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1 2 ds) 4 s 5 6 FIGURE 3. — Six aspects du disque solaire déformé.

(D'après des croquis faits à Taormina, au lever du Soleil, en octobre 1903.)

Mais la réfraction peut s'accompagner d’autres phénomènes qu’un simple changement de route des rayons; 1ls peuvent être comme on dit décomposés.

Recevons un rayon de soleil sur un prisme, comme le fit NEWTON (1642-1727). Il y a déviation du rayon, bien entendu; mais, en outre, nous constatons, vous le savez, un spectacle merveilleux.

Sur un écran où nous recevons la lumière déviée par le prisme nous voyons, non plus une image blanche, mais une image allongée et colorée d’une infinité de teintes graduées, rouge, orangé, jaune, vert, bleu, indigo, violet ! C’est le spectre solaire. Il est du, ainsi qu'on l’a prouvé par l’analyse séparée de la réfrangibilité de chacune des teintes simples, et par la recomposition des teintes complexes et de la lumière blanche, à ce que celle-ci est composée en réalité d’une infinité de rayons ou de radiations simples, dont la réfrangibilité augmente du rouge au violet et qui se Spreut dans le-prisme, par suite de leur inégale réfraction.

Résultat d'autant plus remarquable, que la blancheur nous semble par excellence une sensation simple, proclamée essentiellement telle par PLAToN! Avec HIiPPARQUE nous avons assisté à une première défaite de l’a priori; avec PLATON, celui-ci subit un nouvel échec!

En regardant le spectre solaire de plus près, on aperçoit qu’il n’est pas absolument continu; 1l présente çà et là de petites interruptions, des lacunes obscures, des raies noires. — C’est ce que WoLLasTonN observa d’abord. Puis FRAUNHOFER les découvrit à nouveau et, les étudiant au moyen d’une lunette, il en compta plusieurs centaines ; depuis on en a dessiné des milliers.

Elles se retrouvent très exactement aux mêmes places dans le spectre solaire; elles peuvent y servir d’excellents points de repère pour renseigner une région du spectre. FRAUNHOFER désigna les groupes de ces raies, visibles à l'œil, par les lettres de l’alphabet. Les trois premiers groupes À, B et C sont dans le rouge, À à l’extrémité sombre, C près de l’orangé; D occupe la

partie la plus brillante du spectre, entre l’orangé et le jaune; c’est une des raies les plusmnettes: ent G et H se distribuent du jaune au violet; H est très large et termine le violet. Ces lignes s’appelient lignes de FRAUNHOFER.

Un prisme pour décomposer les rayons et une lunette pour observer le spectre et ses raies constituent un spectroscope. Et on multiplie le nombre des raies visibles par l'emploi de plusieurs prismes successifs, c’est-à-dire par le spectroscope à plusieurs prismes.

Que signifient ces raies et que nous apprennentelles? On l’ignora longtemps. Ce furent KIRCHHOFF et BunsEN qui en découvrirent l’origine, en 1855.

On connaissait à cette époque, outre le spectre solaire, deux catégories de spectres :

1° Les spectres de solides et de liquides incandescents, formés de bandes continues des couleurs du spectre et appelés pour cette raison spectres continus : tels sont les spectres du platine incandescent, de la chaux dans la lumière de DruMMoND;

2° Les spectres de vapeurs incandescentes, formés essentiellement de quelques raies brillantes et appelés, pour cette raison, spectres discontinus.

Ainsi si nous vaporisons un peu de chlorure de sodium (sel de cuisine) en portant dans la flamme d’un brûleur de BuNSEN, ou d’une lampe à alcool, un fil de platine mouillé d’un peu de solution de ce sel, nous obtenons une lumière jaune qui, examinée au spectroscope, ne nous donne pas de spectre continu de bandes colorées, mais bien une ligne lumineuse jaune, d’une grande intensité, et qui occupe la place de la raie D de FRauNHorER. Cette raie jaune, observée avec des

spectroscopes à plusieurs prismes, se dédouble en deux raies vives, très rapprochées.

Ces raies occupent toujours exactement la même place dans le spectre; elles restent les mêmes quel que soit le composé du métal utilisé pour les expériences ; elles sont caractéristiques pour le métal qui les fournit.

Le phénomène est tellement sensible, que KircH- HOFF et BUNSEN en ont tiré la base d’une méthode de recherches des métaux, qui permet de reconnaître dans la flamme la présence de 5 de milligramme de sodium !

Pessclstde zinc, de calcium, - de’ cobalt, de nickel, etc., etc., se prêtent à des expériences semblables; pour le fer, RIECKE a pu observer et mesurer 4,900 raies |

Et cette méthode d’analyse, si élégante, ne s’en est pas tenue à la recherche et à la détermination des métaux connus; l’apparition de raies nouvelles étant la preuve certaine de la présence de corps nouveaux, a permis à IKIRCHHOFF et Bunsen de découvrir, puis d'extraire de certains minéraux, des corps simples nouveaux, le métal ubidium, caractérisé par deux raies dans le rouge; le caesium, par deux raies dans le bleu. Le fhallium, l'indium, le gallium, le germanium, le scandium, etc., ont été découverts également par le spectroscope, et isolés ensuite.

Or, 1l se fait que les raies brillantes des divers spectres des vapeurs coïncident exactement avec certaines raies obscures du spectre solaire; c’est le cas notamment pour les raies D du sodium.

Mais comment expliquer qu’il y a dans le spectre solaire des raies obscures, à l’endroit des raies brillantes des spectres de vapeurs ?

Une expérience, très simple, va nous répondre.

Lorsque nous observons au spectroscope les cônes incandescents de charbon d’une lampe électrique à arc, nous remarquons un spectre continu, sans raies. Intercalons entre la lampe électrique et la fente du spectroscope une flamme jauné d’alcool renfermant du chlorure de sodium. Aussitôt apparaissent dans le spectre les raies D du sodium, mais elles apparaissent en noir. Éteignons la lampe électrique, le spectre continu du charbon incandescent disparaît et les raies noires D du sodium se dessinent maintenant en traitsballants Maures.

D'une manière générale, quand une lumière intense traverse une flamme de vapeurs ou de gaz incandescents, on voit dans le spectre des raies obscures qui occupent exactement la place des traits brillants que donnerait la lumière du gaz incandescent, si on l’observait seule.

Tout corps qui a la faculté d'émettre une radiation a aussi la propriété de l’absorber; s’il a un grand pouvoir émissif, 1l a aussi un pouvoir absorbant correspondant. Dans l'expérience que nous venons de décrire, la vapeur du sodium ayant le pouvoir d'émettre des radiations brillantes, figurant les raies D, a aussi le pouvoir d’absorber ces mêmes radiations du spectre du charbon; et comme elle laisse passer les autres, nous percevons ce spectre avec les raies D en noir.

Ce phénomène porte le nom de renversement des raies du spectre.

Désormais tout s'explique dans le spectre solaire et nous pouvons lire à livre ouvert dans le rayon de soleil, au moyen du spectroscope, plus sûrement que nous ne déchiffrons les hiéroglyphes d’un obélisque égyptien |

Et qu'est-ce que nous y lisons ?

Que le Soleil est constitué d’un noyau incandescent solide et liquide, cause du spectre solaire proprement dit. Mais comme ce spectre est parsemé de raies obscures, cela est dû à ce fait que le noyau incandescent est entouré d’une atmosphère absorbante de gaz et de vapeurs métalliques qui produisent ces raies obscures. Et puisque ces raies obscures occupent exactement la place des raies brillantes des spectres de vapeurs métalliques que nous étudions dans nos laboratoires, nous pouvons aussi déterminer dans l’atmosphère du Soleil la présence du sodium, du magnésium, du calcium, du strontium, du baryum, du fer, du cobalt, du nickel, du chrome, du manganèse, du titane et de l'hydrogène.

Mais voici que le Soleil nous apprend des choses bien plus étonnantes. En 1868, JANSSEN, puis LOCKYER découvraient, dans les protubérances gazeuses de l’astre, des raies nouvelles, notamment une raie jaune très brillante située un peu à droite des raies D du sodium (lorsqu'on n'observe que la protubérance gazeuse on a un spectre brillant de vapeurs incandescentes). Locxyer l’attribua à un gaz inconnu suninotre planète, gaz qui devait'être très léger etuse rapprocher de l’hydrogène; 1l appela cet élément solaire hélium. Or, en 1882, PALMIERI retrouvait le spectre de l’hélium dans des gaz extraits de laves du Vésuve et, en 1895, Ramsay et CLÈVE trouvaient l’hélium dans des minerais scandinaves, clhsolaient. . Depuis, Sa présence. a vété constatée dans diverses sources d'eaux minérales (Cauterets), et en très petites quantités dans l’air; enfin, et ceci constitue un des événements scientifiques les plus importants et tout d'actualité, Ramsay vient de recon-

naître que l’émanation du radium se transforme en hélium !

Pendant les éclipses totales du Soleil, on peut observer les protubérances roses de l'atmosphère solaire; elles donnent un spectre à raies brillantes renseignant principalement la présence d'hydrogène, et sont donc dues à des soulèvements de l’atmosphère incandescente de ce gaz. Ces soulèvements ressemblent à de gigantesques éruptions volcaniques et se projettent parfois dans l’espace à des milliers et des milliers de kilomètres !

Les planètes et la Lune, qui n’ont pas"delumese propre,mais qui sont 1lluminées par les rayonssolaires, qu'elles réfléchissent, donnent un spectre analogue au spectre solaire.

Mais les étoiles fixes, qui émettent une lumière propre, fournissent des spectres parsemés de raies obscures, distribuées toutefois autrement que dans le spectre solaire, et qui permettent de déchiffrer leur constitution.

Aldébaran renferme de l'hydrogène, du sodium, du fer, du magnésium ; Sirius a à peu près la même constitution; mais « d’'Orion et 8 de Pégase ne contiennent pas d'hydrogène et sont vraisemblablement des mondes sans eau.

Dans les nébuleuses, on peut distinguer aussi des spectres à raies obscures et qui sont dus à des noyaux solides et liquides enveloppés de gaz incandescents; mais on y observe également des spectres à raies brillantes dus à des masses gazeuses 1lluminées.

En 1890, notre grand chimiste [. S. Sras, alors âgé de 77 ans, constata certaines différences entre les spectres d’une même substance, suivant qu’ils étaient obtenus par voie électrique ou par voie calorifique ; 1l

remarqua une concordance parfaite entre les raies du spectre solaire et celles des spectres de métaux volatilisés aux hautes températures des étincelles et des décharges électriques. Il en conclut que le spectre solaire est d’origine électrique,qu’il provient de métaux volatilisés par des décharges électriques disruptives, discontinues, répétées à intervalles infiniment courts. La lumière solaire ne serait donc pas produite par un énorme foyer, siège de combustions intenses, mais elle serait due comme la lumière qui sillonne les nues, quand éclate la foudre, à de continuels et gigantesques orages dont les éclairs traversent l'enveloppe gazeuse de l’astre.

Nous pouvons, comme on l’a dit, grâce au spectroscope, faire entrer le Soleil et les étoiles dans nos laboratoires, et les soumettre à l'analyse chimique. Nous les connaissons mieux à cet égard que beaucoup de parties peu accessibles de l'écorce terrestre.

Et, ici, soulignons encore un troisième échec de l’a priori, l'erreur mémorable d'Auausre ComTE qui déclarait interdite la lecture de la composition des astres !

Non seulement nous avons analysé le Soleil, mais il a pu, lui l’astre inaccessible, nous tracer la voie à l’analyse terrestre; 1l nous a révélé, par l'analyse spectrale, le moyen de retrouver de nouveaux éléments terrestres; l’hélium n’était déjà plus un nouveau venu quand 1l fut isolé sur notre globe.

Lorsque le rayon de soleil se décompose dans le prisme de nos spectroscopes, il révèle à notre œil

des radiations qui s'étendent du rouge au violet. Mais sont-ce là les limites extrêmes des radiations? Celles-ci ne seraient-elles pas reculées pour d’autres yeux ?

L'expérience répond affirmativement. Il existe des rayons que notre œil ne perçoit pas et que pour cette raison on appelle des radiations obscures. Les sels d'argent, si sensibles à l’action de la lumière, qu’une impression d’une petite fraction de seconde leur suffit pour reproduire fidèlement une image avec ses moindres détails, les sels d’argent, disons-nous, sont fortement modifiés par les raies obscures situées au delà du violet visible, par les rayons dits ultra- Volets:

Mais l'œil qui perçoit l'échelle la plusteteneme des radiations, c’est le thermomètre. Il décèle des radiations bien en deçà du rouge, dans la région de l’infra-rouge, comme on l'appelle. On peut donc, avec cet « œ1l » si sensible, surtout sous la forme de bolomètre que lui a donnée LANGLEY, comparer la force, ou comme disent les physiciens, l’énergie calorifique de toute la gamme des radiations. On trouve alors que le maximum d'énergie coïncide à très peu près avec les raies D dans le jaune; de là elle descend vers l’infra-rouge et vers l’ultra-violet, bien au delà du violet visible.

Disons en passant que ces rayons ultra-violets sont absorbés par le verre; 1ls ne pénètrent donc guère dans nos appartements quand les fenêtres y sont closes; mais ils passent facilement au travers du quartz et des verres de’ quartz fondue d’habiles artistes verriers fabriquent aujourd’hui couramment.

L'ÉPOPÉE D'UN RAYON DE SOLEIL Si

Suivons cette énergie solaire que nous appelons les rayons, suivons ses travaux merveilleux!

C’est elle qui provoque et dirige l’admirable cycle de l’eau; celle-ci, figée à l’état solide dans les glaciers et les champs de neige des hautes montagnes et des pôles, fond sous l’action de la chaleur solaire, dévale en torrents, en rivières, en fleuves vers les océans, où, par la puissance du rayon solaire toujours, elle se résoud en vapeurs invisibles qui circulent dans l’atmosphère, s’y condensent en nuages, puis en pluie ou en neige, retombent sur le sol et recommencent leur course vagabonde, modifiant, par leur action mécanique et chimique sans cesse répétée, la configuration de la planète sur laquelle elles servent d’indispensable substratum à toute vie. Tout cela, c’est le rayon solaire qui le produit.

C’est encore lui qui, distribuant inégalement la chaleur dans les couches de l’air, y provoque les mouvements de celui-ci; c’est lui qui engendre les vents grâce auxquels l’atmosphère conserve partout une composition sensiblement constante; c'est lux qui provoque sur les nuages la formation des électrons qui cèlent la foudre !

L'action du rayon de soleil sur le chimisme terrestre est énorme et s'étend aussi bien au monde minéral qu'aux êtres organisés. C’est lui qui fixe l’image sur la plaque photographique. Il intervient comme accélérateur dans quantité de réactions chimiques; il provoque l'explosion d’un mélange de chlore et d'hydrogène; mais il retarde, par contre, l’allongement

des végétaux; voyez les jets de Pomme de terre, ils grandissent démesurément à l’obscurité !

Il tue nombre de Bactéries et assainit les eaux polluées par tout ce qu’y déversent nos égouts. MARSHALL Warp a montré qu'il exerçait une action bactéricide rapide sur les cultures du Bacillus anthracis (le bacille du charbon) et que cette action, commencée dans le vert bleu, atteint son maximum dans le bleu violet près de la ligne G de FRAUNHOFER, puis s'étend jusqu'aux rayons ultra-violets; or, nous avons vu que ces rayons sont absorbés par le verre; 1l importe donc que nous ouvrions nos fenêtres!

Ainsi se vérifie l’adage italien : « Là où ne va pas le soleil, va le médecin ! »

Mais c’est sur la vie des végétaux que le rayon de soleil révèle son action la plus importante ! Grâce à lui les parties vertes des plantes peuvent décomposer l’anhydride carbonique de l’air; à l’aide de ce gaz et de l’eau elles édifient les corps organiques, les hydrates de carbone, les amidons, les sucres, les celluloses et elles restituent à l’atmosphère un volume d’oxygène égal à celui de l’anhydride carbonique qu’elles y ont puisé. Dans ces synthèses végétales, ce sont les rayons complémentaires du vert, c’est-à-dire les rayons rouges, qui sont les plus actifs.

Voici une plante aquatique, une tige d’Elodea canadensis, coupée et placée dans une éprouvette remplie d’eau liquide. Si nous projetons sur la plante un faisceau de lumière (on peut remplacer le rayon de soleil par un rayon de lumière électrique), nous voyons s'échapper par la section de la tige une quantité de bulles gazeuses constituées essentiellement par de l’oxygène. Intercalons, entre la source lumineuse et l’éprouvette, une auge remplie d’une

solution bleue de sulfate de cuivre; le dégagement gazeux se ralentit dans la plante; remplaçons l’auge au sulfate de cuivre par une auge remplie d’une solution rouge de bichromate de potassium; il reprend intensivement.

Voici maintenant une feuille vivante sur laquelle, dès le matin, nous avons placé une lame d’étain opaque où nous avons découpé un dessin quelconque. La feuille, dans la région éclairée correspondant aux découpures de l’étain, a fabriqué de l’amidon; mais celui-ci ne s’est pas formé dans les régions obscures. Aussi, si nous blanchissons la feuille, en la plongeant quelque temps dans de l'alcool chaud, et si nous la plongeons ensuite dans une solution d’iode qui colore l’amidon en bleu foncé, nous voyons apparaitre sur le fond blanc de la feuille une reproduction exacte, un négatif en bleu foncé du dessin découpé.

Tous les corps organiques, les bois, les sucres, le papier, le pain, doivent leur origine aux rayons solaires; et, en même temps qu’elles élaborent ces produits précieux, les plantes fabriquent l’oxygène qui nous est nécessaire, elles restituent à l’atmosphère l'oxygène que le carbone lui avait soustrait, en brûlant à l’état d’anhydride carbonique dans les combustions vives de nos foyers et dans les combustions lentes de nos tissus !

La viande dont nous nous alimentons, tirée des herbivores, doit, cela va de soi, son origine au rayon de soleil.

Mais les végétaux, en collaboration avec les rayons solaires, ont constitué une autre réserve importante d'énergie. Ils ont fourni la houille, enfouie dans le sous-sol et qui provient de l'énergie solaire ancienne, emmagasinée à des époques reculées par les végétaux,

ce que l’on pourrait appeler des « rayons de soleil préhistoriques ».

Et dire que pour édifier ces richesses, les plantes vertes n’utilisent que 1 °/, environ de l'énergie solaire qui leur est offerte, et que la Terre ne recoitpens sa part que za de l'énergie rayonnée dans l’espace par le Soleil !

Et cependant, que nous envisagions les énergies vitales, que nous considérions l'énergie industrielle de nos machines à vapeur, ou encore l'énergie électrique retirée, au moyen de nos turbines et de nos dynamos, de l'énergie des torrents issus des vastes champs de houille blanche des névés et des glaciers, partout nous rencontrons l’action du rayon de soleil !

Dans la chandelle, la lampe, le bec de gaz, la lumière électrique, c’est le Soleil qui nous éclaire.

Dans les foyers c’est le Soleil qui nous réchauffe, dans les machines à vapeur c’est encore lui qui est le véritable moteur et qui nous traine.

Dans le vent qui gronde, dans le fleuve qui coule, dans la pluie qui be c'est l’énergie solaire qui

« Il est, comme le dit si bien ZorA, l’unique justice, ete au ciel pour tout le monde, donnant du » même geste, au pauvre comme au riche, sa magni-

» ficence, sa lumière, sa chaleur ». « Il est le semeur de l’éternelle vie. »

Peut-on dire que la science tue la poésie! Mais la science nous en dévoile là où le vulgaire n’en saurait apercevoir |

Pour le penseur, le bruit de nos machines, le crépitement de nos foyers, les cris de nos poitrines et jusqu'aux grondements de l'ouragan semblent comme

un hymne immense adressé par la Terre au Soleil, qui la maintient suspendue dans l’espace, qui l’échauffe et y entretient la vie.

Ce qui est vrai du monde physique l’est aussi du monde moral! Là encore la force la plus grande que nous connaissions, c’est la lumière, c’est la clarté de la science.

Et si nous voulons tirer de tous ces faits un enseignement précieux, ouvrons toutes larges les fenêtres de nos demeures, pour y laisser pénétrer les rayons bienfaisants du Soleil; ouvrons toutes grandes celles de nos intelligences; faisons pénétrer du soleil dans toutes les demeures et de la lumière dans tous les esprits |