La communication de la chaleur entre des

DE L\ PHILOSOPHIE KATUREULE. 323

cotps en contact on entre les différentes parties du même corps se fait par la condiiclibilité. Ce n'est dans le fait qu'un cas particulier de la radialion comme nous Tavons expliqué ci-dessus (217); mais ce cas est tellement particulier, qu'il exige qu'on étudie ses lois d'une manière isolée, indépendante. La considération la plus importante qui s'introduit dans cette recherche est celle du temps. La transmission à l'aide delà conductibilité se fait d'ordinaire avec ime extrême lenteur, tandis que celle qui est produite par la radiation esl, selon toute apparence, aussi prompteque la propagation de la lumière même. L'analyse des questions délicates, difficiles que soulève ce sujet , quand on cherche à le soumettre aux procédés géométriques, a été faite avec un admirable succès par Fourrier, qu'une mort récente vient d'enlever aux sciences. Cet habile philosophe , ce mathématicien profond a développé dans une série de mémoires présentés à l'Institut , les lois de la transmission de la chaleur dans l'intérieur des masses solides, placées sousTinfluence de causes extérieures d'échauffement et de refroidissement. Il a surtout appliqué tes résultats qu'il a obtenus aux conditions dont dépend le maintien de la température actuelle que présente la surface delà terre, à l'influence que peut avoir la chaleur centrale sur nos climats , ainsi qu'à la détermination de la somme actuelle de chaleur que nous recevons du soleil ou tout au moins de cette portion qui fait la différence des saisons.

3^4 DISCOURS SUR l'Étude

353. Les principaux effets de la chaleur sont les sensations de chaud et de froid qu'on éprouve suivant qu'on en reçoit ou qu'on en perd ; la dilatation qui en résulte dans toutes les dimensions du corps où elle s'accumule , le changement d'état qu'elle produit m fondant les solides, en vaporisant les liquides; enfin les changemens chimiques qu'elle forme par les décompositions qu'elle produit dans les molécules intimes des diverses substances, de celles surtout dont se composent les substances du règne végétal et animal. Il faut ajoutera cela la production des phénomènes électriques dans certaines circonstances , lorsqu'elle agit sur les métaux et le développement de la polarité électrique dans les substances cristallisées.

354. Le froid a été considéré par quelques savans comme une propriété positive, comme Teffet d'une cause opposée à celle de la chaleur; mais cette idée paraît généralement abandonnée aujourd'hui. La sensation de froid s'explique tout aussi facilement par le dégagement de la chaleur que celle de chaleur par son absorption, et la théorie du double échange de Prévost rend par* faitement compte des expériences qu'on produit à l'appui de la radiation du froid. Une chose remarquable , néanmoins , c'est que les moyens que nous avons de produire un froid très-intense soient si bornés comparativement à ceux que nous possédons d'accumuler la chaleur. C'est un des plus forts argumens en faveur des doctrines de ceux qui soutiennent qu'il est possible d'épuiser celle que ren-

l)K l.V l'HIX.OSo/'IlIE WATUREL1.E. 355

ferme un corps, de mettre celui-ci dans un état qui n'en présente pas du tout. Il faut cependant convenir que les méthodes connues de produire de la chaleur, sont principalement fondées sur les combinaisons chimiques. On peut par conséquent concevoir sans peine, que, pour obtenir des résultats frigorifiques analogues, il faudrait avoir des moyens de déterminer une désunion aussi étendue, aussi prompte entre les élémens que l'on dissocie , que ceux à l'aide desquels on a déterminé la combinaison qui a dégagé la chaleur étaient puissans. Or, on ne peut désunir des élémens qu'en les engageant dans une combinaison plus énergique, c'est-à-dire qu'on peut raisonnablement attendre qu'il y aura plus de chaleur produite dans la nouvelle combinaison qu'il n'y en aura de détruite par la décomposition dont il s'agit. La chimie ne fournit pas de mioyens à moins qu'elle ne soit aidée par l'électricité , de détruire subitement l'union de deux principes, de les obtenir l'un et l'autre isolément. La soudaine expansion des gaz condensés, leur passage de l'état liquide à celui de vapeurs, qui est la plus puissante source de froid connue , présente une sorte d'analogie avec cette brusque séparation.

355. La dilatation des corps par la chaleur forme le sujet de cette branche de science qui est connue sous le nom de pyrométrie. Il n'y a pas un corps qui ne soit susceptible d'être plus ou moins pénétré par le calorique, et lorsqu'ils le sont, tous à quelques exceptions près, qui tiennent à des circon-

326 DISCOURS SUR L'jiïUniî

stances parliculières , se dilatent, prennent une augmentation de volume qui varie de l'un à Tautre. Les gaz et les vapeurs sont ceux qui se dilatent davantage; les liquides viennent ensuite, puis les solides. La dilatation de ceux-cû a été étudiée avec soin à diverses reprises , mais surtout par Smeaton, Lavoisier , Laplaee. ISous avons parié (2GG) de la découverte si remarquable que Mitscherlicli a faite à cet égard. La dilatation des gaz, celle des vapeurs a été examinée f)resqu''en même temps par (ia>-Lussac et Dalton , qui ont reconnu chacun de son côté que tous se dilatent également. 3i>6. La dilatation de l'air par la chaleur est de tous les moyens le plus général qu'on puisse cniplover pour mesurer les degrés de chaleur. Le thermomètre, tel qu'il fut d'abord construit j^ar C Drebell, était à air. Celui dont on fait communément usage aujourd'hui pour mesurer la chaleur est fondé sur la dilatation du mercure ; les recherches de Dulong et Petit prouvent que les indications du deuxième coïLicidentexactement avec celles du premier dans les températures moyennes, mais celles qui sont plus élevées présentent une sensible, quelquefois même une très-considérable différence. Cet utile, ce commode instrument nous met à même d'estimer ou tout au moins d'identifier les degrés de chaleui' et par conséquent de rechercher avec soin les lois de la transmission du calorique et ses autres propriétés. S'il était démontré que d'égales additions de chaleur produisent d'égales augmentations de dimensions tlans

une substance quelconque, les indications duthermomètre donneraient une mesure véritable, assurée de la quantité que cette substance en renferme. Mais il n'en est pas ainsi. Nous sommes même dans une ignorance totale sur la manière dont les choses se passent à cet égard; ce qui complique singulièrement la théorie et entrave même les recherches expérimentales. Cest faute de ces notions préléminaires que les lois de la dilatation des fluides sont encore si obscures malgré tous les travaux de Gilpin,Blagden, Deluc , Dalton, Gay-Lussac et Biot. 357. L'effet de chaleur le plus remarquable, le plus important est la liquéfaction des substances solides et la conversion des liquides en vapeur. Il n'y a pas de solideconnu,,qui, à l'aide d'une chaleur suffisamment intense,ne puisse être fondu, gazéifié. L'analogie est même si large, si forte, qu'il est impossible de ne pas supposer que les corps qui sont liquides dans les circonstances ordinaires ne doivent cet état à la chaleur et ne se congèlent ou ne se solidifient dès qu'on abaisse convenablement leur température. Nous voyons cette conjecture se vérifier pour plusieurs quand l'hiver se fait sentir. D'autres exigent un froid plus vif, d'autres en demandent un plus sévère encore et ne se prennent que par le froid artificiel le plus intense; quelques-uns ont même résisté jusqu'ici à toutes les tentatives qu'on a faites pour les solidifier , mais le nombre en est peu considérable et décroît à mesure queles moyensde produire du froid se perfectionnent et s'étendent.

32S DrscoiiKs suu i.'jÎTUof:

358. Une analogie semblable nous conduit à eondure que les lluides aérifornies ne sont que des. liquides tenus à l'état gazeux par la chaleur. Plusieurs ont été liquéfiés à l'aide du froid combiné avec une forte pression , et comme l'emploi de ces moyens va chaque jour se perfectionnant, le nombre des gaz qui résistent s'affaiblit aussi chaque jour; d'après cela, nous pouvons conclure que ceux qui se maintiennent encore céderont comme ont fait les autres. Nous sommes ainsi amenés à regarder comme un fait général que l'état liquide, l'étatgazeuxou aériforme, sont un accident qui dépend tout-à-fait de la chaleur-, que, sans cet agent, tout serait solide, et que, d'une autre part, il ne faut qu'une température suffisamment intense pour détruire la cohésion de toute espèce de substance et gazéifier tous les liquides.

359. Mais les corps solides se contractent par la soustraction de la chaleur; en même temps, ils deviennent plus durs, pluscassans, cèdent moins à la pression , se prêtent moins au jeu des molécules qui produit la tension. Cette circonstance, la grande compressibilité des liquides, la compressibilité pi us grande encore des gaz, nous autorisent à croire que c'est la chaleur, la chaleur seule qui tient les molécules des corps à cette distance respective qui est nécessaire pour que la compression soit possible; tout nous porte à penser que c'est elle qui produit l'élasticité, qu'elle agit comme une force opposée à l'attraction qui les pousserait au contact si rien ne la eonlrubalan-

DE l..\ PHILOSt)rHIIi AATUKE1.LE. 329

çait, et les tiendrait dans un état d'immobilité, d impénétrabilité absolue. Nous sommes conduits de la sorte à envisager la chaleur comme une des puissances modératrices de l'univers , à donner à toutes ses lois , à toutes ses relations un degré d'importance qui mérite d'être médité.

3G0. C'est Blake qui observa le premier, que , quand la chaleur liquéfie un solide ou qu'elle gazéifie un liquide, le liquide ou la vapeur qu'elle engendre n'est pas plus chaud que n'était le solide ou le liquide qui l'a produit, quoiqu'il y eût eu une grande quantité de chaleur dépensée à déterminer un effet semblable, que cette chaleur se fût combinée avec la substance.

3G1. Il en déduisit la conséquence que cette chaleur devient latente et sert à maintenir lenouvel état. Il prouva ensuite qu'elle redevient libre quand la vapeur se condense ou que le liquide se solidifie par la congélation. Cette grande découverte, celle de la différence des chaleurs spécifiques des différens corps, ou des quantités de chaleur nécessaires pour élever leur température d'un même nombre de degrés, sont autant de considérations qui portent à envisager la chaleur comme une substance matérielle , ainsi que la lumière avec laquelle, dans son état rayonnant, elle a tant d'analogie.

362. La chaleur latente n'a pas été étudiée avec tout le soin que semble mériter son importance pratique. C'est elle, en effet ^ qui est la base de la liiéorie des machines à feu, el l'on ne j)eut allcn-.

330 DISCOURS SUR jl'étude

<lre d'améliorations matérielles dans ce puissant instrument, qu'autant que l'on acquerra des notions plus étendues sur les chaleurs latentes des différentes vapeurs. Il n'en est pas ainsi des chaleurs spécifiques. A peine annoncées , elles étaient déjà l'objet des recherches deirwine, et furent étudiées bientôt après par I.avoisier, Laplace, Crawford qui déterminèrent celles de plusieurs substances, soit solides , soit liquides ; elles le furent encore par Delaroche et Berard , et enfin , par Dulong et Petit. Le résultat de ces investigations fut une des lois physiques les plus smiples, les plus élégantes, une loi qui se recommande par le plus parfait accord avec tout ce que nous connaissons de l'harmonie de lanature. Elle porte que les atomes de tous les élémens chimiques ont exactement la même capacité pour la chaleur, ou que tous sont également échauffés ou refroidis par d'égales additions ou d'égales soustractions de ce principe. Ce n'est qu'à l'aide de lois semblables que nous pouvons espérer de parvenir à la connaissance de la nature véritable de la chaleur et de ses rapports avec la matière pondérable.

Du magnétisme et de V électricité .

.303. Ces deux sujets si long-temps distincts , si long-temps étudiés comme des branches de sciences séparées se sont à la longue confondus. C'est peut-être le résultat le plus satisfesant que les sciences expérimentales aient encore obtenu. Tous les phénomènes de polarité, d'attraction,

de répulsion magnétiques se sont ainsi résolus en un fait général, que deux courans d'électricité qui se meuvent dans la même direction se repoussent et s'attirent lorsqu'ils se meuvent en sens contraire. Les pliénomènes du magnétisme par communication et par influence , restent seuls inexpliqués, mais l'intéressante théorie qui a été développée par M. Ampère, sous le nom d'électro-dynamique, donne l'espérance que cette difficulté sera levée à son tour; et que tous ces pliénomènes rentreront dans la théorie générale de l'électricité. Cela ne doit pas cependant empêcher de conserver au magnétisme son importance particulière comme branche distincte de recherches physiques^ comme branche qui a des lois qui lui sont propres, des relations du plus haut intérêt pratique et qui doivent être étudiées tout à fait à part et indépendamment de toute origine électrique. Mais il ne faut pas seulement en agir ainsi; il faut faire pi us. Il faut, si l'on veut tirer quelque fruit d'une étude semblable, procéder comme si cette origine était complètement inconnue et jusqu'à un certain point fort avancé diriger nos recherches d'après les mêmes principes inductifs que si cette branche de physique était absolument indépendante.

364. Le fer, ses oxides, ses alliages furent longtemps les seules substances qu'on envisagea comme susceptibles du magnétisme. L'aimant fut même cité par Bacon comme un exemple de cette classe de faits physiques qu'il appelle singu-

332 DISCOURS SUK LlirUDE

lièrs ( inslaiituv motiodicœ). La découvei'lc de la propriété magnétique du nickel qui, quoique intérieure à celle du fer, ne laisse pas encore d'être considérable, celle du cobalt qui est plus faible, celle du titane qui est à peine sensible, ont fait raison de cette limite imaginaire qu'on avait interposée entre le fer et les autres corps, et ont établi cette loi générale de continuité, dont la philosophie cherche à constater l'existence. Les dernières découvertes de M. Arago dont nous avons fait mention, § 160, ont achevé de généraliser cette idée. Elles ont prouvé qu'il n'y a pas de substance qui, placée dans des circonstances convenables, ne puisse donner des signes certains de vertu magnétique. Et afin de faire plus complètement disparaître cette ligne de séparation qui autrefois était si large, nous pouvons, grâce à la découverte d'Oerstedt, rendre magnétique durant un temps quelconque un fd de métal quel qu'il soit; nous pouvons lui communiquer à volonté l'attraction, la répulsion, la polarité; nous pouvons même porter celle-ci à un degré d'intensité bien supérieur à ce qu'on eût osé se promettre des meilleurs aimans naturels.

3G5. Le magnétisme est remarquable sous un autre point de vue. Il offre un «■ éclatant exenqjle» de cette propriété de la nature qui est connue sous le nom àe polarité {^(Sl). Les anciens ne paraissent pas avoir eu aucune notion de cette propriété du magnétisme et cependant ils n'ignoraient pas l'action qu'il exerce sur le fer. Dans ks lemps mo-

Ï>K LA. PHILOSOPHIE AATURELLE. 333

Jernes, il est fait mention de cette propriété pour la première fois en 1180; il est probable néanmoins que les Chinois la connaissaient avant cette époque. Voici en quoi elle consiste; si un aimant est librement suspendu, une de ses extrémités se dirigera invariablement vers un point de l'horizon et l'autre vers le point opposé. S'il y en a deux de suspendus, ils se rapprocheront et réagiront entre eux; ils se déplaceront même et les choses auront lieu comme si les parties correspondantes se repoussaient, comme si celles qui sont disposées en sens inverse s'attiraient l'une l'autre directement. En variant convenablement l'expérience, on reconnaît que les choses se passent ainsi. Si on fait usage d'un petit aimant, qu'on le suspende en liberté et qu'on l'amène dans le voisinage d'un aimant plus considérable , le premier prend une position qui est déterminée par celle des pôles du second par rapport à son point de suspension. Et on a reconnu que ces phénomènes , que d'autres encore qu'offrent les aimans dans les attractions et répulsions qu'ils exercent les uns sur les autres, s'expliquent très-bien en admettant l'existence de deux forces ou vertus qui résident dans les molécules des aimans, et dont l'une s'exerce à une extrémité , et l'autre à l'autre. Chaque molécule attire celles dans lesquelles git la vertu opposée à celle qu'elle renferme, et repousse celles qui contiennent la vertu analogue à celle dont elle jouit. L'aclion qu'elles exercent ainsi est en raison inversa du cui'ré des distances qui les séparent.

334 DISCOURS SUR r'ÉruDF

366. La direction que prend un barreau ou une aiguille magnétisé, librement suspendu, diffère suivant les lieux. Dans quelques-uns elle va exactement du nord au sud , dans d'autres elle s'éloigne plus ou moins de celte ligne, et dans quelques autres enfin, raiguille se place perpendiculairement à cette première direction. Ce phénomène remarquable;, qui est connu sous le nom de déclinaison de Faiguille, et qui fut découvert en 4500 par Sébastien Cabot, est accompagné d'un autre appelé inclinaison , qui fut signalé par Robert iSorman, en 1576.11 consiste dans une tendance que manifeste Taiguille exactement balancée sur son centre lorsqu'elle n'est pas magnétisée à s'incliner, quand elle est devenue magnétique^ vers un point situé au-dessous de Fhorizon et dans l'intérieur de la terre. On a reconnu , en suivant la déclinaison et l'inclinaison sur toute la surface du globe , que ces phénomènes se passent, comme ils le feraient si la terre était un vaste aimant dont les pôles sont placés à une grande profondeur au-dessous de la surface, et, chose remarquable , animés d'un mouvement qui les déplace peu à peu, de manière que ni la déclinaison , ni l'inclinaison ne reste constamment la même pour le même point. Les lois de ce mouvemert sont inconnues ; mais la découverte de l'électro-magnétisme a prouvé que le magnétisme terrestre n'est que le résultat de la circulation d'une grande masse d'électricité qui s'opère constamment autour du globe dans un sens qui cor-

respond en général avec celui de sa rotation , et a ainsi dissipé en très-gande partie l'obscurité qui enveloppait ces phénomènes. On à imaginé une foule de causes, soit géologiques, soit autres , qui peuvent produire des déviations considérables dans l'intensité de ces sortes de courans et en déterminer de partielles dans leur direction. Une inégale distribution des continens et des mers dans les deux hémisphères en affectant Tactionde la chaleur solaire dans l'évaporationqui est probablement une des grandes sources de l'électricité terrestre, peut, on le conçoit aisément, modifier la tendance générale de ces courans et produire en eux des irrégularités suffisantes pour rendre compte des anomalies que présentent encore les phénomènes <lu magnétisme terrestre. Cette branche de science se lie de la sorte avec la météorologie , un des sujets de recherches physiques les plus difficultueux, mais les plus intéressans ; on commence à l'étudier avec soin, et bientôt peut-être on connaîtra des lois , des rapports , dont on n'a encore <jue des notions imparfaites,

367. La communication du magnétisme de la terre à un corps magnétique , ou d'un corps magnétique à un autre , s'opère à l'aide d'un procédé auquel on a donné le nom d'induction. Les lois et les propriétés du magnétisme ainsi transmises ont été étudiées avecbeau coup de succès et de persévérance pratiquement par Gilbert, Boyle, Knight, Wisthon, Cavallo, Canton, Duhamel, Jlittenhouse , etc , «t théoriquement par Aepi-

.'36 DISCOURS SUR J.'ÉTUDH

luis, Coulomb, Poisson. Ils l'ont été en Angleterrp par Barlow, et Christie qui ont examiné avec soin les curieux phénomènes auxquels donnent naissance des masses de fer qu'on présente successivement en diverses positions par rotation sur un axe à l'influence du magnétisme terrestre. Le magnétisme des corps cristallisés (sans doute parce que ceux qui sont susceptibles d'une grande vertu magnétique sont très-rares ) n'a pas dutout été étudié jusqu'ici; il est probable cependant qu'il présenterait les plus curieux résultats.

368. Les physiciens considèrent aujourd'hui l'électricité comme une de ces puissances universelles que la nature semble employer dans ses opérations les plus lentes et les plus importantes. Ce merveilleux agent que nous voyons agir eu masse dans le tonnerre, traverser l'atmosphère en quantité plus faible, plus diffuse dans les aurores boréales, se trouve probablement en abondance dans chaque forme de matière qui nous entoure, mais ne se manifeste qu'à l'aide d'excitations particulières. La plus efficace est le frottement que nous avons déjà signalé comme une source de chaleur considérable. Il n'y a personne qui ne connaisse les étincelles qui se dégagent en pétillant d'un chat sur lequel on passe la main à rebrousse-poil. Ces étincelles peuvent, au moyen de procédés convenables , être accumulées sur des corps disposés pour les recevoir, et quoiqu'elles \\e soient pas visibles, donnent naissance à une foule de phénomènes extraordinaires. Elles peu-

DE rv PHILOSOPHIE N.VTURELLE.

vent produire des attractioDS , des répulsions dans les corps, à distance, se transmettre de l'un à l'autre au moyen du contact ou en franchissant brusquement, violemment l'intervalle qui les sépare sous forme détincelle. Elles peuvent traverser avec une extrême facilité les métaux les plus denses et une foule de corps qu'on appelle conducteurs , mais elles ne peuvent en pénétrer d'autres, tels que le verre, l'air, qui, par cette raison , sont dits non -conducteurs. Elles produisent des secousses douloureuses, des mouvemens convulsifs , la mort même si elles sont assez intenses. Enfin , elles présentent en petit tous les effets de la foudre.

369. L'étude de ces phénomènes et celle des lois qui les régissent ont, jusque dans ces derniers temps, occupé les physiciens et constitué toute la doctrine de l'électricité. Il résulte de leurs recherches que tous ces phénomènes peuvent s'expliquer en supposant que l'électricité est un fluide rare , subtil, extrêmement élastique, qui tend nécessairement à se répandre et pénètre avec plus ou moins de facilité la substance des corps conducteurs, est plus ou moins complètement empêché par les autres. On suppose encore que ce fluide jouit d'une puissance d'attraction pour les molécules de toute matière pondérable, et en exerce une de répulsion sur les siennes. Pèse-t-il ou doitil être envisagé comme une espèce de matière distincte de celle dont se composent les corps pondérables ? C'est une question si délicate, qu'iln'y a

338 DISCOURS sua l'étude

encore aucune expérience directe qui permette de la résoudre. Cependant, l'inertie du fluide, comparativement à ses forces élastiques, paraît être si peu de chose, qu'on peut le considérer comme un fluide éminemment actif, comme un fluide qui obéit à toute espèce d'impulsion interne ou externe avec la plus grande facilité; comme un fluide, en un mot , dont la mobilité est tout-à-fait analogue à celle du milieu éthéré qui, dans la doctrine ondulatoire est supposé transmettre la lumière. Les propriétés de l'hydrogène , comparées à celles des gaz les plus denses, peuvent nous donner une idée de l'excessive mobilité de la pénétrante activité de cette espèce de fluide. L'électricité cependant doit être envisagée comme différant sous plusieurs points remarquables de tous ces fluides auxquels nous sommes habitués de donner l'épithète d'élastiques, tels que l'air, les gaz, les vapeurs. Dans ceux-ci, la force répulsive des molécules qui constitue leur élasticité peut être considérée comme ne s'étendant qu'à de très-petites distances, de manière qu'elle ne peut affecter que celles qui se trouvent à proximité les unes des autres, tandis que leur puissance attractive qui les soumet à \dk gravitation générale s'étend indéfiniment. Dans l'électricité, c'est l'inverse qu'il faut admettre. La force par laquelle ses molécules se repoussent mU' tuellement, s'exerce à une distance considérable. Sa puissance d'adhésion pour la matière pondérable ne se manifeste qu'à des distances si faibles qu'elles échappent à l'observation.

370. L'iiypolhèse d'un lluide unique qui , lorsqu'il est en excès sur un corps, tend constamment à s'échapper, à se remettre en équilibre en passant sur ceux qui peuvent en manquer, est celle qui se présente le plus naturellement à l'esprit. C'est aussi celle qu'adopta Franklin auquel nous devons des expériences qui nous ont fait connaître la véritable nature de la foudre. Elle fut plus tard développée , étendue par Aepinus , qui fit voir, le premier, comment les lois de l'équilibre d'un fluide semblable pouvaient se réduire à une pure question mathémathique; mais le déplacement du fluide est accompagné de phénomènes, et il y a dans quelques circonstances une perturbation d'équilibré, qui oblige d'admettre l'existence de deux fluides distincts et opposés qui s'attirent l'un l'autre et se repoussent eux-mêmes. Chacun d'eux, au surplus, est susceptible d'adhérer aux substances matérielles» de se transmettre plus ou moins rapidement d'une molécule à l'autre. Dans l'état naturel, ces fluides sont censés combinés, saturés entre eux, mais ils peuvent être dégagés, accumulés isolément dans un corps. Il suffit qu'ils soient retenus, arrêtés par des substances qui ne sont pas conductrices. Quand le fluide est ainsi concentré, la répulsion qu'il exerce sur le fluide de même espèce ainsi que l'attraction qu'il développe pour celui d'espèce opposée que renferment les corps qui se trouvent dans le voisinage, tendent àtroubler l'équilibre des deux fluides qu'ils contiennent, et à produire des phéno. mènes connus sous le nom d'électricité par in-

340 DISCOUllS SUR I^'ÉTUDE

fluence. Quelque curieuse, quelque artificielle que paraisse cette théorie , on ne cite pas jusqu'ici de phénomène dont elle ne donne une explication plausible. Le plus souvent même elle rend compte des faits de la manière la plus satisfesante. Elle a un caractère qui est précieux dans une théorie , c'est d'admettre l'application des mathématiques aux conclusions qu'on peut en déduire. Il faut du reste en convenir, il est presque impossible sans cela d'établir la vérité d'une théorie. Aussi, la théorie mathématique de l'équilibre électrique, les lois de la distribution des fluides électriques sur les surfaces des corps où ils sont concentrés , ont-elles été étudiées avec soin par les géomètres les plus habiles , et sont-elles parvenues à un degré d'extension et d'élégance qui les place trèshaut dans l'échelle des recherches physico-mathématiques, recherches fondées sur l'adoption d'une loi d'attraction et de répulsion semblable à celles de la gravité et du magnétisme, et qui, par la concordance générale des résultats avec les faits , les expériences instituées pour constater les lois dont il s'agit, sont réputées suffisamment démontrées.

371. Ce que l'électricité présente, sans aucun doute, de plus obscur, est de savoir comment a lieu primitivement la rupture d'équilibre à l'aide de laquelle le fluide est développé dans le princide, soit par lefrottement, soit par toute autre cause qu'on a reconnue produire cet effet. Les analogies, il est vrai, ne manquent pas; mais, il faut en convenir, jus^

qu'ici on n'a rien produit de décisif à cet égard et les conjectures ont trop souvent pris la place des véritables modes d'action auxquels une étude attentive des faits peut seule nous conduire.

372. Les physiciens connaissaient depuis longtemps les effets de l'électricité que nous avons rapportés plus haut , et savaient que , dans son brusque passage d'un corps à un autre, elle déchire, elle endommage les parties qu'elle traverse, et que, lorsqu'elle est abondante, elle produit tout ce que produit une chaleur intense, qu'elle fond, volatilise les métaux, embrase les corps inflammables. Ils n'ignoraient pas non plus qu'elle détruit ou altère la polarité de l'aiguille magnétique ; mais, comme on savait que la chaleur peut résulter du choc et de violens efforts mécaniques ; que le magnétisme est aussi influencé par les mêmes circonstances, ces effets étaient plutôt rapportés à ces causes qu'à quelque chose de particulier dans Ja nature du fluide ; on les considérait plutôt comme les résultats indirects du mode d'action de l'électricité que comme les conséquences de sa nature. L'électricité , en un mot , semblait un nouvel exemple de ces sujets isolés, qui demandent à être étudiés à part, quand survinrent les découvertes de Galvani et de Volta. Elles mirent de nouveaux moyens à la disposition de la science. On put étudier à loisir, en détail , des phénomènes qui, jusque-là, ne s'étaient présentés que d'une manière fugitive. On dompta des forces que jusque-là on n'avait pu contenir; ou les obligea

342 DISCOURS SUR l'étude

de distribuer leur énergie sur un temps indéfini , de régler leur action à la volonté de l'expérimentateur. On reconnut alors que l'électricité, en s'écoulant le long des conducteurs, produit une foule d'effets merYcilleux dont on ne s'était pas douté jusque-là; que ces effets formaient des points de contact avec diverses autres branches de recherches, et jetaient une lumière nouvelle, inattendue, sur les plus obscures opérations de la nature.

373. L'histoire de cette grande découverte fournit un bel exemple de l'avantage qu'on peut tirer d'un phénomène insignifiant en apparence , et dont les principes reçus ne peuvent rendre compte au moment où on l'observe. Les mouvemens convulsifs d'une grenouille morte placée dans le voisinage d'une décharge électrique, qui appelèrent l'attention de Galvani sur ce sujet , avaient déjà été observés plus d'un siècle avant lui ; mais on n'y avait vu qu'un indice de sensibilité particulière h cette excitation électrique qui tient à un reste de vitalité que la mort n'éteint pas immédiatement dans les êtres organisés. Galvani ne fut pas satisfait d'une explication semblable. Il analysa le phénomène, et, en recherchant toutes les circonstances qui l'accompagnent, il fut conduit à l'observation d'une excitation électrique particulière qui eut lieu quand le circuit fut composé de trois parties distinctes, d'un muscle , d'un nerf et d'un conducteur métallique ; que chacune de ces parties se trouva en contact avec les deux au-

très : l'excitation se manifesta alors par le mouvement convulsif du muscle. 11 donna à cette contractation le nom d'électricité animale, nom malheureux , puisqu'il tendait à circonscrire les recherches dans la classe de phénomènes où la manifestation avait d'abord eu lieu. Mais cette circonstance qui, dans une autre époque , serait devenue fâcheuse , n'eut aucun inconvénient. L'impulsion était donnée. Volta s'empara avec ardeur du sujet ; il le généralisa , rejeta les considérations physiologiques dont l'avait chargé Gai vani, et ne considéra la contraction des muscles que comme un moyen délicat de découvrir un développement d'électricité trop faible pour devenir sensible par aucune autre voie. Ce fut ainsi qu'il arriva à la connaissance d'un fait général, celui de la rupture de l'équilibre électrique par le simple contact de différens corps et la circulation d'un courant d'électricité dans une direction constante à travers un circuit composé de trois conducteurs différens. Il ne chercha plus qu'à accroître l'intensité de cet effet si délicat, si faible, et ne cessa ses recherches que lorsqu'il fut arrivé à la plus merveilleuse de toutes les inventions humaines , qu'il eut construit la pile qui porte son nom, résultat auquel il parvint à l'aide d'une suite d'expériences parfaitement conçues^ et dont il y a peu d'exemples , si toutefois il y en a dans les recherches physiques.

374. Quoique dans l'origine la pile de Volta, comparativement aux immenses appareils qui ont été

344 DiscouKs suK l'Étude

construits plus tard, fut peu puissante, elle suffit, néanmoins , pour présenter l'électricité sous un point de vue bien différent de celui où on l'avait envisagée jusque-là , et pour manifester dans sa manière d'agir ces modifications particulières dont Volta a le premier rendu un compte satisfesant , en les rapportant à une augmentation de quantité et une diminution d'intensité dans le développement du fluide. Cette découverte ne resta pas long-temps stérile. On reconnut bientôt que le courant électrique produit, dans son passage à travers les liquides conducteurs, des décompositions chimiques. Cette importante observation paraît avoir été primitivement faite par Nicholson et Carlisle , qui reconnurent que l'eau était véritablement décomposée. Berzélius et Hisinger vinrent ensuite, et arrivèrent à un résultat plus important encore. Ils s'assurèrent que , dans les décompositions de ce genre , les acides et Foxigène passaient au pôle positif, s'y accumulaient même, tandis que l'hydrogène , les métaux et les alcalis , se rendaient au pôle négatif Tous étaient pendant le déplacement invisibles , neutralisés par l'action du courant électrique. Tous franchissaient dans cet état des espaces considérables, traversaient de fortes quantités d'eau ou autres liquides, et reprenaient toutes leurs propriétés naturelles dès qu'ils étaient au terme qu'ils devaient atteindre.

375. C'est dans cet état que Davy prit la question. Les affinités chimiques étaient interverties par l'action de la pile; il imagina de mettre cette

DE LA l'HILOSOPHIF. NATURELLE. 345

circonstance à profit , et de soumettre à l'énergie des immenses batteries de l'institution royale de Londres, les alcalis et les terres qui étaient généralement regardés comme des composés, mais qui avaient résisté à toutes les tentatives qu'on avait faites pour les réduire. Ils cédèrent, et la révolution que cette expérience entraîna dans la chimie fut entière , moins cependant sous le rapport des nouveaux élémens dont elle avait enrichi les sciences, que par la manière de concevoir la nature de l'affinité chimique. Celle-ci fut dès-lors envisagée d'après les aperçus de Davy, qu'adoptèrent les plus habiles chimistes , et surtout Berzélius , comme le résultat des attractions, des répulsions électriques. On admit que les corps avaient d'autant plus de tendance à se combiner, que leurs molécules se trouvaient dans une opposition électrique plus forte, plus intense , et qu'elles se déplaçaient d'autant plus vivement, que la différence de leur énergie était plus grande.

37G. On soupçonnait depuis long-temps qu'il y avait une liaison entre le magnétisme et l'électricité , et on avait fait une foule de tentatives pour s'en assurer. Le phénomène des divers minéraux cristallisés qui deviennent électriques par la chaleur, et présentent, à leurs extrémités, des pôles opposés, offre une telle analogie avec la polarité du magnétisme, qu'il paraît presque impossible qu'il n'y ait pas quelque étroit rapport entre ces deux fluides. Le développement d'une polarité semblable dans la pile de Yolta pousse à la mèmç

346 DISCOURS SUR l'étude

conclusion. On a aussi fait diverses expériences pour s'assurer si une pile chargée ne manifeste pas quelque diposition à se placer elle-même dans le méridien magnétique, mais on avait passé une condition essentielle, celle de laisser la pile se décharger librement, condition qui ne s'est jamais présentée , sans doute , à aucun observateur. De tous les savans qui se sont livrés aux recherches dont il s'agit, celui qui a mis plus de constance, plus de ténacité dans ses investigations , est , sans contredit, Oerstedt. Il a échoué souvent, mais jamais il ne s'est rebuté. Enfin, il a obtenu le succès qui lui était dû ; il a découvert les admirables phénomènes de l'électro-magnétisme. Il y a eu dans sa persévérance quelque chose qui rappelle l'obstination de Christophe Colomb, la conviction qu'il portait avec lui de l'existence d'un nouveau monde, et l'histoire entière de cette belle découverte peut nous fournir une preuve de la confiance que méritent les grandes analogies , les traits qu'ont entre elles les grandes branches de science , quoique celles-ci ne présentent , du reste , aucune relation apparente. Elles nous montrent qu'il ne faut négliger aucune des circonstances qui dénotent une communauté d'origine. 377. Il est plus que probable que nous ne connaissons pas encore une foule de faits électriques du plus grand intérêt , que la pile de Volta nous dévoilera quelque jour. Les violens effets qu'elle produit sur le mercure que surnagent les liquides conducteurs, ont été attribués ,

par le professeur Ermann , à une modification de l'affinité capillaire , mais un examen plus attentif a fait voir qu'ils doivent être considérés sous un point de vue bien différent ; qu'ils présentent un caractère plutôt dynamique que statique. Ils méritent, sous ce rapport, d'être soumis à de nouvelles recherches , d'être étudiés avec un soin spécial. Il en a été de même des relations de l'électricité avec la chaleur que présente le phénomène de ce qu'on nomme thermo-électricité. Elles promettent une récolte abondante de vues, de résultats nouveaux.

378. Parmi les effets d'électricité, découverts par Galvani et Volta , le plus remarquable , peut-être, est l'influence que ce fluide exerce sur le système nerveux. L'origine du mouvement musculaire est un de ces profonds mystères que, peut-être, on ne pénétrera jamais. Les physiologistes, cependant, ont beaucoup parlé d'un fluide subtil, d'un esprit qui s'écoulait le long des nerfs, du cerveau dans les muscles. La découverte de la rapide transmission de l'électricité à l'aide des conducteurs, les violens effets qu'elle produit sur les muscles répandus dans la charpente entière du corps humain , avaient naturellement conduit à cette idée, que le fluide nerveux, s'il existait véritablement, n'était autre -chose que le fluide électrique. Mais depuis les découvertes de Galvani et de Volta, il n'est plus permis de s'y arrêter. Cette théorie ne présente pas le caractère d'une véritable cause ; elle n'est pas

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plausible , car on ne saurait imaginer alors ce qui déterminerait la rupture de l'équilibre électrique dans le corps humain composé entièrement , comme il l'est, de conducteurs. Il semble même contraire aux lois de la communication du fluide d'en supposer. A tout cela , cependant, on pourrait citer un fait qui tend à prouver que cette rupture n'est pas impossible: c'est celui de la torpille, et autres poissons de même espèce; ce fait offre , au fond , tant d'analogies avec ceux que présente l'électricité , qu'il n'est guère possible de les rapporter à une autre cause , quoiqu'au choc près on ne puisse découvrir en eux ni étincelle, ni aucun autre indice de tension électrique.

379. On s'est assuré que l'effet que produit la torpille est dû à un système d'organes qui se composent de colonnes remplies , dans toute leur étendue, de petites membranes séparées entre elles par un fluide ; mais on n'a pas encore rendu un compte satisfesant de son mode d'action , et il n'y a rien dans sa construction , ni dans la nature de ses élémens qui autorise à le regarder comme un appareil électrique. Mais la pile de Volta a fourni des analogies de structure et d'effet qui laissent peu de doute sur la nature électrique de l'appareil ou de la puissance de l'animal à déterminer, par un effet de sa volonté, le concours de conditions dont dépend son activité. Cette puissance reste, et probablement restera toujours mystérieuse, inexplicable; mais une fois qu'on a

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admis qu'il existe dans réconomie animale une puissance de déterminer le développement d'une excitation électrique qui peut se transmettre le long des nerfs, une fois qu'on a constaté par de «ombreuses, de décisives expériences que la transmission de l'électricité voitaïque le long des nerfs d'un animal, même privé de vie, suffit pour produire la plus violante action musculaire, il ^st tout simple de rapporter l'origine du mouvement musculaire , dans un corps vivant , à une cause semblable, et de regarder le cerveau , organe si merveilleusement constitué , et dont on n'a jamais assigné de mode d'action plausible, comme la source de la puissance électrique nécessaire.

380. Nous ne nous étendrons pas davantage sur les sujets physiologiques. Ils forment, il est vrai, une branche importante et du plus haut intérêt, mais le coup d'œil que nous jetons sur les sciences physiques est plutôt dirigé sur la nature inanimée que sur celle des mystérieux phénomènes de l'organisation et de la vie qui constituent la physiologie. L'histoire des productions animales et végétales du globe , comme fournissant des objets, des matériaux pour la commodité, l'usage de l'homme , et comme fondées sur des lois qui déterminent la distribution de la chaleur, de l'humidité et autres agens naturels à la surface , et les révolutions qu'il a subies, est étroitement liée avec le sujet que nous traitons. Elle appelle naturellement quelques remarques, mais eelleS'

350 DISCOURS suit Ï.'kI'UDK

ci ne doivent pas être assez étendues pour absorber l'attention du lecteur.

381. En zoolog-ie, le rapport que présentent des modes de vivre et de se nourrir, avec des particularités de structure, a donné naissance à des systèmes de classification clairs et naturels. Les grands progrès de l'anatomie comparée nous ont mis à même de suivre l'échelle des organisations , dans toute retendue, pour ainsi dire, de la vie animée. Ce n'est pas que cette échelle ne présente des lacunes , mais les découvertes successives d'animaux autrefois inconnus contribuent chaque jour à les remplir. Les merveilles dévoilées par le microscope nous ont ouvert un monde nouveau , dans lequel on découvre avec étonnement les formes les plus légères réunies à la complication des formes les plus étranges. D'un autre côté, l'examen de ce qui reste d'un premier état de création atteste l'existence d'animaux qui surpassaient de beaucoup en grandeur ceux que la vie anime aujourd'hui ; il nous révèle plusieurs formes d'êtres qui aujourd'hui n'ont aucun analogue , et nous en signale plusieurs autres qui lient entre eux les genres qui existent maintenant. Les recherches de l'anatomie comparée, de la conchologie, ont jeté une vive lumière sur les sujets dont s'occupe le géologue. Elles l'ont mis à même , au moyen de quelques débris perdus çà et là dans les couches, de saisir des circonstances qui sont liées à la formation de ces couches mêmes qu'aucune autre induction ne lui aurait rêvé-

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lées. C'est encore un exemple de cet appui mutuel que se prêtent les sciences qui semblent avoir le moins de rapports entre elles.

382.Plusieurs de ces observations s'appliquent à la botanique. Ses méthodes de classification artificielles, tout bien imaginées qu'elles sont, n'ont pas empêché les botanistes de chercher à grouper les plantes d'après des caractères communs, des caractères plus intimes que ceux sur lesquels reposent les systèmes de Linné , de Jussieu , etc. , sur des caractères en un mot qui embrassent toutes les habitudes , toutes les propriétés des individus que l'on compare. La découverte que la chimie a récemment faite de principes particuliers qui caractérisent d'une manière spéciale certaines familles de plantes , nous donne l'espérance de voir accroître la masse des connaissances que nous avons déjà sur Pa botanique. Elle nous promet des données d'autant plus importantes que les principes dont il s'agit sont presque tous de puissans moyens médicaux , les ingrédiens même dont dépendent les vertus médicales des plantes. La loi de distribution des formes génériques des végétaux sur le globe est aussi devenue , dans ces dernier^ temps, un objet d'études pour les naturalistes, et la relation qu'elle présente avec les lois de climat constitue une des branches de recherches qui offrent le plus d'intérêt et ont le plus d'importance , mais aussi une de celles qui ont le plus besoin d'être étudiées. Elle forme la principale liaison entre la botanique et la géologie , et rend la

352 TMScauRs sur l'étudce

connaissance des végétaux fossiles d'une partie de la surface de la terre indispensable pour bien apprécier les circonstances où se trouvait celle-ci dans son ancien état. Aussi la botanique fossile est-elle cultivée avec une ardeur toujours croissante, et la flore souterraine d'une formation géologique est-elle étudiée avec presque autant de soin , de précision que la flore extérieure.