II. La physique et la chimie

Physique s 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, desphptz 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 différentes 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 gai 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 ai Collège de France, par la combinaison des fortes pression? et de l'extrême refroidissement (200 degrés au-dessous de zéro), a pu obtenir un litre d'air liquéfié par heure. Puion a réussi, à l'aide de températures encore plus basses

1. Quant à la question de l'habitabilité des moodes, elle a été repris dnns les ouvrages anglais de Whewell (1853) et de Brewster (1854), dans le» ouvrages français de Plisson (1847) et de Flammarion, La pluralité de$

monda (lSôi).

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

Dès lors, l'ancienne 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, l'argon, qui y entre dans la proportion de 1 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 jargon, qui veut dire inerte.

berthelot, en examinant la fluorescence et les raies du spectre de l'argon (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 « compagnons de l'argon », 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'éminents savants du xvme siècle, comme Laplace et Lavoisier, considéraient la chaleur comme quelque chose de matériel; mais, à cette époque déjà, d'autres savants, comme Mon tgol fier, commençaient à pressentir qu'elle est le résultat des vibrations infiniment rapides de l'éther 1. En d'autres termes, à l'hypothèse de la chaleurmatière on opposait déjà celle de la chaleur-mouvement, de la chaleur-dynamique.

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

1. Fluide impondérable qui pénètre tout l' Univers. — Il n'a rien de commun avec les éthert dont il sera question plus loin.

révolution dans les sciences : la physique, la chimie, l'astronomie, 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 1824 dans les sciences expérimentales par sari cabnot, le plus jeune fils du conventionnel Garnot et oncle du futur Président de la République, l'auteur des « Réflexions sur la puissance motrice de la chaleur ». Ce qu'il appelait puissance motrice, c'est ce qu'on dénomme aujourd'hui énergie, Carnot a du même coup énoncé les relations qui existent entre la chaleur et le travail qu'elle peut produire, et qui régissent l'économie des machines à feu.

A l'étranger, sir W. Thomson, Kirchhoff, Helmholtz, Glausius ; en France, Séguin et Hirn ont repris et continué l'œuvre de Garnot. Ges théories ont été, depuis, précisées

par BEATQf, J. BERTRAND et UPPMANN.

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. becquerel, jamin, sb u provostàte, dbsains.

La vitesse de la lumière a été mesurée de nouveau par nzEAU, au moyen de miroirs tournants. Il l'a trouvée égale à 300 000 kilomètres par seconde, chiffre 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 cornu, ont permis d'arriver à une précision encore plus grande (300 330 kilomètres).

T/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.

Les rayons la min eux Invisibles. — Sur la nature de la lumière les découvertes se succèdent. On a démontré que dans la lumière il y a des rayons invisibles à l'œil 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 (ultraviolet) *.

Dès avant 1886, des expériences avaient été faites par de Chardonuet et Soret sur ce qu'ils appelèrent la lumière ultra -violette, invisible à l'œil humain, parce que les humeurs de cet organe absorbent ces rayons avant qu'ils puissent toucher et impressionner la rétine. En 1886, dans une sorte de lanterne obturée par une glace mince recouverte d'argent, de chardonuet, 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'empreinte très nette de l'arc électrique. C'était bien la photographie de l'invisible.

Électricité et lumière s rayons cathodiques. — PARADAT avait découvert qu'un rayon de lumière s'altère en traversant un espace soumis à des courants magnétiques ou électriques, clerk Maxwell 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 hertz (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), « l'identité de la lumière et de 1 électricité 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