EFFETS MÉCANIQUES DE LA LUMIÈRE

les idées à ce sujet, nous rappellerons que sur la somme de ra» diations solaires arrivant aux limites supérieures de notre atmosphère, trois quarts seulement pénètrent jusqu'à nous, mais on peut regarder la fraction absorbée comme conservée par les corps terrestre et les couches inférieures de l'atmosphère. A l'effet thermométrique succède un changement d'état ; alors le travail absorbé est tout entier utilisé pour modifier l'arrangement moléculaire.

11 est bon de rappeler ici comment Fresnel s'exprimait à ce Opinîoii de sujet longtemps avant que les théories thermo-dynamiques fussent développées, a II est probable que dans ces différents cas /d'absorption) une partie de la lumière se trouve dénaturée et changée en vibrations calorifiques qui ne sont plus sensibles pour nos yeux, parce qu'elles ne peuvent plus en pénétrer la substance ou faire vibrer le nerf optique à leur unisson, en raison des modifications qu'elles ont éprouvées ^ Mais la quantité totale de la force vive doit rester la même, à moins que l'action de la lumière n'ait produit un effet chimique ou calorique assez puissant pour changer l'état d'équilibre des particules du corps, et avec lui l'intensité des forces auxquelles elles sont soumises, car on conçoit que si ces forces s'affaiblissaient tout à coup, il en résulterait une diminution subite dans l'énergie des oscillations des particules du corps chauffé, et par conséquent une absorption de chaleur, pour me servir de l'expression usitée. C'est peut-être ainsi que les choses se passent quand un corps solide se liquéfie ou quand un liquide se vaporise'. c( Dans ce passage, Fresnel admet la transformation de la lumière en chaleur et il indique, d'une façon un peu obscure, il est vrai, mais suffisante, comment, dans tout changement d'état, il se produit un travail qui absorbe une certaine quantité de la force vive des ondes lumineuses.

Les radiations solaires déterminent, avons-nous dit, de nombreuses réactions chimiques ; nous allons rappeler les faits connus à ce sujet, et ce rapide examen achèvera de rendre par-

' Cette opinion a éié jusiiGéc par rexpcrience, car on a reconnu que les milieux de l'œil étaient aussi athcimanes que Veau. (Jnnssen.) *Freflnel, Suppl. à la Chimia de Thomson, p. 136^ k la fini

Travail

chimique

dans

les plantes.

Travail

disponible

dans les

végétaux.

214 I E l LUMIÈRE.

faitcmcnt claires nos idées sur la Iransformalion des ondes lumineuses. Les plantes, pour se développer, empruntent au monde extérieur de Tacide carbonique, de l'eau et quelques sels minéraux. Dans tous ces composés, la molécule est formée d'atomes peu nombreux, mais enchaînés par des liens étroits. Les rayons du soleil séparent les atomes les uns des autres^ et les mettent à même de former de nouvelles combinaisons d'une structure plus complexe, et, par suite, d'une plus grande instabilité. C'est ainsi que se sont formés les tissus ligneux, les résines et toutes les autres substances organiques que nous brûlons dans nos foyers, ou qui, consommées par les animaux, alimentent la combustion physiologique.

Ainsi, à parler rigoureusement, la croissance des végétaux a pour point de départ une décomposition, et la croissance des animaux a pour source immédiate une combinaison. Dans la première de ces merveilleuses opérations, la force vive de la vibration solaire, restant emmagasinée au sein de la matière pesante, représente une puissance mécanique disponible, car si on brûle ces arbres et ces végétaux, ils font naître de la chaleur directement, du pouvoir mécanique indirectement.

Et maintenant que nous avons esquissé le tableau des grandes harmonies de la nature, ne devons-nous pas nous demander s'il n*est point donné à l'esprit de Thomme de comprendre le secret de ces admirables transmutations? Nous avons établi que, contrairement à Tancienne opinion, la lumière n'était pas une substance combinée avec divers éléments des corps, mais qu'elle était un mode de mouvement de l'éther. Donc, pour expliquer d'une manière plausible son intervention comme agent chimique, il faut nécessairement dire que les atomes d oxygène et de carbone de l'acide carbonique, et d'une façon générale tous les atomes combinés les uns avec les autres, peuvent se séparer à cause de la violence de l'agitation excitée par l'impression des rayons solaires. En effet, la vitesse et l'amplitude des oscillations moléculaires peuvent, dans certaines conditions, augmenter au point de faire sortir les molécules de leurs sphères d'activité réciproques. Alors elles sont mises en liberté, soit d'une façon complète, comme cela arrive pour l'oxygène de l'acide carbonique, décomposé par les

EFFETS MËCAMQVES DE LA LUllÈRE. 215

plantes ; s^oit incomplètement, c'est-à-dire que les atomes, une fois séparés les uns des autres, se groupent de manière à former des molécules plus ou moins complexes, mais d'une stabilité d'autant moindre que la complication moléculaire e^t plus grande. Voilà comment on peut expliquer les décompositions photogéniques ; il est tout aussi facile de rendre compte des combinaisons. En effet, Tagitation incessante, inhérente aux dernières particules des corps, augmentant graduellement sous l'action continue de la lumière, il peut arriver que certains atomes pénètrent dans les sphères d'activité des atomes voisins ; un agencement spécial s'é- Liblit entre ces diverses particules matérielles qui, des lors, restent enfermées dans une sphère d'activité commune, et, tout en se heurtant réciproquement, oscillent d'une façon synchrone. Or, au moment où ces réunions d'atomes s'effectuent, d'après les principes formulés plus haut, il doit y avoir un dégagement de chaleur et par suite assez fréquemment une explosion, comme nous le voyons lors de la combinaison du chlore avec l'hydrogène*.

Nous avons usé des mots sphère d'aciivitéy limites des forces^ donnant à ces expressions la signification que leur accordent la plupart des physiciens; mais nous avouerons que ce sens est loin d*être clair. Néanmoins nous continuerons à appeler toutes choses par le nom qui leur est habituellement donné, nous réservant de modifier notre langage lorsque nous pourrons expliquer ces forces sans recourir à de mystérieuses entités.

Toujours est-il que présentement, abstraction faite de toute idée préconçue sur la nature des forces, nous voyons comment les réactions chimiques, au moins celles déterminées par la lumière, peuvent être ramenées à de véritables phénomènes de mouvement. Vers la fin de sa vie, Fresnel écrivait : « Si la lumière n'est qu'un certain mode de vibrations d'un fluide universel, comme les phénomènes de la diffraction le démontrent, on ne doit plus supposer que son action chimique sur les corps consiste dans une combinaison de ses molécules avec les leurs, mais dans une action mécanique que les vibrations de ce fluide exercent sur les particules pondérables, et qui les oblige à de nouveaul systèmes d'équilibre

' Relire le passage de Bunsen, cilé p. 149.

Remarque imporUnle.

NouTcllo

opinion de

Frcsncl

2iG DE LA LUMIÈRE.

plus stables pour Tespèce ou Ténergie des vibrations auxquelles elles sont exposées ^ Lo soleil, En présence de cette immense force vive communiquée à notre de7on!o*sur planète et à Télher qui l'imprègne, par le soleil, sous fofme de noircpianôie. radiatious calorifique et chimique, on se demandera peut-être si le rayonnement de la terre vers les espaces célestes restitue à ces espaces toute la force qu'elle en a reçue. A ce sujet, le doute est permis, malgré Topinion contraire des physiciens, et je crois qu'il serait difficile de fournir des preuves valables a Tappui d'une semblable hypothèse. Bien plus, en tenant compte des faits exposés jusqu'ici, il parait probable que la compensation par rayonnement porte exclusivement sur la partie des radiations solaires qui n'arrivent pas jusqu^à nous, car celle qui parvient au sol est acquise définitivement au globe terrestre sous forme de force vive emmagasinée dans les diverses combinaisons chimiques. On voit donc que la source principale de la force mécanique sur notre globe est le soleil; les rayons solaires, considérés en tant que cause du mouvement sur notre globe, n'interviennent pas seulement comme rayons chauds pour produire des phénomènes de dilatation, mais ils agissent encore par leurs propriétés chimiques et, par suite, physiologiques, car c'est le soleil qui fait croître les plantes, et ces plantes, brûlées dans l'organisme des animaux comme dans le fourneau d'une machine à vapeur, deviennent source de travail mécanique exécuté par le corps de TanimaP, Aussi le divin poète a-t-il pu dire, en toute vérité :

Guarda il caler del sol che si fa vino Giunto ail* umor che dalla vite cola*.

Dante, PurgaX,^ XXVI.

Énergie Répétous-le oncore, pour nous, les végétaux ne sont pas des emmagasinée combinaisous d'uuo Certaine matière lumineuse avec les substances

dans les plantes.

* Fi*ettnel, Suppl. cité, ibid,

* L'immense provision de (orcc que la nature a concentrée dans le soleil se répaitd dsms tout l'univers par l'intermédinire de ses rayons. La vie nnimale et végélnlc sur la terre, dans l'élat actuel, de môme que les puissantes manifestations géologiques de« premiers âges du monde, n'ont pas eu d'autre origine (Bunsen, Mémoire cité, 1S59.)

' < Voir la chaleur du soleil qui devient vin réunie à la sève qui coule de 1^ vigno* »