SOLIDES ET LIQUIDES

Il est admis dans la science comme fait fondamental que, par L'étaidos une soustraction progressive de chaleur, tout corps gazeux se *^'^'^^de u ^'^ convertit en liquide, puis en solide. Les exceptions peu nombren- te«»péraiure. ses qui nous sont offertes par les gaz permanents, ne prouvent rien autre, si ce n'est que le point de liquéfaction de ces gaz est inférieur à la plus basse température obtenue par nos moyens artificiels. Tout abaissement de température entraîne un affaiblissement correspondant du mouvement intérieur, et une diminu-

tion de ce dernier doit produire un rapprochement moléculaire, car l'impulsion étant moindre, Tamplitude de la vibration moléculaire décroit, et alors peuvent entrer en action les pressions exercées par les forces attractives ou par l'impulsion des parties environnantes, celles-ci étant pondérables ou impondérables. Il est évident que, par des déperditions successive^, la vitesse moléculaire se trouvera diminuée à un tel point, que la molécule ne pourra plus sortir de la sphère d'activité de ses voisines, et alors elle sera obligée d'osciller suivant une courbe fermée plus ou moins régulière. Alors cessera le mouvement d^ expansion, le corps deviendra liquide, et la gravité trouvant les molécules privées de mouvement de projection et animées d'une vitesse qui n'est pas supérieure à celle qu'elle peut leur imprimer, exercera une action prépondérante ; aussi le système prendra une surface de niveau sous rinfluence presque exclusive de la gravité \ Mais, à la surface libre, les molécules ne sont pas soumises à une attraction égale dans tous les sens; elles pourront donc s'isoler, obéir aux forces de projection et passer à l'état gazeux; ainsi s'explique 1 evaporation des liquides et de plusieurs solides.

Liquides. Dans les liquides les axes de rotation sont probablement dirigés de tous les côtés, ou bien encore ils peuvent être de position instable. De plus, la distance des molécules est telle que Fune n'affleure qu'à peine la sphère d'activité de l'autre, autant qu'il est nécessaire pour équilibrer la gravité. Ainsi toutes les forces étant en équilibre, les molécules céderont à la plus légère impulsion et posséderont la mobilité caractéristique des fluides.

Soii«icâ. En continuant à enlever de la chaleur à un corps li(|uide, c^est-

à-dire à diminuer la vitesse des molécules, il arrivera que leur rapprochement élant encore plus considérable, les unes pénétreront dans la sphère d'activité des autres. Alors les attractions s'exerçant dans des directions dépendant de la forme des molécules, celles-ci tendront à s'orienler et se disposeront régulièrement, pour former un corps solide tout en perdant leur première liberté. Dans la théorie dynamique^ l'existence de ces attractions comme forces primitives n'étant point admise, la théorie des di-

L'almosphèrc terrestre elle-même a été considérée par Poisson comme un liqul-le i sa limite supérieure, où la Torce eipansive est équilibrée par la gravité.

DE L*ÉTâT solide et LIQUIDE DES CORPS. G3

vers états de la matière est basée également sur la diminution des distances intramoléeulaires, mais elle est différente.

Nous avons dit plus haut : à la suite du choc de plusieurs Forces atomes, il peut arriver que ceux-ci prenant un mouvement commun, contractent une adhérence analogue à celle que Ton rapporte habituellement à la cohésion. Les veines liquides nous présentent un exemple remarquable de cette adhérence moléculaire : au sortir d'un orifice, elles offrent Taspect d'un solide, continu, précisément parce que toutes les molécules sont animées d'une vitesse égale ; et lorsque cette vitesse est considérable, par exemple dans les jets qui sortent des récipients sous de très-hautes pressions, on constate non-seulement par la simple vue, mais même par le toucher, que les veines liquides sont rigides et résistantes comme si elles étaient formées d'un tout cohérent. A notre a?is, ce seul principe ne suffit pas pour expliquer les phénomènes de la cohésion. La mécanique intérieure des corps, pour être complète, demande encore des développements. Bornons-nous à dire maintenant que les faits exposés jusqu*ici n'excluent l'idée ni d'une action exercée sur les molécules par les forces dites attractives, ni d'une pression extérieure agissant sur elles et produite par l'éther interposé entre les atomes, et même il ne serait pas impossible qu'une semblable pression fût la véritable cause de la cohésion dans les corps composés. Cette opinion n'est pas aussi oeuve ni aussi étrange qu'elle peut le paraître à première vue. Galilée croyait la chose explicable par cette considération que le vide est impossible^; cette manière de voir évidemment était erronée, parce que le vide signifiait ici le vide d'air. Mais aujourd'hui de récentes découvertes ayant démontré l'existence d'un milieu beaucoup plus subtil et plus étendu que l'atmosphère, nous pouvons au moins nous demander s'il ne pourrait pas contribuer à un tel effet. Comme nous devons traiter longuement ce sujet un peu plus loin, nous nous contenterons d'en donner ici un aperçu.

Toute molécule pondérable, en tournant rapidement autour de son Uur origine aie, et frappant tout autour, doit produire dans l'éther environnant théorie

actueUe.

* Dinlotjues de la Science nouvellef joUrnée I, p; 14. -^=- Grovc, Corrélationt p. 175.

6i DU CALORIQUE.

une dilatation du milieu que pour abréger nous appellerons un tourbillon, d'un rayon très-petit, mais égal à celui nommé rayon de sphère d'activité moléculaire, elle doit donner ainsi naissance à une diminution dépression, que l'éther voisin tend à équilibrer. Si la vitesse de la masse vibrante surpasse celle de la lumière, nous aurons un vide élhéré, absolu ; mais pour produire une diminution de pression convenable et capable de produire les attractions, il n'est pas nécessaire de pousser les choses à ces limites. Or un de ces petits tourbillons ne peut dépasser les limites d'un autre que lorsque la distance des molécules est moindre que la somme des rayons de ces tourbillons eux-mêmes. Dès lors, si les distances intermoléculaires ont diminué au point d'être inférieures à cette limite, les sphères d'activité empiéteront les unes sur les autres, et la cohésion pourra résulter de la réunion de plusieurs tourbillons en un seul, ou de l'absorption de plusieurs petits par un plus grand. Poursuivant le développement de notre hypothèse, nous dirons que les molécules étant rapprochées. Tune peut entrer dans le tourbillon d'éther qui environne l'autre, et alors les rotations aidées par l'influence mécanique du milieu tendent à s'effectuer parallèlement aux axes dans une direction déterminée en rapport avec les moments d'inertie des molécules elles-mêmes. Ainsi se produit une enveloppe ou sphère d'activité qui, commune à plusieurs atomes, forme entre eux le lien indispensable pour la constitution des solides et détermine leur mode de cristallisation. Or, d'après un principe de géométrie, il est impossible de remplir complètement avec des sphères égales un volume donné, il existe donc toujours quelques lacunes dans di^^erses directions, et on s'explique alors l'inGnie variété des formes cristallines. Les rotations peuvent également s'accomplir soit autour d'axes fixes, ou variables de position et animés des mouvements dits de précession ; il en résultera une grande diversité des propriétés physiques des solides, telles que densité, ténacité, élasticité, etc.

Tel est le principe général qu'on doit associer à la simple inertie pour expliquer la cohésion des corps. Cela suppose, il est vrai, un milieu dont l'existence n'est pas encore démontrée, mais elle le sera bientôt. Nous avons cru devoir énoncer ces pnncipes dès à présent pour ne pas baser nos théories sur rincertilude du sens

à appliquer à ces forces. Hais nous pouvons les retenir comme de simples hypothèses jusqu'à ce que leur base soit assurée. -

La théorie générale du mouvement moléculaire des corps et des Histonque. gaz en particulier fut ébauchée par Cauchy ^ vers la fin de 1 859 ; se fondant sur la quantité de chaleur absorbée pendant la vaporisalioD, il annonçait l'existence d'un mouvement de projection dans les gaz dont les molécules, d*après lui, décrivaient des orbites en tournant sur elles-mêmes ; tandis que dans les liquides et les solides le mouvement se réduisait à de simples oscillations.

Plus tard, Clausius affirma hautement l'existence de la force de projection des molécules gazeuses et du mouvement orbitaire ou rotatoire dans les liquides et les solides. L'hypothèse des petits tourbillons moléculaires a été jusqu*ici acceptée avec empressement par les physiciens partisans de Téther. Rankine, Rodtenbacber, Challis et d'autres ont accepté cette manière de voir, et ils ne croient nullement revenir par cette voie aux tourbillons de Descartes. Ils se sont déclarés partisans de ces idées, et cependant ils ne possédaient pas encore toutes les notions nécessaires pour établir un système complet. Il est bon d'observer que ces tourbillons ne sont pas des simples rotations, mais renferment un autre principe, celui de la collision du milieu environnant, et du changement de densité : nous développerons ces vues théoriques en leur lieu. Pour Finstant, les indications sommaires données plus haut suffisent, et nous répétons encore une fois que si quelques-uns trouvent Thypothèse des petits tourbillons un peu hasardée, ils peuvent au moins, jusqu'à plus ample informé, conserver l'ancienne théorie des attractions ; dans la suite, nous montrerons quelle est la vraie valeur de cette dernière. De toutes façons, il n'est pas absolument nécessaire d'accepter immédiatement ces hypothèses; il suffit de regarder comme fait démontré que les atomes ont une très-grande tendance à se réunir; telle est, du reste, * Topinion de tous les physiciens.

Pour donner une idée des mouvements moléculaires des corps. Figure» nous avons placé ci-dessous des figures relatives aux trois états "c^'^uiT physiques, dans lesquelles on a représenté la route que doit suivre

* Voyez Comptes rendus, vol. IX.

8ECGIU. — rOBCES PHYSIQUES. — 2' ÉDITIOX. 5

une molécule dans l'intérieur de la masse par rapport aux autres

supposées fixes.

Dans la ligure 7, ta ligne polygonale qui serpente indéfiniment dans l'intérieur du corps, représente la trajectoire d'une molécule ga7euse. Cette molécule passe librement d'un groupe à l'autre, heurtant tantôt celui-ci, tantôt celui-là, subissant des rédexions positives ou négatives, changeant de direction à chaque instant, ayant en mot un mouvement comparable à celui que certains astronomes attribuent aux comètes hyperbohques qui passent d'un système stellaire à un autre.

Les orbites formées de la figure 8 représentent l'oscillation moléculaire dans un corps liquide. Les molécules n'ont point d'axe stable de rotation. L'orbite de chacune d'elles se réduit à la figure formée par les molécules voisines, et il ne se produit aucun mouvement de translation dans ce système en dehors de l'agitation de toute la masse. Ici l'orbite est hexagonale, parce que l'on a supposé les atomes distribués sur un plan, de façon à figurer des triangles équilatéraux, mais elle pourrait être très-dîfTé-

rente.

Pig. t-

La figure 9 se rapporte à l'état solide. On doit imaginer ks molécules encore plus rapprochées que dans le ch» précédent < t présentant des axes de rotation diri-

gés parallèlement les uns aux autres, eoBn un plus grand nombre (le molécules sont comprises dans une même sphère d'activité. Leurs mouvements sont de moindre amplitude que ceux des liquides et sont réduits à de simples oscillations sans aucune translation proprement dite dans une orbite plus ou moins élcndue, le transport intérieur dans la masse étant impossible.

Avant d'aller plus loin, nous croyons nécessaire de résoudre une objection, difficulté qui se présentera naturellement à l'esprit : si le calorique est produit par des chocs et des collisions moléculaires, comment se fait-il qu'à la longue ce mouvement ne s'éteigne pas? Les physiciens répondent : De même que le mouvement ne peut Képoii»e. prendre naissance sans cause, de même il ne peut se détruire sans cause. En un mot, ils admettent le mouvement indestructible comme la matière ; et à leur avis, si les hommes ont été amenés peu à peu à se persuader que la matière ne pouvait s'anéantir, bien que dans certains cas il serait impossible de prouver le contraire^ de même on arrivera à poser comme axiome que le mouvement lui aussi ne s'anéantit pas. La quantité d'action qui a produit le mouvement dans l'origine, c'est-à-dire la force première^ reste indestructible dans le système. Le mouvement déterminé par cette puissance initiale se transforme : de translation il devient vibration ou rotation, passe d'un corps à un autre, se subdivise et se communique à un nombre de corps de plus en plus grands, si bien qu*il est impossible de nous représenter d*une façon sensible, comment les choses s'accomplissent aux confins de l'espace, mais assurément le mouvement ne s'annihile pas. En un mot, d'après les physiciens, la production du mouvement aussi bien que celle de la matière ne peut s'expliquer que par une création ^

Nous ne voulons pas assumer sur nous l'entière responsabilité Cas pratique, de cette explication ; cependant, sans entrer dans la question métaphysique de la possibilité ou de l'impossibilité de la destruction du mouvement) nous dirons qu'au point de vue expérimental on peut toujours reconnaître la conservation de mouvement. Constamment on peut retrouver le mouvement tout entier dans les effets produits, et remonter à ses origines, alors même qu'il semble ou s'anéantir ou se créer subitement... « Une masse de

' GroTe, Corrélai, des forces physiques, p. 259, et conclusion finale., p. 265.

charbon en combustion fait naître directement de la chaleur et indirectement de la force mécanique. D*où vient cette force?... Dans le développement du végétal Tacide carbonique est la matière qui fournit le carbone de la plante, et le rayon solaire est l'agent qui sépare les atomes, mettant Toxygène en liberté, et permettant au carbone de se transformer en fibre ligneuse. Laissez tomber les rayons soUires à la surface du sable, il s'échauffe et finalement rayonne au dehors la chaleur qu'il a reçue; laissez tomber les rayons solaires à la surface d'une forêt, la quantité de chaleur qu'elle rayonnera sera moindre que la quantité absorbée, car l'énergie d'une partie des rayons du soleil est employée à faire croître les arbres. Sans Tintervention du soleil la réduction de Tacide carbonique ne peut avoir lieu, et lorsqu'il a produit son effet, il a dépensé une quantité de lumière équivalente au travail moléculaire accompli. Ainsi sont formés les arbres, et ainsi, lorsque le coton s'enflamme, Toxygène s'unit à son cher carbone, et celte combustion du coton fait naître une quantité de chaleur égale à celle qui avait été perdue par le soleil pour le développer au sein du végétale » Tel est, sur ce point, le raisonnement d'un célèbre physicien, et cette doctrine peut s'appliquer à tous les phénomènes de la nature liés entre eux par une merveilleuse solidarité.

Dissipation U est douc évident que pour ce qui regarde Tobservation nous

de l'énergij. , , . , *^ ,, .1

trouvons toujours la source d un mouvement dans un autre antérieur, mais on peut pousser la difficulté encore plus avant. Si le mouvement se conserve, il tend encore à l'égalisation : de sorte que des illustres savants se sont vus forcés par l'évidence des choses à admettre le principe de la dissipation de Vénergie. Dans une sphère bornée de corps cette réaction que nous voyons peut bien conserver l'activité, mais en considérant la longue suite des âges, ces centres d'activité que possède chaque système et qui, comme notre soleil, anime la nature dans une étendue déterminée, finiront par se réduire à Tégalité. La dispersion de l'énergie aura produit une quantité égale d'énergie dans toute la création, et par là les échanges actuels qui composent la vie et Tadmirable variété de la création disparaîtront. Car la condition de ces

' Tyndal» voyci Cosmos de Moij^no, vol. XXI, p. 275

existences est précisément placée dans ces mêmes différences d'énergie. Ainsi le centre de toute énergie vitale dans notre système, le soleil, perdant continuellement son énergie par radialion, deviendra forcément incapable d'entretenir ses fonctions actuelles. Et quoique cette extinction soit bien éloignée, car on calcule que la température du soleil égale plusieurs millions de degrés, et que la diminution de volume d'une seconde pourrait entretenir sa température pour plus de douze mille ans ; cependant cet état de choses doit arriver. Concluons donc que le principe même de la conservation de mouvement n'empêchera pas la destruction de Tétat des choses actuelles.

Si on considère bien cette objection, elle n'est pas dirigée contre nous, nous n'admettons nullement que l'état actuel doive être conservé, et au contraire nous sommes persuadé que, comme il n'a pas été toujours le même qu'aujourd'hui, ainsi il ne devra pas toujours subsister. Il ne faut pas confondre le principe de conservation de mouvement ou de force ou d'énergie (dans le sens expliqué) avec le principe de conservation de l'état actuel des choses. Le premier n'entraîne pas le second, et seulement l'Auteur de toutes ces choses sait quels ressorts il y aura à mettre en jeu pour conserver l'état actuel, s'il doit être conservé. Ne mêlons pas les questions différentes. Ici il n'est nullement question de la conservation du monde actuel, mais de la conservation générale de l'énergie, qui peut bien se conserver en s'égalisant. Ce qui importe est de se persuader que dans la nature matérielle tout se fait par mouvement et matière, et que dans ce monde matériel n'existent pas certaines forces abstraites comme pourrait le faire croire l'emploi d'expressions parfois purement poétiques et toutes d'imagination.

Il est bon ici de rapporter une doctrine célèbre de Galilée : a Dans l'univers physique et sensible il n'y a que matière eu mouvement ou en repos. La matière ne peut se concevoir sans figure, grandeur, et changement de continuité. En effet, supposons l'existence d'une matière ou substance corporelle, il faut aussitôt imaginer qu'elle est terminée; par suite, qu'elle a telle ou telle figUre, et que, par rapport aux autres corps, elle est en mouvement ou reste immobile, » etc.

Diâtinclion importante

Principe de Galilée.

Le physicien de Pise concluait qu'il n'y avait dans les corps ni odeurs, ni saveurs, ni couleurs, mais seulement certains mouvements ou aspects capable de produire en nous ces sensations. Nous pouvons en dire tout autant de la force ; et admettre qu'il réside dans les corps une cause qui nous donne la sensation de ïeffort à faire pour arrêter un corps en mouvement, ou pour mouvoir celui qui est en repos, et cette cause, nous l'avons déjà vu, n*est autre que la masse elle-même animée de vitesse. Énergie. [,e gens douué aux expressions étant bien expliqué, toute controverse cesse d'elle-même ; cependant Rankine a cru bien faire en introduisant dans la science une expression spéciale, afin d'éviter les contradictions de mots. Il propose le terme énergie pour désigner la moilié du produit Mv*, nommé ordinairement force vive, ou encore travail, en la regardant dans ses effets et se fondant sur ce que celte valeur est proportionnelle au travail et en donne la mesure. Car, dit-il S le mot force élant employé depuis longtemps pour représenter la tendance de deux corps à changer de mouvement relatif, il est inexact d'admettre qu'on puisse appliquer à cette tendance le principe de la conservation indéfinie, puisque le produit des facteurs indiqués plus haut seul reste constant. Nous convenons que cette précision de langage peut être utile pour éviter des coiitradictions apparentes, et tranquilliser les personnes délicates, mais tout cela ne revient pas à admettre les forces comme entités, mais seulement comme affections de la matière réductibles au mouvement dont la masse est animée.

Dirrusibiiité La propriété diCfusive et expansive n'est pas propre seulement aux ^ " '^ ^ gaz, mais elle se manifeste encore dans les solides et les liquides, surtout à la surface libre, car l'impulsion du mouvement moléculaire n'y étant pas contre-balancée dans tous les sens, les molécules sont facilement projetées hors de la sphère d'action de leurs voisines, dont l'influence ne se fait sentir que d'un seul côté; enfin, ces actions sont encore plus énergiques à la surface des pointes, les molécules étant alors libres dans plusieurs directions.

Des liquides. Lc premier fait qui mérite notre attention est celui de l'évaporation des liquides se produisant même à une température notablement inférieure à celle de Tébullition, c'est-à-dire du point

« RankiiK^ B. U., Arch. 9C. nat., 1859, vol. V, p. 68.

auquel la tension de leur vapeur surpasse la pression ambiante. Tous les liquides, on le sait, s'évaporent à la température ordinaire, même le mercure le plus fixe d'entre eux; pour ce dernier corps Texpérience des feuilles d'or suspendues dans un flacon à une certaine distance de la surface d'une couche de ce liquide nous le prouve, en outre, les expériences électriques nous apprennent que le vide barométrique n'est qu'un vide imparfait à cause des vapeurs mercurielles. Cette évaporation n'appartient pas exclusivement aux liquides, mais un grand nombre de solides s'évaporent d'une DcâsoUdet. façon très-sensible, exemple la glace, l'iode, le phosphore, et une foule de substances animales. De même, pour beaucoup de corps regardés comme fixes, la diffusion et la sublimation deviennent sensibles, surtout sous l'influence d'un long espace de temps. Tout le monde connaît les empreintes dites de Moser; on les observe à la surface des corps séparés par une très-petite distance, et elles sont attribuées à une lente volatilisation \ La diffusion moléculaire s'accroît énormément si l'on élève la température, ou si Ton communique au corps une certaine tension électrique. . Zantedeschi a obtenu des empreintes semblables à celles de Moser à l'aide de corps réputés fixes, certains oxydes métalliques, par exemple, en les exposant à de hautes températures dans les fours à porcelaine. L'odeur que possèdent quelques métaux, même à froid prouve leur volatilité. Le nombre des faits de ce genre devient infini si l'on fait intervenir la décharge électrique qui ellemême, comme nous le verrons, est un degré très élevé des vibrations de la matière. Nous rappellerons seulement que dans un tube de Geissler, les réophores de platine, soumis pendant longtemps à l'action de l'électricité, sont désagrégés, et l'on trouve les parcelles de métal déposées sur les parois du verre. La difficulté d'obtenir un vide parfait dépend surtout de la volatilité des mastics employés pour fermer les jointures. Dans les tubes de Gassiot, le vide s'obtient en remplissant les récipients d'acide car- ' bonique à plusieurs reprises, puis en enlevant la majeure partie du gaz à l'aide de la machine pneumatique, et enfin en absorbant les dernières traces avec de la potasse caustique, puis le tube est fermé à la lampe ; or, une légère élévation de température suffit

* Biziu, Dynamique chimique, t. I.

DirTu&iou dans

Capillarité.

pour rendre le récipient lumineux et perméable à rélectricité, c'est-à-dire pour produire une diffusion de matière pondérable, de la potasse probablement, qui se manifeste par le passage de l'électricité.

La pression mécanique de l'atmosphère et des liquides s'oppose les liquides, puîssamment à la diffusion, mais ne l'arrête pas complètement. Graham a récemment étudié la diffusion des sels, des gommes et du sucre dans les liquides, et a reconnu que, pour être lente, la diffusion de ces corps n'en est pas moins très-énergique ; et Bizio avait déjà fait observer depuis longtemps que cette diffusion conduit à admettre une tendance des particules d'un solide ou d'un liquide à pénétrer dans les pores d'un autre, à peu près comme cela arrive pour les gaz.

Lorsque la surface extérieure des liquides est au contact d'un corps solide, on observe certains phénomènes qui n'ont pas leurs équivalents parmi ceux qui se passent à l'intérieur des corps. Telles sont les actions de capillarité ; pour expliquer ces faits, il .est nécessaire d'admettre une densité différente du liquide dans les couches de la surface, d'où une variation de forme dans la surface libre du liquide.

La force répulsive ou expansive dont nous nous occupons se manifeste tout particulièrement lorsqu'une mince couche liquide se répand à la surface d'une masse fluide. Si une goutte d*une huile fixe ou mieux volatile (telle que Tessence de térébenthine) est versée à la surface de l'eau pure, elle s'étend immédiatement comme un voile léger et d'une extrême ténuité, présentant les vives couleurs irisées des anneaux newtoniens. Mais une de ces gouttes étant ainsi étendue, la couche formée empêche le développement d'une autre. On réussit la même expérience en employant le sulfure de carbone, quoique son poids spécifique soit plus grand que celui de Teau. Ce liquide a une telle puissance diffusive qu'il s'évapore même lorsqu'il est recouvert de plusieurs centimètres d'eau; sa vapeur traverse l'eau comme l'hydrogène traverse une forte épaisseur d'acier dans les belles expériences de H. Sainte- Claire Deville.

Un semblable phénomène se produit avec le potassium qui, jeté sur le mercure, semble disparaître; mais, si avec la bouche on

Lames minces.

Goiiclies superficielles.

souffle sur ie métal, la vapeur d'eau expirée est décomposée, et la potasse formée apparaît sous forme d'un voile très-mince à la surface du mercure. Toutes les substances fourniraient les mêmes résultats si, lors de leur mélange avec d'autres, on pouvait suivre des yeux les premières couches qui se trouvent en présence.

Une autre classe de faits assez curieux est celle des roouve- MooTements. ments présentés par certains liquides lors de leur mélange ou de leur combinaison avec d'autres. Par exemple, on étend une mince couche d*eau sur une lame de cristal épaisse d^environ 2 millimètres ; ensuite on laisse tomber sur ce liquide quelques gouttes d*alcool, l'eau est repoussée immédiatement à une assez grande dislance du point sur lequel TaloDol est tombé, puis au niveau de la ligne de séparation des deux liquides, c'est-à-dire là où ils se mélangent, se manifeste une grande agitation, jusqu'à ce que l'eau ait repris sa position première.

Les mouvements de l'acide valérianique versé dans l'eau, ceux du potassium et du camphre brûlant à la surface de l'eauS etc., sont connus de tous.

Ces faits, et beaucoup d'autres, dont l'énumération serait superflue, montrent que, au moment de leur réunion, plusieurs substances entrent en mouvement d'une telle façon, que Ton est en droit de supposer leur masse agitée par une force énergique. De pareils mouvements se passent dans Tintérieur de toutes les substances lors d'une combinaison chimique ; mais nous ne les voyons pas, tandis que, dans les cas cités plus haut, se développant à la surface libre, ils sont plus prononcés et nous donnent l'image amplifiée de ceux qui appartiennent absolument aux molécules et qui déterminent leur réunion. D'après l'observation fort juste indiquée par Bizio, les actions chimiques doivent toujours être précédées d'une raréfaction, d'un mouvement, d'une expansion de la matière, et on peut voir dans ses ouvrages une nombreuse collection de faits, desquels il tire les conclusions sni-

ConclusioD.

DifTasioD diimiqua.

^ Voyez dans Bizio : Dynamique chimique^ t. I, p. M et suit. Nous ne citons pas les phénomènes de Teau à Tctat sphéroïdal, car iU sont dus non à l'action d'une forte répulsion, mais à un effet de la yapeur interposée entre le liquide et le métal incandescent.

InOuenee de

la forme

et de

l'électhcilé.

Influence de la gravité.

yantes : un certain degré de raréfaction de la matière est une préparation indispensable aux actions chimiques pour tous les corps, et cet état particulier de la matière ne saurait être attribué à Taction chimique, comme on l'a cru jusqu'à présent, car l'efTet ne peut préexiter à la cause.

Dans ces conditions, la difrusion est simplement facilitée et d'une manière indirecte par l'action chimique, cette dernière écartant, supprimant les parties dont la présence continue arrêterait la diffusion ou la sublimation des molécules en formant autour d'elles une espèce d'atmosphère qui empêcherait la désagrégation des molécules restantes.

Les effets de la force diffusive sont d'autant plus marqués que les molécules sont moins fortement soumises à l'influence de leurs voisines ; aussi celles qui se trouvent sur les arêtes ou au sommet des angles solides sont-elles puissamment sollicitées par cette force. On sait combien on facilite la diffusion et l'évaporation des corps en les triturant et en augmentant leur surface; ces opérations agissent h la façoti de la dissolution et de Faction chimique. La même remarque s'applique à la diffusion électrique. Pour expliquer cette force diffusive, il n'est pas besoin de recourir à une action autre que celle à laquelle nous avons attribué la chaleur, et si Ton remarque que l'intensité de ces phénomènes augmente proportionnellement à celle du mouvement calorifique et s'accroît à mesure que les obstacles mécaniques extérieurs deviennent moins nombreux , on sera bientôt convaincu qu'ils sont dus à une même cause plus ou moins active, selon les conditions de rapport et de liberté propres aux molécules.

Nous parvenons à diminuer considérablement la cohésion des corps, mais ils restent toujours soumis à une force très-puissante, la gravité ; il nous est donc impossible de constater expérimentalement une libre manifestation de la force répulsive. On croit, et non sans raison, que cette force répulsive est en pleine activité dans les comètes, car leur masse étant très-faible , l'attraction exercée par les molécules les unes sur les autres doit avoir une intensité fort peu considérable. Dans nos expériences, nous pouvons supprimer les pressions extérieures supportées par les corps, celle de l'atmosphère, par exemple, mais nous ne possédons aucun

moyen pour détruire ou même diminuer la gravité ; si nous pouvions soustraire les corps à son influence, les phénomènes de répulsion acquerraient une beaucoup plus grande intensité. Or, Force dans les comètes, ces deux actions font pour ainsi dire complète* '^comôtes. ment défaut ; par conséquent, la force répulsive doit s'y trouver développée à un très-haut degré. Les astronomes reconnaissent maintenant que la gravitation seule ne permet pas de rendre compte des formes présentées par les comètes et qu'il est nécessaire d'admettre l'interyention d'une composante répulsive dépendant de la chaleur même à une grande distance du soleil. Quelques expériences de M. Faye semblent appuyer cette hypothèse : ainsi il a tu Tare voltaïque jaillissant dans le vide être brusquement repoussé par un corps chaud. En outre, les progrès récents de la spectroscopie démontrent que les comètes ont une lumière propre. Cette lumière suppose une énergie moléculaire analogue à celle des nébuleuses, de laquelle elle se rapproche beaucoup et parle degré de réfrangibilité et par la couleur. Ce pouvoir répulsif s parait avoir une action variable et spéciale dans les différentes comètes, et on ne peut le représenter simplement par un facteur unique désigne contraire à celui qui désigne l'attraction solaire. La pluralité des queues des comètes, la rapidité de leur formation, et surtout le mouvement très-évident des jets lumineux qui, d^abord dirigés vers le soleil, se tournent ensuite à Topposite, et semblent repoussés par lui, toutes ces particularités montrent un genre d'action spécial, et le seul phénomène analogue que l'on pourrait citer est la répulsion exercée par un corps chaud sur le flux électrique*.

Pour dilater et diffuser la matière d'une comète, l'action calorifique du soleil peut suffire, mais dans nos laboratoires nous ne pouvons imiter toutes les circonstances qui se trouvent dans l'espace céleste. Non-seulement nous devons supprimer la pression atmosphérique, ce que nous pouvons faire plus ou moins

* Voyez les figures de la comète de juillet 1861, dans le Bulletin du Collège romain, 1** année, n* 19 : le retrait des jets lumineux est maniresle, et on en suit les progrès d'une nuit à Tautre; les Tariations étaient même sensibles a quelques heures d'intervalle. Disons toutefois que le rebrouïscment des jets pourrait élre seulement appsrent, ces courbes n'étant que les lignes suivant lesquelles se disposent les molecales libres et sorties de la sphère attractive du noyau.

bien, mais nous devrions supprimer encore la gravité terrestre, ce qui nous est impossible. Il n'est donc pas surprenant que cette force nous reste encore environnée d'un certain mystère. Aiiénuauon On pourrait encore poursuivre le train des hypothèses, et appliquer à cette force répulsive la magnifique théorie de l'atténuation de la matière, déjà abordée par Newton dans les questions ajoutées à son optique ', et qui a été reprise dans ces derniers temps par des savants italiens. En considérant le calorique comme un mouvement qui anime la matière, nous expliquerons pourquoi, par l'influence de cette agitation intérieure, les groupes moléculaires, fortement cohérents dans les solides, se séparent les uns des autres et acquièrent la mobilité des liquides. Ces liquides laissent échapper continuellement des vapeurs, même aux plus basses températures ; les solides, eux aussi, se vaporisent, car si dans ces corps la force expansive n'est pas suffisante pour surmonter complètement les pressions exercées par les atmosphères ambiantes, cependant leurs molécules se frayent peu à peu une route à travers les interstices de ces milieux. En exagérant le mouvement moléculaire, soit par une élévation de température, soit à Taide de l'électricité, on réussit à détruire les combinaisons de^ corps élémentaires, sans même avoir recours à Taclion auxiliair d'un corps étranger pour déterminer la décomposition. Le der" nier pas à franchir serait d'obtenir, par l'exaltation de la vibration des atomes constitutifs, la dissociation des groupes formant les molécules des corps dits élémentaires. Alors que deviendrait la matière? Présenterait-elle encore les qualités de la matière pondérable? Newton pensait qu'elle serait transformée en la substance très-subtile qui constitue le feu et la lumière, et nous nous dirons « qu'elle seiait transformée en cette substance que nous nommons éther impondérable '. » Le célèbre chimiste , M. Chevreul, fait remarquer que les quatre éléments des anciens : terre, eau, air et feu, équivalent aux quatre états sous lesquels on

* Newton, Optique, question 22, p. 319 et 320. Édit. cit.

* Après la publication de la première édition de ce livre faile en langue italienne, plusieurs auteurs ont regardé le dernier atome élémentaire isolé comme étant la molécule d'étber, et ont introduit le symbole m pour représenter la molécule pondérable, la molécule impondérable étant figurée par un p, admettant que les m pciiYont se résoudre en p.

peut concevoir la matièr^ le solide, le liquide, le gazeux et l'é-, théré ; ce dernier étant considéré comme le terme le plus avancé de la désagrégation de la matière par l'action calorifique.

Nous n^anticiperons pas ici sur ce que nous devons dire et développer plus loin, et nous terminerons cette discussion préparatoire sur les forces répulsives par les remarques suivantes : l'^ En s'arrétant au simple témoignage des faits, Tétat primitif et natu- conclusion, rel de la matière ne semble pas être l'état solide dans lequel il y a cohésion et liaison des molécules, mais au contraire celui dans lequel tous les atomes sont dans une liberté et une indépendance réciproques absolues^; 2^ les états dans lesquels les molécules sont liées les unes aux autres appartiennent plutôt à une formation plus avancée, et les forces imaginées pour les expliquer peuvent être regardées comme des effets indirects du mouvement propre à la matière.

Nous exposerons plus loin comment on peut expliquer ce résultat. Pour le moment, continuons à expliquer les phénomènes calorifiques dans rhypothèse de la chaleur considérée comme force mécanique.