DANS LES ÊTRES ANIMÉS

La respiration des animaux, la circulation du sang, la nutrition, concourent à une production de chaleur. C'est le fait qui résume toutes ces fonctions. Or, l'observation directe a pu le suivre dans ses conditions essentielles et montrer qu'il se produit suivant les données de la thermodynamique,

Voyons d'abord l'état de repos, considérons un homme qui ne développe aucun travail extérieur.

La chaleur animale provient des oxydations lentes qui ont lieu dans l'organisme. On peut ajouter qu'elle est due presque entièrement aux combinaisons de l'oxygène avec l'hydrogène et le carbone. Il est donc facile, en comparant les gaz quî entrent dans les poumons et ceux qui en sortent, de calculer le nombre de Calories qu'un homme produit dans une heure. On trouve ainsi une moyenne de 120 calories, qui peut varier, suivant les sujets, d'un tiers environ de sa valeur totale.

Que deviennent les calories ainsi produites? Il faut

SAIGET. 10

que l'homme les perde à mesure qu'il les développe, puisque la température de son corps demeure constante(l). Il les envoie, en effet, au dehors sous plusieurs formes: évaporation pulmonaire et cutanée, échauffement de l'air expiré, rayonnement, contact des objets extérieurs. Si Ton mesure directement la chaleur que rhomme émet par ces diverses moyens, on la trouve égale à celle qu'il produit, et l'observation confirme ainsi les prévisions de la théorie.

Notons que, dans le décompte à établir entre l'homme et le milieu ambiant, nous n'avons pas à faire figurer les travaux qui s'accomplissent dans l'intérieur du corps. Le cœur, par exemple, fonctionne constamment à la rnanière d'une pompe aspirante et foulante; il agit sans cesse avec une force qui peut être évaluée à la soixante-quinzième partie d'un cheval-vapeur, et son action représente ainsi l'effet de 9 calories par heure. Bien d'autres mouvements intérieurs ont lieu, dont la puissance mécanique pourrait être évaluée de la même façon avec plus ou moins d'exactitude; mais le cycle de ces phénomènes s'accom-

(1) Cette température est, comme on sait, de 37 degrés environ. Les climats n'exercent à cet ég^ard aucune influence ; entre les habitants des pays les plus chauds et ceux des régions les plus froides, on trouve à peine une différence d'un degré. Le régime alimentaire n'a lui-même aucune action sur la température humaine. Aux Indes, elle est également de Zl°,i pour les ouvriers indigènes , qui ne mangent que du riz et des poissons, pour les prêtres de Bouddha, qui vivent de végétaux, et pour les soldats, nourris surtout de viandes. Une variation de 4 ou 5 degrés dans la température moyenne du corps humain constitue un état pathologique qui amène rapidement la mort.

LES ÊTRES VIVAISTS. 171

pUssant tout entier dans le corps, il y a une équivalence intérieure entre les quantités de chaleur et de travail qu'ils représentent, et elles ne figurent point dans rechange qui a lieu entre l'homme et le milieu ambiant.

Voilà pour Tétat de repos. Considérons maintenant l'homme qui fait des mouvements et qui produit un travail externe.

Les belles recherches de M. Hirn ont montré que, dans le corps humain, la chaleur se transforme en travail et le travail en chaleur, suivant le rapport numérique que nous avons déjà si souvent mis en évidence ; une calorie s'y convertit en 425 kilogrammètres, et réciproquement.

M. Hirn a pris pour objet de ses études le travail qu'un homme produit en élevant son propre corps. Quand nous gravissons une rampe ou que nous la descendons, notre force musculaire et la pesanteur sont mises en antagonisme. Dans la pratique, cet antagonisme est compliqué par des réactions horizontales dues aux frottements qui déterminent la marche. M. Hirn, par un ingénieux mécanisme, a pu éliminer ces causes de complication, de manière à ne considérer qne des forces verticales. Imaginons qu'un homme se meuve sur les échelons d'une roue mobile; si l'on agit convenablement sur la roue, l'homme, sans avoir à changer réellement de place, réalisera des conditions artificielles démontée, de descente, de marche plane, où des actions verlicales seront seules en jeu. C'est dans ces données qu'ont été faits les essais de M. Hirn. Le sujet de ses expériences produisait un tra-

Ht LA PHYSIQUE MODERNU:.

vail externe quand il déplaçait le centre de gravité de son corps pour atteindre un échelon supérieur; s'il descendait, au contraire, son poids agissait comme s'il eût reçu du travail externe, et son corps bénéficiait, en quelque sorte, d'une certaine quantité de force motrice ; s'il marchait sans monter ni descendre, son centre de gravité s'élevait et s'abaissait alternativement de quantités égales; il y avait production et consommation équivalentes de travail externe.

La théorie indiquait nettement les effets calorifiques qui devaient se manifester dans ces diverses circonstances, et ils se sont produits de manière à justifier pleinement les inductions de l'expérimentateur. M. Hirn avait d'abord établi, par des mesures directes, qu'à l'état de repos chaque gramme d'oxygène absorbéjdégageait invariable* ment 5 calories; observant ensuite l'état de mouvement, il vit que cette proportion variait. Si un homme pesant 75 kilogrammes élevait son poids de 425 mètres, chaque gramme d'oxygène dégageait moins de chaleur, et 75 calories, représentation exacte du travail produit, se trouvaient ainsi dissimulées. Si le même homme descendait de 425 mètres, chaque gramme d'oxygène dégageait plus de 5 calories, et la descente laissait ainsi, dans l'organisme, 75 unités de chaleur qui ne pouvaient être attribuées à l'action respiratoire. La respiration continuait d'ailleurs à donner 5 calories par gramme d'oxygène dans le cas de la marche plane.

Ces résultats saisissants ont été mis en évidence par une série d'essais répétés.

LKS ÊTUES VIVANTS. 173

Au premier abord, on peut s'étonner que la marche plane n'amène, au point de vue du travail, aucune dépense, et que la descente constitue, à cet égard, une sorte de bénéfice, alors que toutes deux — même dans les conditions où se plaça M. Hirn — demandent certains efforts et produisent une certaine fatigue. Il y a plus, le cas même de la montée peut donner lieu à une objection spécieuse. Comment se fait-il, pourra-t-on dire, que l'ascension consomme de la chaleur alors que manifestement le corps s'échauffe en produisant ce travail? Il importe de faire disparaître des contradictions apparentes qui seraient de nature à laisser dans les esprits une vague défiance contre la théorie qui vient d'être développée.

Oui, le travail correspondant à l'ascension consomme de la chaleur, mais en même temps il précipite l'action respiratoire et la circulation. Le volume d'air inspiré s'accroît, et la puissance absorbante des poumons s'élève elle-même dans une proportion souvent considérable. La quantité d'oxygène absorbé, par ctmséquent la chaleur produite, augmente jusqu'à se quintupler. M. Hirn a constaté ces faits en se plaçant lui-même dans l'appareil qui lui servait à faire ses expériences : pour une ascension de 450 mètres à l'heure, le nombre des battements du cœur s'élevait de 80 à 140; le nombre d'aspirations par minute passait de 18 à 30; le volume d'air aspiré dans une heure s'élevait de 700 litres à 2300. Par suite de cette activité croissante dans la respiration et la circulation, l'expérimentateur consommait, non plus 30 grammes

comme àrétatde repos, mais bien 132 grammes d'oxygène par heure. Ainsi, malgré la consommation produite parle travail, un excès de chaleur se développe dans le corps, et ^individu s'échauffe.

Des considérations de même ordre feraient disparaître

>la difficulté que nous signalions au sujet de la marche

plane et de la descente. Pour ne parler que du premier

< cas, chaque pas se divise en deux périodes : dans l'une,

le poids du corps s'élève, et dans l'autre il s'abaisse ; la

'première période consomme de la chaleur et la seconde

en restitue une quantité égale. Âce point de vue, l'équi-

i^libre calorifique n'est point troublé ; mais l'organisme, ré-

^pondant à l'appel des muscles alternativement contractés

et allongés, développe un excédant de chaleur. Cet excé-

-dant peut suffire à un travail intérieur des muscles, d'où

• la fatigue peut naître, mais qui, suivant un exemple déjà

rencontré précédemment (1), n'a point à figurer dans le

décompte établi entre l'homme et le milieu ambiant.

La théorie mécanique de la chaleur se vérifie donc <<lans le moteur humain comme dans tous les autres. L'homme qui, dans les expériences de H. Hirn,adonné les meilleurs résultats dynamiques, rendait en travail i% ♦pour 100 de la chaleur produite ; c'est à peu près le ren- ^dément de nos machines les plus parfaites.

Si l'on poursuit ce parallèle en comparant le poids du .moteur à la force qu'il développe, on trouve encore une

<1) Voyez pages 197 et 198.

sorte d'éjgalilé entre Thomme et nos machines ; mais la nature vivante nous offre à cet égard une classe d'êtres tout à fait privilégiés : ce sont les oiseaux.

Ces moteurs admirables développent la force d*un cheval-vapeur sous un poids de 5 ou 6 kilogrammes. Leur structure physiologique leur donne, avec une légèreté relative, les moyens de suffire à Ténorme travail qu'ils doivent produire pour se soutenir dans l'atmosphère. L'oiseau est un foyer de combustion d'une extrême activité; tout son corps n'est pour ainsi dire qu'un poumon; l'air, puissamment appelé par le jeu même des ailes, vient en abondance vivifier le sang, que le cœur lance avec une vigueur prodigieuse à travers les organes. Le torrent de la circulation fournit ainsi aux muscles d'énormes provisions de chaleur qu'ils peuvent convertir en travail. Aussi, tandis que la température de l'homme reste fixée à 37 degrés environ, celle de Foiseau atteint 43 et 44 degrés. Elle dépasse par conséquent les limites au-delà desquelles nos organes deviennent impropres à la vie. On a pu constater que l'oiseau consomme, à l'état de repos, une grande quantité d'oxygène ; on serait sans doute effrayé si l'on pouvait connaître ce qti'il absorbe dans un vol rapide. Ajoutons que, pour suffire à cette active combustion, l'oiseau doit pouvoir réparer promptement les pertes qu'il subit. Ses organes de nutrition répondent à cette nécessité. Son gésier, dur comme de la corne, broie sans difficulté les aliments le^ plus résistants : un foie volumineux verse des torrents de bile sur les matières qui sortent du gésier, et la digestion s'opère avec une surprenante rapidité.

Aussi Toiseau ne peut-il pas jeûner. On dit quelquefois d'une personne qui prend peu de nourrilure qu'elle mange comme un oiseau. C'est là une locution qu'il est prudent de n'accepter que sous bénéûce d'inventaire, et qu'il faudrait sans doute rayer de nos papiers. Les espèces qui se nourrissent de proies vivantes en font un très-grand carnage ; celles qui vivent de fruits ou de grains mangent peut-être peu à la fois, mais c'est à la conduion de trouver toujours Ipble ouverte.

lA CONTRACTION MUSCULAIRE ET l/iNNERVATION.

Nous venons de constater chez l'homme, et incidemment chez l'oiseau, la conversion de la chaleur en travail. Il nous faut encore examiner d'un peu plus près les circonstances qui accompagnent ce phénomène.

Les muscles se gonflent en se raccourcissant pour déterminer les mouvements des os auxquels ils sont reliés.

Lorsque, dans les expériences physiologiques, on fait contracter un muscle (1) par une excitation factice, en le

(Ij Les muscles sont formés de fibres éminemment contractiles et qui affectent deux formes principales : la fibre lisse appartient aux muscles qui servent à la vie organique, à cette vie sourde et comme inconsciente qui anime les diverses parties du corps ; la fibre striée appartient aux muscles de la vie de relation, à ceux qui produisent les mouvements volontaires. Certains muscles, le cœur par exemple, offrent une composition mixte. Une différence apparaît dans la motilité de ces deux espèces de fibres: le muscle strié, quand on Texcite, se contracte brusquement et se relâche aussitôt ; le muscle lisse agit plus lentement et d'une façon plus prolongée. La physiologie a surtout étudié les muscles striés ; ce sont ceux qui présentent pour nous en ce moment la plus grande importance, puisqu'ils sont les organes des mouvements volontaires.

îl78 LA PHYSIQUE MODEUNK.

.pinçant, par exemple, ou en lui communiquant une vsecousse électrique, on obtient des soubresauts, des convulsions violentes, qui ne ressemblent pas aux mouve- ^ments gradués que provoque la volonté; mais, si Ton produit une série continue d'excitations, on voit le muscle se contracter d'une façon durable. Helmholtz, en employant le courant intermittent d'une bobine d'induction, a montré qu'il faut au moins trente-deux excitations par iseconde pour obtenir la contraction continue : le muscle ainsi contracté produit un son perceptible, quoique très- -grave, et Helmholtz a pu constater que la hauteur de ce son correspondait au nombre d'interruptions produites <lans la bobine inductrice.

Un fait caractéristique accompagne d'ailleurs la contraction musculaire et peut en être regardé comme la •cause directe: c'est une forte absorption d'oxygène. M. Matleucci l'a prouvé en comparant, par un dosage à l'eau de chaux, les quantités d'acide carbonique que donnent ►des muscles contractés et des muscles en repos. L'oxydation des muscles s'observe aussi directement dans l'écojiomie animale; on sait que le sang veineux, lorsqu'il sort -de muscles longtemps contractés, est complètement dépouillé d'oxygène et contient un grand excès d'acide carrbonique.

Ainsi, nul doute à cet égard: ce qui spécifie la contrac-

• tion, c'est un accroissement d'énergie dans l'oxydation des

4issus musculaires, une décomposition plus vive des aia-

tières hydrocarbonées par les éléments du sang artériel.

Que l'action chimique ainsi accrue dans l'étendue du

LES ÊTRES VIVANTS. m*

muscle en change là forme, qu'elle le raccourcisse en l'élargissant, il n'y a rien là qui puisse nous étonner: nousvoyons bien une corde se gonfler et se tendre quant oi^ la mouille, et produire ainsi une traction considérable. Que la chaleur développée dans le tissu musculaire seconvertisse partiellement en travail, c'est ce que nous regardons aussi comme un phénomène usuel et vulgaire. M. Béclarda fait d'ailleurs sur ce dernier point une série d'expériences ingénieuses. Il a étudié sous le rapport calorifique une même contraction musculaire, dans le cas où elle ne produit pas de travail externe et dans le cas où oHe en produit ; il s^ vu ainsi, dans une longue série d'essais, que la châtiai- ((ue à l'action chimique était diminuée de toute celte qui se transformait en travail.

Mais n'en restons pas là, efforçons-nous de remonter à l'origine de l'action musculaire.

Les nerfs interviennent pour susciter l'action des muscle- Le système nerveux, si nous le considérons dans ses rapports avec le mouvement, peut être représenté de la? façon suivante. Un organe extérieur reçoit les sensations;; un filament tubulaire très-mincé les porte à une cellule nerveuse qui les perçoit ; une autre cellule, propre à^ commander les mouvements, communique à l'aide d'un^. nouveau filament avec l'appareil contractile qui doit exécuter; eûfiri, entre la cellule sensible et la cellule motrice un tube nerveux sert de trait d'union. Telleest, réduite à sa plus simple expression, l'idée générale* de la communication nerveuse. L'acte qui se propage-

qu'on en rapproche les segments^ devient impropre à la communication. Ce sont là des détails qui n'ont rien de décisif. Quoi qu'on puisse dire, on se trouve toujours en face de faits considérables et de haute signification. En faisant agir sur un nerf des courants électriques — de véritables courants produits par nos machines — on obtient la contraction des muscles, non-seulement la contraction instantanée, mais la contraction continue. Qu'on prenne un arrière-train de grenouille, les deux cuisses rattachées aux nerfs lombaires et ceux-ci à un fragementdela moelle, et qu'on fasse passer un courant dans l'un des ner&, on obtiendra non-seulement l'excitation directe du membre correspondant, mais aussi le mouvement réflexe de l'autre cuisse.

Il nous semble que ces résultats bien connus et accessibles à l'expérience vulgaire fournissent de sérieux éléments de conviction. Si maintenant on vient à prouver que le flux qui arrive aux muscles ne peut pas être confondu avec le courant électrique, qu'il faut le regarder comme étant de nature spéciale et l'étudier sous un nom distinct, il n'y aura rien dans cette circonstance qui puisse infirmer les résultats que nous exposons. A l'abri de cette déclaration, nous continuerons à parler de l'action nerveuse comme d'un flux électrique. On pourra, si l'on veut, ne voir dans ce langage qu'une représentation figurée des phénomènes; elle sera suffisamment exacte pour justifier les conséquences que nous voulons mettre en lumière.

Ainsi le nerfexcite le muscle. Est-ce à dire que le nerf ait lui-même toute la force vive qui va se développer dans

le muscle? Eh non! puisque le muscle prend directement cette force dans sa propre oxydation. Le nerf ne fait que susciter l'action chimique^ il n'opère en quelque sorte que le déclanchement d'un mécanisme. C'est ainsi qu'une étincelle produit l'explosion d'un mélange gazeux; c'est ainsi qu'une allumette détermine la combustion d'un foyer; c'est ainsi qu'en ouvrant un robinet on fait couler toute l'eau accumulée dans un réservoir.

On est donc conduit naturellement à penser que le travail du nerf est extrêmement petit, si on le compare à celui du muscle. M. Matteucci a mis ce fait en évidence par une expérience directe. Il suspendait un poids au muscle principal de la jambe d'une grenouille et il envoyait un courant électrique danè le nerf attaché à ce muscle. La contraction musculaire soulevait le poids, et il était facile d'estimer l'effort en kilogrammètres. On pouvait de même évaluer, par un calcul simple, la combustion du zinc produite dans la pile pendant la durée très-courte de l'excitation. M. Matteucci trouvait ainsi que le travail fait par le muscle était au moins vingt-sept mille fois plus grand que le travail chimique ou calorifique de l'excitation nerveuse.

Remontons encore et rapprochons-nous de l'origine du mouvement. Si petit que soit le travail du nerf, comment s'accomplit-il? Pour déterminer dans le nerf la naissance d'un courant, il suffit qu'un circuit se ferme quelque partà l'intérieur où à la périphérie de la cellule nerveuse, cette action elle-même n'est qu'une très-petite parir

Taction que le courant peut produire. Sur la manière dont peut se fermer un pareil circuit, nous ne saurions rien préciser. Nous dirons, s'il s'agit d'un mouvement volontaire, que la volonté intervient.

' Mais deux remarques sont à faire.

D'abord l'action mécanique ainsi réservée à la volonté se trouve, par les considérations qui précèdent, réduite graduellement à une si extrême petitesse, qu'elle semble s'effacer.

Ajoutons en second lieu que la volonté ne crée pas ce travail, si imperceptible qu'il soit. Elle ne peut être conçue que comme un agent spécial de transformation dans les mouvements infiniment petits. L'acte volontaire — et à plus forte raison l'acle purement réflexe — à quelque ténuité qu'il soit réduit, ne va pas sans une modification subtile des tissus où il s'opère, sans un je ne sais quoi qui est une transformation délicate de mouvements moléculaires.

En remontant de l'action musculaire à l'action nerveuse proprement dite et au jeu delà volonté, nous avons atteint la limite où les phénomènes physiques font place aux phénomènes moraux, et nous n'avons point à la franchir.

Dans les termes où nous sommes resté, on a pu voir comment se vérifient chez les êtres vivants les principes auxquels nous avons été conduit par l'étude du monde inorganique. Notre conception de l'univers physique eût été trop incomplète, s'il nous avait fallu en retrancher tout ce qui touche à la vie.

Nous pouvons maintenant, sans laisser derrière nous une si formidable lacune, reprendre la synthèse que nous avons entreprise et tenter de lui donner sa dernière formule.

Cuvier disait dans son Histoire duprogrès des sciences naturelles : c Une fois sortis des phénomènes du choc, nous n'avons plus d'idée nette des rapports de cause et d'effet. Tout se réduit à recueillir des faits particuliers et à rechercher des propositions générales qui en embrassent le plus grand nombre possible. C'est en cela que consistent toutes les théories physiques, et, à quelque généralité qu'on ait conduit chacune d'elles, il s'en faut encore beaucoup qu'elles aient été ramenées aux lois du choc, qui seules pourraient les changer en véritables explications. y>

On ne peut pas dire que les physiciens aient rempli déjà le programme tracé par ces paroles. Et pourtant, si l'on jette un regard en arrière sur le chemin que nous venons de parcourir, si l'on embrasse dans une vue d'ensemble tous les faits que nous avons cités, on se sentira, de plus en plus affermi dans cette pensée, que tous leç phénomènes physiques consistent dans l'échange et ]^ transformation de mouvements matériels.

Dira-t-on que notre examen n'a pas toujours été assez sévère, que nous avons aflTirmé quelquefois quand il fallait exprimer un doute, que nous n'avons pas toujours accentué suffjsamment les réserves auxquelles nous étions conduit? Nous ne nous défendrons pas contre ce reproche, sentant trop bien que nous Favons mérité. Il eût mieux valu peut-être laisser plus de points dans l'ombre et nous borner aux faits certains. Qu'on nous pardonne quelques indications trop conjecturales. Les résultats acquis sont considérables, et quelques suppositions téméraires ne peuvent pas les compromettre.

Ces résultats acquis, nous pourrions au besoin les couvrir de l'autorité d'un éminent physicien. M. de Sénarmont, dans la dernière année du cours qu'il professait avec tant d'éclat à l'École polytechnique, et que la mort est venue si tôt interrompre, résumait ainsi sa pensée sur le progrès des sciences physiques : « Récemment encore chaque groupe de faits reconnaissait un principe spécial : le mouvement et le repos résultaient de forces assez mal définies spécifiquement, mais qu'on était convenu d'appeler mécaniques ; les phénomènes de chaleur, d'électricité, de lumière, assez mal définis eux-mêmes, étaient produits par autant d'agents propres, de fluides doués d'aclions spéciales. Un examen plus approfondi a permis de reconnaître que cette conception de différents agents spécifiques et hétérogènes n'a au fond qu'une seule et unique raison, c'est que la perception de ces divers ordres de phénomènes s'opère en général par des organes différents, et qu'en s'adressant plus particulièrement à chacun

de nos sens, ils excitent nécessairement des sensations spéciales. L'hétérogénéité apparente serait moins alors dans la nature même de l'agent physique que dans les fonctions de Tinstrument physiologique qui forme les sensations ; de sorte qu'en transportant par une fausse attribution les dissemblances de l'effet à la cause, on aurait en réalité classé les phénomènes médiateurs par lesquels nous avons conscience des modifications de la matière plutôt que l'essence même de ces modifications... Tous les phénomènes physiques, quelle que soit leur nature, semblent n'être au fond que des manifestations d'un seul et même agent primordial... On ne saurait plus méconnaître cette conclusion générale de toutes les découvertes modernes, quoiqu'il soit impossible encore d'en formuler nettement les lois et les particularités conditionnelles. »

Ainsi parlait M. de Sénarmont dans un enseignement classique où ne devait trouver place aucune doctrine hasardée.

Nous ne sommes point tenu à la même réserve. Aussi avons-nous formulé plus explicitement le système qui semble résumer les travaux et exprimer le sentiment général de la physique contemporaine. L'éther agité remplit l'espace. Les atomes élhérés forment par leur agrégation des molécules, celles-ci des corps. Entre ces atomes, ces molécules, ces corps, ont lieu les échanges de mouvement qui constituent pour nous la chaleur, la lumière, l'électricité, la gravité, l'affinité chimique. Ces échanges dépendent des masses et des vitesses qui sont en jeu. La conception de l'univers physique est tout entière dans ces

données. Jusqu'ici nous ne savons atteindre qu'un trèspetit nombre des faits que cette formule renferme, parce que nous ne connaissons, la plupart du temps, ni les valeurs absolues, ni les valeurs relatives des masses et des vitesses qui règlent la communication des mouvements. Au point de vue pratique, nous nous contentons de dire que la chaleur, la lumière, Télectricité, la gravité, l'affinité, se transforment les unes dans les autres suivant des rapports déterminés d'équivalence, et nous leur assignons une commune mesure, celle du travail mécanique.

Restés ainsi en dehors des phénomènes, nous n'avons qu'une notion vague des circonstances qui accompagnent et déterminent les transformations. Il y a sans doute des mouvements que nous ne savons nommer d'aucun nora, et que nous ne sommes pas aptes à percevoir, bien qu'ils jouent leur rôle dans la nature.

Dans le nombre varié des mouvements qui nous paraissent possibles, pourquoi les uns se produisent-ils et non pas les autres ?

Y a-t-il parmi les mouvements une sorte de sélection naturelle ?

Nous aurions la clef des transformations qui s'opèrent sous nos yeux, si nous pouvions atteindre cette mesure des masses et des vitesses qui nous échappe jusqu'ici. Dans une machine à vapeur, par exemple, l'agitation qui régne au sein du foyer se communique aux tubes de la chaudière, de ceux-ci à l'eau elle-même; les molécules de l'eau vaporisée perdent chacune un peu de leur force vive

sur le piston, que ces efforts accumulés font mouvoir, et qui entraine Farbre de la machine ; mais nous n'apercevons cette série de mutations qu*à travers un voile. Quand un mouvement d'une certaine espèce est remplacé par un autre d'espèce différente, la raison de ce changement nous échappe d'ordinaire, et c'est à cause de cette ignorance que nous avons recours à la notion de force ; nous disons qu'une force se manifeste et produit tel effet, parce que nous ne pouvons pas saisir les mouvements antérieurs d'où cet effet résulte.

La notion de force physique devrait donc disparaître, si les éléments de la mécanique moléculaires étaient connus. Dans l'état actuel de nos connaissances, il faut bien que nous la conservions, mais il faut aussi nous mettre en garde contrôles erreurs qu'elle peutentraîner. Appelons force, si l'on veut, toute cause de mouvement, mais n'oublions pas que ce mot ne représente le plus souvent qu'une cause provisoire et conditionnelle. L'horreur du vide a été une force dans son temps, voire l'horreur du vide jusqu'à 32 pieds

Si nous revenonsavecinsistance sur celte considération, c'est qu'elle nous paraît présenter une importance capitale, et que nous ne saurions consacrer trop d'efforts à la mettre en lumière. Elle est comme le nœud du système que nous avons développé. Et cependant, parmi les physiciens même qui sont entrés dans le courant des idées nouvelles, il existe une école qui persiste à donner aux forces physiques je ne sais quelle existence spéciale.

M. Hirn, dont le nom s'attache en France à la détermi-

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nation de l'équivalent mécanique de la chaleur ; M. Hirn, que nous citons quand nous voulons mettre un nom français à côté de ceux de MM. Joule elMayer; M. Hirn n'hésite pas à regarder les forces physiques comme des éléments constitutifs de l'univers. Il enfait, sous le nom de principes intermédiaires, des essences à demi-transcendantes qui occupent tout l'espace et qui ont la propriété de donner le mouvement à la matière. Il fait même le dénombrement de ces principes, et il en trouve quatre : la force gravifique, la force luminique, la force calorique et la force électrique.

Eh quoi? la matière va donc çà et là sortir du repos, et de nouveaux mouvements vont naître au gré de ces forces? Ce n'est pas précisément ce qu'entend M. Hirn ; il sait trop bien qu'il serait en contradiction avec les faits. Voici la théorie qu'il imagine. Pour lui, chaque force est répandue partout : au moment même où l'intensité de Tune d'elles augmente de manière à produire un mouvement, l'intensité d'une autre force diminue dans une proportion correspondante. Or, cette diminution d'intensité dans la seconde force corresdond elle-même à une diminution de mouvement dans la matière. C'est, comme on voit, une sorte d'harmonie préétablie. Sans doute il n'y a qu'à supprimer ces intermédiaires artificiels pour se trouver en face des mouvements eux-mêmes, et l'on revient ainsi facilement, quand on le veut, du point de vue où se place M. Hirn à celui où nous étions placés tout à l'heure. Pourquoi, dès lors, entre deux mouvements qui s'engendrent i'un l'autre, introduire deux essences demi-transcendantes?

Pourquoi recourir à ces principes intermédiaires? Pourquoi celte mythologie, cet olympe de forces?

Pourquoi? Il n'est pas bien difficile de le dire, et ce ne sera pas non plus inutile.

Ces conceptions arbitraires sont inpirées à M. Hirn par les inquiétudes d'un spiritualisme ombrageux. M. Hirn entre en défiance quand il voit une doctrine qui, chaque jour, explique par les mouvements de la matière un nombre de plus en plus considérable de faits ; il en redoute les envahissements ; il craint qu'elle n'aille atteindre l'âme humaine, qu'elle ne réduise à de purs mouvesfients les phénomènes de la volonté et de la pensée. C'est pour l'arrêter dans sa marche qu'ils recours aux forces gravisfique, calorique, luminique, électrique. Ces principes intermédiaires sont des remparts qu'il élève pour le principe ànimique. Singuliers remparts, en vérité, et bien incapables d'une pareille défense ! Faut-il répéter d'ailleurs que les problèmes de l'âme ne sont nullement en cause dans les théories contre lesquelles M. Hirn essaye de se prémunir? Au milieu des transformations matérielles, des causes actives par elles-mêmes peuvent intervenir, et nous en avons indiqué des exemples en marquant la nature et les limites de cette intervention. C'est assez pour laisser le champ libre à toutes les solutions delà métaphysique.

Après avoir montré comment notre hypothèse bannit les entités fallacieuses dont la physique peut être embarrassée, est-il besoin de la défendre elle-même contre les conséquences excessives qu'on en pourrait tirer? Est-il besoin

d'indiquer le point de vue où Ton doit se placer pour en concevoir une idée tout à fait saine.

Quand on admet une hypothèse scientifique, veut-on dire qu'on se croit en possession de la réalité des choses? Ce serait trop oublier tant de systèmes qui se sont écroulés les uns sur les autres ! Ce serait trop oublier que le physicien, perdu dans l'infini du temps et de l'espace, ne saisit que des rapports phénoménaux, et n'arrive pas même à concevoir l'absolu! Qu'est-ce donc que grouper, dans une hypothèse, toutes nosidées sur la nature ? C'est nous donner les moyens d'éclairer nos connaissances les unes parles autres, d'établir entre les faits des rapprochements féconds, et de faire ainsi jaillir des sources de découvertes.

Ce qui importe, à proprement parler, dans une semblable hypothèse, ce n'est pas le tableau qu'elle donne de la nature, c'est la méthode qu'elle trace au physicien,

A cet égard le système que nous avons exposé se résume admirablement dans un principe unique. Il s'en dégage un critérium lumineux dont l'efficacité s'est déjà révélée dans les recherches scientifiques.

Ce précieux symbole a un nom dans le langage de la mécanique ; mais avant de le prononcer, hâtons-nous de rappeler ce que nous avons dit sur la difficulté qu'on rencontre à exprimer des idées nouvelles avec des mots anciens. Par une cruelle ironie des choses, nous allons retrouver un terme dont nous eussions voulu nous affranchir en ce moment à cause des équivoques qu'il renferme. Ja-

CONCLUSTON. 195

mais nous n'avons senti plus vivement le besoin d'employer une expression nouvelle, et si nous ne le faisons pas, c'est que notre déclaration à cet égard pourra sans doute nous tenir lieu d'un néologisme. Nous concevons, dans l'univers, une quantité immuable d'atomes matériels animés de vitesse et qui se groupent en systèmes pour former des molécules et des corps. Chacun de ces atomes et de ces systèmes, en raison de sa masse et de sa vitesse, possède ce que nous avons appelé jusqu'ici une force vive, ce que nous pourrons — si nous voulons éviter ce terme ambigu — appeler une énergie^ sans gagner beaucoup au change. Voilà les expressions contre lesquelles nous avons voulu nous prémunir par une déclaration préalable. Nous n'employons point un mot nouveau ; mais nous en avons dit assez pour montrer que, sous ces désignations usifées, on ne doit voir absolument que des masses en mouvement. Dire que l'énergie se déplace, c'est dire simplement que les masses agissent les unes sur les autres en modifiant réciproquement leur vitesse.

L'énergie passe indéfiniment d'un système à l'autredonnant lieu par là, à la variété des phénomènes naturels. Tantôt elle se manifeste par une série de phases où Ton peut suivre ses effets successifs: on dit alors qu'elle conserve la forme active ; tantôt elle se dissimule, pour maintenir pendant un temps plus ou moins long un équilibre dont la rupture la regénérera : on dit alors qu'elle passe à l'état virtuel. L'énergie active et l'énergie virtuelle varient sans cesse dans leur proportion relative, mais leur somme demeure constante.

Tel est le principe que Ton désigne d'ordinaire sous le nom de conservation de V énergie.

Sans doute, pour vérilier dans son ensemble cette constance de rénergie, il faudrait pouvoir embrasser l'univers entier. L'énergie peut croître à certaines époques, en certaines régions de l'espace, et décroître en des régions différentes, bien que l'éther apparaisse comme une sorte de régulateur de cette action universelle. Les échanges qui ont lieu sans cesse entre notre globe terrestre et le milieu sidéral se traduisent-ils pour nous par une perte, par un gain, par une oscillalion périodique autour d'un état moyen ? Comment se comporte lui-même notre système solaire par rapport aux autres mondes ? Voilà les immenses problèmes où la notion de l'énergie universelle trouve son application.

Ce n'est pas à dire que le principe de la conservation de l'énergie ne puisse se vérifier dans la connexion immédiate des phénomènes usuels. Il établit un lien précis entre tous les faits qui nous entourent. Le physicien sait que les mouvements peuvent passer des masses visibles aux masses invisibles, sans cesser d'obéir à une loi dont il connaît la teneur. S'il n'est pas assez heureux pour enfermer toujours les faits dans des cycles complets où les effets et les causes s'enchaînent jusqu'à se rejoindre, du moins il n'est plus réduit à regarder les phénomènes comme des apparences isolées. Pour chacun d'eux, il sait comment remonter aux origines ou descendre aux conséquences. Il peut se représenter sous un faux jour telle ou telle famille de faits ; mais le principe même en vertu

duquel il cherche Tunité fondamentale sous la diversité infinie des apparences, est pour lui la conquête la plus prédeuse et la mieux assurée de la science contemporaine.