ET FORMES D'ÉQUILIBRE QUI EN RÉSULTENT

Les énergiesd'affinité et de cohésion se manifestent donc par des attractions et des répulsions. C'est par ces deux formes de mouvement, — qu'il s'agisse de particules matérielles ou électriques, — que se traduisent généralement les phénomènes ; aussi leur étude a-t-elle toujours tenu dans la science une place prépondérante. Beaucoup de physiciens ramènent encore les mystères de l'univers à l'étude d'attractions et de répulsions de molécules soumises aux lois de la mécanique. « Tous les phénomènes terrestres, disait Laplace, dépendent des attractions moléculaires, comme les phénomènes célestes dépendent de la gravitation universelle. «

11 parait probable aujourd'hui que les choses de la nature sont plus compliquées. Si les attractions e". répulsions semblent jouer un si grand rôle, c'est que, de tous les eflets produits par les forces, ces mouvements nous sont les plus facilement accessibles.

Les équilibres déterminés par les attractions et répulsions naissant au sein des corps solides, sont irès difficilement discernables, mais nous pouvons les rendre visibles en isolant leurs particules. Le

moyen est simple puisqu'il suffit de dissoudre les corps dans un liquide convenable. Les molécules deviennent alors à peu près aussi libres que si le corps était transformé en gaz et on constate facilement les effets des attractions et des répulsions mutuelles. On sait, d'ailleurs, que les molécules d'un corps dissous se meuvent au sein du dissolvant en y développant la même pression que si elles étaient gazéifiées dans le même espace.

Ces attractions exercées par les molécules ea

Pio. 28. Fio. 29.

Attractions et répulsions de molécules au sein d'un liquide*.

liberté sont d'une observation journalière. D'elles dérivent les formes que prend la goutte de liquide restant attachée à l'extrémité d'une baguette de verre. Elles sont l'origine de ce qu'on a nommé la tension superficielle des liquides, tension en vertu de laquelle une surface se comporte comme si elle était formée d'une membrane tendue.

Toutes les attractions et répulsions ne peuvent s'exercer qu'à une petite distance. On doit considérer comme un champ de force l'espace dans lequel elles s'exercent et envisager comme des lignes de force les

1. Les photographies 28 à 32 ont été exécutées par M. le professeur Leduc.

234 l'évolution de la jutièrb

directions suivant lesquelles se produisent les effets attractifs et répulsifs.

Les phénomènes dits osmotiques mettent facilement en évidence les attractions et répulsions moléculaires. Lorsque, au-dessus d'une solution aqueuse de certains sels, du sulfate de cuivre, par exemple, on verse lentement de l'eau, on remarque, par la simple différence de couleur, que les liquides sont d'abord séparés, mais bientôt on voit les molécules du sel dissous se diffuser dans le liquide les surmontant. Il existe donc en elles une force leur permettant de vaincre la pesanteur. Cette force de diffusion est la conséquence de l'attraction réciproque des particules de l'eau et du sel dissous. On lui a donné le nom de pression ou de tension osmotique.

Toutes les substances jouissant de la propriété de se dissoudre dans un liquide attirent leur dissolvant et inversement sont attirées par lui. De la chaux mise dans un vase attire rapidement la vapeur d'eau de l'atmosphère et augmente de volume au point de briser ce vase.

Les attractions osmotiques sont très énergiques. Dans les cellules des plantes, elles peuvent faire équilibre à des pressions de 160 atmosphères, et même beaucoup plus, d'après certains auteurs. Elles sont rarement inférieures à une dizaine d'atmosphères.

Bien que la puissance de la pression osmotique soit considérable , puisque 342 grammes de sucre dissous dans un litre d'eau exercent une pression de 22 atmosphères, cette pression ne se manifeste pas sur les parois du vase, parce que le dissolvant oppose de la résistance au mouvement des molécules. Pour la mesurer, il faut séparer les corps en présence par une cloison imperméable à l'un d'eux. De telles cloisons sont dites, pour cette raison, semi-perméables. Il serait plus correct peut-être de dire : inégalement perméables. Chez les cellules des plantes, la cloison est formée par leurs parois.

FiG. 30.

Dans les phénomènes osmotiques, il y a toujours production de deux courants en sens inverse dits d'exosmose et d'endosmose, dont l'un peut primer l'autre.

Ces simples attractions et répulsions moléculaires, agissant au sein des liquides, régissent un grand nombre de phénomènes vitaux.

« La pression osmotique, dit Van't Hofî, est un facteur fondamental dans les diverses fonctions vitales des animaux et des végétaux. D'après Vriès, c'est elle qui règle la croissance des plantes; selon Massart, elle gouverne la vie des germes pathogènes. »

En utilisant les attractions et répulsions des molécules en liberté dans un liquide, M. Leduc a réussi à créer des formes analogues à celles des cellules des êtres vivants. Suivant les mélanges employés, il a pu mettre en présence des particules s'atti-

FiG. 3].

FiG. 30 et 31 : Photographies de cellules artificielles résultant des attractions et répulsions moléculaires au sein d'un liquide.

rant ou se repoussant, comme les atomes électriques. En étendant sur une plaque de verre une solution de nitrate de potasse sur laquelle on verse, à deux centimètres l'une de l'autre, deux gouttes d'encre de Chine, on obtient deux pôles dont les lignes de force se repoussent. Pour établir deux pôles de nom contraire et dont, par conséquent, les lignes de force s'attirent, on place dans une solution

Flo. 32.

Photographit dt cellule) artificiellei oitenues par diffusion.

étendue du sel indiqué plus haut, un cristal de nitrate de potasse et à 2 centimètres une goutte de sang défibriné. En rapprochant plusieurs gouttes, capables de produire des pôles de même nom, on obtient des polyèdres possédant l'aspect des cellules des êtres vivants (fîg. 32). Si, enfin, on fait cristalliser un sel dans une solution colloïdale, de la gélatine, par exemple, le champ de force de cristallisation agit en sens

inverse des attractions osmotiques, et la forme du cristal se trouve changée.

Les données qui précèdent sur la constitution de la matière peuvent se résumer ainsi : dès qu'on est parvenu à soulever le voile des apparences, la matière, si inerte d'aspect, s'est montrée d'une organisation extrêmement complexe et manifestant une vie intense. Son élément primitif, l'atome, constitue un système solaire en miniature composé de paTticules tournant les unes autour des autres sans se toucher et poursuivant incessamment leur course éternelle sous l'influence des forces qui les dirigent. Si ces forces cessaient d'agir un seul instant, le monde et tous ses habitants seraient instantanément réduits en une invisible poussière.

A ces équilibres prodigieusement compliqués de la vie intra-atomique se superposent, par suite de l'association des atomes, d'autres équilibres les compliquant encore. Des lois mystérieuses uniquement connues par quelques-uns de leurs effets, interviennent pour construire avec les atomes les édifices matériels dont les mondes sont formés. Relativement très simples dans le règne minéral, ces édifices se sont compliqués graduellement, comme nous allons le montrer maintenant, et ont fini, après de lentes accumulations de siècles, par engenjlrer ces associations chimiques excessivement mobiles qui constituent les êtres vivants.