DIVISIBILITÉ

Tous les corps qui nous environnent peuvent être séparéf en plusieurs parties , celles-ci à leur tour pourront

être séparées en des parties nouvelles et ainsi de suite jusqu'à une limite qui défiera bientôt la portée de nos sens. On est convenu de nommer diviêibiliU cette propriété inhérente à tous les corps que nous avons pu soumettre i nos investigations et que l'on est fort disposé i accorder i toute la matière qui compose Tunivers.

L'extrême divisibilité de la matière apparaît en mille circonstances ; parmi les métaux , l'or est devenu célèbre sous ce rapport , car sa malléabilité permet de le réduire en lames assex minces pour qu'une feuille de 400 centimètres carrés ne pèse que 60 milligrammes, et celte surface peut se diviser en deux millions de parties visibles à l'œil. Le plomb et le charbon à l'état de plombagine frottés sur le papier y laissent des traces très-ap- * parentes et absolument impondérables.

Let épreuves de daguerréotype sont formées par la condensation de petits globules de mercure plus ou moins serrés les nos contre les antres. Or, examinés an microscope, par un grossissement qui permet d'apprécier un demi-millième de millimètre, ces petits globules ne présentent pas de grandeur assignable.

Et, cependant , ces sphémles métalliques sont encore colossales auprès des parties infiniment plus petites en lesquelles le mercure se trouve réduit , lorsqu'il a été attaqué et dissous par un acide.

La contemplation des animalcules observés au microscope , décomposables par la pensée en une multitude d'organes nécessaires i la vie , recule encore bien loin la limite de la divisibilité de la matière, tellement loin même que les philosophes se sont demandé si elle ne serait pas divisible à l'infini. La fixité des propriétés chimiques des corps simples et surtout la loi de leur combinaison en proportions définies ne permettent pas de s'arrêter à cette dernière supposition, et nous sommes obligés d'admettre que les corps sont composés de parties excessivement petites et indivisibles , soit que leur séparation cA parties plus petites encore présente une impouibilité absolue , soit que les forces nécessaire» pour l'efi'ectuer ne se présentent jamais. Ainsi , considérons une de ces dernières particules qui constituent un morceau de fer ; elle restera une et inaltérée quels que soient les efforts mécaniques et chimiques exercés sur les masses dans lesquelles elle pourra se trouver successivement engagée.

Ces dernières parties des corpa simples ont reçu le nom d'oloaief. On réàerve plus spécialement le nom de moU' euUs aux dernières parties des corps composés, et celui

de particules aux aggloméralions d'atomes on de molécules formant encore des masses très -petites et trèséloignées des limites de l'observation directe.

COMPRISSIBILITé ET ÉLASTICITÉ.

Tons les corps diannnent de volume sons l'influence de pressions extérieures : tous I1^prennent pins ou moins exactement leur volume primitif quand ces pressions ont cessé. Nous dirons donc que tons les corps sont doués de compreuibiUti et SihuticiU. Mais h&tons-nous d'ajouter que ces propriétés s'y rencontrent très-inégalement développées. Ainsi , tandis qu'on peut faire occuper si facilement aux fluides aériformes des espaces cent fois plus grands ou cent fois plus petits , les liquides opposent une telle résistance i la compression que Jusqu'à ces derniers temps, on les avait considérés comme incompressibles , et qu'il a fallu recourir aux expériences les plus précises pour mettre en évidence , en opérant sur l'eau , les quelque cent millièmes qu'elle perd de son volume primitif, quand on lui fait subir les pressions les plus fortes dont on puisse disposer. La compressibilité , quoique peu développée aussi chei les solides , est cependant très-évidente. Le martelage récrouit les métaux; sous l'action du balancier , l'or, l'aident , le bronxe , en recevant l'empreinte du poinçon qui les refoule, acquièrent une densité plus grande.

De même que les corps sont inégalement compressibles, de même aussi ils jouissent à des degrés très-divers de ce que nous avons appelé l'élasticité , et même cette dernière propriété n'est pas toujours en rapport avec la première. On dit que l'élasticité est parfaite dans un corps lorsqu'il ne conserve aucune trace des pressions qu'il a supportées. Les liquides et les gaz sont dans ce cas. Que l'on 'puise à grande peine de l'eau du fond de la mer, et qui f supportait une pression dont on n'a pas d'idée dans les arts, cette eau (abstraction faite de sa composition chimique) ne différera pas physiquement ^ de celle qu'on aurait recueillie à la surface. Pourtant dans ces profondeurs où nous supposons qu'on a été la chercher, elle était comprimée et quelque peu condensée , mais à mesure qu'elle s'élevait et qu'elle traversait des couches de moins en moins surchargées, elle se mettait en équilibre de pression, et elle est ainsi arrivée jusqu'à la surface sans rien conserver de l'effort énorme qui tendait à rapprocher ses molécules.

Pour les solides , c'est bien différent : les uns , tels que l'ivoire , le verre et l'acier trempé , présentent encore une élasticité asseï grande et que l'on utilise souvent ; mais un grand nombre de matières animales et végétales semblent en être presque complètement dénuées. Il y a d'ailleurs à considérer chei les corps solides ce qu'on appelle une limite d'élasticité , limite qui varie considérablement d'une substance à une autre. Ce sujet sera traité plus au long en parlant des propriétés particulières des solides.

POBOSITÉ.

La divisibilité nons a fait connaître la matière compo* sée d'atomes élémentairesinaltérables ; en vertu de la compressibilité, tons les corps on assemblages d'atomes peuvent diminuer de volume ; leraisonnementendédnitqneles atomes ne se touchent pas et qu'entre eux il existe à^ distances variables. Cet espaces intermolécnlaires constitnent dans la matière une manière d'être qu'on désigne par la porosité. C'est dans ce sens seulement que la po» rosité peut être comptée parmi les propriétés générales de la matière. La porosité ainsi envisagée ne pent donc pas être observée directement; c'est une conséquence de la divisibilité et de la compressibilité de tous les corps à laquelle on n'arrive que par le raisonnement On ne possède aucune donnée positive propre à faire connaître les grandeurs relatives des espaces intermolécnlaires et des

molécules elles-mêmes ; mais l'immense variété des réactions chimiques et les nombreux phénomènes des fluides impondérables suffisent à faire admettre que les molécules sont encore bien petites relativement aux distances qui régnent entre elles. En sorte que si , par une puissance énorme, les atomes d'un kilogramme de pUline pouvaient être amenés au contact , on serait étmxgemeal surpris du volume extrêmement petitanqnel il serait rédniL Il est cependant une autre espèce de porosité bi» distincte de celle que nous venons de définir, et qui n'est qu'une propriété accidentelle et non essentielle de la matière ; c'est celle qui s'applique aux corps pourvus d'isterstices perceptibles à l'œil ou susceptibles d'être mis eo | éridence par la transsndation des liquides ou des gax. Le bois, le charbon présentent des pores bien apparenU 1 Dans la craie , ils sont moins évidents ; mais la, manière dont l'eau y pénètre ne permet pas de doute sur leur existence. Cependant , si Ton passe en revue on grand I nombre de substances , on en rencontrera bimt&t cbex lesquelles il n'est pas possible de constater aucune solo- 1 tion de continuité : le verre , le cristal de roclie , le diamant sont dans ce cas , et en général tons les corps parfaitement transparents sont absolument impennéablei aux liquides et aux gas. Cette seconde espèce de porosité . beaucoup pins grossière que la première , n'est donc pas aussi générale , et méritait à cet égard d'en être distinguée.

UOBILITi, INXaTIK.

Tous les corps peuvent être en repos ou en monrement, voilà ce que signifie la mobilité. Un corps ne peat jamais par lui-même altérer son état de repos on de mouvement, voilà ce qu'on entend par TiMertie. Le mouvement est l'état d'un corps qui occupe successivement des lienx différents dans l'espace ; il pent être abaoln oa relatif.

On a affaire à un mouvement relatif quand on considère celai d'un corps par rapport à nn système mobile dont les différentes parties conservent les mêmes distances entre elles. Ce mouvement est nécessairement différent du mouvement réel et peut mSme être dirigé en sens opposé. Exemple : sur un navire animé d'une grande vitesse , un passager se promène de la proue à la poupe ; voilà un mouvement relatif dont le sens est bien défini par rapport à un système mobile qui est le navire. Mais si l'on prend son point de repère en dcèors du système, sur le sommet d'un rocher, ne voit-on pas qu'en raison de la vitesse du narire , le passager pourra être entraîné en sens inverse du sens dans lequel il marche, que son mouvement réel et absolu pourra être dirigé en sens invene du mouvement relatif, et que dans tous les cas il en sera différent? Le rocher laimême fait partie d'un système mobile, le globe terrestre . qui est emporté rapidement dans l'espace d'nn inon\ement dont les lois ont été étudiées par rapport à un centre considéré comme fixe , le soleil. Mais ce centre luimême , suivant toute probabilité , se déplace continuellement ; de sorte que s'il existe quelque point matériel réellement fixe , il est vrai de dire que nons ne le connaissons pas. Il n'y a donc pas pour nons de mouvement absolu dans la nature , serait-ce une raison pour renoncer à en déterminer les lois? Nullement Ces lois sont le» mêmes que celles des mouvements relatifs , et voici ce qui le démontre. Si on étudie les lois du mouvement dans un système mobile, on les trouve tonjonn identiques à elles-mêmes , quel que soit le mouvement général imprimé au système ; ce mouvement est donc indiffelent , on peut donc sans nen changer le supposer nul ' auquel cas les mouvements relatifs deviendraient des mouvements absolus sans cesser d'obéir aux mêmes lois.

Ce que nous avons dit de l'inertie est évident poar les corps en repos. Personne ne met en doate Timpuissance

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PHYSIQUE GÉNÉRALE

de Ut maiière i te mettre en mouvement d'elle-même. Uaif , ce qui n est pu «nssi ptlpable, ceci )• tendance d'an corps lancé dans leipace à se mouvoir étomeilement tans se ralentir, pourvu qu'aucune cause extérieure n'agisse pour l'arrêter. Les conditions dans lesquelles nous rivons ne nous permettent pas de réaliser la conception théorique qui consisterait à faire mouvoir un corps à l'abri de tonte espèce de frottement Toutes les machines qoenoos pouvons construire, incessamment sollicitées vers la terre par la force de la pesanteur, doivent tou<jours reposer sur quelque point matériel et résistant En ontre , Fâir qui les environne et au sein duquel elles fondioanmit sufiSrait iloi seul pour apporter tAt on tard on terme à leur marche. Ainsi il n'est pas possible , à Ja furiace de notre globe , de détroire Les frottements qui compliquent les eipériences ^ mais du moins on peut Jes difliinner, on peut les atténuer au point d'apercevoir très-nettement œ qni arriverait s'ils n eaistaient plus du tout Le balancier d'une pendule ordinaire rentre dans le repos qndqnes minutes après que le ressort a fini de M détendre, parce que sa suspension est trop grossière, parce que son poids est trop faible comparé au volume d'iir qu'il déplace à chaque oscillation ; mais vojei un de ces pendules massifs qni dirigent ordinairement la marche des régulateurs; son poids est tellement coiisidcrdble qa'un homme le soulève à peine ; cependant il repose sur le tranchant très-fin d'une suspension i cou* tcao; aussi pousses-Ie avec la main pour le déranger de u position d'équilibre , puis abandonnes-le i lui-même, 1 ÎBgl-qnatre heures après vous le trouvères encore en monlement Si on prenait la précaution de raréfier Tair autour de ce pendule, il marcherait plus longtemps encore ; si 00 pouvait Je placer dans le vide absolu , si la suspension était infiniment parfaite, si, en un mot, on pouvait sous- Irtire cet instrument à toutes les causes d'anét qui agissent sur lui , il conserverait à tout jamais le mouvement qu'on Jni aurait une foia communiqué. De même li U balle qui sort d'une arme i feu n'était rappelée ineeassmment vers la terre par son propre poidb , si elle K rencontrait dans l'air une résistance dont son sifflement atteste l'énergie , elle continuerait sa course sans trouver de limite, ni dans le temps ni dans Tespaoe. Telle est l'idée qu'il faut se faire de l'inertie; c'est, en un mot, i'inaptitade complète dea corpa brute i modifier en nen leur état de repoe ou de mouvei

Tontes les particules de matière coercible eiercent les ooei sur les autres une action en vertu de laquelle elles U^ndentà se rapprocher; c'est U propriété qu'on désigne par le mot aitrmetiam. Quand cette action s'eierce entre les astres à travers les espaces célestes , on l'appelle ^ni^ioa; agissant près de la surface de la terre pour K'Uciter les corps i tomber, elle prend le nom de jm- «xt«r. Lors enfin qu'elle se manifeste à des distences iaseosibles pour communiquer aux. corps le plus ou moins de ténacité qui leur est propre , elle prend le nom d'attraeiiim WÊMmlain, L'étude de la gravitation est le pyUge de l'astronomie. Tous les moavemente des corps cdeites , depuis qu'on les observe et qu'on sait les interpréter, s'accordent à démontrer la justesse de la loi de U graritetiott telle que Nevrton Ta exprimée, à savoir : • Tontes les moléenies de matière s'attirent en raison de Icer masse et en raison inverse du carré de leur distance. > La chute des corps vers le sol n'est qu'une conséquence de cette grande loi de la nature; mais , comme les phéaomènes qui en résultent sont directement accessibles MX mo|ens d'investigation dont la physique dispose, 1 ctode des lois de la pesanteur rentre directement dan« le domaine de cette science, et nous allons nous en retaper. L'attraction moléculaire, toujours en lutte avec

une force anUgoniste plus on moins développée dans les corps, la chaleur, les constitue suivant son degré de prédominance dans trois éteU différente , l'état solide , l'état liquide, et l'étet gaseujL Nous aurons i lea étudier chacun en particulier.

L'expérience de chaque jour nous démontre que presque tous les corps abandonnés à eux-mêmes tombent à terre. La cause de ce mouvement est la force de la pesanteur. Cette force agit suivant une direction que l'on détermine aisément en suspendant librement un poids i un fii flexible ; c'est faire usage d'un instrument bien simpla et très-répandu sous le nom àe fil à plomb» La direction qu'il donne est la verticale du lieu où l'on opère. On remarque aisément que cette ligne est toujours perpendiculaire à la surface de l'eau tranquille et située dans le voisinage : c'est que la configuration de cette surface est elle-même une conséquence directe de l'action de la pesanteur (1). Or, comme dans tous les lieux de la terre la couche superficielle des eaux tranquilles constitue les élémento d'une seule et même surface sensiblement sphérique, il en résulte que les verticales de ces différents lieux vont toutes se couper au centre du globe. Les verticales élevées en des pays éloignés les uns des autres ne sont pas parallèles. La verticale de Paria est considérablement oblique sur celle de Londres; et ce n'est qu'en négligeant une erreur très-faible que deux fils à plomb suspendus l'un auprès de l'autre peuvent être considérés comme parallèlea. Non-seulement le centre du globe est le point par lequel passent toutes les verticales; mais c'est aussi le point où. s'applique la résultante de tontes les forces qui donnent lien i la pesanteur. En d'autres termes , quoique les corps , en tombant sur le sol ne fassent que céder à une infinité de petites forces qui émanent de toutes les parties du globe à la fois , on peut, pour le calcul et pour le raisonnement, faire abstraction de tontes ces forces et les remplacer par une force unique qui émanerait du centre du globe et dont l'intensité a besoin d'être déterminée.

La pesanteur agitrcUe également sur tons les corps ? Si .l'on s'en rapportait à une appréciation grossière, on répondrait négativement sans hésiter ; mais si l'on a recours à des procédés d'investigation plus délicate , on arrive bientôt à la conclusion contraire. 11 est vrai qu'on remarque une grande différence entre la manière dont se précipitent vers le sol les corps de différente nature. Si l'on compare les temps qu'emploient à tomber du haut d'un édifice une balle de fusil et un bouchon de liège , une pierre et une plume, du carton, du papier, de l'eau, et&, on trouvera assurément de grandes différences ; mais il faut remarquer en même temps que les corps qui tombent le plus vite sont ceux qui suivent le plus exactement la verticale dans leur course et que les autres s*en écartent d'autant plus qu'ils tombent plus lentement Ceci révèle aussitêt une cause perturbatrice qni agit plus paissamraent snr les derniers que sur les premiers : cette cause est la présence de l'air. Il y a plusieurs manières de le démontrer ; la pliM directe est celle qui cenaiste i placer dans un grand tube de verre, hermétiquement fiarmé, des corps de diverse nature, particulièrement ceux qui présentent ordinaiienwnt les plus grandeë différences quant à la vitesse de leur chute. Par des procédés particuliers , qni seront décrite ailleurs, on retire Tair de ce tube, on y lait le vide, comme. an dit, puis on exécute des renversemente. Alors on remarque que tons les corps renfermés i' l'intérieur tombent avec la même vitesse ; lorsqu'ils partent en même temps, ils arrivent aussi eu même temps sans différence sensible. L'expérience de- VMut plus concluante encon lorsqu'on laisse rentrer l'air (1) Voir le IfsUé iv l'hydrotteliqms.

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par petites quantilét ; car on fait en même temps reparaître les retards qoi caractérisent la chnte des corps légers. Cette eipérience a le grand avantage de parler fortement anx ^ma ; mais elle n'est pas susceptible d*nne grande précision. Il eziite d*atttres moyens beaoconp plus rigoureux de prouver que la pesanteur tend i imprimer i tons les corps la même vitesse dans le même temps. Nous en parlerons au sujet du pendule.

Ainsi , relativement à la pesanteur, les corps sont tons pareils. Si , en dehors de notre atmosphère , nous cher^ chions à les distinguer les uns des autres i la rapidité de leur chnte , nous n*y trouverions aucune difTéreuce. C'est une grande question que celle de savov s'il doit en être nécessairement ainsi à l'égard de tonte matière ; si , par exemple, des fragments empruntés aux planètes, au soleil, aux étoiles se comporteraient aussi de la même manière. Dans l'impossibilité de répondre d'une manière absolue à cette question , on a du moins fait des observations sur des aàvlithes, sur ces pierres tombées du ciel et qui, suivant toute apparence , n'ont point une origine terrestre ; ils ont suivi la loi commune , et ils ont renforcé la tendance qne l'on a de croire i l'uniformité absolue de l'intensité des forces attractives causées par l'unité de quantité de matière.