NOUVEL ASPECT DE L'ATOMISME

nième de microcoulomb e9t transporté par un centmillième de dix-trillionième de microgramme 1 d'hydrogène. L'atome d'hydrogène pèse donc un friltionième de trillionième de gramme, et il est aisé de savoir combien en tient un litre.

§ 3. — LE PLUS PETIT CORPUSCULE D'ÉLECTRICITÉ* ET SA CHARGE ÉLECTRIQUE.

11 est possible d'aller plus loin. Les rayons Rôntgen se produisent, comme on le sait, dans des tubes à gaz raréfiés, traversés par les décharges* La cathode, ou électrode négative, de ces tubes, reliée au pôle négatif d'une machine électrique ou d'une bobine d'induction, émet un rayonnement spécial, le rayonnement cathodique, qui est formé de corpuscules matériels chargés d'électricité négative.

Ces corpuscules, en venant heurter une paroi de verre ou de platine, donnent naissance aux rayons de Rôntgen.

Les rayons cathodiques proviennent d'une véritable émission. Ils sont déviés par l'aimant, comme le serait un simple fil parcouru par un courant électrique. Les rayons Rôntgen consistent, au contraire, en un ébranlement de l'éther se transmettant par ondes, et qui a pour point de départ le choc des particules cathodiques arrêtées brusquement par un obstacle matériel.

J.-J. Thomson et les physiciens de Cambridge, ont étudié avec soin le phénomène de la déviation des rayons cathodiques par l'aimant. Ce phénomène, tout le monde l'a observé avec les premiers tubes employés pour produire les rayons X, les tubes de Crookcs. Dans ces tubes où la pression du gaz a été réduite à

1. C'est-à-dire millionième de gramme. Le préfixe micro désigne toujours un millionième de l'unité.

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quelques millièmes de millimètres de mercure, un faisceau de rayons part de la cathode et va projeter une tache phosphorescente, verte ou jaune, sur le fond du tube, sur la paroi de verre opposée à la cathode. Si on approche un aimant, on voit la tache se déplacer, et en sens opposé si on change le pôle présenté au tube. De ces expériences de déviation magnétique on a pu déduire deux données capitales : la vitesse des rayons cathodiques, et la charge électrique transportée par un gramme de matière. La vitesse s'est trouvée variable suivant les tubes ; elle a pu varier de 10.000 kilomètres par seconde jusqu'à 200.000 et 250.000 kilomètres, c'est-à-dire jusqu'à des nombres sapprochant de la vitesse de la lumière. Quant à la charge transportée par gramme de matière, elle s'est montrée très sensiblement constante, et indépendante de la nature du gaz enfermé dans le tube ; elle est à peu près de 180 millions de coulombs par gramme, c'est-à-dire à peu près 2.000 fois plus grande que la charge transportée par un gramme d'hydrogène dans l'électrolyse.

Pour rendre compte de ce .résultat surprenant, deux hypothèses sont possibles. Ou bien nous avons affaire à des particules matérielles de même masse que l'atome d'hydrogène et deux mille fois plus électrisées. Ou bien nous avons des particules ayant la même charge électrique que l'atome d'hydrogène, et dont la masse est la deux-millième partie de la masse de cet atome. C'est à cette dernière hypothèse, quelque étrange qu'elle ait d'abord paru, que les faits ont donné raison ; et c'est ici que nous pénétrons, si l'on peut parler ainsi, dans le mystère de la constitution de l'atome.

Les corpuscules cathodiques animés, dans un tube de Crookes, de prodigieuses vitesses, viennent d'ordinaire bombarder la paroi de verre ou de métal qu'ils rencontrent. Dans une paroi de verre, ils viennent

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s'incruster comme des boulets de canon dans un rempart de terre. Si la paroi est très mince, ils peuvent la traverser et en sortir. C'est ce que Philippe Lenard avait observé avant la découverte de Rôntgen ; en fermant un tube de Crookes par une mince fenêtre d'aluminiun d'un centième de millimètre d'épaisseur, il avait fait sortir des corpuscules cathodiques du tube même, et les avait suivis dans leur marche dans l'air ordinaire ou dans le vide absolu. Dans l'air ordinaire, les corpuscules se heurtent aux molécules gazeuses qui forment une masse bien plus dense, et ils ne tardent pas à ôtre ralentis dans leur marche : quelques molécules neutres, jusqu'à près d'une dizaine, peuvent s'agréger aulour d'un corpuscule et former avec lui un ion négatif. Un pareil ion se montre identique aux ions négatifs libérés par les- rayons X.

D'autres expériences très diverses ont montré de même l'identité du corpuscule cathodique et du centre chargé des ions gazeux négatifs. La charge électrique est la même dans les deux cas, elle est toujours un dix-trillionième de microcoulomb.

La charge d'un ion gazeux est donc égale à celle d'un atome d'hydrogène dans l'électrolyse ; elle est égale, d'autre part, à celle du corpuscule cathodique. Or, dans le corpuscule cathodique, la charge électrique portée par un gramme de. matière est deux mille fois plus grande que la charge portée par uu gramme d'hydrogène dans l'électrolyse. Donc le corpuscule cathodique pèse deux mille fois moins que l'atome d'hydrogène.

Tout autre gaz que l'hydrogène, enfermé à très basse pression, dans un tube de Crookes, donne des corpuscules cathodiques identiques aux précédents. Les actions ionisantes : action des rayons Rôntgen, action des gaz des flammes, action du phosphore, ont pour effet de produire sur les atomes des corps simples ce que M. Langevin a appelé la dissociation corpus-

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culaire pour la distinguer de la dissociation électroly tique dans laquelle la molécule est divisée en atomes entiers.

Cette subdivision de Patoroechimique, — c'est-à-dire de la plus petite portion de matière qui puisse exister avec ses propriétés chimiques, — en fragments beaucoup plus petits, en corpuscules chargés négativement qui graviteraient autour d'un noyau chargé positivement, évoque d'une manière irrésistible le célèbre passage de Pascal dans le fragment sur les deux infinis :

« ...Il pensera peut-être que c'est là l'extrême petitesse de la nature. Je veux lui faire voir là-dedans un abîme nouveau. Je lui veux peindre non seulement l'univers visible, mais l'immensité qu'on peut concevoir de la nature, dans l'enceinte de ce raccourci d'atome. Qu'il y voie une infinité d'univers, dont chacun a son firmament, ses planètes, sa terre, en la même proportion que le monde visible... »

Les expériences sur la compression et la liquéfaction des gaz avaient conduit à se représenter les atomes comme ayant leurs diverses parties à l'intérieur d'une sphère de diamètre très petit, mais déterminé. Ce diamètre de l'atome serait, pour un gaz dans les conditions ordinaires, d'environ un deux-millionième de millimètre. Le corpuscule cathodique, lui. aurait un diamètre environ soixante mille fois plus petit. On peut donc se figurer ces corpuscules au nombre de deux mille, évoluant et gravitant dans l'intérieur d'une sphère de diamètre égal à soixante mille fois leur diamètre propre, sans qu'ils aient chance de se heurter ni de se gêner dans leur mouvement : et l'on en tire cette conséquence importante, que leur énergie de mouvement est simplement proportionnelle à leur nombre- Sur la nature du centre d'attraction positif qui maintient les corpuscules négatifs, nous n'avons

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encore aucune notion : il serait bien intéressant d'instituer des expériences qui puissent projeter quelque lumière sur ce point.

Mais en ce qui concerne le satellite qu'est le corpuscule négalif, nous sommes conduits à une conclusion qui appelle de nouveaux étonnements.