LES PRINCIPES DE LA PHYSIQUE

Les faits consciencieusement observés conduisent par induction à énoncer un certain nombre de lois ou d'hypothèses générales qui sont les principes dont nous avons déjà parlé; ces hypothèses primordiales sont, aux yeux d'un physicien, des généralisations légitimes que l'expérience, dont elles sont sorties, permettra ensuite de contrôler dans leurs conséquences.

Parmi ces principes à peu près universellement adoptés jusqu'à ces derniers temps figurent, en première ligne, les principes de mécanique : principe de relativité; principe de l'égalité de l'action et de la réaction. On ne les exposera, ni on ne les discutera point ici; maison aura plus loin occasion d'indiquer comment les théories récentes sur les phénomènes électriques ont ébranlé la confiance qu'avaient en eux les physiciens et ont amené cer tains savants à douter de leur valeur absolue.

Le principe de Lavoisier ou principe de la conservation des masses se présente sous deux aspects différents suivant que Ton envisage la mas«e comme le coefficient d'inertie de la matière, ou comme le facteur qui intervient dans les phénom nés de l'attraction universelle et particulièreineii dans la gravitation. Nous verrons, à propos de ces théories auxquelles il vient d'être fait allusion o m ment on

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& été conduit à supposer que l'inertie dépendait de la vitesse et même de la direction; si cette conception était exacte, le principe de l'invariabilité de la masse se trouverait naturellement détruit. Considérée comme facteur de l'attraction, la masse est-elle réellement indestructible?

Il y a quelques années, poser cette question eut passé pour un acte singulièrement audacieux. Et cependant la loi de Lavoisier est si peu évidente qu'elle avait, durant des siècles, échappé aux physiciens et aux chimistes, mais sa grande simplicité apparente et son haut caractère de généralité lui donnèrent rapidement, lorsqu'elle eut été clairement exposée à la fin du xvnr9 siècle, une autorité telle qu'il n'était plus permis de la discuter à qui ne voulait se faire la réputation d'être un esprit bizarre, enclin aux idées paradoxales.

Il importe cependant de remarquer que, sous de fallacieuses apparences métaphysiques, l'on se paye en réalité de mots assez vains lorsque Ton répète l'aphorisme : « Rien ne se perd, rien ne se crée » et qu'on en veut déduire l'indestructibilité de la matière.

L'indestructibilité est, à vrai dire, un fait expérimental, et le principe vaut ce que vaut l'expérience. Il peut même paraître plutôt singulier au premier abord que le poids d'un système de corps dans un endroit donné, ou le quotient de ce poids par celui de la masse étalon, c'est-à-dire la masse de ces corps, reste invariable lorsque la température change, «et invariable aussi lorsque des réactions chimiques viennent à faire disparaître les matériaux primitifs et à en faire apparaître de nouveaux. On doit probablement considérer que

dans un phénomène chimique se produisent vraiment des anéantissements et des créations de matière, mais la loi expérimentale nous apprend qu'il y a. à certains égards, compensation.

La découverte des corps radio-actifs a rendu en quelque sorte populaires les spéculations des physiciens sur les phénomènes de désagrégation de la matière, nous aurons à rechercher le sens exact qu'il convient d'attribuer aux expériences sur l'émanation de ces corps et à voir si ces expériences mettent vraiment en péril la loi de Lavoisier.

Depuis quelques années, plusieurs expérimentateurs ont aussi effectué de nombreuses pesées de haute précision sur des corps divers, avant et après que se sont effectuées des réactions chimiques entre ces corps; deux physiciens très exercés et très prudents, MM. Landolt (*) et Heydweiller n'ont pas craint d'énoncer ce résultat sensationnel que, dans certaines circonstances, le poids n'est plus le même après qu'avant la réaction. En particulier, le poids d'une dissolution d'un sel de cuivre dans de l'eau ne serait pas la somme exacte des poids du sel et de l'eau. De telles expériences sont évidemment bien délicates, elles ont été contestées et Ton ne saurait certainement les considérer comme suffisantes pour entraîner la conviction ; il n'en

1. De nouvelles expériences de M. Landolt ont mis en évidence deux causes d'erreurs tout d'abord non sou-.çonnées. Des différences dans la condensation de Thumidité à la surface du verre et de légères déformations des appareils sous l'action de la chaleur dégagée par la réaction chimiqire expliquent les variations observées; M. Landolt conclut que la loi de Lavoisier

est exacte à ^^005 prèS*

résulte pas moins qu'il n'est plus défendu de ne considérer la loi de Lavoisier que comme une loi approchée; d'après MM. Sandford et Ray, cette

approximation serait de 0 ; c'est aussi le ré-

sultat auquel arrive M. Poynting dans des expériences relatives à l'action possible de la température sur le poids des corps; s'il en est vraiment ainsi, nous pouvons nous rassurer, et, au point de vue des applications pratiques, continuer à considérer la matière comme indestructible.

Les principes de physique, imposant certaines conditions aux phénomènes, limitent, en quelque sorte, le champ du possible; parmi ces principes, il en est un qui, malgré son importance comparable à celle des principes universellement connus, est moins familier à quelques personnes ; je veux parler du principe de symétrie dont on pourrait sans doute trouver des applications plus ou moins conscientes dans divers travaux et même dans les conceptions des astronomes coperniciens, mais qui a été généralisé et clairement énoncé pour la première fois par P. Curie.

L'illustre physicien a montré l'intérêt qu'il y aurait à introduire dans l'étude des phénomènes physiques les considérations sur la symétrie familières aux cristallographes; pour qu'un phénomène se puisse produire, il est nécessaire qu'une certaine dissymétrie existe au préalable dans le milieu où se passera ce phénomène.

Un corps, par exemple, peut être animé d'une certaine vitesse linéaire ou d'une vitesse de rota-

tion, il peut être comprimé, ou tordu, i! peut être placé dans un champ électrique ou dans un champ magnétique, il peut être parcouru par un courant électrique ou calorifique, il peut être traversé par un rayon de lumière naturelle ou polarisée rectilignement ou circulairement... Dans chaque cas une certaine dissymétrie minima et caractéristique est nécessaire en chaque point du corps.

Cette considération permet de prévoir que certains phénomènes que l'on pourrait imaginer a priori ne doivent pas exister; ainsi, par exemple, il est impossible qu'un champ électrique, grandeur dirigée non superposable à son image dans un miroir perpendiculaire à sa direction, se produise perpendiculairement au plan de symétrie du milieu; tandis que, dans les mêmes conditions, un champ magnétique pourra prendre naissance.

L'on est aussi amené, par cette considération, à découvrir de nouveaux phénomènes, mais, bien entendu, elle ne saurait, à elle seule donner des notions absolument précises sur la nature de ces phénomènes et faire prévoir leur ordre de grandeur.