RECHERCHES DE L'AUTEUR

Comment ont été mis en évidence les faits et les principes résumés dans le chapitre précédent et qui seront développés dans cet ouvrage? C'est ce que nous allons indiquer maintenant.

La genèse d'une découverte est rarement spontanée. Elle ne semble telle que parce qu'on ignore généralement les difficultés et les hésitations qui enveloppèrent souvent ses débuts.

Le public se préoccupe fort peu de la façon dont s'accomplissent les inventions, mais les psychologues s'intéresseront sûrement à certains côtés de l'exposé qui va suivre*. Ils y trouveront, en effet, de précieux documents sur la naissance des croyances, sur le rôle exercé, jusque dans les laboratoires, par les suggestions et les illusions, et enfin sur l'influence prépondérante du prestige, considéré comme un élément principal de démonstration.

Mes recherches ont précédé, à leur origine, toutes celles exécutées dans la même voie.

C'est en effet, en 1896, que je fis insérer dans les

1. Pour ne pas trop allonger cet histori'jue Je ne donne ici aucun des textes -ur lesquels il s'appuie. Le lecteur les trouvera à la fin de Touvrage.

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Comptes rendus de V Académie des sciences et simplement pour prendre date, une courte note résumant les études que je poursuivais depuis deux ans et dont il résultait que la lumière tombant sur les corps produit des radiations capables de traverser les substances matérielles. N'ayant pu identifier ces radiations avec rien de connu, j'indiquais, toujours dans cette première note, qu'elles devaient probablement constituer une force ignorée — assertion sur laquelle je suis revenu bien des fois — et pour lui donner un nom, je choisis celui de lumière noire.

Au début de mes expériences, j'ai confondu forcément des choses dissemblables qu'il a fallu successivement séparer. Dans l'action de la lumière tombant sur la surface d'un corps, on observe en elTet deux ordres de phénomènes très distincts :

1° Des radiations de la famille des rayons cathodiques. Elles ne se réfractent pas, ne se polarisent pas et n'ont aucune parenté avec la lumière. Ce sont ces radiations que les corps dits radio-actifs, tels que l'uranium, émettent abondamment et les corps ordinaires faiblement.

2° Des radiations infra-rouges de grande longueur d'onde qui, contrairement à tout ce qu'on enseignait autrefois, traversent le papier noir, l'ébonite, le bois, la pierre, en un mot la plupart des corps non conducteurs. Elles sont naturellement susceptibles de réfraction et de polarisation.

Il était difficile de dissocier ces divers éléments à une époque où personne ne supposait qu'un grand nombre de corps, considérés comme absolument opaques, sont au contraire fort transparents pour la lumière infra-rouge invisible, et où l'énoncé de l'expérience consistant à photographier instantanément un corps à la chambre, noire à travers un écran opaque, eût semblé absurde*.

1. On trouvera le détail de cette expérience, très facile à répeter, dans cotre ouvrage : L'Évolution des Foreet,

DECOUVERTE DE LA DISSOCIATION DE LA MATIERE -iO

Tout en ne perdant pas de vue l'étude des radiations analogues aux rayons cathodiques je consacrai quelque temps à l'examen des propriétés de l'infrarouge i. Cet examen me conduisit à découvrir la luminescence invisible, phénomène qui n'avait jamais été soupçonné et qui me permit de photographier des objets restés dans l'obscurité dix-huit mois après qu'ils avaient vu la lumière.

Ces recherches terminées, je pus continuer l'étude des radiations de la famille des rayons cathodiques produites par l'action de la lumière.

Ce fut au commencement de l'année 1897 que j'énonçai dans une note publiée par les Comptes rendus de l'Académie des Sciences, que tous les corps frappés par la lumière émettent des radiations capables de rendre l'air conducteur de l'électricité'.

Quelques semaines plus tard je donnais, dans les mêmes Comptes rendus, le détail des expériences de mesure destinées à confirmer ce qui précède et j'indiquais l'analogie de ces radiations émises par tous les corps sous l'action de la lumière avec les radiations de la famille des rayons uraniques, analogie que personne ne soupçonnait alors.

A cette même époque M. Becquerel venait de publier ses premières recherches. Reprenant les expériences oubliées de Niepce de Saint-Victor et se servant comme lui de sels d'urane, il fit voir, comme lavait déjà montré ce dernier, que ces sels émettaient dans l'obscurité des radiations capables d'impressionner les plaques photographiques. Poursuivant

1. Pour ne pas confondre des choses différentes, j'ai réservé le terme de lumière noire pour ces radiations. Elles sont examinées dans notre volume consacré à l'Evolution des Forces. Leurs propriétés diffèrent considérablement de celles de la lumière ordinaire, non pas seulement par leur invisibilité, caractère sans importance qui ne lient qu'à la structure de notre œil, mais par des propriétés absolument spéciales, celle, par exemple, de traverser un grand nombre de corps opaques et d'agir en sens exactement inverse des autres radiations du spectre.

2. Cette propriété est toujours restée le caractère le plus fonJamenta des corps radio-actifs. C'est en se basant unii^uement sur elle qu'on peut les isoler.

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l'expérience plus longtemps que son prédécesseur, il constata q.ue l'émission semblait persister indéfiniment.

En quoi consistaient ces radiations? Toujours sous l'influence des idées de Niepce de Saint-Victor, M. Becquerel crut d'abord qu'il s'agissait de ce que Niepce appelait de la « lumière emmagasinée », c'est-à-dire d'une sorte de phosphorescence invisible, et, pour le prouver, il institua des expériences minu tieusement développées dans les Comptes rendus de C Académie des Sciences et qui lui firent croire que les radiations émises par l'uranium se réfractent, se réfléchissent et se polarisent.

Ce point était fondamental. Si les émissions de i'uranium pouvaient se réfracter et se polariser, il s'agissait évidemment de radiations identiques à la lumière et constituant simplement une sorte de phosphorescence invisible. Si la réfraction et la polarisation n'existaient pas, il s'agissait de quelque chose d'absolument difl"érent et tout à fait inconnu.

Ne pouvant faire cadrer les expériences de M. Becquerel avec les miennes, je les répétai avec des appareils divers et j'arrivai à cette conclusion que les radiations de Niranium ne se polarisent nullement. Il s'agissait donc bien, non pas d'une forme quelconque de la lumière, mais d'une chose entièrement inconnue, constituant, comme je l'avais assuré dès le début de mes recherches, une force nouvelle : « les propriétés de l'uranium ne sont qu'un cas particulier d'une loi très générale ». C'est sur cette dernière conclusion que je terminai une de mes notes insérées dans les Comptes rendus de l'Académie des Sciences de 1897.

, Pendant près de trois ans je fus absolument seul à soutenir que les radiations uraniques ne se polarisaient pas. Ce fut seulement à la suite des expériences du {ihysicien américain Rutherford, que M. Becquerel linit par reconnaître qu'il s'était trompé.

On considérera, je pense, comme très curieux et

constituant un des chapitres les plus instructifs de l'histoire des sciences, que, pendant trois ans, iJ ne se soit pas rencontré dans l'univers un seul physicien qui ait songé à répéter, répétition extraordinairement facile cependant, les expériences de M. Becquerel sur la réfraction, la réflexion et la polarisation

Appareils employés en 1897 par Gustave Le Bon pour démontrer, par Cabsenee de polarisation, que les radiations émises var les sels d'urane n'étaient pas de la lumière invisible comme on le soutenait alors.

Un de ces deux appaieils est le système classique de touimalines à axes croisés, trop connu pour Qu'il soit nécessaire de le décrire. II ne diffère de celni avec lequel M. Bec qnerel croyait avoir démontré la polarisation des rayons nraniqaes que parce que les tourmalines ont été incrustées dans une lame épaisse de métal, de façon à empêcher l'émanation de l'uranium de tourner autour d'elles. Le second appareil fut imaginé par nous pour vérifier les résultats négatifs obtenus avec les tourmalines. II se compose d'une lame métallique dans laquelle on a découpé des raies très fines recouvertes d'une lame de spath d'Islande. Si l'on interpose ce système entre une source de lumière visible on invisible et une plaque photographique on obtient, par suite de la double réfraction, un dédoublement des lignes qui indique la polarisation des rayons émergents. Ce dédoublement se voit très nettement sur la photographie de l'appareil reproduit ici et qui a été obtenu avec de la lumière ordinaire.

Fie. 2.

des rayons uraniques. Bien au contraire, les plus éminents savants publièrent d'ingénieuses théories pour expliquer cette réflexion, cette réfraction et cette polarisation.

Ce fut une réédition de l'histoire de l'enfant à la dent d'or sur lequel les savants de l'époque écrivirent d'importants mémoires, jusqu'au jour où un sceptique

eul ridée d'aller voir si l'enfant en question é^-^il "tellement né avec une dent d'or.

li sera difficile, après un tel exemple, de nier qu'en mVàère scientifique le prestige constitue l'élément essentiel des convictions. Il ne faut donc pas trop railler les hommes du moyen âge qui ne connaissaient d'autres sources de démonstration que les dires d'Aristote.

Laissant aller à sa destinée la doctrine que pendant plusieurs années je fus seul à défendre, je continuai mes recherches, étendis le cercle de mes investigations, et montrai que les mêmes radiations se produisent non seulement sous l'action de la lumière, mais encore sous des influences fort diverses, les réactions chimiques, notamment. Il devenait donc de plus en plus évident que les radiations de luranium n'étaient, comme je l'avais soutenu tout d'abord, qu'un cas particulier d'une loi très générale.

Cette loi générale, dont je n'ai cessé de poursuivre l'étude, est la suivante. Sous des influences variées : lumière, réactions chimiques, actions électriques, et souvent, même spontanément, les atomes des corps se dissocient et émettent des effluves de la famille des rayons cathodiques.

Cette généralisation est à peu près universellement admise aujourd'hui, mais l'exposé qui précède montre qu'il y avait quelque hardiesse à la formuler la première fois. Comment aurait-on pu supposer la parenté des rayons uraniques avec des effluves quelconques, cathodiques ou autres, puisque tous les physiciens admettaient alors, sur la foi de M. Becquerel, la polarisation et la réfraction de ces rayons?

Lorsque la question de la polarisation fut définitivement tranchée, il fallut peu de temps pour reconnaître l'exactitude des théories que j'avais avancées. Mais ce fut seulement quand les physiciens allemauds, Giesel, Meyer et Schweider découvrirent, en 1899, que les émissions des corps radio-aclifs étaient,

DÉCOlVFi-^"- DE LA DISSOCIAI iU\ DE LA MATIÈRE 29

comme les rayons cathodiques, déviables par un aimant, que l'idée d'une analogie probable entre tous ces phénomènes commença à se répandre.

Plusieurs savants s'attachèrent alors à cette étude dont l'importance grandit chaque jour. Les faits nouveaux surgirent de toutes parts et la découverte du radium par Curie imprima une vive impulsion à ces recherches,

M. de Heen, professeur à l'Université de Liège cl directeur du célèbre Institut de Physique de la même ville, fut le premier qui accepta entièrement a généralisation que j'avais essayé d'établir. Après avoir repris et développé mes expériences il déclara dans un de ses mémoires qu'il les assimilait pour l'importance à la découverte des rayons X. Elles furent, pour lui, l'origine de nombreuses observations qui le conduisirent à des résultats remarquables. Le mouvement étant donné, il fallut bien le suivre. On se mit de tous côtés à rechercher la radio-activité, c'est-à-dire les produits de la dissociation de la matière et on en trouva partout. L'émission spontanée est le plus souvent très faible, mais devient considérable si on soumet les corps à l'influence de divers excitants : lumière, chaleur, etc.

Tous les physiciens sont maintenant d'accord pour classer dans la même famille les rayons cathodiques, les émissions de l'uranium et du radium, et celles des corps dissociés par la lumière, la chaleur, l'électricité, etc.

Malgré mes affirmations et mes expériences, ces analogies n'ont pas été admises immédiatement, parce que la généralisation des phénomènes off're beaucoup plus de difficultés que la découverte des faits d'où cette généralisation découle. C'est cependant de ces généralisations que les progrès scientifiques dérivent. « Tout grand progrès dans les sciences, dit le philosophe Jevons, consiste en une grande généralisation révélant des ressemblances {irofondes et cachées. »

La généralité des phénomènes de dissociation de la matière aurait été bien plus tôt aperçue si on avait regardé d'un peu près une foule de faits connus, mais on ne les regardait pas. Ils étaient disséminés d'ailleurs dans des chapitres fort différents de la physique.

Depuis longtemps, par exemple, la déperdition de l'électricité par la lumière ultra-violette était connue, mais on ne songeait guère à la rattacher aux rayons cathodiques. Il y a plus de cinquante ans que Niepce de Saint-Victor avait vu que, dans l'obscurité, les sels d'urane provoquent des impressions photographiques pendant plusieurs mois, mais, comme cette expérience ne se rattachait en apparence à rien de connu, on la laissait de côté. La décharge des corps électrisés par les gaz des flammes était observée depuis cent ans, sans que personne se fût préoccupé d'approfondir la cause de ce phénomène. La déperdition électrique sous l'influence de la lumière ordinaire avait été signalée depuis plusieurs années, mais ou l'envisageait comme un fait particulier à quelques métaux, sans soupçonner à quel point il était général et important.

Tous ces faits se rattachaient, comme nous réussîmes à le montrer, aux phénomènes radio-actifs, mais cette démonstration fut laborieuse. Le difficile n'est pas toujours de taire des expériences, mais bien « de deviner les analogies insoupçonnées permettant de s'orienter à travers un dédale de complexes apparences ». C'est l'esprit qui devine les conséquences qu'un fait comporte et c'est l'expérience qui permet de vérifier les idées puis d'en suggérer d'autres. Lorsque OErsted constata qu'une boussole était déviée par un courant, Ampère devina immédiatement toutes les conséquences de ce fait capital et en quelques mois il avait créé tout un chapitre nouveau de la physique : l'électro-dynamique. Ayant réussi à faire des aimants avec des courants au moyen de son solénoïde il pensa que l'opération inverse, faire des courants avec des aimants, était possible, mais ne put

y réussir parce qu'il eut fallu déplacer ses aimants au lieu de les laisser au repos. Faraday eut cette idée et de sa réalisation l'industrie électrique moderne est sortie.

Tous les faits énumérés plus haut et bien d'autres encore, tels que l'origine de l'électricité et de la chaleur solaire, paraissent très dissemblables. Ce sont pourtant, comme je l'ai montré, des conséquences d'un même principe : la dissociation de la matière.

La constatation de la dissociation de la matière a permis de pénétrer dans un monde ignoré, régi par des lois nouvelles, où la matière, perdant ses propriétés de matière, devient impondérable pour la balance du chimiste, traverse sans difficulté les obstacles, et possède toute une série de propriétés imprévues.

J'ai eu la satisfaction de voir reconnaître de mon vivant l'exactitude des faits sur lesquels j'ai basé les théories qui seront exposées bientôt. Pendantlongtemps j'avais renoncé à pareille espérance et songé plus d'une fois à abandonner mes recherches. Elles avaient été, en efîet, assez mal accueillies en France. Plusieurs des noies que j'envoyais à l'Académie des Sciences provoquaient de véritables tempêtes. La plupart des membres de la section de physique protestaient avec énergie, et les journaux scientifiques faisaient chorus. Nous sommes tellement hiérarchisés, tellement hypnotisés et domestiqués par notre enseignement officiel, que l'expression de théories indépendantes semble intolérable.

Aujourd'hui que mes idées se sont lentement infiltrées dans l'esprit des physiciens j'aurais mauvaise grâce à me plaindre des critiques ou du silence de beaucoup d'entre eux à mon égard. Il me suffit de constater qu'ils ont su profiter de mes recherches. Le livre de la nature est un roman d'une si passionnante lecture que le plaisir d'en déchiffrer quelques pages suffit à récompenser de la peine que, bien souvent, ce déchitTrement

demande. Je n'aurais certes pas consacré près de dix années à ces très coûteuses expériences si je n'avais compris de suite leur intérêt philosophique immense, et la perturbation profonde qu'elles finiraient par apporter dans des théories scientifiques fondamentales.

A la découverte de la dissociation universelle de la matière se rattache celle de l'énergie intra-atomique. par laquelle j'ai réussi à expliquer les phénomènes radioactifs. La seconde a été la conséquence de la première.

La découverte de Vénergie inira-atomique n'est pas tout à fait assimilable cependant à celle de l'universalité de la dissociation de la matière. Cette dissociation universelle est un fait, l'existence de lénergie intra-atomique constitue seulement une interprétation. L'interprétation était d'ailleurs nécessaire puisquaprès avoir essayé diverses hypothèses pour résoudre le problème des phénomènes radio-actifs, presque tous les physiciens ont fini par se ranger à l'explication que j'avais proposée^ lorsque j'énonçais que la science se trouvait en présence d'une force nouvelle entièrement inconnue.