LA PLUIE ET LE BEAD TEMPS
mieux est donc de prévoir le verglas, ce qui est facile. Je me vante, quant à moi, de le flairer à l'avance et de ne m'y tromper guère.
— Oh! je vous en prie, cher maître, fait moi part de votre procédé.
— Bien volontiers, Madame. Écoutez-moi donc. Lorsqu'après une gelée vous voyez le temps s'adoucir rapidement et le vent sauter brusquement du nord ou du nord-est à l'ouest ou au sud-ouest, méfiez-vous. La pluie tombe d'abord fine, serrée, en petite quantité : tout juste ce qu'il faut pour mouiller le pavé ; et, comme le pavé est encore très froid, la pluie à sa surface se transforme en une couche de glace. C'est celte couche de glace qui constitue le verglas. Souvent la pluie s'arrête pour quelque temps; le verglas n'en lient que mieux; tandis qu'il ne tarde pas à fondre si la pluie devient abondante. Prenez note de ces renseignements, Madame, et souvenez-vous aussi que, contrairement à l'opinion commune, ce n'est jamais lorsqu'il gèle après la pluie, niais toujours lorsqu'il pleut après la gelée, que le verglas se produit.
— Voilà du moins un phénomène qu'il est possible de prévoir et de prédire.
— Oui, mais comme tous les autres phénomènes météorologiques, on ne peut le prédire qu'a
très courte échéance, quelques heures seulement à l'avance. Notre ambition, pour le moment, doit se borner là. En consultant le malin la hauteur du baromètre et celle du thermomètre, la direction du vent et l'état du ciel, on peut prédire le temps probable pour la journée ; mais on n'est pas toujours, tant s'en faut, autorisé à affirmer qu'il se comportera bien ou mal. Grâce aux renseignements que le télégraphe transmet chaque jour des stations météorologiques établies sur divers points de l'Europe aux grands observatoires, il est permis de suivre les perturbations atmosphériques et d'en déterminer à peu près la marche un jour ou deux à l'avance. Ces indications et ces pronostics approximatifs ont rendu déjà quelques services à la navigation ; ils pourront en rendre de plus grands, à mesure que le réseau d'observations s'étendra et que l'expérience viendra éclairer la théorie. Ce système est d'institution récente. Il a été établi à la suite du congrès météorologique qui s'est réuni à Bruxelles, en 1853, sur la proposition de l'illustre commandant F. Maury, alors directeur de l'observatoire de Washington. Comme il arrive d'ordinaire, on avait conçu, dès le début, sur les résultats qu'il devait donner des espérances exagérées, bientôt suivies de déceptions.
En Angleterre, le service météorologique fut
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confié à l'amiral Fitz-Roy, hydrographe distingué, qui le dirigea jusqu'à sa mort avec autant de zèle que d'intelligence. Les observations étaient publiées très régulièrement par le Board of Trade et expédiées à tous les ports, où elles étaient traduites par des signaux convenus, que tous les commandants, capitaines et patrons de navires pouvaient interpréter à l'aide d'un petit manuel élémentaire. Mais, au bout de quelques années, on dut reconnaître que les prévisions ainsi obtenues étaient un peu trop vagues ; qu'elles n'exprimaient et ne pouvaient exprimer que des possibilités, tout au plus des probabilités, et que, souvent encore, malgré l'extrême réserve qu'on y apportait, l'événement leur donnait de fâcheux démentis. On y renonça, et tout se réduit maintenant à ce que nous voyons dans le Bulletin de l'Observatoire, reproduit quotidiennement par la plupart des journaux. On se borne à constater l'état de l'atmosphère sur les différents points du réseau, et rarement on se hasarde à en déduire des présomptions sur le temps du lendemain ou du surlendemain. D'où nous pouvons conclure en terminant, Madame, que science et prescience sont deux choses différentes. La première est l'arbre, la seconde est le fruit; mais un fruit problématique, ou tout au moins tardif, et qu'on ne peut espérer de cueillir que lorsque l'arbre
lui-même est parvenu au dernier terme de son développement. »
Comme j'achevais cette phrase, mes yeux se portèrent machinalement sur la pendule. Elle marquait minuit passé. Je me levai et je m'approchai de la fenêtre.
« La pluie a cessé, dis-je à Mmo X***, et les nuages laissent apercevoir quelques étoiles. Permettez-moi, Madame, de profiter de cette éclaircie et de prendre congé de vous.
— Mais il est encore de bonne heure. /
— Minuit et quart, Madame : il y a donc près de quatre heures que je bavarde et que vous êtes assez bonne pour m'écouter.
— Vous êtes, j'en suis certaine, plus fatigué que moi, repartit mon aimable hôtesse. Allez donc vous reposer. Bonsoir et merci, ajouta-t-elle en me tendant la main. Vous m'avez appris beaucoup de choses; entre autres ceci, que je n'oublierai pas : c'est que deux personnes qui ne sont ni sottes, ni ignorantes, ni en peine de trouver des sujets d'entretien, peuvent causer sérieusement toute une soirée de la pluie et du beau temps.
LE CHAUD & LE EROID
Le salon de M"» X*". — La sphère terrestre sur un globe de lampe. — Portrait d'un savant. — Un singulier cadeau de fête. — Dissertation d'un jeune bachelier. — Comparaison entre le globe de lampe et le globe terrestre au point de vue des températures. — La propagation de la lumière et celle de la chaleur. — Si la chaleur monte. — Action de la chaleur sur les corps en général et sur les gaz en particulier. — L'eau et la glace. — La température de la lune et celle des hautes montagnes. — Influence de la vapeur d'eau. — Rôle de la chaleur sur le globe. — Un peu de grec. — Comme quoi la chaleur est une force motrice. — Transformation de la chaleur en mouvement et du mouvement en chaleur. — Exemples. — Calories et kilogrammêtres. — Calorique, chaleur et température. — Comment on mesure les températures. — Que le froid n'existe pas. — Le zéro du thermomètre.
Ce fut à propos d'un globe de lampe qu'on se mit à parler du chaud et du froid.
C'était encore un jeudi soir chez Mme X***. J'ai déjà introduit nos lecteurs dans le salon de cette
aimable personne, en leur faisant le récit de certaine soirée pluvieuse que j'eus l'honneur de passer en tête-à-tête avec elle, à causer de la pluie et du beau temps. Entre ce sujet et celui dont il va Être question la parenté est étroite ; mais ce dernier fut amené et traité d'autre façon, comme on va voir. 11 faut dire d'abord que, hormis pendant les sombres jours du siège et de la guerre civile, le salon de Mm° X*** n'a pas cessé d'être fréquenté par le môme groupe d'amis. On continue de n'y point jouer, d'y danser peu, d'y faire quelquefois de la musique, mais surtout d'y causer beaucoup : ce qu'on ne fait plus guère de nos jours. Je sais bon nombre d'endroits où l'on parle; j'en connais môme où l'on crie ; j'en vois fort peu où l'on cause. La vraie conversation n'est presque plus, dans notre monde futile ou agité, qu'un souvenir historique. La maison de Mm* X*** y est une exception d'autant plus estimable qu'elle est moins connue ; — heureuses les maisons qui n'ont pas d'histoire ! — C'est une sorte d'hôtel de Rambouillet, moins l'afféterie, le pédanlisme — et la célébrité...
Mais revenons à notre globe de lampe : une merveille 1 Vous pouvez explorer tous les magasins de cristaux, toutes les boutiques de lampistes de Paris , je vous garantis que vous n'en trouverez
point qui y ressemble. Ce globe de lampe, en effet, n'est autre chose qu'une sphère terrestre. Une main habile et savante y a tracé non seulement les méridiens et les parallèles , les contours exacts des continents et des îles, les limites des Etats,. les montagnes, les fleuves, mais on y distingue, en outre, à la lumière du foyer intérieur, une multitude de lignes sinueuses diversement teintées qui s'entre -croisent en tous sens. Au premier abord c'est un fouillis qui semble inextricable ; mais en examinant avec quelque attention la sphère transparente, dans ces lignes, dans ces zones, dans ces surfaces diversement accentuées, ombrées ou teintées, ayant chacune leur légende en caractères presque microscopiques, on reconnaît bientôt les expressions exactes et méthodiques de tout ce que la science nous enseigne touchant la distribution des climats , la direction des vents et celle des courants marins , la fréquence ou la rareté des pluies, la marche des cyclones, et d'autres phénomènes encore. Au moment où j'entrai dans le salon, tout le monde était pressé autour de la table au milieu de laquelle brillait ce globe géographique, et Mmo X*** en racontait l'origine et en dénonçait l'auteur.
« Vous savez, Messieurs, disait-elle, que c'était il y a quelques jours ma fête. Tous vous avez eu
l'amabilité de vous en souvenir et vous êtes venus me complimenter, m'apportant qui un bouquet, qui un sac de bonbons, qui un coffret. Un seul de mes fidèles, — et le plus ancien de tous, — avait manqué au rendez-vous. Je m'en étonnais et n'étais pas sans inquiétude, sachant qu'il avait fallu un empêchement grave pour le tenir éloigné. C'était M. B***, qui demeure à l'écart et semble fuir la lumière. »
Les regards se portèrent vers celui que la maîtresse de la maison venait de désigner, et dont on me permettra d'esquisser la figure en quelques traits. C'est un grand vieillard, — si, comme je pense, on est un vieillard lorsqu'on a de quelques années dépassé la soixantaine, — nullement obèse, tant s'en faut, et dont un travail assidu a, bien plus que l'âge, légèrement courbé la haute taille; ses cheveux encore abondants, plutôt blancs que gris, rejetés en arrière, laissent à découvert un front haut et bien modelé. D'épais sourcils ombragent des yeux d'un bleu-clair dont l'expression sereine s'harmonise avec des traits réguliers et une physionomie calme et méditative. Du reste, tenue correcte, sans recherche ni roideur, cravate blanche nouée sans art, visage rasé de frais, — un type accompli de savant.
Seulement il y a deux variétés de savants : la
variété bourrue et rébarbative et la variété sociable. J'ai à peine besoin de dire que M. B*** appartient à la seconde. Il ne fuit point la société des hommes, encore moins celle des dames, et il a conservé, vis-à-vis de celles-ci, cette galanterie délicate et respectueuse qu'on appelait jadis la « galanterie française ». Il n'impose pas son savoir comme font certains pédants ; il ne le tient pas sous clef comme d'autres, avec cette jalousie hautaine qui semble dire : « Cela est trop précieux pour le vulgaire. » Il parle volontiers de ce qu'il sait, et comme il a beaucoup vu, beaucoup lu, il a aussi beaucoup retenu. C'est un voyageur émérite, un physicien, un naturaliste, un géographe surtout, qui a fait deux ou trois fois le tour du monde et le connaît comme sa poche. Dépourvu de fortune, il s'est voué, pendant plusieurs années, à l'enseignement de la géographie ; l'aménité de ses manières, la douceur de son caractère et l'attrait qu'il savait donner à ses leçons le faisaient particulièrement rechercher dans les pensionnats de demoiselles. C'est ainsi qu'il a connu M- X*** enfant, puis jeune personne, et le temps n'a fait qu'affermir et resserrer depuis les liens de vive affection qui s'établirent alors entre l'excellent maître et son élève favorite.
« Or, continua M" X***, M. B"* arrive enfin
aujourd'hui. Je le vois entrer, portant quelque chose de rond et de gros enveloppé d'un papier de soie. Ce ne pouvait être un melon, la saison en est passée. Je songeai à quelque fruit des tropiques, mais la forme en était trop parfaite. « Eh! cher maître, lui dis-je, qu'avez-vous là? Vous ressemblez vraiment à Charlemagne ou à Charles- Quint, tels qu'on les représente, tenant en main la boule du monde. — La comparaison, me répond-il, est plus juste que vous ne croyez; non qu'il y ait entre votre humble serviteur et les deux grands monarques dont vous parlez la moindre analogie; mais c'est bien la sphère ou, comme vous dites, la boule du monde que je tiens là et que je viens déposer à vos pieds. — Quoi! dis-je étonnée en la recevant, ce n'est pas plus lourd que cela! » Je développe le papier et je découvre ce que vous voyez. « Allons, Monsieur B***, ajouta-t-elle , approchez que je vous remercie de nouveau, et venez recevoir les félicitations de l'assistance. »
M. B***, à ce gracieux appel, sortit de sa retraite et vint baiser la main qu'on lui tendait.
« Je ne savais que vous offrir pour votre fête, dit-il simplement. J'ai eu l'idée de faire ce petit travail de mon métier ; mais cela m'a pris plus de temps que je ne croyais.
— Je vous conseille de vous excuser, interrompit Mm° X*". Et vous appelez cela un petit travail! C'est tout simplement un chef-d'œuvre de science, d'art et de patience, et je puis me vanter de posséder une chose unique dans son genre. »
Chacun fit écho aux éloges de Mme X***. Plus on examinait de près et avec attention le travail du vieux savant, plus on y découvrait de perfections. On pouvait faire avec cela tout un cours de géographie, de météorologie, de physique du globe. On admirait fort l'idée ingénieuse que M. B*" avait eue de dessiner cette sphère sur un globe de lampe, ce qui est en fait un moyen excellent de vulgarisation. Quelqu'un fit remarquer que ce globe avait, comme le nôtre, son feu central.
« Ne peut-on pas dire plutôt, observa un jeune bachelier es sciences fraîchement diplômé, qu'il a son soleil à l'intérieur? Ce feu central du globe, s'il existe, — ce qui est aujourd'hui contesté, — est loin de transmettre à la surface du globe terrestre la chaleur nécessaire à l'entretien de la vie, et il n'y aurait ni eau liquide, ni végétation, ni bêtes, ni gens, sans la chaleur que le soleil verse par torrents sur la terre, et sans les « torrents de lumière » qui ne sont pas moins indispensables. M. B*** a fait son monde d'autre façon : il a mis au milieu le foyer de chaleur, qui est
"<â LE CHAUD ET LE FROID
aussi le foyer de lumière ; et comme ce foyer se trouve au centre, ou à peu près, l'équateur... »
Ici l'orateur s'arrêta court et se tourna vers M. B***, qui, de son côté, le regardait en souriant d'une façon particulière, comme pour l'avertir qu'il était temps de ne pas aller plus loin dans sa dissertation, sous peine d'énoncer quelque énormité.
« Oui, reprit-il, je m'aperçois un peu tard que les conditions sont fort différentes, et que mon prétendu soleil intérieur n'échauffe point du tout ce globe de verre de la même façon que le vrai soleil échauffe notre terre, et je tiens à vous montrer, Monsieur le professeur, que je ne suis pas aussi ignorant que j'en ai l'air. Je sais bien que sur la sphère terrestre la zone équaloriale ou intertropicale est la plus chaude, puisqu'elle reçoit le plus directement, et pendant toute l'année, l'action des rayons solaires, tandis que les pôles, ne la recevant que très obliquement, et chacun seulement pendant une moitié de l'année, sont, au contraire, les parties les plus froides. C'est l'a b c de la cosmographie. Ici le phénomène est entièrement différent, et il est complexe. D'abord la zone équatoriale, étant très éloignée du foyer, au lieu d'être la plus chaude est peut-être la plus froide ; à moins que ce ne soit le pôle antarctique,
placé au-dessous de la flamme. En revanche, au pôle nord, qui est au-dessus et très rapproché de la cheminée, la température est très élevée, et c'est le cercle polaire arctique qui est ici réellement la zone torride.
— C'est vrai, dit une jeune fille en promenant ses doigts sur les diverses parties du globe , et il y a là quelque chose que je ne comprends pas bien. La lumière de la flamme qui est au centre se répand également dans tous les sens. Pourquoi n'en est-il pas de même de sa chaleur?
— Oh! je sais cela, moi, fit Mmo X***. Monsieur, — c'est moi qu'elle désignait, — me l'a expliqué autrefois à propos des mouvements de l'air qui sont produits par l'action du soleil, et qui produisent le beau et le mauvais temps... Mais je ne saurais pas bien le dire. Dites-le donc pour moi, je vous en prie. »
C'est à moi encore qu'elle s'adressait.
« La chose, dis-je, est très simple. Le rayonnement de la lumière est indépendant du milieu où se trouve le foyer lumineux, et, réciproquement, ce milieu n'est pas modifié physiquement par la lumière. Celle-ci n'est pas une force motrice; la chaleur en est une : c'est par elle que l'air est mis en mouvement. L'air qui alimente la flamme de cette lampe y arrive froid par la partie
inférieure de la cheminée de verre. En s'échauffant au contact de cette flamme, il se dilate; en se dilatant, il devient plus léger; étant plus léger, il monte, et sa force ascensionnelle est en raison de sa température. L'air échauffé et les produits gazeux de la combustion forment ainsi, au-dessus de tout foyer, une colonne ascendante, une sorte de jet continu et vertical. D'où vient que vous pouvez, Mademoiselle, toucher impunément le verre de cette lampe au-dessous de la flamme, parce qu'ici c'est l'air froid qui arrive ; mais si vous le touchiez au-dessus vous vous brûleriez cruellement les doigts, parce que là le verre est incessamment léché par les gaz que la flamme vient d'échauffer.
On dit communément que la chaleur monte. Ce n'est pas, e,n réalité, la chaleur qui monte; comme la lumière, elle rayonne également dans tous les sens; mais elle agit physiquement sur les corps qu'elle pénètre ; elle écarte les unes des autres leurs molécules ; elle les dilate, et souvent même les fait changer d'état, comme vous le voyez lorsque vous mettez dans un vase sur le feu un morceau de glace, par exemple. Qu'estce que la glace? De l'eau solide. La chaleur, en détruisant la cohésion de ses molécules, la ramène à l'état liquide, qui est pour nous l'état ordinaire
de l'eau ; puis, si vous continuez de chauffer, l'eau devient vapeur, gaz ou fluide aériforme ; ces expressions sont synonymes.
C'est principalement sur l'air et sur les autres gaz que l'action dilatante de la chaleur est sensible. Dans le cas qui nous occupe et dans tous les cas analogues que nous pouvons journellement observer, c'est donc, je le répète, l'air chaud qui, étant plus léger 'que l'air froid, monte, s'élève, et la chaleur ne monte aussi que parce qu'il lui sert d'excipient et de véhicule. Et voilà justement ce qui fait que le sommet ou le pôle nord de ce globe, se trouvant au-dessus de la flamme et très voisin du verre qu'elle échauffe, est lui-même chaud tandis que le pôle sud est froid.
— On ne peut mieux raisonner sans doute, dit la demoiselle qui avait provoqué mes explications, et je crois vous avoir bien compris; seulement, Monsieur, pourquoi dites-vous que l'état liquide est pour nous l'état ordinaire de l'eau? Est-ce qu'il n'en est pas ainsi partout et pour tout le monde?
— Eh ! Mademoiselle , je n'oserais l'affirmer. Je pense d'abord que les Groënlandais, les Esquimaux et autres hyperboréens voient plus souvent l'eau à l'état de glace ou de neige qu'à l'état d'eau liquide. On peut croire que, sur d'autres planètes
beaucoup plus éloignées du soleil que la nôtre la glace est aussi l'état normal de l'eau, et s'il y a de l'eau sur la lune, elle est gelée aussi, n'en doutez pas.
— Ah! dit mon interlocutrice, voilà encore quelque chose que je ne comprends point. Passe pour les planètes qui sont très éloignées du soleilmais la lune, Monsieur, si je ne me trompe, n'est pas plus éloignée du soleil que la terre; elle en est même plus rapprochée à certains moments de son évolution, lorsqu'elle est en conjonction, n'est-ce pas ainsi que l'on dit?
— Bravo, Mathilde! s'écria Mmo X***; quelle savante vous êtes 1
— Je sais un peu de cosmographie, reprit M1" Mathilde en rougissant.
— Cela se voit, Mademoiselle, dis-je, et vous en parlez comme un livre. Mais, — car je vois où vous en voulez venir, — vous n'ignorez pas alors que la lune, notre satellite, n'a point d'atmosphère.
— Pour dire vrai, Monsieur, mes connaissances, je l'avoue humblement, ne vont pas jusquelà. Mais qu'importe? Est-ce parce que la lune n'a point d'atmosphère que l'eau y doit être gelée, bien qu'elle soit aussi près du soleil que la terre?
— Précisément, Mademoiselle, c'est pour cela,
et, permettez-moi de vous le dire, je suis étonné que cela vous étonne. Ne savez-vous pas bien que les neiges et les glaces sont éternelles sur les hautes montagnes, où l'air est non pas absent, mais seulement très raréfié?
— Que je suis étourdie ! s'écria M"0 Mathilde ; vous avez cent fois raison ; comment n'y pensaisje pas?
— Et M. B*** vous dira mieux que moi, continuai-je, qu'il y a sur notre globe des climats d'altitude ou de hauteur, comme il y a des climats de latitude.
— Sans doute, fit M. B***, rien n'est plus vrai, et il faut ajouter que le refroidissement qu'on observe à mesure qu'on s'élève dans l'atmosphère est dû surtout à la diminution de la quantité de vapeur d'eau qui s'y trouve mêlée; car c'est la vapeur d'eau, bien plus que l'air lui-même, qui retient et, pour ainsi dire, emmagasine les rayons calorifiques du soleil.
— Je savais cela aussi , moi , dit encore en riant Mmo X*** , je l'ai retenu de la même conférence qu'a faite ici pour moi toute seule M. A*** sur la. pluie et le beau temps; et je sais aussi que tous les phénomènes mété... — ah! voyons si je pourrai dire ce grand mot grec, — mé-té-o-rologiques sont une question de chaud et de froid.
— Mon Dieu! oui, Madame, tout ou presque tout est là, dit M. B-, non seulement dans les phénomènes météorologiques, mais aussi dans les phénomènes biologiques, c'est-à-dire dans ceux qui se rapportent à la vie végétale et animale. Que dis-je? dans les phénomènes sociaux aussi, dans l'état de sauvagerie, de barbarie ou de civilisation des races et des nations, et jusque dans les événements politiques, le chaud et le froid jouent un rôle prépondérant. Et que serait-ce si je vous parlais de l'intervention de la chaleur dans les phénomènes chimiques et physiques, de ses applications dans l'industrie, dans l'économie domestique!...
— Eh! parlez-en, cher maître, nous vous écouterons avec infiniment de plaisir, nous surtout, les femmes, qui sommes si ignorantes en ces choses...
— Ah ! mais ce serait pour n'en pas finir objecta M. B***.
— Qu'à cela ne tienne; nous verrons bien. Mais dites-moi, mon bon ami, est-ce qu'il y a aussi du froid et du chaud dans toutes ces lignes et dans tous ces signes que vous avez tracés en noir et en couleur sur votre belle sphère, et dont j'ai peine à lire les noms tout à fait incompréhensibles pour moi? »
Elle indiquait du doigt sur le globe ces lignes
Un globe do lampe, d'après la Terre, de E. Reclus.
sinueuses que j'avais d'abord remarquées. Je vins à son secours.
« Cela, Madame, lui dis-je, ce sont des lignes isothermes , puis des lignes isochimènes ; puis voici l'équateur thermique...
— Bon Dieu ! que signifient tous ces noms?
— Dans ces noms, Madame, il y a précisément du chaud et du froid, et je laisse à M. B*** le soin de vous les expliquer, en joignant mes instances aux vôtres pour qu'il veuille bien nous parler du chaud et du froid.
Nous le demandons tous, firent plusieurs
voix.
— Vous voyez, reprit Mmo X***; impossible de vous en défendre. D'ailleurs vous ne m'avez pas, je suppose, fait don de ce globe pour me tenir lieu de casse-tête chinois, et il faut bien que vous me donniez le sens de tous ces hiéroglyphes scientifiques dont vous l'avez enrichi.
— Voilà, dit quelqu'un, un argument sans réplique. Allons, Monsieur B***, exécutez-vous de bonne grâce. »
M. B*** essaya encore de se défendre.
« Je ne sais, dit-il, par où commencer ni
quel ordre suivre. « Parlez-nous du chaud et du froid, ., c'est bientôt dit cela. Mais c'est comme si vous me disiez : « Parlez-nous du ciel et des étoiles « ou « Parlez-nous du règne animal et du règne végétal. » C'est toute une science, et une science très vaste et très complexe que celle de la chaleur, surtout si nous la considérons au point de vue géographique.
— Eh bien, prenez-en seulement une partie • dites-nous ce que vous voudrez, commencez par où il vous plaira, suivez l'ordre qui vous conviendra ou n'en suivez aucun ; mais parlez. »
Devant une mise en demeure aussi catégorique M. B*** ne pouvait résister davantage. Il se rendit' Chacun prit place : lui au milieu, près de la table • le jeune bachelier et moi à côté de lui sur un signe qu'il nous fit et qui signifiait qu'il pourrait avoir besoin de nous.
« Soit, j'obéis, dit-il, et je parlerai volontiers mais pas seul : car pour vous instruire, Mesdames, je ne vois rien de mieux à faire que de continuer la conversation commencée et de former entre nous une école d'enseignement mutuel.
— En ce cas, maître, dit M"" Mathilde, il sera permis aussi à vos disciples de vous adresser des questions?
— Assurément, Mademoiselle, je les en prie même très instamment.
— C'est que j'aurais un éclaircissement à demander sur ce que m'a dit tout à l'heure M. A***, que la chaleur est une force motrice.
— Je ne vois pas, dit M. B***, pourquoi celui qui vous a dit cela ne vous en donnerait pas luimême l'explication.
— Je ne puis m'y refuser, répondis-je. Je ferai seulement remarquer que l'explication réclamée par mademoiselle touche précisément au point fondamental du sujet qui nous occupe; elle revient à demander ce que c'est que la chaleur, et répondre à cette question, ce n'est pas, de ma part, autre chose que me substituer à celui que la volonté de Mmo X***, sanctionnée par toute l'assistance, a désigné pour porter la parole.
— Eh! Messieurs, s'écria Mmo X***, de grâce, cessez de vous renvoyer ainsi la balle. Nous ne sommes pas à la chambre pour discuter sur les tours de parole. Monsieur A***, Mathilde vous adresse une question; ne voulez-vous pas y répondre?
— Oh! dis-je, c'est qu'à vous parler franchement, la question est plus grosse qu'elle n'en a l'air et m'embarrasse un peu. C'est pourquoi je
n aurais pas été fâché de laisser à notre éminent maître h tâche difficile de la traiter; mais, puis. qu il n y a pas moyen de me soustraire à cette obligation je vais m'exécuter. J'ai dit, Mademoiselle, que la chaleur est une force motrice; je ne m en dédis pas. Mais j'ai dit aussi que la lumière n est pas une force motrice, et, réflexion faite ie crois devoir rétracter cette assertion imprudente car partout où il y a phénomène, il y a mouvement Les modifications de la matière, quelles quelles soient, ne se peuvent concevoir autrement et toute cause qui les produit, à quelque degré et de quelque façon que ce soit, peut et doit être, à mon sens, considérée comme une force motrice. Ce que j'ai voulu dire, c'est que si nous connaissons déjà la lumière comme agent Physique et chimique, nous ne la connaissons pas, jusquici du moins, comme agent mécanique. Mais la chaleur détermine dans les corps solides liquides, gazeux, un mouvement d'expansion irrésistible, et qu'est-ce que la machine à vapeur sinon un appareil où la chaleur agit comme forcé motrice? Vous savez qu'on l'appelait, à son origine, machine à feu. C'est le feu, c'est-à-dire la chaleur, qui non seulement fait passer l'eau à état de vapeur, mais imprime à cette vapeur une tension élastique proportionnelle à sa température, et lui fait produire les puissants effets que
nous connaissons tous. Ainsi dans la machine à feu ou machine à vapeur la chaleur se transforme en mouvement. Dans une foule de cas c'est le phénomène inverse qui se produit, c'est-à-dire le mouvement qui se transforme en chaleur. Quand nous avons les mains froides, que faisons-nous pour les réchauffer? Nous les frottons ou nous les frappons l'une contre l'autre. De môme pour se réchauffer les pieds on « bat la semelle » . Pour se réchauffer le corps on marche rapidement, on court, on se livre à une gymnastique quelconque, toujours pour faire de la chaleur avec du mouvement. Vous connaissez le procédé élémentaire des sauvages pour se procurer du feu : ils frottent vivement l'un contre l'autre deux morceaux de bois.
Il y a quelques années, deux inventeurs, dont le nom m'échappe, avaient construit un appareil ingénieux qu'ils appelaient thrrmogénèrateur. C'était un cylindre de bois garni d'étoupes, et qu'on faisait tourner à force de bras ou par un manège, par le vent, par une chute d'eau, dans un manchon métallique enfermé lui-même dans un autre manchon où l'on mettait de l'eau. Le frottement des étoupes contre la paroi intérieure du premier manchon développait assez de chaleur pour porter à l'ébullition, assez rapidement, l'eau contenue dans le second manchon. Tirez, avec un fusil ou
ID
un pistolet, une balle de plomb contre un mur et ramassez la balle au moment où elle vient de frapper l'obstacle et de s'y aplatir, vous la trouverez très chaude; c'est que le mouvement mécanique dont elle était animée s'est transformé en mouvement moléculaire, en chaleur, et la température alors est d'autant plus élevée que le mouvement supprimé était plus rapide.
Ces phénomènes, et d'autres de même nature qu'il serait trop long d'énumérer, ont conduit les physiciens à déterminer V équivalent mécanique de la chaleur, c'est-à-dire la quantité de chaleur qui correspond exactement à une quantité donnée de travail mécanique. La première de ces deux quantités s'évalue en calories ou unités de chaleur; la seconde, en kilogrammètres ou unités de force' La calorie est la quantité de chaleur nécessaire pour élever de zéro à un degré centigrade la température d'un kilogramme d'eau. Le kilogrammètre est la quantité de force nécessaire pour élever à un mètre de hauteur un poids d'un kilogramme. Et voilà, Mesdames, comment la chaleur est une force motrice, comment la force mécanique est une source de chaleur, comment enfin chaleur et mouvement sont une seule et même chose.
Il y a bien d'autres considérations sur la cha-
leur et sur les phénomènes qu'elle produit que je suis obligé de passer sous silence ; mais, pour que vous puissiez bien comprendre ce que va vous dire M. B***, je crois utile d'ajouter encore quelques explications, ou plutôt quelques définitions; car une définition, mieux encore qu'une comparaison,
Nous fait distinctement comprendre une raison.
D'abord les physiciens avaient cherché naguère à établir une distinction, quelque peu subtile à la vérité, entre ce qu'on nomme communément la chaleur et ce qu'ils appelaient, eux, le calorique. Le calorique, c'était le principe et la cause des phénomènes de chaleur. Ils le considéraient alors comme un fluide subtil, impondérable, qui pénétrait tous les corps, en modifiait l'état, comme je l'ai dit tout à l'heure, et pouvait soit y séjourner à l'état latent, soit s'en échapper et devenir sensible. La chaleur, c'est donc l'ensemble des effets observables produits par le dégagement du calorique. La température, c'était l'intensité plus ou moins grande de ce dégagement.
Le mot calorique est généralement abandonné depuis que la chaleur est considérée comme une forme du mouvement moléculaire ou atomique, et' ce dernier terme de chaleur suffit désormais aux démonstrations ; mais on distingue toujours la cha-
leur de la température, bien que, dans le langage ordinaire, et même dans le langage technique, on emploie souvent l'une pour l'autre ces deux expressions. Pour nous, c'est la température qui nous importe le plus. C'est par là seulement que nous sentons, que nous connaissons la chaleur. Lorsque nous nous levons le matin, nous ne nous demandons pas quelle est la chaleur spécifique de l'air, et combien il faut de calories ou d'unités de chaleur pour en élever la température dans une certaine proportion; nous consultons notre thermomètre afin de savoir s'il faut nous vêtir chaudement ou légèrement, s'il faut ou non faire du feu dans notre cheminée. Quand nous prenons un bain, quand nous avalons un breuvage, c'est encore de la température que nous avons à nous occuper; ce sont des différences de température qui caractérisent les saisons et les climats, qui déterminent les mouvements de l'atmosphère, la formation ou la condensation des vapeurs, qui favorisent ou arrêtent la végétation, qui causent tantôt notre bien-être, tantôt notre malaise.
Vous savez, Mesdames et Messieurs, ce qu'est le thermomètre et comment il nous donne la mesure de la température : simplement par la dilatation ou la contraction du mercure [vulgo vif-argent) ou de l'alcool contenu dans son réservoir. Lorsque
la température s'élève, le liquide naturellement s'échauffe; en s'échauffant, il se dilate et monte dans le tube capillaire qui surmonte la boule. Quant aux degrés du thermomètre, ce sont les divisions égales, — au nombre de 80 sur l'ancienne échelle (celle de Réaumur) et de 100 sur l'échelle moderne (centigrade), — tracées entre les deux points où la colonne liquide s'arrête lorsque l'instrument est plongé dans la glace fondante et lorsqu'il est plongé dans l'eau bouillante. Au-dessous de zéro, les divisions peuvent être continuées indéfiniment sur le thermomètre à alcool, parce que l'alcool ne gèle jamais; elles ne peuvent sur le thermomètre à mercure aller au delà de — (moins) 40 degrés, point où ce métal se solidifie.
Par contre, les divisions au-dessus de zéro peuvent aller jusqu'à 350 degrés avec le mercure, qui n'entre en ébullition qu'à cette température ; mais elles ne peuvent dépasser une soixantaine de degrés avec le thermomètre à alcool, parce que ce liquide bout à 73 degrés, et émet, bien au-dessous de cette température, assez de vapeurs pour altérer sensiblement, par la pression qu'elles exercent dans le tube thermométrique, la justesse des indications. »
Les sources de la chaleur.- Idées des anciens sur le feu - Le culte du soleil et du feu.- Un mot de Mirabeau mourant.- La chaleur propre de la terre. - Accroissement de la température dans les couches internes du globe, variable selon les climats - La perforation du globe. - Projet de Babinet. - La Société du trou. - L'enfer. Théorie des volcans - Les geysers, le « Bateau à vapeur du diable » et le « Chaudron des sorcières ». - Un lieu diabolique. - Insuffisance de la chaleur terrestre. - Modes de transmission de la chaleur - Rayonnement et conductibilité. -Les corps bons conducteurs et les corps mauvais conducteurs. - Propagation de la chaleur à travers le sol. - Les saisons dans l'intérieur de la terre.- Niveaux de température invariable. - Ce Que serait la terre sans le soleil. - Quantité de chaleur que nous recevons de cet astre. - Un mot du physicien Tyndall. - Répartition de la chaleur solaire à la surface du globe - Si l'a™ de la terre n'était pas incliné... - Le redressement de l'axe terrestre Les choses telles qu'elles sont.- Climats marins et climats continentaux.- Les climats astronomiques -Ano mahes. - L'Océan modérateur des températures. - Échaufferaient et refroidissement du sol.
« Je me tus à ces mots », comme dit dans son beau langage M. de Chateaubriand. II me semblait
que j'avais accompli ma tâche et que je pouvais céder la parole à M. B***. Je me trompais. Il se fit un silence : les yeux de Mmo X*** et ceux de MUo Mathilde, fixés sur moi, semblaient me dire : Eh bien, continuez. Et comme je ne continuais pas :
« Monsieur, me dit la jeune fille, vous nous avez bien expliqué ce que c'est que la chaleur, mais vous ne nous avez pas dit ce que c'est que le froid ; et, d'après votre nouvelle théorie des vibrations ou des ondulations, je ne m'en fais, pour ma part, aucune idée. Car le froid, si je ne me trompe, est le contraire de la chaleur ; et si la chaleur est du mouvement, qu'est-ce que cela peut être que le contraire du mouvement? l'immobilité? Mais, ainsi que la chaleur, le froid a ses degrés. Or, on conçoit bien des degrés dans le mouvement; on n'en conçoit point dans l'immobilité. Le froid est-il donc aussi un mouvement moléculaire ou atomique, en sens contraire du mouvement de la chaleur? »
J'allais répondre, mais je vis que le jeune bachelier grillait d'envie de montrer son savoir sur le point du froid et du chaud, et je m'empressai de l'inviter par un geste à donner l'explication demandée. Il s'en tira à son honneur.
« Mademoiselle, dit-il, si monsieur ne vous a
point dit ce que c'est que le froid, c'est simplement parce que le froid n'existe pas, ou plutôt parce que le froid n'est autre chose qu'un défaut de chaleur, défaut toujours relatif, et dont nous n'avons connaissance que par comparaison. Un corps est froid par rapport à un autre qui est plus chaud, et réciproquement; nous trouvons, par exemple, que du marbre est froid au toucher, parce qu'il nous prend de la chaleur au heu dé nous en céder; nous trouvons que du duvet est chaud, parce qu'il conserve et accumule la chaleur de notre main et de notre corps ; c'est affaire de sensation. De l'eau à 3 ou 4 degrés au-dessus de zéro est froide, comparée à de l'eau bouillante ; elle est tiède, comparée à de la glace à 10, 15 ou' 20 degrés au-dessous de zéro. Cela, encore une fois, est toujours relatif, et il n'y a pas un moment où les corps cessent d'être froids pour devenir chauds, ou d'être chauds pour devenir froids.
— Parfait! m'écriai-je. Jeune homme, si vous avez répondu de la sorte à vos examinateurs de la Sorbonne, je ne m'étonne pas que vous ayez été reçu bachelier avec boules blanches.
— Cependant, objecta M"0 Mathilde, que signifie le zéro du thermomètre, si non qu'à ce point il n'y a plus de chaleur?
— Il ne signifie rien, Mademoiselle, répondit le jeune homme. C'est un signe de convention, rien de plus; et j'avoue qu'il prête à la critique, en ce qu'il semble, en effet, signifier ce que vous dites, et qu'il induit les gens en erreur. Néanmoins une fois qu'on est averti l'inconvénient disparaît. »
Une personne, — laquelle, je ne sais, et peu importe, — demanda alors ce qui produisait la chaleur.
M. Paul réfléchit un instant.
« On ne connaît, si je ne me trompe, dit-il, que deux causes immédiates ou secondes de la chaleur : — nous ne parlons pas, bien entendu, de la cause première ; — et ces deux causes peuvent, en somme, se réduire à une seule : le mouvement. On vous l'a dit : le travail ou le mouvement mécanique, lorsqu'il est détruit en tout ou en partie par une résistance quelconque, se transforme en chaleur. Il en est sans doute de même du travail moléculaire ou atomique qui s'accomplit dans les actions chimiques d'un corps sur un autre : actions qui sont encore du mouvement. Le fait est, qu'en dehors du mouvement mécanique, je ne vois que les actions chimiques et physiques qui produisent de la chaleur, à moins cependant qu'elles ne produisent un abaissement
de température, comme cela a lieu dans les mélanges réfrigérants. Le fait est que notre principal moyen d'obtenir de la chaleur consiste dans action chimique de l'oxygène sur les corps combustibles : c'est ce qu'on nomme communément du feu ; et il y a bien d'autres réactions de nature analogue qui s'accomplissent aussi avec un dégagement de chaleur plus ou moins considérable Mais la question des sources de chaleur se rattache directement au sujet que M. B*** a bien voulu promettre de traiter.
— Allons, cher maître, interrompit Mmo X*** ces messieurs ont commencé la leçon, à vous de la continuer.
- Eh bien! Mesdames, dit le vieux savant, les anciens, qui n'étaient point des sots, - quand je dis les anciens, vous entendez bien que je veux parler des Grecs, - les anciens, dis-je, voyaient dans le feu l'élément vital par excellence. Ils racontaient que Prométhée l'avait dérobé au ciel pour animer une figure humaine pétrie de ses mains avec de l'argile. Cela signifiait qu'à leurs yeux il n'y avait pas de vie possible sans le feu ; et le feu, qu'est-ce autre chose que la chaleur et la lumière? Ils avaient donc deviné ce que la science moderne, a démontré. Certains Orientaux, les guèbres et les parsis, qui adoraient à la fois le
soleil et le feu, avaient compris aussi que sans cet astre merveilleux, sans ce globe incandescent qui nous verse ses flots de chaleur et de clarté, nous n'existerions pas, et l'on peut dire que, de tous les cultes de l'antiquité païenne , celui-là est le plus sensé, en même temps que le plus élevé. Mirabeau le pensait ainsi. Près de mourir, il fit ouvrir sa fenêtre toute grande, afin de laisser arriver jusqu'à lui les rayons que le soleil dardait dans sa chambre, et il dit à son médecin Cabanis : « Si le soleil n'est pas Dieu , c'est au moins son cousin germain. »
Le fait est que la terre, — et les autres planètes vraisemblablement sont dans le même cas, — possède deux sources de chaleur, toutes deux chimiques : l'une qui lui est propre, l'autre qui réside dans le soleil. La terre est, selon le mot de Descartes et selon la théorie célèbre de Laplace, un petit soleil encroûté. A-t-elle conservé un noyau fluide et incandescent, une pyrosphère, comme on l'admettait encore il y a quelques années , ou bien est-elle solide dans la totalité ou la presque totalité de sa masse, ainsi que MM. Hopkins et Thompson, en Angleterre, Emmanuel Liais, Elisée Reclus et d'autres, en France, croient l'avoir rigoureusement démontré? C'est une question que je n'entreprendrai pas de discuter. Ce qui est cer-
tain, et ce que constate M. Emmanuel Liais luimême, dans son beau livre l'Espace céleste et la Nature trouai .c'est que lorsqu'on descend dans 1 mténeur de la terre, dans les galeries creusées, par exemple, pour l'exploitation des miues on trouve que la température, - vous savez J£ tenant le sens de ce mot, - croît plus ou moins rarement selon les localités, mais en moyenne à raison de 1 degré centigrade par 30 mètres.
phénaomtere * ^ ^ ^^ -
sWn!; diaPrèS-f ÉliSée RedUS' Ia temPé^ure s accroî plus rapidement daus les schistes que dans
le granit; plus encore dans les mines de métaux
que dans les schistes, dans les filons de cuivre plus
que dans ceux d'étain, et enfin dans les gisements
de houiUe plus que dans les terrains métallifères
En Wurtemberg, au puits artésien de Neuffen -
c est toujours à M. Elisée Reclus que j'emprunte ce
renseignement, - la température s'accroît de
1 degré centigrade par chaque intervalle de 1 0» 50
Dans la mine de Monte-Masi, en Toscane, l'éléva-
Prt * !??péniture est de * d^ré par 15 mètres. Près de Yakoutsk, en Sibérie, c'est de 16 en
, mètres 1ue Ie S°J ^ réchauffe de 1 degré. Dans les mines de Saxe, l'accroissement est, d'après Reclus, de 1 degré par 42 mètres seulement. Mais
remarquons, — ce qui donne raison aux adversaires du « feu central » , — que partout il y a accroissement simple et non progressif, tandis qu'au contraire, si le feu central existait, la température, croissant de 1 degré pour les 25 ou 30 premiers mètres de profondeur, croîtrait de 2 degrés, je suppose, pour la seconde couche de même épaisseur, de 3 ou 4 degrés pour la troisième, et ainsi de suite. On arriverait ainsi, pour le noyau central, si l'on pouvait y atteindre, à une température absolument fabuleuse, quelque chose comme 200,000 degrés. M. É. Reclus ajoute que la terre n'a été fouillée qu'à une faible profondeur. Les excavations les plus grandes que l'on connaisse sont celles des mines de Kuttemberg, en Bohême, et de Guanajato, au Mexique, et elles ont à peine i kilomètre de profondeur, ce qui n'est pas la millième partie du rayon terrestre.
— Mais, dit une dame, qui empêche qu'on aille plus loin?
— Bien des obstacles, répondit M. B***, et le principal est, je crois, l'énorme dépense qu'exigerait un travail de perforation du globe. Songez : si nous admettons que la température croisse de 1 degré par 25 mètres, pour parvenir à la zone où cette température est seulement de 100 degrés, il faudrait pratiquer un puits de 2 kilomètres
500 mètres. Ce ne serait" rien encore, eu égard au volume du globe; mais quel travail!
Feu Babinet avait pourtant proposé de l'entreprendre, et de former, dans ce but, une compagnie au capital de quelques millions, sous le nom de Société du trou. Ce projet n'a pas eu de suite. Uuoi qu'il en soit de l'existence ou de la non-existence du feu central, il y a certainement dans 1 intérieur du globe des foyers d'ignition plus ou moins vastes, plus ou moins intenses. L'enfer tel que le concevaient les anciens et que le dépeignaient leurs poètes, n'est pas une fiction; et à défaut du Phlégéthon, il est probable qu'on rencontrerait en maint endroit des lacs et des mers de feu, des fournaises de matières en fusion, des lacs d'eau bouillante, d'immenses chaudières de bitume et de soufre.
que
— C'est de là, j'imagine, dit M"" X viennent les volcans?
— Très probablement, Madame. Il est infiniment probable que les éruptions volcaniques sont le résultat de l'action des eaux qui pénètrent par infiltration dans les fournaises dont je viens de parler, et qui y déterminent une violente effervescence.
Cette théorie est d'autant plus plausible, que
les volcans sont presque tous situés à très peu de distance des bords de la mer. Ceux qui en sont très éloignés, tels que les volcans de l'Asie centrale, sont dans le voisinage de grands lacs; et quand même il n'y aurait près de quelques volcans ni mer ni lacs visibles, cela n'infirmerait pas l'hypothèse, car on pourrait encore expliquer ce phénomène par l'infiltration des eaux souterraines. Vous savez d'ailleurs qu'il existe en plusieurs endroits de véritables volcans d'eau bouillante, et que les sources thermales ne sont rares en aucun pays. Il n'est personne qui n'ait entendu parler des geysers ou geysirs d'Islande ; ce sont les seuls que l'on trouve décrits dans les géographies, mais il y en a bien d'autres non moins dignes d'attention. J'en ai vu moi-même plusieurs dans mes voyages. J'ai vu, par exemple, en Californie, « le Chaudron des sorcières » et le « Bateau à vapeur du diable » . Cela se trouve dans une gorge latérale de la vallée de Napa. Imaginez-vous un étroit ravin creusé dans le flanc d'une montagne nue et comme calcinée.
Au fond de ce ravin aux parois rouges coule un ruisseau dont les eaux brûlantes tiennent en dissolution des sels, probablement des sulfates alcalins, qui leur donnent une saveur atroce. D'innombrables sources sulfureuses ou salines jaillissent de
la base des rochers. Quelques-unes sont seulement tièdes, a en est même de tout à fait froides; mais la plupart sont généralement bouillantes. Leur coloration, chose remarquable, varie comme leur température. Le ravin est obscurci par les vapeurs épaisses qui se dégagent de toutes ces sources, et qui permettent à peine de respirer; en môme temps qu'on est à moitié asphyxié par ces exhalaisons, on est assourdi par le bruit infernal des eaux mugissantes et bouillonnantes, par les jets de vapeurs et de gaz qui s'échappent des crevasses du rocher.
C'est à l'un de ces jets gazeux, qui souffle comme une cheminée de machine, qu'on a donné le nom de DeviTs steamer. Quant au « Chaudron des sorcières », c'est une excavation où l'on voit s'agiter à gros bouillons une eau noire et fétide Le sol du ravin est brûlant : à chaque pas, des bouffées de vapeur vous partent sous les pieds On se croirait vraiment au seuil de l'enfer, et l'on s'attend à chaque instant à voir s'ouvrir devant soi les trois gueules du chien Cerbère, ou à se trouver face à face avec quelque diable hideux et' cornu faisant faction à la porte du logis de Satan croisant sur vous sa fourche et vous criant : « On ne passe pas ! »
Tout cela est pour vous dire, Mesdames et Mes-
Un geyser en Islande.
sieurs, que la terre a évidemment sa chaleur ■propre. Mais cette chaleur serait bien insuffisante pour entretenir la vie à sa surface, et elle lui ferait même plus de tort que de bien ; car ce n'est pas certes dans le voisinage des endroits tels que celui que je viens de vous décrire ou autour du cratère des volcans qu'il faut aller chercher une végétation luxuriante et une faune variée. Dans les conditions normales, c'est-à-dire en dehors des phénomènes volcaniques, la chaleur interne du globe devient, à la surface, tout à fait insensible ; cela tient au peu de conductibilité de la matière terrestre... Conductibilité, allez- vous me demander, qu'est cela? « L'orateur qui m'a précédé » a oublié de vous dire que la chaleur se transmet de deux manières : par rayonnement, à distance, d'un corps à l'autre, et par conductibilité, à travers la masse d'un même corps. Le soleil, dont je parlerai bientôt, nous offre un exemple... éclatant de transmission de la chaleur à travers l'espace par rayonnement. Quant à la conductibilité, c'est une propriété qui varie considérablement en intensité, selon la nature de diverses substances.
Exemple : Lorsque vous allumez une allumette, vous pouvez la laisser brûler sans en sentir la chaleur jusqu'au moment où la flamme vient presque toucher vos doigts : c'est que le bojs est un nW
LE CHAUD ET LE FROII
vais conducteur de la chaleur. Mais prenez une tige métallique ayant exactement les mêmes di-
Le bateau a vapeur du diable.
mensions qu'une allumette, et plongez-la par une de ses extrémités dans la flamme d'une bougie, au bout de quelques secondes la tige entière sera
tellement chaude que vous ne pourrez plus la tenir. C'est que les métaux sont d'excellents conducteurs de la chaleur. Par la même raison, un objet en métal, lorsque vous le touchez, vous paraît toujours plus chaud ou plus froid qu'il ne l'est réellement. Soient deux plaques de même épaisseur, l'une en bois, l'autre en métal, exposées ensemble à l'action du soleil, — un vrai soleil de juin ou de juillet. Appliquez votre main sur la plaque de bois, la chaleur sera sensible mais supportable. Touchez ensuite la plaque métallique, elle vous semblera brûlante et elle le sera en effet. Pourquoi ? C'est que le bois garde la plus grande partie de la chaleur reçue, tandis que le métal, à raison de sa conductibilité, la transmet immédiatement à votre main.
Exposez en hiver, par une bonne gelée, les deux mêmes plaques au contact de l'air extérieur : la plaque métallique vous semblera beaucoup plus froide que la plaque de bois. Cependant, l'une et l'autre sont, ainsi que dans l'exemple précédent, à la même température ; mais la plaque de métal enlève rapidement la chaleur de la main que vous y appliquez, tandis qu'il faut à la plaque de bois un temps beaucoup plus long pour se mettre avec cette main en équilibre de température.
Donc il y a des corps mauvais conducteurs de la chaleur : le bois, les résines, le charbon, en général tous les corps organiques et aussi les gaz. Il y a des corps très bons conducteurs : les métaux d'abord, et en première ligne, chose remarquable, les métaux précieux : or, argent, platine. Les pierres et les matières terreuses ont une conductibilité moyenne, mais qui dans les couches superficielles du sol est diminuée par le mélange de matières végétales et par l'interposition de l'air; en sorte qu'elles ont une aptitude également médiocre à transmettre du dedans au dehors la chaleur interne du globe, et du dehors au dedans les variations de la température extérieure. De là des effets très curieux. En moyenne, d'après M. É. Reclus, la chaleur du jour se propage avec une telle lenteur, qu'elle traverse en neuf heures seulement la première couche superficielle de 30 centimètres. A des profondeurs qui varient de 60 à 130 centimètres, toutes les oscillations diurnes de froid et de chaud ont complètement disparu sous les climats de la zone tempérée.
Les variations annuelles, beaucoup plus durables dans leurs effets, pénètrent à une profondeur plus considérable; mais, par suite du retard qu'elles éprouvent en gagnant les couches inférieures, il
se trouve qu'à quelques mètres de profondeur l'ordre des saisons est interverti. L'hiver est déjà revenu sur la terre lorsque la chaleur de l'été a gagné les couches de 6 à 8 mètres seulement audessous de la surface, et c'est au milieu de l'été qu'à cette profondeur les froids de l'hiver commencent à se faire sentir. Il ne faut pas moins d'un mois entier pour que l'équilibre s'établisse entre la température extérieure et la couche qui s'étend à un mètre de profondeur, et on atteint ainsi bientôt un niveau, variable selon les climats, ne l'oublions pas, où les variations du dehors ne se font jamais sentir, et où le thermomètre n'indique plus que la température due à la seule chaleur de la terre. Dans les caves de l'observatoire de Paris, qui sont situées à 18 mètres du sol, la température se maintient toujours à 11°,76. Dans le nord de l'Europe, c'est à 24 mètres de profondeur que les alternatives extérieures d'échauffement et de refroidissement cessent de se faire sentir. Dans les régions circumpolaires, où la moyenne de la température est inférieure à.zéro, les observations indiquent que la zone de neutralisation des influences extérieures est beaucoup plus rapprochée du sol que dans la région tempérée. En certains endroits de la Nouvelle-Bretagne elle se trouve entre 3 et 5 mètres seulement. A Yakoutsk, où la moyenne thermométrique est
de près de 10 degrés au-dessous de zéro, il faut creuser jusqu'à 120 mètres pour atteindre des couches de terrain qui ne soient pas gelées.
Vous voyez que c'en serait fait de tous les êtres vivants qui peuplent notre globe s'ils en étaient réduits à la chaleur que celui-ci peut leur fournir. Tous les fleuves, tous les lacs et l'Océan lui-même seraient figés. Les nuages condensés viendraient ensevelir sous un linceul de neige les animaux et les végétaux pétrifiés et à jamais immobiles. Ce serait le spectacle le plus morne et le plus désolé que l'imagination puisse concevoir. Heureusement nous n'en sommes pas là, nous avons le soleil. C'est du soleil que nous vient toute la chaleur que nous consommons, si je puis ainsi dire ; et nous sommes loin de tout consommer : nous en perdons par rayonnement, surtout par rayonnement nocturne, la plus grande partie. Mais le soleil nous en envoie toujours de nouvelle, et il y a lieu de croire qu'il en enverra encore pendant quelques milliers d'années assez pour préserver de la destruction les populations humaines, animales et végétales de notre humble planète.
Pour le moment, la quantité de chaleur que la terre reçoit du soleil est prodigieuse; elle n'échappe cependant pas aux observations et aux
calculs des astronomes et des physiciens, et je vçux essayer de vous en donner une idée.
Si l'atmosphère qui enveloppe la terre transmettait à celle-ci toute la chaleur solaire sans en rien absorber, ou si l'instrument qui sert à mesurer la quantité de chaleur envoyée à la terre par le soleil, — c'est pyrhéliomètre qu'on le nomme , — pouvait être transporté avec l'observateur aux limites de l'atmosphère, la quantité reçue en une minute sur un mètre carré par le rayonnement perpendiculaire de l'astre serait de 17,633 calories ou unités de chaleur. D'où l'on conclut, par une simple multiplication, que la quantité de calories reçue en une année par le globe terrestre et son atmosphère serait représentée par le nombre 1 21 , suivi de dix-neuf zéros, soit plus de 1 ,200 quintillions. Cette chaleur porterait, — si la chose était possible, — à la température de 2,315 degrés une couche d'eau de 1 mètre d'épaisseur enveloppant toute la surface de la terre ; ou bien elle fondrait une couche de glace de même étendue et d'une épaisseur de près de 31 mètres. « En une année chaque mètre carré de la surface de la terre reçoit 2,318,157 calories; c'est plus de 23 milliards de calories par hectare, c'est-à-dire 9,852,200,000,000 de kilogrammètres.
« Ainsi la radiation calorifique du soleil , en
s'exerçant sur une surface d'un hectare, y développe, sous mille formes diverses, une puissance qui équivaut au travail continu de 4,163 chevaux-vapeur. Sur la terre entière, c'est un travail de 510 sextillions de kilogrammètres ou de 2,173,160,000,000,000 de chevaux -vapeur. 543 milliards de machines à vapeur de 400 chevaux chacune, travaillant jour et nuit sans relâche, représenteraient la force dépensée pour notre planète seule par la radiation solaire1! ., Une partie de cette chaleur sert à échauffer l'écorce terrestre et à maintenir l'équilibre de température de la planète; une autre partie de cette chaleur se transforme en actions et réactions physiques chimiques, physiologiques, à mettre en mouvement les masses aériennes et aqueuses, à entretenir la circulation dans l'atmosphère et dans l'Océan, à transformer les eaux en vapeur à entretenir la vie des plantes et des animaux ; ce qui justifie, et le mot de Mirabeau que je vous ai cité et celui, plus scientifique, du physicien anglais lyndall : « Nous sommes, non au sens poétique mais au sens purement mécanique et physique du' mot, les enfants du soleil. »
L'orateur," un peu fatigué, se tut quelques ins-