DEUXIÈME LEÇON

Messieurs,

Si l'on considère les objets matériels, quels qu'ils soient, sous le rapport de leurs formes et de la répétition de leurs parties identiques, on ne tarde pas à reconnaître qu'ils se distribuent en deux grandes classes dont voici les caractères : les uns placés devant une glace donnent une image qui leur est superposable ; l'image des autres ne pourrait les recouvrir, bien qu'elle reproduise fidèle-

I. Fresnel, par une de ces vues de génie, comme il en eut tant, avait en quelque sorte pressenti cette cause de la polarisation rotatoire.

Il s'exprime ainsi dans un de ses mémoires au tome XXVIII des Annales de chimie et de physique, année iSzS : « Le cristal de roche présente des phénomènes optiques qu'on ne peut concilier avec le parallélisme complet des lignes moléculaires, et qui sembleraient indiquer une déviation progressive et régulière de ces lignes dans le passage d'une tranche du milieu à la suivante. >»

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ment tous leurs détails. Un escalier droit, une tige à feuilles distiques, un cube, le corps humain... voilà des corps de la première catégorie. Un escalier tournant, une tige à feuilles insérées en spirale, une vis, une main, un tétraèdre irrégulier... voilà autant de formes du second groupe. Ces derniers n'ont pas de plan de symétrie.

Nous savons d'autre part que les corps composés sont des agrégats de molécules identiques, formées ellesmêmes d'assemblages d'atomes élémentaires distribués d'après des lois qui en règlent la nature, la proportion et l'arrangement. L'individu, pour chaque corps composé, c'est sa molécule chimique, et celle-ci est un groupe d'atomes, non pas un groupe pêle-mêle ; il y a au contraire un arrangement très déterminé. Telle est la manière dont tous les physiciens envisagent la constitution des corps.

Cela posé, il eût été assurément bien étonnant que la nature, si variée dans ses effets, et dont les lois permettent l'existence de tant d'espèces de corps, ne nous eût pas offert, dans les groupes atomiques des molécules composées, l'une et l'autre de ces deux catégories dans lesquelles se distribuent tous les objets matériels. Il eût été bien extraordinaire, en d'autres termes, que parmi toutes les substances chimiques, naturelles ou artificielles, il n'y eût pas des individus à image superposable et d'autres à image non superposable.

Les choses se passent en effet comme il est naturel de les prévoir; toutes les combinaisons chimiques sans exception se distribuent également en deux classes : celles à image superposable, et celles à image non superposable.

Il est facile de montrer que c'est là une conséquence légitime, obligée de notre première conférence. Pour la mettre dans tout son jour, je rappellerai brièvement

les conditions principales de l'expérience décisive par laquelle nous avons terminé la précédente leçon.

Je prépare, à l'aide de l'acide paratartrique naturel, le paratartrate de soude et d'ammoniaque. Il se dépose de beaux cristaux.

Si l'on observe dans l'appareil de polarisation la solution d'une portion quelconque de ce sel double, elle n'offre aucun indice de déviation optique ; et en séparant des cristaux l'acide qu'ils renferment, on reproduit l'acide paratartrique, identique à celui qui a servi à les former. Jusque-là tout est simple et naturel et l'on croit avoir affaire à la cristallisation d'un sel ordinaire. Il n'en est rien cependant.

Reprenez une autre portion de ces mêmes cristaux, et examinez-les un à un. Vous trouverez qu'une moitié a la forme dont je présente ici le modèle, caractérisée par une hémiédrie non superposable, que l'autre moitié a la forme inverse identique à la première dans toutes ses parties respectives, et néanmoins ne pouvant lui être superposée. Sépare-t-on alors les deux sortes de cristaux pour les dissoudre isolément, on observe que l'une des deux solutions dévie la lumière polarisée à droite, l'autre à gauche, et toutes deux de la même quantité en valeur absolue.

Enfin si l'on extrait par les procédés chimiques ordinaires les acides de ces deux sortes de cristaux, on reconnaît que l'un d'eux est identique à l'acide tartrique ordinaire, et que l'autre lui est de tous points semblable, sans pouvoir lui être superposé. Ils offrent entre eux les relations des deux sels d'où on les a séparés. Ils se ressemblent comme la main droite ressemble à la main gauche, mieux encore, comme se ressemblent deux tétraèdres irréguliers symétriques; et ces analogies et ces différences se retrouvent dans tous leurs dérivés. Ce que l'on fait avec l'un on peut le répéter avec l'autre dans les mêmes conditions, et les produits résultants manifestent constamment les mêmes propriétés, avec cette seule différence que chez les uns la déviation du plan de polari-

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sation s'exerce à droite, chez les autres à gauche, et que les formes des espèces correspondantes, encore bien qu'identiques dans tous leurs détails, ne peuvent se superposer.

Tous ces faits si clairs, si démonstratifs, nous obligent à transporter les caractères généraux extérieurs de ces acides et de leurs combinaisons à leurs molécules chimiques individuelles. S'y refuser serait manquer aux règles delà logique la plus vulgaire. C'est ainsi que nous arrivons aux conséquences suivantes :

i" La molécule de l'acide tartrique, quelle qu'elle soit d'ailleurs, est dissymétrique, et d'une dissymétrie à image non superposable. 2° La molécule de l'acide tartrique gauche est précisément formée par le groupe d'atomes inverse. Et à quels caractères reconnaîtrons-nous l'existence de la dissymétrie moléculaire? D'une part à l'hémiédrie non superposable ; de l'autre, et surtout, à la propriété optique rotatoire lorsque le corps est en dissolution.

Ces principes étant posés, examinons tous les corps de la nature ou des laboratoires, et nous trouverons facilement qu'une foule d'entre eux possèdent à la fois ce genre d'hémiédrie et la propriété rotatoire moléculaire, et que tous les autres ne nous offrent ni l'un ni l'autre de ces caractères.

J'avais donc raison de le dire : la conséquence légitime et forcée de notre premier entretien peut s'exprimer de cette manière :

Tous les corps (j'emploie ici cette expression dans le langage chimique) se partagent en deux grandes classes, les corps à image superposable; les corps à image non superposable ; les corps à arrangements d'atomes dissymétriques, ceux à arrangements d'atomes homoédriques.

Ici nous rencontrons un fait qui mériterait bien de fixer l'attention, lors même qu'on l'envisagerait seul et

isolé de l'ensemble des considérations qui vont suivre. Le voici :

Tous les produits artificiels des laboratoires et toutes les espèces minérales sont à image superposable. Au contraire la plupart des produits organiques naturels (je pourrais dire tous, si je n'avais à nommer que ceux qui jouent un rôle essentiel dans les phénomènes de la vie végétale et animale), tous les produits essentiels de la vie sont dissymétriques et de cette dissymétrie qui fait que leur image ne peut leur être superposée.

Avant d'aller plus loin, je veux écarter quelques objections qui ne manqueraient pas de s'offrir à votre esprit.

Le quartz, direz-vous d'abord? Nous avons vu dans la dernière leçon que le quartz possédait les deux caractères de la dissymétrie, l'hémiédrie dans la forme, observée par Haûy, et le phénomène rotatoire, découvert par Arago! Néanmoins toute dissymétrie moléculaire est absente dans le quartz. Pour le comprendre, entrons un peu plus avant dans l'intelligence des phénomènes qui nous occupent. Nous y trouverons en outre l'explication des analogies et des différences déjà signalées précédemment entre le quartz et les produits organiques naturels.

Permettez-moi de représenter grossièrement, quoique au fond avec justesse, la structure du quartz et celle des produits organiques naturels. Imaginez un escalier tournant dont les marches seraient des cubes, ou tout autre objet à image superposable. Détruise/ l'escalier, et la dissymétrie aura disparu. La dissymétrie de l'escalier n'était que le résultat du mode d'assemblage de ses marches élémentaires. Tel est le quartz. Le cristal de quartz, c'est l'escalier tout construit. Il est hémiédrique. Il agit à ce titre sur la lumière polarisée. Mais le cristal est-il dissous, fondu, détruit dans sa structure physique d'une manière quelconque, sa dissymétrie se trouve supprimée et avec elle toute action sur la lumière polarisée,