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plus grande du milieu qui les entoure. Il essaye la raréfaction de l’air, et trouve que son effet est insensible. Il lui répugne d’attribuer un pouvoir d’attraction à l’espace où à tout autre milieu hypothétique qu’on supposerait remplir l’espace. Il incline, par conséquent, mais non sans hésitation, vers l'opinion que l’action d’un aimant sur le bismuth est une répulsion véritable, absolue, et non le résultat d’une attraction différentielle. Il expose alors clairement les vues théoriques suffisantes à donner l’explication des phénomènes. « Théoriquement, dit-il, l’explication des mouvements des corps diamagnétiques et de tous les phénomènes dynamiques, résultant de l’action que les aimants exercent sur ces corps, peut se trouver dans la supposition que l’induction magnétique les constitue dans un état contraire à celui dans lequel il place les corps ordinaires. » C’est-à-dire, qu’alors que, par l'action magnétique ordinaire, le pôle actif fait naître dans le corps adjacent une aimantation contraire à la sienne , dans le cas des corps dia magnétiques, l’aimantation du corps adjacent serait de même nature que celle du pôle excitant; il ne parait pas, cependant, que cette théorie de polarité renversée ait jeté de profondes racines dans l’esprit de Faraday ; il n’en trouva pas la confirmation dans ses expériences. Il l'abandonna donc tout à fait dans la siiite, et défendit la non-polarité de la force diamagnétique.

Il entra alors dans un champ de recherches nouvelles, mais en rapport avec les précédentes. Après avoir étudié les métaux et leurs composés, après avoir classé tous ceux qui avaient été l’objet de ses observations en deux séries, les métaux magnétiques et les métaux diaiûagnétijues, il commença l’étude des phénomènes présentés par les cristaux, soumis de la même manière à la force magnétique. L’action exercée sur les cristaux, d’abord prédite en partie théorique-

ment par Poisson (1), avait été découverte expérimentalement par Piücker, dont les beaux résultats, à l’époque à laquelle nous touchons, intéressaient profondément tous les savants. Faraday avait été souvent intrigué par les singulières anomalies du bismuth, métal éminemment cristallin. Des masses oblongues de ce métal refusaient de se placer équatorialement, quelquefois elles s’obstinaient à prendre une position oblique; quelquefois même, elles prenaient la position axiale, de pôle à pôle, comme les corps magnétiques. « L’eflet, dit-il, Ee produit avec un seul pôle; et il est très-surprenant de voir un barreau de métal aussi diamagnétique que le bismuth vivement repoussé, et, en même temps, néanmoins, énergiquement rappelé à la position axiale, qu'il finit par . garder comme le ferait un corps magnétique. » Ce fait l’embarrassait; et, dans les efforts qu’il fit pour sortir de son embarras, il ne laissa échapper aucune des particularités de cette manifestation nouvelle de la force. Ses expériences sont décrites dans un mémoire communiqué à la Société Royale le 7 décembre 1848.

J’ai moi-m$me étudié longtemps l’action magnéto-cristalline en m’éclairant des travaux de Faraday et de Piücker. Les mémoires que j’ai là, sous les yeux, ont été l’objet de mes méditations de jour et de nuit, il y a dix-huit ou dix-neuf ans. On me croira donc quand je dirai que, quoique la lecture que je viens d’en faire ait été précédée de bien d’autres, ils m’étonnent encore. Toutes les circonstances du sujet, toutes les nuances dans le mode d’action,, toutes ses variations, presque toutes les applications qu’on peut faire du magnétisme pour faire ressortir en détail les caractères de la nouvelle force, tout, en

(1) Voyez sir W. Thomson, sur l’action magnéto-cristalline, Philos, Uag., 1851.

un mot, est minutieusement décrit. Le champ est complètement moissonné, et l’expérimentateur le plus exercé n’y trouvera presque rien à glaner. Faraday conclut que ces phénomènes sont essentiellement différents de ceux du magnétisme et du diamagnétisme ; « ils semblent réellement nous révéler l’existence , dans les moléiules de la matière, d’une nouvelle force ou d’une nouvelle forme de force. » Quelle que soit, dans son essence, cette force nouvelle, il juge convenable de la désigner du nom de force magnéto-cristallique.

Il considère d’abord le cristal sur lequel agit l’aimant. Du cristal, il passe, par la pensée, à ses molécules, et il se demande si la puissance qui peut ainsi saisir les molécules cristallines, après qu’elles ont été amenées à leur position relative par la force de cristallisation, ne serait pas capable, si elle agissait sur ces molécules à l’état de liberté, de déterminer leur arrangement ou leur cristallisation. Il rend donc libres, par la fusion, les molécules de bismuth.il place le métal fondu entre les pôles d’un électro-aimant énergiquement excité; mais il ne découvre aucune action. Il me semble qu’on ne peut pas douter qu’il y*ait là une action exercée, une cause mise en jeu; mais son énergie n’est pas assez grande pour qu’elle puisse lutter avec la force de la cristallisation, véritablement énorme, en comparaison de la force diamagnétique. a Peutêtre, ajoute Faraday, aurais-je obtenu un meilleur résultat, si j’avais pu continuer l’action plus longtemps et si j'avais employé un aimant permanent. J’avais fondé un grand espoir sur cette expérience. » Cette réflexion et beaucoup d’autres de même genre, répandues dans ses écrits, confirment l’opinion que nous avons exprimée, que ses expériences étaient toujours inspirées et dirigées par ses idées théoriques. Son esprit était plein d’espérances et d’hypothèses, mais il ne manquait jamais de les soumettre à l’épreuve des faits.

L’histoire de ses expériences projetées et exécutées prouverait, sans aucun doute, que la proportion des espérances déçues est très-grande, relativement à celles des esuérances réalisées ; mais chaque succès lui faisait oublier ses défaites, et le désappointement s’éclipsait devant la victoire.

Après avoir décrit le caractère général de la nouvelle force, Faraday expose son mode d’action dans ces termes quelque peu obscurs, a La loi de l’action semble consister en ce que la ligne ou axe de force magnéto -cristallique (résultante des actions de toutes les molécules) tend à se placer parallèlement ou tangentidlement à la courbe magnétique ou à la ligne de force magnétique qui passe par le lieu que le cristal occupe. La force maguéto-cri>tallique lui parait, en outre, « complètement distincte des forces magnétique et diamagnétique, en ce sensqu’elle n’exerce ni attraction ni répulsion, etqu’elle a pour unique effet de faire prendre une certaine position déterminée à la masse qui subit son influence. » li procède alors à l’examen rigoureux et à la démonstration de cette conclusion , que la nouvelle force n’a rien de commun avec les influences attractives ou répulsives. 11 montre, de la manière la plusflnement ingénieuse, que, sous certaines circonstances, la force magnéto-cristallique peut amener le centre de gravité d’un corps fortement magnétique à s’éloigner des pôles, et le centre de gravité d’un corps diamagnétique à s’en rapprocher. Ses expériences le conflrment chaque jour dans la conclusion que ce n’est « ni l’attraction ni la répulsion qui amènent et mainti nnent 'téfinitivement le cristal dans sa position au sein du champ magnétique; que la force qui produit cette orientation est distincte, par conséquent, par son caractère et ses effets, des formas de forces magnétique ou diamagnétique. « D’autre part, continue-t-il, cette force .a une relation manifeste avec la structure cris'alliae du bis-

muth et d’autres corps, et, par conséquent aussi, avec la puissance qui sollicite les molécules à s’organiser en masses cristallines. »

Puis vient une de ces expressions qui caractérise les idées de Faraday sur les forces en général. — « 11 me paraît impossible d’expliquer les résultats autrement que par une réaction mutuelle entre la force magnétique et la force que les molécules du cristal exercent les unes sur les autres. » Il prouve que l'action résultante, bien que moléculaire, est une action à distance ; il montre qu’un cristal de bismuth a le pouvoir de rendre parallèle à son axe magnéto -cristallique une aiguille magnétique suspendue librement. Bien peu de savants, parmi nos contemporains, peuvent apprécier la difficulté d’obtenir de tels résultats et la délicatesse des expériences nécessaires pour les produire. « Mais, bien que la nouvelle force prenne ainsi le caractère d’une force agissant à distance, elle n’en est pa3 moins due à la puissance propre aux molécules, qui les fait adhérer l’une à l’autre, dans un ordre régulier, et donne à sa masse l’agrégation cristalline, puissance que nous appelions autrefois la force d’agrégation, et dont nous parlions si souvent comme agissant à des distances insensibles. » Il couve sans cesse dans son esprit cette nouvelle force, il l’examine sous tous les points de vue. Les expériences succèdent aux expériences, comme les pensées aux pensées. Il ne quittera pas le su;et aussi longtemps qu’il aura l’espoir de l’éclairer d’un jour nouveau. II ne se dissimule pas ce qu’il y a d’anomal dans la conclusion à laquelle les expériences l’ont conduit. « Cette force, dit-il, m’apparaît tout à fait étrange, extraordinaire dans sa nature. Elle n’est pas polaire, puisqu’il n’y a pas d’attraction ni de répulsion. » Et alors, cpmme effrayé de ce qu’il vient de dire, il ajoute : « Quelle est donc la nature de la force mécanique qui fait tourner le

cristal et le rend capable d’agir sur un aimant?

« Je ne me souviens pas d’avoir jamais vu un cas semblable de force faisant prendre à un corps une position déterminée, sans attraction ni répulsion. »

Vers cette époque, le célèbre géomètre Plücker, qui a consacré plusieurs années de sa vie à des recherches de physique expérimentale, avec autant de succès que de dévouement, visita Faraday, et répéta devant lui ses belles expériences sur l'action magnéto-optique. Faraday, après avoir repris luimême et vérifié les observations de Plücker, fut amené à cette conclusion, qui d’abord lui avait paru douteuse, que les résultats de Plücker et l’action magnéto cristallique avaient une môme origine.

Arrivé au terme de ses mémoires, lorsqu’il jette un dernier regard sur le chemin qu’ila parcouru etcelui qui lui reste àparcourir. Faraday laisse échapper de son âme une pensée pleine d’émotion et de transport scientifique. « Je ne puis, dit-il en finissant son premier mémoire sur l’action magnéto-cristallique, terminer l’exposition de cette série de recherches sans remarquer les rapides progrès de la science des forces moléculaires, dans quel degré chaque pas fait en avant ajoute à leur importance et à l’attrait puissant qui porte les esprits vers ce sujet d’étude. Le magnétisme n'était encore, il y a quelques années, qu’une force occulte, affectant seulement un très-petit nombre de corps ; l’on sait aujourd’hui qu’il influence tous les corps, et qu’il a les rapports les plus intimes avec l’électricité, la chaleur, l’action chimique, la cristallisation, et, par la cristallisation, avec toutes les forces mises en jeu dans la cohésion. Dans cet état actuel des choses, nous nous sentons vivement pressé de continuer nos recherches, encouragé par l’espoir de découvrir le lien qui rattache le magnétisme à la pesanteur. »

Remarques supplémentaires.

On m’accordera peut-être de consacrer ici quelques pages à l’exposé des progrès ultérieurs de recherches qui intéressaient tant Faraday. Attiré par la renommée de Bunsen, le professeur éminent, je devins, en 1848, étudiant de l’Université de Marburg, dans le duché de Hesse-Castel. Bunsen fut pour moi un frère autant qu’un maître ; près de lui, j’eus en outre le bonheur de faire la connaissance et de gagner l'amitié de M. le professeur Knoblauch, devenu si célèbre par ses travaux sur la chaleur rayonnante. Les recherches de Plücker et de Faraday occupaient alors tous les esprits, et, vers la fin de 1849, nous entreprîmes, M. Knoblauch et moi, de soumettre à un examen rigoureux la question tout entière à l’ordre du jour. Nous avions besoin, pour arriver à nous en rendre maître, de longues études, et de uns astreindre à suivre un plan bien ar été. Adoptant une méthode proposée par Dnve, nous examinâmes d’al>ord le» propriétés optique des cristaux que nous avions à étudier, et ces observations optiques marchaient de pair avec nos expériences magnétiques. Le nombre de ces expériences fut très-grand; mais, pendant longtemps, elles n’ajoutèrent aucun fait de quelque importance à ce qu’on avait déjà publié, A la fin, cependant,

nous eûmes la bonne fortune de rencontrer plusieurs cristaux que leur manière de se comporter ne permettait pas de faire rentrer dans la loi de l’action magnéto-cristallique formulée par Plücker. Nous découvrîmes aussi des faits qui nous amenaient à supposer que la force msguéto-cristalli jue n’était pas indépendante, comme on le prétendait, du magnétisme ou diamagnétisme de la masse du cristal. En réalité, plus nous approfondissions le sujet,et plus il devenait évident pour nous que la manière dont les cristaux se comportent dans le champ magnétique étaient due, non à une force jusque-là inconnue, mais à une modification, par l’agrégation cristalline, du magnétisme et du diamagnétisme.

L’exemple le plus remai quable de l’ac'ion magnéto-cristallique introduit par Plücker et exprimenté par Faraday, était le spath d’Islande. C’est un des cristaux qu'en optique on nomme négatifs , et suivant la loi de P ücker, l’axe d’un semblable cristal doit toujours être repoussé par un aimant. Or nous démontrâmes qu’il suffisait de remplacer, dans la totalité ou dans une simple portion du cristal, le carbonate de chaux par du carbonate de fer, changeant ainsi le caractère magnétique du cristal sans changer Sun caractère optique, pour que l’axe fût attiré. Nous établîmes comme une loi générale de l’action magnéto cristallique, que les cristaux magnétiques se comportent exactement à l’inverse des ciistiux diamagnétiques qui leur sont isomorphe!-. Da s tous les cas, la ligne qui, dans un cristal diamagnétique, prend la position équatoriale, prend toujours la position axiale dans un cristal magnétique isomorphe avec le premier. Nous léussimes par la simple compression mécanique à amener d’autres corps à se comporter comme le spath d’Islande.

Nous publiâmes ces résuliats,et beaucoup d’autres se rattachant à la même question, dans le Philosophical Magaiine et

dans les Annales de Poggendnrff : Un peu plus tard, je repris mes recherches sur le diamagnétisme et l’action magnéto-cristallique dans le laboratoire de M. le professeur Magnus, de Berlin. En décembre 1851, après que j’eus quitté l’Allemagne, M. le docteur Bence Jones vint dans la capitale de la Prusse voir les célèbres expériences de M. Du Bois Reymond, et sous l’influence, je le suppose, de ce qu'il entendit dire de moi, il m'invita plus tard à faire à l’Institution Royale de Londres, une des conférences du vendredi soir. J'y consentis, mais non sans craindre et trembler; car l’Institution Royale était pour moi comme l’antre du Dragon, où l’adresse et la force me seraient nécessaires pour me préserver d’une destruction complète. Le 11 février 1853, je fis ma conférence, et son issue fut heureuse. Je raconte ces faits pour avoir occasion de le dire : bien que mon objet et mon but dans cette leçon fussent de combattre à la fois les idées de Faraday et celles de Plücker, en leur opposant ce que je regardais comme la vérité, elle n’eut nullement pour effet de m’attirer l’inimitié de Faraday ou de le froisser. A la fin de la séance, il quitta son fauteuil accoutumé, traversa l’amphithéâtre, arriva jusqu’au coin dans lequel je m’étais confiné, me serra cordialement la main et me ramena vers la chaire. Une autre fois, et dans une question connexe à la précédente, je me hasardai à formuler plus énergiquement une opinion contraire à la sienne. Je le faisais, confiant dans la grandeur de son caractère, et ma confiance ne fut pas déçue. Il ne fut pas insensible au démenti que je lui donnai en public, et je me pris à me repentir du moment d’ennui que je lui avais causé ; mais son mécontentement ne dura pas longtemps. Son âme était au-dessous de toute petitesse de sentiment et à l’épreuve de toute pensée d’égoïsme. 11 ne cessa pas d'être avec moi ce qu’il avait été auparavant,et la seule circonstance heureuse qui me fit croire

que mon dissentiment lui avait été sensible fut un redoublement de tendresse et d’affection.

11 a fallu faire de grands efforts et des efforts longtemps soutenus, pour arriver à maitriser les complications de l’action magnétique, et faire rentrer dans le domaine des principes élémentaires les masses énormes de faits mis au jour par les expériences de Faraday et de Plücker. Il a été prouvé par MM. Reich, Edmond Becquerel et moi, que l’état en vertu duquel les corps diamagnétiques sont repoussés par les pôles d’un aimant est provoqué en eux par ces pôlps ; que l’énergie de l’état diamagnétique, augmente ou diminue avec la force de l’aimant qui l’a fait naître, et lui est proportionnelle. La répulsion du bismuth n'était donc pas le résultat d’une propriété permanente de ce métal, et qui n'attendait que le développement de l’aimantation pour agir sur elle, car dans ce cas, la répulsion aurait été simplement proportionnelle à la force de l’aimant, tandis que» d’après l’expérience, elle est proportionnelle au carré de cette force. La capacité de répulsion n’était donc pas inhérente au bismuth, elle était induite. Ce pas fait, il y avait identité d’action entre les corps magnétiques et diamagnétiques. On compara ensuite les corps magnétiques, « normaux » et « anomaux », cristallins, amorphes comprimés, avec les corps diamagnétiques cristallins, amorphes comprimés, et par une série d’expériences exécutées dans le laboratoire de cette institution, on réussit à établir l’anthithèse la plus complète entre le magnétisme et le diamagnétisme. Cette antithèse s'étendait à la qualité de la polarité, et la théorie de la polarité renversée, affirmée d’abord par Faraday, se trouVa vérifiée. La controverse fut très-animée. Sur le continent, M. le professeur Guillaume Weber fut le plus habile et le plus heureux défenseur de la doctrine de la polarité diama-

gnétique; et ce fut avec un appareil de son invention construit par M. Leyser de leipsig, qu'il réfuta les dernières objections des partisans de la doctrine opposée. Il était absolument nécessaire d’établir ce point avant d’arriver à l'explication de l’action magnéto cristallique.

Avec cet admirable instinct qui l’a toujours guidé, Faraday a vu qu’il était possible, sinon probable, que la force diamagnétique agit avec des degrés différents d’intensité dans des directions différentes, à travers la masse d’un cristal. Dans ses études sur l’électricité, il a cherché à résoudre par des expériences, la question de savoir si les corps cristallisés n’avaient pas des capacités inductives spécifiques différentes dans des sens différents,' mais il ne réussit pas à constater des différences de cette nature. Ses premières tentatives , pour établir des différences d’action diamagnétiques dans les différentes directions à travers le bismuth furent ahssi sans succès ; mais il a dû s-nti'- que c’était là uue question d’une importance capitale, car il revint sur ce sujet en 1850, et prouva que le bismuth était repoussé avec des degrés différents de force dans les différentes directions. C’est comme si le cristal était composé de deux corps diamagnétiques de degrés différents , car la substance est repoussée moins fortement suivant son axe magnéto-cristallique que dans le sens perpendiculaire à cet axe. *

J’ai moi-même obtenu peu après le même résultat que Faraday, sans savoir qu’il l’eût trouvé, et je l’ai étendu à différents autres corps, magnétiques ou diamagnétiques, et, aussi à des substances comprimées.

La loi de l’action enjeu dans ces phénomènes est que, dans les cristaux diamagnétiques, la ügne le long de laquelle la répulsion est maximum, se place équatorialement dans le

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champ magnétique ; tandis que dans les cristaux magnétiques la ligne suivant laquelle l’attraction est maximum, se place de pôle à pôle. Faraday a dit que la torce magnétocristallique n’était ni une attraction ni une répulsion. En cela il avait pleinement raison. Ce n’était ni l’une ni l’autre séparément, mais c'était toutes les deux ensemble. En combinant la doctrine de la polarité diamagnétique avec ces attractions et répulsions différentielles, et tenant compte de la nature du champ magnétiqt e, chaque fait mis au jour dans le domaine de l'action magnéto-cristallique s’explique d’une manière complète. On a fait voir que leplus embarrassant de ces faits résultait -de l’action des cou pies mécaniques que la polarité reconnue du magnétisme et du diamagnétisme mettait en jeu En réalité, l’explication complète que reçoivent ainsi les expérience- de Faraday, est la preuve la plus frappante possible de la précision avec laquelle elles étaheut exécutées.

Magaétisme de la flamme et des gaz. — Magnétisme atmosphérique.

Lorsque Faraday avait obtenu un résultat expérimental, son imagination en tirait sur le champ des conséquences d’une grande généralité. Je n’ai jamais connu d’intelligence qu’on pût comparer à la sienne, au point de vue de la spontanéité et de l’énergie avec laquelle elle se dilatait au contact d’une nouvelle vérité physique. Quelquefois j’ai comparé l’effet des expériences sur son esprit à celui d’une matière éminemment combustible jetée dans une fournaise; chaque production d un fait nouveau était accompagnée d’un développement immédiat de chaleur et de lumière. La lumière, éclairant son intelligence, lui faisait voir bien au-delà des limites du fait luimôme; et la chaleur, en lui causant une émotion vive, l’entrainait à la conquête du domaine qui venait de se révéler à lui. Mais quoique laforce de son imagination fût énorme,il la tenait en bride comme un vigoureux cavalier, et il ne permit jamais à son intelligence de se laisser désarçonner.

En vertu de la puissance expansive de lui-même que sa vive imagination lui communiquait, il s’élève des commencements les plus petits aux fins les plus grandioses. Ayant appris de M. Zaniedeschi que Bancalari avait établi le magnétisme de la flamme, il répéta ses expériences et accrut ses résultats.

11 passa de la flamme aux gaz, étudiant et révélant leurs pouvoirs magnétiques et diamagnétiques ; puis , soudain, il sauta de ses bulles d’oxygène et d’azote à l’enveloppe atmosphérique de la terre elle-même, et à ses ^apports avec la grande question du magnétisme terrestre. La rapidité avec laquelle ses pensées toujours grandissantes revêtaient la forme d'expérience est incomparable. Sa puissance sous ce rapport est souvent plus éclatante dans ses recherches moins importantes; elle ne fut peut-être jamais plus étonnante que dans son mémoire « Sur l’état diamagnétique de la flamme et des gaz » publié sous forme de lettres à M. Richard Taylor, dans le a PMlosophical Magazine » de décembre 1847. Après avoir vérifié, varié et étendu les résultats de Bancalari, il soumit à l’examen les courants d’air chaud, produits par les hélices de platine placées dans le champ magnétique, et portées à l’incandescence, par l’électricité. Il examina ensuite la manière dont se comportent généralement les gaz, soumis à l’action du magnétisme. Presque tous ces gaz étaient invisibles, et néanmoins il fallait suivre leurs traces dans leur course invisible. 11 ne pouvait pas le faire en ajoutant de la fumée à ses gaz, car l'action de son aimant sur la fumée aurait troublé ses conclusions. Il emprisonna donc ces gaz dans des tubes, les mit en dehors du champ magnétique, et les força de se révéler à distance de l’aimant.

En plongeant un gaz dans un autre, il détermina leur action différentielle, et il arriva ainsi à des résultats de la plus grande portée. Les plus importants, peut-être, sont ceux obtenus avec l’air atmosphérique et ses deux principes constituants. Uoxygène, dans divers milieux, était fortement attiré par l’aimant,* dans l’hydrogène bicarboné, par exemple, il était puissamment magnétique, tandis que l'azote était diamagnétique. Quelques-uns des effets obtenus avec l’oxygène

placé dans l'hydrogène carboné, sont d’une beauté surprenante. Lorsqu’on mêlait lés fumées du chlorure d’ammonium (substmce dia magnétique) à l’oxygène, le nuage de chlorure se comp rtait de la manière a plus singulière. « L’attraction de la limaille de fer, » dit Faraday, « par les pôhs d’un aimant n’est pas plus frappante que le phénomène présenté par l’oxygène dans ces circonstances. »

En observant cette manière d’agir, il s’était aussitôt posé cette question. Ne pourrions-nous pas séparer l'oxygène de l’atmosphère de son azote par une analyse magnétique? C’est à l’apparition incessante de pareilles questions qu’on reconnaît le grand expérimentateur. U ne réussit pas dans son essai d’analyse de l’ar atmosphérique par la force magnétique, de même qu’il avait échoue en tentant d’influencer la cristallisation par un aimant. La puissance comparativement énorme de la force de la cristallisation fut, pour lui et pour nous, une raison suffisante de l’impuissance de l’aimant à déterminer un arrangement moléculaire; dans le cas actuel, l’analyse magnétique de l’air est empêchée par la force de diffusion, qui est, elle aussi, comparativement très-grande. La même remarque s’applique à une autre expérience exécutée plus tard par Faraday, et suffit à expliquer son insuccès. L’eau est diamagnétique, le sulfate de fer est fortement magnétique. 11 renferma « une solution étendue de sulfate de fer dans un tube, et plaça l’extrémité inférieure du tube entre les pôles d'un puissant aimant en 1er à cheval pendant plusieurs jours de >uite, » saus pouvoir produire « aucuue concentration de la solution dans la portion voisine de l’aimant. » La diffusibilité du sel l’emportait trop aussi sur la force qu’on lui opposait.

Cette dernière expérience est consignée dans un Mémoire présenté à la Société Royale le 2 août 1850, Mémoire dans le*

quel il continue ses recherches sur le magnétisme des gaz. Les observations de Newton sur les bulles de savon, éta'ent souvent rappelées par Faraday. Il prenait aux bulles de savon autant de plaisir qu’un enfant ; il s’en servait souvent dans ses leçons, les faisant flotter , quand e les étaien* pleines d’air, sur une mer invisible d’aride carbonique, et les ut lnant comme moyen de démonstration. Jamais elles ne lui furent, plus grandeu eut utiles que dans ses expériences sur l'état magnétique des gaz. Une boule d’air dans un champ magnétique occupé par l’air, n’était nullement affectée, à part la faible repulsion de son envelnppe.Une boule d’azote, au contraire, était repoussée de l’axe magnétique avec une force qui surpassait de be aucoup c*dle d’une -boule d’air. La manière dont l’oxygène se comportait dans l’air a était vraiment frappante, la bulle était poussé* en dedans ou vers la ligne axiale, vivement et subitement, comme si l’oxygène était fortement magnétique. »

Ses recherches eurent ensuite pour objet d’établir le vrai zéro magnétique, problème moins aisé à résoudre qu’on ne l’aurait cru tout d’abord. En effet, l’action de t'aimant sur un gaz, tandis qu'il est environné d’air ou d’un autre gaz,ne peut être qu’une action différentielle, et si l’expérience est faite dans le vide, l’action de l’enveloppe, qui, dans ce cas, a nécessairement une certaine épaisseur, troublerait les résultats. Tendant qu’il étudiait cette question, Faraday üt quelques observations remarquables relativement à l’espace. Eu parlant du vide de Turric< ll ,il dit : & Peut-être n’est -il pas nécessaire de constater que dans un pareil vide, le 1er et le bismuth obéissent parfaitement à l’aimant. De ces expérience?-, et aussi des observations et des connaissance.- généralement acquises, il semble résulter que iea lignes de force magnétique peuvent traverser l’espace pur ou le vide, comme la force de la gra-

vité, comme les forces d’éleclricité statique; et que, par conséquent, l’espace a une relation magnétique qui lui est propre, relation qu’on trouvera dans la suite avoir une très-grande importance dans les phénomènes naturels. Mais ce caractère de l’espace n’ept pas de la môme espèce que celui que nous essayons d’exprimer par les termes de magnétisme et de diamagnétisme quand il s’agit de la matière. Les identifier, ce serait confondre l'espace avec la matière, et renverser toutes les idées à l’aide desquelles nous tâchons de comprendre le mode d’action ou les lois des forces naturelles, et de nous en former une vue de plus en plus nette. Ce serait comme si dans la gravitation ou dans les forces électriques on confondait les particules agissant les unes sur les autres avec l’espace à travers lequel elles agissent ; le résultat serait de fermer la porte au progrès. Le pur espace ne peut pas agir comme la matière, quelque extension que l’on donne à l'hypothèse d’un é}her; et en admettant cette hyputhèse, ce serait beaucoup tfop lui ajouter que de supposer que les lignes de force magnétique sont des vibrations transmises par l’éther, lorsqu’il n’est pas encore prouvé que ces lignes exigent du temps pour se propager, et sous quel rapport on pourrait, dans leur caractère général, les assimiler aux lignes de forces de la gravitation, de la lumière et de l’électricité, ou assigner la différence qui les sépare. »

Il suppose que le pur espace est le vrai zéro magnétique, sans négliger toutefois de chercher si parmi les substances matérielles il n’en est pas qui ressemblent à l’espace. Si vous suivez ses expériences, vous verrez bientôt jaillir la lumière de ses résultats. Le bras d’une balance de torsion a été suspendu à un brin de fil de soie; à l’extrémité du bras était fixée une traverse d’un pouce et demi de longueur (37,5 millimètres); des tubes de verre excessivement minces, remplis

de différents gaz, et hermétiquement scellés, ont été fixés par paires aux deux extrémités de la traverse. La position de la tète de la vis de torsion était telle que les deux tubes fussent des deux côtés et à distance égale de l’axe magnétique, c’està-dire de la ligne qui joignait les deux pôles très-rapprochés d’un électro-aimant. Il s’agissait de comparer l’action magnétique des gaz dans les deux tubes. Lorsqu’un tube était rempli d’oxygèue-et l'autre d’azote, au moment où se produisait l’action magnétique, l’oxygène était attiré vers l’axe et l’azote repoussé. En faisant tourner la vis de torsion, on pouvait les ramener à leur position primitive d’équidistance, dans laquelle évidemment l’action des enveloppes de verre était annulée. La somme de torsion nécessaire pour rétablir l’équidistance exprimait la différence magnétique des gaz comparés.

Faraday compara alors l’oxygène avec l’oxygène sous différentes pressions. L’un de ses tubes contenait le gaz à la pression de 30 pouces de mercure, un autre à la pression de 15 pouces, un troisième à une pression de 40 pouces; dans un quatrième on avait fait le vide aussi parfaitement qu’il est possible de le faire avec une machine pneumatique. « Lorsque le premier de ces tubes était comparé avec les trois autres, l'effet était saisissant. » Il était entraîné vers l’axe, dès que l’électroaimant devenait actif, tandis que le tube contenant le gaz le plus rare était en apparence repoussé, et plus était grande la différence entre les densités des deux gaz, plus était grande aussi l’énergie de cette action. »

Observons maintenant la manière dont il s’y prend pour arriver à un zéro magnétique matériel. Lorsqu’une boule d’azote était placée dans l’air au sein du champ magnétique, elle s’éloignait de l’éiectro-aimant dès qu’il était excité. Un observateur moins perspicace aurait rangé l’azote parmi les

• corps diamagnétiques, mais Faraday savait que l'éloignement de l'azote,dans un milieu composé en partie d'oxygène, pouvait être attribué à l’attraction de ce dernier gaz et non à la répulsion du gaz plongé dans ce tni'ieu. Mais si l'az -te est réellement diamagnétiq ie, une boule remplie du gaz condensé devra l’emporter sur une buule remplie du gaz raréfié. A ia traverse de sa balance de torsion il suspendit doue deux buules d’azute, a des distauees égales de l’axe magnétique, et il trouva que la condensation uu la raréfaction du gaz dans l’une ou l’autre boule n’exerçait pas la moindre influence. Quand la force magnétique se faisait sentir, les boules restaient dans leur première position, lors même que l’une était remplie d’azote et qu’ou avait fait le vide dans l’autre, autant qu’il avait été possible. L’azote, eu téa.ité, agissait a comme l’espace lui-même ; » il n’était ni magnétique ni diainaguétique.

Il ne pouvait pas comparer convenablement la force paramagnétique de l'oxygène avec celle du fer, à cause de l’intensité magnétique excessive de cette dernière substance ; mais il la compara avec celle du sulfate de fer, et il trouva que, à égalité de volume, l’oxygène était aussi magnétique qu’une solution de ce sel dans l’eau « contenant dix-sept fois le poids de l’oxygène du proto-sulfate de fer cristallisé, ou 3,4 fois son poids de fer métallique à l’état de combinaison. » Par la propriété que possède l’oxygène de faire tourner un fil fin de Vtrre, il trouva que l’attraction de sa boule d’oxygène contenant seulement 0,117 de graiu (7,58 milligr.) de ce gaz, à une distauce moyeuue de pius d’uu pouce (2,5 centimètres) ue l’axe magnétique, était à peu près éga.e à la force de gravi e de ia même quantité d oxygène exprimée par son poids.

Ces faits ne pouvaient pas rester un instant dans l’esprit de

Faraday sans recevoir l’expansion dont j’ai déjà parlé. « Il est à peine nécessaire, » écrit-il, « de dire ici que cet. oxygène ne peut pas exister dans l’atmosphère et y exercer une quantité si remarquable et si élevée de force magnétique, san^ avoir une influence des plus importantes sur la dispo iti* >n du magnétisme de la terre cnnvdér'e en tant que pla' èie; surtout s' l’on se rappel e que son état magnétique est grandement modifié par les variations le sa densité et par les changements de sa température. Je crois voir ici la cause réelle des variations de cette force que l’on a observées et que l’on observe maintenant avec tant de soin sur les différentes parties de la surface du globe. La variation diurne et la variation annuelle doivent vraisemblablement en dépendre l’une et l’autre ; il en est de même d’un grand nombre de variations irrégulières continuelles, que les procédés d’enregistration photographique rendent si merveilleusement évidentes. Si cette espérance se confirme, si l’on trouve que l’influence de l’atmosphère est capable de produire de pareils résultats, nous trouverons probablement une nouvelle relation entre les aurores boréales et le magnétisme terrestre, à savoir, une relation établie, plus ou moins, à travers l’air lui-même, avec les espaces supérieurs. Ajoutons que des relations et des variations magnétiques non encore soupçonnées, pourront être rendues manifestes et mesurables, par le développement futur de ce que je me risque à appeler le magnétisme atmosphérique. Je puis être présomptueux dans mon attente, mais j ai pour moi la réalité, la simplicité et la suffisance apparentes de la cause supposée, telle qu’elle se présente à mon esprit. Aussitôt que j’aurai soumis ces idées à un examen s- rieux, que je les aurai trouvées d’accord avec l’observation, et aussi avec les expériences quand elles pourront être faites, j’aurai l’hon- * neur de les présenter à la Société Royale. »

Deux mémoires très-achevés furent alors consacrés au magnétisme atmosphérique ; le premier fut adressé à la Société Royale, le 9 octobre, et le second le 19 novembre 1850. Dans ces mémoires il discute les effets de la chaleur et du froid sur le magnétisme de l’air, et l’action sur l’aiguille aimantée qui doit résulter des changements de température. 11 fait voir comment, par la convergence et la divergence des lignes de force magnétique terrestre, la distribution du magnétisme est influencée dans l'atmosphère de la terre. 11 applique ses résultats à l’explication des variations annuelles et diurnes : il examine aussi les variations irrégulières, comprenant l’action des orages magnétiques. Il discute longuement les observations faites à Saint-Pétersbourg, Greenwich, Hobarton, Sainte-Hélène, Toronto et au Cap de Bonne-Espérance, dans la ferme croyance que les faits révélés par ses expériences donnaient la clef des variations observées dans tous ces lieux.

Dans l'année 1851 j’eus l’honneur d’une entrevue avec Humboldt, à Berlin, et les dernières paroles qu’il m’adressa furent celles-ci : ft Dites à Faraday que je suis entièrement d’accord avec lui, et qu'à mon avis, il a complètement expliqué la variation de la déclinaison. » Des hommes éminents m’ont appris dans la suite que Humboldt s’était trop hâté dans l’expression de cetteopinion. En effet, les mémoires de Faraday sur le magnétisme atmosphérique ont perdu beaucoup, trop peut-être, de leur force, par la découverte importante de la relation entre la variation de la déclinaison et le nombre des taches solaires. Mais je suis d’accord avec lui, et avec M. Edmond Becquerel qui de son côté a travaillé sur ce sujet, à penser qu’un corps aussi magnétique que l’est l’oxygène, enveloppant la terre, et sujet à des variations de température diurnes et annnellcs, doit exercer une influence sur

les manifestations du magnétisme terrestre (1). L’air qui repose sur un seul pied carré de la surface de la terre est, suivant Faraday, équivalent en force magnétique à 8 160 livres de protosulfate de fer. Une semblable substance ne saurait être absolument sans action sur la marche de l’aiguille aimantée. Mais les écrits de Faraday sur cette matière sont si volumineux, et les points théoriques auxquels il touche si nouveaux et si pleins de difficultés, que je remets l’analyse complète de ces recherches à un temps où je pourrai m’y arrêter plus longuement que mes autres obligations ne me permettent de le faire aujourd’hui.

(1) Cette persuasion a été grandement fortifiée par la lecture récente d’un Mémoire de M . Baxendell.

Spéculations. — Nature de la matière. — Lignes de force.

Le portrait scientifique de Faraday serait incomplet si nous ne parlions pas de ses écrits spéculatifs. Le vendredi 19 janvier 1 844, il fit l’ouverture des réunions hebdomadaires du soir ‘ie Royal Institution par une conférence intitulée : « Théorie de la conduction électrique et de la nature de la matière. » Dans cette conférence il essaye de renverser non-seulement la théorie des atomes de Da ton, mais encore toutes les idées scientifiques ordinaires sur la nature et les relations de la force et de la matière. Il faisait à l'emploi du terme atome l'objection siïivante. « Je n’ai pas encore trouvé, » dit-il, un esprit qui le distingue habituellement des idées qui l’accompagnent, et il n’y a pas de doute que les mots proportions définies, équivalents, premiers éléments, etc., qui doivent exprimer et expriment tous les faits de ce que l’on appelle habituellement la théorie atomique en chimie, n’aient été abandonnés, parce qu’ils n'étaient pas assez expressifs , et qu’ils ne disaient pas tout ce qui est dans l’esprit de celui qui employait le mot atome à leur place. »

On me permettra de consacrer un instant à dire ce que je pense de la position prise ici par Faraday. Le mot atome n’a pas

été employé à la place de proportions définies, équivalents ou premiers éléments. Ces derniers termes représentaient des faits qui découlaient de la théorie atomique, mais ne lui étaient pas équivalents. Des faits ne peuvent pas satisfaire l’esprit, et la loi des combinaisons en proportions définies une fois établie, la question « pourquoi une combinaison a-t elle lieu suivant cette loi ? » devient inévitable Dalton répondait à cette question par l’énoncé de la théorie atomique, dont l’idée fondamentale est, à mon avis, parfaitement certaine. L’objection faite à Dalton par Faraday peut être faite avec la même force contre Newton : on peut dire au sujet des mouvements planétaires que les lois de Képler ont révélé les faits ; que l’introduction du principe de la gravitation était une addition aux faits. Mais ceci est de l’essence de toute théorie. La théorie, c’est remonter par intuition du fait au principe; la conjecture ou la divination d'une certaine chose située en arrière des faits, et dont les faits découlent comme des conséquences nécessaires. Si donc la théorie de Dalton explique les proportions définies observées dans les combinaisons chimiques sa justification repose sur la même base, que celle du principe de la gravitation. Tout ce qu’on peut dire à la rigueur, dans l’un et dans l’autre cas, c’est que les choses se passent comme si le principe existait.

La manière dont Faraday traite habituellement les hypothèses est révélée dans cette conférence. Il s’en sert incessamment pour atteindre un but par l’expérience ; incessam ment aussi, il les met de « ôté, comme un architecte enlève ses échafaudages quand l’édifice est achevé. « Je ne doute pas* dit-il, n que celui qui, comme un vrai philosophe, est doué d’un grande puissance de pénétration dans les secrets de la nature, et qui sait remonter par des hypothèses, à sa manière 'opérer, saura aussi, autant dans son propre intérêt

et pour marcher d'an pas sûr, que dans l’intérêt des autres, distinguer ce qui n’est qu'un ensemble desuppositions, et sous ce nom, je comprends les théories et les hypothèses de ce qui est la connaisance des faits et des lois. » Faraday luimême allait toujours « procédant par hypothèse », et faisant de divinations théoriques, la pierre de touche du résultat de ses expériences.

J’ai déjà insisté plus d’une fois sur la promptitude avec laquelle il donnait un corps aux diverses conditions moléculaires ; la spéculation qui nous occupe est un bel exemple de cette force et de ce brillant d’imagination.

11 s’accrocte à la notion que la matière est faite de molécules qui ne sont pas en contact absolu, mais qui sont environnées d’un espace interatomique. « L’espace » remarque-t-il, « doit être considéré comme la seule portion continue d’un corps- ainsi constitué. L’espace pénètre toutes les masses de matière dans toutes les directions comme un filet, excepté qu’au lieu de mailles il forme des cellules, qui isolent chaque atome de ses voisins, lui seul étant continu. »

« Considérons, dit-il, le cas d’un corps non conducteur de l’électricité, tel, par exemple, que la gomme laque, avec ses molécules, et leurs espaces intermoléculaires courant à travers la masse. Dans ce cas, l'espace doit être un isolant ; car s’il était conducteur, il ressemblerait à une fine toile métallique, » pénétrant la laque dans toutes les directions. Mais le fait est qu’il ressemble à la cire de la laque noire à cacheter qui entoure et isole les particules du charbon conducteur dispersées dans toute sa masse. Par conséquent, dans le cas de la gomme laque, l'espace est un isolant.

Prenons maintenant le cas d’un métal conducteur. Ici nous avons comme ci-dessus l’espace enveloppant chaque atome. Si l’espace est un isolant, il ne peut y avoir transmission d’é-

lectricité d'un atome à l’autre. Mais il y a transmission, donc l’espace est conducteur. C’est ainsi qu’il s’efforce de battre en brèche la théorie atomique. « Le raisonnement, » dit-il, « finit par renverser cette théorie de fond en comble; car si l’espace est isolant, il ne peut pas exister dans les corps conducteurs, et s’il est conducteur, il ne peut pas exister dans les corps isolants. » Il ajoute, comme entraîné par l’ardeur de l’argumentation : « Toute base de raisonnement qui conduit à de pareilles conséquences, doit être en elle-même une base fausse. »

Il lance alors la théorie atomique d’une corne à l’autre de son terrible dilemme. Que savons-nous de l’atome dit-il en dehors de la force? Vous imaginez un noyau qu'on peut appeler a, et vous l’environnez de forces qu’on peut appeler m; ponr mou esprit votre a ou noyau s’évanouit, et la substance consiste dans l’énergie de m. En effet, quelle idée pouvonsnous nous former du noyau indépendant de son énergie ? A quoi rattacher l’imagination d’un a indépendant des forces connues ? » Comme Boscovich, il détruit l’atome et met à sa place un centre de forces.

Avec son courage et sa sincérité habituelles il poursuit son idée jusqu’aux dernières conséquences. « Cette vue théorique de la constitution de la matière » continue-t-il, « semble impliquer nécessairement cette conséquence que la matière remplit tout l’espace, ou du moins lout l’espace auquel s’étend la gravitation ; car la gravitation est une propriété de la matière dépendant d’un certaine force, et c’est cette force qui constitue la matière. A ce point de vue la matière n’est pas simplement pénétrable(l); mais chaque atome s’étend,

(1) Il compare l’impénétration de deux atomes à la ooexistence de deux ondes distinctes qui, quoique fondues pour un moment en une seule masse, conservent leur individualité et se séparent ensuite.

pour ainsi dire, à travers tout le système solaire, sans cesser de conserver son centre propre de forces. »

En traitant des dernières recherches de Faraday, nous av> ns eu affaire aux opérations d’un esprit. r< moli de pensées de ce genre, profondes, étrange* e* subnie* à l’excès. Un flot d’idées semblables remplit une letne adress e par Faraday à M. Ri hard Phillips*, et publiées dansle PhiloS'iphicai Magazine de mai 184H. Elle est intitulée : Pensées sur les vibrât ion* du rayon, » et elle contient une des plus singulières théories qui soient jamais sorties de l’esprit d’un savant, il importe de rappeler ici que quoique Faraday vécût au milieu de spéculations de cette nature, il n’en faisait pas un bien grand cas, et qu’il était prêt à tout moment à les modifier ou à les laisser de côté. Elles l’aiguillonnaient, mais elles ne le captivaient pas. Ses idées théoriques coulaient si l'on peut s’exprimer ainsi, et lorsque des esprits moins souples que le sien voulaient donner de la consistance à ces images fugitives, il se révoltait. 11 avertit d’ailleurs M. Phillips que de la première à la dernière, ce sont des reflets des vagues impressions de son esprit, une simple matière|à reflexion; et qu’il ne les présente pas comme résultat de méditations suffisantes, comme conviction airêtée, ou même comme une conclusion probable à laqm lie i 1 s» r ît arrivé.

Le point capital de c» tte communication est que la force de gravité agit en lignes àtravtrs l’espace, et que les vibrations de lalumièeet de lachaieurrayonnantes. sontfournies pa* les lr< mtssemei ts de ces lignes de force. « Cette idée, » dit il « si on l'admet, permet de se passer de l’étber que, dans une autre théorie, on sut pose être le milieu au sein duquel ces vibrations se produisent. » Il ajoute plus loin que sa théorie tend à supprimer l’éther, mais non les vibrations. L’idée mise ici en avant est le complément naturel de l’opinion émise auparavant

par lui : que la force de la gravité constitue la matière, chaque atome s’étendant, pour ainsi dire, à tout le système solaire.

La lettre à M. Phillips se termine par cette belle conclusion:

« U est prouaole, je crois, que j’aL com nis plusieurs erreurs daus les pages précédentes, car mes idées sur cette question ne m’apparaissent à moi-même que comme l'ombre d'une théorie, ou comme uue de ces impressions de l’esprit dont on peut fane pour un temps les guides de sa pen éeetde ses recherches. Celui qui poursuit des reohe ches expérimentales sait combieu elles sont nom oreu^es et comDiea souvent leur cou venante et leui beauté apparentes s’évanouissent devant le progrès et le développement des vérités naturelles certaines.

Rappelons que Faraday avait sur la matière et ia force des notious tout à fait différentes des idées généralement admises par les savants. La force lui semoiait être une eutite résidant ielongdela lignesuivaatlaquelieelles exerce. Les lignes le long desquelles la gravité agit entre le soleil et la* terre, semb ent représentées dans son esprit par un certain noibbre de cordes élastiques; il accepte en effet l’instantanéité supposée de la gravité comme l’expression de l’énorme élasticité des « lignes de poids. » De semblables idées, devenues fécondés, dans le cas du magnétisme, infécondes jusqu’ici dans le cas de la gravitation, expliquent ieseflorts qu’il a faits pour transformer cette dernière force. Lorsqu il allait en plein air et laissait tomber ses belices, le» yeux de son esprit croyaient les voir traverser les lignes de gravité, et de la sou espoir et sa conviction qu’il devait se pi oduir*- et qu lise proauirait lôi ou tard un • ffel queicou t ue. 1. Ue raut pas p raie >ie vue qoe U chfficaiié teucon ree par rarauay uaus la pouisune üe ces conceptions est' u fond celle qu’éprouvait Newton ; qu'essayer

de franchir eette difficulté, c’était probablement essayer de franchir les limites imposées à l’intelligence même. L’idée de lignes de force magnétique fut suggérée à Faraday par l’arrangement linéaire de la limaille de fer répandue sur un aimant II expose et démontre par des dessins là déviation à la fois convergente et divergente des lignes de force, lorsqu’elles traversent respectivement des corps magnétiques et diamagDétiques. Ces notions de concentration et de divergence sont aussi basées sur l'observation directe de sa limaille. 11 a médité si longtemps sur ces lignes, il les a si habituellement associées à ses expériences sur les courants induits, que cette association est devenue « indissoluble, » et qu’il ne pouvait pas penser sans elles. « Je me suis tellement accoutumé à les employer, » écrit-il, « surtout dans mes dernières recherches, que je me suis prévenu en leur faveur sans m’en apercevoir, et que j’ai cessé d’être un juge clairvoyant. Cependant quoique je me sois toujours efforcé de soumettre à l’épreuve et au contrôle de l’expérience ces théories ou ces opinions, je n’ai été conduit ni par l'expérience, ni par l’examen approfondi du principe, à reconnaître que leur emploi ait pu m’induire en erreur. »

Dans ses dernières recherches sur l’action magnéto-eristallique, l’idée de lignes de forces est largement appliquée, et elle l’a conduit en effet à une expérience qui touche à la base de toute la question. Dans les recherches suivantes sur le magnétisme atmosphérique, l’idée reçoit une application en core plus étendue, et se montre merveilleusement flexible et commode. Sans cette conception, en effet, il y aurait une difficulté extrême à saisir les actions magnétiques, possibles ou réelles, de l’atmosphère ; mais la notion de lignes de force, de leur convergence et de leur divergence, guide Faraday sans embarras à travers toutes les complications de la ques-

tion. Après avoir complété ses recherches, il s’appliqua a développer et à démontrer son idée favorite dans un mémoire adressé à la Société Royale le 22 octobre 1 831. Il a pour titre Sur les ligne s de force magnétique, leur caractère défini et leur distribution, dans l'intérieur d'un aimant et dans l'espace. Le caractère saillant de ce mémoire est d'avoir été profondément réfléchi. Il ne se comptait que secondairement dans les ex périences pourtant très-belles et très-fécondes en conséquences. Son but est de faire ressortir Futilité de sa conception des lignes de force. « L’étude de ces lignes, » dit-il, « a plusieurs fois exercé une grande influence sur mon esprit en me conduisant à différents résultats qui prouvent, je l’espère, leur utilité aussi bien que leur fécondité. »

Faraday a longtemps fait usage des lignes de force comme d’un mode de représentation des idées. 11 sembla pendant quelque temp3 avoir de la répugnance à aller dans l’expression au-delà des lignes de force elles-mêmes, alors que dans sa pensée il a pu aller bien au-delà. Il est certain qu’il a cru qu’elles existaient en tout temps autour d’un aimant, indépendamment même de l’existence d’une substance magnétique, telle que la limaille de fer, extérieure à l’aimant. Sans aucun doute l’espace autour de chaque aimant se présentait à son imagination comme traversé par des bandes de force magnétique; mais il parlait avec réserve du substratum ou milieu physique de ces bandes : on peut môme douter que la théorie physique des lignes de force se soit présentée à son esprit avec quelque netteté. Il a cru à la possibilité de l’intervention de l’éther dans les phénomènes magnétiques. Comment la force magnétique est-elle transmise à travers les corps ou à travers l’espace ? Nous ne le savons pas, dit-il. Cette transmission est-elle le résultat d’une pure act on à distance, comme dans le cas de la pesanteur, w u se fait-elle

par un agent intermédiaire comme dans le cas de la lumière, de la chaleur, des courants électriques, et (comme je le pense) de l’électricité statique? L’idée de fluides magnétiques, telle que quelques-uns la comprennent, ou de centres magnétiques d’action, n’implique pas l’idée de ce dernier mode de transmission ; mais il en est autrement de l’idée des lignes de force. » Et il continue ainsi : « J’incline à penser que dans la transmission de la force (magnétique), il y a une action de ce genre (un agent intermédiaire) extérieur à l’aimant, plutôt qu’à admettre que les effets sont simplement des attractions et des répulsions à distance. L'action ou affection dont il s’agit ici pourrait être une fonction de T éther-, car il n’est pas tout à fait invraisemblable que, s’il y a un éther , il doive servir simplement à transmettre des radiations. » Lorsqu’il parle, dans certains cas de l'aimant « en rotation au milieu de ses propres forces, » il semble avoir en vue quelque conception de ce genre.

Une grande partie des recherches terminées en octobre, 1852, roule sur les mouvements des fils autour des pôles d’un aimant, et réciproquement. 11 disposa un fil isolé le long de Taxe d’un barreau aimanté creux, du pôle à l’équateur, par où le fil sortait en se courbant, de manière que ses deux extrémités réunies fissent une sorte de bride ou de ganse. U avait ainsi un circuit complet qui sur aucun point n’était en contact avec l’aimant. 11 trouva que quand l’aimant et le fil extérieur tournaient ensemble, aucun courant n’était produit; tandis que, quand Tua des deux tournait, l’auti e restant en repos, il se développait des courants. 11 abandonna ensuite le fil axial, et mit l’aimant à sa place. Le résultat fut le môme (1); le mouvement relatif do l’aimant et

(1) Sous cette forme l’expérience est identique à une autre qui avait été faite vingt an» auparavant. Voyer, p. 24.

de la ganse était la cause de la production d’un courant.

Les lignes de force ont leur point de départ dans l’aimant, et quoiqu'elles puissent s’étendre à l’infini dans l’espace, elles reviennent définitivement à l’aimant. Ces lignes peuvent être traversées tout près ou à une certaine distance de l’aimant. Faraday trouve que la distance est tout à fait sans influence aussi longtemps que le nombre de lignes reste le même. Par exemple, lorsque la bride qui joint l'équateur et le pôle du barreau aimanté forme une révolution complète autour de l’aimant, il est évident que toutes les lignes qui partent de l’aimant sont traversées à la fois. Que la bande ait dix pieds ou dix pouces de longueur, qu’elle soit tordue ou contournée, qu’elle soit tout près de l'aimant, ou aussi éloignée qu’on voudra, une révolution produira toujours la même quantité d’électricité dynamique, parce que dans tous les cas toutes les lignes de force émanant de l’aimant sont traversées une fois et pas davantage.

De la partie extérieure du circuit, il passe par la pensée à la partie intérieure, et il suit les lignes de force dans le corps même de l’aimant. Sa conclusion est qu’il existe à l'intérieur de l’aimant des lignes de force de la même nature que les lignes à l'extérieur. Il y a plus, elles sont égales .en quantité à celles du dehors. Elles sont aussi en rapport de direction avec les lignes extérieures; et daos le fait elles en

sont la continuation , le prolongement Chaque ligne de

force par conséquent, à quelque distance de l’aimant qu’on puisse la prendre, doit être considérée comme un circuit fermé, passant à travers l’aimant dans quelque partie de sa course, et ayant la même somme de force dans chaque partie de sa course.

Tous les résultats que nous venons d’énumérer ont été obtenus avec des métaux en mouvement, a Mais, » ajoute- t-il avec

une profonde sagacité a un simple mouvement ne peut engendrer une relation qui n'a pas pour base l’existence de quelque état antérieur; et par conséquent les métaux quiescents ou en fepos, doivent être dans un certain rapport avec le centre actif de force, » c’est-à-dire avec l’aimant. Il touche ici au cœur de la question, et lorsque nous pourrons constater l’état dans lequel se trouve le fl! conducteur avant d'être mis en mouvement, nous serons en état de comprendre la constitution physique du courant électrique engendré par son mouvement.

Dans ces expériences Faraday avait opéré avec des aimants d’acier, dont la force varie avec la distance à l’aimant. Il chercha ensuite un champ uniforme de force magnétique, et il le trouva dans l’espace en tant que soumis à l’influence du magnétisme de la terre. Le mémoire envoyé à la Société royale le 31 décembre 1831, a pour titre: a Sur l’emploi du courant induit magnéto-électrique pour reconnaître et mesurer les forces magnétiques. » Il forme avec des fils des rectangles et des anneaux, et par un artifice aussi simple qu’ingénieux, il réuuit les courants opposés développés en eux par la rotation à travers les lignes terrestres de force magnétique. Il fait varier les formes de ses rectangles en maintenant leurs aires constantes, et il trouve que la même aire produit toujours dans sa révolution la môme quantité de courant. Cette quantité dépend seulement du nombre de lignes de force traversées, et lorsque ce nombre est maintenu constant, le courant demeure aussi constant. Il a donc continuellement sous les yeux les lignes de force magnétique, il s’en *sert pour recueillir les faits, et par les inspirations qu'il en reçoit, il recule prodigieusement les limites de nos connaissances expérimentales. La beauté et l’exactitude des résultats de ces dernières recherches sont extraordinaires. Je ne puis, pendant que je

les résume, me défendre de penser que cette découverte de l’électricité par les aimants (la magnéto-électricité) est la plus grande conquête expérimentale qu’un physicien chercheur ait jamais obtenue. C’est le Mont-Blanc des œuvres de Faraday. 11 a toujours opéré à de grandes hauteurs, mais il n’avait jamais atteint un sommet plus élevé.

Unité et convertibilité des forces naturelles. — Théorie du courant

électrique.

Les termes unité et convertibilité, appliqués aux forces naturelles sont souvent employés dans ces recherches, et l’on trouve exprimées à ce sujet, dans les mémoires de Faraday, un grand nombre de pensées brillantes et profondes. Les travaux récents ont beaucoup augmenté nos connaissances sur la corrélation des forces naturelles, et il me semble qu’il est à propos d’entrer ici dans quelques détails pour écarter certains malentendus qui paraissent exister parmi les savants au sujet de cette corrélation.

Le fond tout entier d'énergie ou de pouvoir moteur en jeu dans le monde consiste en attractions, répulsions et mouvements. Si les attractions et les répulsions sont dans des conditions telles qu’elles puissent produire du mouvement, elles deviennent des sources de puissance active, mais non pas autrement. Pour simplifier, bornons-nous au cas de l’attraction. L’attraction exercée entre la terre et un corps à une certaine distance de la surface de la terre est une source de puissance active ; parce que le corps peut être mis en mouvement ou soulevé par l’attraction, et qu’en retombant sur la terre il peut produire un travail. Lorsqu’il repose à la surface de la

terre, il n'est p as une source active de puissance ou d'énergie, parce qu’il ne peut tomber plus bas. Mais quoiqu’il ait cessé d’être une source d’énergie, l’attraction produite par la gravité agit encore comme une force, pressant la terre et le poids l’un contre l’autre.

Les mêmes remarques s’appliquent aux attractions des atomes et des molécules. Tant qu’un espace les sépare, ils peuvent se mouvoir dans cet espace en obéissant à l’attraction, et le mouvement ainsi produit peut, par des applications convenables, engendrer un travail mécanique. Lorsque, par exemple, deux molécules d’hydrogène s’unissent à une molécule d’oxygène pour former de l’eau , les molécules sont d’abord entraînées l’une vers l’autre; elles se meuvent, elles se choquent, et en rebondissant elles reculent et tremblent ou vibrent. Nous donnons à ce mouvement de trépidation ou de vibration le nom de chaleur. Le mouvement de vibration est simplement une restitution ou une distribution nouvelle du mouvement produit par l’affinité chimique; et c’est dans ce sens seulement qu’on peut dire que l’affinité chimique est convertie en chaleur. Nous ne devons pas nous imaginer que l’attraction chimique soit détruite, ou convertie en autre chose. Car lorsque les atomes ont lutté pour former une molécule d’eau, ils sont retenus ensemble par cette même attraction qui les a entraînés les uns vers les autres. Ce qui a été réellement dépensé est l’effort exercé à travers l’espace dont la distance entre les molécules a été diminuée, ou que les molécule ont parcouru pour s’unir.

Ceci bien compris, on voit aussitôt que l’on peut dire, dans ce sens, que la gravité est convertible en chaleur ; qu’en réalité elle n’est pas plus un agent immuable et inconvertible, comme on le dit quelquefois, que ne l’est l’affinité chimique. En exerçant un certain effort à travers un certain

espace, un corps vient se heurter contre la terre avec une vitesse déterminée. Par là il se développe de la chaleur, et c’est seulement dans ce sens qu’on peut dire que la gravité est convertie en chaleur. Dans aucun cas, la force qui produit le mouvemmt n’est anéantie ou changée en quelque autre chose. Ua'.traction mutuelle de la terre et du poids existe lorsqu’ils sont en contact aussi bien que lorsqu’ils sont séparés; mais cette attraction ne possède pas la faculté de s’employer elle-même à produire du mouvement.

La transformation, dans ce cas, se laisse facilement suivre par l’œil de l’esprit. Le poids, dans son ensemble, est d’abord mis en mouvement par l'attraction de la gravité. Ce mouvement de la masse est arrêté par son choc contre la terre, il se brise en frémissements ou vibrations auxquels nous donnons le nom de chaleur.

Et si nous renversons l’opération, si nous faisons servir ces vibrations de chaleur à élever un poids, comme cela a lieu par l’intermédiaire d’un fluide élastique dans la machine à vapeur, une certaine portion définie du mouvement moléculaire est détruite ou dépensée dans l’élévation du poids. Dans ce sens, et dans ce sens seulement, on peut dire que la chaleur est convertie en gravité, ou plus exactement, en énergie potentielle de gravité. Ce n’est pas que la destruction de la chaleur ait créé une nouvelle attraction, mais simplement que la vieille attraction a maintenant reçu le pouvoir d'exercer un certain eflort déterminé dans l’intervalle entre le point de départ du poids qui tombe et son choc contre la terre.

11 en est de même relativement à l’attraction magnétique : lorsqu’une sphère de fer, placée à une certaine distance d’un aimant, se précipite vers l’aimant, et que son mouvement est arrêté par le choc, ii se produit un effet qui est mécani-

quement le même que celui produit par l’attraction de la gravité. L’attraction magnétique donne naissance au mouve* ment de la masse, et la suspension du mouvement de masse produit de la chaleur. C’est dans ce sens, et dans ce sens seulement, qu’il y a transformation du travail magnétique en chaleur. Et si par l'action mécai ique de la chaleur mise en jeu au moyen d’une machine convenable, la sphère est arrachée à l’aimant et replacée à une certaine distance, l’aimant reçoit par là le pouvoir d’exercer un effort à cette distance et de produire un nouveau mouvement de la sphère : dans ce sens, et seulement dans ce sens, la chaleur est convertie en énergie magnétique potentielle.

Lors donc que ceux qui écrivent sur la censervation de l’énergie parlent d’efforts consommés et engendrés , ils ne veulent pas dire par là que d’anciennes attractions ont été anéanties, et que de nouvelles attractions ont été appelées à l’existence ; mais que, dans un cas, le pouvoir de l’attraction pour produire du mouvement a été diminué parce qu’on a raccourci la distance -entre les corps qui s'attiraient* et que dans l’autre cas le pouvoir de produire du mouvement a été augmenté par l’accroissement de la distance. Ces remarques s’appliquent à tous les corps, aux masses sensibles aussi bien qu’aux molécules.

Nous ne savons rien de la qualité intime qui rend la matière apte à attirer la matière ; et la loi de la conservation ne nous apprend rien relativement à cette qualité. Elle prend les faits d’attraction comme ils sont, et elle aflirme seulement la constance de la puissance motrice. Cette puissance peut exister sous la forme de mouvement ; elle peut exister aussi sous la forme de force, avec distance à travers laquelle elle agit. La première est Yériergie dynamique , la seconde est Y énergie potentielle, et la constance de la somme de ces deux

énergies est affirmée par la loi de la conservation. La convertibililé dès forces naturelles consiste seulement dans les transformations de l’énergie dynamique en énergie potentielle, et de l’énergie potentielle en énergie dynamique, transformations qui se produisent sans cesse. La convertibilité de la force n’a actuellement aucune autre signification scientifique.

Un homme soulève un poids par la contraction d’un muscle ; Mais le muscle ne peut se contracter que par l’oxydation de son propre tissu ou du sang qui le traverse. Un mouvement moléculaire est ainsi converti en mouvement mécanique. Supposons que le muscle se contracte sans soulever un poids, l'oxydation se produira encore, mais toute la chaleur produite par l’oxydation sera dégagée dans le muscle lui-même. il n’en est pas ainsi lorsqu’il exécute un travail extérieur ; pour exécuter ce travail, une certaine portion définie de la chaleur d’oxydation doit être dépensée. Elle est ainsi dépensée à porter le poids à distance de la terre. Si on laisse tomber le poids, la chaleur engendrée par son choc contre la terre compensera exactement ce qui a fait défaut dans le muscle pendant qu’il soulevait le poids. Dans le cas que nous supposons, nous avons conversion d’une action moléculaire des muscles en énergie potentielle de gravité, et conversion de cette énergie potentielle en chaleur; mais la chaleur apparaît à une certaine distance de son origine réelle dans le muscle. Toute l'opération consiste dans le transport au poids de l’action moléculaire du muscle, et la force de gravité est simplement l’agent intermédiaire par le moyen duquel ce transport est effectué.

Ces considérations nous aideront à nous former une idée des transformations qui se produisent lorsqu’on fait mouvoir un fil à travers les lignes de force dans un champ magné-