CHAPITRE XVII

nÉCAPITULATION ET CONCLUSION.

NécessUé La longucur et la difficulté du sujet traité dans ce livre nous

résumé, oblige à grouper devant les yeux du lecteur les idées exposées dans

les chapitres précédents et à lui faire bien saisir la filiation des

raisonnements qui ont motive nos conclusions; car, à diverses re-

nÉC\PITULATION ET CONCLUSION. 491

prises, il nous a fallu interrompre le cours réguliers 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, en leur absence force â été d'invoquer les analogies et de chercher les hypothèses les plus probables. Aussi, de nos conclusions, les unes seront acceptées sins 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, caloriques ou magnétiques. Cette force revêt deux modalités bien distinctes : à l'état de tension^ elle se manifeste par l'attraction et la répulsion des corps; sa présence à l'état de courant est décelée par la décomposition chimique, les mouvements des aiguilles aimantées, les secousses physiologiques, réchauffement des conducteurs, etc., etc.

Dans ce troisième livre, notre but a été de trouver quelle pouvait être la nature des phénomènes électriques, et à telle fin nous nous sommes adressés à la pile de Yolta, 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 V 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 prpuvent 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 chimiquement. Dans tous ces effets apparaît une direction déterminée de V action, qui se

Force révélée par l'électricité.

Ses

modalités :

Tension.

Courant.

Direction du ouraiit.

Travail accompli.

Source d'aclion.

distingue 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 trovail. On ne peut donc faire de l'électricité dite de courant une force statique dépendant 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 Tenvisager 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 se trou\e 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 élémenU sont à considérer : 1® la source de Taction, c'est-à-dire le principe générateur de la force vive; 2° la manière dont se transmet cette force d'un point à l'autre.

La première est facile à trouver, c'est l'altération chimique des matériaux qui constituent l'éleclro-moteur ; 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, reste à expliquer les circonstances qui accompagnent cette combustion dans la pile, circonstances bien différcnlcd de celles de la combustion ordinaire.

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

Dès les premières découvertes sur la pile, les physiciens admirent une matière en mouvement. C'est en effet l'idée qui se piêsente spontanément à l'esprit ; mais cette première conception était vague, mal définie, et il était nécessaire que les faits vinssent en donner une assurance précise. Ce mouvement est-il de vibra-

tien OU (le 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 est-ce 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 Texistence?

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 interpolaires d'une pile n^est pas une simple vibration thermique; s'il en était ainsi, les relations entre reffet thermométrique d*un courant et son intensité seraient fort différentes de celles fournies par l'observation, 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'est-à dire que sa vitesse est inversement proportionnelle à la section. Par conséquent, ce que l'on appelle courant consiste en un véritable flux de matière dans rintérieur des conducteurs, et le mot courant est tinc 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 attribuer à une affection spéciale de la matière pondérable, car« pendant ces décharges, il y a toujours transport de parcelles solides. Mais si Ton 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. Il est naturel de conclure de là que le transport de particules pesantes et 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

Le courant

véritable

flux

de matière

impondc-

rablc.

ne consiste pas dans 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 l'immense vitesse qui caractérise le mouvement électrique, impos^ibiiiié On sc demande alors comment la matière pesante acquiert une d?"n'iaUèrc aussî prodigicuse mobililé et une grande activité ; comment, sous ^oiuicrabic. l'adjon 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 Tune des deux hypothèse 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 el fluide, comme celle qui constitue l'éther, 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 éihêrée, pour lesquels les phénomènes électriques sont de simples affections de la matière pesante dans son état ordinaire et conservant 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, comme le prouvent les raies specirales émises pour ces parcelles en ignition; et de plus, dès l'instant où l'on supposerait la matière se modifiant de façon à permettre de tout expliquer et à éviter toutes les difficultés, cette hypothèse ne différerait pas essentiellement de la seconde, parce que la matière subtile nommée I éther n'est autre que la matière ordinaire à son état de simplicité

atomique. On arrive donc par voie d'exclusion à .attribuer les faits observés au mouvement d'une matière très-subtile que Ton nomme éther, pour simplifier le langage, FiLx simple. Tous les pliénomèucs de transport opérés par l'électricité mettent en évidence deux grandes vérités : i"" le courant est un flux de sens défini, il circule du pôle positif au pôle négatif; 2"" il n'est

RECAPITULATION ET CONCLUSION. 495

point nécessaire d'admettre deux courants contraires, attendu que les faits cités comme établissant l'existence du courant négatif sont explicables par TefTort expansif de l'électricité, dont Tintensité 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 DiiTércncc pôles dans les décharges discontinues viennent à l'appui de nos ^*p°®** 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, pnr contre, au pôle négatif, où s'accumule la matière transporlée 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 manière de nous éclairer sur la nature du courant, Origine c est d en étudier l origine ; aussi avons-nous traite ce sujet d une manière assez étendue. Si nous laissons de côté pour un moment les actions mécaniques et magnétiques, nous pouvons dire que Faction chimique et Faction 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 à celle des travaux qui ont lieu au dedans de Télcctromoteur, et la somme des deux ne surpasse jamais celle que produit ait directement l'altération chimique des éléments qui engendrent le courant.

Lorsque, dans le circuit, aux effets chimiques s'en ajoutent d'au^ Équivalence très d espèce ditlerente, mécaniques ou calorihques, en les ramenant j^ns la piic. tous à un même genre, ce qui se fait par un calcul le plus souvent facile, connaissant les coefdcients ou équivalents de transformation, on reconnaît qu'il y a constamment équivalence parfaite entre

* Voy. Stokcs, Philos, tram , i862, p. 619.

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 thermi(|ue ou mécanique, de même qu^il en arrive à la chaleur du foyer d*un moteur a vapeur. De celte façon, la théorie de la pile se trouve ramenée à celle dos machines à l'aide desquelles on transforme la force vive en travail.

Il 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\me certaine quantité de calorique employée onnesail a quoi, tant on est loin de produire avec elle la force gratis. Pamii 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. Le refroidissement qui accoin* pagne quelquefois le passage du courant, montre combien il faut ne pas se hâter de croire que l'on connaît tous les travaux accomplis par le mouvement électrique.

TcnHon Daus toutcs les dispositions voltaïques il se |>asse un fait d'une

p«ï"rc. grande importance et très-propre à nous éclairer sur la nature du courant. L'action chimique déterminée par l'aflinité des corps mis en présence se manifeste par la tension polaire des deux cxlrémités de la pile; mais cette action, dans certaines combinaisons, ne peut poursuivre son effet, si Ton ne met pas les deux métaai hétérogènes en contact à l'aide d'un arc conducteur. De plus, au moyen de ce circuit, on peut régler la quantité d'action et même Tenrayer complètement. D'où il résulte que : 1* les décompositions sont l'effet 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 qn ils .Néiessiié se décomposeut ; 2^ que dans ces circonstances l'action chimique se produit à la condition qu'il y ait transport de quelque chose à travers le fil. Lors donc que ce quelque chose manque, la décomposition des corps destinés à réagir les uns sur les autres ne peut avoir lieu, et pas davantage la formation d'un nouveau svs-

<le l'arc coirluclcur.

RECAPITULATION ET CONCLUSION. 497

tème d'équilibre intérieur des molécules, soit pour faire une analyse, soit pour faire un autre composé. Mais puisque ce qui traverse le Gl 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, l'équivalence 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 changement du régime de l'éther intérieur. Par suite, rien de plus rationnel que d'admettre le passage de l'éther dans le fil rhéophore, à l'intérieur duquel il s'écoule comme dans un canal afin de donner naissance à une nouvelle constitution chimique des corps et à de nouvelles et différentes atmosphères éthérées. Donc l'impondérable en mouvement à l'intérieur du fil interpolaire d'une pile n'est autre que Téther lumineux renfermé dans tous les corps.

Ajoutons encore que dans l'action chimique de la pile il y a un Transport autre phénomène qui conduit à la même conclusion : c'est le transport des éléments. C'est une action où la terision joue un rôle tout spécial. 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 élher 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 difTérent de l'autre.

Ainsi, en analysant les phénomènes de Télectrolyse, on est conduit à admettre un courant éthéré.

8ECCBI. — FORCES PHYSIQUES. — «• ÉDITIOX. 32

(les éiémt'ntg.

Couranls

p roduit» par

la chaleur.

(<ouranls t'ieclroniagnéliqur;

(lunéfec du courant.

Comme confirmation de cette théorie, on peut citer encore d'autres faits, et avant tout le développement des cour?nls 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 réquilibre de Télhor, 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 Téther doit avoir lieu encore 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 beaucx)up au mouvement de Téther dans la direction que détermine le nouvel état d'équilibre, succédant à la combinaison. La facilité avec la(|uelle se produisent les courants prouve encore la même 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 beaucou|> plus mobile. Est-il admissible, en effet, que la matière pesante puisse être désagrégée, par le retournement d'un barreau de fer ou d'une bobine en présence d'un aimant? Non certes, et cependant, par cette simple manipulation, des courants électro-magnétiques très-intenses sont développés. Ces courants consistent donc en un mouvement d'une matière préalablement très-atténuée, 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 uns avec les autres se combinent chimiquement, soit lorsqu'ils subissent une roodi^ fication 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 l'éther intramoléculaire, comme cela arrive au moment d'une combinaiiron. Le régime éthéré se trouve ainsi modifié, une nouvelle distribution a lieu dans chaque molécule du corps, et, par suite, une partic de l'impondérable passe dans le fil conjonclif qui joue le rôle

RÈCAPITULATIOîï ET CONCLUSION. 490

d'un canal de décharge. L'éther mis en mouvement possède nécessairement une partie de la force vive qui l'a ébranlé , il 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 cir* cuit par voie chimique, thermique ou mécanique, par le moyen de l'éther circulant, se transmet à une autre section sous l'une ou l'autre des mêmes formes de mouvement, d'après la disposition donnée à cette section ; c'est Tcther qui est le véhicule de cette 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, 1 an tôt à les désagréger, etc. Envisagé à ce point de vue, le courant rentre dans l'ordre des agents matériels employés à transformer les forces moléculaires en travail mécanique; sa prétendue immatérialité se trouve réduite à néant, et avec elle toutes les difficultés que soulevait une semblable interprétation dos faits.

En résumé , dans l'action électro-motrice il faut distinguer conclusions deux choses fondamentales : V 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 méca^ nique dans les isolants; 2° la disposition intérieure qui détermine la direction du flux, et qui dépend de la constitution éthéréc des cléments mis en présence.

Mais, dira-l- on peut-être, nous matérialisom 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

objection résolue.

Parallèle

entre

la lumière

et

réleclricité.

ceux qui Font de rélectricité une forcCy ils entendent sans doute par là un agent immatériel ^, auquel cas, de deux choses Tune, ou c'est une substance d'un ordre de choses en dehors de la matière, ou c'est une fiction de l'imagination. Pour nous, on le sait, Force est cause de mouvement, et telle est (quoique non pas exclusivement) toute matière animée de mouvement, et par cela l'éther en mouvement est une force. Ainsi nous ne nions pas que rélectricité soit une force en avouant sa matérialité.

Sans doute les propriétés toutes spéciales que nous supposons appartenir à l'éther soulèvent quelques difficultés ; toutefois elles ne se rapportent pas au courant, mais plutôt à l'état de rimpoudérable 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 rappelle le parallèle que nous avons déjà établi dans le livre II, chapitre dernier, entre les deux genres de phénomènes, et qu'il ne sera pas mal de résumer ià en le complétant.

Au point de vue de l'électricité, les corps se partagent en deux classes : celle des isolants et celle des conducteurs. Dans la première, on compte les substanci's diaphanes ou plus généralement celles qui font éprouvera 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 espèce de mobilité singulière de l'étlier dans les divers sens d'où vient leur propriété de se constituer à rétat de tension sous l'influence des agents mécaniques bu chimiques, c'est n-d ire d'accumuler Téther à leur surface sans que l'effet de ces actions pénètre à l'intérieur. Les conducteurs, dans les mêmes conditions, donnent naissance à un courant.

^ M. Hirn dont nous admirons les b»aux travaux sur la chaleur, a imaginé pour les l'orces des enlilés qui ne sont ni esprit ni matière, c'est-à-dire quelque diose qu'il nous e.«t impossililc de concevoir. Il est regrettable qu'un lio:nme si liahile ait inlro luit dans la science ces nébulosités.

Les conditions de l'éther que renferment les corps de la première classe ne sont donc pas de même ordre que celles de réther 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 tetision et là se transporte sous forme de courant. Si bien que, d'après l'ensemble des faits, ce qui agit, ce n'est ni l'éther 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, nous avons dit qu'à l'intérieur des isolants ou des diaphanes, Téther a une constitution comparable à celle qui appartient habituellement aux solides, tandis qu'il a celle d'un fluide à l'intérieur des métaux; autrement : dans ces derniers corps l'éther a une élasticité qui peut être très-facilement vaincue, tandis que le contraire a lieu dans les isolants et les diaphanes. 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 Téthcr des forces de même nature que celles qui résident dans les diaphanes homogènes. Ainsi, par son mode Mode d*agtr vibratoire, l'éther se rapproche bien plutôt des solides que des ^^^^ ,e v|X,. 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 très-éloignées 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 dont la distribution n'est pas la même dans tous,

Objection.

Ampère et Frcsnel.

el qui n'a pas une égale mobilité dans les deux classes que nous avons distinguées plus haut. C'est cette matière que nous a?ons nommée élher, c'est elle qui en vibrant donne naissance à la lumière, et qui, en se transportant à travers les conducteurs, constitue les courants électriques.

On nous objectera que l'identité de l'électricité et de Téther lumineux est une hypothèse toute gratuite, que rien n'empêche de regarder la supposition contraire comme étant l'expression de Résolution, ja réalité. Mais alors il serait nécessaire d'admettre un éther lumineux et un éther électrique ; or un coup d'oeil jeté sur Fensemblc 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, Étheninique. disait : c( Ce fluidc est le résultat de la réunion et de la neutralisation des deux fluides électriques. » En faveur de cette 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 fluide autre que l'éther-iumineux. De plus, à son avis, les propriétés optiques de l'éther 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 électromagnétiques. « 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 rotatoire magnétique de la lumière, ni l'induction produite par les courants et les aimants, ni les lois des courants en rela-

* Ampère, Recueil , etc., p. 215.

^ .ampère, Recueil ^ p. *2ir>.

tien avec la température, phénomènes qui jetèrent une grande lumière sur ce problème.

Les physiciens qui sont venus après Fresnel, admettant les vi- compotanu* brations transversales de l'éther pour la lumière, ont cherché ce '^'"nàie. ' 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 glissement d'une couche à l'autre dont parle Ampère. Il paraît qu'on a confondu la translation effective des molécules, qui forme PosciU lation 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 en général là oii se propage la lumière, et vice versa. Le courant admettant une translation, de là dérive la possibilité des condensations de Téther.

Nous avons reconnu effectivement l'existence de l'éther lumi- L'éihar exutc neux dans tous les corps, même dans les métaux, ainsi que le lesméiaui. 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 l'éther manque, «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, mais reprend sa transpa- cause de leur rence lors(|u'on la chauffe. Les métaux polarisent la lumière °p*"*®' 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 partielle d'une des composantes du rayon sous une certaine obliquité, circon* stance qui ne se rencontre que dans une proportion tout à fait insensible dans les corps vitreux. Le résultat dune telle mobilité est l'extinction du mouvement transversal, lequel, dit Fresnel,

suppose Téther extrêmement peu compressible, et même à peu près incompressible *.

Mobilité La mobilité de l'éther à Tintcrieur des métaux est loin d'être

*dans*^ "^® pure hypothèse; elle est démontrée par leur conductibilité les métaux, p^yp \^ chalcur, 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 Téther qui les enveloppe, mais elle 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 Fexcès 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 à diminuer ; de là leur force conductrice. . 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 Tétat de graphite; par conséquent, la constitution moléculaire a plus d'influence que la constitution chimique sur ce qui constitue la facilité du mouvement de Tcther à l'intérieur des corps.

L'éther existe donc dans tous les co!*ps 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, an point de vue de la simplicité, à celle qui reconnaît l'existence d'un éther lumineux et d'un éther électrique, nuiiiiicde Que l'on ne croie pas, du reste, que l'hypothèse de deux éthcrs 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 la 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

* Ampère, Recueil, p. 215.

en sel, pénètre une nouvelle quantité d'éther électrique, d'où résulte une rupture d'équilibre dans les corps environnants, de telle sorte que l'on pourrait avoir de l'électricité négative sans électricité positive, et ainsi de suite... Voilà, certes, des hypothèses sur lesquelles il est inutile de s'arrêter, car ibsuffit de les énoncer pour en faire voir toute l'absurdité.

L'hypothèse d^un éther unique dont la mobilité dans l'intérieur de certains corps 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 lesquelles elle s* appuie.

L'existence d'un milieu universel une fois reconnue expérimen- PhéDomènc^ talement, on ne devrait plus éprouver de difficuUés à prévoir les i^ inasuuon effets qu'il peut produire, non-seulement quand il est mis en ^'^ree. simple vibration entre ses limites d'élasticité, mais aussi lorsque ces limites sont excédées, et qu'il y a une véritable translation. Malheureusement, l'imperfection des théories hydrodynamiques est si 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 nousmême, malgré le grand nombre de phénomènes découverts depuis lors, nous sommes obligé, 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 ressem- L'piher blances existent entre ce qui se passe dans les conducteurs de l'é- *^îoirhydro-' lectricité et les propriétés des fluides en mouvement : V lorsque *^y"o"*'*i"«*l'électricité se propage dans des fils télégraphiques d'une grande longueur, l'état initial représente paifaitement 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 Tou /erture et à la fermeture du circuit ; 2* on retrouve in<iuction dans le courant électrique le phénomène caractéristique des fluides, y"*"»'*i"°qui est le choc exercé par la force vive de la masse en mouvement dans les tuyaux, lequel donne naissance au coup de bélier qui constitue ici certains phénomènes d'induction. Ces mêmes phé-

nomènes nous font encore l'approcher 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'arrct d*un courant liquide donne lieu à une pression se faisant sentir tout d'un coup contre les parois des tubes; de même, toutes les fois que Ton interrompt le courant électrique, on développe une pression statique qui produit une tension positive là où il y a condensation d'éther, et une négative là où il y 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 particulier des phénomènes découverts par Yenturi 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 Péther extérieur à prendre un nouvel équilibre et à donner ainsi naissance, au moment ou il s'établit, à des courants passagers, et au moment où il finit au choc en retour.

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

Nous ne nous abusons pas jusqu'au point de croire que Tapplication des principes d'hydrodynamique soit également facile dans tous tes cas particuliers^ mais nous dirons que les difficultés que Ton rencontre alors sont de Tordre de celles qui nous arrêtent bien souvent lorsqu'on applique ces mêmes principes aux fluides simpiiiica- Ordinaires. La science se trouve ainsi débarrassée de cette quantité innombrable de fluides qui autrefois encombraient toutes les branches de la physique : fluide calorifique, fluide lumineux, fluide électrique positif et électrique négatif; fluide magnétique austral et boréal, tout cela devient inutile, tout s'explique par le mouvement d'un fluide unique, l'éther.

Et parce que d'illustres physiciens répugnent à admettre Télher, on ne doit pas en arguer contre l'hypothèse élhérée; car, il faut

lioD de la science.

RECAPITULATION ET CONCLUSION.

Tavouer, en science comme en tout, chaque âge a sa mode, et raversion 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 nom* breux qu'ils fussent. Du reste, si, pour faire prévaloir une doctrine, il suffisait de l'autorité des hommes remarquables qui Font soutenue, nous pourrions citer parmi les défenseurs de la théorie étliérée 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 phénomènes tout autres que ceux dont ils nous donnent actuellement l'explication. Car un agent répandu partout doit produire des effets extrêmement variés, soit quand il 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 circulation. En un mot, nous avons cherché si, au moyen de l'éther, il est possible de rendre compte des attractions et des répulsions électro-statiques 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 causés par une accumulation du fluide impondérable pour l'état dit positif, et par une soustraction pour l'état 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

Attractions

et répulsions.

L'attraction

conséquence

d'une

pression.

' Outre les travaux bien connus de Lamé, Cauchy et de Verdet sur l'optique, on peut voir ceux de Maxwell qui tra lient du magnétisme dans l'hypolbèse des petits tourbillons; seulement cet auteur nous semble ajouter une complication inutile en admcUanl des espèces de cellules formées par le fluide électrique. Tout dernièrement aussi, Tyndall n't pas bésité à se ranger parmi ceux qui envisagent le courant électrique comme un courant d*élber. Depuis la première édition de cet ouvrage, l'état des opinions est remarquablement cbangc. Nous sommes heureux de ne devoir rien changer au texte primitîl'.

une rupture d'équilibre dans la pression donne naissance aux mouvements attractifs à travers les milieux isolants et le Tide.

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 Ton dit en parlant des fluides.

Les attractions dans les milieux isolants résultentdonc de ce que les pressions intérieures tendent sans cesse à l'équilibre, et il arrive souvent que l'éther dans ses mouvements entraîne la matière pesante. Les difficultés sérieuses surgissent lorsqu'on cheixhe à expliquer comment les répulsions se peuvent exercer à travers le vide, c'est-à-dire dans l'éther libre, milieu auquel les considérations précédentes semblent ne pouvoir s'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 Télher libre les mouvements de transport ne se font pas avec une égale facilité dans toutes les directions, et qu'il existe des causes 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. Il n'est donc pas impossible qu'à l'intérieur de l'éther 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 dune 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 i'éther, telle qu'elle nous est révélée par l'optique et l'électricité, nous place sur la voie d'expliquer les attractions, de quelque nature qu'elles soient, sans recourir aux entités dynamiques agissant à distance , ainsi que quelques-uns ont essayé de le faire.

Étant admis que sous Tinfluence d'une pression exagérée d'éther à la surface d'un corps, des différences de densité peuvent aussi prendre naissance dans les couches environnantes de l'éther libre, 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 alors le transport ou le déplacement des masses pesantes est un des moyens par lesquels l'équilibre peut se rétablir. Lors donc que les masses pondérables présentent des conditions convenablea de mobilité, elles peuvent être entraînées Tune vers l'autre pour faciliter ce rétablissement d'équilibre. De là les attractions et les répulsions statiques. Enfin quelquefois, par sa force expansive, l'éther peut entraîner les parties constitutives des corps, et ainsi les désagréger.

Ainsi donc Faction statique de l'électricité dépend : 1** d'une condensation ou raréfaction anormale d'éther, formée par une cause quelconque à la surface d'un corps; et 2^ d'une modification correspondante dans le milieu environnant qui se trouve par là aussi dans un état anormal et forcé. Les phénomènes d'induction nous ont prouvé l'existence de la première de ces conditions; la manière dont le milieu est modifié par elle de façon à pouvoir produire une attraction, sera développée dans le chapitre II du livre suivant. Nous verrons que l'action de l'éther condensé est différente de celle de l'éther simplement agité : ceci produit seulement une vibration passagère qui ne dépasse pas la limite de l'élasticité : Téther condensé peut déplacer la masse et produire une différence de pression permanente et se propageant à distance autour du corps, d'où s'ensuivent les attractions.

Considérons maintenant la seconde classe des actions à distance, Auracuons celle des actions électro-dynamiques et magnétiques, nous trou- dL7miquc°.* vons qu'elles se réduisent encore à des modifications du milieu universel. En effet, elles peuvent s'expliquer en tenant compte

à la fois de la diminution que subit la pression de Téther dans un conducteur au moment où il est traversé par le courant, et de la composition des chocs réciproques des atomes de Téther qui enve* loppc les conducteurs : les atomes composant les couches voisines des conducteurs, par un effet de communication de mouvement latéral, conçoivent des mouvemenls rotatoires et se constituent en tourbillon : une fois ces rotations développées dans Téther , les réactions réciproques des aimants et des courants s'en déduisent naturellement d'après les règles de la composition des mouvements rotatoires.

Gciiëraiiic Envisagé de la sorte, le magnétisme n'est plus une force spémagnéUsmc cialc, mais un agent universel, et ses actions se confondent avec celles de Féther, fluide qui pénètre tout. Par conséquent, les effets singuliers excités par le magnétisme dans les corps, et distingués par des noms divers, sont tous de même ordre, et leurs différences réisultcnt 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 diamagnétiques. Dans les métaux en mouvement, le tourbillon éthéré accuse sa présence en leur faisant éprouver une résistance très-grande, accompagnée d*un développement 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 rotation 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 l'activité 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 Téther et ceux que l'oû étudie en hydrodynamique réside en ce que , dans ceux-ci , un fluide sensible et pondérable entre enjeu, tandis que dans ceux-là le fluide en action échappe à nos sens, parce que, pénétrant tous les corps, il est incoercible.

Dans quelques cas, Téther paraît jusqu'à un certain point

susceptible de se condenser ou de se raréfier, et alors il trahit Anaiopupour ainsi dire son activité en produisant des effets sembla- u gravité. blés 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 même ordre que ceux causés par la gravité. Cela nous porte à soupçonner que cctie 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'exaipen ; aussi le ferons-nous dès que nous aurons pris une connaissance plus approfondie de la constitution de la matière.

En conclusion, le même éther est la cause des phénomènes lumineux et des phénomènes électriques^ mais dans les premiers il agit en vibrant^ daiis les seconds en se déplaçant. Ce déplacement se manifeste surtout dans son association avec les molécules de la m^tièi'e pondérable et lorsque l'ébranlement excède les limites d^élasticité : enfin toute modification de la matière entraîne une rupture d^équilibi*e de Véther qui pour se rétablir est obligé à se constituer en courant : si le courant est empêché, il en résulte une tensio7i.