DE LA MÉTHODE ET DES MOYENS EKPLOÏÉS PAR LA SCIENCE

IndDcUon. — Astronomie: tâUscopa; anatjsa spectral»;

photographie. — Gédlogie: géographie; mdtéarologte ;

syEmologie ; stratigraphie ; paléontologie ;

pétrographie.— Biologie : roicroscopei vivisections; nécropsîe.

Pbjsiqae et chimie : expériiaentation ; le gallium.

Gomme nous venons de le démontrer, les seules Lubcm cerlaines de la science sont : l'observation, l'expèriinon- Ution et l'induction qui est le résultat des doux pre* loières. En d'autres termes : après s'âtrc dépouillé de toule idée préconçue, il Tant observer les l'uits en cunmCmes et dans leurs relations avec d'autres faits, puis Mntrôler ces observations par des expériences, qui, en reproduisant tout ou partie des phénomènes, montrent s'ils ont été bien appréciés et si leurs relations sont bien riieUes, et enfin tirer de ces observations et expériences leurs conséquences naturelles.

L'observation doit être complète, eiacte et préeise. l'eipérimenlation, quand elle est possible, doit reproduire les phénomènes dans des conditions absolument idenliques à celles dans lesquelles ils se présentent naturellement. Quant à l'induction, il faut qu'elle découle de l'observation et de rexpérimentation, sans qu'il soit permis ie faire intervenir aucune considération étrangère. Si d'autres (aits paraissent la contredire, on doit reprendre l'élude des premiers, les soumettre à ua nouvel examen, h dunouvelies expériences, el, si l'erreur est déntonUée^

>S LA PHYSiCO-CHIMlH.

renoncer aux premières inductions et en tirer de non-

Parmi les diverses brsuiches de la science, les unes, l'astronomie et la géologie, sont réduites à l'observation, ou ne se prêtent à l'eïpérimeo talion que dans des limites très restreintes, taudis que la biologie, ou étude des i^trea organisés, profite de ces deus moyens d'investigation. Enfin, la physique et la chimie sont presque exclusivement expérimentales. Voilà la méthode, passons maintenant au moyens.

Réduit à ses organes des sens pour surprendre ta nature et le secret enchaînement des phénomènes de l'univers, l'homme n'aurait jamais pu conslituer la scienM telle qu'elle existe aujourd'hui, si le développement de Hii iutelligence ne lui eut permis d'en étendre la portée et dï suppléer à leur insuffisance par les moyens que les recherches scientifiques elles-mêmes pouvaient lui fournit.

Nous allons jeter un rapide coup d'œil sur ces divers moyens d'investigation en suivant l'ordre des divisions de la science, tel que nous venons de l'indiquer. Cet eipoM permettra de comprendre comment on est arrivé à une connaissance relativement si précise de l'univers. Sans cela, le tableau que nous en priîsenlerons pourrait p*' raitre purement hypothétique et même une invention de l'esprit.

Astronomie. — Les observateurs do l'antiquité, rédui'* au pouvoir optique si restreint de Treil humain, ne purei* se faire aucune idée exacte des corps célestes. Le progr^ dans ce sens n'a été sensible que depuis l'invention de f lunette astronomique (seizième siècle), puis du télescopa (1663). Dans le premier de ces deux instruments, ur* grande lentille bi-convexe, tournée vers l'objet céleste, e donne une image réelle amplifiée que l'œil examine ^ i'aidc d'une aulre lentille qui VampViCic cntaxa daNatvlaq,!

le télescope, la lentille objectiT« est mopUc^ par UQ Riiroii- mét&llique concave qui fournil égal^mml use image agrandie de l'astre. Toutes les ampli (i<:atî«M donnent l'illusioD d'uo rapprochement plus au UM*aa cDiiaidérable.

Dans l'état actuel de l'induslrie eplîque, on m p«il guère obtenir un grossissement de plus de tleni Bille km. Le grand télescope de Lord Ross en proiocUâil wt hùIIc; mais celte amplification a été rendue illuMin pir k ffn ilu netteté des images, conséquence du 4éfuit d'hoaaft néité de la matière employée et de rirrég^UriU de b WHf (ace réQéchîssante d'une étendue trop conniUraHe. A»joard'hui. nous pouvons voir nettement U lune eaana m «De n'était G]oii,-née de nous que de 176 kJawèlWi, Il distance réelle étant en moyenne de 'Kl 100 li<««, Cert liijiun résultat fort important. Cependant, grtetavi pw gril possibles de l'industrie de l'opticien, ou ptol aftnr que tût ou tard les télescopes atteindront ose fmm»mtt encore plus considérable, ce qui nous permettra de II— ff ins connaissances en astronomie pbjâijat ftm i'Mtlt» due et de précision.

les notions si exactes que nous possédoni mu la iWÉCiniqae céleste, sont dues aux calculs malhéanli^Bea ; H» noua ont donné également des renwi^eoMtilji préeÎMn tur le volume, le poids et la densité des a«tr«». Mail, tewi «n appréciant la valeur de ces senice», nous det«tH taire remarquer qu'ils n'ont qu'une importance relative, C« <|UÎ importe surtout à la science, c'est de cnnnaltr* U eonati* 'ution pliysique des corps célestes pour la eom)Mrer k cAlt du 11 terre, et de préciser les causes de leur» rnoonïm^nt» « de l'influence qu'ils exercent les un» «ur iiMHutrrM. Aagusle Comte avait dit en 1K42, dans «on cour» do i'kilowpkie positive, en parlant des cor(w célc*te« : » Nom» possibilité de déterminer leur» toimm, IfK

*l) L\ PHYSICO-CHIMIE.

Jistiinces, leurs graiideurâ clmouvctnenU, tandis que nous ne saurions jamais étudier par aucun moyen leur comfiosition chimique et leur structure minéralogique. » Cependant, quelques années après, cette impossibilité avail disparu; ce qui prouve combien sont illusoires lea ppctenlions des philosophes, mâme positivistes, lorsqu'ils s'avisent d'imposer des bornes & la science.

En effet, l'analyse spectrale est venue, dune manière inattendue, nous initier à la composition intime, si cb n'est des parties solides des astres, tout au moins da auhslances gazeuses dont ils sont entourés. Elle repoH sur les principes suivants.

Tout le monde sait qu'un pinceau de lumière blancha, traversant un prisme sous une certaine incidence, siàicompose en sept couleurs qui sout celles del'arc-en-ciel.Or, tout corps, solide ou liquide, rendu incandescent, donne U» spectre parfaitement continu, tandis que, s'il s'agit d'un gaz lumineux, il se trouve réduit à un certain nombre de raies brillantes plus ou moins larges occupant diverses places dans l'étendue du spectre ordinaire. SI on inUrposc cette matière gazeuse entre le prisme et un oorp» solide ou liquide incandescent, elle anéantit les parties dei rajons colorés qu'elle peut émettre elle-même; déserte que sa présence se trahit par des raies obscures caracté- i ristiques, qui apparaissent sur la continuité du spectre. !< Chaque corps porté à l'état gazeuï et à l'incandescence,,, donne des raies brillantes dont le nombre, l'étendue et Ift't situation lui sont spéciales, et les raies obscures corres" pondantes qu'il produit lorsqu'il est interposé, le caracté--. risent également, [^'habileté des observateurs est devenue telle, que la présence de raies inconnues leur a fait con- ' dure que le gaz soumit à l'examen contenait une sub-, s tan ce jusque-là ignorée. C'est ainsi que l'analyse chimiqusi a ^u isoler de nouveaux métaux tels t^ue le cœsium, I«

rubidium, le thallium et le gallium sur les aeules indicaliona du spect l'ose ope.

Ces principes une fois liîen établis, on comprend combien a été féconde leur application à l'étude physique des corps célestes. De nombreuses raies obscures avaient été signalées depuis longtemps sur le spectre continu du soleil, sans qu'on ait pu en pénétrer la cause. Pour arriver à déterminer la composition de l'atmosphère solaire, il s'agissait donc de spécilier à qu«ls corps ces raies apparlienaent, travail long et difficile, surtout à cause de leur multiplicité. Cependant KirchhoH et Bunsen, les véritables Toadateurs de l'analyse spectrale, y ont découvert une diïaine de métauï parmi lesquels l'hydrogène figure en première ligne. Depuis, d'autres observateurs en ont encore allongé la liste; de plus, on a reconnu que certaines rùc9 étaient dues à l'absorplioEi des rayons par l'atmosphère terrestre ; ce sont les raies dites telluriques.

L'application de la spectroscopie aux étoiles prétendues liin a donné des résultats encore plus surprenants. Lorsqu'un corps lumineux s'éloigne de l'observateur, les raies otiscures de son spectre s'incbnent vers la région du rouge, tandis que s'il se rapproche, elles tendent à se porter vers le violet. Cette particularité a permis de constater le QaiiTement des étoiles dans le sens des rayons, ce qui, vu Il distance énorme de ces corps lumineux, eut été impossible autrement. C'est ainsi qu'on a reconnu que Sïrius s'éloigne de nous de 32 kilomètres par seconde ; il en est lie même de Castor et d'autres, tandis quePollux, Véga et Apclurus s'en rapprochent.

ËtitÎD, le spectroseope a permis de reconnaître que les étoiles filantes, qui ne font que traverser les régions supérieures de notre atmosphère, sont formées de nojaux solides, incandescents, et ne doivent pas difféïetics a.Mû- Klifii qaj tombent à la aurface du sol,

tl LA PHYSICO-CHIMIE, '

Dans ces dernières ann6es, la photographie, appliqué) aui observaliona astronomiques, est Tenue étendre eocoM le cercle de nos connaissances eitra- terres très. Cette of plicatlon si ingénieuse da l'action cliimique de la lumièn est due, comme on sait, à deux savants français, Niepce de Saint-Victor et Daguerre, et, depuis leurs premier» tentatives, elle a acquis une perfection vraiment extraar^ dinaire. Son importance scienlifique date surtout de l'em* ploi du gélatino-bromure comme surface sensible. L'imagll so produit instantanément; si bien que M. Janssen ot! parvenu à pliotograpnier, en été, la surface solaire, aiw une impression d'une durée de trois millièmes de second*' et h obtenir ainsi tous les détails de sa structure apilt^ rente avec une netteté admirable. 4

Actuellement, on est en train de dresser une carte gW nérale du monde stellaire à l'aide de la photographie. PoWj celle opération si importante, l'appareil est adapté ànflj télescope mù en sens inverse de la rotation de la terre piF un mouvement d'horlogerie parfaitement isochrone à cett*| rotation, ai bien qu'on peut prolonger la pose indéfinimeoW En la faisant durer une heure, on obtient des étoiles df quatorzième grandeur, ce qui devra porter le chiffre i» l'ensemble à 15 millions environ. Ce nombre serait, p»-^ rait-il, doublé par les étoiles de quinzième et de seizièn* grandeur, si l'on maintenait un quart d'heure de plualn plaque sensible en position ; mais alors, l'image des pi» grosses ou des moins éloignées, en s'irradiant, comprit mettrait le résultat général. '

Un fait remarquable, c'est que la photographie dédw des corps célestes qu'il est impossible de percevoir avec Iw meilleurs télescopes. On pense que ces inconnus n'ém* tent que des rayons ultra-violets, incapables d'impre* sionner notre rétine, maïs doués d'un pouvoir chimifirt ii'és prononcé. *

INTROÛDCTION. *»

^Doiograpilie également les spectres de toua ces astres lumineux, de manière k permettre d'en étudier à loisir les raies obscures ; de telle sorte que bientôt on possédera des données précises sur les couches gazeuses qui les enveloppent.

On comprend facilement que l'expérimentation n'a qu'un rôle très restreint dans les études astronomiques. Cependant, ce sont les eipcrienccs faites sur les lumières aHiitcielles, qui ont permis de tirer de l'analyse spectrale, appliquée à la lumière sidérale, les précieuses inductions queje viens de signaler.

Je dois mentionner également l'eipérience de Plateau, il'nide de laquelle ce physicien Gantois a cherché à reproduire artificiellement la formation du syslbrae solaire [anformément à la théorie de Laplace. 11 introduit une iQBiBe d'huile dans un mélange d'eau et d'alcool d'une densité absolument égale à la sienne. L'huile prend la Corme d'une sphère ; alors, il la fixe sur une tige rigide, passant par son centre et dont les extrémités traversent Ifs parois du vase avec un frottement doux, mais étanche.

Si, l'appareil étant ainsi disposé, on communique à la % ri^de et, par conséquent, au globe d'huile qu'elle traverse, un mouvement rapide de rotation, on voit la sphère l'apUtJr aux pôles, se gonfler à l'équateur, puis former nae espèce de bourrelet annulaire et produire enfin un 'Érilahle anneau, qui se condense soudain en un ou plu- Biears globules animés, pendant un certain temps, d'un mouvement propre de rotation et de circumduclion autour du globe central. L'exposition de la théorie de Laplace noos permettra plus tard d'apprécier la valeur de cette npirience.

Géologie. — La connaissance de la surface de la terre tiifiit de réels progrès que depuis l'invanlion ie \a\iQuawfej yai remonte au IreiEiéme siècle environ. ScxAe, cWfe

44 LA FHÏSICO-CBIMIË. E

permit aux navigateurs de quitter les côtes et de s'aventurer en pleine mer. Mais son effet ne se fit bien sentir, ai] point (le vue qui nous occupe, qu'à la i'm du quinzième sièclf et au commencement du seizième, par la découverte d( l'Amérique et de la roule des Indes par l'extrémité sud di l'Afrique. Cependant, la connaissance précise du contoui des continents et des iles, a été surtout facilitée par la lUi vigatiou à vapeur. Quant à la mesure exacte de leur surlace, elle laisse encore beaucoup à désirer, môme es Europe. On n'y parviendra que par des travaux géodé^ siques connus sous le nom de triangulation. Il en est df même de leur nivellement, qui n'est encore géiiéralemenl qu'approximatif. On sait que c'est à l'aide du baromètrï qu'on obtient la hauteur des reliefs du sol, par rapport au niveau général des océans.

Quoi qu'il en soit, la gcographieafaildc grands progrèl dans ces derniers temps. Il reste encore des lacunes au ceo' tre des continents, tels que l'Afrique, l'Australie, l'Asie d l'Amérique méridionale ; mais, malgré leur accès rendi^ difficile par les obstacles naturels et la résistance des populations qui les habitent, la hardiesse et le courage des nombreux explorateurs qui sillonnent actuellement ces con* trées, permettent d'espérer que ces lacunes seront bientôt comblées. Les régions polaires paraissent seules, quant i présent, inaccessibles à l'homme.

Grâce encore à la navigation à vapeur et à l'inventioai d'instruments de sondage d'une grande puissance, les re-i liefs du fond des mers sont assez bien connus maintenant.; On a môme pu étudier la température des différentes cou- 1 ches liquides, la puissance et la direction des courants qui' les agitent, la nature de la superficie du sol sous-marin; j on a ramené à la surface les animaux de toute espèce qui || habitent les diverses profondeurs des océans, et limité l'ha- J Mi'/al des plantes qui Y vé^èttni, L'explocatlon pourra peuHl

INTIiODUCTlON. (3

^Ire même se faire prochainemeul à l'aide de navires sousmarins guidés par la lumière éleclrique.

L'invention des aérostats, qui hientot sans doute pourront être dirigés, a permia d'explorer l'atmosphère jusqu'à une hauteur de 8 000 mètres. De hardis aéronautes ont pu assister à la formation de tous les météores que les ascieas attribuaient à des puissances occultes. Enfin, grâce au réseau télégraphique qui enveloppe notre globe et relie entre eux la multitude des observations, la météorologie est bien près de devenir une science exacte. Alors la prévision du temps ne sera plus cette utopie ridicule qui a fait la fortune des faiseurs d'almanath.

Jedois signaler, à propos delà météorologie, l'importante imenlion des appareils enregistreurs, soit électriques, soit simplement mécaniques, qui ont remplacé avec tant d'avanlagel'attention, si facilement en défaut, des observateurs cbugéa de constater à certaines heures l'état des iostruments. Dans les observations météorologiques, la direction des vents, leur intensité, l'état hygrométrique et électrique dfl l'atmosphère, le pouvoir pholochimiqué et l'intensité de IsJumière solaire, la pression atmosphérique et même la lompérature se trouvent transcrits sur le papier, automatiquement et d'une manière continue, si bien qu'on n'a ^n'à recueillir de temps à autre les données fournies par les appareils.

La croûte solide de la terre est le siège de mouvements dediverses natures. Losunsquel'on pourraitappeler séculaires, sont caractérisés par des affaissements et des exhaust«ments plus ou moins rapides. Jusqu'ici, les moyens de les constater sont assez restreints ; les lignes de rivages maritimes ont seules servi de points de repère. Quant aux variations du niveau des continents et spécialement de la hauteur des montagnes, bien qu'elles soient soupçonnées, ellas a'oolpas élo l'objet de recherches préc"\aea.\je4vaQ\i-

iG LA. PHTSICO-CBIUIE.

vcmeots brusques que l'on désigne sous le nom de tremble* ments de lerre, sont mesurés à l'aide des fismomètm (ssfcp;, tremblement de terre). Les plus anciens Bout composés d'une cuve de mercure, eiaclement pleine, qù peutdéversersoncontenuà la moindre oscillation. Le poidi du métal écoulé indique l'intensité des secousses. Aujomd'hui, on sescrt plus généralement de pendules susceptibl» d'osciller dans toutes les directions et dont la pointe, pé* nétrant légèrement dans une couche de sable, y trace des sillons dont la longueur et la direction indiquent celles dn vibrations du sol. A l'observatoire du Vésuve, on se lett d'appareils enregistreurs qui suppri m eu L l'intervention traf fréquente et souvent dangereuse de l' observateur.

Les divers moyens d'observations que je viens d'énuni' rer ont trait à l'état actuel de notre planète, à son raodt de vivre, ai jepuisra'exprimer ainsi. Pour ce qui concerH sa vie passée, son histoire, on l'a cherchée dans les couches de terrain dont l'accès nous est possible. Cette êtudï a été favorisée par les bouleversements dont elles ont été k siège dans la série des âg«s, et qui ont amené à la suffuc des parties primitivement situées à une grande profondeur. Pour la plupart de ces terrains, on a reconnu leur disposi* tion primitive par la direction des couches successivemesti stratifiées. Cependant, on ne serait pas parvenu à bien préciser la succession des phénomènes qui ont produit la i stitntion actuelle de la terre, si l'industrie minière, prenant dans le courant de ce siècle un développement considérable, n'avait permis aux géologues de pénétreri des profondeurs qui ont atteint aurcertaiospoinUtOOÛo*! 1 200 mètres. Les grandes tranchées et les tunnels nécesJ sites par la création des lignes ferrées qui sillonnent toutcwl les contrées civilisées, ainsi que les sondages pratiqu6|^< pour les puits artésiens, sont venus compléter la connais'sance des assises du globe, si ce n'est çactoul^tout au moiiiB.-

IKTBODUCTION. 47

dans les régions où la civilisation a pu pénétrer. Oa a prolité de tous ces travaux pour constater la température et les indications magnétiques aux différentes profondeurs.

Les débris des êtres organisés, animaux ou végélaux, qu'on a rencontrés dans toutes ces fouilles, ont permis de reconnaître l'âge respectif des différents terrains, là où les bouleversements ont troublé leur superposition naturelle, comme aussi leur synchronisme dans les différentes contrées. C'est qu'en elfct les espèces animales ou végétales ont présenté, comme nous le verrons en son lieu, des caractères spéciaux à. cliaque &g'e de la terre, caractères qui ont toujours été en se perfectionnant jusqu'à l'époque actuelle.

Les couches les plus anciennes, dépourvues de débris organiques et que l'on renconlrc souvent à fleur du sol par suite de dénudations plus ou moins complètes, ont été très difficiles à classer. Il a fallu se baser sur leur structure et leur constitution chimique, ce qui présentait de grandes difficultés. En effet, toutes ces roches, en général d'une constitution cristalline, présentent une très grande dureté, et sont composées d'éléments divers, intimement mélangés par fragments d'un très petit vo- Inme.

Pour l'analyse chimique, on est parvenu à isoler ces lubstances variées, en pulvérisant la masse et en mettant 4 proRt leur différence de densité. Tantôt, on les a sépale mécaniquement en faisant passer un courant d'eau sur un plan incliné, préalablement recouvert dans sa partie supérieure d'une couche de la poudre à examiner. Les éléments, entraînés d'autant plus loin qu'ils étaient plus légers, se sont ainsi trouvés séparés suivant leur deuiilé qui est en rapport avec leur composition chimique. f'autres observateurs, pour arriver à plus de précision, mitoi^ojé, BoUà chaad, aoil à froid, des ao\uVioTva aîim«'4

i« LA PUÏSICO-CHIMIE.

il difTérents degrés de concentration , cl, y versant la rocbe * pulvérisée, ont recueilli les élêmenls qui, restant en suipeDsion dans chacune d'elles, présentaient le même poidi spécifique. On a aussi employé l'acide lluorhydrique qui , dissout toutes les substances, mais d'une manière sucées- J sjve, si bien qu'en arrêtant l'opération à certains moments, chacune d'elles se trouve isolée. .: La structure des roches a été étudiée à l'aide duniicr(*| cope, insLrnment d'optique que nous décrirons plus IoId.'I Pour procéder à cet eiamen, on a débité un fragment enj lames 1res minces, usées à la meule. Mais dans cet éliti les parties constituantes étant h peu près également Iran»' parentes, beaucoup de détails échappaient; ou s'est al oiVi servi de la lumière polarisée qui, en s'éteignant sur ceptains points en raison de l'angle d'incidence par leqt elle traverse certains cristaux, produit des ombres permettent de mieux juger de la forme et de la posilit réciproque des dilférentes parties qui forment le minérale On a ainsi reconnu que dans certaines roches les £léÉ ments juxta-posés élaient. simplement agglutinés par UDH substance vitreuse amorphe; que d'autres avaient été foi^ mées d'abord de cristaux laissant entre eux des inte» valles plus ou moins considérables, dans lesquels d'autltQ cristaux s'étaient successivement produits jusqu'à répl6J tion, et d'autant plus incomplets que l'espace libre H^ réduisait davantage. On y a trouvé diverses inclusions d notamment des gaz et des liquides dont on a pu rpcosj naître la nature. Quant a.u\ terrains plus récents, presque tous formés de dépôts amorphes stratifiés et généralemeol homogènes, leur analyse chimique ne présentait pas di difficulté et leur structure n'avait pas d'importance. j De l'observation géologique, telle que je viens de 1'^ poser sommairement, on a tiré des inductions qui expU guenl la nature et la sui:cessioii des (tlténomènes qui OB

IKTRODUCTIO.N. ;3

iduit les couches accessibles. Pour contrôler ces infiiir.- DB par des expériences^ on pouvait supposer de primfi Df^ qu'on se heurterait contre des difliculLé:) in.-4iirmr«n- >1es. Néannaoins, on y est parvenu dans unn citrUurui esure; et c^est en France que ces essais onf. t;ii !•: plij<4

succès.

Ainsi MM. Fouqué et Michel Lévy onL r^^n.^^ii :i vt'{tru' lire le basalte, éjection volcanique d'iin»; annir'.nri^ p:ode géologique, et la lave des volcan.^, ;i i iid^- dft ha .u-.k mpératures habilement graduées. M. Dauhr*-»?, ««t ^rmt de la puissante machine avec \iit\\i*-[\f- M. Tr-:-^;t rait déterminé les conditions dVcouI»:rn-::it *if. fti.^.r'. orps solides, a montré qu'une compr<:«-:ori i:/..f.r.*,''. ^.^ rolongée était la cause de la structure ^■.'.■..[-/.•^.f. : .;. -. oale de roches qui en dehors de ces conii'.or.- ;.:>v:'.' entuntout autre aspect; c*est ainsi qijViW:^ 'i-. . -ir:^.: : irdînaire il a pu produire de vé ri table > 'iriolv:-. û> ••:• expériences, il résulte également que I^:^ ':i-!o'..i'.or. >. 'ttcoaches stratifiées, primitivement contiriii>:-. or/. ■':'■.*': >.-.. .t Mnrrent causées par des pressions lat^'T'iN:-! d ^^n*-- 'j^tittAt-. puissance. James Hall, en Angleterre, â ViiAtt d -.*. a^tîor. : combinées de Teau, de la chaleur et de la pnïr-iio.'j , <i traii fonnédu carbonate de chaux en marbre, t<:l 'yJhu 1': t-.ucontre partout où des conditions analo^u';:; ont du ^<: prodoire.

La théorie géologique que nous c;xpo<;(;;o[;-ï phi^ loi fi & donc été induite d'observations coritrôl<:<r^ p:ir Vi:^>(:' Âfflentation.

Biologie. — La biologie, ou connaissance d»;* <;lreaor;^a- ^és, est, comme nous l'avons dit plus h.iut, le n'-sullal <K lobservation et de recherches expt'*riineijlalcs.

C'est dans l'étude des phénomènes vitaux que l'iiiïîuriisance des sens de l'homme, spécialement de la vision, ^ ni fait sentir d'une manière prononcée. Au<

grès réels ne daleut-ils que de riiivcnlion du microscope, qui est ■venu permettre de se rendre compte de la compo* BÏtion intime des parties des lïtres vivants et du i4lt respectif des éléments primordiaux dont ils sont composés. '

On peut dire que cet instrument a joué un râle encoiç plus considérable que le télescope; il repose du reste an le même principe. Vribjecttf Aonm une image réelle aiv plifiée des petifs objets, image que Voculaire agrandi encore. Dans le niicrospope l'image réelle est fournie pat un système de lentilles de môme nature.

Pour observer avec cet instrument les êtres orgaoiitl dits microscopiques, l'examen direct suffit le plus souvent^ S'ils sont plus volumineux, on procède d'abord à une dis-, section méthodique, pratiquée à l'œil nu ou armé d'iuMI loupe ordinaire; puis oa prend un fragment de I'oi^p^ dont on veut connaître la structure, ou l'organe eatin' s'il est petit, et on le prépare soit par dissociation soit ptf coupe, pour le soumettre ensuite à l'examen microico* pique.

Les dissociations des éléments anatomiques se fout pf écrasement ou par dilacération aveq des aiguilles m fines. On exécute les coupes dans le sens voulu, à l'aid d'instruments tranchants spécialement disposés, de ni nière à débiter le corps ou l'organe à examiner, en lannï minces et transparentes. S'il est sulHsammcnt conaistast on les exécute à l'état frais; si au contraire les tissus mM d'une grande mollesse, il faut les durcir en les plongeiQ plus ou moins longtemps dans des réactifs qui n'en slU rent pas la structure. Coupes ou dissociations, préalaUlr ment placées entre deux lames de verre, sont enxuiW introduites dans le champ du microscope.

On examine d'abord la préparation telle quelle; pu^ jiour en /aire ressortir les dilïérenVea çatliea, on les sou-ï

met à des réactifs variés : les uns doivent colorer certains élÉments et laisser les autres en clair, les autres détruisent ou rendent trnnaparcnts ceux tjui masquent les parties les plus délicates.

La découverte de ces réactifs ost le résultat de tâtonnements et d'expériences nombreuses; mais aujourd'hui l'arâenal de la technique microscopique est aussi complet que possible.

Pour les tissus d'une très grande dureté, comme les os, 1 peut ramollir sans en altérer la structure, on les réduit en lames minces par le frotlcment comme nous avons vu pour les minéraux, après les avoir débités en tnnches avec une scie très fme.

Toutes ces préparations peuvent être conservées entre la lame de verre porte-objet et la lamelle couvre-objet, aprfes qu'elles ont été imbibées de térébenthine do Canada oade toute autre substance inerte, transparente et inaltérable. Pour les mettre à l'abri de l'air et de tout déplacement, on lutc la lamelle avec un ciment quelconque.

On a cherché à reproduire les préparations microscopiques par la photographie; mais les résultats obtenus liissent quelquefois à désirer. Du reste, la possibilité de les iitaserver indéfiniment enlève de l'importance à ces reproductions.

Dans ces derniers temps, la puissance des microscopes idla netteté des images qu'ils donnent, ont été poussées à un grand degré de perfection. C'est grâce à ces progrès qu'on est parvenu à découvrir, puis à étudier ces multitudes d'algues ou bactéries pathogènes, connues sous le nom impropre de microbes et dont la connaissance a révolulionné la médecine. En micrographie, l'unité métrique en usage est le millième de millimètre, représenté par 1a lettre grecque p..

Aujourd'hui, tous }e3 genres, sinon toulexAca c!i\îfe.tp*.

Bt LA PHYSICO-CiïlMlE.

des êtres organisés actuels nous sont connus, et l'on peut entrevoir le moment oii leur anatomie macroscopique et microscopique ne laissera plus rien à désirer. Si leur pliysiologic n'est pas aussi avancée, on peut arGrmer qu'en jicrsistanl ilans la voie où ils sont engagés, les hiologiales Uniront par résoudre toutes les inconnues. C'est encore au microscope qu'on devra «e résultat, car il nous permet de surprendre les éléments anatomiques au milieu de leurs (onctions physiologiques. [

Pour l'étude des mouvements des animaux et spéciale- 1 ment de ceux de la circulation, les appareils cnregislreun 1 ont rendu de très grands services. Lu photographie, rela- , tivement à ceux de translation, a donné entre les mains I de M, Marey, professeur au Collège de France, des résol- \ tats très remarquables et souvent inattendus. i

Mais la méthode expérimentale, appliquée aux Ura ^ organisés et contrôlée pour l'homme par l'anatomie et i ta physiologie pathologique, est la source principale i* i nos connaissances en biologie. En ce qui concerne les BDi- 1 maux, depuis Harvey jusqu'à Claude Bernard, le nombre des savants qui s'y sont illustrés est incalculable. Elle est connue, spécialement en dehors du monde de la science, sous le nom de méthode des vivisections.

Depuis une vingtaine d'années, elle a soulevé, dans UB certain public, une foule de protestations qui indique combien, en général, on comprend mal l'importance de It science pour la conservation de l'espèce humaine, ient' veux pas examiner si, derrière cotte sensiblerie, ne M cachent pas des intérêts que compromet la découverte d» vérités scientifiques, et si les véritables intéressés ne sont pas les partisans des vieilles doctrines philosophiques et religieuses qu'elle bat en brèche et démonétise tous Ibs jours déplus en plus. Mais je veux faire voir comble" vnt wconséqaenle& les personuea t^wi, çav ua çrélfindii

INTRODUCTION. Ba

mour de l'anîmaliLË, voudraient supprimer, à l'aide de ais sévèrement répressives, le seul inojen que possède "homme, de sortir viclorieiii da la lutte pour l'existence, iilte que l'avenir réaen'e encore plus terrible.

D'abord tous les âlrea vivants, animaux et végélaux, ilepuia le plus petit jusqu'au plus grand, conspirent à sa perle, soit en s'adrcssant à sa personne même, qu'ils dévorent vivante en gros ou en détail, soit en lui disputant ceux d'entre eux dont il fait sa nourriture, ou qu'il utilise liaur se mettre à l'abri des circonstances défavorables. Cette guerre acliarnée, implacable, végétaux et animaux se la font entre eux également sans merci. Ainsi cette harmonie admirable de la nature, que la littérature senliineiitale du dix-huitième siècle a célébrée en termes ai pompeux, n'est qu'un carnage continuel que l'ignorance seule a fait méconnaitrc. Encore une de ces conceptions àpriori que la mélhode de Pr. Bacon a renversée.

Sous peine de disparaître, l'homme a dû prendre part à ces combats sanguinaires. Son histoire nous le montre, Ah son apparition, entrant avec rage dans la mêlée générale. Parmi les débris amoncelés de sa cuisine primitive, BOUS voyons les animaux figurer en grande majorité, et, depuis les temps quaternaires jusqu'à notre époque, ces massacres se sont continués sans interruption.

Bien plus, seul ou presque seul de tous les mammifères, l'animal humain dévore son semblable. Dans tous les temps et dans tous les pays, l'anthropophagie a été ohseiTée, soit accidentellement, soit d'une manière continue. Le besoin d'aliment, la fureur guerrière et religieuse en sont ou en ont été les.i:alises. L'anthropophagie prescrite par les religions, après avoir été effective, est deveDue symbolique, comme chez les chrétiens qui dévorent leur Dieu, sous les espèces ou apparences iuç^w i\. ^j^a.povc s'incorporer ses vertus, Après Y aT\Onï(i'ço-

S4 LA PUÏSICO-CHIUlt:.

pliajjic, csl venue la vivIsecUon humaine prescrite par II, loi ou les diviiiilés, et la trinité caliiolique s'y est dialio- ] guée. Les magistrats de L'ancien régime étaient les vivjstfr teins de l'homme les plus acharnés et les plus endurcit,' Nous noua étonnons des connaissances analomiques dea anciens Assyriens, dont les sculptures enrichissent noi musées; ils devaient cette science à l'habitude mon»ti'ueuse d'écoicher vifs leurs ennemis vaincus. Mais reT(nons à l'époque actuelle «t aux animaux.

L'art culinaire est encore une vivisection continuelle des plus cruelles et des plus raffinées.

Voyez cette cuisinière, dont la sensible maltresse a menacé de son parapluie M. Brown-Sequard en plein Collèg» de France, voyez-la cisailler d'une main malhabile le coQ' de celte volaille qu'elle ni^ parvient pas à tuer. Puis ell» prend des écrevisses vivantes, leur arrache les entraillu ' et ks fait cuire, encore pleines de vie, dans une eau aâi | dulée, dontlatempératurefi'clèvefjraduellemcnt, et au milieu de laquelle elles se débattent. Jusqu'à ce que mort s't!të ■ui... t

Cette respectable dame, au cœur si tendre, lui recotfe^ mande de n'acheter que des carpes et des anguïlUsj vivantes, pour être siire de leur fraîcheur et pour qu'^tj puisse les écailler et les dépouiller toutes vives. Puis till< va chez son boucher lui faire des reproches sur la couleur rouge de la chair de son veau. Alors, ce digne commeK çant, pour ne pas perdre une bonne cliente, suspend » malheureux animal â un crochet mal aiguisé qui lui dè^ chire le jarret, puis, sans l'assommer au préalable comniV il le faisait d'habitude, il lui pratique, à l'artère carotidoj une incision peu étendue, de manière à prolonger sofl agonie et lui faire perdre le plus de sang possible. Alors U cliente sensible est satisfaite, et, avant de manger la chÙM •be du veaa loituré à son in^entiou, eWe ta-iovi^ di

ta.iovi^ di(|

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ivantes qu'elle arrache maladfoiieEneot àlS^^ coquille, en leur faisant subir mille soufTrsncca. Pum, peadoDl qu'elle digère béalcment les met* ilélicab, réaaltats de vivisections qu'elle a ordonnées ou pnli^ui^ elltmèmc, elle maudît M. Browa-Séqaarii cl (au* Im misccteurà, souhailaol que les t'hiens 'ju'iU opcrcnt Icnr dêToreDlIe iiisagc.

Que dirai-je de cette gracieuse louvenia*, ^, «ftél s'Mre pâmée au récit des opéralioiM fùlea utr va iBiwtl TiTantpar un de nos plus célèbres pbjuwIogMtM, fOMM l'autocrate, son époux, à une guerre, h pMem i cfl«, . dans laquelle périrent des centaines de mille botaiiai, U ' milieu des douleurs physiques et manie* Ir» ph» altoem, laissant d'innombrables familles dani la BÙère cita 4^ solation.

C'est en Angleterre, le pays du proLnUolîaflM éUtH, que cette croisade contre les misecleun » HimniiÊamt le plus de vigueur. Parmi les sectea religîema aa «rin» qui pullulent dans ce pays, celle de* vigitarieni ■*•■( montréB la plus ardente. Sa doctrioe e»t ODC «ptec M rénovation des dogmes pythagoricien»; ctte » foar hot 4e {tousser l'homme à renoncer à loale ■oomtont tmmtJ» et à ne vivre que de végétaut qui, wental an, ne tMMnsX pa< lorsqu'on les mutile. Mais €ai aaeemvr; 'A «A démontré aujourd'hui que les aSAiùt» fi^étaliw «ni douées de sensibilité etde raotîtilé coniBK «11m 4c« aaimaus.

Cette scosiLilité, pour Être renleraiée dao* la linJlM étroites d'une loge de celloloM. a ta ect pu moîna rtdl«; elle se manifeste par des moDvenneals qudquefiMi fimUm extérieurement, comme dans la HnBÎtîve, «t, «ans pré> tendre que les plantes éprouvent dei douleur* e rables à celles des animaux à systcme oer* ' ~' tma»^al aiSnaer qu ella ne foaSnt^M

dei douleur* eomfti' j e oervieui dtlIéreMÉ^fl

SB LA. PHÏSICO-CHIHIE.

qu'on exerce sur elles. Lps végétariens, pour être logiques, devraienl donc se laisser mourir de faim.

Malgré celte opposition plus ou moins \iolcnte, la mé- Ihode expérimentale en biologie est bien définilivement établie, et les menées sourdes de l'obscurantisme ne prévaudront pas contre elle.

Dans ces dernières années, son importance s'est encore accrue par suite de la découverte de l'origine des Ëtrei' organisés, qui tous, comme nous le démontrerons ptuli tard, procèdent d'une cellule initiale par voie de transformations successives causées par l'action physico-cbimiquï du milieu ambiant. Cette vérité scientifique, indiquée pir Lamarrk et développée par Darwin, Hœckel et une foula d'autres savants, a démontré la nécessité de l'étude biolo* gique des animaux inférieurs pour la solution des problèmes que soulèvent les organismes compliqués connut' celui du l'homme et des animaux qui s'en rapprochent.' Comme le milieu marin est le point de départ de tout ce qui a vie sur la terre, pour faciliter cette élude, on a établi sur le littoral des mers un grand nombre de laboratoires, oii les savants vont se livrer auï recberches eipériraentales susceptibles d'éclairer les points encore obscur» de l'évolution des êtres. Là, les animaux sont recueilw dans des viviers et des aquariums spéciaux, oii l'on pèot suivre leur mode de reproduction, leur développement tf observer une foule de phénomènes, qui, chez les êtres plaS élevés, se passent dans la profondeur des organes.

La France compte cinq de ces établissements réparti!' sur les côtes de la Manche, de l'océan Atlantique et de!» Méditerranée, et, malgré leur fondation récente, ils ont été déjà le théâtre de travaux d'une importance considérable. De plus, l'accès en étant facile aux touristes, chacun peut s'y rendre compte de la variété infinie de formes qoB le monde de la mer présente dans \ea i\ïïéïfe'(\\Aa

^^H IKTRODL'CTIOX.

^^jës recherches de toute nalare «ur les tmtân mains sont une nécessité dod seulement p sauce lies maladies, mais aussi pour réluijc iem ë au atomiques, qui, par leurs actions combinénrCi à La production des phénamènes «ilaux. Il n'ca étonnant qu'à toutes le» époque; les parlijaai ita t suraalurellcs aient proscrit ces recherches MBWe et» proranatioDs que la mort peut seule apief. Am^imélmi, leor pouvoir étant singulièrement re^lrnot. Ha m ca»tentenl de susciter la formation d'asiociabaiM, tm-Àmmii liiimanilaircs, contre le? autopsie.'!. Pour cuiter k ail*; on met à prolil une surriTauce de la cn>*aar* Mx MteM, renforcée par le dogme catholique de la w'iWTfrtiw ic b <:liair à la fin du monde.

Heureusement, la médecine élaal uae itiâtUmi'mm i^»tén\ »ciBl,lesÉtatsTeillentà ce qu'elle ne retoaibepM4«Ml'Mi. |iimroe grossier des premiers égea, et lU imfltkmmt^/m les tentatives de retour à l'osage rarwiaé 4elacri«Ml«M, ne viennent mettre un nouTel ob«Ucle aa divtbffcMMiC de la science. Le gouTernement de la RépaUifa* kmt (aise, pour vaincre ces rést»laiices, devrait bin CMMÎfMr (tanâles établissements uniTersiUur» que le ntftti 4tê EDorts ne consiste pas à livrer leur cadavre MUcti MB (pwr crématoire ou auE larves d'insectes qnî, d«a« Utcrtv^c'cii disputeront les lambeaui, mais que le leal flMj«N ÂIê»' norer leur mémoire est de tirer dei aaaftt» ^'iU mit laissée, des inductions ulUe* pour M Urifer éum to «m d'one manière conforme aux ialértU Ae IlinHMMit.

Pour réagir contre les associai ioaa auxquelte* aou« ttnoDS de faire allusion, il s'est créé r^ceoimeat a f u'ii uue Société mutuelle iautopsie{i ),donl tout le* meoihrec e'eolagent, par testament, àlivrer leurcadarreautaltondoinï

58 LA PHYSICO-CHlMIË.

lie la Société d'an tbropologie, pour qu'après l'autopsie, leur cerveau ou toute autre partie de leur corps puisse sertir auï recherches scientifiques. Une loi récente facilite singulièrement ces dispositions testamentaires et en assure l'exécution, alors même que le décédé ne ferait pas partie de la Société en question.

Physique et Chimie. — La Physique et la Chimie, dont les applications constituent à elles seules la science entière, sont purement expérimentales. En cfTct, elles ont pour but la reproduction analytique de tous les phénomènes dont l'ensemble et la succession ont formé U monde. Elles étudient tous ces faits expérimentaux, Im combinent de dilTérentes manières, les comparent à da faits analogues observés dans l'univers, et en tirent des inductions sur la nature de ces derniers. En d'autni ternies, elles étudient la matière en elle-même, en spéci* fient la constitution et les propriétés, de manière & eifilh quer la formation et l'évolution des corps célestes, de II Icrre en particulier et des êtres organisés qui la peuptenl,

Ces sciences, malgré leur caractère abstrait, ont uu utilité pratique immense; elles permettent à l'homme d'utiliser à son profit les propriétés delà matière, et, même dans certains cas, de modifier dans le même but les phénomènes naturels dont, sans cela, il pourrait être victime

Théoriquement, comme nous le verrons par la suite, la Physique et la Chimie sont toute la science, et, dans leurs applications, elles eonsliluent l'industrie tout entièrt et permettent ainsi à l'homme, qui les possède, de lutter victorieusement pour son existence. Par conséquent, duu toute instruction inteiljgcinment conçue, elles devraieal occuper le premier rang.

11 n'en est malheureusement pas ainsi. En FranCCr comme dans tous les pays dits civilisés oii les conceptions erronées de l'uuivers ont encore une Vnftvie'atft

conceptions 1

INTRODUCTiOS. 69

I les relègue au dernier rang. De plus, au lieu d'en montrer le.s résultats et de faire coniprendi-e comment, jiai' elles, on arrive h tout expliquer dans le monde sans l'interventloQ d'aucune puissance occulte, on n'expose aux jeuDss gens, comme nous l'avons fait déjà remarquer, que la théorie des instruments à l'aide desquels on est parvenu à découvrir la vérité^ et les calculs qui ont servi à la préciser.

C'est absolument comme si l'enseignement de la géographie était réduit à la description des appareils et à la reproduction des calculs qui ont permis aux géographes lie profession de fixer le contour des continents et des ' lies, ainsi que les reliefs du sol.

Comme nous nous adressons à une classe de lecteurs, l fui, précisément, ont été victimes de cet enseignement f rendu systématiquement inutile et rebutant, nous nous ' gspderons bien d'exposer ici la série des instruments et opérations au mojen desquels on a constitué les sciences < dont Dous parlons. S'ils veulent se remémorer la leclinique de la physique et de la chimie, qu'ils se reportent à leur^ I lifies classiques, si toutefois, aussitôt bacheliers, ils ne se |nnt pas empressés de les vendre au bouquiniste, pour ^Écarter de leurs yeus ces souvenirs des tortures intellectuelles qu'ils ont subies sans en entrevoir te but et l'utihté. Nous nous contenterons de dire que tout cet arsenal, 'lui constitue ce qu'on appelle un cabinet de physique et r ils chimie, et dont la fabrication occupe aujourd'hui l'in- ' dustrie dite des instruments de précision, est le résultat ^ d» recherches patientes et continues des savants qui, I depuis deux ou trois siècles, ont consacré leur vie à pré- ^tiser comment et pourquoi la matière a produit tous les I pliénoménes dont le monde est le résultat, j Ces instruments ont été inventés successivemei\l,Ve?i«ï\a ^^^Kpeocfuire les faits généraux ou parlicuWftTa, \a^

60 LA PHYSlCO-CHiUlK.

autres pour en tirer des conséquences directes ou éloignées. D'abord grossiers et incomplets, ils ont été graduellement perfectionnés et complétés par leurs inventeurs ou par ceux qui, plus tard, ont repris l'étude des mâmes quea-

L'histoire de chacun de ces instruments ou appareilf serait excessivement inléreasanle, tant au point de t l'évolution de la science clie-mimc, qu'à celui du déieloppemcnt progressif de l'esprit humain. D'une mani générale, ils indiquent une netteté et une précision di les idées, qui contrastent avec le caractère vague et confus des hommes qui, sous le nom prétentieux de philoBopho, se sont occupés les premiers des m6mes questions, netteté et précision qui n'excluent pas la grandeur et l'clendue des vues, comme le prouve, du reste, l'importance des résultats obtenus.

La technique chimique exige surtout, de la part des opérateurs, des soins minutieux et une exactitude encort plus scrupuleuse, tant au point de vue de la nature et du nombre des substances employées, que des conditions ps> ticuliéres dans lesquelles an les fait réagir les unes sur le autres. L'exemple suivant en est une preuve des plus remarquables.

En 1875, M. Lecoq de Boisbaudran, étudiant le spectw de l'aluminium et celui de l'indium, métaux voisins du zinc, soupçonna qu'il existait une lacune dans la série d^s corps simples de cette fajiiille, lacune située entre l'aluminium et l'indium. Le métal prévu devait donner des raies spéciales dans une certaine région du speclW' Comme ces métaus voisins se trouvent, en général, réunis dans la nature, le savant chimiste soumit àTanalyBe spectrale, dont nous avons exposéplushaut les principes, divers minerais de zinc (hiende, calamine, etc.). Après des easiiis infructueux dus aux quartlLéa ttoç faibles de la matière

IKTHODUCTION. 61

mise en espérience, il vit enfin apparaître les deux raies brillanles cherchées, juste aus places qu'il avait prévues. Un nouveau mêlai était découvert ; il te aoiama gallium. Il 9'ïgisaait maintenant de l'estraire. Celte opération fut lies plus pénibles et des plus compliquées. On le comprendra, facilement, si l'on considère qu'il faut 430 kilogrammes de minerai pour obtenir 50 centigrammes (0,30) de gallium . Ce métal blanc, inallérahle à l'air, fond entre les doigts et s'échappe sous forme de gouttelettes semblables à celles du mercure ; son point de fusion est 29", 5. C'est à peine si, aujourd'hui, la quantilc eïtraite s'élève en tout à 100 grammes lires de 86000 kilogrammes de minerai.

Mais chose vraiment surprenante, à la mfime époque, àl'autre extrémité de l'Europe, à Saint-Pétershourg, un (bimiste russe, M. Mendeleef, classant les corps simples d'iprès leur poids atomique, constatait une lacune après l'aluminium et prévoyait l'existence Ju mSme gallium. Il eut mémo la hardiesse d'en calculer le poids atomique et d'en décrire les principales propriétés physiques et chimiques, qui furent en grande partie vérifiées par ladécou- (erte du chimiste français.

Telles sont les conséquences de la méthode expérimrnlaie, inaugurée par Lavoisier, ot les progrès immenses '^'elle a pu produire en un siècle.

Uea considérations générales qui précèdent, il résulte :

l'Que le but de la science est la connaissance exacte de l'univers ;

2" Que celle connaissance est indispensable à l'homme dans sa lutte pour l'existence ;

i' Qve pour acquérir la Bcience, la Beu\e mfeVWic cet-

62 LA PHYSICO-CHlIilE.

laine consiste à observer les phénomènes, à contrôler leurs observations par des expérimentations susceptibles de les reproduire aussi exactement que possible, et à tirer des résultats obtenus les inductions qui en découlent natu rcllcment;

Ao Que chaque fois que l'homme s'est écarté de cette méthode, il est tombé dans Terreur et la superstition;

5° Que tous les moyens d'observer et d'expérimenter étant d'ordre physico-chimique, il est permis d'induire qu'il en est de même de tous les phénomènes dont la connaissance et les enchaînements sont le but de la science.

C'est précisément ce qui résultera de l'ensemble de cet ouvrage.

LIYRE PREMIER