GENÈSE ET EVOLUTION DES ATOMES

Il y a quarante ans à peine, il eût été impossible d'écrire sur le sujet que nous abordons maintenant une seule ligne déduite d'une observation scientifique et on devait penser que d'épaisses ténèbres envelopperaient toujours l'histoire de l'origine et du développement des atomes. Comment d'ailleurs supposer qu'ils pouvaient évoluer? N'était-il pas universelle-ment admis qu'ils étaient indestructibles ? Les êtres se succédaient en revêtant des formes toujours nouvelles, mais les éléments dont iis se composent ne subissaient pas l'action du temps et semblaient éternels. Rien ne permettait de prévoir que cette doctrine qui régnait depuis deux mille ans pût un jour être ébranlée.

Celte période fat celle de la croyance à la stabilité de l'univers. Le système solaire et les étoiles conservaient dans l'espace une position invariable. La matière était immortelle et ne faisait que changer de forme.

L'ne science plus avancée a ruiné cette doctrine de la fixité des choses. Elle ne voit plus rien de stable dans lunivers. Les mondes qui peuplent la nuit sont en voie incessante d'évolution. Le système solaire fuit dans l'espace avec une vitesse de lÛ.OUO

lieues à Theure, d'autres étoiles courent vers des destinations inconnues avec une rapidité quatre ou cinq fois plus grande encore. De temps à autre, dans cette course vertigineuse, des astres pâlissent et s'éteignent.

La matière n'échappe pas à la loi commune qui condamne les choses à mourir. Nous avons montré qu'elle s'évanouit lentement au lieu de durer toujours.

Mais si les atomes sont condamnés eux aussi à une existence éphémère, il est naturel de supposer qu'ils ne furent pas autrefois ce qu'ils sont aujourd'hui et ont dû évoluer pendant la suite des âges. Par quelles phases successives ont-ils passé ? Quelles formes graduelles ont-ils revêtues ? Qu'étaient autrefois les diverses matières qui nous entourent : la pierre, le plomb, le fer, tous les corps en un mot ?

L'astronomie seule pouvait répondre un peu à de telles questions. Sachant pénétrer par l'analyse spectrale dans la structure des astres d'âges divers qui illuminent nos nuits, elle a pu révéler les transformations subies par la matière quand elle vient à vieillir.

On sait que l'analyse spectrale prouve qu'un corps incandescent a un spectre d'autant plus étendu. vers l'ultra-violel que sa température est plus élevée. Ce spectre possède, d'ailleurs, un maximum d'éclat qui se déplace également vers l'ultra-violet quand la température de la source lumineuse augmente et vers le rouge quand elle diminue. On sait, d'autre part, que les raies spectrales d'un même métal varient avec sa température. Watteville a montré que si on introduit un métal, du potassium, par exemple, dans une flamme, son spectre change suivant que le métal se trouve dans des régions plus ou moins chaudes de cette flamme.

Le spectroscope nous donne donc les moyens de savoir de quels éléments se composent les astres et comment ils varient avec la température. C'est ainsi qu'on a pu suivre un peu leur évolution.

Les nébuleuses, qui ne présentent que les spectres de gaz permanents, comme l'hydrogène, ou de produits dérivés du carbone, constitueraient, suivant plusieurs astronomes, la première phase d'évolution des corps célestes. En se condensant, elles formeraientde nouveaux stades de lamatièrequi aboutiraient à la formation des étoiles. Ces dernières représentent des périodes d'évolution très diverses.

Les étoiles les plus blanches, qui sont aussi les plus chaudes, comme parait l'indiquer la prolongation de leur spectre dans l'ultra-violet, ne se composent que d'un très petit nombre d'éléments chimiques. Sirius et a de la Lyre, par exemple, paraissent contenir presque exclusivement de l'hydrogène incandescent. Dans les étoiles rouges et jaunes, astresmoins chauds qui commencent à se refroidir, et sont, par conséquent, plus âgés, on voit successivement apparaître les autres éléments chimiques. D'abord. le magnésium, le calcium, le silicium, puis les corps à poids atomique élevé. Certains corps s'observant seulement dans les étoiles les plus refroidies, on en a conclu qu'avec l'abaissement de la température les éléments des atomes ont subi de nouvelles phases d'évolution dont le résultat fut la formation de la plupart des corps simples.

Les éléments solides que nous observons : Tor, l'argent, le platine, etc., sont probablement des corps vieillis, par suite de la perte d'une partie de leur énergie intra-atomique. Les corps simples à l'état gazeux : azote, hydrogène, oxygène, sont les moins nombreux sur notre globe. Pour passer à létat solide, ce qu'ils ne peuvent faire qu'à une température extrêmement basse, ils doivent perdre d'abord, comme on le sait, une très grande quantité d'énergie.

11 parait fort douteux que la chaleur soit la seule cause de l'évolution sidérale des atomes. D'autres forces ont dû certainement agir. Les idées indiquées , plus haut sur l'action de la température, et qui furent défendues surtout par Normann Lockyer, seront

certainement abandonnées bientôt. Les phénomènes électriques jouent probablement un rôle plus important que la température. On sait qu'il n'y a pas de flamme sans production d'électricité. Le cône intérieur d'une flamme est électrisé négativement, tandis que l'enveloppe externe l'est positivement. On sait aussi qu'un gaz ne peut être rendu incandescent par la température, alors qu'il le devient dès qu'il est traversé par une décharge électrique. Pour cette raison je suis arrivé à conclure, dans un autre ouvrage, que les astres presque e.Kclusivement composés de matières gazeuses pourraient être incandescents à une température relativement basse. Les lampes à vapeurs de mercure, employées aujourd'hui dans l'éclairage public, n'ont pas, malgré leur éclat, une température notablement supérieure à 100 degrés.

Quoi qu'il en soit, l'observation des astres nous montre qu'ils se trouvent à des phases d'évolution très diverses.

Nous ignorons la nature et le mode d'action des forces capables de condenser une partie de Téther qui remplit l'univers en atomes d'un gaz quelconque, tel que l'hydrogène ou l'hélium, puis de transformer ce gaz en substances, comme le sodium, le plomb ou l'or, mais les changements observés dans les astres sont la preuve que des forces capables de produire de telles transformations existent, qu'elles ont agi dans le passé et continuent à agir encore.

Dans le système du monde développé par Laplace, le soleil et les planètes auraient d'abord été une grande nébuleuse au centre de laquelle s'est formé un noyau animé d'un mouvement de rotation et duquel se détachèrent successivement des anneaux qui formèrent plus tard la terre et les autres planètes. D'abord gazeuses, ces masses se sont progressivement refroidies et l'espace que remplissait primitivement la nébuleuse n'a plus été occupé que par un petit nombre de globes tournant sur eux-mêmes et autour du soleil. Il est permis de supposer que les atomes ne

se sont pas constitués autrement. Nous avons vu que chacun d'eux peut être considéré comme un petit système solaire comprenant une partie centrale, autour de laquelle tournent, avec une immense vitesse, des milliers de particules. La matière se compose de la réunion de ces petits systèmes solaires en miniature.

Notre nébuleuse, comme toutes celles qui brillent encore dans la nuit, provenait forcément de quelque chose. Dans l'état actuel de la science, on ne voit que l'éther qui ait pu constituer ce point de départ cosmique, et c'est pourquoi toutes les investigations ramènent toujours à le regarder comme l'élément fondamental de l'Univers. Les mondes y naissent et ils vont y mourir.

• Nous ne pouvons pas dire comment s'est formé l'atome et pourquoi il finit par lentement s'évanouir; mais au moins nous savons qu'une évolution analogue se poursuit sans trêve, puisque nous pouvons observer des mondes à toutes les phases d'évolution, depuis la nébuleuse jusqu'à l'astre refroidi, en passant par les soleils encore incandescents, comme le nôtre. Les transformations du monde inorganique apparaissent maintenant aussi certaines que celles des êtres organisés. L'atome, et par conséquent la matière, n'échappent pas à cette loi souveraine qui fait naitre, grandir et périr les êtres qui nous entourent et les astres innombrables dont est peuplé le firmament i.

Nous avons essayé dans cet ouvrage de déterminer la nature des produits de la dématérialisation de la matière et de montrer qu'ils constituent des substances intermédiaires par leurs propriétés entre la matière et l'éther.

1. J'ai exposé plus longuement celle évolution générale de l'univers dans VÉvoliiiion des forces (10' édition 1908).

Le terme ultime de la dématérialisation de la matière semble être l'éther au sein duquel elle est plongée. Comment y revient-elle? Quelles formes d'équilibre subit-elle pour y retourner?

Nous sommes évidemment ici sur l'extrême limite des choses que l'intelligence peut connaître , et fatalement nous devrons faire des hypothèses. Elles ne seront pas vaines, s'il est possible de leur donner quelques faits précis et des analogies pour soutiens.

En étudiant l'origine de l'électricité, nous avons vu qu'elle devait être envisagée comme une des formes les plus générales de la dématérialisation de la matière. Nous avons reconnu également que les produits ultimes de la dissociation des corps radioactifs étaient formés de particules électriques. Ces dernières représenteraient donc une des dernières phases d'existence des substan:;es matérielles.

Quel est le sort de l'atome électrique après la dissociation de la matière? Est-il éternel, alors que la matière ne Test pas ? S'il possède une individualité, combien de temps la conserve-t-il? Et s'il ne la conserve pas, que devient-il?

Que les atomes électriques soient destinés à ne pas avoir de fin, cela est bien peu probable. Ils sont sur les confins extrêmes des choses. Si l'existence de ces éléments avait persisté depuis leur formation sous l'influence des causes diverses qui produisent la ijBute dissociation de la matière, ils se seraient accumulés au point de pouvoir former un nouvel univers ou tout au moins une sorte de nébuleuse. Il est donc vraisemblable qu'ils finissent par perdre leur existence individuelle. Mais alors comment peuvent-ils disparaître? Devons-nous supposer que leur destinée est celle de ces blocs de glace flottant dans les régions polaires et gardant une existence individuelle tant que la seule cause de destruction qui puisse les anéantir — une élévation de température — ne les atteint pas? Dès que cette cause de destruction agit sur eux, ils

s'évanouissent dans l'océan et disparaissent. Tel est, sans doute, le sort final de l'atome électrique. Quand il a rayonné toute son énergie, il s'évanouit dans l'éther et n'est plus rien.

L'expérience permet de donner quelque appui à cette hypothèse. Nous avons montré, à propos des éléments de matière dissociée, émis par les machines statiques de nos laboratoires, que les atomes électriques s'accompagnent toujours, dans leurs mouvements, de vibrations de l'éther. De telles vibrations ont reçu les noms d'ondes hertziennes, de chaleur rayonnante, de lumière visible, de lumière ultraviolette invisible, etc., suivant les effets qu'elles produisent sur nos sens ou sur nos instruments, mais nous savons que leur nature est la même. Elles sont comparables aux vagues de l'océan et n'en diffèrent que par la grandeur.

Ces vibrations de l'éther, accompagnant toujours les atomes électriques, représentent très vraisemblablement la forme sous laquelle ils s'évanouissent en rayonnant leur énergie.

Comment les atomes électriques, provenant de la dématérialisation de la matière, peuvent-ils perdre leur individualité et se transformer en vibrations de l'éther?

Toutes les recherches modernes conduisent à considérer ces particules comme constituées par des tourbillons, analogues à des gyroscopes, formés au sein de l'éther et en relation avec lui par leurs lign^ de force.

La question se réduit dès lors à celle-ci : comment un tourbillon formé dans un fluide peut-il disparaître dans ce fluide en y produisant des vibrations?

Ramené à cette forme, la solution du problème ne présente pas de sérieuses difficultés. On voit facilement en effet, comment un tourbillon, engendré au.x dépens d'un liquide, peut, lorsque son équilibre est troublé, s'évanouir en rayonnant l'énergie qu'il contient sous forme de vibrations du milieu où il est

plongé. De cette façon, par exemple, une trombe marine, formée d'un tourbillon liquide, perd son individualité et disparaît dans Tocéan.

Les vibrations de l'éther représenteraient donc le dernier terme de la dématérialisalion de la matière, celui qui précède sa disparition finale. L'énergie tourbillonnante pondérable s'est transformée en énergie rayonnante impondérable. Alors la matière a définitivement disparu. Elle est retournée à l'éther primitif d'où des centaines de millions de siècles et des forces inconnues pourraient seules la faire de nouveau surgir, comme elle a surgi déjà aux âges Ibinlains où s'esquissèrent dans le chaos les premiers linéaments de notre univers. Le commencement des choses ne fut sans doute qu'un recommencement. Rien ne permet de supposer qu'elles aient commencé ni qu'elles puissent finir.

Si les vues exposées dans cet ouvrage sont exactes, la matière a successivement passé par des stades d'existence fort différents.

Le premier nous reporte à l'origine même des mondes et échappe à toutes les données de l'expérience. C'est la période du chaos des vieilles légendes. Ce qui dcA^ait former l'univers n'était alors constitué que par des nuages informes d'éther.

En s'orientant et en se condensant sous l'influence de forces inconnues agissant pendant des entassements d'âges, l'éther a lîni par s'organiser sous forme d'atomes. C'est de l'agrégation de ces derniers que se compose la matière telle qu'elle existe dans notre globe ou telle que nous pouvons l'observer dans les astres à diverses phases d'évolution.

Pendant cette période de concentration progressive les atomes ont emmagasiné la provision d'énergie qu'ils devaient dépenser sous des formes diverses : chaleur, électricité, etc., dans la suite des temps.

En perdant lentement ensuite l'énergie, d'abord accumulée par eux, ils ont subi des évolutions diverses

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et revêtu par conséquent des aspects variés. Lorsqu'ils ont rayonné toute leur énergie sous forme de vibrations lumineuses, calorifiques ou autres, ils retournent par le fait même des rayonnements consécutifs à leur dissociation, à l'éther primitif d'où ils dérivent. Ce dernier élément représente donc le nirvanafinal auquel reviennent toutes choses après une existence plus ou moins éphémère.

L'évolution des mondes comprendrait ainsi en dernière analyse deux phases très difTérentes, l'une de condensation de l'énergie dans l'alome, l'autre de dépense de cette énergie.

Ces aperçus sommaires sur les origines de notre univers et sur sa fin ne constituent évidemment que de faibles lueurs projetées dans les ténèbres profondes qui enveloppent notre passé et voilent notre avenir. Ce sont de bien insuffisantes explications, sans doute, mais la science ne peut en proposer d'autres. Elle n'entrevoit pas encore le moment où sera découvert la véritable raison première des choses, ni même les causes réelles d'un seul phénomène. Il faut laisser aux religions et aux philosophies le soin d'imaginer des systèmes capables de satisfaire notre soif de connaître. Simples synthèses de nos ignorances ou de nos espérances, ils sont des illusions pures; mais ces créations de nos rêves furent toujours plus séduisantes que les réahtés et c'est pourquoi l'homme les a pris si souvent pour guides.