L'ÉLECTBICITÉ ET LA DÉMATÉRIALISATION

sociation de tous les corps sont de même espèce et ne diffèrent guère que par leur vitesse. Nous avons constaté qu'ils se composent : 1° d'ions positifs volumineux à toutes les pressions et comprenant toujours dans leur structure des parties matérielles ; 2° d'ions négatifs formés d'atomes électriques dits électrons, 'qui peuvent s'entourer dans l'atmosphère de particules neutres matérielles ; 3° d'électrons dégagés de tout support matériel et capables de créer par leur choc, quand leur vitesse est suffisante, des rayons X.

On retrouve — nous l'avons répété plusieurs fois — les mêmes éléments avec des propriétés identiques dans les tubes de Crookes. La seule différence existant entre un tube de Crookes en action et un corps fortement radio-actif est que le second engendre spontanément, c'est-à-dire sous l'influence d'actions inconnues, ce que le premier produit seulement sous l'influence de décharges électriques.

Ainsi donc les particules électriques, sous des formes diverses, se retrouvent toujours comme produit ultime de la dissociation de la matière, quel que soit le procédé employé pour sa dissociation. C'est ce fait d'expérience qui nous a déterminé à rechercher si l'électricité engendrée par un moyen quelconque, une machine statique par exemple, ne serait pas simplement une des formes de la dissociation de la matière.

Mais si l'analogie entre un tube de Crookes et un corps radio-actif a fini par devenir trop évidente pour être contestée, il était moins facile d'établir l'analogie entre les phénomènes qui se passent dans le même tube et les décharges électriques dans l'air à la pression ordinaire. Ce sont pourtant deux choses identiques, bien que leur aspect diffère. Nous allons le montrer maintenant.

192 l'évolution de la matièbb

§ 2. — RIEN N'EST CRÉÉ DANS LE TUBE DE CROOKES, LA MATIÈRE Y EST AMENÉE DÉJÀ DISSOCIÉE.

Lorsque deux tiges métalliques en relation avec les pôles d'un générateur d'électricité se trouvent à une petite distance l'une de l'autre, les deux fluides électriques de nom contraire dont elles sont chargées tendent à se recombiner en vertu de leurs attractions. Dès que la tension électrique est devenue suffisante pour surmonter la résistance de l'air, ils se recombinent violemment en produisant de bruyantes étincelles.

L'air, en raison de ses propriétés isolantes, présente une forte résistance au passage de l'électricité, mais si nous supprimons cette résistance en introduisant les deux électrodes dont il vient d'être question dans un ballon où on a fait le vide, les phénomènes seront très différents. Mais en réalité rien n'a été créé dans le tube. Tout ce qu'on y trouve., ions et électrons, résidait déjà dans V électricité qui y fut apportée. Tout au plus peut-il s'y former de nouveaux électrons provenant du choc de ceux delà source électrique contre les particules de gaz raréfié que contient encore le tube.

Si les effets obtenus par une décharge dans un tube vide sont fort différents de ceux produits par la même décharge dans un tube plein d'air, c'est que, dans le vide, les particules électriques ne sont pas gênées par les molécules d'air entravant leur marche. Dans le vide seul les électrons peuvent acquérir la vitesse nécessaire pour engendrer les rayons X quand ils viennent frapper les parois du tube.

De toutes façons, je le répète, ions et électrons ne se sont pas formés dans le tube vide, ils ont été apportés du dehors. Ce sont des éléments produits par le générateur de l'électricité. Ce nest pas dans le tube de Crookes que la matière se dissocie, elle y est amenée déjà dissociée. Cette constatation est capitale

l'électricité et la dématérialisation 193

et je suis persuadé que tous les physiciens en reconnaîtront un jour l'importance.

Il découle de ce qui précède que nous devons retrouver dans les décharges électriques ordinaires les éléments divers — ions et électrons — dont l'existence a été constatée dans l'ampoule de Crookes et que nous savons être engendrés également par les corps radio-actifs. Cette démonstration sera facile.

§ 3. — LES ÉLÉMENTS DES DÉCHARGES ÉLECTRIQUES SONT IDENTIQUES A CEUX CONTENUS DANS LES TUBES DE CROOKES OU ÉMIS PAR LES CORPS RADIO-ACTIFS.

Étudions donc l'électricité telle qu'elle est fournie

par les petites machines statiques de nos laboratoires. Nous pourrions prendre comme type de générateur d'électricité le plus simple de tous, un bâton de verre ou de résine frotté, mais son emploi serait incommode pour plusieurs expériences. Les anciennes machines statiques ne différaient d'ailleurs de cet appareil élémentaire que par la plus grande surface du corps frotté et parce qu'il est possible à l'aide de: certains artifices de recueillir séparément l'électricité positive et négative à deux extrémités opposées nommées pôles.

Une telle machine possède d'ailleurs au point de vue qui nous occupe un avantage considérable. Son débit est très faible, mais l'électricité en sort sous une tension extrêmement élevée pouvant facilement dépasser 50.000 volts.

C'est précisément cette circonstance qui permettra de montrer dans les particules électriques projetées par les pôles isolés d'une machine statique une analogie étroite avec les particules émises par les corps radio-actifs. L'électricité des piles est identique à celle des machines à frottement ou influence, mais comme elle n'en sort que sous une tension de quelques volts, elle ne saurait produire les mêmes effets de projection.

l'évolution de la uatièrb

Il est probable aussi que le frottement sur lequel les anciennes machines statiques sont fondées constitue un moyen de dissociation de l'atome et, par conséquent, met en jeu l'énergie intra-atomique. Cette dernière n'agit pas sans doute dans la dissociation moléculaire des corps composés sur lesquels les piles sont basées, et c'est vraisemblablement pourquoi l'électricité en sort en quantité considérable, mais sous une tension très faible dépassant à peine 2 volts pour les meilleures piles. Si le débit d'une machine statique pouvait atteindre celui d'une petite pile ordinaire,

ce serait un agent excessivement puissant capable de produire un travail industriel énorme. Supposons qu'une machine électrique mue à la main, et donnant de l'électricité sous une tension de 50.000 volts, possède seulement un débit de 2 ampères, c'est-à-dire celui de la plus modeste pile, son rendement représenterait un travail de 100.000 watts, soit 136 chevaux-vapeur par seconde. Étant donné qu'une libération d'énergie considérable résulte de la dissociation d'une très faible quantité de matière, on peut considérer comme possible la future création d'une telle machine, par conséquent d'un appareil fourAissant un travail supérieur à celui dépensé pour le mettre en mouvement. C'est un problème dont l'énoncé eût paru tout à fait absurde, il y a seulement une dizaine d'années. Pour le résoudre, il suffirait de trouver le moyen de mettre la matière dans un état où elle se dissocie facilement; or, nous savons qu'un simple rayon de soleil repré-

KiG. 21. — Vt'e en projection du rayonnement des porticitles électriques d'un seul pôle. (Photographie instantanée.)

l'électricité et la dématérialïsation 195

sente un agent actif de cette dissociation. On en découvrira probablement bien d'autres.

Examinons maintenant notre machine électrique ordinaire en fonction et recherchons ce qui s'en dégage :

Si les tiges terminales formant les pôles sont fort

Phases diverses de la décharge d'ane machine électrique.

(Photographies instantanées) FiG. 22. — Photographie des aigrettes produites par les particules électriqiLe$

qu'émet un des pâles d'une machine statique, Fi6. 23. — Particules électriques positives et négatives formées aux deux

pôles et s'attirant.

Fis. 24. — Concentration des particules électriques en un petit nombre de

lignes d'où résulte la décharge sous forme d'étincelles.

écartées, on perçoit à leurs extrémités des gerbes de très petites étincelles nommées aigrettes (fig. 22) qui en sortent avec un bruissement caractéristique. Dans la production de ces éléments réside le phéno-

196 l'évolltion de la matièrb

jiène fondamental. C'est en étudiant leur composition qu'on constate l'analogie des produits émis par les corps radio-actifs, les tubes de Crookes et une machine électrique.

Les effets obtenus avec les éléments sortis des pôles varient suivant la façon de disposer ces pôles, et c'est ce qu'il importe de rappeler tout d'abord.

Si nous réunissons les deux pôles par un fil de longueur quelconque, dans le circuit duquel nous intercalerons un galvanomètre, la déviation de l'aiguille aimantée de ce dernier nous révélera la production silencieuse et invisible de ce qu'on appelle un courant électrique. Il est identique à celui qui sillonne nos lignes télégraphiques et est constitué par un fluide formé de la réunion de particules électriques dites électrons que la machine engendre constamment.

Au lieu de relier les pôles par un fil, rapprochonsles un peu, mais en maintenant entre eux cependant une certaine distance (fig. 23). Les éléments électriques de noms contraires s'attirant, les aigrettes dont nous avons déjà constaté l'existence s'allongent considérablement et, avec une machine puissante, on les voit former dans l'obscurité un nuage de particules lumineuses réunissant les deux pôles.

Si nous rapprochons encore un peu les pôles, ou si, sans les rapprocher, nous augmentons la tension de l'électricité au moyen d'un condensateur, les attractions entre les particules électriques de noms contraires deviennent plus énergiques. Ces particules se concentrent alors sur un petit nombre de lignes ou sur une seule ligne, et la recombinaison des deux fluides électriques s'effectue sous forme de longues étincelles étroites, bruyantes et lumineuses (fig. 24). Ce sont toujours les mêmes éléments que précédemment qui les constituent, car la distance entre les pôles ou l'élévation de la tension sont les seuls facteurs que nous ayons fait varier.

Ces divers effets demeurent naturellement fort

L'ÉLECTRICirÉ ET LA DÉMATÉRIALISATION 197

différents de ceux observés quand la décharge électrique se fait dans un ballon où l'air a été plus ou moins raréfié. L'absence de l'air produit ces différences, mais le vide n'exerce aucune action sur les éléments électriques dégagés par les générateurs d'électricité. En quoi consistent ces éléments?

§4.— PROPRIETES DIVERSES DES ELEMENTS EWIS PAR LES POLES D'UNE MACHINE ÉLECTRiaUE.

Pour les analyser, il faut les étudier avant la recombinaison des particules électriques, c'est-à-dire quand les pôles sont entièrement écartés et produisent les aigrettes signalées plus haut.

Nous retrouverons chez elles les propriétés fondamentales des émissions des corps radio-actifs, notamment celles de rendre l'air conducteur de l'électricité et d'être déviées par un champ magnétique. Du pôle positif de la machine partent des ions positifs. Du pôle négatif partent ces atomes d'électricité pure de grandeur définie nommés électrons, mais contrairement à ce qui se passe dans le vide, ces électrons deviennent immédiatement des centres d'attraction de particules gazeuses et se transforment en ions négatifs, identiques à ceux qui se produisent dans l'ionisation des gaz et dans toutes les formes d'ionisation.

Ces émissions d'ions s'accompagnent de phénomènes secondaires, chaleur, lumière, etc., que nous examinerons plus loin. Ils s'enveloppent aussi d'une projection de poussières arrachées au métal des pôles, dont la vitesse peut atteindre, d'après J.-J. Thomson, 1.800 mètres par seconde, c'est-à-dire à peu près le double de celle d'un boulet de canon.

La vitesse de projection des ions dont l'ensemble constitue les aigrettes des pôles d'une machine statique dépend naturellement de la tension électrique. En l'élevant à plusieurs centaines de milliers de volts avec un résonnateurde haute fréquence, j'ai pu obliger

198 l'évolution de la matiêrb

les particules électriques des aigrettes à traverser visiblement (fig. 25 et 26) et sans aucune déviation des lames de corps isolants de 1/2 millimètre d'épaisseur. C'est une expérience faite autrefois avec la collaboration du D' Oudin et que j'ai déjà publiée avec photographies à l'appui. On trouvera dans la partie expérimentale de ce livre les indications techniques nécessaires pour la répéter. Elle a peu frappé les physiciens malgré son importance*, et bien que ce fût la première fois qu'on eût réussi à faire traverser visiblement de la matière par des atomes électriques. En plaçant une lame de verre entre les pôles rapprochés d'une bobine d'induction, on arrive facilement à la percer, comme on le sait depuis longtemps, mais c'est là une simple action mécanique. Les aigrettes, dans notre expérience, traversent les corps sans les altérer, absolument comme le ferait la lumière. Le sens de leur charge prouve qu'elles se composent généralement d'ions positifs.

L'émission, par les pôles d'une machine électrique, d'électrons bientôt transformés en ions, s'accompagne de phénomènes divers que l'on retrouve dans les corps radio-actifs sous des formes peu différentes.

Pour les étudier, il est préférable de terminer les pôles de la machine par des pointes. On constate alors facilement que ce qui sort d'une pointe électrisée est identique à ce qui sort d'un corps radio-actif.

La seule différence réelle est que la pointe neproduit pas de rayons X à la pression ordinaire. Quand on veut observer ces derniers il faut relier la pointe avec un conducteur permettant d'opérer la décharge dans un ballon où a été fait le vide. Dans ce cas, la production des rayons X est assez abondante pour rendre visible sur un écran de plalino-cyanure de baryum, le squelette de la main, même en ne se servant que d'un seul pôle.

1. Elle n'a éx6 relevée i ma connaissance que par nn savant électricien anglais !• professenr Fleming qui l'a décrite et qualinée de frappante dans one de set leçons sur les oscillations électriques publiées par « Cantor lectures >, 1900.

Fis. 25. — Paatage vùihlt à travert «tn ohstacle matériel formé d'un» lame d$ verrt mi d'é bonite, dei tfflwit» produit* par la dématérialUation de la matière. Oo a pointillé les efflaves comme ils se montrent à l'ail. Le senl aspect de la flgore suf&t à prouver qu'il ne s'agit pas d'an phénomène de condensation. La granire suivante représente la photographie da phénomène. La pointillé a disparu par suite de la nécessité de prolonger la poM photographique.

La non-production des rayons X à la pression ordinaire est d'ailleurs conforme à la théorie. Les rayons X ne naissent que par le choc d'électrons possédant une grande vitesse. Or, les électrons formés dans un milieu gazeux à la pression atmosphérique se transformant immédiatement en ions, par l'adjonction d'un cortège de particules neutres, ne peuvent, par suite de cette surcharge, garder la vitesse nécessaire pour donner naissance aux rayons X. <

En dehors de cette propriété d'engendrer des rayons X que ne possèdent pas, d'ailleurs, tous les corps radio-actifs, les particules dégagées d'une pointe électrisée sont, je le répète, tout à fait comparables à celles résultant de la dissociation des atomes de tous les corps.

Elles rendent, en effet, Pair conducteur de l'électricité, ainsi que Branly l'avait montré depuis longtemps, et sont, comme l'a prouvé J.-J. Thomson, déviées par un champ magnétique.

La projection de particules de matière dissociée, c'est-à-dire des ions, contre les molécules de l'air, produit ce qu'on appelle le vent électrique, avec lequel on parvient à éteindre une lampe, à faire

FiG. 26.

Photographie des effluves provenant de la démattrialisation de la matière pendant leur pass'ige à travers un obstacle matériel : lame di cerre ou d'ébonite.

l'électricité et la dématérialisation 201

fonctionner un tourniquet, etc. Il n'est nullement dû, quoique tous les traités de physique répètent cette erreur, à l'électrisation des particules de l'air, car un gaz ne peut être électrisé par aucun moyen, sauf quand on le décompose. C'est l'énergie cinétique des ions transmise aux molécules de l'air qui cause le déplacement de ces dernières.

Les ions qu'émettent les pointes par lesquelles nous avons terminé les pôles d'une machine électrique arrivent à produire des effets de fluorescence très analogues à ceux observés avec le radium. Ils permettent d'imiter les effets du spinthariscope qui rend visible la dissociation de la matière. Il suffît, suivant les indications de M. Leduc, de rapprocher dans l'obscurité, à quelques centimètres d'un écran de platinocyanure de baryum, une tige terminée par une pointe très fine en relation avec un des pôles, — le pôle positif de préférence, — d'une machine statique, l'autre pôle étant à la terre. Si on observe alors l'écran à la loupe, on constate exactement la même pluie de fines étincelles que dans le spinthariscope, et la cause en est probablement identique.

Les ions sortis des pôles d'une machine statique ne sontpas en généraltrès pénétrants, — pas plus d'ailleurs que les ions a qui forment les 99 "jo de l'émission du radium. — Cependant j'ai pu obtenir des impressions photographiques très nettes à travers une feuille de papier noir en élevant suffisamment la tension électrique (fig. 27). On place simplement l'objet à reproduire, une médaille par exemple, entourée de papier noir contre une plaque photographique posée sur une feuille de métal eE relation avec un des pôles, tandis que, au-dessus^ de la médaille se trouve une tige communiquant avec l'autre pôle. Quelques petites étincelles suffisent. On ne peut attribuer la reproduction ainsi obtenue à la lumière ultra-violette que la décharge provoque, puisque la médaille reste séparée de la plaque par une feuille de papier noir et que, dans ces conditions, il est évident

qu'aucune lumière visible ou invisible n'arriverait à produire une impression des détails de la médaille. Le phénomène demeure d'ailleurs très complexe et sa discussion complète entraînerait trop loin. C'est pourquoi je n'y insiste pas.

§ 5. — COMPOSITION OE LA LUMIÈRE ÉMISE PAR LES POINTES D'UNE MACHINE ÉLECTRIQUE

Les ions projetés par les pointes électrisées s'accompagnent le plus souvent d'émission de lumière, phénomène observé également dans certains corps

FlG. 27. — Impressioni produitei par les ions issus d'une pointe électrisée i travert une feuille de papier noir.

radio-actifs. Le spectre de cette lumière est singulièrement étendu. Il va, en effet, d'après mes recherches, depuis des ondes hertziennes n'ayant pas plus de 2 ou 3 millimètres de longueur jusqu'à des ondes ultra-violettes dont la longueur est inférieure à À = 0 [JL 230. Si on donnait un centimètre de longueur à un spectre solaire de diffraction, le spectre des pointes électrisées aurait à la même échelle 30 mètres environ de longueur.

l'électricité et la dématérialisation 203

La production de lumière ultra-violette dans les spectres d'étincelles électriques est connue et utilisée depuis fort longtemps, mais c'est, je crois, M. Leduc qui l'a signalée pour la première fois dans les aigrettes des pointes.

Il me restait cependant un doute sur son existence. Dans toute la région environnant une pointe électrisée s'étend un champ électrique intense, capable d'illuminer, à une distance assez considérable, un tube de Geissler, et apte peut-être a,ussi à illuminer les corps fluorescents. Il fallait donc éliminer son action.

Pour séparer l'action de l'ultra-violet de celle pouvant provenir d'un champ électrique, j'ai utilisé une grande machine à 12 plateaux du D"" Oudin dont l'action est tellement puissante que les aigrettes produites parviennent, à plusieurs mètres, à illuminer un écran de platino-cyanure de baryum ou un tube de Geissler.

Cette séparation a été faite avec le concours du D' Oudin de la façon suivante :

Nous introduisîmes dans une cage de bois enveloppée de gaze métallique, reliée à la terre, — de façon à supprimer toute action électrique, — des tubes de Geissler, et des lames de métal sur lesquelles avaient été tracées des lettres avec du platino-cyanure de baryum broyé dans une solution de gomme arabique. Les tubes de Geissler qui, à côté de la cage, brillaient vivement, cessèrent entièrement d'être lumineux, lorsqu'ils furent placés dans son intérieur, tandis qu'au contraire, les lettres tracées avec le platino-cyanure mises dans la cage métallique continuèrent à briller. L'illumination de ces dernières était donc bien du« uniquement à de la lumière ultra-violette.

Il résulte des observations précédentes que la formation d'aigrettes électriques s'accompagne d'un dégagement énorme de lumière invisible. Avec un résonnateur de haute fréquence, sa quantité est telle que l'illumination du platino-cyanure se produit jusqu'à plus de cinq mètres.

Je n'ai pas à rechercher ici comment agit la lumière ultra-violette sur les corps fluorescents. On admet, depuis Stokes, que la fluorescence provient de la transformation des ondes ultra-violettes invisibles en ondes plus grandes et pour cette raison visibles. Mais je ferai remarquer en passant qu'il serait peut-être plus simple de supposer la fluorescence due à la production — sous l'influence de la lumière ultra-vio- Jette, dont l'action ionisante énergique est bien connue — de petites décharges électriques atomiques des corps que leur structure rend susceptibles de fluorescence.

Pour déterminer les limites de l'ultra-violet observé dans les expériences précédentes, j'ai fait usage de divers écrans placés sur le platino-cyanure et dont j'avais déterminé la transparence au spectrographe dans des recherches antérieures. L'ultra-violet actif, c'est-à-dire capable de produire la fluorescence, s'étend jusqu'à X = 0 n, 230 environ.

Mais une pointe électrisée qui se décharge n'est pas seulement une source de lumière ultra-violette, elle émet aussi des ondes hertziennes, résultat ignoré avant mes observations*. J'ai indiqué dans la partie expérimentale de cet ouvrage, les moyens employés pour les révéler. En raison de leur faible longueur qui ne dépasse probablement pas 2 millimètres,

1. L'onde hertzienne qui accompagne toujours les étincelles électriques n'est pins de l'électricité mais un phénomène vibratoire de l'éther et elle paraît ne différer de la lumière que par la longueur d'onde. Sortie de l'électricité elle peut reprendre la forme électrique ordinaire quand elle vient à loucher un corps. Elle lui communique alors une charge constalahle à l'éleclroscope et peut produire des étincelles. C'est même sur ce dernier phénomène que Hertz s'est basé pour découvrir l'existence des ondes qui portent son nom.

Il y a entre l'onde hertzienne et l'électricité une dilTérence de même ordre qu'entre la chaleur rayonnante et la chaleur par conduction confondues autrefois. Ce sont deux phénomènes fort distincts puisque l'un se passe dans .a matière, l'autre dans l'éther. Ils peuvent cependant se transformer également l'un dans l'autre. Un corps chauffé émet des ondes dans l'éther analogues à celles que produit une pierre lancée dans l'eau. Ces ondes, en frappant une substance matérielle, sont absorbées par elle et se transforment en chaleur. Dès que la substance matérielle est échauffée, elle rayonne aussitôt dans l'éther des ondes calorifiques, de même que l'onde hertzienne en touchant un corps l'electrise et lui donne la faculté d'émettre, i son tour, d'autres ondes hertziennes.

l'électricité et la dématébialisation 205

elles ne se propagent guère à plus de quelques centimètres.

Cette production d'ondes hertziennes, de lumière visible et de lumière ultra-violette invisible, compagnes constantes de toutes les émissions de particules électriques, doit être retenue, car elle nous fournira plus tard la clef du processus final de la transformation de la matière en vibrations de l'éther, lorsque nous aborderons cette question dans un autre chapitre.

Comme résumé de ce qui précède, nous pouvons dire qu'un corps électrisé par un moyen quelconque, le frottement, notamment, est simplement un corps dont les atomes ont subi un commencement de dissociation. Si les produits de cette dissociation sont émis dans le vide, ils sont identiques à ceux qu'engendrent les substances radio-actives. S'ils sont émis dans l'air, ils ne diffèrent des émissions radio-actives qu'en ce que leur vitesse est moindre.

Envisagée à ce point de vue, l'électricité nous apparaît comme une des plus importantes phases de la dématérialisation de la matière, et, par conséquent, comme une forme particulière de l'énergie intra-atomique. Elle constitue par ses propriétés une substance demi-matérielle intermédiaire entre la matière et l'éther.