gramme en moins

3° TRANSFORMATIONS RADIOACTIVES. — Dans les transformations radioactives, l'énergie libérée est considérablement plus grande que dans les réactions chimiques. Par exemple, la masse globale de l'hélium et du plomb engendrés par transformation complète d'une certaine

quantité d'uranium est certainement inférieure de plus

D. see TO de .. à la masse de cette quantité d'uranium.

Prout a émis l'hypothèse que les divers atomes sont construits à partir d'un élément primordial, l'hydrogène. Cette hypothèse de l'unité de la matière est de plus en plus confirmée par les découvertes récentes” : par exemple, Sir Rutherford a montré que le choc d’une particule 4 (atome d'héhum lancé par un corps radioactif) contre un atome d'azote peut détacher de celui-ci un atome d'hydrogène. D'après la mécanique ancienne, la masse d'un atome quelconque devrait alors être un multiple exact de celle de l'atome d'hydrogène, c'est-à-dire que les poids atomiques, calculés en prenant pour unité celui de l'hydrogène, devraient être des nombres entiers. C'est la loi de Prout, qui est effec- - tivement à peu près vérifiée car les poids atomiques sont voisins de nombres entiers ; cependant il subsiste des écarts :

Lithium 6,94, bore 10,90, carbone 11,91, etc.

M. Langevin a proposé l'explication suivante : la formation des atomes (par désintégration radioactive ou par un processus inverse non encore observé, mais qui s'est nécessairement produit dans la formation des atomes lourds) a été accompagnée de variations d'énergie interne par émission ou absorption de rayonnement. La masse de l'énergie rayonnée ou absorbée est la cause des écarts”, et ceux-ci

+ I est probable que le noyau atomique de l'hydrogène est l'électron positif, de masse | 700 fois plus grande que la masse de l'électron négatif. On a toutes raisons de penser que l'atome d'hydrogène est formé d'un électron positif et d'un électron négatif gravitant autour du premier.

2. 11 faut toutefois noter que d'autres écarts sont dus à l'existence de mélanges de “corps isolopes, ayant mêmes propriété; chimiques mais des poids atomiques différents. Tel est le cas, par exemple, pour le chlore (35,5) qui est un mélange de deux corps de poids atomiques 35 et 37.

sont tels que les énergies mises en jeu seraient du même ordre de grandeur que celles observées au cours des transformations radioactives.

LA MATIÈRE RÉSERVOIR D'ÉNERGIE. — Soient m, la masse au repos d'un corps, m sa masse pour les observateurs relativement auxquels 1l possède la vitesse v ; l'énergie totale du corps, pour ces observateurs, est : tre

AN

V es :

= me + mb + rit) a TES

Le second terme et les suivants (en nombre infini), qui contiennent les puissances supérieures de v, représentent l'énergie cinétique due à la vitesse 0 (relativement aux observateurs considérés). Cette énergie croît indéfiniment lorsque la vitesse v tend vers la vitesse de la lumière. Pour les faibles vitesses elle se réduit pratiquement au second terme

mov” (expression ancienne de la force vive).

Le premier terme moc° est l'énergie que renferme la matière au repos; c'est la somme des énergies cinétiques et potentielles des particules électrisées (électrons) qui, endernière analyse, composent la matière. Cette énergie est fantastique! un seul gramme de matière, quelle que soit la” nature de celle-ci, correspond à la présence d'une énergie interne égale à 9.10" ergs, énergie qui permettrait de. soulever trente millions de tonnes au sommet de la tour

Eiffel,

LOS un.

Presque toute cette énergie interne appartient aux

noyaux atomiques, qui sont des mondes insensibles à la plupart des actions que nous pouvons produire . Une très faible partie de l'énergie des noyaux est libérée spontané- “ment dans les transformations radioactives. Une portion d'énergie beaucoup plus petite encore, provenant, non plus des noyaux des atomes, mais des électrons qui gravitent autour de ces noyaux est dégagée dans le rayonnement (chaleur rayonnante, lumière, rayons X) ou mise en jeu dans les réactions chimiques.

é LE PRINCIPE DE LA CONSERVATION DE LA MASSE SE-CONFOND AVEC LE PRINCIPE DE LA CONSERVATION DE L'ÉNERGIE. — Dans un système isolé, les diverses parties échangent de l'énergie entre elles; les masses individuelles des corps ne se conservent donc pas; seule la masse de l’ensemble reste invariable. Le principe de la conservation de la masse n'est pas distinct du principe de la conservation de l'énergie, puisque la masse de toute substance mesure son énergie totale,

UNIFICATION DES PRINCIPES DE CONSERVATION DE LA MASSE, DE L'ÉNERGIE ET DE LA QUANTITÉ DE MOUVEMENT. — (CONSERVATION DE L'IMPULSION D'UNIVERS. — Dans la mécanique classique, en plus des deux principes de conservation de la masse et de l'énergie, qui apparaissaient comme distincts, mais qui deviennent identiques dans la dynamique nouvelle, il existe un troisième principe : celui de la conservation de la quantité de mouvement d'un système isole.

Nous avons vu que la quantité de mouvement d'une particule de matière est le produit mu de la masse de cette

}. Sauf cependant aux rayons & (expériences récentes de Sir Rutherford).

| Er

particule par sa vitesse. C’est une quantité orientée comme la vitesse, un vecteur. Tout vecteur peut être représenté

géométriquement par une portion de droite OM (fig. 11) ayant la direction

Z et le sens du vec-

longueur OM est proportionnelle à la grandeur du vecteur, On peut projeter le vecteur en OA, OB, OC sur les directions des axes de coordonnées ; l'ensemble des trois vecteurs Fic 11. OA, OBXOEe

qui sont les com-

posantes du vecteur OM, est entièrement équivalent à ce vecteur OM. C'est ainsi qu'on décompose les déplacements rectilignes en géométrie, les vitesses en cinématique, les forces et les quantités de mouvement en dynamique. Par la construction inverse, on peut composer en un vecteur

unique OM trois vecteurs OA, OB, OC de même nature :

dirigés parallèlement aux axes de coordonnées.

Considérons un système de points matériels; projetons sur les axes de coordonnées les quantités de mouvement de tous les points, puis ajoutons toutes les composantes suivant Ox, toutes les composantes suivant Oy, toutes les composantes suivant Oz, nous obtenons trois grandeurs G;, G,, G; qui sont les composantes d’un vecteur: la quantité de mouvement du système matériel. Nous avons ainsi composé

teur, et dont la.

en un vecteur unique l'ensemble des vecteurs quantités de mouvement de tous les points matériels du système.

Le principe de la conservation de la quantité de mouve-

ment affirme que dans un système de points matériels isolé qui évolue, la quantité de mouvement de l'ensemble reste la même, c'est-à-dire que les projections G;, G,, G, restent constantes dans un même système d'axes de coordonnées.

Lorsque, dans un même système de référence, on change d'axes de coordonnées, les composantes d'un vecteur quelconque prennent de nouvelles valeurs; 1l est évident que les composantes d'un vecteur se transforment suivant la même loi qu'une distance orientée (déplacement rectiligne) puisqu un vecteur se représente géométriquement par une portion de droite dirigée. Réciproquement, trois grandeurs physiquement de même nature (homogènes) qui, dans un changement d'axes de coordonnées, se transforment comme les composantes d'un déplacement rectiligne, constituent les trois composantes d'un vecteur d'espace.

Nous allons généraliser ces notions et les étendre à l'Espace- Temps. Au lieu d'une distance, considérons un intervalle d'Univers s