Nouvelles bases d'une théorie physique et chimique constitution intime des corps réunion en un même agent de l'électricité, de la lumière et de la chaleur
Les anciens alchimistes, uniquement occupés de l'espoir de s'enrichir par Ja transmutation en or des autres métaux, s'étaient bornés à recueillir des faits qu'ils transmettaient en secret à leurs adeptes , sans songer en aucune Caçon à réunir ces faits et à les coordonner : il n'y avait pas alors, à proprement parler, de science de la chimie ; Lavoisier vint et la créa : ses admirables recherches mirent en évidence le gaz oxygène réuni dans la nature à la plupart des corps, et, maitre ainsi d'un point de départ si important, il put isoler ces corps et tes classer, soit en eux-mêmes, soit sous le point de vue de leur combinaison avec l'oxygène.
Parmi les composés simples, formés de la réunion de deux corps élémentaires, il conserva le nom d'acide à ceux en qui l'on remarquait une certaine acidité , et qui rougissaient le papier de touruesol, et appela oxydes ceux qui ne remplissaient pas cette double condition ; enfin , les oxydes se combinant avec les acides pour former des
pi
composés doubles ou des sels , il put fonder cette belle nomenclature au moyen de laquelle le seul nom d'un corps composé indique de suite les corps élémentaires qui entrent dans sa formation.
Cette nomenclature, toutefois, pèche par un point trèsimportant , celui de la distinction des composés simples en acides et en oxydes; car, outre que beaucoup d'acides et d'oxydes ne renferment pas d'oxygène, la propriété d'être acide au goût, et celle de rougir le papier de tournesol , ne sont que des qualités physiques tout à fait secondaires, et ne peuvent servir de bases à une solution véritablement scientiûque : aussi peu à peu les progrès de la science ont-ils fait rechercher une base plus étendue, et , depuis quelques années, on a tenté de la trouver, soit dans la désignation des corps composés par le poids respectif de leurs molécules, soit dans ce qu'on a appelé les équivalents ; ce dernier système est fondé sur une propriété de substitution chimique régulière qui s'opère entre certains corps.
Ces deux points de vue présentent en effet une généralité complète et tout à fait convenable à la science; mais ils offrent encore un grand inconvénient, celui de considérer les molécules des corps comme des masses inertes, tandis qu'elles sont au contraire animées de plusieurs forces actives, et de se contenter d'enregistrer les faits accomplis lorsqu'ils devraient prévoir et exprimer d'avance ceux qui doivent se présenter.
Tel est l'objet que je me suis proposé dans ce travail, et la lacune que j'ai essayé de combler : déjà, en 1838, j'avais émis les mêmes idées, mais sans y mettre la netteté
convenable; je les reprends aujourd'hui pour leur donner une forme plus claire et plus précise.
J'ai d'abord supposé résolu le problème connu de la réunion en un seul et même agent de l'électricité neutre, de la lumière et de la chaleur, sauf à montrer, comme je le montre en effet, non-seulement que cette supposition s'accorde parfaitement avec toutes les données de la science , mais encore qu'elle peut seule suffire à les expliquer.
J'ai, d'un autre côté, examiné avec soin les forces dont sont animées les molécules des corps matériels.
La première est cette force de cohésion qui tient réunies entre elles les molécules des corps, et qui, les rapprochant lorsque la chaleur ou une force mécanique les a écartées, forme ce qu'on appelle leur élasticité.
La cohésion avait bien été reconnue et constatée, mais on se contentait de l'énoncer en tête des traités de physique, sans en tenir ensuite aucun compte dans l'explication des phénomènes : c'est à peine si l'on en parlait à l'occasion de quelques corps solides, mais jamais pour les corps qui, à la température ordinaire, se présentent à l'état liquide ou gazeux; quant aux phénomènes chimiques, on ne s'en occupait que d'une manière fort indirecte et uniquement pour un certain ordre de faits.
11 m'a paru que si la cohésion était quelquefois, souvent même, surmontée et dissimulée par l'écartement des molécules, elle subsistait néanmoins toujours, et qu'elle recommençait à produire son effet apparent sitôt que les circonstances lui devenaient favorables , et que, surtout dans les phénomènes chimiques, elle devait jouer un rôle continuel.
Vf
J'ai en conséquence admis dans les molécules de tous les corps, soit qu'ils fussent à la température ordinaire solides , liquides ou gazeux , un caractère particulier et constant de cohésion.
Observant en second lieu que la chaleur fait passer les corps de l'état solide à l'état liquide, puis à l'état gazeux et réciproquement , j'ai été conduit à penser que de même que les molécules des corps ont une certaine nature par rapport à la cohésion, elles en ont une aussi par rapport à la chaleur; et comme, d'après ce que je viens de dire, la chaleur n'est qu'une forme de l'électricité neutre , qu'elles ont une certaine nature par rapport à cette électricité.
Celte seconde force ou tendance variable des molécules des corps à prendre la chaleur , est celle que l'on avait désignée sous le nom de capacité calorifique; seulement, par suite des théories admises, on l'avait présentée d'une manière assez obscure. Les nouveaux points de vue que j'ai adoptés , outre qu'ils m'ont mis à même de l'éclaircir, ont mis en évidence, dans les phénomènes auxquels elle se rattache, le rôle expansif, si important, de l'électricité neutre.
Afin de rappeler cette propriété expansive, et en même temps pour abréger , j'ai cru pouvoir indiquer cette force par un mot nouveau , celui de tension.
Enfin la troisième force est Y affinité, ou la tendance des molécules des corps à prendre l'une ou l'autre des deux électricités , positive et négative, dans lesquelles rélectricité neutre se décompose.
Lois générales. — Leurs conséquences*
Telles sont donc les lois que je propose :
Tous les corps de la nature diffèrent entre eux, 1* par la force de cohésion de leurs molécules; 2° par leur tendance à prendre l'électricité neutre (ou leur tension); 3° par leur tendance à prendre Tune ou l'autre des deux espèces d'électricité dans lesquelles l'électrité neutre se décompose.
L'électricité neutre est un fluide insaisissable à nos sens, pénétrant dans les dernières molécules des corps, et circulant librement dans cet espace qui environne notre globe ainsi que dans les intervalles des molécules matérielles.
Ce fluide est essentiellement expansif.
Il est susceptible de se diviser en deux autres, lesquels tendent sans cesse à se réunir pour reformer le fluide normal , en entraînant les molécules des corps.
Enfin le partage des deux électricités entre les corps est déterminé par cette loi universelle , que deux corps différents mis en présence se constituent dans des états opposés d'électricité.
Ces lois du reste ne sont autres que celles généralement admises, et les seules innovations que j'y aie introduites, consistent, comme on vient de le voir, d'une part à suivre dans toute l'étendue des phénomènes physiques et chimiques, les deux influences de la cohésion et de la tension, de l'autre à réunir plus intimement entre elles et avec l'électricité toutes les forces diverses qui agissent sur les molécules des corps.
Voici maintenant les résultats auxquels j'ai été conduit par ces lois ou hypothèses.
Ayant, pour représenter les molécules des différents corps, trois fonctions variables, celles de la cohésion, de la tension et de l'affinité, j'ai pu exprimer, sous ces trois fonctions, leur nature diverse, et en déduire les propriétés physiques et chimiques de ces corps ainsi que celles de leurs composés.
J'ai pu expliquer, par exemple, les propriétés si différentes et en apparence si contradictoires du carbone.
En second lieu , et comme conséquence presque immédiate, j'ai pu montrer de quelle manière les effets produits par l'emploi de certains corps amènent tour à tour la transformation de la chaleur en expansion , et de l'expansion en chaleur : c'est ce qui arrive pour la vapeur d'eau.
3* En comparant, sous le point de vue qui précède, les forces élémentaires inhérentes aux molécules de tous les corps simples, j'ai pu reconnaître que quatre d'entre ces corps, l'oxygène , l'hydrogène , le carbone et l'azote, renfermaient les forces communes à un degré bien plus élevé que tous les autres. C'est là ce qui les met à même de former des combinaisons si variées et si diverses , et d'entrer seuls , en proportion considérable, dans la composition des végétaux et des êtres animés.
Sous un autre point de vue, et en combinant ce que je viens de dire de la constitution intime des corps avec la marche de l'électricité neutre, j'ai pu :
1° Présenter sous une forme très-simple la théorie de la lumière et de la chaleur;
2° Reconnaître que l'ondulation lumineuse s'opère, non pas daos un élher hypothétique, dont la supposition, comme je le démontre, ne peut s'accorder avec les principes généraux de la science, mais dans l'intérieur même des corps transparents, et en ébranlant les molécules de ces corps à la manière du son ;
3° Concilier, par conséquent, et d'une manière trèssimple, les deux systèmes de l'émission et de l'ondulation : émission dans le vide, ondulation dans les milieux transparents ;
4° Enfin, comme ces nouvelles idées introduisent dans la théorie des ondulations lumineuses un élément qui y avait été omis jusqu'ici, je veux dire l'intensité de la lumière, le rapport de cette intensité à la vitesse d'ondulation m'a donné les couleurs diverses, et les deux termes de ce rapport l'éclat des couleurs.
Ainsi s'est trouvée remplacée l'hypothèse admise d'une infinité de rayons de diverses couleurs, hypothèse adoptée provisoirement, en contradiction même à beaucoup d'égards avec le reste du système, et dont la science ne pouvait se contenter.
Tels sont les points que je me propose d'examiner successivement. Je terminerai par quelques considérations sur les causes de la pesanteur et de la gravitation universelle, et sur la formation des corps organisés.
J'espère, du reste, que le lecteur voudra bien ne pas s'arrêter aux obscurités que pourrait faire naître d'abord dans son esprit une manière de voir toute nouvelle à beaucoup d'égards, et poursuivre jusqu'au bout pour apprécier l'ensemble du système.
Digiti
Propriétés physiques et chimiques des corps simples.
Je vais donc, en premier lieu, examiner les propriétés physiques et chimiques des corps, en commençant par les corps simples.
Il suit d'abord immédiatement des lois précédentes, que ces corps sont, à la température ordinaire, solides, liquides ou gazeux, suivant que la cohésion l'emporte plus ou moins sur la tension.
Il suit également que d'après les diverses proportions de cohésion et de tension inhérentes à leurs molécules, ils se montreront, à l'état solide, plus ou moins durs et malléables, à l'état liquide plus ou moins visqueux, à l'état gazeux plus ou moins denses.
Dilatation.
A l'état solide, les corps se dilatent dilféremment , eu raison de leur cohésion et de leur tension ; mais pour tous, la dilatation s'augmente avec la température suivant une progression croissante, attendu que les molécules étant de plus en plus écartées, la résistance due à la cohésion diminue aussi do plus en plus.
Dans cet écartement progressif, les molécules tendent peu à peu à quitter la position fixe qu'elles occupaient pour acquérir la propriété de se déplacer les unes par rapport aux autres, et le corps devient successivement mou et puis liquide : entre ces deux états, l'intervalle dépend encore des deux causes de la cohésion et de la
ttatiài/ ;L
A cet égard il me semble qu'on a trop considéré la fusion
des corps comme un effet brusque et instantané; c'est au contraire un effet progressif : cet effet n'est môme pas égal dans toutes les parties du corps à liquéfier, mais se trouve naturellement plus grand dans celles de ces parties qui avoisinent le foyer de chaleur; il se modifie aussi quand on agite le corps. Ce que l'on a considéré comme le point de fusion est seulement le point de fusion complet.
Il est à remarquer, d'un autre côté, que la cohésion produit un double résultat : le premier, comme je lai dit, de retenir réunies entre elles les molécules des corps; le second de faciliter la transmission égale de la chaleur dans toutes les parties du corps, et de rendre ainsi plus uniforme sa liquéfaction.
Une nouvelle addition de chaleur fait passer les corps de l'état liquide à l'état gazeux, et les mêmes observations que je viens de présenter s'appliquent également à ce second changement d'état : il arrive même que lorsque la tension est grande, la gazéification commence à s'opérer en même temps que la fnsion.
Quand les corps sont parvenus à l'état gazeux, il n'est presque plus nécessaire de tenir compte de la cohésion ; néanmoins cette cohésion subsiste toujours, et se manifeste dans le refroidissement par le rapprochement des molécules des corp3 ; elle se manifeste même dans l'état gazeux par certains phénomènes délicats, et on la retrouve jusque dans les gaz permanents, qui ne sont au surplus appelés de ce nom que parce qu'on ne possède pas de moyen de les ramener à l'état liquide et solide. C'est ainsi qu'en soumettant à une forte pression l'hydrogène qui , comme on
le verra , a beaucoup de cohésion , la contraction s'accroît plus rapidement que la pression.
Remarquons, à ce sujet, que pour les corps solides, et en raison de l'action énergique de la cohésion, il n'y a pas lieu de s'occuper delà pression extérieure de l'atmosphère, tandis que cette pression joue, au contraire, un grand rôle pour les corps liquides, et surtout pour les corps gazeux.
Solidification, — É branlement des molécules des corps par le son, la lumière et la chaleur rayonnante.
Ecartées l'une de l'autre par la chaleur, les molécules des corps se rapprochent par le refroidissement : la transformation dont je viens de parler s'opère alors en ordre inverse, et le corps, de gazeux, redevient liquide et puis solide : dans ce rapprochement des molécules, la cohésion augmente, comme elle diminuait précédemment, suivant une progression croissante , et elle tend alors à expulser elle-même une portion de la chaleur contenue dans le corps. A mesure que le corps devient solide, cette portion de chaleur ne pouvant s'échapper librement des molécules intérieures aussi bien que des molécules extérieures, les écarte par parties plus ou moins étendues.
La solidification produit ainsi une disposition tantôt irrégulière et tantôt régulière : dans ce dernier cas elle prend le nom spécial de cristallisation. Elle dépend, d'une part, de la lutte établie entre les forces opposées de la cohésion et de la tension, et de l'autre, des circonstances dans lesquelles le refroidissement s'opère,
du calme, delà rapidité, do degré de pureté des corps.
Quand les circonstances sont favorables, et que te corps est de nature à s'y prêter, la solidification présente une masse complètement homogène : il en est ainsi pour les métaux nobles dans lesquels la cohésion et par conséquent la conductibilité sont grandes, et dont la tension est faible; il en est ainsi dans le verre par un autre motif; enfin l'homogénéité se produit dans les corps qui en sembleraient au premier abord le moins susceptibles, quand la solidification s'opère par voie de dépôts lents et pour ainsi dire moléculaires.
Dans tous les cas, et quelle que soit la forme affectée par les molécules, comme elles sont toujours sollicitées, et en sens contraire , par les forces opposées de la cohésion et de la tension , elles se trouveront dans un véritable équilibre, et seront susceptibles d'être ébranlées, quand les circonstances extérieures viendront déterminer cet ébranlement : de là la formation et la propagation du son; de là aussi, comme nous le verrons, lorsque la cristallisation sera homogène en tout ou en partie, la propagation des ondes lumineuses et calorifiques.
Remarquons, à ce sujet, que la cristallisation des corps par parties régulières, dépendant en grande partie de la cohésion et de la tension, doit être la même dans les corps où les forces se trouvent remplir un rôle analogue : cette similitude, qui est surtout remarquable dans les corps composés, a servi à établir entre eux d'utiles analogies.
Remarquons aussi que l'expulsion de chaleur dont je viens de parler, et qui s'opère en vertu de l'effet progrès-
sif croissant de la cohésion, ne se manifesteras toujours sous forme expansive, mais quelquefois aussi 60us cette forme même de chaleur : ainsi Ton sait que la température du bismuth s'élève tout à coup au moment de sa solidification.
Combinaisons chimiques des corps simples.
Dans les observations qui précèdent, je n'ai tenu compte que de la cohésion et de la tension ; il me reste à y joindre l'affinité, et à montrer comment l'ensemble de ces trois forces détermine les actions chimiques des corps entre eux , et quelles sont les propriétés des corps composés qui en résultent; je commencerai par les combinaisons de deux corps élémentaires.
11 suit d'abord immédiatement de nos hypothèses ce fait connu , que la combinaison de ces deux corps s'opérera d'autant mieux que leur affinité, c'est-à : dire leur force de décomposition de leurs électricités respectives sera plus grande.
Il suit aussi de ce que j'ai dit, que plus la nature des corps par rapport à la cohésion et à la tension sera semblable et plus aussi leur combinaison sera facile à effectuer.
Ce dernier point de vue , reconnu sans doule, mais auquel, suivant moi , on n'avait pas attaché à beaucoup près assez d'importance et d'étendue, se manifeste, par exemple, dans la facilité avec laquelle les métaux se combinent entre eux malgré leur peu d'affinité, dans ce fait que le chlore et le soufre gazeux se combinent mieux que l'oxygène avec les métaux malgré une affi-
nité moindre, et dans une foule d'autres circonstances.
Souvent les deux conditions d'affinité et de similitude moléculaire ne suffisent pas pour que la combinaison chimique des corps s'opère d'elle-même ; mais on peut alors la déterminer par divers moyens.
Le plus employé est la chaleur : la chaleur agîi de deux manières, soit pour diminuer la cohésion des molécules similaires et donner plus de prise à l'affinité, soit pour accroître les effets de cette affinité elle-même, en fournissant aux deux corps de l'électricité décomposât) le, qu'ils se partagent suivant leur nature, et qu'ils recomposent ensuite en se combinant.
Il arrive aussi que la chaleur produise un effet tout opposé, et amène au contraire la séparation des deux corps ; c'est lorsque leur tension étant différente , l'une de ces deux tensions se trouve portée par la chaleur à un degré de beaucoup supérieur à l'autre.
Quelquefois même ce double résultat se produit dans les deux corps à différentes élévations de température : ainsi dans l'exemple célèbre de la combinaison du mercure et de l'oxygène, la chaleur, qui d'abord avait déterminé la combinaison, la détruit ensuite, en vertu de la tension de l'oxygène bien supérieure à celle du mercure.
On emploie l'étincelle électrique de préférence à la chaleur lorsque l'on opère sur des gaz, à cause de l'avantage qu'elle présente d'amener immédiatement l'électricité sur un point donné, sans aucun effet de tension générale, préalable et progressive. Du reste, comme la chaleur, elle produit aussi suivant les cas un effet de composition ou de décomposition : ainsi tandis que l'oxy-
gène et l'hydrogène se partagent les électricités de l'étincelle et les recomposent ensuite en se combinant, au contraire sous l'influence de cette même étincelle, l'azote et le chlore se séparent de l'oxygène.
Remarquons qu'une fois commencée , la combinaison se propage et s'accroît par l'électricité que la portion déjà formée dégage et apporte ainsi aux autres molécules'.
Quand l 1 affinité des deux corps est très-peu prononcée, il n'y a pas de combinaison violente, mais simplementmélange, et du reste, ce qu'on appelle mélange n'est autre chose qu'une combinaison très-faible : ainsi pour beaucoup de métaux en fusion , ainsi pour deux gaz , alors même qu'on les a placés dans l'ordre de leur densité, comme l'acide carbonique au-dessous de l'hydrogène.
Examinons maintenant ce que sont devenues dans ces corps composés simples l'affinité, la cohésion et la tension.
Je commencerai par l'affinité : d'après ce que j'ai dit, les corps prennent, en quantité proportionnelle à leur nature, des électricités contraires, lesquelles se neutralisent ensuite dans la combinaison ; lorsque l'un des deux corps a un excès de force décomposante , il la conserve,
4 . On peut même produire mécaniquement ce dernier effet : pour cela, on met en présence des deux corps à combiner un troisième corps qui conserve et rende à ces corps la chaleur qui sans lui serait perdue. C'est ainsi que le platine spongieux absorbe dans ses pores une certaine quantité d'oxygène et d'hydrogène , recueille l'électricité qu'ils dégagent par leur contact, puis la leur rend ; et la condensation des gaz et la chaleur dégagée s'augmentant l'une par l'autre, le platine rougit, et il se forme de l'eau.
et c'est cet excès qui constitue l'affinité des corps composés.
La cohésion est beaucoup plus compliquée : remarquons en effet, d'une part, que la cohésion des molécules similaires est diminuée par l'intercallation de molécules étrangères et par l'écarlement qui en résulte; de l'autre, que l'affinité, en exerçant entre les molécules dissemblables une influence de rapprochement , produit dans le corps composé un effet analogue à celui de la cohésion, et vient en aide à cette cohésion.
Quant à la tension , elle est le résultat combiné des deux tensions des corps composants.
Combinaisons des corps composés simples.
Je viens enfin aux combinaisons que sont susceptibles de former les corps composés simples, et d' abord avec l'un ou l'autre des deux corps élémentaires qui entrent dans leur formation.
Remarquons à ce sujet qu'ils ont, par rapport à ces éléments, un état moléculaire et une affinité intermédiaire qui leur permettra de s'unir à eux dans de nouvelles proportions.
En général, ces proportions sont d'autant plus nombreuses que les molécules sont plus semblables et les affinités plus faibles; quand les affinités sont très-fortes, il n'y a qu'une seule proportion, ou du moins les autres sont très-peu stables , car les éléments en excès ne sont maintenus par aucune force décomposante.
De même que pour les corps élémentaires, la combinaison des composés simples entre eux ou avec d'autres
corps , est d'autant plus facile, d'abord que l'affinité est plus forte, et ensuite que l'état moléculaire est plus rapproché.
Il est à remarquer, comme conséquence de cette dernière observation, que faute de tenir suffisamment compte de cet état moléculaire des corps, on a pu être induit en erreur sur la véritable affinité de ces corps, et on les a regardés souvent, en effet, comme plus positifs ou plus négatifs qu'ils ne l'étaient en réalité.
Enfin, une observation plus générale, c'est qu'à mesure que les éléments qui entrent dans une combinaison se multiplient, il devient de plus en plus difficile d'apprécier les forces qui y exercent leur iufluence et les résultats que ces forces doivent amener.
Loi de Berthollet.
C'est ici le lieu de parler de la loi connue sous le nom du célèbre chimiste Berthollet qui Ta signalée. Cette loi consiste, comme on sait, en ce que lorsque quatre composés simples, acides ou oxydes, sont mis en présence, la tendance que deux de ces composés peuvent avoir, en se combinant, soit à se solidifier, soit à se gazéifier, détermine leur combinaison, alors même que leurs affinités, livrées à elles-mêmes, amèneraient des résultats différents.
Or cette loi a trait évidemment au même ordre d'effets que j'ai envisagé; cependant elle n'est pas exactement la même, car ce que j'ai appelé la cohésion se rapporte uniquement aux molécules des corps simples, et j'y ai joint d'autres points de vue. Si je voulais traduire cette loi suivant mes idées, je dirais: lorsque quatre composés
simples sont mis en présence, et qu'il résulte, dans certains d'entre eux, de la cohésion, de la tension et de l'affinité de leurs éléments, une tendance à former une nouvelle combinaison soit solide, soit gazeuse, cette tendance influe sur le produit obtenu, alors même que les affinités, résultant également de la nature élémentaire des composés simples, sembleraient devoir amener des conséquences différentes. L'énoncé seul, comme on le voit, serait plus compliqué, et il devrait l'être, d'après ce que je viens de dire.
Il y a même à cet égard un point à remarquer : si la tendance propre à se solidifier ou à se gazéifier influe, ainsi que l'indique la loi de Berthollet, sur les effets des molécules multiples, pourquoi n'influerait-elle pas aussi sur les effets des molécules simples? et au surplus, ce que j'ai fait a consisté en grande partie à faire remonter jusqu'à ces dernières molécules le principe qu'il avait établi.
Application des principes précédents à quelques corps
simples. ^ ^
Afin de justifier à la fois et de faire mieux comprendre les considérations qui précèdent, je vais les appliquer à quelques-uns des principaux corps simples de la chimie : je classerai ces corps sous leurs divers caractères de cohésion, de tension et d'affinité, en appréciant ces caractères d'après l'ensemble de leurs propriétés respectives, et en remarquant bien qu'une évaluation approchée est tout ce que l'on peut donner à cet égard.
De Voooygîne.
L'histoire de l'oxygène se trouve comprise implicitement dans celle des autres corps simples : je me bornerai donc à dire ici que de tous les corps, il est celui qui présente les tendances négatives les plus puissantes , jointes à une forte tension et à une cohésion
moyenne.
Du chlore.
Le chlore est moins négatif que l'oxygène ; considéré en lui-même, il a à la fois une grande cohésion et une tension plus grande encore ; considéré par rapport à l'oxygène, il a une cohésion plus grande et une tension beaucoup moindre que celle de ce dernier corps.
Par suite de ces propriétés, il est gazeux à la température ordinaire, mais voisin de son point de liquéfaction, auquel une faible compression le ramène ; quand on supprime la compression, la rapidité de son évaporation, causée par sa tension, produit un froid intense.
Le chlore se combine avec l'oxygène et l'hydrogène , faiblement avec le premier de ces corps dont il se rapproche par ses tendances électro- chimiques, fortement au contraire avec l'hydrogène.
Avec l'oxygène, il se combine indirectement et forme plusieurs composés d'autant plus négatifs que l'oxygène est en plus grande quantité ; formés d'éléments à grande tension, de peu d'affinités et de cohésions différentes, ces composés sont fort peu stables : l'acide chloreux et l'oxyde de chlore, les seuls qu'on ait pu longtemps ob-
tenir isolés, détonent par une faible chaleur ou par le contact d'un corps étranger; les autres, plus oxygénés, ne subsistent guère que par l'action des bases ou de l'eau.
Quand il y a détonation , les gaz absorbent instantanément une assez grande quantité d'électricité neutre pour qu'elle apparaisse sous forme de lumière.
Le chlore se combine directement avec l'hydrogène; nous verrons plus tard cette combinaison.
Le chlore, en vertu de sa cohésion plus grande et de sa tension inoindre que celles de l'oxygène, se combine plus facilement que ce dernier corps avec les métaux, malgré une affinité moindre: la différence est surtout sensible quand ces métaux ont eux-mêmes une grande cohésion, comme le silicium et le fer; le contraire a lieu pour le potassium, le sodium, etc.
Du soufre.
Le soufre est moins négatif que le chlore , il a une cohésion analogue et un peu moins de tension : aussi est-il solide à l'état ordinaire, mais facile à fondre et à volatiliser.
Il joue, à l'égard des corps positifs, un rôle analogue à celui de l'oxygène, et la similitude est telle qu'elle a donné la première idée de la théorie, si belle aujourd'hui, des équivalents.
Du phosphore.
Le phosphore a une très-faible affinité négative, une cohésion et surtout une tension plus grandes que celles
du soufre; il est solide, mais mou, très-fusible et trèsvolatil.
Par suite de sa tension, le phosphore se volatilise lentement à la température ordinaire, et se combine avec l'oxygène; toutefois il ne s'enflamme pas, parce que l'affinité du phosphore pour l'oxygène n'est pas très-puissante; il s'enflamme au contraire si l'on vient par la chaleur en aide à la combinaison.
Le phosphore ayant plus de cohésion et d'affinité pour l'oxygène que le soufre, l'acide phosphorique devra avoir aussi plus de cohésion que l'acide sulfurique, et par suite, comme je l'ai dit, l'emporter sur lui quand la cohésion jouera un rôle, quoiqu'il ait en réalité des affinités négatives moins fortes ; il en est de même par rapport à l'acide nitrique.
De l'azote.
L'azote a des tendances négatives analogues à celles du soufre ; considéré par rapport à l'oxygène , il a une tension plus grande encore que celle de ce corps, avec plus de cohésion.
Placé ainsi pour l'affinité entre l'oxygène et l'hydrogène, l'azote est susceptible de se combiner avec l'un et avec l'autre, mais non directement, par suite de leur tension.
Il y a plusieurs composés d'azote et d'oxygène : un seul est stable, parce qu'il est formé d'éléments qui se neutralisent sensiblement, c'est le deutoxvde d'azote : la chaleur seule ne peut le décomposer, et il faut de plus mettre en contact avec lui un corps très-combustible ; le
charbon allumé lui-môme ne suffît pas, et le deuloxyde d'azote éteint une bougie en ignition.
Le protoxyde d'azote entretient au contraire la combustion, quoique renfermant moitié moins d'oxygène que le deuloxyde, parce qu'il ne remplit pas cette condition de stabilité due à la proportionalité des éléments.
L'azote se combine indirectement avec le chlore, et donne ainsi un composé qui détone, comme celui d'oxygène et de chlore, et pour la même raison.
Je parlerai tout à l'heure de la combinaison de l'azote et de l'hydrogène.
Du carbone.
J'arrive maintenant au corps le plus extraordinaire de toute la chimie, le carbone.
Tantôt noir et friable , tantôt le plus brillant et le plus dur de tous les corps; quand il est solide, aucune chaleur presque ne peut lui faire quitter son état solide , et cependant, uni aux gaz, il passe tout à coup lui-même à l'état gazeux : c'est lui qui, comme combustible, nous fournit la chaleur si nécessaire à notre existence ; combiné avec l'hydrogène, il nous éclaire; enfin il est un des fondements de tout ce qui respire, animaux et végétaux.
Eh! bien, tous ces résultats si divers, si remarquables, s'expliquent par ce seul fait que le carbone a une trèsgrande tension, une cohésion extrêmement grande, et une affinité positive très-faible.
Considérons d'abord le carbone à l'état solide, c'est-àdire les molécules étant placées dans leur sphère de cohé-
sion : elle est telle alors que nos moyens peuvent à peine la vaincre, en sorte qu'il est presque impossible de fondre le carbone ou de le volatiliser : cette cohésion, il est vrai, n'est pas apparente, du moins en général, car on peut presque toujours le pulvériser aisément; mais elle existe dans les molécules plus petites que celles que les moyens mécaniques peuvent nous offrir, et qui se séparent dans la fusion et la volatilisation.
Remarquons que le carbone solide est toujours extrait de quelque composé à l'aide d'une réaction violente, et qu'il doit alors nécessairement présenter les conséquences d'un précipité irrégulier : c'est là ce qui le rend susceptible de pulvérisation.
La cohésion du carbone se manifeste du reste quelquefois dans des actions de ce genre : ainsi, le charbon déposé à couches très- minces et sous l'influence d'une très-grande chaleur, dans les conduits des hauts-fourneaux, acquiert une très-grande dureté.
On a remarqué qu'au lieu de se fondre, le carbone en poudre se contractait : cet effet tient à ce que, par la chaleur, les molécules d'un certain ordre qui n'étaient pas dans une sphère suffisante de cohésion y sont arrivées par l'effet de la dilatation, et se sont ensuite resserrées en vertu de leur élasticité.
C'est par une cause semblable que le charbon de bois, qui, dans l'état ordinaire, conduit mal l'électricité et le calorique, devient bon conducteur quand il a été soumis à l'action d'une chaleur très-intense.
La couleur noire que le charbon affecte d'ordinaire est due à la précipitation dont je viens de parler ; toute-
fois cette précipitation n'a pas toujours lieu; il arrive que par suite d'une action inconnue de la nature les molécules du carbone se disposent sous forme de cristallisation homogène, et cette cristallisation, jointe à l'équilibre très-mobile entre la cohésion et la tension , le rend alors transparent à la lumière. C'est le diamant.
Cette cristallisation ressemble à celles que l'habile physicien, M. Becquerel, a obtenues par des actions lentes au moyen de diverses dissolutions, et peut-être arriverat-on quelque jour, par des dispositions convenables, à extraire de l'acide carbonique ou d'un carbure d'hydrogène le carbone cristallisé.
A l'état de charbon de bois ou pulvérisé, le carbone a la propriété de condenser les gaz : cette propriété lui est commune avec tous les corps poreux, mais il la possède à un haut degré; placé vers le milieu des affinités, il condense les gaz qui sont fortement positifs ou fortement négatifs, et d'autant plus qu'ils sont plus compressibles.
C'est encore son état et son affinité qui font qu'en poudre et très-divisé il précipite de leurs dissolutions les matières colorantes très-acides, comme l'indigo dissous dans l'acide sulfurique, ou très alcalines, comme la teinture de tournesol.
Venons aux propriétés chimiques du carbone : sa tension le rend susceptible de se combiner avec les gaz permanents, et sa cohésion avec les métaux.
Il forme avec l'oxygène plusieurs combinaisons : la plus importante est celle à laquelle il donne lieu dans la combustion ordinaire, le gaz acide carbonique.
L'acide carbonique a une très-grande tension, telle même qu'il faut pour le liquéfier une pression de trentesix atmosphères : elle résulte de la grande tension et de l'affinité assez faible de ses éléments; de là vient la difficulté qu'on éprouve à le combiner avec les bases, si ce n'est à l'état naissant, et la facilité avec laquelle il s'en sépare.
Cette tension avait du reste induit en erreur sur ses véritables tendances et sur celles du carbone. On l'avait regardé comme ayant des affinités très-faibles, et le carbone comme ayant des affinités très-prononcées : c'était précisément tout le contraire. Le carbone est, comme je viens de le dire, faiblement positif, et si on le voit opérer en s'unissant à l'oxygène de si fréquentes décompositions, c'est qu'ayant une faible affinité, il tend à former avec l'oxygène un composé à grande tension.
Au contraire, et pour cette môme raison, l'acide carbonique doit avoir des tendances fortes, quoique combattues par sa tension, et l'on sait en effet que lorsqu'il se trouve dans des conditions convenables il donne naissance à des composés très- résistants.
Cette erreur que nous venons de signaler rendait plusieurs phénomènes très-difficiles à expliquer, et notamment les combinaisons du carbone et de l'hydrogène dans un grand nombre de réactions violentes, alors qu'on assignait à ces deux corps des affinités analogues. Il est facile à présent de se rendre compte de ces combinaisons.
Le carbone s'unit avec l'azote à l'état naissant et dans diverses proportions. Un seul de ces composés, et le plus stable, a été examiné, c'est le cyanogène : il est faible-
ment négatif ; une série d'étincelles électriques le décompose; à l'état naissant, le cyanogène se combine d'une part avec l'oxygène et de l'autre avec l'hydrogène ; enfin, comme le chlore, et pour la même raison , il est susceptible de s'unir avec les métaux.
L'un des acides du cyanogène fournira un exemple des poudres fulminantes : cet acide , en effet , qu'on appelle pour ce motif acide fulmiuique, combiné aux bases, surtout faibles, donne une poudre qui fait explosion avec la plus grande facilité : l'oxygène de l'oxyde et celui de l'acide s'unissent au carbone pour former de l'acide carbonique; l'azote se sépare, et, par suite de la tension de ces divers corps, la décomposition est violente et instantanée.
De l'hydrogène.
De tous les corps non métalliques, l'hydrogène est celui qui a les tendances positives les plus prononcées, quoiqu'elles ne soient pas encore très-fortes ; elles sont analogues à celles du carbone; il y joint, comme ce dernier corps, une grande cohésion et une très-grande tension. ' ■* - ' w-...
Par suite de sa tension, l'hydrogène forme un gaz permanent, et en même temps, par suite de sa cohésion, l'hydrogène réfracte la lumière pins que l'oxygène et l'azote, transmet le son pins rapidement, enfin, quand on l'amène à un certain degré de compression, il se contracte, comme je l'ai dit, plus fortement que ne l'indique la loi de Mariolte. - • r M < r
L'hydrogène se combine directement avec l'oxygène
et le chlore , indirectement avec l'azote , le soufre et le phosphore.
La combinaison de l'hydrogène avec le chlore s'opère plus facilement qu'avec l'oxygène, en raison de la plus
grande similitude de cohésion entre les deux corps; le moindre ébranlement électrique, celui par exemple du à la lumière diffuse, la détermine.
La cohésion de ce composé , résultant de la cohésion et de l'affinité de ses éléments, outre qu'elle le rend facile à liquéfier, lui fait jouer dans les réactions chimiques un rôle que ses propriétés acides, assez faibles en ellesmêmes, no sufiiraient pas à expliquer : c'est par là que l'acide hydrochlorique est souvent employé comme réactif, et qu'il est capable de former des composés très-résistants.
Les mômes observations sont applicables à l'ammoniaque, qui est un composé d'hydrogène et d'azote : l'ammoniaque est également susceptible de se liquéfier, de former des composés très-résistants, et de s'unir aux oxydes métalliques.
Il y a un autre composé d'hydrogène et d'azote qui se forme au pôle négatif de la pile quand ce pôle est du mercure, et reste combiné avec ce métal : Berzélius, qui a vu dans le produit ainsi obtenu un amalgame, a désigné le métal amalgamé sous le nom d'ammonium : l'aspect métallique du composé, dù à la cohésion de l'hydrogène et de l'azote, comme celui de l'acier est dû à la cohésion du carbone, a induit en erreur ce grand chimiste.
Venons enfin à la combinaison d'hydrogène et d'oxygène, qui est l'eau : l'hydrogène et l'oxygène ayant l'un
et l'autre une tension très-grande et inégale, ainsi qu'une affinité moyenne, ne se combineront que sous l'influence d'une cause déterminante : une fois la combinaison opérée, les molécules dissemblables, en vertu de leur affinité, se rapprocheront, et le corps composé, au lieu de resler gazeux, deviendra liquide; la tension des corps élémentaires subsistera toujours néanmoins, et c'est là ce qui permet à l'eau de transformer si facilement en force expansive la chaleur fournie par le foyer de combustion.
L'eau se volatilise constamment et à toutes les températures.
L'acide carbonique a des propriétés analogues à celtes de l'eau et pour les mêmes motifs : aussi a-t-on eu l'idée de l'employer également dans les machines à vapeur.
Un corps froid que l'on met en contact avec la vapeur d'eau la condense, lui enlève sa chaleur, et par conséquent sa force expansive, laquelle n'est plus employée qu'à dilater ce nouveau corps. On conçoit du reste comment la quantité de chaleur dégagée est si grande.
On sait que l'eau présente dans sa congélation un phénomène d'expansion très-remarquable : c'est un effet de la lutte entre la cohésion et la tension et de la disposition des molécules qui en résulte.
Sous le rapport de ses propriétés chimiques, l'eau est très-faiblement positive. Placée ainsi vers le milieu des diverses affinités, occupant d'ailleurs par son état liquide une position intermédiaire entre les solides et les gaz , elle est susceptible de s'unir avec un grand nombre de corps.
Par suite de son état moléculaire, elle ne se combine
pas avec les corps solides simples, mais seulement avec leurs oxydes; les sels s'unissent à elle, malgré leur faible affinité; l'eau peut, d'un autre côté, comme je viens de le dire, en vertu de la cohésion et de l'affinité de ses éléments, former des composés très -résistants, par exemple avec la chaux.
L'usage de l'eau dans les actions chimiques est de rapprocher par une première combinaison l'état de deux corps : ainsi, d'un acide et d'une base solides; ou bien quand l'un des deux corps est solide et l'autre gazeux : l'acide carbonique, par exemple, se combine avec la chaux par l'intermédiaire de l'eau. Du reste, je n'ai pas besoin de multiplier les citations à cet égard, l'eau est d'un trop grand usage dans toutes les réactions chimiques , pour que celles-ci ne se présentent pas en foule à l'esprit du lecteur.
Du silicium.
Le silicium, qui, à l'état de silice, compose la majeure partie de la croûte solide de notre globe, a des tendances positives très-prononcées, une force de cohésion considérable et une tension faible : aussi est-il solide à la température ordinaire, et infusible; quand on parvient à le séparer de la silice, il se présente sous forme de poudre , susceptible seulement de se contracter par la élflbiK'^ 1 '* •"- ' ; - v -
On ne le rencontre pas isolé dans la nature , et comme il ne s'unit à l'oxygène que par une haute température, on est conduit à admettre une commotion ignée du globe.
Le silicium se combine avec le chlore plus facilement qu'avec l'oxygène : c'est une suite de la cohésion.
Le silicium se combine avec les métaux, à l'état naissant , et pour la même raison.
La silice, convenablement cristallisée, donne des corps transparents et très-solides : on connaît la dureté du quartz et du cristal de roche. Elle se combine peu avec les acides, surtout quand elle a été calcinée, et se dissout bien mieux dans les alcalis : cette circonstance a induit en erreur et fait regarder la silice comme un acide, tandis qu'elle doit être considérée comme une base faible.
De quelques autres corps.
Après avoir ainsi donné avec quelques développements les corps qui présentaient le plus d'intérêt par rapport à mon sujet, il me suffira pour les autres d'énoncer leurs propriétés générales ; il sera facile d'étendre à ces corps les observations qui précèdent : je commencerai par les plus négatifs jusqu'aux plus positifs.
Le sélénium, qui forme la limite entre les corps métalliques et non métalliques, ressemble au soufre, avec plus de cohésion et de tension.
Varsénic ressemble au phosphore , avec plus de cohésion et une tension analogue.
L'antimoine a plus de cohésion encore.
L'or et Y argent ont une grande cohésion métallique , une faible tension et des affinités movennes.
Le cuivre a plus de cohésion avec une tension et une affinité semblables.
La cohésion du platine est plus grande encore et aussi sa tension.
Le mercure a une tendance positive plus prononcée et une grande tension.
Le bismuth, le plomb , Yétain, ont des affinités de plus en plus positives, une cohésion moindre que les métaux nobles, et plus de tension.
Le zinc avec des propriétés semblables a plus de tension encore.
Le fer a une grande cohésion métallique, une puissante affinité positive et peu de tension ; il en est de même du manganèse, du nickel et du cobalt.
Le calcium a également une forte tendance positive , une cohésion métallique moyenne et une tension moyenne.
V aluminium ressemble au silicium avec moins de cohésion et une affinité plus forte ; ce que j'ai dit de la silice est applicable à l'alumine : ce corps et le pré; cèdent jouent à l'état d'oxyde un grand rôle dans la nature.
Enfin le potassium et le sodium ont une faible cohésion métallique , une grande tension et une forte affinité positive.
De la lumière et de la chaleur.
Je viens maintenant à ce qui concerne la lumière et la chaleur , en commençant par la chaleur rayonnante.
Ainsi que je l'ai dit, les molécules des corps, en se rapprochant , peuvent , ou se placer dans un état complètement homogène, ou se cristalliser partiellement suivant certaines formes régulières, ou enfin se poser sans ordre ; dans tous les cas elles sont , entre les deux forces contraires de la cohésion et de la tension , dans un état d'équilibre qui leur permet d'être ébranlées ; et dans
tous les cas anssi , par suite de cet ébranlement et de l'ondulation qui en résulte dans l'air jusqu'au fond de notre oreille , elles peuvent donner naissance à la formation et à la propagation du son.
Quand elles sont parfaitement homogènes, et qu'en outre un état d'équilibre très-mobile entre les deux forces opposées de la cohésion et de la tension, leur permet de se prêter à des ondulations extrêmement rapides , elles sont susceptibles de donner lieu aux ondulations lumineuses et calorifiques, ou plutôt aux ondulations de l'électricité neutre, se présentant sous forme de lumière et de chaleur.
Il y a une considération qu'il ne faut pas perdre de vue, parce qu'elle domine toute la question, et dont on ne me parait pas avoir tenu assez de compte dans les théories que l'on a faites, c'est que ni la lumière ni la chaleur rayonnante n'existent pour nous que par l'impression qu'elles produisent sur nos organes , la lumière en pénétrant jusqu'au fond de notre œil pour frapper le nerf optique, la chaleur rayonnante en nous faisant éprouver la sensation connue.
Si l'électricité neutre n'est pas animée d'une intensité et d'une vitesse assez grande, soit pour pénétrer jusqu'au fond de notre œil , soit pour affecter les diverses parties de noire corps, elle subsiste sans doute comme électricité neutre, mais ne nous apparaît point sous forme de lumière et de chaleur.
Il en est de même du son qui n'existe pour nous que lorsque les ondulations qu'il produit arrivent jusqu'au fond de notre oreille ; mais il y a aussi cette différence im-
portante que le son n'est rien de plus qu'un ébranlement propagé , tandis que dans la lumière et la chaleur , il se trouve, outre les ébranlements, transmission de proche en proche de l'électricité neutre se présentant sous forme de lumière et de chaleur.
Quanta la chaleur non rayonnante, celle qui se transmet de molécule à molécule et se manifeste par la dilatation , elle n'est autre que l'électricité neutre dans la condition simple d'expansion que je lui ai attribuée.
Examinons donc la marche de l'électricité neutre sous forme de lumière et de chaleur, et pour cela, prenons d'abord une électricité recomposée indépendante des combinaisons moléculaires, l'étincelle électrique : au moment où s'opère la réunion des deux électricités, il se forme, en vertu de l'expansion supposée, un ébranlement instantané qui se propage entre les molécules de l'air, en même temps que l'électricité est transmise de l'une à l'autre de ces molécules; et cet ébranlement et cette transmission s'opèrent dans un instant inappréciable. , .
Ce n'est pas tout : dans ce mouvement rapide, une portion seulement de l'électricité est cédée par une molécule à la suivante; le reste passe à un état de moindre vitesse, et lorsque après une ondulation, la molécule ébranlée, revenant à sa position primitive, s'empare de cette seconde portion, elle ne la reçoit qu'avec sa vitesse nouvelle.
Ainsi , une portion de l'électricité produite parcourra l'air avec une grande vitesse : ce sera la lumière; l'autre se transmettra entre les molécules avec une vitesse
moindre et une intensité plus grande : ce sera la chaleur.
Enfin, outre les ondulations dans le sens de l'impalsion primitive, il doit se produire des ondulations latérales; car chaque molécule, en vertu de la force expansive de l'électricité qu'elle a reçue , devient à son tour centre d'ondulation, et le mouvement qu'elle imprime latéralement est môme favorisé par les vides qui se forment dans l'intervalle de chaque demi-ondulation.
On voit assez, du reste, que cette explication des effets lumineux et calorifiques de l'étincelle électrique est également applicable quand la recomposition de l'électricité est jointe à une combinaison chimique.
Ces observations vont d'abord nous faire concevoir comment il peut y avoir de la chaleur rayonnante sans lumière, car l'électricité n'apparaît sous forme lumineuse qu'autant quelle est animée d'une vitesse suffisante pour ébranler le liquide de l'œil et pénétrer jusqu'à la rétine.
Réciproquement , on conçoit qu'il puisse y avoir de la lumière sans chaleur, du moins sans chaleur sensible à nos moyens d'appréciation. Il en sera ainsi quand la vitesse sera très grande et l'intensité très-faible , comme il arrive pour les lueurs phosphorescentes et pour la clarté des étoiles. Il en a été de même longtemps pour la clarté de la lune, jusqu'au moment où l'habile physicien, M. Melloni , au moyen de ses appareils si ingénieux et si délicats, a mis en évidence la chaleur renfermée dans les rayons de cette planète.
Des couleurs diverses.
Venons maintenant à la diversité des couleurs, et, prenant le phénomène de la dispersion, examinons quelles modifications éprouve un rayon solaire dans son passage à travers un prisme, sous le rapport de sa vitesse et de son intensité.
Supposons donc que ce rayon arrive à la surface antérieure du prisme sous une certaine inclinaison : les molécules du verre, moins susceptibles d'ébranlement que celles de l'air, opposeront un obstacle à son entrée; une portion sera réfléchie, l'autre pénétrera, mais avec une moindre vitesse, et celte diminution de vitesse, nonseulement déviera sa direction en le rapprochant de la normale, mais lui fera occuper dans le prisme un certain espace angulaire.
L'intensité du rayon sera aussi diminuée par suite de la réflexion; mais comme les molécules du verre peuvent se charger de plus d'électricité que celles de l'air, cette intensité pourra être regardée comme augmentée par rapport à la vitesse ; il faut remarquer de plus que dans l'espace angulaire occupe par le rayon, la plus grande intensité, en vertu do l'impulsion acquise, se portera vers la partie la moins réfractée.
A la sortie du prisme, les molécules de l'air, ne pouvant prendre toute l'électricité de celles du verre, présenteront un nouvel obstacle : une portion du rayon sera réfléchie intérieurement; l'autre émergera, mais avec une perte d'intensité, laquelle, comme il est facile de le voir, sera d'autant plus grande que la direction sera plus
inclinée à la surface de sortie; la vitesse au contraire augmentera par rapport à l'intensité , attendu que l'impulsion qui agit dans le verre doit produire un plus grand effet dans l'air. Remarquons, du reste, que la direction des rayons émergents s' écartant de la normale, l'espace angulaire sera encore augmenté, et mettra ainsi en évidence les divers effets que je viens d'exposer.
Ainsi, en résumé , à l'entrée dans le prisme, l'intensité augmentera par rapport à la vitesse, surtout vers le sommet du prisme; à la sortie, au contraire, la vitesse augmentera par rapport à l'intensité, surtout dans la partie la plus éloignée du sommet du prisme, et nous aurons dans l'espace angulaire occupé par le spectre une série de rapports entre l'intensité et la vitesse, telle que l'intensité, plus grande d'abord que la vitesse vers le sommet du prisme , mais décroissant plus rapidement , deviendra plus petite en s'écartant de ce sommet.
En d'autres termes, le rapport de l'intensité à la vitesse, d'abord plus grand que l'unité pour les rayons rouges, deviendra ensuite plus petit que l'unité pour les rayons bleus et violets.
Le décroissement de ce rapport donne la série infinie des diverses couleurs, les deux termes de ce rapport l'éclat des couleurs.
Il y a dans cette série un point intermédiaire dans lequel le rapport est égal à l'unité, c'est-à-dire à celui qui constitue la lumière blanche : c'est pour cela que lorsque le spectre n'est pas suffisamment développé, on trouve le centre blanc, les bords formant une ligne rouge et oran-
gée vers le sommet du prisme, et une autre verte, bleue, et violette de l'autre côté.
Cette portion blanche disparaît sous le jaune quand le spectre est mieux développé , et le jaune étant ainsi la couleur qui se rapproche le plus de l'unité ou de la lumière blanche, est celle aussi qui absorbe le moins cette lumière. C'est pour cela encore que le jaune du spectre laisse mieux que les autres couleurs distinguer les caractères noirs et blancs d'un livre.
Quand, au lieu des deux faces inclinées du prisme, on prend un verre à faces parallèles, les effets produits à la sortie du prisme sont en ordre inverse de ceux que je viens d'exposer, et, les rapports se rétablissant, la lumière redevient blanche.
II en est de même lorsqu'on place à la suite du prisme, et en sens inverse, un second prisme semblable.
On sait que les diverses couleurs du prisme sont irréfrangibles, c'est-à-dire que si on les isole et qu'on les fasse passer dans un second prisme de même sens, elles ne sont pas altérées.
Pour nons expliquer ce résultat, remarquons que le rapport qui détermine chaque couleur n'est pas tellement absolu qu'il ne puisse varier dans certaines limites; il suffit donc pour qu'une couleur reste la même, que cette limite ne soit pas dépassée : or, dans l'expérience dont il s'agit, on ne prend que la partie centrale de la couleur, afin de l'avoir bien pure, et comme, d'un autre côté , par suite de la perte de vitesse que la lumière a éprouvée dans son passage à travers le premier prisme, la dilatation produite par le second est peu considérable, on se
trouve encore dans les limites propres à la couleur que l'on considère; aussi se présente-t-elle après cette seconde réfraction telle qu'elle serait dans un second spectre un peu plus dilaté que le premier.
Si Ton compare les spectres formés par diverses substances transparentes, on reconnaît que les distances respectives des couleurs varient de l'un à l'autre; et Ton conçoit en effet que les rapports de vitesse et d'intensité qui donnent ces couleurs puissent êlre différentes : de là la possibilité d'obtenir des lunettes achromatiques.
Quant aux couleurs propres des corps, elles tiennent à ce qu'ils renvoient la lumière qu'ils ont reçue dans un rapport nouveau d'intensité et de vitesse.
Si l'air paraît bleu , c'est que la lumière qui vient des molécules éloignées perd plus à proportion de son intensité que de sa vitesse; il en est de même de la couleur de l'eau. Au contraire, le soleil couchant paraît rouge, parce qu'il perd plus de sa vitesse que de son intensité.
Un métal fortement chauffé paraît d'abord rouge, parce que l'intensité l'emporte sur la vitesse , puis il devient blanc quand la vitesse s'est accrue par une nouvelle élévation de température.
On s'expliquera d'une manière analogue les autres phénomènes de coloration.
Comme au surplus, ainsi qu'on peut le remarquer, les ondulations de lumière sont, dans les molécules des corps transparents, les mômes que celles attribuées jusqu'ici au mouvement de léther, je m'en réfère complètement, pour ce qui est du calcul de ces ondulations, à la belle théorie mathématique imaginée par t'illustre Fresnel.
De la chaleur.
Occupons-nous à présent de la chaleur en mouvement.
Ainsi que je viens de le dire, la chaleur est formée des mêmes ondulations que la lumière, mais ramenée par des ondulations successives à un état de moindre vitesse; d'après cela, il ne sera pas nécessaire que les corps se prêtent à des ondulations aussi rapides pour la chaleur que pour la lumière.
On conçoit également que si les corps transparents pour la lumière le sont aussi toujours pour la chaleur, il n'en soit pas de même des corps transparents à la chaleur, et qu'il puisse y avoir des corps plus ou moins transparents pour l'une ou pour l'autre.
On comprend encore que la réfraction et la dispersion des rayons calorifiques devront être en général différentes de la dispersion des rayons lumineux, et c'est en effet ce que M. Melloni a constaté au moyen de sa pile thermoélectrique : il a reconnu, toutefois, que le maximum d'intensité de la chaleur, aussi bien que celui de la lumière, était toujours placé du même côté du spectre.
Au reste, pour tout ce qui concerne le rayonnement de la chaleur, nous ne pouvons rien faire de mieux que de rappeler les résultats obtenus par cet habile physicien.
1° La nature de la source de chaleur exerce une grande influence sur le rayonnement : Ainsi , la flamme d'une lampe rayonne plus facilement que le platine incandescent.
Et en effet l'électricité formée instantanément dans la
combustion de la lampe doit avoir une plus grande force d'impulsion que celle qui arrive par l'intermédiaire d'un métal : c'est par la même raison que le rayonnement est plus grand quand la température de la source est plus élevée.
2° La quantité de chaleur rayonnée diminue avec le poli de la surface du milieu à franchir.
Ce résultat tient à la dispersion des rayons de chaleur, comme l'opacité du verre dépoli à la dispersion des rayons lumineux.
3° La perte de chaleur diminue proportionnellement à mesure qu'on augmente le nombre des plaques transparentes à traverser.
Ce résultat est dû à ce que les rayons prennent, en traversant la première plaque, une certaine amplitude d'ondulation qui les rend plus propres à en traverser une seconde.
Si le corps transparent est lui-même une source de chaleur, le rayonnement s'opère à partir d'une certaine profondeur au-dessous de la surface, et la transmission, ainsi que l'ébranlement , varient avec celte profondeur. Ainsi, en formant de diverses substances les faces d'un cube rempli d'eau bouillante, on trouve que la chaleur émise par ces faces est différente pour chacune d'elles.
Cette faculté de rayonner à partir d'une certaine profondeur est ce qu'on appelle le pouvoir émissif des corps.
Si maintenant, renversant l'expérience, on suppose que ce soit le corps transparent qui reçoive la chaleur rayonnante, il est clair que cette chaleur devra pénétrer
par ébranlement jusqu'à une certaine profondeur, qui est la même que celle à partir de laquelle se fait l'émission : c'est ce qu'on appelle le pouvoir absorbant.
Provenant de la même cause , le pouvoir absorbant et le pouvoir émissif doivent être entre eux dans un certain rapport; et eu effet ils tendent vers légalité. Pour que cette égalité fut absolue , il faudrait que la réflexion intérieure qui s'opère dans l'émission eût exactement la même valeur que la réflexion extérieure dans le cas d'absorption; il faudrait de plus que la force d'impulsion de la source fut la même. Cette dernière condition, impossible à remplir quand la chaleur absorbée est celle d'une lampe, est cepeudant indispensable, car M. Melloni a constaté par ses expériences que le pouvoir absorbant varie avec la source.
Je n'ai pas besoin de dire que le pouvoir réfléchissant des corps pour la chaleur qui arrive à leur surface est en raison inverse de leur pouvoir absorbant.
Venons enfin au cas où l'ondulation est nulle, et où la chaleur se transmet molécule à molécule dans l'intérieur des corps solides : dans ce cas, la transmission s'opérant au contact, la vitesse de propagation dépend, en grande partie, du rapprochement des molécules, c'est-à-dire de la cohésion : aussi les métaux sont-il6 les meilleurs conducteurs du calorique, et parmi eux l'or, l'argent, le platine, le cuivre.
Au contraire, les corps qui ont peu de cohésion, comme le soufre, et surtout ceux qui sont poreux, comme les briques, conduisent mal la chaleur.
De l'hypothèse de l'éther.
J'ai dit, dans ce qui précède, que l'hypothèse de l'éther me paraissait inconciliable avec les principes généraux de la science. Pour le démontrer, je vais examiner avec soin quelle est cette hypothèse et quelles conséquences elle entraîne, et, afin d'avoir une base fixe de discussion, je prendrai le Cours de physique de M. Lamé (t. II, V* partie, p. 101). Outre le mérite reconnu de cet ouvrage, c'est celui qui sert de base à l'enseignement de l'école Polytechnique, et, du reste, les observations que j'aurai à présenter s'appliqueraient également à tout autre exposé du système des ondulations de la lumière.
« Dans la théorie des ondulations, dit M. Lamé, on « admet que les vibrations des molécules des corps lumi- « neux autour de leurs positions d'équilibre, sont com- « muniquées par elles aux molécules d'un (luide éminemw ment élastique répandu dans l'espace et dans l'intervalle « même des particules des corps : l'état statique de ce « fluide, auquel on donne le nom d'éther, dépend de la « répulsion qu'il exerce sur lui-même et des actions qu'il ff éprouve de la part des atomes pesants : sa densité peut « être plus grande dans un espace occupé par un corps « solide, liquide ou gazeux, que dans le vide, et son « élasticité varie suivant certaines conditions dans Fin- (( teneur des corps cristallisés. »
Or, remarquons ce qui résulte tout d'abord de cette hypothèse, c'est que, tout en donnant à l'éther le nom de fluide, qui est celui qu'on donne à l'électricité, à la lumière et à la chaleur, on lui attribue en même temps
des qualités tontes différentes de celles de ces agents immatériels, et qui semblent appartenir bien plutôt aux molécules des corps matériels, savoir, la densité, l'élasticité et une action de la part des corps extérieurs.
Ces hypothèses, j'en conviens, sont indispensables pour se prêter à l'explication du phénomène des ondulations; toute ondulation, en effet, se compose de deux parties : l'une, le mouvement, dû à l'impulsion première; l'autre, le retour, dû à l'élasticité propre du milieu ébranlé.
Il est donc d'abord nécessaire d'attribuer à l'éther une certaine élasticité.
En second lieu , la propagation de la lumière n'étant pas la même dans tous les corps, il faut que la densité de l'éther puisse varier, et par conséquent qu'il ait une densité.
Et comme enfin cette densité doit varier suivant la nature des différents corps et dépendre de cette nature, il faut , en troisième lieu , qu'il y ait une action des molécules de ces corps sur celles de l'éther.
Mais en attribuant ainsi à l'éther les qualités de densité, d'élasticité, d'action des corps extérieurs, il ne lui manque rien en réalité pour être un véritable corps matériel : que lui manquerait-il en effet? la pesanteur? Mais la pesanteur n'entrant point dans les fonctions relatives aux calculs d'ondulations, on peut la lui supposer encore, sans que rien dans ces calculs en soit dérangé.
Sans doute, dans la science, on est maître de disposer à son gré des hypothèses sur lesquelles on veut s'appuyer; mais il ne faut pas cependant que ces hypothèses soient contradictoires avec le reste de la science : or,
supposer, comme on le fait ici , un fluide ayant toutes les qualités des corps matériels, c'est faire une hypothèse évidemment contradictoire avec toutes les autres hypothèses de la science, où les fluides n'ont aucune de ces qualités.
Et voyons aussi ce qui en résulte pour la comparaison avec les phénomènes autres que ceux de la lumière.
Supposons, par exemple, que l'on comprime un gaz : alors de deux choses Tune, ou l'on admettra que l'élher, étant fluide, ne pourra pas être comprimé, et s'échappera par les pores du corps comprimant ; mais alors comment expliquera-t-on le changement qui se sera opéré dans la propagation de la lumière? ou bien Ton admettra qu'il est comprimé comme le gaz lui-môme; et alors, comment se fait-il qu'on n'ait jamais songé à tenir compte de son élasticité dans les phénomènes relatifs à la compression des gaz?
Et ce que je dis des embarras causés par l'élasticité de l'éther, je le dirai aussi de sa densité.
Comparons en effet avec ce qui se passe dans la théorie du son : dans cette dernière théorie, à mesure qu'un corps se rapproche de l'état fluide, la propagation du son y diminue, et cela se conçoit, car alors le retour des molécules sur elles-mêmes devient de plus en plus difficile. Pourquoi donc, au contraire, dans la théorie de la lumière, sa propagation ne commence-t-elle à s'effectuer que dans un fluide pur? Il est vrai que l'on suppose à ce fluide toutes les qualités du corps le plus dense , mais c'est, encore une fois, y supposer réunies, par une hypothàse tout à fait arbitraire et par cela même dangereuse,
-iUles propriétés les plus extrêmes des corps ordinaires.
Pourquoi d'ailleurs cet éther, si susceptible d'ébranlement, ne transmet-il pas les ondulations du son aussi bien qu'il transmet celles de la lumière? et pourquoi, en un mot, ne tient-on jamais compte dans les phénomènes autres que ceux de la lumière , de cet éther, qui y joue un si grand r<Me, et qui possède toutes les qualités qui font qu'on tient compte des autres corps.
Et si nous voulons encore examiner cette action qu'on attribue aux molécules des corps matériels sur celles de l'éther, que pourrons-nous en dire? D'abord elle ne peut être ni une attraction ni une répulsion, car, dans l'un et l'autre cas, ou les molécules des corps matériels seraient entraînées dans les ondulations de l'éther, ce qui est contraire à l'hypothèse; ou elles résisteraient et entraveraient par là ces mêmes ondulations.
Mais si cette action n'est ni une attraction ni une répulsion, que peut-elle être enfin, et pourquoi ne l'expliquet-on pas, si ce n'est sans doute que l'hypothèse ellemême que Ton a admise empêche de pouvoir l'expliquer?
Voici, ce me semble, ce qui est arrivé pour les hypothèses relatives à la lumière : Au moment où l'on a abandonné la théorie de l'émission pour passer à celle des ondulations, on a cru, sans trop approfondir cette impression, que les corps matériels devaient être trop grossiers pour se prêter aux ondulations de la lumière, et l'on a imaginé de la faire propager dans un fluide; ensuite, une fois accoutumé à celte idée on y a persisté, sans s'apercevoir qu'en admettant (comme on était obligé de le faire) dans ce fluide toutes les qualités des corps matériels, on en
- vr -
revenait en réalité à la même hypothèse d'ondulation matérielle qui avait d'abord effrayé.
De la terre et du système solaire.
Les observations qui précèdent m'ont conduit à quelques conjectures sur la nature de la terre et du soleil, ainsi que sur l'action qu'ils exercent entre eux; je terminerai, comme je l'ai dit, par quelques remarques sur la formation et l'existence des êtres organisés, c'est-àdire des végétaux et des animaux.
On a vu que tous les éléments qui composent notre globe, la silice, l'alumine, les matières carbonisées, l'eau, quoique de nature différente, sont tous plus ou moins électro-positifs : il suit de là d'abord qu'ils s'attirent l'un l'autre, non point suffisamment pour se combiner, mais assez pour ne pas se séparer.
Il suit en outre que la terre doit se constituer dans un état d'électricité positive ; et si I on suppose que le soleil soit susceptible de se constituer dans un état opposé, on pourra admettre entre eux une attraction.
La terre de son côté exerce par les mêmes motifs une attraction sur les corps placés à sa surface; et ce qui confirme l'idée d'une attraction positive propre, c'est qu'en général les corps positifs sont moins pesants que les corps négatifs.
Si l'on admet que la terre et le soleil se constituent dans les électricités contraires, ces électricités se recomposeront, et la recomposition aura lieu près du soleil, en vertu de sa masse supérieure; et comme il en serait de même des autres planètes, on aurait ainsi une source
constante d'électricité recomposée, qui, émise ensuite par le soleil sous forme de lumière et de chaleur, lui serait de nouveau rendue sous une autre forme.
Par suite de la nature différente des éléments terrestres, il s'établit des actions et des courants électriques, et les recompositions qui en résultent jouent sans doute un rôle dans les phénomènes qui s'observent à la surface de notre globe.
Les grands cataclysmes et les bouleversements que ce globe a éprouvés à diverses époques forment l'objet d'une science nouvelle, la géologie, dirigée par des hommes habiles : peut-être un jour, en réunissant les résultats de ses découvertes avec celles de la science physique et chimique, parviendra-t-on à déterminer la cause de la disposition actuelle des éléments du globe, dire pourquoi , par exemple , deux antipodes sont sensiblement formés l'un de terre l'autre de mer 1 ; peut-être pourra-ton assigner la cause qui fait tourner la terre autour de son axe, et déterminer la force qui , combinée avec l'attraction, maintient les planètes dans leurs orbites; sur ce dernier point, en effet, je ne puis adopter que comme provisoire l'hypothèse admise d' un mouvement initial; peut-être enfin, passant de notre système planétaire aux systèmes semblables dont les étoiles semblent nous montrer l'existence , pourra-t-on reconnaître les influences diverses qu'ils exercent les uns sur les autres.
Des végétaux.
Si l'on se rappelle les observations que j'ai présentées
1 . Je n'ai vu nulle part cette observation qui peut être utile.
sur les divers corps simples, on peut remarquer combien certains corps sont, par leurs propriétés, appelés à jouer daos la nature un rôle bien plus important que les autres • tels sont au plus haut degré ceux qui entrent dans la composition des corps organisés : l'oxygène, l'azote, le carbone et l'hydrogène.
Doués à la fois, surtout l'hydrogène et le carbone, d'une très-grande cohésion et d'une très-grande tension; doués en outre, et surtout l'oxygène et l'hydrogène, de tendances électro-chimiques très- différentes, ces corps sont susceptibles de former des composés où l'état des molécules varie à l'infini, et de là ces combinaisons si prodigieusement diverses dans lesquelles ils donnent naissance aux végétaux et aux êtres animés.
Quelques mots d'abord de la formation des végétaux.
Versé dans l'atmosphère par la combustion, la respiration , et par la putréfaction des matières végétales et animales, l'acide carbonique se répand à la surface du globe; en vertu de l'action capillaire, il pénètre dans le sol ainsi que l'eau contenue dans l'atmosphère, et là, sous certaines influences électriques, l'un et l'autre se séparent d'une partie de leur oxygène et passent à un nouvel état de combinaison avec les éléments des plantes.
Je ne prétends pas expliquer quelles sont ces influences, dire si les éléments qui entrent dans la composition du sol, aussi bien que la graine mise dans la terre, forment des espèces de piles contraires; maison conçoit, et cela suffit, que par suite d'une certaine action lente sur l'acide carbonique absorbé, la graine puisse s'emparer du carbone nécessaire à sa nourriture, pen-
dant que l'oxygène en se dégageant rend à l'atmosphère un équilibre nécessaire à l'existence des êtres; on conçoit encore que l'action soit excitée parle soleil et l'électricité décomposable qu'il fournit, et aussi par l'humidité, soit qu'elle agisse comme simple dissolvant, ou, comme je viens de le dire, en se décomposant elle-même.
Ainsi formée dans le sein de la terre, la plante se développe et se rapproche de la surface du sol, en même temps que ses racines, en lui cherchant les aliments qui la doivent nourrir, lui préparent pour l'avenir un point d'appui.
Elle sort enûn, sa tête s'élève sur l'horizon, et alors c'est non-seulement dans la terre, mais dans l'atmosphère elle-même, qu'elle puise les principes de son accroissement : ses parties vertes deviennent autant d'agents de décomposition qui absorbent l'humidité et l'acide carbonique de l'air, en dégagent l'oxygène qu'ils renferment, et s'en approprient le carbone et l'hydrogèue.
Il semble même résulter de quelques expériences que les végétaux absorbent et rendent tour à tour l'oxygène et l'acide carbonique; mais peu importe, je n'ai pu songer à donner une explication positive, et je cherche seulement à indiquer comment les choses peuvent se passer.
Il suit de ce qui précède que plus l'air renferme d'acide carbonique, et plus il est favorable à la végétation : ainsi, en allant chercher dans les entrailles de la terre le charbon qu'elle recèle, non-seulement on obtient la chaleur et les moyens d'action si nécessaires à notre bien-être, mais on prépare encore un nouvel aliment à la formation des plantes et à la nourriture des animaux.
Dans l'élaboration des végétaux , les éléments qui les composent se rangent suivant un certain ordre que nous ne pouvons apprécier que par ses résultats . ainsi, nous trouvons dans le bois une grande résistance dans le sens de sa longueur; il faut donc que des molécules trèscohérentes, comme celles du carbone, se soient disposées dans ce sens : et en effet, quand le bois est réduit en charbon, on distingue parfaitement les fibres dont il était formé.
On trouve dans la cendre du bois certains sels, et on les y trouve alors même que la plante s'est développée non dans la terre, mais dans un corps simple , comme la fleur de soufre, et qu'elle a été arrosée avec de l'eau distillée ; mais remarquons que la croissance de la plante se fait non-seulement aux dépens de Peau qui sert à l'arroser, mais aussi, et surtout quand elle est développée, aux dépens de l'humidité répandue dans l'atmosphère : or, cette eau peut très bien renfermer les sels qui se retrouvent dans la cendre des plantes, quoiqu'ils y soient insensibles à nos moyens d'appréciation.
Des êtres animés.
Parlons enfin du rôle que jouent dans la formation des êtres animés les corps simples qui en font la base; et -d'abord considérons le phénomène si souvent examiné des contractions musculaires.
Quand un muscle se contracte, il se raccourcit et se grossit ; cette action s'opère malgré une résistance souvent considérable : or, d'abord, pour pouvoir surmonter cette résistance, il fout qbe 1e muscle soit formé de mo~
lécules ayant une très-grande cohésion , c'est-à-dire de carbone : supposons donc que telle soit la nature du muscle, et de plus, supposons que les fibres musculaires soient divisées en portions successives susceptibles d'expansion latérale : lorsque l'expansion aura lieu, ces parties s'étendront transversalement, et produiront ainsi une contraction dans le sens de la longueur.
Pour expliquer l'expansion supposée, remarquons qu'une infinité de filets nerveux viennent aboutir dans les muscles : or, les nerfs peuvent être regardés comme composés de molécules de différente nature alternativement placées, ainsi que le prouve leur peu de résistance, et dès lors ils forment de véritables piles , lesquelles décomposent entre elles leur électricité pour la recomposer avec sa force expansive dans l'intérieur du muscle; ce muscle se dilate, puis, quand l'électricité a ainsi produit son effet expansif, les nerfs la décomposent de nouveau, et la recomposent ensuite sous forme de chaleur dans les centres nerveux , d'où elle se propage dans tout le corps.
En vertu de leur élasticité, les molécules du muscle , distendues par la force d'expansion , reviennent à leur position première; mais pour ces molécules, comme pour toutes celles de la nature, l'élasticité finirait par se détruire si une action réparatrice ne l'entretenait constamment.
Outre les nerfs, il arrive dans les muscles un nombre infini de vaisseaux, soit artériels, soit veineux : or, sous l'influence de l'électricité développée, le sang artériel
verse dan9 le muscle les matériaux réparateurs suivant un ordre et une condensation convenable, pendant que les matériaux usés passent dans le sang veineux à un moindre degré de condensation : celte moindre condensation et l'état physique qui en résulte, constituent la différence entre le sang artériel et le sang veineux, ainsi que le prouve le rapport qui existe entre la capacité des veines et celle des artères. Je n'ai pas besoin, du reste, de rappeler combien la tension chimique du carbone favorise cette transformation.
Sous l'influence de cette même électricité, et en même temps que le carbone passe à un état de moindre condensation, l'hydrogène et l'oxygène se trouvent dans un état favorable à leur combinaison : l'eau ainsi formée est absorbée par d'autres vaisseaux, et s'échappe ensuite du corps sous forme de transpiration insensible.
Les muscles sont la partie du corps où la rénovation est la plus active, à cause de l'excès des inlluences électriques qu'y amène l'action de la volonté, mais elle existe également dans toutes les parties du corps : partout des électricités sont décomposées et recomposées par les nerfs, et partout aussi les organes sont réparés par les matériaux du sang artériel, pendant que les matériaux usés passent dans le sang veineux.
On voit, du reste, qu'en vertu de la correspondance établie par les nerfs, l'électricité développée se propage dans toutes les parties du corps, y porte la chaleur, et, en fournissant de l'électricité décomposable, favorisé l'action de tous les organes : d'où il suit que , lorsque l'action de la volonté vient ajouter sur quelque point un
excès d'électricité recomposée , tous les organes en reçoivent un surcroît d'activité.
Amené dans le sang veineux à un état de moindre cohésion, le carbone se trouve dans des conditions trèsfavorables pour se combiner avec l'oxigène ; et en effet, sous l'influence de certaines causes électriques produites par les séparations pulmonaires, il se combine avec l'oxygène que le poumon absorbe continuellement.
Cette combustion du carbone est favorisée , comme l'est ordinairement la combustion du carbone, par la combinaison de l'hydrogène et de l'oxygène , laquelle forme la transpiration pulmonaire ; ou , quand celte combinaison de l'oxygène et de l'hydrogène s'est faite plus tôt, par l'électricité qu'elle a développée. Je viens de dire en effet que celte combinaison s'opère dans tout le cours du sang, et d'autant plus tôt que les causes d'action ont été plus grandes : c'est ce que montre l'expérience, et l'on sait que les transpirations insensible et pulmonaire se suppléent mutuellement.
Ainsi, outre la chaleur qui est une suite de l'action nerveuse, et qui se développe par l'exercice, il y en a une fournie par cette double combinaison du carbone et de l'hydrogène avec l'oxygène : son effet est diminué par l'évaporation des gaz formés, mais, comme on l'a vu, le froid produit est inférieur à la chaleur dégagée.
Enfin, ces circuits d'actions nécessaires à l'existence des êtres animés donnent la véritable cause de la circulation du sang, dont l'impulsion du cœur ni la contractililé propre des vaisseaux ne me semblent pouvoir rendre suffisamment raison. En se brûlant dans les poumons, le
sang attire, par le vide formé, de nouvelles quantités de liquides depuis les extrémités capillaires des veines; le sang artériel est attiré à son tour vers ces parties capillaires par le besoin de leur rénovation; enfin le sang artériel lui-même se renouvelle par les aliments que la digestion a dissous et que les vaisseaux chylifères lui fournissent.
La circulation du sang étant la base de l'existence, le moindre trouble qu'elle subit se fait sentir aussitôt, soit que la rénovation des parties soit anormale ou incomplète, et réciproquement la plupart des maladies se manifestent par une altération dans le cours du sang; enfin, l'interruption grave dans l'une quelconque des fonctions nécessaires à cette circulation produit immédiatement la destruction des êtres animés.
Le circuit d'actions dont je viens de parler constitue ce que les médecins et les physiologistes appellent la force vitale ou la vie ; ils y rapportent tous les phénomènes dont ils ne peuvent se rendre exactement compte, et souvent, en effet, les actions compliquées et véritablement insaisissables que présente le corps humain ne permettent pas de pénétrer plus avant dans leurs causes, et obligent à se contenter de cette espèce d'énoncé du fait qui a été produit.
De la chimie inorganique et organique.
La même différence qui existe entre les quatre corps dont j'ai parlé, l'oxygène, l'hydrogène, le carbone et l'azote, et les autres corps simples, conduit encore à quelques observations sur l'étude actuelle de la chimie. Con-
sidérée sous le point de vue que j'ai adopté, cette étude se divise véritablement en trois parties plus ou moins tranchées : celle qui concerne ces quatre corps envisagés dans le circuit de l'action vitale, celle qui concerne ces quatre corps en dehors de cette action, celle enfin qui se rapporte aux autres corps.
Cette dernière partie, formant plus spécialement la chimie inorganique, est simple, claire et facile, tout y est susceptible d'enchaînement et de suite; les corps qui la composent sont entre nos mains, et, maîlres de les manier et de les explorer à notre gré, nous pouvons tirer de leur examen des résultats positifs.
Mais il n'en est plus de même pour les corps composés d'oxygène, d'hydrogène, de carbone et d'azote : ceux-là nous échappent sans cesse; c'est à peine, surtout lorsqu'ils sont provenus de matières organisées , si nous pouvons les saisir et les arrêter : aussi doit-on, ce me semble, rester dans une défiance continuelle de leur excessive mobilité, ne pas chercher, en les étudiant , à faire entrer les résultats obtenus dans la science au delà de ce que comporte leur nature, et , en s'occupant plutôt de constater les faits et de les réunir dans des ensembles partiels, s'efforcer de les rendre aussi utiles que possible à la pratique, à l'industrie et au bien-être général.
C'est ce qu'avait fait l'homme illustre dont j'ai eu occasion de parler, Berthollet, auquel l'industrie française doit une si vive reconnaissance, et c'est an surplus ce que font aujourd'hui, avec raison, je crois, aussi bien qu'avec succès, plusieurs des habiles chimistes de notre époque.
Diqitized
Ces observations sont bien plus encore applicables à la troisième partie de la chimie, celle qui concerne les quatre mômes corps considérés dans le circuit d'actions qui constitue la vie : elles le sont surtout aux efforts que Ton a tentés pour déduire, de l'analyse chimique des diverses parties du corps humain , des conclusions relativement aux phénomènes de la vie elle-même; que traite alors en effet et que peut traiter le chimiste, si ce n'est le caput mortuum et une sorte de cadavre de l'objet qu'il considère? lui-même a été obligé de le transformer avant de l'étudier; d'organique qu'il était, il a été obligé de le rendre inorganique ; et combien de fois aussi l'expérience n'est-elle pas venue détruire l'édifice que Ton avait élevé, et démentir les résultats dont on se croyait le plus certain.
Du sang, par exemple, que l'on avait extrait de la veine et soumis à l'analyse , on avait essayé de tirer des inductions relativement à l'état réel de ce sang circulant dans l'économie : on avait posé en principe que sa couleur foncée était le signe d'un état inflammatoire, et cependant, chez des malades mourant de fièvres pestilentielles les plus violentes, on a reconnu que le sang était d'un rouge vif et d'une crase naturelle.
Et du reste une expérience très-simple, faite jadis par Van-Helmont et Fracastor, montre que la coloration du sang sorti de la veine, dépend uniquement de l'étendue de surface qu'il présente au contact de l'air : recueilli dans un vase presque plat, il est d'un rouge clair sur tous les points; reçu au contraire dans un vase cylindrique étroit, il se montre rouge seulement à la surface et noir dans tout le reste du cylindre.
-SS- II n'est pas un mouvement du corps et de l'âme* pas un aliment, pas une boisson, qui ne fassent à chaque instant varier la crase du sang; or il est impossible que l'analyse chimique fasse jamais entrer en ligne de compte des modifications si variées et si diverses.
La chimie pourra bien nous fera connaître, d'une manière à peu près exacte, les parties intégrantes qui entrent dans la composition du lait; mais comment pourra-t-elle nous expliquer les altérations qu'il subit dans le sein de la nourrice, lorsqu'à la suite d'un violent accès de colère, il devient pour le malheureux enfant un poison, et le tue ou le rend épileptique.
A Dieu ne plaise que je veuille révoquer en doute aucun des progrès réels que la chimie a fait faire et qu'elle promet encore à la médecine ; mais ce que je crois, c'est qu'elle doit fixer avec soin la sphère dans laquelle doivent être renfermées ses recherches, et ne pas les pousser au delà, de crainte d'entraver cet art précieux par ses tentatives imprudentes d'en faire une science exacte, et sous peine d'y porter, au lieu de la lumière, le trouble et la confusion.
Aérostats.
Un mot encore aeir les aérostats : depuis les applications diverses de la vapeur, et la rapidité qu'elle a introduite dans les voyages, rien ne paraît plus impossible à l'industrie humaine, et, pour les aérostats par exemple, malgré les immenses difficultés matérielles qu'ils présentent évidemment, on s'attend d'un moment à l'autre à voir trouver le moyeu complet de s'en servir et de les
diriger : les oiseaux volent bien, dit-on, à l'aide de leurs aile9, pourquoi ne pourrions-nous pas les imiter?
Mats ce rapprochement même avec les ailes des oiseaux prouve tout l'embarras de la question, en amenant la comparaison des éléments que la nature emploie et de ceux que nous avons à notre disposition : les ailes des oiseaux sont formées de carbone , d'hydrogène , d'oxygène et d'azote, toutes matières à la fois légères et susceptibles d'une grande puissance ; le moteur qui met en jeu cette puissance est invisible et se manifeste seulement par ses effets; nous, au contraire, nous ne pouvons nous élever dans l'air qu'à l'aide d'un gaz plus léger que lui; pour avoir ce gaz en grande quantité, il nous faut une enveloppe de plus en plus grande et qui ne pourrait être rendue solide qu'en devenant pesante; elle offre d'ailleurs alors d'autant plus de prise à l'action du vent; d'un autre côté, pour produire et transmettre le mouvement qui nous est nécessaire, nous sommes réduits à faire usage de corps et de métaux pesants, qui tous deviennent par cela même autant d'obstacles.
Sans doute on ne peut pas dire, dans le sens le plus absolu du mot, qu'il soit impossible de se diriger dans l'air; mais ce ne pourra être qu'autant que nous pourrons manier, comme le fait la nature elle-même, les quatre éléments dont je viens de parler, que nous pourrons les transformer et en user comme elle le fait, avoir un moteur analogue; jusque-là, le problème pourra être regardé comme insoluble, et son énoncé seul suffit pour donner lieu de penser qu'il le sera encore longtemps.
11 ne me reste plus, en terminant ce travail, qu'à solliciter l'indulgence du lecteur en faveur de la difficulté du sujet : l'esprit se perd en effet dans ces limites extrêmes de la nature, et quand on considère d'un côté ces corps immenses séparés de nous par des milliards de lieues, de l'autre la petitesse infinie de la matière; quand on pense à ces organes si parfaits qui peuvent distinguer les vibrations particulières de tant de sons divers, ou discerner la différence qui existe entre quelques mille ondulations lumineuses par millionième de seconde; quand on songe enfin que tout cela n'est rien auprès de la volonté et de l'intelligence, il ne nous reste plus que la conscience de notre faiblesse, et un sentiment profond d'élonnement et d'admiration pour toutes les merveilles de la nature. Heureux en même temps si , dans des questions si graves et si délicates, j'ai pu émettre quelques idées utiles et contribuer ainsi à ouvrir une voie nouvelle à l'étude et à l'observation.
Imprimerie Clatk et Taillefkb, rue Saint-Benoît, 7.