TRENTE-SEPTIÈME LEÇON

De l'extension diverse des minéraux.

Toutes les sulstances minérales d'espèce diverse, qui ont une égale quantité de matière, doivent-elles avoir la même extensioîi?

Cette question est d'une grande importance, car, si on la comprend bien, on a la clef qui ouvre l'explication d'innombrables phénomènes de la nature, phénomènes qui, autrement, ne pourraient avoir aucune explication scientifique. Pour procéder avec clartéi je distini^ue

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tout d'abord le volume apparent du volume réel d'un corps. Le volume apparent est Tespace qui parait à nos sens occupé par un corps ; le volume réel est l'espace que ce même corps occupe réellement par sa substance. Ainsi, par exemple, comme un grain de sable ne s'adapte pas parfaitement de tous côtés avec ses voisins^ il peut arriver que, dans un mètre cube de sable (qui est le volume apparent)^, le sable n'occupe, en réalité, peut-être pas plus de huit dixièmes qui sont ici, précisément, Je volume réel.

Ceci posé, considérons un mètre cube de platine et un mètre cube d'eau. Certainement, par rapport à nos sens, la platine est sans comparaison plus dense que l'eau, et pèse beaucoup plus qu'elle. Or, cette supérioriorité de densité et de poids vient-elle de ce que le mètre cube de platine contient beaucoup plus d'atomes que le mètre cube d'eau? Les mécanistes répondent affirmativement; et c'est pourquoi ils disent que, sous un égal volume apparent, le volume réel d'un mètre cube de platine est beaucoup plus grand que n'est le volume réel occupé par un mètre cube d'eau. L'opinion des .anciens était tout opposée : selon elle, la diversité de densité et de poids dépend de la nature intime des substances, qui , sous la même température, doivent être ainsi diversement dilatées. Donc, à égal volume réel de platine et d'eau, le platine est beaucoup plus dense et plus pesant que l'eau. Posons donc les conclusions suivantes :

Conclusion P°. — On ne 'peut admettre comme thèse que diverses substances sous un égal volume réel ont une égale quantité de inatière.

Par thèse, nous l'avons dit ailleurs, nous entendons une proposition démontrée par de solides arguments qui engendrent la certitude. Or, on n'apporte aucun argument solide pour soutenir celte opinion, à moins qu'on ne veuille recevoir comme arguments, certaines hypothèses, qui sont plus combattues et ont plus grand besoin de preuve que l'assertion qu'elles devraient prouver. Celui donc qui forge de telles hypothèses, tombe dans-le sophisme qu'on appelle i>étition de principe. Recourir ensuite à l'autorité de certains

personnages, n'est pas d'un grand secours, vu qu'en cette matière, tant vaut la preuve qu'on apporte, tant vaut l'autorité : telle est la seule règle générale qu'on doit suivre en philosophie.

Conchision IP. — On ne peut admettre comme hypothèse que diverses substances sous un égal volume réel aient une égale quantité de matière.

On ne peut certes faire bon accueil à une hypothèse, suivant laquelle le platine est plus dense et plus pesant qu'un égal volume apparent d'eau seulement parce que les atomes homogènes, qui constituent ces deux substances, se trouvent entre eux beaucoup plus voisins dans la première que dans la seconde. En effet, cette hypothèse <5^) est contraire à la croyance universelle des hommes ; l) elle n'est point nécessaire à l'explication des phénomènes ; c) ou plutôt elle, se prête si mal à cette explication qu'elle semble entièrement contraire aux faits. Or, telle est l'hypothèse que nous examinons.

a) En effet, qu'elle soit contraire au sentiment commun des hommes, on n'en peut pas douter, puisque tous universellement admettent la différence dans la quantité de matière sous un égal volume réel pour des substances diverses , et qu'ils seraient très-étonnés d'entendre dire que la substance de l'eau a par ellemême le même poids que celle du platine. On dira peut-être qu'en ces questions il faut suivre non l'opinion du vulgaire, mais plutôt celle des savants; mais nous disons que Topinion universelle des hommes exige un grand respect, et ne doit pas être contredite par les savants sans que tout d'ahord on en ait montré la fausseté par de solides preuves. Ce qui, dans le cas présent, n'a pas lieu, comme on le voit par la conclusion précédente. - \

li) En outre, elle n'est point nécessaire à l'explica-j^. tion des phénomènes; puisque dans l'autre opinion ilsC' sont beaucoup plus faciles à expliquer, sans recourir à des suppositions, qui semblent suggérées plutôt par l'imagination seule que par la raison.

c) Enfin, elle est si peu propre à expliquer les faits, qu'elle semble en tous points les contredire. Je pour-

rais ici apporter une centaine de faits; mais, pour abréger, donnons-en un seul, dont l'exposition pourra apprendre à chacun, comment on peut de même raisonner sur beaucoup d'autres. Rappelons-nous d'abord que, à la môme température, un volume d'hydrogène oèse 16 fois moins qu'un volume égal d'oxygène , c*est pourquoi nous avons dit que la proportion de ces deux éléments, propre à la production de l'eau, est sous le rapport du poids : H : 0 = 1 : 8 ; et sous le rapport du volume : H : 0 = 2 : 1. Ceci posé, supposons un instant qu'il y ait là deux vases de verre en forme de cloche; dans leur partie inférieure il y a de l'eau; dans la partie supérieure de l'une il y a un litre d'oxygène, et dans la partie supérieure de l'autre, un litre d'nydrogène. En outre, supposons que Teau descende continuellement dans les vases d'un point plus élevé que leur sommet au moyen de petits tubes toujours ouverts qui entrent par leur base. L'hydrogène et l'oxygène empêchent l'eau de jaillir dans les vases, et la forcent de leur laisser l'espace q^u'ils occupent.

Or, essayons de raisonner sur ce fait dans l'hypothèse que nous rejetons. Si chaque atome avait une égale quantité, et, par suite, un poids égal, il faudrait dire aussi que l'hydrogène, contenu dans l'espace d'un litre, occupe un volume réel 15 fois moindre que celui qui est occupé dans le môme espace par un litre d'oxygène; donc les atomes de l'hydrogène sont placés entre eux à des distances beaucoup plus grandes que ceux de l'oxygène qui, eux-mêmes, devraient être très-éloignés entre eux, puisque, pris ensemble, ils ont un volume réel, sans comparaison, moindre qu'un morceau de platine de même volume réel. Ceci posé, je demande : Qu'est-ce qu'il y a dans ces grands interstices des atomes de l'hydrogène, qui occupe la moindre partie de l'espace réel dans la partie supérieure du vase où il se trouve? On ne peut dire qu'il y ait autre chose que l'éther (refuge général en toutes les difficultés semblables), ou môme on dira que ces interstices sont absolument vides. Mais l'éther passe très-facilomont à travers les parois du verre, et l'on ne peut l'empccher d'entrer en clés vases clos, fussent-ils formés de substances

d'une densité plus grande encore; soit donc qu'on admette Téther, soit qu'on admette le vide, l'eau qui descend de plus haut, devrait monter de manière à remplir tous les interstices laissés vides par la substance de l'hydrogène. Et pourtant l'hydrogène la contraint à s'arrêter au fond du vase comme s'il n'y avait aucun vide au-dessus. Nous disons donc : Il est faux qu'il y ait des interstices si larges ; et, par suite, il reste vrai que l'hydrogène, sous un même volume réel que l'oxygène a beaucoup moins de matière que lui.

On pourrait imaginer, je ne l'ignore pas, que les atomes de l'hydrogène ou ceux de l'éther, sont agités par un mouvement très-rapide; mais, les atomes éthérés, avec tout leur mouvement, céderaient la place à l'eau, et sortiraient du vase par les parois, et, d'ailleurs, les atomes soit de l'hydrogène soit de l'éther, étant en contact avec les parois internes du vase et avec la surface de l'eau, leur communiqueraient en peu de temys leur mouvement, puisque l'échange du mouvement se fait par le contact jusqu'à ce que l'équilibre soit établi. Ainsi donc, quand même on admettrait encore cette hypothèse, la force de notre argument demeure intacte. Et puis, recourir à ce mouvement n'est-ce pas une vraie fiction? Quelle est la cause non-seulement de son existence, mais de ses directions ? Nous sommes donc en droit de dire que l'hypothèse, qui affirme l'égalité de la quantité de la matière en des volumes réels égaux, semble contraire aux faits.

Nomlre et qualités des états ou peut se trouver une même substance corporelle minérale.

Ces états sont au nombre de quatre, savoir 1° l'état solide; 2*" l'état liquide; S'' l'état gazeux; 4*" l'état éthéré, bien qu'on ne sache pas si ce dernier peut être pris pour plusieurs substances, ou s'il est la propriété d'une seule. Il y a deux opinions sur la, diversité de ces états.

La première a pour fauteurs ceux qui croient que le changement d'état n'amène dans les corps aucun changement intrinsèque réel. En efi'et, disent-ils, le solide étant divisé en parties excessivement petites, ou les atomes s' éloignant davantage les, uns des autres, au lieu de produire une poussière sèche (comme en sui-

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vant ropinion générale on devrait le croire), produit un liquide qui peut vous mouiller, et, si les atomes s'éloignent de plus en plus, on aura la substance gazeuse, et, à une distance encore plus grande, on aura la substance éthérée. Car ils affirment « que tout corps (\st un agrégat de très-petites particules élémentaires qui échappent à nos sens et qu'on appelle atomes : on nomme soUdesles corps dont les atomes sont réunis ensemble de manière à exiger une force plus ou moins îirande pour les séparer; liquides ceux dont les atomes ont tellement détachés entre eux qu'au moindre choc lis se séparent les uns des autres. Enfin les corps qui, outre qu'ils ont des atomes entièrement détachés, tendent encore à se répandre dans un espace toujours plus grand s'appellent corps gazeux ou aéri formes. »

L'opinion que nous suivons, et c'est l'ancienne, consiste en ce que, dans ces différents états, il y a un rrai et réel cnangement dans la manière d'être de la iibstance corporelle, en vertu duquel elle reçoit : 1^ une différente extension réelle ^ en sorte qu'une quantité déterminée de substance occupe un volume réel plus grand à l'état fluide qu'à l'état solide; 2" une opération diverse non essentiellement, mais acciden- IcUement, puisque la nature ou l'être substantiel de la chose reste le môme et que la diversité ne regarde qu^ son état. Prouvons donc la conclusion suivante :

Oojiclusion IIP. — ropinign de Vimmuiabilité de l'extension ou dîc vohcme réel, poicr une même suhsiance dans les divers états où elle 'peut se trouver, ne salirait être défendue comme thèse.

La raison de cette conclusion, c'est qu'on n'a jamais apporté et qu'on n'apporte encore aucun argument solide pour soutenir cette opinion; et les hypothèses, qu'on donne pour des arguments (nous Tavons déjà dit en cas pareil), ont plus grand besoin de preuves que cette opinion elle-même, et, par conséquent, les apporter comme preuves, c'est tomber dans le sophisme de pétition de principe.

Conclusion IV^ — Cette même opinion ne peut être admise comme une bonne hypothèse.

Laissons de côté la contradiction oîi elle est avec

ropinion universelle du genre humain; opinion, comme nous l'avons dit, dont on doit faire grand cas, et qui est même comme le fondement naturel de la philosophie* Mais si nous voulons raisonner sur les phénomènes de la nature, nous serons forcés delà rejeter et de nous confirmer dans Topinion opposée que nous embrassons.

En effet, que devrait être Téther au-dessus de Fatmosphère dans cette opinion? Une collection d'atomes, . dont la distance mutuelle, si on la compare à leur diamètre, doit être étrangement grande; car c'est ce qu'exige, dans l'opinion que nous examinons, la condition de l'état éthéré dans lequel ces atomes se trouvent. Or, ceci posé, nous disons que la diffusion de la lumière dans le système des ondulations, admis maintenant par tout le monde, est entièrement impossible, sans admettre, par le choc mutuel des atomes, l'action à distance, qui répugne absolument. Nous avons dit iin- 'possible^, parce que, dans le système reçu communément, les ondulations se font par l'oscillation des atomes et des plans 'parallèles; les atomes donc qui oscillent en un plan ne pourront jamais toucher ceux qui devraient osciller par le choc reçu dans un plan suivant. Cette impossibilité n'a plus lieu si l'on considère la masse éthérée comme une substance continuée ^ qui, dans un très-grand volume, aune très-petite quantité de matière, et qui, comme telle, peut remplir nonseulement les espaces célestes, mais encore les moindres interstices laissés vides par les autres substances terrestres.

Si, en admettant l'immutabilité de l'extension des substances dans leurs passages aux divers états, on admet d'ailleurs que la substance éthérée remplit tous les espaces laissés vides par les substances (et .ceci doit être concédé et se prouve par la diffusion de la lumière dans le vide artificiel), qu'aurons-nous alors? Nous aurons : 1° manque de vide ; 2° une densité presque égale partout ; 3° enfin l'impossibilité du mouvement qui pourtant est un fait. En effet, les atomes d'une substance ou d'une autre (peu importe) rempliraient tout; et ces atomes ayant, sous un même volume r^W,

une môme quantité de matière, il est évident qu'ils formeraient partout une égale densité, et ainsi dispalaîtrait la possibilité de ce mouvement, que les fluiaes l'ont si facilement dans toutes les directions. Gomme cette hypothèse contredit les faits !

Pourquoi voyons-nous si souvent ces légers nuages Qu'on nomme cirnis, s'élever à plusieurs kilomètres audessus du niveau de la mer, tandis que les nimbus orageux se tiennent si bas qu^on en a mesuré qui n'étaient qu'à 300 et même à 200 mètres seulement du sol? Pensons encore à cette variété de l'air qui a aussi son poids! Pourquoi le gaz gonfle-t-il un ballon de manière a ce qu'il puisse s'élever dans l'air à des hauteurs étonnantes à cause de sa pesanteur moindre que celle ;de l'air? Gomment un gaz, qui remplit un vase et eu ^touche continuellement les parois, conserve-t-il si longtemps sa force expansive ? A ces questions et à tant d'autres, si l'on veut répondre que les atomes se tiennent entre eux à des distances plus ou moins grandes, et qu'on leur prête des mouvements variés, on se perd dans un labvrinthe d'hypothèses saoïs aiicuoi fondement y 4 même d'hypothèses ^^^^ 5e détruisent mutuellement. VA, pour que l'élève studieux puisse avoir un chemin Iracé pour raisonner juste sur les faits indiaués et sur beaucoup d'autres semblables, qu'il se aise à luimême, en considérant, par exemple, un ballon gonflé d'hydrogène, se balancer et s'élever dans les airs : Si chaque atome d'hydrogène a la même quantité de matière qu'un atome de platine, et s'il l'avait encore à l'état liquide ou solide, en supposant qu'on pût y amener l'hydrogène (tout ceci est dans l'hypothèse rejetée par nous d'après laquelle l'eau serait un agrégat d'oxygène et d!'hydrogène), il faut dire nue l'hydrogène occupe un trèS'i^etit espace, c'est-à-dire qu'il a un trèspetit volume réel, et que presque tout l'intérieur du elobe est ou bien parfaitement vide ou bien rem])li d'éthcr. Mais, dans cette hypothèse, le gonflement du ballon et la permanence de ce gonflement, malgré la pression atmosphérique , est inexplicable , puisque pour expliquer ce phénomène, il faudrait recourir à des tourbillons éthorés autour de chaque atome d'hydro-

gène que contient le ballon, agités d'un mouvement très-rapide et en toutes les directions, sans qu'on puisse assigner aucune cause et de leur moitvement et de sa conservation. En tout cas, il faudrait recourir à l'action à une vraie distance, et ce recours serait nonseulement tout à fait arbitraire, mais conduirait encore à des contradictions ouvertes.

Bien que nous ne prétendions pas expliquer d'un seul coup certains phénomènes de la nature, qui ont causé bien de la peine à des naturalistes très-habiles, toutefois, sans mettre la faux dans la moisson d' autrui, et en restant dans l'universalité scientifique des spéculations, nous disons que, si l'on admet la diversité de l'extension et du volume 7'éel en toute substance qui change d'état, on est délivré des énormes difficultés qui accablent les partisans de l'opinion contraire, et nous croyons que la nôtre donne un moyen très-expéditif et très-commode pour expliquer les phénomènes eux-mêmes. Ainsi, par exemple, si nous admettons que l'hydrogène occupe tout l'intérieur du ballon (excepté quelque petit interstice qui peut facilement rester), mais que toutefois dans un même volume réel il ait beaucoup moins de matière que l'air, il est évident : 1° que l'hydrogène gonflera le ballon et le tiendra continuellement gonflé par sa force expansive, et que, par suite, il ne pourra être comprimé par l'air; 2'' qu'il aura un poids beaucoup moindre que l'air, et qu'il y flottera naturellement. Que l'élève apprenne de l'explication de ce fait à en expliquer, au besoin, beaucoup d'autres qui, dans l^opinion contraire, sont tout à fait inexplicables (1).

(l)Le changement réel de l'extension que j'ai expliqué, était tombé dans un tel oubli, qu'avant d'avoir été remis au jour par moi, dans la première édition de mon cours de philosophie, je ne sache pas qu'aucun philosophe moderne en ait Xi parlé. Et pourtant, c'est, à mon avis, le levier d'Archimède dans l'explication des J faits de la nature. Dernièrement l'illustre professeur Augustin Riboldi, physicien très-renommé, l'a reproduite avec courage dans une dissertation publiée à Milan, par la Scuola Cattolica du 31 mars 1874. Il cite ce passage de S. Thomas: « Dans la grandeur corporelle, Paccroissement se fait de deux manières : la première a lieu quand un sujet s'unit à un autre sujet, comme il arrive dans l'aug- ; mentation des vivants ; la seconde se fait par l'intensité seulement (c'est à-dire une vraie dilatation) sans aucune addition, commue dans les substances qui se raréfient (1, 2, 52, 2). » L'illustre professeur dit, en parlant de celte dernit're :

PHYSIQUE PAKTICULIEHE. 2Xri