CHAPITRE II

DES FORCES ATTRACTIVES EN CélfÉRAL : COXMENT ELLES PEUVENT ÊTRE PRODUITES PAR LES MOUVEVEKTS MÉCANIQUES.

Pour nous, les corps sont des agrégats d'atomes probablement homogènes à l'origine, et qui, en se groupant de diverses manières, forment les molécules dites élémentaires. Cette hypothèse est extrêmement probable ; toutefois, il n'est pas indispensable de la prendre comme base de nos conclusions futures. Outre ces agrégats, c'est-à-dire les atomes grossiers, il existe une matière plus atténuée et subtile que nous nommons éther. Pour nous, elle est constituée par les atomes de premier ordre ; ceux qui ne partagent pas notre manière de voir admettent que c'est une matière sui generis. Que l'on soit partisan de l'émission ou des ondulations, on est forcé d'admettre l'existence de ce milieu, car en acceptant rémission, il faut reconnaître que les émanations du nombre infini des corps radiants qui traversent incessamment l'espace le remplissent d'une quantité énorme de molécules en répulsion réciproque, à cause de leur vitesse prodigieuse, ce qui constitue un véritable fluide. Ainsi, les deux théories, bien que différentes par l'énoncé, se réduisent, en somme, à une seule et raéme^

Étant donné qu'il existe un milieu autre que la matière palpable et pesante, demandons-nous s'il ne serait pas capable de produire des attractions, alors même que paraissent manquer ces changements d'équilibre qui constituent Tétat électrique ; car , dans ce cas, nous pouvons répondre avec certitude par l'affirma* tive.

En effet, l'étude de l'électricité a prouvé que toute rupture (Té* quilibre dans Véther, quelle swmenue par condensation ou par raréfaction, donne lien à des attractions. Ce résultat expérimental servant de point de départ, il n'est plus impossible que

Base de la discnssioD .

Production

des aUractions.

* Voy. ci-dessus, liv. IT *

tous les phénomènes de la nature puissent s'expliquer aisément par des différences d'équilibre éthéré dans les molécules des corps; ces différences, du reste, sont clairement indiquées, par toute Télectro-chimie. De cette façon, les actions moléculaires ne seraient qu'un effet de la disposition de l'éther autour des molécules, analogue à celui qui constitue Tétat passager dit état électrique, mais qui en réalité se trouverait former Tétat permanent des corps.

Après cela', il n*est plus impossible que les attractions planétaires se produiseiit par un mécanisme semblable, et leur cause, si longtemps cherchée, pourrait bien être la diffusion inégale de Péther dans Tespace ; car, selon toute vraisemblance , ce fluide affecte autour des masses de dimensions finies des variations de densité analogues à celles qu^il présente autour de chacune des La graviuî moléculcs appartenant à ces masses. En un mot, tout se passerait

ài'dleciriciic. commc daus les corps électrisés, à celte différence près que la variation de densité est accidentelle dans ceux-ci, et qu'elle est permanente et nécessaire dans tous les corps. Kous voilà conduit rationnellement à rattacher la gravitation à Télectricité, rapprochement qui n'est pas nouveau, car il a été tenté par plusieurs physiciens.

Nous pourrions admettre ce fait comme assez bien élabli par ce que nous avons exposé dans le livre précédent; mais il est nécessaire de développer ces idées avec soin et d'expliquer de quelle façon l'équilibre de l'éther vient à être troublé autour des molécules, et en quoi- cette action diffère de la vibration. Ce point une fois établi, le reste s'en déduit nécessairement. Or, à cela rien d'impossible, attendu les propriétés de la matière, et spécialement le mouvement qui anime ses dernières particules. Il convient d'ajouter du reste que la théorie, dont nous allons esquisser les traits principaux, est présentée par nous comme hypothèse et comme telle n'est pas la seule à l'aide de laquelle on puisse concevoir ce résultat.

Réflexions Premièrement, voici quelques réflexions générales utiles, à pré-

pr iininairoB gçjj^gp j^g l'abord. Nous avous dit, ailleurs, combien il était irapossible de concevoir ce que l'on appelle une force attractive, quand on prend ce mot dans son acception rigoureuse, c'est-à-dire

pour représenter un principe actif, siégeant à l'intérieur des molécules et agissant sans aucun intermédiaire à travers le vide absolu. Cela revient à admettre que les corps agissent à distance les uns impossibilité sur les autres, c'est-à-dire là où ils ne sont pas : hypothèse ab- à*di*uilcè. surde, aussi absurde quand il s'agit de distances énormes que lorsqu'on parle de distances fort petites.

Mais, peut-être, en retournant notre objection contre nousméme, on dira que l'action ne peut non plus avoir lieu entre les corps que nous prétendons être en contact, car même ceux-ci agissent là oil ils ne sont pas. Un corps qui par le choc tend à en mettre un autre en mouvement n'est certainement pas là où il tend à aller, et par suite agit où il n^est pas. Raisonner ainsi, c'est vouloir s'abuser par un sophisme. En effet, il est dit dans notre proposition, agir où il n'est pas, et sans aucun intermédiaire. Nous concevons très-bien, en effet, la possibilité d'une aciion à distance dans le cas d'un intermédiaire, mais il ^ — ^^ ^ — s^ n'en est plus de même quand Tintermédiaire ( a Y b )

manque. Quand (fig. 62) un corps A en choque x ^^ V y

un autre B, au moment où les surfaces parvien- ^*^' ^'

ncnt au contact, l'un chasse l'autre en vertu de l'impénétrabilité, et à la surface du contact le corps existe certainement, et par là nous avons ici un intermédiaire. Si l'on insiste en disant que cela n'est pas de nécessité absolue, nous l'accorderons volontiers; car, loin d'admettre que ces tois soient de nécessité métaphysique, nous les acceptons comme lois empiriques et entièrement libres dans leur cause première. La différence capitale qui sépare la communication du mouvement au contact de celle qui se fait à distance, c'est que, dans ce dernier cas, le mouvement est transmis par quelque chose d'interposé, et cela nous suffit. Peut-être niera-t-on le contact, mais nous l'admettons en donnant à ce mot le sens que nous avons plusieurs fois expliqué dans le cours de cet ouvrage.

 la fin du second livre, nous avons signalé déjà les embarras sans nombre auxquels on arrive en envisageant les forces comme des tendances. Loin de diminuer, les difficultés ne font que s'accroître, car alors il faut supposer les forces agissant tantôt dans un sens, tant(' t dans un autre. Ces tendances font donc de

distance est sans preuve

534 CONSTITUTIOÎÏ DE U MATIÈRE.

pures imaginations qui s'évanouissent une à une devant les progrès incessants de la science ^ L'action I A toutes ces difficultés théoriques et physiques, s'ajoute une circonstance qui porte le dernier coup à la doctrine que nous réfutons, c'est le manque complet de preuves directes. En effet, les auteurs, au moins le plus grand nombre, admettent qu'étant supposé deux molécules dans un espace vide, elles ont la propriété de s'attirer et de se précipiter Tune vers Tautre, suivant certains rapports, etc.; et ils regardent cette propriété comme uue propriété absolue de la matière. Or une telle assertion ne s'appuie sur aucun fait. D'abord, parce que nous ne pouvons observer l'action de deux seules molécules, et encore moins observer cette action dans le vide absolu. Tout ce que nous voyons s'accomplit entre des masses finies, composées, et de plus au sein d'un milieu : si bien que le principe fondamental de l'attraction matérielle ne repose nullement sur des données expérimentales. Cette conceptioB a pris naissance ainsi. Voyant les corps célestes tendre les uns vers les autres ; et, d'autre part, ces corps étant sensiblement spliériques, par une fiction mathématique, on a supposé toute leur masse eondensée à leur centre ; on les a réduit, en un mot, à des atomes ou molécules. Mais ces mouvements ne s'accomplissent pas dans un espace absolument vide, et il reste toujours à se demander s'ils ne sont pas causés plutôt par une action impulsive extérieure, que par un principe résidant à l'intérieur des corps ; aussi les anciens physiciens et Newton lui-même ont-ils laissé cette question en suspens. Les mathématiques ne peuvent ici rien décider, elles enseignent que deux corps se rapprochent avec une vitessse qui est dans un certain rapport avec les distances parcourues, c'est là une loi empirique, elle ne fait rien savoir de la cause et ne dit pas si c'est une impulsion ou une autre action. Donc le cas de deux mo-

' Un exemple rendra notre pensée plus clairement. Chacun sait que les plantes tendent vers la lumière. Celte tendance mystérieuse e)(t-elle une propriété de la plinte, dans le véritable sens du mot? La réponse est facile : le tissu végétal, exigeani pour se d('vclopper Taction chimique des rayons lumineux, la plante croît du côte de la lumière, si bien qu'aux yeux de l'observateur siiperficiel, la plante clierche la lumière, tandis que réellement c'est la lumière qui fait lu plante. Un autre fait, bien que d*un genre tout difîcrent, se peut comparer à celui-ci. Un sait que les efflorcsccnces salines se développent sur une surface là où elle est le mieux en rapport avec Tair libre ; fautil dire pour cela que le sel cherchais sécheresse cl Tnir libre?

lémles isolées j agissant l'une sur Vautre dans le vide absolu^ est une pure fiction géométrique. Â ceux qui disent qu'il s'agit là d'une loi primitive, d'un acte direct de la volonté de Dieu, nous répondrons que par de tels moyens on tranche toutes les questions ; mais le physicien agit autrement, il cherche si vraiment cela est un acte primitif et direct de la volonté Suprême, ou seulement un acte médiat.

Au contraire, en réalité, dans la nature, les corps qui agissent influence

, .. 'Al*- • 1 j • ^" milieu.

réciproquement a distance étant toujours inunergés daus un milieu quelconque, si sans se laisser fourvoyer,' on suit la Yoie logique, on cherchera à expliquer la tendance incessante des corps, les uns vers les autres par une action du milieu ambiant. Disons plus, en raisonnant d'après les faits, on arrive à conclure que, contrairement au principe fondamental de l'attraction, deux particules matérielles isolées doivent se repousser bien plutôt que s'at- *tirer. Ne voit-on pas, en effet, la force expansive augmenter à mesure que la matière atteint un plus grand état d'atténuation, et son intensité acquérir un maximum là où la matière est plus divisée, comme on l'observe lorsqu'elle traverse les substances poreuses ?

Quand la science n'admettait que l'existence des milieux tangibles, il était permis de croire au vide des espaces planétaires ; mais puisque aujourd'hui il est prouvé qu'un milieu peut CNister et même produire des effets puissants bien qu'il ne soit pas perceptible directement par nos sens, nous avons le droit de poser comme principe démontré que l'attraction exercée par un corps sur un autre, ne s'observe jamais entre deux atomes isolés, et toujours entre les systèmes d'atomes et au sein d'un milieu. Il reste à faire voir que c'est ce milieu lui-même qui détermine ces actions.

Nous supposerons le milieu composé d'atomes isolés, indépen- commentée dants, impénétrables et mobiles avec double mouvement de ™*"giî?"''* translation et de rotation ; ces deux dernières conditions nous dispensent d'admettre, dans les atomes, soit une loi d'élasticité intérieure, soit une force répulsive ou toute autre. Cela posé deux hypothèses sont possibles relatives à l'état des atomes : ou 1^ ils sont en repos absolu et privés de mouvement rotatoire ; ou 2** ils

sont doués d'un mouvement de translation et de rotation, ou même d'un simple mouvement de rotation. Examinons d'abord ce qui se passe dans un tel milieu au moment d*un choc dû à une cause quelconque, et qui peut être une molécule ou un atome du milieu lui-même animé d'une impulsion comparativement grande.

Puisque, d'après la première hypothèse, les éléments du milieu sont en repos et ne présentent aucune élasticité, il est clair que le mouvement se communiquera d'après les lois de la transmission dans les corps durs. Il se fera une translation simultanée de la masse qui exerce le choc, et de celle qui le reçoit, et cette translation s'étendra jusqu'aux dernières limites du milieu, sans autre effet que le déplacement d'une portion de la masse dans une direction déterminée qui laissera en arrière un vide partiel. Que si on veut supposer les atomes doués d'élasticité, l'effet se réduira à . une vibration par le moyen de laquelle la masse qui produit le choc communique sa vitesse au milieu ambiant, puis revient en* même temps au repos et rien de plus. Cette hypothèse sur la constitution du milieu ne permet pas d'expliquer les attractions. Néces^sité Examiuons la seconde hypothèse. Si les éléments du milieu on rototkm. sont animés de mouvement ro'atoire, le choc ne donnera pas naissance à un mouvement de translation recliligne, mais à un mouvement se répandant sur une certaine étendue autour du centre d'ébranlement. En effet le choc sera oblique à Taxe. Le cas où il serait dirigé exactement sur le pôle et dans la direction de l'avant est un cas infiniment peu probable. En conséquence, par la composition du mouvement rotatoirc avec celui de translation appartenant à l'atome qui exerce le choc, une résultante oblique prendra naissance ; cet atome rebondira sur le premier, puis heurtera un autre plus ou moins voisin de celui-ci ; il sera renvoyé contre un troisième, et ainsi de suite. L*atome en mouvement agira d'abord de même qu'un corps élastique lancé au milieu d'autres également élastiques, mais de plus, suivant son incidence, il se fera des mouvements de réflexion qui équivaudront aux effets d'élasticité : des mouvements de progression par lesquels les atomes continuant à suivre leur direction première dilateront le milieu : enHn des mouvements de conversion positive ou négative, selon que la rotation conservera le même sens ou non. Ainsi, par

l'effet de ces chocs, le centre de l'atome pourra revenir en arrière, ou être précipité en avant, ou changer^de direction, et dans chacun de ces cas sa vitesse pourra augmenter ou diminuera D'où il suit que l'atome ne perdra pas toute sa force au premier choc, il se mettra peu à peu à décrire un mouvement giratoire, et, les atomes voisins participant à l'agitation, une dilatation et un changement d'équilibre prendront naissance et s'étendront autour du centre d'ébranlement, dans tous les sens, sur une étendue plus ou moins grande. C'est là ce que nous nommons la sphère d'action.

Et comme chaque atome est à son tour capable de choquer les atomes voisins, il devient par là un véritable centre d'ébranlement : ainsi le mouvement se propage de la première à une seconde couche sphérique, puis de celle-ci le mouvement passe à une troisième, et ainsi de proche en proche. On voit aisément la différence qui sépare ce mode de propagation de mouvement de celui qui aurait lieu dans un milieu simplement élastique, car dans ce dernier les progressions et les conversions manquant, il n'y a pas, en réalité, dilatation permanente, mais seulement retour complet à l'état premier, de telle sorte que. Tonde une fois passée, tout retombe au repos et alors tout finit par une onde. Dans le cas où l'ébranlement se répète sans interruption parce que le centre d'agitation agit d'une façon permanente, un milieu simplement élastique ne fait que vibrer, tandis que si, comme nous le supposons, les atomes sont en rotation, il so produit une dilatation qui, à iwe certaine distance^ peut donner naissance à une sphère agitée, à l'intérieur de laquelle la densité est décroissante du cenire vers la circonférence. Le degré de raréfaction produite, dépendra du rapport de la vitesse de l'atome choquant, à la vitesse avec laquelle les atomes environnants pourront aller remplir l'espace laissé vide par l'écartement dû au choc : en

Résultat

du choc

des atomes

CD rotation.

* Yoy. liv. I, chnp. vi. Dans ces derniers temps on a imaginé de nombreux jouets (l'enfant très>in$tructifs sous ce rapport. Une toupie en fonlc e.^t lancée à grande vitesse sur un plan légèrement incliné et garni de colonnes fixes; le clioc de la toupie de Tune à l'autre de ces colonnes, et les réflexions nombreuses qu'elle subit comme si eJle éiùil un corps élastique, nous donne 1 idée de ce que fait une molécule dans le cas dont nous parlons. I^s mêmes phénomènes s'observent dans une boule lancée avec (orce sur lin plan parsemé de grosses épingles fixées solidciiieut et capable de résister au choc.

Dimination

de densilé

autour

du centre .de

mouTenicot.

Rapproehc-

iiienl des centres* d'oscillation.

d*autres mots il dépendra de Tintensilé de la pression qui règne dans le milieu, de sorte que si la vitesse de la molécule surpasse celle Je la lumière, le vide pourra élre absolu. (Voir ce que nous avons dit dans le livre II, chapitres vi el vu.)

Évidemment un centre, alors même qu'il est unique, pourvu qu'il soit animé d'un mouvement suffisamment énergique et durable, peut déterminer l'agitation d'un milieu illimité et le modi* difier de façon à ce que la densité, minimum au centre, aille en croissant à mesure que l'on s'approche de la circonférence. L'intensité du choc s'affaiblit en proportion de la masse ébranlée, et la dilatation varie en raison inverse du carré des distances; en vertu de la loi bien connue que la masse des couches sphériques mises en mouvement augmente suivant cette même proportion. De tels effets pour se produire, remarquons-le bien, n'exigent pas que les atomes soient sphériques, car la théorie des rotations nous enseigne que la forme extérieure des corps qui s'entrc-choquent n'exerce aucune inQuence sur les résultats observés, que tout dépend de la disposition de leurs axes principaux d'inertie ; et qu'enfin un corps de figure quelconque peut toujours être remplacé par un ellipsoïde régulier. Admettons donc comme démontre qu'un point animé d'un mouvement continu de translation et de rotation engendre autour de lui une atmosphère de densité décroissante vers le centre.

Imaginons maintenant qu'à côté du premier centre d'ébranlement A, par exemple (fig. 65). il s'en développe un autre B, situé nécessairement à l'intérieur de la sphère d'action de A, puisque celle-ci, avons-nous dit, peut s'étendre jusqu'à l'infini. Évidemment la quantité de matière et par suite la résistance au raoovement que rencontre la parcelle ou Tatome B cessera d'être égale partout ; elle est plus grande vers la partie extérieure et plus faible en dedans ; si bien que le long de la ligne B A , qui unit les deux centres, la masse et la résistance est minimum, et par suite un plus grand espace est parcouru par l'ébranlement parti de B,quand il exerce un choc

Fig. 63.

du côté de A, que quand le choc se fait sentir dans la direction opposée. D'où il résultera un transport deB vers A; et, comme cette facilité plus grande au mouvement, dure autant que l'agitation centrale, les deux centres se rapprocheront jusqu'à ce qu'ils soient arrivés au contact , ou plutôt jusqu'à ce que l'un d'eux agisse par choc direct sur l'autre. A ce moment commence une réaction réciproque , d'abord entre les atomes A et B , puis entre ces atomes et le milieu ambiant, lequel présente dès lors un centre d'action dont l'énergie est double de celle qu'il avait auparavant, ce qui produit des effets que nous examinerons plus loin. De cette analyse il ressort que deux atomes ou deux molécules en mouvement au sein d'un milieu constitué, comme il a été dit, ont une tendance réciproque au rapjn'ochement ^ non en vertu d'une force intérieure , mais à cause de Tinégale résistance au mouvement que présente le milieu dans les divers sens, dès l'instant où le centre agissant n'est plus unique. Dans ces conditions, il se produit ce que Ton appelle une attraction. Toutes les causes capables d'augmenter l'intensité du mouvement modifieront nécessairement les effets de cette attraction apparente.

Quand il existe un grand nombre de centres d'ébranlement, la résultante finale dépend de leur somme, de leur distribution, de leurs mutuelles distances et les règles ordinaires de la mécanique permettent de la déterminer. Le géomètre pourra ne pas tenir compte du mécanisme suivant lequel s'opère le rapprochement des atomes, mais accepter seulement ce mouvement comme un fait primaire se manifestant toujours suivant une même loi, el lui appliquer dès lors les méthodes de calcul usitées dans le cas de la force attractive.

Supposons actuellement la matière pondérable composée de centres de mouvement immergés dans un milieu. Il en résultera forcément que chaque centre tendant à se rapprocher des autres j une véritable force d'attraction se produit partout où ces centres existent. Cette tendance au rapprochement est le résultat des variations qu'éprouve la densité du milieu autour des deux molécules en présence. Ainsi nous sommes conduit à donner des attractions une théorie semblable à celle que nous avons proposée pour les corps clectrisés.

Produclion

d'une aUri'.ciioa.

Altraclion universelle.

Conslitulion des centres d'ébranlement.

Influence lie la rolaiion.

. On se tromperait beaucoup si Ton nous objectait que, d'après notre manière de voir, chacun des atomes de Téther devrait se constituer centre d'attraction ; car ce fluide étant formé par des atomes égaux et isolés, tous en rotation ayant une masse et une vitesse égales partout, l'ébranlement ne peut donner naissance à une dilatation délinie dans aucun sens, parce qu'il n'y aura nulle part un centre d'action prédominante. Mais le contraire arrivera là où il y a un centre de masse ou de vitesse plus grande. Tel est le cas des molécules pesantes, et celui où deux et plusieurs atomes, réunis ensemble, agissent comme une masse unique.

L'examen du cas théorique sur lequel nous nous sommes arrêté sera complet si nous disons comment on doit concevoir ces centres d'ébranlement. Sur ce point deux hypothèses sont possibles :

1° Ou ce sont des points de matière primitive dont la masse, le volume, la vitesse, sont plus grandes que dans h s autres parties, et dont le mouvement est un attribut naturel au même titre que leur propre existence ; ces centres sont précisément ce que nous nommons atomes pondérables :

2^ Ou bien un petit nombre d'atomes éthérés se groupent de façon à équivaloir à une masse unique, leur réunion n'étant qu'un effet de leur inertie. Supposons, en effet, que quelques atomes possèdent une égale vitesse de translation et de rotation : une fois réunis, ils continuero/it à se mouvoir ensemble ; et cet agrégat de particules parfaitement distinctes agira comme une masse simple. Ce sont de tels centres dont la masse est multiple de celle des autres atomes isolés qui constituent très-vraisemlilablemont les molécules de la matière pondérable. Celle-ci ne différerait donc pas en substance de l'éther. Dans une molécule, les atomes ne sont pas nécessairemetit en contact absolu, il suflit d'un synchronisme exact de leurs mouvements, qui donne à tons les atomes élémentaires une parfaite unité d'action, et une énergie proportionnelle à leur nombre.

La rotation des atomes en favorise beaucoup le groupement; en effet, comme ils s'entrc-choqucnt sans cesse, le parallélisme s*établit peu à peu entre les axes d'un certain nombre d*atomes qui bientôt s'assemblent en une seule molécule. Enfin ce système heui-

tant d'une façon rhythmique, à droite et à gauche, en avant et en arrière tous les atomes environnants, donne naissance à un véritable tourbillon; à son four celui-ci diminue la densité de Féther tout autour du système. Conséquemment, dans les groupes d'atomes formés, comme il vient d'être dit, les éléments ne sont liés par aucune force spéciale, ils restent accolés les uns aux autres d*abord, parce qu'ils ont une égale vitesse, et dans la même di« rcclion, ensuite parce que le milieu ambiant exerce sur eux une pression. Cette pression tient à la densité plus grande du milieu environnant, à son inertie, et aussi à la réaction des chocs qu'exercent les autres centres de mouvement qui s'y trouvent.

On nous demandera sans doute pourquoi les tourbillons ne se ohjeciion. dissipent pas sous l'influence de la force centrifuge qui s'y développe : nous répondons d'avance que cela tient partie à la cause qui les engendre, partie à la moindre pression qui règne dans leur intérieur. Semblable chose se passe dans les tourbillons des fluides Réponse, ordinaires, et spécialement des gaz : ne voit-on pas des colonnes d'air tournoyantes se transporter dans l'atmosphère à une distance de plusieurs milles sans se rompre? En outre, il faut remarquer que les mouvements giratoires des fluides pondérables ne sont pas semblables en tout a ce que nous avons nommé tourbillons éthérés. Ceux-ci naissent d'une rotation extérieure s'effectuant autour d'un axe déterminé, et nu milieu d'une partie du fluide qui d'abord restant en repos relatif, enveloppe la ïnasse animée de giration, puis participe peu à peu au mouvement, alors que celui-ci envahit un espace de plus en plus étendu, si bien qu'il iinit par devenir tout à fait insensible. Les tourbillons des liquides et des gaz ne sont en définitive que des ondes d'un certain genre, mais les tourbillons éthérés ont leur origine dans la force de projection qui anime chacun des atomes en particulier et par cela il n'ont pas une direction d'axe permanent, et donnent enfin origine à une modification dans la pression du milieu. Leur conservation est parfaitement assurée, car le milieu dans lequel ils se développent n*est pas en repos, chacun des atomes environnants a une force et une impulsion à restituer ; aussi ceux qui se meuvent suivant des orbites fermées et cèdent dans un sens une partie de leur vitesse aux atomes voisins, peuvent en regagner une certaine quan-

Dimeosion

des tourbillons.

Forces moléculaires et de gravité.

tîté d'un autre côté, et ainsi le mouvement se consenre indétîniment, comme nous avons déjà dit plusieurs fois dans le cours de cet ouvrage.

Les tourbillons, ou plutôt les centres et sphères de dilatation, ont certainement une petitesse excessive ; et il en faudrait plusieurs millions pour représenter la longueur d'une onde lumineuse. L'agitation des atomes ne peut donc se révéler à nos sens ni comme chaleur ni même comme lumière, car l'amplitude de leurs mouvements est infiniment moindre que celle des vibrations lumineuses. Chacun de ces tourbillons que nous pouvons nommer infinitésimaux, constituent ou renferment une molécule des corps suspendue, en quelaue sorte, dans le reste de l'éther environnant, qui, même à une distance très-grande, se trouve dilaté ; très-faiblement, à la vérité, en comparaison de celui existant au sein des groupes atomiques, mais cependant d'une manière sensible; et c'est cette raréfaction intérieure qui, agissant dans tous les sens, donne lieu à une dilatation graduelle parfaitement comparable à celle que nous avons dit se développer autour d'un centre unique d'ébranlement, et c'est elle qui détermine Tattraclion des masses limitées ^

Quelque idée qu'on se fasse des centres de mouvement, qu'on les envisage comme des agrégats d'atomes éthérés ou comme des corpuscules de nature et de structure différentes, il n'en demeure pas moins vrai que leur très-rapide mouvement de rotation et de translation engendre autour d'eux dans le milieu ambiant un tourbillon dont l'effet est de mettre en giration une partie de l'éther, de le raréfier suivant une loi constante jusqu'à une distance infinie. Pour détruire un tourbillon, pour en accélérer la rotation ou la retarder, pour la traverser avec un corps étranger, pour en changer la direction, une force extérieure, une puissance mécanique, est toujours nécessaire. Alors il arrivera souvent que deux ou plusieurs tourbillons se réuniront en un seul, lequel, sous une sorte d'enveloppe giratoire commune renfermera un ou plusieurs tourbillons plus rapprochés, mais dont les centres ne se toucheront pas.

Les forces attractives dépendent donc de trois principes parfai-

*■ M. Thomson est arrivé aussi, lui, à cette idée, que les molécules des corps ne seraient que de simples tourbillons éthérés. G*est déjà un résultat intércssnnt que de nous dtrc renconlrés nvec cet illustre savant.

temcnt distincts : 1** de l'agitation pure et simple des atomes dans tous les sens ; 2^ des rotations atomiques ; 5'' de la cpmpénétra* tion réciproque des sphères ainsi constituées Tune dans l'autre. Les forces moléculaires supposant, avons-nous dit dans le premier livre, une orientation des axes, doivent dépendre de l'action réciproque des mouvements rotatoires agissant à une forte petite distance : au contraire, la gravité résultera du simple choc des atomes en rotation et de la dilatation qui raccompagne, quelle qu'en soit, du reste, la direction ; c'est la seule modification du milieu qui se propage à grande distance. *

Or, partout où se trouvent des centres de matière et de mouvement, l'éther présente un certain degré de dilatation. C'est pourquoi la gravité agit sur tous les corps, et constitue une propriété générale de la matière, et elle serait ainsi une conséquence de ce mouvement imprimé à toute la matière. Mais il ne peut en être de même de l'action giratoire développée par les excursions des niolécules centrales lorsqu'elles s'accomplissent dans certaines directions. Au voisinage de ces centres la dilatation sera très- variable, parce qu'elle subira l'influence des rotations et de Toscillation rectiligne de la mo!écule, influence qui changera avec l'amplitude du mouvement, et quand les distances seront considérables^ ces influences deviendront insensibles. En conséquence, la loi élémentaire de la résultante sera complètement différente dans la couche contiguë à la molécule et à une grande distance ; voilà pourquoi il ne faut pas confondre la gravité avec l'action moléculaire.

Nous trouvons là une seconde manière de concevoir le mécanisme du phénomène attractif; et de ce nouveau principe il nous sera possible de tirer, comme autant de conséquences, l'explication des nombreuses particularités que nous présentent les corps composés ; un peu plus loin nous ferons voir comment l'agrégation des corps dépend des diverses modalités de cette cause déter* minante.

Tous les mouvements qui s'accomplissent dans l'éther ne sont Paraiièieri cerlainement pas perceptibles ni à la vue ni aux autres sens, et, nu>iéLiah«s pour eux comme pour les vibrations lumineuses ce serait folie i^sg^TOièmes d'en demander une preuve palpable ; ces sortes de mouvements célestes.

544 CONSTITUTION DE Ik MATIÈRE.

ne se peuvent démontrer que par le raisonnement. L'analogie est ici le seul guide auquel nous pouvons nous confier, et c*est elle qui déjà a permis aux physiciens de découvrir le véritable mode de propagation de la lumière, dès qu'ils eurent remarqué les nombreux points de contacts qui unissent Tacoustique à Toptique.

Nous ne nions pas que Tesprit éprouve quelques difficultés à admettre des mouvements aussi variés, une structure aussi complexe dans une molécule que nous sommes habitués à envisager comme un petit solide géométrique en repos. Et cependant le physicien en se représentant la molécule matérielle ainsi constituées ne risque pas une hypothèse plus improbable que celle reçue communément en astronomie touchant la constitution des nébuleuses. Dans le champ d'un télescope, une nébuleuse nous parait un disque où un anneau immobile. Mais la raison nous avertit bien vite que c'est là une pure apparence due à la faiblesse de nos instruments et à l'immensité des distances; qu*en ce point de l'espace règne certainement une agitation excessivement grande sans quoi la forme que nous présente la nébuleuse ne saurait ellemême exister. Ce qui a lieu aux confins de l'univers se i*elrouve dans la molécule, cet autre extrême de la création. LMnfiniment grand des mondes célestes est le domaine de l'astronome, l*infiniment petit des atomes appartient au naturaliste, mais un tel partage est tout artificiel ; ici et là les lois demeurent les mêmes, la même mécanique gouverne les astres et les atomes. Le physicien qui s'illusionnerait jusqu'à prétendre déterminer les dimensions de la dernière molécule d'un corps simple serait aussi ridicule que cet ancien astronome qui avait évalué, disait-il, en milles anglais, la distance de Londres à la voûte étoilée ! Conservation La conscrvatiou du mouvement dans les systèmes tourbillontourhiUous. naires n'offre aucune difficulté sérieuse après ce que nous venons de dire, et après les remarques déjà faites au sujet des vibrations calorifiques. Le mouvement ne se détruit jamais, il se transforme, change de direction, etc. ; car, lorsqu'un corps tourne et se transporte à la fois, il est impossible que ses deux mouvements cessent simultanément. En elTet, pour détruire la rotation, un choc doit être excentrique; par suite, il détermine le déplacement du centre

de gravité; et, d^autre part, tout choc qui neutralise la translation change la rotation.

Dans tous les phénomènes physiques exposés jusqu'ici, et qui se passent journellement sous nos yeux, les mouvements semblent souvent s'annihiler, mais ce n'est qu'une apparence, et, en réalité, ils ne sont que transformés, soit en mouvements moléculaires appréciables, comme la chaleur, ou en d'autres travaux qui contre-balancent , surpassent même Faction de la gravité, et produisent, à l'intérieur des solides, les réactions réciproques des molécules. Les mouvements des derniers atomes de la matière se font nécessairement dans un véritable vide absolu ; et, par conséquent, les pertes de force vive sont impossibles ; de résistance, il n'y en a pas davantage ; par conséquent, ils persistent indéfiniment comme l'inertie de la matière. Les effets de frottement qu'ils paraissent éprouver se réduisent à une communication de mou- Tement au milieu ambiant, ce mouvement s'ajoute à celui que le milieu pbsisède déjà, et ainsi l'énergie ne s'éteint jamais. S'il y avait une cause quelconque constamment active qui entretint ces mouvements, la force vive des systèmes moléculaires augmenterait continuellement, ce qui est absurde. C'est donc la seule inertie qui satisfait à tout par les moyens déjà indiqués ailleurs. Les développements qui précèdent nous font comprendre que l'attraction est une conséquence du mouvement de la matière, et la théorie ici exposée est une des manières d'expliquer cet effet. La première impulsion une Fois donnée, le mouvement ne s'anéantit jamais et persiste dans la masse sous une forme ou sous une autre.

Quelques analystes distingués ont donné de l'attraction une théorie dynamique autre que celle adoptée par nous. Par exemple, OQ a fait remarquer que, lorsqu'un liquide est animé d'un mouvement ondulatoire, les corps qui s'y tiennent suspendus peuvent subir un déplacement ; ainsi les vagues de la mer rejettent sur le rivage les épaves flottantes ; et, pour citer un autre fait, ne voiton pas, dans une masse formée par des substances de densité différente, les parties les plus lourdes gagner le milieu, lorsqu'on imprime à cette masse des secousses répétées. Enfin, d'autres géomètres, considérant que l'analyse mathématique donnait dans les

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ii'aUraclion

erret

de pression .

mouvements vibratoires une composante longitudinale sans action dans la lumière, lui ont attribué l'attraction. Cette idée ne nous déplaît pas , car elle nous semble , en déGnitive, rentrer à peu près dans la nôtre. Mais à toutes les théories qui déduisent l'attraction du mouvement ondulatoire, il est possible de faire Tobjection suivante. Les ondes emploient du temps à se propager, el jusqu'ici on n'a pas constaté que les attractions se propageassent d'une manière successive.

D'après notre système, tout se réduirait à de simples effets de pression : or, bien qu'au début la différence de pression ne s^établisse pas instantanément, cependant, au bout d'un certain temps, chaque centre de matière a autour de lui une sphère raréfiée qui, une fois développée, continue à exercer son action d'une manière permanente. Quand survient un déplacement du centre matériel, la sphère raréfiée se forme successivement avec une vitesse supérieure à celle du mouvement du centre lui-même. Elle ne s^établit pas tout d'un coup comme l'onde lumineuse, mais par une série de renforcements et de dilatations successives de la sphère préexistante ; c'est pourquoi il est impossible de reconnaître l'influence de ces mouvements, dans les effets des attractions ^

Maintenant que nous savons d'une manière générale par quel mécanisme une attraction prend naissance, servons-nous de ces principes pour expliquer les groupes principaux de faits où les influences attractives entrent enjeu.