L'HYPOTHÈSE DE LA RECONCENTRATION

La loi de dégradation que nous observons dans tous les phénomènes qui se passent sous nos yeux, est-elle susceptible d'être étendue à l'univers tout entier?

Contre cette extension se présente une grave objection. Qui nous garantit que l'univers matériel soit un système limité? Et, s'il ne Test pas, que signifient ces expressions : V énergie totale de l'univers? ou Vénergie utilisable de l'univers? Dire que l'énergie totale se conserve, mais que l'énergie utilisable diminue, n'est-ce pas formuler des propositions vides de sens?

Assurément. L'assimilation du monde matériel tout entier à un système limité et soustrait à toute influence extérieure à lui. reste une hypothèse; et j'ajoute une hypothèse qui se heurte, comme l'hypothèse inverse, à de sérieuses difficultés. Nous concevons très bien une matière limitée, un nombre d'étoiles fini ; mais le milieu qui remplit le vide interplanétaire, le milieu qui permet la transmission des ondes électriques et lumineuses, et qu'on appelle l'éther, forme-t-il une sphère de rayon limité? Existe-t-il, au delà, un espace vide d'éther? Et comment concevoir la surface de séparation de ce vide absolu, et de l'éther? Sur cette surface, y a-t-il réflexion de la chaleur et de la lumière émanées des points intérieurs à l'éther, et reconcentration des rayons en d'autres foyers, comme le pensait Rankine?

Cette hypothèse de la reconcentration des rayons lumineux et de la reformation de soleils incandes-

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cents à partir de soleils éteints ne résiste pas d'ailleurs à un examen approfondi.

Clausius et Verdet ont fait à Rankine une réponse s^tns réplique. S'il est possible qu'une raison ou une autre réunisse, en un foyer, des rayons partis d'un point de l'espace, ce foyer sera l'image du point d'où les rayons sont partis; ce qui est certain, c'est que jamais le foyer ne pourra être porté à une température supérieure à celle du point dont il est l'image. Tous les physiciens qui ont pratiqué l'optique connaissent par expérience une propriété des rayons lumineux, rare 7 ment indiquée dans les livres ; en dépit des idées fausses suggérées par les ouvrages élémentaires sur la « concentration » ou la « recombinaison » des rayons lumineux, on n'arrive jamais, par aucun système de lentilles ou de miroirs, à faire que V éclat d'une image soit supérieure à l'éclat de l'objet lui-même. Etant donnée une source de lumière, comme un arc électrique, qui émet un cerlain nombre de bougies par centimètre carré, on n'arrive jamais, par aucune concentration, à obtenir de cet are une image plus éclatante, — c'est-à-dire émettant plus de lumière par unité de surface — que l'arc lui-même.

Des considérations d'optique géométrique permettraient de démontrer ce résultat, sans recourir au principe de Carnot, dont il est une application. Si un soleil s'est refroidi, ce n'est donc pas le foyer formé par ses propres rayons qui pourra jamais le réchauffer.

La chaleur solaire ne saurait, en aucun cas, être due à des combinaisons et à des rencontres de rayons calorifiques empruntés à des €orps plus froids. Elle ne peut provenir que de deux origines : ou chaleur reçue d'un autre soleil plus chaud, ou destruction d'énergie mécanique transformée en chaleur; dans l'un et l'autre cas. il y a dégradation, toujours. Le second cas est celui que réalise notre soleil : les matériaux qui en forment la surface se rapprochent

sans cesse du centre ; ils tombent vers un centre doué d'un énorme pouvoir attractif, et, comme il arrive quand, sur notre terre, un corps qui tombe Tient frapper le sol, il y a toujours destruction d'énergie mécanique et gain d'énergie calorifique. De même encore, si une comète ou une planète vient heurter le soleil, cette chute peut entretenir la chaleur solaire pour quelque temps, quelques jours ou quelques années, suivant la masse du corps tombé. En tous les cas, et quelle que soit l'hypothèse faite pour expliquer la formation première de notre système planétaire, la genèse d'un soleil aussi bien que son extinction est accompagnée, invariablement et inéluctablement, d'une dégradation d'énergie, d'une perte d'énergie utilisable.

§ 3. - ON EST MOINS FONDÉ A PARLER DE LA CONSERVATION DE L'ÉNERGIE DE L'UNIVERS QUE DE SA DÉGRADATION.

Il faut admirer, en tous les cas, comment les difficultés relatives au caractère, fini ou infini, de l'espace, et du monde matériel, n'arrêtent pas ceux qui proclament, sans hésitation et sans réserve, la conservation de l'énergie dans l'univers; et comment il se trouve des personnes pour affirmer en même temps que le monde est infini et que la conservation de son énergie nous garantit sa permanence.

Il ne faut pas se lasser de le redire. Si l'on admet que le premier principe de la thermodynamique, la conservation de l'énergie, est applicable à l'ensemble de l'univers, on ne saurait se refuser à admettre que le second principe, la dégradation de l'énergie, lui est également applicable.

Il y a plus. Abandonnons tout raisonnement qui porte sur l'univers entier, ce qui nous dispense de nous demander s'il est fini ou infini. Prenons un système limité, tel notre système solaire. Il n'est plus

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un système isolé, soustrait à toute influence extérieure. Notre système solaire reçoit un peu de lumière et aussi une quantité insignifiante de chaleur des étoiles qui lui sont étrangères : par contre, notre soleil rayonne au delà des limites de son cortège de planètes une quantité d'énergie calorifique et lumineuse qui est loin d'être négligeable, ce qui constitue, pour le système solaire, une perte sèche. Cette chaleur solaire, qui se perd ainsi dans l'espace, est elle-même entretenue aux dépens de l'énergie potentielle de gravitation que représente la matière cosmique en voie continue de concentration vers le soleil. Notre système solaire lui-même peut être entraîné dans l'espace vers quelque constellation qui l'attire ; mais si on laisse de côté l'énergie qui peut résulter de cette attraction mutuelle, pour n'avoir égard qu'à l'énergie intérieure propre au système solaire, on peut affirmer qu'en ce système matériel, l'énergie intérieure totale diminue de jour en jour, et d'année en année : l'énergie totale ne se conserve pas.

Et cela n'empêche pas que l'énergie du système solaire, qui va diminuant en quantité, — qui, au sens propre du mot, se perd, — ne diminue en même temps en qualité et ne se dégrade. Quand la matière de la nébuleuse initiale qui reste encore éparse et diffuse achève sa concentration et vient tomber sur le soleil, l'énergie mécanique de la chute est transformée en chaleur : première dégradation d'énergie; — quand la chaleur solaire est ensuite rayonnée sur les planète» refroidies, en ce passage de chaleur d'un foyer chaud sur les corps froids : deuxième dégradation. Et siir notre terre même, où presque toute l'énergie dont nous disposons a pour origine le rayonnement solaire, nous voyons cette énergie se dégrader en se transformant : l'intervention des êtres vivants, des végétaux surtout, peut avoir pour résultat de ralentir la dégradation, jamais de la supprimer.

Non seulement donc ceux qui affirment la conservation de l'énergie dans l'univers entier ne sauraient se refuser à souscrire à l'idée de dégradation de l'énergie dans ce même univers; mais, au contraire, il ne serait pas absurde d'imaginer un univers où, à l'exemple de notre système solaire, l'énergie intérieure totale irait diminuant, en même temps que la fraction conservée passerait progressivement sous forme inutilisable, où l'énergie se perdrait et se dégraderait tout à la fois. On n'a pas le droit d'admettre le premier principe appliqué à l'univers entier et de rejeter le second. On serait en droit, sans tomber dans aucune contradiction, d'admettre le second et de rejeter le premier.

Et, laissant de côté ces formules d'énergie totale ou d'entropie de Vunivers, dont se servait Clausius, on ne peut s'inscrire en faux contre les conclusions, exprimées sous une forme plus modeste et plus prudente, du mémoire primitif de Thomson, et dont nous rappelons ici la première et la dernière :

« 1. — Il y a actuellement, dans le monde matériel, une tendance universelle à la dissipation de l'énergie mécanique.

« 3. — La terre doit avoir été dans le passé, aune époque séparée de nous par un temps fini, et sera dans l'avenir, à une époque séparée de nous par un temps fini, impropre à l'habitation de l'homme tel qu'il est constitué à présent, à moins que des opérations n'aient eu lieu, ou ne soient destinées à être accomplies, qui sont impossibles sous l'empire des lois auxquelles sont soumises les opérations connues qui ont lieu actuellement dans le monde matériel. »