ÉNERGIE DU MOUVEMENT OSCILLATOIRE EN GÉNÉRAL

Quand un pendule oscille autour de la verticale, on peut dire qu'il conserve l'énergie initiale qu'on lui avait communiquée, jusqu'à ce qu'elle ait été tout entière dissipée par frottements : l'oscillation s'amortit progressivement. Si l'amortissement pouvait être nul, l'oscillation se reproduirait identique à elle-même un nombre indéfini de fois.

Quand le point pesant est au plus bas de sa course, il n'a pas d'énergie potentielle ; la vitesse est. à cet instant, la plus grande possible, et l'énergie cinétique est maximum. Quand, au contraire, le pendule est au haut de sa course, et qu'il rebrousse chemin, sa vitesse devient nulle et avec elle son énergie cinétique : l'énergie potentielle devient au contraire maxi mu m. Entre ces deux formes d'énergie, il y a échange périodique de valeurs : leur somme est constante, Ja valeur moyenne est la même pour les deux.

Les oscillations majestueuses de la lampe suspendue à la voûte de la cathédrale de Pise, et qui fixèrent l'attention distraite de Galilée, fournissaient un exemple significatif d'oscillation d'une dose déterminée d'énergie entre les deux formes cinétique et potentielle.

Il en serait tout à fait de même s'il s'agissait, non d'un petit mouvement oscillatoire, mais d'une révolution d'un satellite autour d'un astre central, se faisant sur une trajectoire elliptique ou circulaire. Dans le cas de la trajectoire circulaire, l'énergie cinétique est constante, l'énergie potentielle aussi; et elles sont constamment égales entre elles. Dans le cas d'une trajectoire elliptique, le maximum de l'une coïncide avec le minimum de l'autre.

Dans la conception moderne des phénomènes de radiation à l'intérieur des atomes, c'est la révolution

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de corpuscules d'électricité négative autour d'un noyau centrai chargé d'électricité positive qui est le phénomène essentiel.

Nous sommes donc en présence d'un phénomène tout à fait général dans la nature : le mouvement harmonique, que ce soit celui d'une planète autour du ?oleil, d'un corps matériel quelconque effectuant des oscillations de part et d'autre de sa position d'équilibre, d'un fragment d'atome autour de son noyau; ces mouvements obéissent aux mêmes lois. Un observateur, même superficiel, n'aurait pas de peine à identifier le mouvement circulaire régulier et le mouvement pendulaire, car celui-ci n'est que le mouvement d'un mobile parcourant avec une vitesse constante un cercle que l'on regarde par la tranche.

L'énergie de translation de la terre sur son orbite c>t hors de notre portée : nous ne pouvons y faire des emprunts pour actionner nos machines. Il nous faut des énergies d'oscillations plus à notre portée : déjà la rotation quotidienne de la terre provoque quelques mouvements oscillatoires utilisables, tels que les marées ; par des dispositifs convenables de réservoirs et de vannes, on peut faire marcher des moulins de marée ; on pourrait actionner des dynamos. C'est une nouvelle façon d'accrocher les roues de notre industrie à la grande roue de la nature.

Avec des oscillations pendulaires moins grandioses, mettant simplement en jeu des masses comme les marteaux-pilons de nos grandes usines métallurgiques, on pourrait fabriquer aisément de l'énergie électrique.

Des vibrations de diapason sont déjà plus malaisées à « capter ». En temps ordinaire, leur énergie se disperse dans l'espace par rayonnement. Pour maintenir les vibrations en état d'amplitude constante, il faut les « entretenir », c'est-à-dire, avec une source d'énergie, telle qu'une pile, leur restituer à chaque

instant l'énergie communiquée à l'air qui propage la vibration. Que Ton veuille recueillir intégralement l'énergie que possède un diapason vibrant, et la mettre en réserve sans déchet appréciable, ce sera malaisé, sans être impossible. On pourra par exemple arrêter progressivement le diapason par un freinage électrique, provoquant des courants d'induction qui gênent le mouvement ; et l'on conçoit très bien qu'à l'aide d'une commutatrice ou d'une soupape redresseur de courant, on se serve de ces courants pour augmenter la charge d'un, accumulateur.

Mais descendons d'un degré dans l'échelle de ces mouvements oscillatoires. Supposons que des masses égales à celles des molécules des gaz normaux oscillent avec des vitesses de 500 mètres à la seconde, et décrivent ainsi de petites droites, des cercles ou des ellipses, ayant comme plus grande dimension un dixmillième de millimètre.

L'énergie que chacune de ces masses possède à un instant donné de son mouvement est bien de l'énergie cinétique. Mais comment la saisirons-nous ? Et si nous avons, en une petite portion d'espace, des millions et des milliards de ces petites masses animées de tels mouvements oscillatoires, deviendra-t-il possible de les arrêter pour mettre en réserve l'énergie qu'elles renferment?

Question grave et délicate entre toutes. Car s'il est possible de retransformer en énergie mécanique vraiment utilisable toute l'énergie cinétique de mouvements semblables aux mouvements moléculaires, comment se fait-il que la chaleur, qui semble bien consister en de tels mouvements, ne soit pas intégralement transformable en énergie mécanique? Admettons au contraire qu'il n'est pas possible de tirer de l'énergie de réserve de mouvements vibratoires purement mécaniques, uniquement parce qu'ils sont d'amplitudes extrêmement petites : n'est-ce pas admettre

qu'il ne suffît pas d'indiquer la nature d'une forme d'énergie pour en déduire sa qualité, mais qu'il faut dire encore à quelle échelle se passe le phénomène? N'est-ce pas réduire la division en formes supérieures et formes inférieures à une simple division commode pour l'homme, mais sans portée objective ? Ou bien encore le véritable élément objectif de distinction entre une énergie de mouvements d'agitation moléculaire, çt une énergie directement utilisable, ne serait-il pas que, dans le mouvement moléculaire, il y a des vitesses dirigées en tous sens, sans ordre, il y a mouvements non-coordonnés, — « ungeordnete, » disent les auteurs allemands, — et que la transformation en mouvements pouvant donner de l'énergie supérieure consisterait à introduire entre ces mouvements une coordination? Ainsi Y ordre dans l'univers matériel serait la marque de l'utilité, et la mesure de la valeur; et cet ordre, loin d'être spontané, tendrait constamment à se détruire.

Le désordre vers lequel marche une collection de molécules, n'est nullement, d'ailleurs, le chaos initial, riche de différences et d'inégalités génératrices d'énergies utiles : c'est, au contraire, l'égalité et l'homogénéité moyennes dans le défaut absolu de coordination.