MATIERE

Constitution atomique de la matière

Le problème de la constitution de la matière s'est de tout temps posé aux philosophes et aux savants.

On sait que les corps se présentent sous trois états : solide, liquide, gazeux. Boutigny a proposé d'en créer un quatrième : l'état « sphéroïdal », et Grookes a proposé l'état « radiant » qui n'est autre que l'état gazeux très raréfié. Go savant prétend, en effet, que sous cet état la matière se rapproche le plus de l'état initial qui ne serait autre que l'éther; mais nous reviendrons plus loin sur l'éther et sur l'état radiant.

Ici nous considérerons surtout la matière à son état solide, là où elle est le plus accessible à nos sens et par suite le mieux connue de nous. Tout le

Si

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nde sait qu'un corps solide peut se subdiviser e particules très petites qui n'ont d'autre limite quels délicatesse des instruments dont nous disposons et la portiîe de nos propres organes. C'est ainsi, par exemple, que l'on fabrique industriellement des feiiillcB d'or de un dix millième de millimètre d'épaisseur; les bulles de savon n'éclatent qu'à un cent millième, et si ces corps peuvent être encore disting-ués par l'œil, c'est à cause de leur surface.

Le microscope nous révèle des infusoires de un millième de millimètre de diamètre, pourvus de cils vibratilea, et un grain de muse parfume une chambre pendant des années sans perdre de son poids d'une façon appréciable.

Quelle est donc la dimension de l'élément primordial de la matière? Les philosophes grecs, qui se passionnaient pour tout ce qui touche à la connaissance du monde et la nature des choses, se dïvj sèrent ; une école prétendit que la matière est divi sible à l'infini et que partant le vide n'existe pas, qui est la vraie conception philosophique, bien c l'esprit ait peine à la comprendre comme tout ce c touche à l'infini; telle était an vi' siècle avant no;^ ère la doctrine de l'école d'Elée, adoptée par A gore et Aristote.

L'école d'Ionie, au contraire, affirmait quelannati^ était composée d'atomes indivisibles; elle admetta par suite l'existence du vide qui doit les séparer | il y eut même au v° siècle avant J.-C, une secte dit|

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atomistique dont le représentant le plus connu était Démocrite, et qui eut Epicure et Lucrèce pour continuateurs ; Epicure prétendait que les atomes étaient de formes diverses, et qu'en se heurtant sous certaines inclinaisons, son fameux n Glinamen », ils s'accrochaient et formaient la matière. Tout le monde connaît, en effet, les fameux atomes crochus d'Epiciire. Lucrèce admet lui aussi des atomes de diverses formes, et c'est ainsi que l'absinthe doit son goût amer à des atomes crochus, et le miel sa douceur à des atomes arrondis. Pythagore était atomiste.

A partir de la Renaissance, nous trouvons dans le camp des partisans de la divisibihlé indéfinie Descaries, qui estime que la matière occupe toute l'étendue et qui montre la première conception réelle de l'élher. A côté et au-delà de Descartes, certains philosophes poussant à l'extrême les conséquences de la divisibilité à l'infini, en sont arrivés à nier la matière elle-même et à considérer les corps que nous apercevons comme de simples illusions des sens. Et n'est-il pas vrai que si tous les corps étaient réduits à l'état gazeux, et à plus forte raison à l'état cosmique, nous serions dans l'impossibilité absolue de constater l'existence de la matière.

Leibnitz, poursuivant la logique de son calcul infinitésimal basé sur la continuité et la divisibilité à l'infini, considérait la matière comme formée de points matériels, simples centres métaphysiques de force ; baham et Ampère adoptent la même doctrine, maïs

2li r,ENii:si': ijk l^ uatikiil et iië i. KnEitciB

Gassendi, bien que carlésien, est atomiste. Dû. jours, la science n'est plus divisée sur cette queM et, depuis Dalton, la plupart des savants accejj l'indivisibilité atomique.

Il nous semble d'ailleurs qu'il n'y a pas incompati bilité entre les deux systèmes ; nous sommes, ei effet, souvent trop préoccupés de faire passer dan; la science ce qiio les philosophes appellent Ici concepts de la raison; nous savons cependant que si, au point de vue mathématique, une droite n'a ni largeur ni épaisseur, il nous est impossible de réaliser une pareille ligne, et nous ne concevons pas qu'on la réalise jamais, comme non plus que l'on puisse former un point sans étendue.

Il nous faut donc distinguer entre les déductions mathématiques et les réalités du monde physi que. Il est manifeste qu'une quantité, quelque petite qt* soit, peut toujours théoi'iquement être divîséi deux parties, ces deux parties en deux autres, j de suite ; comment concevoir un terme à cette sij| vision? comment la raison admettra-t-elle un esj si petit qu'il ne pourra plus être divisé ?

Mais en est-il de même pour des quantités phjl ques ? Ici nous ne sommes plus dans le domaine de l'abstraction, mais dans celui du réel ; si l'observation des phénomènes me conduit k penser que la nature s'est arrêtée à un certain point de divisibilité dans la constitution de la matière, pourquoi me refuserai-je à admettre une conception qui est, en somme.

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moins aussi compréhensible que celle de la diviploa à l'inâai ?

La science moderne considère donc les corps Romme formés de particules extrêmement petites, irréductibles et indivisibles, que Ton appelle atomes et molécules.

Les corps simples sont formés d'atomes ; le

toufre, par exemple, est composé de particides ini-

Bales ou atomes de soufre réunis par la cohésion ;

le fer est composé d'atomes de fer, mais si on chauffe

ensemble un mélange de soufre en poudre et de

limaille de fer, ou obtient une combinaison totalemeot

difl'érente dos composants primitifs : un sulfure de

^fer. La particule résultante est formée d'un atome de

^Hoilfre uni par Vaffimtê à un atome de fer ; l'ensemble

^HtoDstitue une molécule ; l'atome correspond donc en

i^prÏDcipe aux corps simples, la molécule aux corps

composés. Nous verrons plus loin la différence

IMsenlielle qui existe entre la cohésion et l'affinité. I Pour arriver h reconnaître des lois dans la constiption des corps, il faut les étudier à l'état de gaz et à ma point très éloigné de leur point de liquéfaction ; pieux vaudrait encore l'état radiant de Grookes ou ultra gazeux.

Gay-Lussac avait remarqué que les volumes des gaz qui se combinent sont entre eux dans des rapports très simples, un pour un, comme pour l'hydrogène et le chlore, deux pour un, pour l'hydrogène et ft'oxygène, deux pour trois, etc. Si en chimie nrgaui-

GENESE flK I.A HATlEltl': ET DE L'ÉKERCIE

(]iio les rapports sont plus complexes, ils sont néanmoins saisissables ; or à quoi tient cette simplicité! C'est ce qu'il nous fant rechercher.

Avogrado, en 1813, formule la loi qui porte son nom. De$ volumes égaux de gaz à température ei pression égales, renferment le même jiombre d'atomes ou de molécules. Tout se passe dans les combinaisons, comme si cette loi était vraie, mais il nous reste à donner à son sujet quelques explications.

La loi de Mariette nous apprend qno les vnlumes des gaz quels qu'ils soient varient proportionnellement à la pression. Un litre d'hydrogène et un litre d'oxygène, également comprimés, diminuent do la même quantité ; or, la compression ne peut porter que sur les intervalles entre les atomes, ou molécules; ce nombre d'intervalles est donc le même, et par suite le nombre des particules.

D'autre part, la loi de Charles, qui constate que les gaz se dilatent do la môme quantité pour des températures égales, s'explique de la même façon. La loi d'Avogrado peut donc être admise, et dès lors il suffira, pour avoir les poids relatifs des atomes ou des molécules, de prendre les poids de litres des divers gaz.

Il nous reste maintenant à indiquer comment la science comprend la disposition des atomes ; et tout d'abord nous avons reconnu que l'atome est infiniment petit. Gaudin, dans son très intéressant Traité lie rarchitecture du mo7ide des atomes, l'évalue à un oentième de millionième do milliinètro.