LES RADIATIONS

Jusqu'à présent, nous avons considéré le Soleil en luimême, et nous avons cherché à déterminer sa nature, autant que les observations optiques nous ont permis de le faire. Nous allons maintenant étudier son activité extérieure, ce qui achèvera de nous faire un peu connaître la puissance incalculable de ce fover de force et de vie. Son activité extérieure s'exerce de deux manières dans l'espace qui l'environne : par les radiations et par la gravitation. Etudions la première de ces deux formes d'action, en réservant la seconde jDour un autre Chapitre.

§ 1. — Influence des radiations dans l'univers.

Nous avons beaucoup parlé des radiations lumineuses et calorifiques, mais nous les avons envisagées seulement au point de vue des idées qu'elles pouvaient nous fournir sur la constitution du Soleil; nous devons maintenant les examiner en détail et étudier l'influence qu'elles exercent sur les planètes.

Le Soleil est, pour ainsi dire, le premier moteur duquel dépendent tous les mouvements du système planétaire nonseulement pour la régularité des orbites que décrivent les différents astres, mais aussi pour les phénomènes physiques ou physiologiques qui s'accomplissent à leur surface. Sur la Terre, en particulier, les mouvements atmosphériques, le mouvement des eaux, le développement de la végétation, la production de force qui résulte des combustions et de la nutrition des animaux, tous ces phénomènes sont dus à l'influence des radiations solaires.

L'atmosphère est une véritable machine, bien qu'on n'y voie ni rouages, ni pistons, ni leviers; des masses considérables d'air et de vapeur y sont maintenues en circulation par l'action de la chaleur solaire. C'est la force du Soleil qui, en dilatant l'air dans certaines régions, le soulève en masses considérables et produit ainsi un vide que d'autres masses gazeuses viennent combler rapidement : de là ces courants atmosphériques et cette action puissante du vent qui transporte nos vaisseaux sur les mers. C'est la force émanée du Soleil qui soulève les eaux sous forme de vapeurs, et les laisse retomber ensuite en pluie bienfaisante destinée à féconder nos campagnes. C'est encore au Soleil que nous devons ces ruisseaux qui nous désaltèrent, ces fleuves dont les eaux font mouvoir nos machines; par la vapeur enlevée à l'Océan, il alimente les neiges qui, du sommet des montagnes, distribuent le mouvement, la fécondité et la vie, qui labourent nos continents actuels, entraînant ainsi au fond des mers les matériaux qui formeront les continents et les montagnes lorsqu'une nouvelle révolution géologique aura mis un terme à l'ordre de choses actuel.

Mais, quelque chose de plus admirable encore, c'est la manière dont la force du Soleil se trouve, pour ainsi dire,

emmagasinée dans les végétaux, non-seulement dans (ciix (jui, encore vivants, servent à nos usages et à notre alnnentatKJii, en même temps ([u'ils ornent et (Mnbellissent notre demeiu'c ici-bas; mais aussi dans ceux qui, ensevelis depuis plusieurs milliers d'années dans les entrailles de la Terre, en sortent maintenant pour nous echauller et pour produire la force motrice nécessaire à nos machines. Les rayons solaires, en tombant sur les plantes, ne sont pas réfléchis et dispersés comme il arrive lorsqu'ils tombent sur les pierres nues ou sur les sables du désert ; ils y sont en grande partie retenus, et la force mécanique de leurs vibrations est employée à détruire les combinaisons que l'oxygène forme avec le carbone et l'hydrogène, combinaisons stables connues sous le nom iVeau et d'acide carbonique , deux éléments essentiels de l'air atmosphérique. Les plantes s'assimilent alors l'hydrogène et le carbone en formant des composés moins stables qui plus tard, soit dans nos foyers, soit dans les organes vivants des animaux, se détruisent pour reconstituer de nouveau l'eau et l'acide carbonique, en restituant la force vive que le Soleil avait dépensée dans le travail précédent. Chaque plante est donc une véritable machine dans laquelle s'élaborent ces substances éminemment combustibles qui servent à nous fournir, en l'absence du Soleil, la chaleur et la lumière, ou bien à produire, en nous servant d'aliment, la force et la chaleur vitale dont nous avons besoin. C'est donc du Soleil en dernière analyse que, d'une manière plus ou moins éloignée, dépendent tous les phénomènes de la nature et notre existence elle-même.

La manière dont s'accomplissent ces merveilleuses opérations nous est encore inconnue; nous savons seulement que ces phénomènes se produisent par l'intermédiaire des vibrations lumineuses, calorifiques et chimiques; c'est sous forme

(le vibrations que l'énergie solaire se propage jusqu'à nous et exécute ces œuvres étonnantes que nous savons mettre à profit. Lorsque deux molécules sont unies par les liens de l'affinité chimique, il fautune force pourdétruire cette combinaison, et la force ainsi employée produit un travail que l'on peut comparer à un travail mécanique quelconque. Par exemple, pour élever un corps à une certaine hauteur, c'est-à-dire pour séparer un corps de la Terre, il faut dépenser une certaine force et produire un certain travail ; en retombant, le corps restitue la force qui avait été employée à le soulever. Le Soleil produit quelque chose de semblable entre les molécules des corps placés à la surface de la Terre, il les sépare et les déplace en les éloignant, et dans cette opération on peut dire que sa force est emmagasinée dans les végétaux, comme celle d'un homme ou d'un animal est emmagasinée dans une masse élevée à une certaine hauteur, ou comme celle d'une machine dans le volant qui tourne avec elle.

Ce que le Soleil opère de nos jours, il l'a également produit pendant les siècles innombrables qui ont précédé la création de l'homme -, les végétaux qui se sont développés à certaines périodes géologiques ont été, par l'action du temps, transformés en houille et en lignites, et, lorsque nous brûlons maintenant ces substances dans les foyers de nos machines à vapeur, nous utilisons le travail qui a été fait autrefois par le Soleil.

Ces notions, que la Science a rendues si populaires, montrent quel immense pouvoir possèdent les radiations du Soleil, que nous nous proposons maintenant d'étudier en détail.

^11. — Distinction des radiations.

Ce qui frappe tout dabord, dans le ravoniicment solaire, c'est la liiniière ([iii nous éclaire et la chaleur (pie nous sentons en même temps; mais, outre ces deux ordres de piiénoménes, il \ eu a un Iroisieme cpii est très-important : ce sont les actions cliiiuicpies cpii accompagnent les deux autres. Aussi doit-on distinguer trois ordres d'actions cpii eman<'ut du Soleil, et que l'on confond ordinairement sous la dénomination unique de lumière. Ce sont : \° l'action éclairante, cpii, en agissant sur l'organe de la vue, produit des effets j)liysiologiques d'une nature spéciale; 2" l'action thermique, qui agit indistinctement sur tous les corps en les échauffant; 3*^ l'action chimique, qui produit certains phénomènes de désagrégation moléculaire.

Ces activités ne sont [)as trois entités distinctes; ce sont des effets différents d'une même action, consistant simplement dans une série d'ondulations cpii ne diffèrent entre elles {[ue par leur longueur et la rapidité avec laquelle elles se produisent.

Les ondes dont la longueur est comprise entre -GS et SGq millionièmes de millimètre sont capables de faire vibrer notre nerf opti([ue ; elles produisent ainsi la sensation de la lumière; la diversité des couleurs ne dépend (jue de la longueur des ondes : les plus grandes se trouvent dans le rouge, et elles vont en décroissant vers le violet.

A nous en tenir aux ap[)arences les plus ordinaires, ce n'est qu'à partir de la couleur verte en allant vers le violet que les ondes liunineuses possèdent, en outre, le pouvoir de désagréger les groupes moléculaires et de produire des actions chi-

miqiies, en même temps qu'elles excitent à la surface de certaines substances des vibrations lumineuses assez remarquables. Ces ondes s'étendent bien au delà du spectre visible, dans une région où l'œil ne peut rien apercevoir; on le reconnaît en emplovant des préparations photogéniques ou des substances d'une nature particulière qu'on appelle fluorescentes, du nom du spath fluor, qui, plongé dans ces rayons, devient lumineux.

A partir du vert en allant du côté du rouge, les ondes deviennent plus longues, et elles possèdent la propriété d'ébranler les groupes moléculaires par une action simplement physique, sans les décomposer, du moins dans les cas ordinaires; ces ondes (dites ondes calorifiques) s'étendent également au delà du rouge et forment ainsi une seconde partie invisible du spectre.

En réalité, cependant, il n'existe dans la nature qu'une seule et unique série d'ondes dont la longueur va constamment en décroissant à partir de l'extrémité du spectre calorifique obscur jusqu'à l'extrémité du spectre chimique dans sa partie invisible. Les ondes des couleurs moins réfrangibles que le vert ne sont pas sans quelque action chimique, comme les ondes dites chimiques ne sont pas sans une action thermique. Les différentes parties du spectre semblent posséder des propriétés très-diverses, mais ce résultat dépend principalement des substances que nous employons et qui sont plus sensibles à l'action de certains rayons. Ainsi donc le spectre tout entier produit des actions chimiques ; nous les attribuons ordinairement aux rayons violets, parce que ces rayons agissent avec plus d'énergie sur les sels d'argent que nous employons de préférence. D'autres substances, la chlorojihylle par exemple, sont plus sensibles aux rayons jaunes. On vient de trouver des substances photographiques qui sont fortement impres-

sioniKH's par les ravoiis rouîmes. D'après M. I)ia|>(M-. si la partie violette du spectre de réfraction possède un moins grand pouvoir calorifique, cela ti^MiL à ce qu'elle est plus dilatée : si on la condense, elle devient aussi calorifique rpie le rouge. Kntr(> ces deux extrêmes, il n'v a qu'une j)ortion très-limitée jouissant delà propriété d'ébranler notre nerf optique. Enfin les ravons situés au delà du violet deviennent encore visibles pour certains yeux; on leur attribue une teinte grislavande.

hajig. 218 nous montre l'étendue et l'intensité relative de ces différentes actions séparées l'une de l'autre, comme nous les présentent l'action dispersive des prismes et les réactions des sels d'argent. La zone PW, qui forme la base de cette figure, nous montre, dans la j)uiie visible, les principales raies de Fraunlioferet, au delà du violet, celles qui ont été révélées j)ar l'action cbimique. En deçà du rouge et dans la zone AP«1)A se trouve la région qui correspond à la partie obscure des ravons tbermiqucs. Les courbes qui se trouvent au dessus font connaître, par leurs ordonnées, les intensités relatives de chaque radiation dans les différentes parties du spectre. I/intensité de la lumière est représentée par la courbe A^IH, celle de l'action cbimique par TRL, celles des radiations calorifiques par lîDN. La courbe PRN représente l'intensité des rayons calorifiques de l'arc voltaïque, d'après M. Tyndall.

La courbe FO (Jig. 2rr)l représente la longueur relative des ondes appartenant à chaque région du sj)ectre. Les ondes extrêmes du spectre ordinaire ont des longueurs qui sont dans le rapport de i à 4, 3 ; si nous prenons les deux parties obscures, pour le spectre calorifique d'un coté et pour le spectre chimique de l'autre, nous trouvons que les longueurs des ondes extrêmes sont dans le rapport de i à 24 : cepen-