La Chaleur, trad. Mouret, 1891, p

2. Apud Henri Poincaré, l'œuvre scientifique, l'œuvre p/iilogop/n'que, 1914, p. 25.

• !7'i l'expérience humaine et la causalité physique

tique v apporte. » Ht précisément, dans les premières années du xv siée le, il est advenu que le doute laissé par les travaux théoriques du genre de la théorie de Maxwell ont été levés : l'application des méthodes statistiques au mouvement moléculaire, du plan de transcendance par rapport aux phénomènes où demeure la première sorte de physique mathématique, a passé au plan d'immanence où elle cesse d'apparaître comme un exercice abstrait et stérile, où elle va au-devant de l'expéi ienci . lui apportant autant de lumière qu'elle en recevra de la réalité.

174. — Dans cette transformation, un rôle capital appartient a un phénomène qui avait été signalé dès 1827 par le botaniste anglais Brown, mais qui, ainsi qu'il était arrivé pour la catatyse, avait été laissé de côté parce qu'il ne rentrait pas de luimême dans les cadres habituels à la pensée scientifique. Le mouvement brownien se présente comme une agitation sans cause déterminée, une agitation élémentaire, perpétuelle, de petites particules de l'ordre de grandeur de 1 centième de millimètre. Or déjà, dans les dernières années du xixe siècle, M. Gouy avait attiré l'attention sur le phénomène, et marqué le parti que la philosophie naturelle pouvait en tirer : « Nous ne voyons pas et nous ne verrons jamais les mouvements des molécules ; mais nous voyons du moins quelque chose qui en résulte directement et suppose d'une manière nécessaire une agitation interne des corps... Le mouvement brownien nous fournit ce qui manquait à la théorie cinétique de la matière : une preuve expérimentale directe 1. » Or, cette preuve allait dépasser dans sa précision convaincante tout ce que l'on pouvait espérer. Nulle part, la théorie mathématique et la technique instrumentale n'ont manifesté leur collaboration avec plus d'éclat que dans ce domaine du mouvement brownien : ti Son étude, dit M. Svante Arrhénius dans une conférence de 1911, fut reprise dans ces cinq dernières années quand l'intérêt pour les solutions colloïdales s'accrut à un haut degré et alors que l'on avait construit l'ultra-microscope pour l'observation de petites particules qui ne sont pas visibles avec le microscope ordinaire. La théorie de ce mouvement fut donnée par MM. Einstein et de Smoluchowski. M. Svedberg montra que ce mouvement est de l'ordre de grandeur qu'exige la théorie cinétique pour des molécules de la grandeur des particules observées... Mais il était réservé à M. Perrin de tirer des conséquences extrêmement importantes d'un examen

1. Revue générale des Sciences, 15 janvier 1895, p. 7, cul. B

LA MÉCANIQUE STATISTIQUE

approfondi des propriétés de ces petites particules... travail magistral exécuté avec une « élégance gallique » qui attire l'admiration de tous. La distribution des particules sous l'influence de la pesanteur — analogue à l'augmentation de la densité de l'air de haut en bas dans l'atmosphère — lui donna une valeur de N égale à 70,5. 1022 pour une molécule-gramme. Le mouvement brownien lui-même donnait le nombre très voisin 71,5.1022 et enfin il put déterminer N à l'aide de la rotation des petites particules en utilisant une formule de M. Einstein. Il trouvait ainsi N = 65, 1022. Ces trois déterminations donnent maintenant la valeur la plus sûre et la plus indiscutable du nombre N 1. » Avec M. Jean Perrin Yhypothèse d'Avogadro est devenue la loi d'Avogadro. La détermination de la constante N, qui en est la base, acquiert un caractère de certitude à mesure que vers elle convergent plus de méthodes indépendantes. L'atome n'est pas assurément l'élément visible et tangible qui serait perçu dans son isolement, sinon comme indivisible, du moins comme individu. Il a, toutefois, une existence certaine, du fait qu'il se relie aux phénomènes directement donnés dans l'expérience par un raisonnement où n'intervient aucune autre hypothèse que la relation entre la somme et les parties, le résultat total et les conditions élémentaires : « Il est bien établi, écrit M. Perrin, qu'une émulsion se comporte comme une atmosphère pesante en miniature, ou plutôt que c'est une atmosphère à molécules colossales, déjà visibles, où la raréfaction est colossalement rapide, mais encore perceptible. A ce point de vue, la hauteur des Alpes est représentée par quelques microns, mais les molécules individuelles sont aussi hautes que des collines. En même temps, le mouvement moléculaire nous est rendu visible. Le mouvement brownien en est l'image fidèle, ou mieux il est déjà un mouvement moléculaire, comme l'infra-rouge est déjà de la lumière. Il n'y a aucun abîme entre les molécules d'oxygène et les molécules visibles que réalisent les grains d'une émulsion, pour lesquels la molécule-gramme devient de l'ordre de 100.000 tonnes2. » La Conférence dont ces lignes sont extraites porte pour titre : Les preuves de la réalité moléculaire.

Un tel titre marque une « époque », l'époque où l'humanité a vu l'un de ses rêves millénaires descendre dans la réalité sensible et s'y incorporer. L'atome qui était jusque-là un être

1. Conférences sur quelques tlièmes c/ioisis de la Chimie physique pure et appliquée, 1912, p. 9-11.

2. Apud Les idées modernes sur la Constitution de la Matière 1913, p. 22.

• >7'> l 'i JCPÊRIKNCJB HUMAIN E ET LA CAUSALITÉ PHYSIQUE

de raison est maintenant, pourrait-on dire, un être de laboratoire. Kt l'étude de M. Perrin n'est que la première d'une série» doni les titres seuls indiquent quelle est l'étendue spéculative, la précision expérimentale, des doctrines atomistiques ; ce seront, par exemple, les grains d'électricité, les quantités élémentaires d'énergie et (Faction, la théorie électronique des métaux, les t ra us) 'or mations radio-ac/ives, les moments magnétiques des atomes et le magné ton. Que l'on y songe ; Wurtz écrivait, il n'y avait alors guère plus de trente ans, à la fin de sa Théorie atomique : « Les propriétés des corps simples el composés sont fonction de la nature intime des atomes, de leur forme, de leurs modes de mouvement. Mais ces choses-là sont incertaines, inconnues, » (1879, p. 240.) Et il y avait moins de vingt ans que dans une thèse magistrale (et qui a donné occasion à une admirable étude critique de Louis Couturat) \ Hannequin, établissant le bilan de Y Hypothèse des atomes dans la science contemporaine, pouvait voir dans la multiplicité des représentations de l'atome primordial, parallèle à la multiplicité des figurations de l'éther 2, la preuve qu'il s'agissait là de constructions purement idéologiques, qui ne sauraient sans contradiction passer pour l'expression d'une réalité donnée.

175. — On comprend alors comment le problème s'est posé de savoir si la science positive apportait une solution définitive au problème de l'atome, tel que l'avait posé jadis l'ontologie de Démocrite, comment certains savants n'ont pas hésité à répondre affirmativement, tant le succès de l'atomistique s'était révélé vaste et foudroyant.

En 1895, Ostwald, s'appuyant sur les progrès de l'énergétique, lançait au Congrès des naturalistes allemands de Lùbeck, l'adresse retentissante où il proclamait la déroute définitive du mécanisme atoniistique3, considéré d'ailleurs comme l'expression du matérialisme scientifique. Et, à ce moment même, les expériences décisives de Lenard et de Jean Perrin donnaient aux hypothèses sur les « ions » et sur les « électrons » une confirmation positive, qu'allaient consacrer, à partir de cette date, d'une part les travaux de J.-J. Thomson et de Rutherford, d'autre part le merveilleux essor des décou-

1. Essai critique sur l'hypothèse des atomes dans la science contemporaine, L895. Cf. Couturat, Reçue de Métaphysique et de Morale, 1896, p. 778-797, 1897, p. 87-113 et 2-0-247.