II. La physique et la cliimie

Physique : nature de la matière. — La compressibilité des gaz avait fait déjà l'objet des travaux de Dulong et Arago : en opérant à la tour du lycée Henri IV, ils les avaient soumis à une pression de 27 atmosphères. Partant de ces expériences, despbetz avait démontré que les gaz sont inégalement compressibles, et que dès lors la célèbre loi de Mariotte ne peut s'appliquer à tous en tout état de cause. Les expériences de pouillet, où la pression fut poussée jusqu'à 100 atmosphères, avaient confirmé ces résultats. Dès 1845, Michel faraday avait obtenu, par la pression jusqu'à 50 atmosphères et le refroidissement jusqu'à — 100 degrés, la liquéfaction de certains gaz. On vit avec surprise que ces gaz liquéfiés, chlore, acide carbonique, protoxyde d'azote, jouissent de propriétés toutes diflërentes de celles qu'ils possèdent à l'état gazeux. Six gaz seulement avaient résisté aux expériences de Faraday : l'hydrogène, l'oxygène, l'azote, le bioxyde d'azote, le gaz des marais (protocarbure d'hydrogène), l'oxyde de carbone. On les considérait donc comme des gaz permanents. Or, dès 1870, Victor regnault, après de sérieuses expériences, annonçait qu'on allait parvenir à les liquéfier; et, en 1877, cailletet, en France, et pictet, en Suisse, sont arrivés à liquéfier tous ces gaz. D'arsonval, professeur an Collège de France, par la combinaison des fortes pressions et de l'extrême refroidissement (200 degrés au-dessous de zéro), a pu obtenir un litre d'air liquéfié par heure. Puis on a réussi, à l'aide de températures encore plus basses,

1. Quant h la question de l'habitabililé des mondes, elle a été reprisa dans les ouvrages anglais de Whewell (1853) et de Brewster (1854), dans les ouvrages français de Plisson (1847) et de Flammarion, La pluralité dei mondes (1864).

k solidifier l'air et d'autres gaz. James Dewar, à ace température de 286 degrés au-dessous de zéro, est parvenu à solidifier l'hydrogène (sept. 1899).

Dès lors, Tancienne distinction des corps en solides, liquides ou gazeux a perdu de son importance; car tous ou presque tous les corps, suivant le degré de pression ou le degré de température, paraissent susceptibles de passer par ces trois états.

Rayleigh et Ramsay (1894) ont découvert, dans la composition de notre air athmosphérique, un nouveau corps simple, un nouveau gaz, Vargon, qui y entre dans la proportion de i p. 100. L'argon a été isolé par Maquenne. Olzewski a trouvé moyen de le liquéfier et même de le .cristalliser. Ses propriétés chimiques sont encore mal connues; peut-être nulles : de là le mot à^argon, qui veut dire inerte.

BERTHELOT, en examinant la fluorescence et les raies du spectre de Targon (1 896), signala une relation entre elles et les phénomènes de la lumière zodiacale et des aurores boréales.

D'autres substances analogues [krypton, néon, xénon, métargon), dites c compagnons de Targon », sont à l'étude.

L'air comprimé et l'eau comprimée ont pu être utilisés comme de puissants moteurs : le premier dans les horloges pneumatiques, les freins des chemins de fer ou des pièces d'artillerie. Avec l'eau comprimée on a pu redresser les piliers de la colossale Tour de 300 mètres. Les gaz solidifiés, pouvant repasser très rapidement à l'état gazeux, constituent une force motrice, même une force de balistique, qu'on a déjà pensé à utiliser.

Chaleur. ~ D'éininents savants du xviii® siècle, comme Laplace et Lavoisier, considéraient la chaleur comme quelque chose de matériel; mais, à cette époque déjà, d'autres savants, comme Montgolfier, commençaient à pressentir qu'elle est le résultat des vibrations infiniment rapides de l'éther *. En d'autres termes, à l'hypothèse de la chaleur ~ matière on opposait déjà celle de la chaleur-mouvement, de la chaleur-dynamique.

L'invention de la thermodynamique a fait, alors, une

1. Fluide impondérable qai pénètre tout l'Univers. — Il n*a rien de èommon avec les éthera dont il sera question plus loin.

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révolution dans les sciences : la physique, la chimie, Tastronomie, la biologie, qui formaient autant de chapitres autrefois séparés, sont aujourd'hui reliées par des lois communes et par une commune mesure.

Cette commune mesure a été introduite en 1834 dans les sciences expérimentales par sadi carnot, le plus jeune fils du conventionnel Gamot et oncle du futur Président de la République, Fauteur des < Réflexions sur la puissance motrice de la chaleur ». Ce qu*il appelait puissance motrice^ c*est ce qu*on dénommé aujourd'hui énergie, Carnot a du même coup énoncé les relations qui existent entre la cha* leur et le travail qu'elle peut produire, et qui régissent récoDomie des machines à feu.

A l'étranger, sir W. Thomson, Kirchboff, Helmboltz, Clausius; en France, Séguin et Him ont repris et continué l'œuvre de Carnot. Ces théories ont été, depuis, précisées par BERTOi, j. BiantAiiD et upphahv.

Lumière. — Après les études que nous avons déjà mentionnées sur le spectre solaire^ il restait à déterminer ses propriétés lumineuses, caloriques, chimiques, électriques : elles ont fait l'objet des travaux de h. BEoauEBBi., jamin, db ia

PROVOSTATB, DKSAmS.

La vitesse de la lumière a été mesurée de nouveau par rncAU, au moyen de miroirs tournants. 11 l'a trouvée égale à 300 000 kilomètres par seconde, chiflhre qui se rapproche sensiblement de celui que Rœmer avait donné dès le XVII* siècle (77 000 lieues). D'autres expériences, dues à FOUCAULT et à GORNU, Ont permis d'arriver à une précision encore plus grande (300 330 kilomètres).

I/énergie des diverses sources de lumière et des appareils lumineux peut être exactement mesurée au moyen d'un appareil photométrique ^ inventé par Onimus en 1899, et où les chiffres s'inscrivent d'eux-mêmes sur un papier enregistreur.

Lea rayons lamlneax Invlatbles. — Sur la nature de la lumière les découvertes se succèdent. On a démontré que dans la lumière il y a des rayons invisibles à Fœil humain; que dans la lumière décomposée dans le spectre solaire, il y a, à droite et à gauche des sept couleurs visibles à nos regards, des rayons que nous ne voyons pas.

Cette lumière invisible n'en exerce pas moins son action : calorique ou électrique en deçà du rouge {infrà'rouge), chimique au delà du violet {ultrà-violet) ^

Dès avant 1886, des expériences avaient été faites par de Ghardonnet et Soret sur ce qu'ils appelèrent la lumière ultra» violette, invisible à Toeil humain, parce que les humeurs de cet organe absorbent ces rayons avant quMis puissent toucher et impressionner la rétine. En 1886, dans une sorte de lanterne obturée par une glace mince recouverte d'argent, db chaboonhst, installa un arc électrique; cet arc lumineux n'était donc pas visible du dehors, puisque l'argent intercepte tous les rayons lumineux sauf les rayons ultra-violets ; cependant un appareil photographique braqué contre l'obturateur reçut l'em* preinte très nette de l'arc électrique. C'était bien la photographie de l'invisible.

Électricité et faunlère t rayons eethediques.— pàBadàt avait découvert qu'un rayon de lumière s'altère en traversant un espace soumis à des courants magnétiques ou électriques, clerk maxweu reprit ces études sur le rôle des milieux ; il en vint à cette conclusion que les ondes lumineuses peuvent s'expliquer par des courants dont les alternances fréquentes produisent d'autres courants se propageant de proche en proche. « La lumière serait un ensemble de courants électriques caractérisés parla fréquence prodigieuse des alternances, un milliard pendant un millionième de seconde » (Mascart). Les travaux de hshts (les ondes hertziennes) démontrèrent que <( les oscillations électriques se propagent avec la même vitesse que la lumière ; qu'elles donnent lieu aux mêmes phénomènes d'interférence ; qu'elles se réfléchissent ou se réfractent suivant les mêmes lois ». La lumière ne serait donc qu'un des phénomènes de la force électrique. Comme l'a dit Henri Poincaré (1894), <c l'identité de la lumière et de l'électncité est dès aujourd'hui autre chose qu'une hypothèse séduisante; c'est une vérité probable, mais ce n'est pas encore une vérité démontrée ».

D'autre part, en 1874, crookes avait démontré que si