LES RADIATIONS

Jusqu'à présent, nous avons considéré le Soleil en lui-même, 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 foyer 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 . Étudions la première de ces deux formes d'action, en réservant la seconde pour un autre Chapitre.

S I. — Influence des radiations dans t* 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.

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Le Soleil est, pour ainsi dire, le premier moteur duquel dépendent tous les mouvements du système planétaire', non-seulement 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 Tinfluence des radiations solaires.

L'atmosphère est une véritable machine, bien qu'on n'y voie ni rouages ni pistons; 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 niasses gazeuses viennent combler rapidement; de là ces courants atmosphériques et cette action puissîinte 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 TOccan, il alimente les neiges, qui, du sommet des montagnes, distribuent le mouvement, la fécondité et la vie.

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-seu-

lement dans ceux qui, encore vivants, servent à nos usages et à notre alimentation, en même temps qu'ils ornent et embellissent notre demeure ici-bas; mais aussi dans ceux qui, ensevelis depuis plusieurs milliers d'années dans les entrailles de la Terre, en sortent maintenant pour nous écbaufFer 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 d'eau et d'acide carbonique, deux éléments essentiels de l'air atmosphérique. I^s 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 respiratoires 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

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opérations nous est encore inconnue; nous savons seulement que ces phénomènes se produisent par l'intermédiaire des vibrations lumineuses, calorifiques et chimiques; l'énergie solaire se propage jusqu'à nous sous forme de vibrations, et exécute ces œuvres étonnantes que nous savons mettre à profit. Lorsque deux molécules sont unies par les liens de l'affinité chimique, il faut une force pour détruire 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 employer 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 ; on peut dire que sa force est emmagasinée dans les végétaux, comme celle de la Terre est emmagasinée dans une masse élevée à une grande hauteur, 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 en faisons sortir la force qui leur a été autrefois communiquée par le Soleil.

Ces notions, que la science a rendues si populaires.

ACTIVITÉ BXTÉRIBURE DU SOL£IL. 3oi

montrent quel immense pouvoir possèdent les radiations du Soleil, que nous nous proposons maintenant d'étudier en détail.

§ II. — Distinction des radiations.

Ce qui frappe tout d'abord, dans le rayonnement solaire, c'est la lumière qui nous éclaire et la chaleur qui l'accompagne; mais, outre ces deux ordres de phénomènes, il y en a un troisième qui est très-important, ce sont les actions chimiques qui accompagnent les deux autres. Aussi doit-on distinguer trois ordres d'actions qui émanent du Soleil, et que l'on confond ordinairement sous la dénomination unique de lumière. Ce sont : i** l'action éclairante, qui ne produit que des effets physiologiques, en agissant sur l'organe de la vue; 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 pas trois entités distinctes; ce sont des effets différents d une même action, consistant simplement dans une série d'ondulations qui ne diffèrent entre elles que par leur longueur et la rapidité avec laquelle elles se produisent. Les ondes dont la longueur est comprise entre 768 et 369 millionièmes de millimètre sont capables de faire vibrer notre nerf optique; elles produisent ainsi la sensation de la lumière ; la diversité des couleurs ne dépend que de la longueur des ondes : les plus grandes se trouvent dans le rouge et elles vont en décroissant vers le violet.

A partir de la couleur verte, en allant vers le violet.

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les ondes lumineuses possèdent, en outre, le pouvoir de désagréger les groupes moléculaires et de produire des actions chimiques, 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 employant des préparations photogéniques ou des substances d'une nature particulière qu'on appelle fluorescenteSy du nom d'une substance qui présente ce phénomène, le spath fluor.

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 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. Entre ces deux extrêmes, il n'y a qu'une portion très-limitée jouissant de la propriété d'ébranler notre nerf oj)tique.

\j\Jig. ICI nous montre l'étendue et l'intensité relative de ces différentes actions séparées l'une de l'autre, comme nous les présente l'action dispersive dos prismes. La zone PW, qui forme la base de cette figure, nous montre, dans la partie visible, les principales raies de Fraunhofer, et, au delà du violet,

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celles qui ont été révélées par Taction cliimique. En deçà du rouge et dans la zone APaBA se trouve la région qui correspond à la partie obscure des rayons thermiques. Les courbes qui se trouvent au-dessus font connaître, par leurs ordonnées, les intensités relatives de chaque radiation dans les différentes parties du spectre. L'intensité de la lumière est représentée par la courbe AMH, celle de Faction chimique par IKL, celles des radiations calorifiques par BDN. La courbe PRN représente l'intensité des rayons calorifiques de Tare voltaïque, d'après M. Tyndall.

La courbe supérieure FO représente la longueur relative des ondes appartenant à chaque région du spectre. Les ondes extrêmes du spectre ordinaire ont des longueiu^ qui sont dans le rapport de i à 4j3; si nous prenons les deux parties obscures, pour le spectre calorifique d'un côté et pour le spectre chimique de l'autre, nous trouvons que les longueurs des ondes extrêmes sont dans le rapport de i à 24 : cependant il y a quelque incertitude pour les ondes les moins réfrangibles. Nous donnons ici le tableau des longueurs d'onde qui correspondent aux points principaux, en y ajoutant le nombre des vibrations qui s'exécutent en une seconde :

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ea millionièmes do mlUlmètr».