LES CONSÉQUENCES DE LA GRAVITATION

Les lois de la gravitation expriment simplement ce fait d'expérience que tous les corps exercent les uns sur les autres une certaine attraction. De ce phénomène si simple en apparence, bien que si peu explicable, résulte la marche des astres et, suivant certains physiciens, toutes les forces de l'univers y compris celles qui présidèrent à la formation de notre système solaire.

On admet généralement, en effet, que le globe central, origine du soleil, se serait formé par suite des attractions réciproques des éléments de la nébuleuse primitive.

L'entretien de la chaleur solaire, d'où dérivent la plupart des forces terrestres, résulterait, d'après Helmholtz, de la contraction progressive du soleil consécutive à l'attraction respective de ses éléments et de la perte de force vive qu'éprouvent les molécules en se rapprochant.

C'est également en vertu de la gravitation combinant ses effets avec ceux de l'inertie que les astres décrivent leurs orbites dans l'espace. Un corps lancé en ligne droite continuerait sa course dans la même direction en vertu de son inertie, mais s'il est soumis en même temps à l'action d'une force qui l'attire dans une direction perpendiculaire à celle de sa marche, sa trajectoire rectiligne s'infléchit et devient une courbe. En vertu de leur inertie seule les planètes, lorsqu'elles se détachèrent du soleil au moment de leur formation, auraient continué leur course en ligne droite dans l'espace. D'autre part, si elles n'avaient pas reçu cette impulsion initiale, la gravitation les aurait réunies en une seule masse. La résultante de ces deux

actions antagonistes est la courbe qu'elles décrivent autour du soleil et qui peut, suivant la grandeur de rimpulsion primitivement reçue, être un cercle, une ellipse, une parabole ou une hyperbole. Seules certaines comètes paraissent avoir une ^trajectoire hyperbolique, les planètes suivent des ellipses très voisines d'un cercle. Naturellement toutes ces planètes agissent les unes sur les autres, ce qui altère un peu leurs mouvements, et c'est pourquoi les lois de Kepler n'ont qu'une exactitude approchée.

La force dite centrifuge résulté de cette double action de l'impulsion primitive combinée avec la gravitation. L'astre représente la pierre tenue par une corde que fait tourner le frondeur. L'impulsion reçue par la pierre représente celle reçue par ï'astre, et la corde qui retient la pierre correspond à l'attraction. Cette attraction est le fil immatériel qui attire sans cesse l'astre et l'oblige à parcourir un chemin circulaire. Si elle cessait de s'exercer un seul instant, les planètes s'échapperaient en ligne droite dans l'espace en suivant la tangente à la trajectoire, comme la pierre que la corde cesse de maintenir pendant sa rotation.

Ainsi donc, le mouvement des astres résulte de deux causes : une force permanente, la gravitation, qui agit sans cesse sur eux, et une impulsion initiale d'un instant qui a donné à l'astre une certaine vitesse qu'il garde en raison du principe de l'inertie d'après lequel un corps mis en mouvement conserve son mouvement. Nous retombons ainsi encore sur cette mystérieuse propriété de l'inertie étudiée dans un autre chapitre et qui est peut-être plus incompréhensible que la gravitation.

La gravitation, origine des forces et du mouvement des astres, est aussi celle du phénomène appelé pesanteur. Cette dernière n'est qu'un cas particulier de l'attraction universelle, c'est-à-dire de

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rattraction qu'exercent les corps les uns sur les autres. Quand nous disons qu'un corps possède un poids déterminé, cela signifie qu'il est attiré par la terre. Nous mesurons la grandeur de cette attraction en recherchant la pression qu'elle exerce sur un aulre corps, le plateau d'une balance par exemple, ou en lui opposant une force antagoniste de grandeur connue, comme l'élasticité d'un ressort ou une attraction magnétique.

C'est le plus souvent en les mettant en opposition avec la pesanteur que nous mesurons et utilisons les forces. La plupart' de nos machines ont pour but de se servir de la pesanteur ou de lutter contre elle. La mécanique industrielle est en réalité l'art d'utiliser la pesanteur et l'inertie.

La gravitation, l'inertie et la chaleur solaire, représentent les trois puissances fondamentales utilisées par l'homme. Elles conditionnent son existence et ses civilisations. Si leurs grandeurs avaient été différentes, les civilisations auraient pris un tout autre aspect. Pour la chaleur solaire, on le voit nettement en remarquant combien diverses sont la faune et la flore au pôle et à l'équateur. Chaleur extrême ou froid extrême semblent impliquer la vie sauvage ou tout au moins la barbarie. Au-dessous de zéro et au-dessus de 50 degrés, il ne peut naître de civilisations.

On voit moins clairement peut-être les phénomènes que pourraient engendrer les difTérences de la gravitation. Il est facile de pressentir cependant combien seraient autres nos conditions d'existence si la pesanteur était réduite ou annulée. Il ne semble pas tout d'abord qu'on soit en droit de supposer sa non-existence, puisqu'elle est, comme l'inertie, une propriété irréductible de la matière impossible à modifier, et suivant tous les corps à travers leurs changements. Mais si la gravitation demeure indestructible, ses effets peuvent être restreints ou même anéantis. On a calculé qu'il suffirait que la terre tournât

dix-sept fois plus rapidement pour que la force centrifuge annul&t entièrement l'attraction de la masse terrestre sur les corps placés à Téquateur. Ils cesseraient alors d'être pesants et ne retomberaient plus par conséquent sur la terre dès qu'on les abandonnerait à eux-mêmes. Leur poids dépend donc de la vitesse de rotation de notre globe qui dépend elle-même de l'impulsion primitivement reçue lorsque, sous l'influence de la force centrifuge, il se détacha du soleil, à l'époque de sa formation.

Il existe d'autres causes possibles d'annulation de l'attraction. On sait que les ondes lumineuses tombant sur une surface, exercent une certaine pression sur elle. On a calculé que pour des matières peu denses et très divisées, l'attraction solaire pourrait être non seulement annulée ^ mais même changée en une répulsion qui serait cause de la déformation de la tête des comètes. Poynting a calculé qu'un soleil à la température du nôtre, mais qui n'aurait que 32 kilomètres de diamètre, repousserait, au lieu de les attirer, tous les corps ayant moins de 1 centimètre de diamètre.

Il serait inutile d'insister sur ces considérations qui nous montrent seulement combien sont nombreuses les possibilités des choses et à quel point l'existence des êtres vivants et toutes les idées que nous nous faisons du monde sont conditionnées par des forces extérieures auxquelles nous ne pouvons nous soustraire. C'est une notion évidente, mais que certains philosophes ont oublié un peu.

1 . «c Considérons une très petite sphère soumise d'une part aux forces de gravitation, d'autre part à l'action d'une ra(tiation puissante, la radiation solaire par exemple. La gravitation agit proportionnellement au volume de la sphère, c'est-à-dire au cube du rayon, la répulsion radiante est proportionnelle à la surface d'un grand cercle de la sphère, c'est-à-dire an carré du rayon. Quand le rayon tend vers zéro, la force de radiation devient de plus en plus importante par rapport à la gravitation et peut arriver à l'équilibrer complètement.» (Bouty.)