EXPOSITION

Lorsqu'un voyageur se transporte sur i^lue des sommités des Alpes, ou de toute autre chaîne de montagnes, et que, de là , il contemple aussi loin que sa vue peut s'étendre ces rochers amoncelés eomme autant de ruines, et ces mouvements ondulés du sol encore sensibles à de grandes distances , il demeure convaincu que des révohitiOBS et des catastrophes violentes ont bouleversé la surface du glolie à diverses époques. Si , revenu de la vive impression qu'a produite sur lui eet imposant spectacle , il parcourt ces ruines pour les îHt^poger et y chercher des faits propres à lui faire connaître la nature des forces en action dans les premiers âges du monde , loin d*y pencontrer le chaos , tout lui annonce que ces grands cataclysmes , dont tl voit partout des preuves irréfragables , sont le résultat de lèroes qui ont agi à diverses époques, et à chacune de ces époques dans une même direction. Si, continuant son exploration, il s'arrête devant les escarpements qui bordent les vallées, il les trouve la plupart du temps formés de dépôts de substances diverses , en couches parallèles, d*autant plus relevées à Thqrizon qu'elles sont plus voisines des hautes chaînes, tandis que dans les plaines ces mêmes couches sont horizontales. Sur les versants opposés, les mêmes effets se représentent, mais en sens inverse. Ces faits lui annoncent donc qu'une cause intérieure a soulevé la surface du globe à dijfférentes époques , et a produit ces ch^ta^s de montagnes qui la sillonnent en tous sens.

Notre philosophe voyageur deacend41 dans les excavations natu-

236 TBAiri DE PHYSIQUE,

relies on formées par l'art, il reconnaît que fréquemment les terrains sont formés de dépôts ayant une origine aqueuse , en couches horizontales, renfermant des débris de végétaux et d'animaux , souvent dans un état parfait de conservation.

Yient-il à pénétrer plus avant dans les entrailles de la terre , il trouve de nouveaux débris d'animaux et de végétaux appartenant à des espèces qui s'éloignent de plus en plus de celles actuellement vivantes , et qui finissent par en être tout à fait différentes. Enfin , arrivé aux terrains primitifs, il ne voit partout que Faction du feu. Il conclut de toutes ses investigations que la terre a été primitivement à l'état gazeux y c'est-à-dire que tous les éléments qui la composent aujourd'hui se trouvaient disséminés à l'état de vapeurs dans un espace beaucoup plus étendu que celui qu'elle occupe actuellement; que le refroidissement successif de cet amas de vapeurs, conséquence inévitable du rayonnement de la chaleur dans les espaces célestes , a donné naissance aux roches et substances diverses qui composent les terrains primitifs ; que, jusqu'à la formation des terrains intermédiaires ou de transition , époque de l'apparition des végétaux et des animaux , la nature organique a lutté longtemps contre la nature morte, et a fini par prendre le dessus; que cette marche de la vie , enfin , s'est faite graduellement dans les temps de calme qui succédaient aux révolutions subites qui, de temps à autre, bouleversaient la surface du globe. Ces révolutions ayant cessé , l'homme parut; et depuis lors , la nature semble avoir perdu la puissance de créer spontanément de nouveaux germes. Appuyons de preuves géologiques les données générales que nous venons de présenter.

On divise les terrains qui constituent la croûte superficielle du globe en quatre classes, composées chacune de plusieurs formations. Voici l'ordre de superposition de ces terrains, en commençant par les plus récents :

Terrains de transport , ter- [ récents, rains d'alluvion ou terrains l moyens, meubles ( anciens.

faluns.

meulière.

grès de Fontainebleau.

gypse.

calcaire grossier.

argile plastique.

Terrains tertiaires <

Terrains de transition. . . .

CONSTITUtlON MOLÉCULAIBB. 587

craie, grès vert.

Terrains secondaires i: { terrain jurassique.

grès bigarré, grès rouge.

terrain bouiller.

supérieurs | calcaire métallifère, vieux grès rouge.

calcaire de transition, inférieurs /ancien.

grauwacke.

'Schiste argileux, schiste talqueux.

micaschiste.

Terrains primitifis { roches amphiboliques.

gneiss.

granité.

syénite.

Nous n'indiquons pas dans ce tableau les terrains de position variable y et les terrains volcaniques dont nous n'avons pas à nous occuper.

Lors de la formation des terrains primitifs, la température des eaux, et de la surface de la terre était trop élevée pour qu'elles pussent être habitées par des êtres organisés ; aussi , y a-t-il absence complète de restes organiques dans toutes les formations des terrains les plus anciens. Ce n'est que dans les terrains de transition ou intermédiaires que la vie organique a dû commencer. Mais comment s'est opérée la traïu^tion de la vie inorganique (si nous pouvons nous exprimer ainsi) à la vie organique?

L'anatomie comparée nous apprend que les quatre grands embranchements qui existent actuellement, les vertébrés, les mollusques, les articulés, les rayonnes, ont paru en même temps que la vie organique sur le globe. Les vertébrés ne s'élevaient pas au delà des poissous ; les mollusques offraient plusieurs familles qui semblent avoir été répandues sur toute la surface terrestre. Parmi les articulés, on ne trouve que la famille éteinte des trilobites, qui déjà n'existait plus au commencement de la série secondaire; les rayonnes, ceux dont les restes sont les plus nombreux , composaient une classe d'êtres remarquables par leur variété et leur beauté. Les végétaux de cette formation étaient peu nombreux , et presque tous des plantes marines ; mais

-ri'. -

9S8 TXAI9S DE PHYSIQUE.

dans ia formation sapérieure, ii existe une quantité considérable de plantes terrestres dans un état souvent parfait de conservation y et qui constituent la formate» bofullfère. Dans la formiiM)! seétmdatfe , on retrouve également des restes des quatre grands embranchements du règne animai : le globe n'était pas encore dans un état convenable pour que les roamoiifèreB terrestres à sang chaud pussent y vivre. Ce que ron reeiArqae de plus caractéristique, c'est la grande quantité de reptiles saurienS) dont leii proportions étaient gigantesques ; ii y en avait de marins, d'amphibies et de terrestres.

Bans la formation tertiaire ^ les végétaux et les animaux se rapprochent de plus en plus des espèces actuellement vivantes. Cette formation se compose de quatre autres, caractérisées chacune par les fossiles qui s'y trouvent : les espèces s'y sont successivement accrues. Dans la première, qui est le calcaire grossief , on trouve très-peu de coquilles que l'on puisse rapporter à des espèces vitiGmites; daàs la Seconde , les coquilles fossiles analogues aux vivantes sont en minorité; dans la troisième et la quatrième , qui comprennent les formations marines subapennines , les coquilles appartiennent, pour la plupart, à des espèces vivantes. Ces quatre grandes formati<ms marines aKernent avec une série quadruple de terrains d'eau douce. L'étude des fossiles nous apprend que dans ces diverses formations, le règne animal était constitué d'après les mêmes lois , et qu'il compf emdt les mêmes classes et les mêmes familles que de nos jours.

Dans la seconde période , on trouve des genres éteints de mammifères lacustres de la première période, et les formes génériques les plus anciennes qui existent encore de nos jours. Les deux autres divisions des dépôts tertiaires d'eau douce abondent en espèces éteintes de pachydermes y dont les genres se sont perpétués jusqu'à noos, tels que les genres éléphant, rhinocéros, hippopotame, cheval, etc. On commence par y rencontrer des traces nombreuses de ruminants, tels que bœuf, cerf, etc., et le nombre des rongeurs devait s'être de beaucoup accru , à en juger par l'abondance de leurs fossiles. Dans cette division et la précédente , les mers se sont peuplées de baleinies, de dauphins, de phoques, dont les genres existent encore.

Dans les diverses formations successives que nous venons de passer en revue , le règne animal a suivi une marche progressive , mais on n'y a encore trouvé aucun débris fossile appartenant à l'espèce humaine. Il paraîtrait prouvé dès lors que l'homme soit la dernière œuvre de la création.

Mais quelles sont les forces qui ont concouru à la formation et à là

COKBTnUTTOtf KOLtctnilIBS. 9lt

pradaction de txras la corps qui m titniTent dans les eaux , à la swfMe et dans Tintërieur de la terre ? Cette qQestkm est de la plas bflHte importance pour la philosophie natarelte; tuais en ee qui oakmroe les corps organisés, sa solution est au-dessus de la portée et rhomme^ car nous n'avons aucune donnée sur la nature des forces -vitales et sur les causes qui ont concouru à la production des germes et à eelle des molécules organiques. Notre ignorance est telle, que ii) 1^ «ne cause quelconque, les corps et les substances qui éompo- ■ent la terre venaient à être volatilisés par un excès de chaleur , et qu'il y eAt ensuite un refroidissement graduel , les composés fnorgatiiquei ae reformeraient d'après les lois connues, tandis que nous ne iitfatiM pas comment les germes des animaux et des végétaux pour* ndeal ae reproduire. Il faut donc admettre Texlstenee d'ime puissance créatrice qui s'est manifestée à certaines époques, et qui b'agff ploi aujourd'hui que pour perpétuer les espèces actuellement vIvaHles , mais non pour former de nouveaux germes.

Des faits généraux que nous venons de rapporter nous devons cofi»tSMre que, depuis la formation des terrains de transition, tom les Mr|l^ént piu et peuvent encore être divisés en deux grandes classes. IMiâ la première sont rangés les corps doués de la vie , dans la seednde, ceux qui en sont privés.

Les corps de la première classe sont composés de parties qui sont aUtaticllement différentes sous le rapport de la forme, de la comporflMi iet des fonctions qu'ils doivent remplir. En détacher une ou IMsiélirs, ce serait altérer, détruire quelquefois les corps eux-mêmes. Os ^rties, indispensables à Texistence des corps, ont été nommées fftfanes , et les corps eux-mêmes corps organisés , tandis que l'on a Wfljfëti corps inorganisés^ ceux dont toutes les parties similaires fÉlivcùt être divisées, subdivisées, sans pour cela cesser d'exister.

Ibns les corps jouissent de propriétés physiques dépendantes de tour organisation, s'ils appartiennent à la première classe, et de leur futtore, de leur arrangement moléculaire ainsi que des fbrces qui ^tMllent à leur constitution et à leur composition , s'ils font partie ds la seconde. LVtude des forces et de la constitution des corps est donc née à celle de leurs propriétés physiques, et ne saurait en être séparée. L'ensemble des connaissances auxquelles conduit cette doubils étude constitue le domaine de la physique envisagée sous le point de vue le plus général , et par conséquent dans ses rapports avec la diimle et les sciences naturelles.

Considérons d'abord les corps inorganisés, 'qui se prêtent mieux

340 TBÂIXÉ BB PHYSTQtm.

que les corps organisés aux Investigations du physicien, en raison d'une constitution plus simple. Ces corps sont formés de la réunion d'une infinité de particules élémentaires, nommées atomes, seniblables ou hétérogènes, suivant que les corps sont simples ou composés. Ces atomes, en se groupant d'après des lois simples, donnent naissance à des atomes composés du deuxième et du troisième ordre, lesquels, en se groupant, produisent des molécules entourées de chaleur qui s'oppose sans cesse à leur action attractive. La quantité de chaleur intermoléculaire vient-elle à augmenter ou à diminuer, la distance entre les molécules devient ou plus grande ou plus petite, et le volume des corps éprouve des variations correspondantes qui produisent souvent un nouvel arrangement de molécules. Outre la chaleur , on Mi encore intervenir dans la constitution des corps les affinités et l'électricité.

Les molécules des corps sont donc soumises à plusieurs systèmes de forces qui produisent des actions attractives et des actions répulsives; suivant que les premières l'emportent sur les secondes ou sont vaincues par elles , les corps sont solides , liquides ou gazeux. Les molécules étant tenues à des distances plus ou moins grandes, suivant l'état des corps, il existe nécessairement entre elles des espaces interstitiels , où les agents impondérables luttent sans cesse avec les principes matériels des corps. C'est dans ces espaces, dont l'étendue échappe à nos sens, que s'opèrent les phénomènes de l'électricité , de la lumière, de la chaleur, des affmités et de Tattraction moléculaire. C'est donc aussi là que l'on doit rechercher ces agents pour étudier leurs propriétés et le mode d'action de chacun d'eux sur les molécules. Pour atteindre ce but, il faut décrire les corps, constater l'existence des agents impondérables , les retirer des espaces intermoléculaires et examiner ensuite comment ces derniers concourent , soit isolément 9 soit simultanément , à la composition et à la formation des corps. Tel est le point de vue sous lequel nous envisageons l'étude de la physique appliquée à la chimie et aux sciences naturelles. Mais comme cette science ne peut être fructueusement cultivée qu'autant que l'on possède des notions générales sur la formation des corps, leur structure, leur organisation, nous croyons utile d'exposer, en commençant, les données les plus indispensables à cet égard, afin d'éviter au lecteur qui ne s'en serait pas occupé la peine de recourir à des ouvrages spéciaux, dans lesquels ces données ne seraient peutêtre pas présentées dans un cadre assez resserré pour en prendre surle-champ une idée générale.

CONSTITUTION MOLECULAIRE. 241

Dans les ouvrages de physique, on s'occupe , en général , des propriétés des corps, abstraction faite de leur nature; tandis que dans la physique appliquée , chaque corps est considéré comme un instrument que l'on interroge pour en obtenir des effets dépendant de sa constitution ou de son organisation. Mais, de même que l'on décrit en physique un instrument avec lequel on doit expérimenter, de même aussi faut-il avoir des notions sur les corps dont on veut étudier les propriétés physiques. En suivant cette marche, nous n'avons nullement l'intention de donner les éléments de chimie et des divei*ses branches des sciences naturelles, puisque nous ne nous occuperons ni de la classification des corps , ni des rapports qui lient les corps entre eux. Notre but, nous le répétons, est seulement de présenter, dans un cadre assez resserré, les connaissances nécessaires au lecteur pour se faire une idée de la constitution des corps qui doivent être le sujet de nos investigations.

iB42 TlÀIxé DS PHYSIQUB.