CHAPITRE XV

La longueur et la difficulté du sujet traité dans ce livre nous oblige à grouper devant les yeux du lecteur les idées exposées dans les chapitres précédents et à lui faire bien saisir la tiiialion des raisonnements qui ont motivé nos conclusions; car, à diverses reprises, il nous a fallu interrompre le cours régulier de la démonstration générale pour traiter divers cas particuliers.

En électricité, plus que dans les autres branches de la physique, les lacunes sont nombreuses, et malgré notre préoccupation constante de ne point perdre de vue les faits, on leur absence force a été d'invoquer les analogies et de chercher les hypothèses les plus probables. Aussi, de nos conclusions, les unes seront acceptées sans conteste, car elles ne s'écartent pas des idées reçues ; mais nous ne nous faisons pas illusion jusqu'à croire qu'il en sera de même pour toutes les autres ; cependant nous espérons que même celles-là ne seront pas rejetées sans examen, et peut-être leur discussion mettra-t-elle sur la voie de la vérité. Cela dit, résumons notre thèse.

L'ensemble des phénomènes appelés habituellement électriques nous révèle l'existence dans la nature d'une force expansive que développent toutes les actions capables de troubler le régime moléculaire des corps, qu'elles soient mécaniques, chimiques, calorifiques ou magnétiques. Cette force revêt deux modalités bien distinctes : à Tétat de temmi^ elle se manifeste par l'attraction et la répulsion des corps légers; sa présence à l'état de courant est décelée par la décomposition chimique et les mouve-

ments des aiguilles aimantées, les secousses physiologiques, réchauffement des conducteurs, etc., etc.

Dans ce troisième livre, notre but a ètéde trouver quelle pouvait être la nature des phénomènes électriques, et à telle fm nous nous sommes adressés à la pile de Volta, comme étant l'appareil qui permet d'étudier avec la plus grande facilité l'agent électrique dans ses deux conditions. La comparaison des relations observées dans ces deux états nous a appris qu'ils sont toujours corrélatifs, et que l'un cesse quand l'autre commence. D'où il suit que X agent mis en mouvement est unique, mais quil se traduit au dehors par deux séries d'effets différents. Les propriétés des^ conducteurs qui, réunissant les pôles d'une pile, sont évaluées par la force électrique, nous prouvent qu'elle ne siège pas seulement à la surface, mais qu'elle pénètre à l'intérieur des corps, et que souvent elle les désagrège mécaniquement ou les décompose chiniiquement. Dans tous ces effets apparaît une direction déterminée de V action, qui se dislingue ainsi des simples influences exercées sur les corps légers et des simples mouvements oscillatoires. En outre, quand les conducteurs sont envahis par l'électricité et placés dans des conditions convenables de mobilité, ils ont la propriété de surmonter une résistance incessamment renouvelée, de vaincre des frottements ; par conséquent ils sont animés d'une force vive qui restitue au système la quantité de mouvement détruite par la résistance; en un mot, il se produit un véritable travail. On ne peut donc faire de l'électricité dite de courant une force statique dépendante soit d'un simple équilibre de fluide, soit de forces tendant vers des centres fixes , comme le sont les orientations dues à la polarité; mais on doit l'envisager comme une condition dynamique capable de fournir la force vive nécessaire à l'accomplissement d'un travail continu mécanique, thermique ou chimique.

Ainsi caractérisée, la cause des phénomènes électriques

RECAPITULATION ET CONCLUSIONS. 559

se trouve être un agent parfaitement distinct de ceux étudiés dans les deux premiers livres. La pile devient une machine en activité qui accomplit un véritable travail.

Or, dans tout système mécanique de ce genre, deux éléments sont à considérer : 1° la source de Taclion, c'està-dire le principe générateur de la force vive ; 2° la manière dont se transmet celte force d'un point à Taulre.

La première est facile à trouver, c'est l'altération chimique des matériaux qui constituent l'électro-moleur : dans celui-ci les métaux s'oxydent, de sorte qu'une pile produit le travail en brûlant du zinc, comme une machine à feu ordinaire le produit en brûlant du charbon. Ainsi il est facile de comparer cette force à une autre force plus connue, mais il faut expliquer à son tour les circonstances qui accompagnent cette combustion dans la pile, bien diffé rentes de celles de la combustion ordinaire.

Il est moins aisé d'avoir une notion claire du deuxième élément, le mode de transmission.

Dès les premières découvertes sur la pile, les physiciens admirent une malière en mouvement. C'est en effet l'idée qui se présente spontanément à Tesprit; mais cette première conception était vague, mal définie, et il était nécessaire que les faits vinssent en donner une interprétation précise. Ce mouvement esl-il de vibration ou de translation : est-il analogue à celui qui constitue la chaleur, ou bien est-il un transport de fluide? Et dans ce cas, le fluide est-il la matière pesante très-atténuée , mais conservant toutes les propriétés de la matière ordinaire? ou bien estce quelque autre matière subtile qui entre comme élément dans la constitution de tous les corps, par exemple, celle dont les phénomènes lumineux nous ont révélé l'existence?

Lorsqu'on étudie d'une façon comparative les propriétés des vibrations et celles du courant, on reconnaît bien vite que le mouvement qui anime les conducteurs interpo-

laires d'une pile n'est pas une simple vibration thermique; s'il en était ainsi, les relations entre Teffet thermomètrique d'un courant et son intensité seraient toutes différentes de celles fournies par Tobservation, et en particulier la température ne varierait pas en raison du carré de la section. Bien au contraire, l'expérience directe a prouvé que le courant obéit aux lois de tous les fluides en mouvement et satisfait à l'équation de continuité, c'està-dire que sa vitesse est inversement proportionnelle à la section. Par conséquent, ce que Ton appelle courant, consiste en un véritable flux de matière dans Vintérieur des conducteurs, et le mot courant est une expression heureuse, car elle représente exactement le phénomène.

Reste à savoir si le flux est constitué par la matière pesante ou par une autre plus subtile. Un examen superficiel des phénomènes qui accompagnent les décharges de fortes tensions éclatant au milieu de l'air, ou dans les milieux raréfiés, ou à travers un solide, ont porté quelques physiciens à tout attribuera une affection spéciale de la matière pondérable, car pendant ces décharges il y a toujours transport de parcelles sohdes. Mais si l'on examine les choses de plus près, on voit que ces parcelles sont détachées de la surface seulement; et, lorsque des conducteurs de nature différente sont réunis les uns à la suite des autres, on ne trouve jamais la matière de l'un entraînée dans l'intérieur de celui qui vient après. 11 est naturel de conclure de là que le transport de particules pesantes est dû à l'action expansive du courant, que la matière pondérable est passive, qu'elle favorise la décharge, mais n'en est pas la cause efficiente.

Il est encore une autre observation à faire ici. Puisque le courant ne consiste pas en une vibration interne du conducteur, comme cela est prouvé pour le calorique, mais en un véritable transport, autrement dit en un flux, il serait nécessaire d'admettre que, malgré leur cohésion, les

particules constitutives des conducteurs pussent, au moins en partie, changer de place et se transporter avec Timmense vitesse qui caractérise le mouvement électrique.

On se demande alors comment la matière pesante acquiert une aussi prodigieuse mobilité et une aussi grande activité; comment, sous Taclion de forces très-faibles, elle peut s'élancer dans les conducteurs et les parcourir sur une longueur énorme, malgré la résistance qu'ils lui opposent. Cela n*est explicable que par l'une des deux hypothèses suivantes : ou la matière pesante en circulation dans les conducteurs est tellement atténuée que pour elle les obstacles n'existent pas, de sorte qu ainsi elle ne présente plus les propriétés de la matière grossière, et qu'il est impossible de la reconnaître à ses caractères physiques et chimiques ; ou bien la substance qui entre en mouvement est extrêmement mobile et fluide, comme celle qui constitue Téther, et c'est elle qui ébranle la matière pondérable. La première partie de cette proposition ne sera certainement pas acceptée par les adversaires de la théorie étliérée, pour lesquels les phénomènes électriques sont de simples affections de la matière pesante dans son état ordinaire, et qui conserve toujours et partout ses divers attributs. Du reste, si on admettait cette transformation, elle serait contredite par les faits, car les particules transportées conservent leur nature chimique, et de plus, dès Tinstailt où l'on supposerait la matière se modifiant de façon à permettre de tout expliquer et à éviter toutes les difficultés, celte hypothèse ne différerait pas essentiellement de la seconde, parce que la matière subtile nommée étlier n*est autre que la matière ordinaire à son état de simplicité atomique. On arrive donc par voie d'exclusion à attri- .buer les faits observés au mouvement d'une matière trèssubtile que l'on nomme éther, pour simplifier le langage.

Tous les phénomènes de transport opérés par Félectricité mettent en évidence deux grandes vérités : 1° le cou-

rant est un flux de sens défini, il circule du pôle positif au pôle négatif; 2<> il n'est point nécessaire d'aduiettre deux courants contraires, attendu que les faits cités comme établissant l'existence du courant négatif sont explicables parreffortexpansifderélectricilé, dont Tintensilé subit un accroissement notable aux extrémités libres des deux corps qui se déchargent. Il faut excepter les cas dans lesquels, pendant les volatilisations , survient une décomposition chimique, parce qu'alors les transports peuvent se faire aux pôles opposés, comme dans la décomposition des liquides.

Les différences d'éclat et de température que présentent les pôles dans les décharges discontinues viennent à l'appui de nos conclusions. En effet, au pôle positif, d'où sort le courant, on a la plus grande intensité de vibrations et une lumière plus vive; mais en même temps, la force vive calorifique étant absorbée par la volatilisation, ce même pôle s'échauffe moins, tandis que, par contre, au pôle négatif, où s'accumule la matière transportée et où en quelque sorte elle se condense, la température s'élève beaucoup, mais la lumière est moindre, et les masses mises en mouvement sont en raison inverse des vitesses *.

La meilleure façon de nous éclairer sur la nature du courant, c'est d'en étudier l'origine; aussi avons-nous traité ce sujet d'une manière assez étendue. Si nous laissons de côté pour un moment les actions mécaniques et magnétiques, nous pouvons dire que l'action chimique el Taction thermique sont les deux sources principales du courant. Dans une pile voltaïque, le flux électrique dérive tout entier des réactions chimiques intérieures, et aussi variés que soient les travaux extérieurs, leur somme n'est jamais supérieure â celle des travaux qui ont lieu au dedans de Télectromoteur, et la somme des deux ne surpasse

* Voy. Stokes, Phitos. tranê., i862, p. 619.

jamais celle que produirait directement raltéralion chimique des éléments qui engendrent le courant.

Lorsque, dans le circuit, aux effets chimiques s'en ajoutent d'autres d'espèce différente, mécaniques ou calorifiques, en les ramenant tous à un même genre, ce qui se fait par un calcul le plus souvent facile, connaissant les coefficients ou équivalents de transformation, on reconnaît qu'il y a constamment équivalence parfaite entre les forces vives extérieures et intérieures. La force ne se crée pas, et ne se tire jamais de rien ; mais par l'intermédiaire de cet impondérable elle se métamorphose incessamment, tout se réduit à un mouvement qui se change en un autre, avec équivalence complète de force vive. En d'autres termes, le mouvement moléculaire chimique se change en mouvement thermique ou mécanique, de môme qu'il en arrive à la chaleur du foyer d'un moteur à vapeur. De cette façon, la théorie de la pile se trouve ramenée à celle des machines à l'aide desquelles on transforme la force vive en travail.

îl n'est pas toujours facile d'évaluer les divers travaux que la pile accomplit, aussi trouve-t-on fréquemment qu'il y a disparition d'une certaine quantité de calorique employée on ne sait à quoi, tant on est loin de produire avec elle la force gratis. Parmi ces travaux qui passent inaperçus se trouve celui dont l'effet est de changer la direction des circuits moléculaires, leur arrangement et la cohésion des corps, et le refroidissement qui accompagne quelquefois le passage du courant montre combien il faut ne pas seliâterde croire que l'on connaît tous les travaux accomplis par le mouvement électrique»

Dans toutes les dispositions voltaïques il se passe un fait d'une grande importance et très-propre à nous éclairer sur la nature du courant. L'action chimique déterminée par l'affinité des corps mis en présence se manifeste par la tension polaire des deux extrémités de la pile ; mais cette

564 Dl^ L'ELECTRICITE.

action» dans certaines combinaisons, ne peut poursuivre son effet, si Ton ne met pas les deux métaux hétérogènes en contact à laide d*un arc conducteur. De plus, au moyeu de ce circuit, on peut régler la quantité d'action et même Tenrayer complètement. D'où il résulte que : 1»* les décompositions sont Teffet d'une tension statique se développant même dans les liquides qui de leur nature sont ou isolants ou mauvais conducteurs; et s'ils conduisent, ils le font précisément parce qu'ils se décomposent; 2" que daus ces circonstances l'action chimique se produit à la condition qu'il y ait transport de quelque chose à travers le fîl. Lors donc qne ce quelque chose manque, la décomposition des corps destinés à réagir les uns sur les autres ne peut avoir Ueu, et pas davantage la formation d'un nouveau système d'équihbre intérieur des molécules , soit pour faire uue analyse, soit pour faire un autre composé. Mais puisque ce qui traverse le fil interpolaire n'est pas un simple mouvement oscillatoire, et présente au contraire tous les caractères d'un flux, il faut admettre qu'il y a là transport de quelque substance. Or ce n'est pas la matière pondérable, car les réactions auxquelles elle prend part sont localisées dans la partie du circuit comprise entre les rhéophores ainsi que le prouve Téquivalence chimique des quantités décomposées ; donc par voie d'exclusion on arrive à dire que la substance en circulation est impondérable. D'un autre côté, après une réaction chimique la constitution des corps est altérée : et on dit communément qu'ils sont décomposés. De telle sorte qu'il survient des changements d'intensité dans leur pouvoir réfringent, leur densité, leur conductibilité, c'est-à-dire dans toutes les propriétés que les phénomènes optiques nous ont appris être dépendantes d'un cbangeinent du régime de l'éther intérieur. Par suite, rien de plus rationnel que d'admettre le passage de Téther dans le fil rhéophore, à l'intérieur duquel il s'écoule comme dans un canal afin de doimer naissance à une nou-

velle constitution chimique des corps et à de nouvelles et différentes atmosphères éthérées. Donc Tirapondérable en mouvement à l'inlérieur du fil inlerpolaire d'une pile n'est autre que Féther lumineux renfermé dans tous les corps.

Ajoutons encore que dans Faction chimique de la pile il y a un autre phénomène qui conduit à la même conclusion : c'est le transport des éléments. C'est une action où la tension joue un rôle tout son propre. Or on ne peut expliquer pourquoi deux corps sont électrisés avec tension après l'action du courant, sans admettre que l'un est positif par rapport à l'autre, c'est-à-dire avec un excès d'éther, que cet éther excédant lui soit essentiel ou qu'il lui soit accidentel. Ce que nous disons des électrodes doit se dire de chaque couple qui lance dans le conducteur une portion de l'éther qui se dégage des combinaisons chimiques, où chaque élément, en se dissociant, prend un état électrique différent de Tautre.

Ainsi, en analysant les phénomènes de l'électrolyse, on est conduit à admettre un courant élhéré.

Comme confirmation de cette théorie, on peut citer encore d'autres faits, et avant tout le développement des courants thermo-électriques. Toutes les fois qu'une source de chaleur est appliquée à un système de corps hétérogènes elle dilate elle agite la matière pondérable et par suite trouble nécessairement l'équilibre de l'éther, le dilate ; alors prend naissance une circulation dirigée dans un sens ou dans un autre, suivant que le permet la structure intime du corps, telle est l'origine des courants thermo-électriques. Une semblable dilatation de l'éther doit avoir lieu durant les réactions chimiques, à cause du trouble survenant lorsque des masses différentes se réunissent pour former un nouveau composé, et cet effet expansif aide beaucoup au mouvement de l'éther dans la direction que détermine le

nouvel état d'équilibre succédant à la combinaison. La fa*

cilité avec laquelle se produisent les courants prouve encore la môme chose.

Lorsqu'on voit dans des conditions très-diverses d'aussi faibles influences développer des courants énergiques, il est impossible d'attribuer ces courants au mouvement de la matière pondérable désagrégée, et il faut y voir un transport d'une substance beaucoup plus mobile. Est-il admissible, en effet, que la matière pesante puisse être désagré. gée par le retournement d'un fer doux ou d'une spirale en présence d'un aimant? Non certes, et cependant, par celte simple manipulation, des courants électro-magnétiques très-intenses sont développés. Ces courants consistent donc en un mouvement d'une matière préalablement trèsatténuée, autrement dit d'un fluide qui toujours accompagne la matière grossière.

La notion la plus nette qu'on puisse se former de la genèse du courant est la suivante. Toute cause qui trouble la constitution moléculaire, soit lorsque les corps mêlés les nm avec les autres se combinent chimiquement, soit lorsqu'ils subissent une modification thermique, mécanique ou autre, trouble du même coup l'équilibre de l'éther intérieur. Ce peut être une variation du volume ou de la densité, ou encore de la masse de Téther intra moléculaire, comme cela arrive au moment d'une combinaison. Le régime ôthéré se trouve ainsi modifié, une nouvelle distribution a lieu dans chaque molécule du corps, et par suite une partie de l'impondérable passe dans le fil conjonclif qui joue le rôle d'un canal de décharge. L'éther mis en mouvement possède nécessairement une partie de la force vive qui l'a ébranlé, et transporte cette même force vive, et devient par là capable d'agir contre les obstacles qu'il rencontre, soit en agitant les masses jusqu'à les rendre incandescentes ou les volatiliser, soit en détruisant les groupes chimiques, et ce dernier travail s'exécute le plus souvent par le même mécanisme qu'une dissociation par voie calorifique. Si on

nous demande quelle est la cause première qui pousse ce courant, nous dirons que c'est la même qui produit l'action chimique.

Par conséquent, la force vive excitée dans une section du circuit par voie chimique, thermique ou mécanique, par le moyen de Téther circulant, se transmet à une aulro section sous l'une ou l'autre des mêmes formes de mouvement d'après la disposition donnée à cette section ; c'est l'éther qui est le véhicule de celte action et qui joue ainsi le rôle de la vapeur dans les machines à feu, lesquelles, suivant leur disposition, servent tantôt à mouvoir des masses, tantôt à les désagréger, elc. Envisagé à ce point de vue, le courant rentre dans l'ordre des agents matériels employé^ à transformer les forces moléculaires en travail mécanique ; sa prélendue immatérialité se trouve réduite à néant, et avec elle toutes les difficultés que soulevait une semblable interprétation des faits.

En résumé, dans l'action électro-motrice il faut distinguer deux choses fondamentales : 1** l'action extérieure qui cause la rupture de l'équilibre; celle-ci est dans la pile l'action chimique ; dans les métaux, la chaleur, ou le magnétisme, ou l'action mécanique dans les isolants; 2** la disposition intérieure qui détermine la direction du flux, et qui dépend de la constitution éthérée des éléments mis en présence.

Mais, dira-t-on peut-être, nous matérialisons trop l'agent électrique, en en faisant une espèce de fluide ordinaire, tandis que communément on lui reconnaît des propriétés toutes différentes, et que même il est considéré par beaucoup comme une force. A quoi nous répondrons que nous ne craignons jamais de suivre les faits jusqu'où ils nous conduisent. Si l'éther est une matière, pourquoi échapperait-il aux lois mécaniques de la matière? Pour ceux qui font de l'électricité une force, ils entendent sans doute par

508 DE i;ÉLEGTRIGITÊ.

par là un agent immatériel ^, auquel cas, de deux choses l'une, ou c*est une substance d'un ordre de choses en dehors de la matière, ou c'est une fiction de rimagination. Pour nous, on le sait, force est cause de mouvement ^ et telle est (mais non pas exclusivement) toute matière animée de mouvement, et par cela Télher en mouvement est une force. Ainsi nous ne nions pas que l'électricité soit une force en avouant sa matérialité.

Sans doute les propriétés toutes spéciales que nous supposons appartenir à l'élher soulèvent quelques difficultés; mais elles ne se rapportent pas au courant, et plutôt à Tétat de l'impondérable dans les corps isolants. Ces difficultés sont du reste pareilles à celles qu'on rencontre dans la théorie de la lumière : chose facile à voir lorsqu'on établit un parallèle entre les deux genres de phénomènes; aussi résumerons-nous les résultats d'une telle comparaison.

Au point de vue de rélectricité, les corps se partagent en deux classes : celle des isolants et celle des conducteurs. Dans la première, on compte les substances diaphanes ou plus généralement celles qui font éprouver à la lumière la polarisation rectiligne; dans la seconde, les métaux, c'est-à-dire les substances qui polarisent la lumière elliptiquement. Une telle relation n'est pas accidentelle. Tandis que les premiers laissent passer les vibrations transversales , ils empêchent les mouvements dans le sens longitudinal; et, au contraire, les autres livrent passage aux mouvements longitudinaux et arrêtent les transversaux, de telle sorte qu'ils sont opaques. Les isolants présentent une imparfaite mobilité

M. Ilirn, dont nous admirons justement les beaux travaux sur la chaleur, a imaginé pour les forces des entités qui ne sont ni esprit "i matière, c'est-à-dire quelque chose qu'il nous r st impossible do concevoir. Il est re^TCltable qu'un liommc si liabilc ait introduit dan? ïî^ science ces nébulosités.

RECAPITULATION ET CONCLUSIONS. 269

de Téther dans les divers sens d'où vient leur propriété de se constituer à Tétat de tension sous l'influence des agents mécaniques ou chimiques, c'est-à-dire d'accumuler l'éther à leur surface. Les conducteurs dans les mômes conditions donnent naissance à un courant. Les propriétés de l'éther que renferment les corps de la première classe ne sont donc pas de même ordre que celles de l'éther des corps appartenant à la seconde. D'autre part, il est impossible de soutenir que ce n'est pas le même fluide qui ici s'accumule en tension et là se transporte sous forme de courant. Si bien que, d'après l'ensemble des faits, ce qui agit, ce n'est ni Téther seul, ni la matière pesante seule, mais les deux ensemble. Nul corps n'est parfaitement conducteur, et nul n'est parfaitement isolant; seulement dans les uns la mobilité est plus grande que dans les autres. Pour nous représenter les choses, nons avons dit qu'à l'intérieur des isolants ou des diaphanes, Téther a une constitution semblable à celle qui appartient habituellement aux solides, tandis qu'il a celle d'un fluide à l'intérieur des métaux. Dans le vide absolu, l'éther conserve les mêmes propriétés que dans les diaphanes.

Cette propriété de l'éther dans le vide s'accorde parfaitement avec tout ce que la théorie de la lumière nous a appris relativement à ce milieu. Les vibrations transversales étudiées en optique nous montrent dans l'éther des forces de même nature que celles qui résident dans les diaphanes homogènes. Ainsi, par son mode vibratoire, l'éther se rapproche bien plutôt des soUdes que des fluides; mais cela ne doit pas être rapporté à un effet de cohésion entre ses atomes. Cela tient à ce que les rotations dont sont animés ses atomes pendant qu'elles se prêtent à la propagation longitudinale du choc pour ce qui regarde la communication du mouvement de couche en couche, obligent, d'autre part, les oscillations des atomes mêmes à s'accomplir transversalement; par suite, la translation linéaire des atomes

ne peut s'accomplir avec une complète liberté dans le sens longitudinal suivant la direction du choc.

Ainsi les travaux entrepris dans deux branches trèséloignées de la physique nous amènent à une conclusion identique relativement à la structure des corps. Les corps sont formés non-seulement par la matière pondérable et sensible, mais aussi par une matière subtile dent la distribution n'est pas la même dans tous, et qui n'a pas une égale mobilité dans les deux classes que nous avons contredistinguées plus haut. C'est cette matière que nous avons nommée éther, c'est elle qui en vibrant donne naissance à la lumière, et qui, en se transportant à travers les conducteurs, produit les courants électriques.

On nous objectera que l'identité de l'électricité et de Fétber lumineux est une hypothèse toute gratuite, que rien n'empêche de regarder la supposition contraire comme étant Texpression de la réalité. Mais alors il serait nécessaire d'admettre un éllier lumineux et un éther électrique ; or un coup d'œil jeté sur l'ensemble des phénomènes apprend bien vite qu'une semblable distinction est fort peu rationnelle.

Par une heureuse coïncidence, à l'époque où Ampère s'occupait de recherches électro-dynamiques, Fresnel s'illustrait par de belles découvertes en optique, et ces deux grands génies arrivaient, chacun de son côté, par des voies différentes, à conclure que l'éther lumineux ne pouvait être autre que l'électricité *. Seulement Ampère, encore sous le joug de la terminologie de Dufay, disait: (( Ce fluide est le résultat de la réunion et de la neutralisation des deux fluides électriques. » En faveur de celte assimilation, il faisait valoir comme argument principal que les actions électrique et magnétique s'exercent à travers le vide, et que par suite il est impossible d'admettre un

* Ampère, Recueil, etc., p. 215.

fluide autre que l'élher lumineux. De plus, à son avis, les propriétés optiques de Téther expliquaient parfaitement la transmission du magnétisme. En effet, d'après Fresnel, les mouvements excités dans ce fluide s'y propageaient par une sorte de frottement des couches déjà en mouvement sur celles qui ne l'étaient pas encore; or un tel frottement devait déterminer des rotations, et par là les phénomènes éleclro- magnétiques. « Ces considérations conduisent même, dit Ampère, à admettre l'attraction entre les courants qui vont dans un même sens et la répulsion entre ceux qui sont dirigés en sens contraire*. » Cependant on ne connaissait pas encore, ni la polarisation rotaloire magnétique, ni l'induction produite par les courants et les aimants, ni les lois des courants en relation avec la température, phénomènes qui jetèrent une grande lumière sur ce problème.

Les physiciens qui sont venus après Fresnel, admettant les vibrations transversales de l'éther pour la lumière, ont cherché ce que devenait la composante longitudinale du choc, et ils ont rencontré de grandes difficultés. Mais il est évident que celle-ci est employée à la communication même de cette espèce de gUssement d'une couche à l'autre dont parle Ampère. 11 paraît qu'on a confondu la translation effective des molécules, qui forme l'oscillation ou vibration, avec la pression et la communication du mouvement de tranche en tranche qui peuvent se faire sans mouvement de transport du corps intermédiaire, soit par les propriétés des corps élastiques, comme dans les billes d'ivoire, soit par le moyen des rotations. L'électricité, étant une translation, ne pourra se propager là où se propage la lumière; de là la possibilité des condensations de l'éther.

Nous avons reconnu effectivement l'existence de l'éther

* Ampère, Recueil, p. 215.

r,72 DE L'ÉLECTRICITÉ.

lumineux dans tous les corps, môme dans les métaux, ainsi que le prouve leur transparence lorsqu*ils sont réduits en lames minces. Pour ces derniers, il faut admettre que, pris dans une grande épaisseur, ils ne transmettent plus le mouvement transversal, non parce que Téther mancgie, mais à cause de leur structure moléculaire spéciale qui ne se prête pas à la propagation de ce genre de vibration. En effet, une feuille mince est parfaitement diaphane; lorsqu'on la comprime, sa masse et sa nature ne changent pas ; cependant elle devient opaque, puis reprend sa transparence lorsqu'on la chauffe. Les métaux polarisent la lumière elliptiquement, par réflexion et par transmission ; cela ne montre-t-il pas encore une certaine mobilité du milieu, de telle sorte que la réflexion s*accomplit à peu près comme à la surface d'un milieu fluide et mobile (telle est, par exemple, le ricochet d'une pierre lancée sur l'eau) permettant la pénétration paitielle d'une des composantes du rayon sous une certaine obliquité, circonstance qui ne se rencontre que dans une proportion tout à fait insensible dans les corps vitreux. Le résultat d'une telle mobilité est l'extinction du mouvement transversal, lequel, dit Fresnel, suppose Téther extrêmement peu compressible, et même à peu près incompressible ^

La mobilité de l'éther à l'intérieur des métaux est loin d'êlre une pure hypothèse; elle est démontrée par leur conductibilité pour la chaleur, laquelle dérive certainement de cette mobilité, par la facilité avec laquelle leurs particules changent de place et conservent la forme qu'on leur fait prendre forcément : preuve que leurs molécules pondérables sont capables de glisser les unes sur les autres sans cesser de rester unies mutuellement. La facilité avec laquelle se déplacent les molécules pesantes n'est pas seulement partagée par l'élher qui les enveloppe , mais elle

* Ampère, Beateil, p. 215.

doit s'étendre un peu plus loin, de telle sorte que les particules du corps se peuvent décharger très-aisément les unes sur les autres de Texcès d'éther que leur apporte quelquefois une cause extérieure, et vice versa, ils peuvent le reprendre lorsqu'au contraire leur quantité naturelle d'éther vient ai diminuer. 11 arrive alors à ces particules (toutefois sans aucun transport d'éléments chimiques pondérables) ce que nous voyons tous les jours se produire dans les décompositions opérées par la pile, c'est-à-dire que le passage du courant se fait par une suite de décompositions partielles déterminées par l'action extérieure. Un fait intéressant, c'est que la conductibilité d'une substance dépend de sa structure moléculaire, et non de sa nature : ainsi le charbon isole à l'état de diamant et conduit à l'état de graphite; par conséquent, la constitution moléculaire a plus d'influence que la constitution chimique sur ce qui constitue la facilité du mouvement de l'éther à l'intérieur des corps.

L'éther existe donc dans tous les corps et les pénètre tous; seulement il faut admettre qu'il ne présente pas dans tous la même mobilité, et une telle hypothèse est de beaucoup préférable, au point de vue de la simplicité, à celle qui reconnaît l'existence d'un élher lumineux et d'un élher électrique.

Que l'on ne croie pas, du reste, que l'hypothèse de deux éthers fasse disparaître toutes les difficultés ; bien au contraire, elle en soulève de plus sérieuses. Par exemple, il faut admettre que , lorsqu'un corps par sa combinaison avec un autre devient isolant (tel le plomb avec le silice), l'éther électrique mobile dans le métal devient immobile dans la combinaison isolante (le verre), ou bien qu'il s'échappe pour laisser la place à l'éther lumineux.

Il faut encore supposer que, dans tout métal qui se transforme en sel, pénètre une nouvelle quantité d'éther électrique, d'où résulte une rupture d'équilibre dans les

574 OE L'ËLECTRiaTË.

corps environnants, de telle sorte que Ton pourrait avoir de l'électricité négative sans électricité positive, et ainsi de suite... Voilà, certes, des imaginations sur lesquelles il est inutile de s'arrêter, car il suffit de les énoncer pour en faire voir toute Tabsurdité.

L'hypothèse d'un éther unique dont la mobilité n'est pas partout la même est donc la plus simple de toutes ; et si au moment où elle a été présentée pour la première fois elle paraissait arbitraire, il ne peut en être ainsi maintenant que l'on a vu l'ensemble des faits sur lesquels elle s'appuie.

L'existence d'un milieu universel une fois reconnue expérimentalement, on ne devrait plus éprouver de difficultés à prévoir les effets qu'il peut produire, quand il est en mouvement ou que son état habituel d'équilibre est rompu. MalheureHsement , l'imperfection des théories hydro-dynamiques esl.§i grande, qu'il est impossible d'arriver par cette voie à interpréter tous les faits. Aussi Ampère a-t-il préféré prendre exclusivement des faits expérimentaux comme base de calcul, et nous-mêmes, malgré le grand nombre de phénomènes découverts depuis lors, nous sommes obligés, pour rendre compte des phénomènes, de procéder par analogie, et de les comparer à ceux que nous présentent les fluides ordinaires.

De cette façon, on reconnaît bien vite que de grandes ressemblances existent entre ce qui se passe dans les conducteurs de rélectricité et les propriétés des fluides en mouvement : 1** lorsque l'électricité se propage dans des fils télégraphiques d'une grande longueur, l'état initial représente parfaitement ce qui arrive dans les fluides, et par le front de courant qui appartient au flux électrique au moment où il envahit le fil, et par les espèces d'ondes qui succèdent à l'ouverture et à la fermeture du circuit; 2<* on retrouve dans le courant le phénomène caractéristique des fluides, qui est le choc exercé par la force vive âo la masse en mouvement dans les tuyaux, lequel donne

naissance au coup de bélier qui constituent ici certains phénomènes d'induction. Ces mêmes phénomènes nous font encore rapprocher deux phénomènes complémentaires, la tension et le courant, et par là nous arrivons à comprendre mieux ce qu'est la tension ; car, de même que l'arrêt d'un courant liquide donne lieu à une pression se faisant sentir tout d'un coup contre les parois des lubes, de même, toutes les fois que l'on interrompt le courant électrique, on développe une pression électrique qui produit une tension plus grande là où il a condensation d'éther, et une moindre là où il a dilatation : la bobine de Rhumkorff nous donne un exemple frappant de ce fait ; 5^ enfin d'autres phénomènes de l'induction électro-dynamique ne sont qu'un cas parliculier des phénomènes découverts par Venturi touchant la diminution de pression dans les liquides en mouvement et la communication des mouvements latéraux. Au moment où le courant commence, il se fait une diminution de pression dans le conducteur, ce qui oblige l'élher extérieur à prendre un nouvel équilibre et à donner ainsi naissance, au moment qu'il s'établit, à des courants passagers, et au moment où il finit il a le choc en retour.

Ces faits achèvent de prouver la matérialité de l'éther, et la manière très-simple dont ils se déduisent des principes mécaniques qui régissent les mouvement des fluides permettent de ne point faire intervenir ni les polarisations, ni les actions transversales , ni toutes ces forces que l'on imaginait aussitôt que le besoin s'en faisait sentir.

Nous ne nous abusons pas jusqu'au point de croire que l'application des principes d hydro-dynamique soit également facile dans tous les cas particuliers, mais nous dirons que les difficultés que l'on rencontre alors sont de l'ordre de celles qui nous arrêtent bien souvent lorsqu'on applique ces mêmes principes aux fluides ordinaires. La science se trouve ainsi débarrassée de cette quantité innombrable de fluides qui par le passé encombraient toutes les branches de

la physique : Huide caloriûque, fluide lumineux, fluide électrique posilif et électrique négatif; fluides magnétique austral et magnétique boréal, tout cela devient inutile, tout s* explique par le mouvement d'un fluide unique, Téther.

Et parce que d'illustres physiciens répugnent à admettre Téther, on ne doit pas en arguer contre l'hypothèse éthérée ; car, il faut l'avouer, en science comme en tout, chaque âge a sa mode, et l'aversion que montrent aujourd'hui certains physiciens à admettre un seul fluide, contraste étrangement avec la facilité qu'on mettait, il y a peu de temps, à accepter les fluides, quelque nombreux qu'ils fussent. Du reste, si, pour faire prévaloir une doctrine, il suffisait de l'autorité des. hommes remarquables qui l'ont soutenue, nous pourrions citer parmi les défenseurs de la théorie éthérée plusieurs savants dont la réputation ne le cède en rien à celle de ses adversaires ^

Et il n'y aurait rien d'étonnant à ce que, dans la suite, les mouvements de l'éther nous donnent la raison première d'un grand nombre de phénoniènes tout autres que ceux dont ils nous donnent actuellement l'explication. Car un agent répandu partout dcSt produire des effets extrêmement variés, soit quand i\ presse, soit quand il se transporte. Nous avons cherché à expliquer par son intervention les réactions qu'exercent à distance l'un sur l'autre, soit deux corps, lorsqu'à la surface de l'un le fluide est condensé et raréfié sur l'autre, soit deux conducteurs à travers lesquels l'éther est en circulatij^n. En un mot, nous

* Cuire les travaux bien connus de Lamé, Cauciiy et deVerdet sui' l'optique, on peut voir ceux de MaxweU qui traitent du magnétisme dans l'hypothèse des petits tourbillons; seulement cet auteur nous semble ajouter une comphcation inutile en admettant des espèces de cellules formées par le fluide électrique. Tout dernièrement aussi, Tyndall n'a pas hésité à se ranger parmi ceux qui envisagent le courant électrique comme un courant d'éther. Depuis la première édition de cet ouvrage^ l'état des opinions est remarquablement changé. Toutefois nous ne croyons pas devoir rien changer au texte primitif.

RECAPITULATION ET CONCLUSIONS. 577

avons clierché si, au moyen de Téther, il est possible de rendre compte des attractions et des répuisions électrostatiques et électro-dynamiques.

Quant aux attractions électro-statiques, la question peut être considérée comme résolue indirectement par ce seul fait, que les attractions et les répulsions s'exercent seulement lorsque les corps présentent cet état qui équivaut à la pression, et que les phénomènes d'induction nous montrent être causé par une accumulation du Huide impondérable pour 1 état dit positif, et par une soustraction pour Tétat dit négatif. Par conséquent, on ne peut faire difficulté sur le principe que toute attraction est un effet de tension ; mais il reste à déterminer par quel mécanisme un changement ou un déséquilibre de pression donne naissance aux mouvements attractifs à travers les milieux isolants et le vide.

La question limitée au cas des corps isolants se résout aisément. Étant connu par les phénomènes lumineux et électriques que le mouvement de l'éther à l'intérieur de ces corps est fort gêné, il devient facile de comprendre comment des différences de tension et de densité peuvent s'y établir, de même que cela arrive dans les solides ordinaires soumis à des pressions mécaniques extérieures. Or, les phénomènes d'induction moléculaire que présentent les isolants sont de simples effets de différence de tension intérieure, c'est-à-dire de pression, comme l'on dit en parlant des fluides.

Les ^attractions dans les milieux isolants résultent donc de ce que les pressions intérieures tendent sans cesse à l'équilibre, et il arrive souvent que Téther dans ses mouvements entraine la matière pesante. Les difficultés sérieuses surgissent lorsqu'on cherche à expliquer comment les attractions et les répulsions se peuvent exercer à travers le vide, c'est-à-dire dans l'éther libre, milieu auquel les considérations précédentes semblent ne pou-

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Toir 8*appliquer. Mais en réalité les complications ne tiennent pas à la nature du problème ; elles sont le fait des théoriciens qui veulent donner à l'éther libre les attributs des autres fluides, et spécialement la propriété de transmettre le choc moléculaire dans tous les sens avec la même intensité. Heureusement que les phénomènes optiques nous aident à sortir de cette fausse voie, en nous montrant qu'au sein de Téther libre les mouvements de transport ne se font pas avec une égale facilité dans toutes les directions, et qu'il existe certains obstacles qui forcent les oscillations à devenir transversales. Ce seul fait nous montre clairement que la théorie des fluides ordinaires ne convient pas au fluide éthéré, parce qu'elle est fondée sur l'égalité parfaite de la transmission du choc dans tous les sens. 11 n'est donc pas impossible qu'à l'intérieur de Téther libre une différence de densité puisse s'établir d'une couche à l'autre comme dans les diaphanes. Ajoutons que la condensation et la raréfaction de Téther à la surface des corps isolés est inséparable d'une activité plus grande de vibration sur cette couche, et par là peut aussi se produire à une grande distance dans l'éther ambiant un nouvel état d'équilibre forcé.

Ainsi la structure de l'éther, telle qu'elle nous est révélée par l'optique et l'électricité, nous donne le moyen d'expliquer les attractions, de quelque nature qu'elles soient, sans recourir aux entités dynamiques agissant à dislance, ainsi que quelques-uns ont essayé de le faire.

Étant admis que dans les couches successives de rètlier libre des différences de densité peuvent prendre naissance, il s'ensuit forcément que les corps chargés d'éther en plus ou en moins ont autour de leur surface un état d'équilibre forcé qui persiste jusqu'à ce que par quelque ^moyen les choses retournent à l'état naturel, et le transport ou le déplacement des masses pesantes est un de ces moyens. Lors donc que les masses pondérables présentent

des conditions convenables de mobilité, elles peuvent être entraînées Tune vers l'autre pour faciliter ce rétablissement d'équilibre. De là les attractions et les répulsions. Enfin quelquefois, par sa force expansive, Télher peut entraîner les parties constitutives des corps, et ainsi les désagréger.

Considérons maintenant la seconde classe des actions à distance, celle des actions électro-dynamiques et magnétiques, nous trouvons qu'elles se réduisent encore à des modifications du milieu universel. En effel, elles se peu- Vent expliquer en tenant compte à la fois de la diminution que subit la pression de l'étherdansun conducteur au moment où il est traversé par le courant, et de la composition des chocs réciproques des atomes de l'éther qui enveloppe les conducteurs : les atomes composant les couches voisines des conducteurs, par un effet de communication de vibration latérale, conçoivent des mouvements rotaloires et se constituent en tourbillons : une fois ces relations développées dans l'élher, les réactions réciproques des aimants et des courants s'en déduisent naturellement d'après les règles de la composition des mouvements rotaloires.

Envisagé de la sorte, le magnétisme n'est plus une force spéciale, mais un agent universel, et ses actions se confondent avec celles de Félher, fluide qui pénétre tout. Par conséquent, les effets singuliers excités par le magnétisme dar.s les corps, et distingués par des noms divers, sont tous de même ordre, et leurs différences résultent seulement du sens des rotations qui deviennent prédominantes par l'effet du courant. Ainsi, les mêmes rotations donnent naissance à des mouvements opposés, suivant que les tourbillons moléculaires sont faciles à orienter ou non, et cela fait que les corps sont magnétiques ou diamagnéliques. Dans les métaux en mouvement , le tourbillon éthéré accuse sa présence en leur faisant éprouver une résistance très-grande, accompagnée d'un développe-

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ment d'électricité dynamique et de chaleur, comme cela arrive avec les fluides ordinaires en mouvement. Le courant est encore l'intermédiaire par lequel la force mécanique se transforme en chaleur, soit à l'intérieur des corps mis en rotntion entre les pôles d'un aimant, soit dans les machines électro-magnétiques. Nous trouvons ici la réciproque du développement par la chaleur d'un courant employé à entretenir Taclivité d'une machine.

Ainsi, tous les phénomènes magnétiques et électriques prennent leur origine dans le mouvement et s'y résolvent. La seule différence à établir entre les mouvements de l'élher et ceux que l'on étudie en hydro-dynamique réside en ce que, dans ceux-ci, un fluide sensible et pondérable entre en jeu, tandis que dans ceux-là le fluide .en action échappe à nos sens, parce que, pénétrant tous les corps, il est incoercible.

Toutefois, dans quelques cas, l'éther parait, jusqu'à un certain point, être coercible, c'est-à-dire susceptible de se condenser ou de se raréfier, et alors il trahit pour ainsi dire son efficacité. Il produit alors des effets semblables à ceux de la force qui tire les poids. Nous pouvons donc inférer de là que, s'il est impondérable, c'est parce que lui-même est capable de produire des mouvements de niômc ordre que ceux causés par la gravité.

Cela nous porte à soupçonner que cette force mystérieuse, la gravitation, pourrait bien être un résultat de la présence et de l'action de l'éther dans l'espace, hypothèse qui, par cela seul qu'elle est probable, mérite l'examen; aussi le ftrons-iious dès que nous aurons pris une connaissance plus approfondie de la constitution de la matière.