plus vite. La fluidité primitive de toutes les grandes

niasses est attestée par leur forme à peu près sphérique, plus ou moins aplatie par la rotation autour de leur axe. La dissipation par radiation s'opère très-rapidement jusqu'à ce que la surface soit assez refroidie pour devenir solide sur une petite profondeur ; elle se fait alors, en raison de la faible conduction des masses rocheuses, dans une très-faible proportion. Quoiqu'une grande partie de l'intérieur de la terre soit toujours très-chaude, la température de la surface est à peine accrue par la conduction à travers la croûte. Le soleil cependant, d'après les calculs les plus récents, répand l'énergie avec tant de profusion, que la radiation d'un piedcarré de sa surface équivaut au travail de 7 000 chevaux. Cette estimation est même probablement trop basse, car on n'a pas tenu compte de l'ahsorption de la matière qui remplit l'espace entre la terre et le soleil.

150. Mais tandis que la chaleur du soleil et des planètes est ainsi perdue par dissipation ; l'énergie de leurs rotations axiale et orbitaire, en raison des résistances qui leur sont opposées, est graduellement convertie en chaleur. Cette transformation est si lente que ses effets n'ont encore été observés que sur une des plus petites comètes; mais il est certain qu'en vertu de cette cause toutes les planètes finiront par tomber sur le soleil, dont la provision d'énergie sera ainsi refaite pour un petit espace de temps. Un des points remarquables de la dynamique céleste de Mayer est l'effet de diminution de l'énergie de la rotation de chacune des planètes autour de son axe, dû à l'action de frottement des marées, et dont, dans le *ca8 de la terre, l'existence a été récemment démontrée par MM. Âdams et Delaunay (1). [J. Thomson avait enseigné ce fait huit ans avant Mayer. Il parait néanmoins que cette idée fut émise

(I) ThomBon et Tait, NaU PhiL § 830.

pour la première fois par Rant.] La tendance générale des marées à la surface d'une planète est de ralentir de plus en plus son mouvement de rotalion, jusqu'à ce qu'elle tourne sans cesse la même face vers l'astre qui produit ses marées; et il est probable, comme Helmholtz (1 ] semble l'avoir signalé le premier^ que le fait remarquable des satellites tournant généralement la même face vers l'astre central a eu pour cause les marées produites par l'astre principal sur le satellite pendant qu'il était encore à l'état de fusion.

154. Quelque nombreuses et belles qu'elles aient été, en particulier dans les écrits de Mayer, les applications des lois de l'énergie au système solaire ne sont encore que dans leur enfance ; et tant qu'elles ne seront pas mieux connues dans leurs détails, Userait présomptueux d'aborder le champ des systèmes des étoiles et des nébuleuses, dont, en compa* raison, nous savons encore si peu de chose.

152. Dans ce court résumé de la découverte et du développement des grandes lois de la nature, tellesdu moins que jusqu'ici elles se sont révélées à nous, nous nous sommes bornés aux cas les plus simples ; et le lecteur doit rester convaincu qu'on ne l'a initié qu'à une petite fraction de ceux des faits connus que l'on sait être dans un rapport direct avec ces lois, et en accord avec elles. C'est comme si en traitant de la théorie de la gravitation on s'étaitborné à lui démontrer que les lois de Kepler, relatives au mouvement des planètes, s'en déduisent, et qu'elle permet à l'astronome de comparerles masses de la terre et du soleil, sans lui apprendre qu'elle explique aussi parfaitement les perturbations de lalune et des planètes, la précession, la nutation et beaucoup d'autres faits plus mystérieux encore. Par la même raison, notre ré-

(1) 'Wechselwirkang der Naturkrafte. — Eonigsberg, 1854/ Traduit dans Phil» Mag, 1856.

sumé contient peu de noms propres ; nous n'ayons cité que les savants qui ont enrichi la science de découvertes nouvel* les considérables, quoiqu'il y en ait beaucoup d'autres, tant expérimentateurs que mathématiciens, dont les travaux soient d'une grande importance pour Tensemble de la théorie, en ce qui concerne, soit ses petits détails, soit ses applications plus pratiques.