SUITE. PHÉNOMÈNES CHIMIQUES

L'étude des phénomènes en est venue au point d'offrir une transition, avec identification probable entre des phénomènes autrefois distingués profondément et répartis entre la physique et la chimie. Non seulement la chaleur fait et défait les combinaisons, mais sa mesure se montre liée à la nature spécifique des différents corps et est une circonstance capitale de leurs réactions. Il existe également une dépendance entre les fonctions de la lumière et la composition des corps. Toutes les actions chimiques impliquent une production d'électricité ; et, réciproquement, c'est une opinion appuyée sur beaucoup de faits, que tout phénomène électrique se lie à un développement des affinités, c'est-à-dire des forces propres à modifier la composition élémentaire des corps. Si l'électricité est statique, ces forces pourraient, dans cette hypothèse, n'être pas portées au degré suffisant pour amener l'action chimique déclarée; si l'électricité est dynamique, on peut concevoir une série de décompositions et de recompositions effectuées dans le trajet

1. Voyez Kant, Principes métaphysiques delà science de la nature, traduction de MM. Gh. Andler et Ed. Chavannes, publiée dans la Critique philosophique, années 1888 et 1889.

d'un courant, de molécule à molécule : ce n'est alors qu'aux pôles d'une pile, où le courant est interrompu, que se produiraient des effets permanents de composition et de décomposition ; et ils s'y produisent en effet avec une grande énergie, accompagnés de tous les autres modes de la force physique.

Cette hypothèse ou d'autres semblables, que le cours des recherches peut suggérer ou confirmer, auraient pour résultat de ramener aux forces physiques les forces qui lient ou délient les molécules dans les actions chimiques. Et, quoi qu'il en soit, la masse imposante des faits qui montrent soumis à des lois communes deux ordres de phénomènes autrefois si tranchés, et la nécessité de réunir les ressources de la chimie et de la physique pour l'investigation plus avancée de chacune de ces deux sciences, sont des signes non équivoques de leur unité*.

Nous sommes ainsi conduits, dans l'état actuel de la physico-chimie, à distinguer quatre espèces de forces dont il reste à déterminer les rapports, à démontrer l'unité et les différences. L'une agit entre les masses aux distances sensibles et indéfiniment croissantes : c'est la gravitation. Les trois autres se développent soit entre les molécules, soit entre les atomes aux distances les moindres et le plus souvent insensibles. Ce sont : 1*^ les forces attractives du genre de la cohésion, et les actions répulsives d'où l'élasticité dépend; 2° cette action répulsive qui, manifestée spécialement dans la chaleur, tend à détruire la cohésion et sans doute aussi finalement toutes les associations chimiques, et dont la théorie embrasserait les phénomènes lumineux; 3° la force dite électrique, celle que

1. La découverte la plus récente et du plus haut intérêt où celte unité se soit manifestée est celle qui nous montre la nature spécifique des corps, quand même ils ne sont présents que par des quantités jusque-là inappréciables, intervenant pour modifier certaines propriétés de la lumière. On sait que les conséquences de ces belles expériences peuvent aller jusqu'à permettre de déterminer la composition chimique du soleil et des étoiles.

tout nous porte à regarder comme la plus directement intéressée dans les modifications spécifiques de la matière. La question est désormais de définir ces genres d'actions, dont nous connaissons des effets et des rapports en si grand nombre, de les déterminer, relativement aux parties constituantes ou intégrantes des corps, dont elles représentent les fonctions, et enfin de ramener le tout à l'unité d'un problème de mécanique. C'est l'ancien problème de la physique corpusculaire, mais posé comme il n'avait jamais pu l'être jusqu'à ce jour dans la double sphère de l'expérience et du calcul.

Le rapport de la gravitation avec les forces atomiques soulève un premier doute considérable, même en admettant la théorie générale indiquée ci-dessus. Cette gravitation dont nous voyons l'application si variable selon la nature des corps, et que nous regardons comme une résultante à distance des actions de leurs éléments, il est certain que ses inégalités remontent aux molécules elles-mêmes. Mais faut-il croire, ainsi qu'on le fait généralement, qu'elles remontent jusqu'aux atomes composants de ces molécules, en sorte que ceuxci difTéreraient par l'énergie variable de leurs attractions. N'est-il pas possible aussi que tous les atomes soient identiques à cet égard .^^ Dans cette dernière hypothèse, les différents poids moléculaires sous des volumes égaux mesureraient les différents nombres d'atomes dont les molécules se composent. La notion ancienne et naturelle de la masse nous reviendrait ainsi, et cette fois avec une forme très correcte.

Au sujet de l'unité essentielle entre l'attraction newtonienne et les forces moléculaires d'où dépendent les propriétés observées dans les corps sans changement de nature, ni d'état, il reste de nombreux et difficiles travaux à entreprendre, et une formule à découvrir, qui serait propre à rattacher à la loi générale tous les cas particuliers de l'expérience.

Autre problème capital : La force répulsive entre

atomes qui naît et se développe rapidement pour les distances décroissantes, conformément à notre donnée générale, peut-elle s'identifier avec la cause physique de la chaleur, qui est aussi une force répulsive et obtient ses effets sensibles dans la dilatation et les changements d'état? En rejetant sans hésiter l'ancienne hypothèse du fluide calorifique plein et incompressible, et admettant avec Ampère les vibrations atomiques pour cause de la lumière et de la chaleur, et les répulsions pour cause de ces vibrations, est-il encore indispensable de supposer un fluide particulier, l'éther, comme instrument de propagation? La matière commune des corps se refuset-elle absolument à l'édification de la théorie?

Cette théorie quelle qu'elle fût aurait encore à expliquer l'état de répulsion mutuelle des molécules des fluides et à s'étendre aux effets de composition et de décomposition élémentaires provoqués par la chaleur. Mais le sujet est de plus en plus obscur et difficile à mesure que la considération des éléments en tant que spécifiques y devient nécessaire. Ici, les hypothèses à essayer devraient probablement porter sur les forces électro-chimiques, attractions et répulsions exercées entre atomes ou molécules spécifiquement différents. Il faudrait que l'existence et les variations de ces forces fussent déterminées dans leurs rapports avec la constitution moléculaire et avec les autres forces dont cette constitution dépend. Or, on ne s'accorde même pas à décider s'il faut admettre plusieurs espèces d'atomes, ou si la spécificité, si les propriétés chimiques commencent aux molécules seulement.

Toutes ces questions connexes au fond, et que maintient liées l'hypothèse générale même à laquelle nous les soumettons, servent au moins à nous faire apprécier la position actuelle du problème de la physique. De cela seul qu'elles marquent bien le sens de la théorie que poursuit la science, elles donnent une satisfaction sérieuse à l'esprit philosophique. C'est pour cela que je

m'y suis arrêté plus longtemps que ne semblait le comporter la nature de cet ouvrage.

L'hypothèse générale que j'ai préférée, j'entends celle des attractions et répulsions alternatives selon les distances, n'est point, il est vrai, la seule où le calcul soit applicable et que l'expérience ne démente pas. Mais on a vu sur quelles considérations simples et intéressantes touchant la forme générale des êtres et de leurs actions il est possible de l'appuyer. Si nous admettions dans les atomes l'existence simultanée et constante de deux actions mutuelles de sens contraire, variables l'une et l'autre avec les intervalles élémentaires, les données de l'analyse seraient au fond les mêmes que précédemment ; la signification concrète de la loi serait seulement moins claire, moins abordable pour l'esprit. Le changement deviendrait tout autrement grave, il serait même radical, si nous n'attribuions aux atomes que des répulsions. Il faudrait alors nous représenter un fluide élastique, enveloppant et pénétrant tous les corps, et dont les parties constituantes exerceraient mutuellement ei sur tous les éléments étrangers des forces répulsives. Cet éther, quoique impondérable, formerait un milieu d'une pression extrêmement considérable en tous sens. Les différences de cette pression entre les corps et hors de leurs intervalles expliqueraient les phénomènes attractifs y compris la gravitation ^

Mais l'analyse mathématique peut bien être applicable à pareille conception; l'expérience peut ne point nous offrir de moyens de la renverser ; il reste inadmissible à l'intelligence, à l'imagination et pour ainsi dire aux sens, qu'un monde physique lié et cohérent résulte de

1. Saint-Yenant a donné une exposition ingénieuse de cette hypothèse rattachée à une idée de Newton [Optique, 1, 3, question 21) et à laquelle plusieurs savants seraient peut-être assez favorables. Voir le journal l'Institut, n» 1146, année 1855. On trouvera dans le même travail des indications intéressantes sur l'explication atomistique de la chaleur et de ses effets.

forces toutes et toujours répulsives, et que des éléments s'assemblent au lieu de se dissiper, lorsque la place ne leur manque pas et que leur propriété caractéristique est la négation même de tout assemblage. Il faut donc que l'espace se refuse à l'extension du ressort, ou que quelque autre chose l'arrête. Mais alors nous aurons recours à une autre force générale comprimante, ce qui nous mènera à l'infini, de milieu en milieu, ou nous ramènera à l'attraction pour nous borner.

L'attraction seule est tout aussi visiblement impuissante à fournir une théorie du monde physique. Il faudrait renoncer aux résistances qui rendent compte de l'impénétrabilité, admettre le contact absolu, les atomes pleins et durs, et même la réduction de tous les atomes à l'unité, faute de trouver dans la force une propriété capable de motiver l'extension géométrique et les distances. Non seulement le concept général ici est impossible, comme il l'est pour la répulsion seule, mais même aucune analyse ne réussirait à faire envisager des phénomènes de mouvement et d'équilibre moléculaires comme des résultantes d'actions qui ne seraient qu'attractives.

Les concepts scientifiques sont en partie suggérés par les faits, en partie fondés sur l'habitude, sur l'autorité de l'enseignement, jusqu'à preuve contraire. Si les savants ne craignaient pas tant de se fier à la logique pure pour les élaborer et en obtenir la formule générale la plus correcte, nul doute qu'ils ne fussent déjà fixés sur les principaux linéaments de la théorie atomistique, aussi bien qu'ils le sont sur l'existence des bases réelles d'une doctrine quelconque de ce genre. Ce dernier point du moins est définitivement acquis, grâce à l'immensité des faits de la chimie moderne qui y concourent; et les lais numériques observées constamment dans les combinaisons ont par elles-mêmes l'importance d'une grande théorie, dont la thèse de l'atome est l'inévitable nœud.