LES IONS; LA RADIOACTIVITÉ

Aux chapitres classiques de l'ancienne physique sont venues, en ces dernières années, s'ajouter des pages très importantes, mais en quelque sorte éparses et qu'il ne serait pas aisé de réunir sous un titre commun : conductibilité des gaz, formation des ions, rayons cathodiques, rayons de substances radioactives, émanation, désagrégation de la matière, électrons, voilà autant de sujets qui ont été l'objet de multiples travaux, pleins d'originalité et riches en conséquences. Un même espoir guide cependant les physiciens qui ont, avec tant de profit, exploré ces régions encore mal connues : ils croient pouvoir trouver dans les phénomènes nouveaux qu'ils étudient avec passion, le moyen de coordonner plus tard nos connaissances sur la nature. C'est précisément parce que ces phénomènes ne se classent pas facilement dans les cadres anciens qu'il est loisible de supposer qu'ils fourniront des liaisons précieuses et qu'ils combleront les vides qui existent encore dans nos connaissances, par exemple ce trou insondable entre les propriétés de la matière et celles que les phénomènes électriques et lumineux conduisent à attribuer à l'éther.

Les gaz ont, à l'égard de l'électricité, une conductibilité particulière qui s'interprète bien en supposant que, sous certaines influences, les molécules peuvent se scinder en deux fragments électrisés qu'on appelle des ions, l'un positif, l'autre négatif. On doit à M. Perrin et à M. Langevin de très remarquables recherches sur les circonstances où

se produit cette ionisation. M. Moreau, M. Bloch, M. de Broglie, ont également fourni des renseignements précieux sur cette catégorie de phénomènes.

Lorsque la pression de la masse gazeuse devient extrêmement faible, on constaté que du pôle négatif par où sort le courant électrique, qui est envoyé dans le tube contenant le gaz, coule un flux obscur, mais capable d'impressionner une plaque photographique et de produire des effets de fluorescence; c'est le rayonnement cathodique. Un physicien français particulièrement ingénieux, M. Perrin, a démontré le premier, par une très simple et très élégante expérience, que ces rayons étaient électrisés; cette constatation est de première importance pour la théorie du phénomène.

Les célèbres rayons X émanent à leur tour de l'endroit qui est frappé par le rayonnement cathodique. Les travaux de M. Villard sont universellement connus des savants qui se sont occupés de ces rayonnements et admirés pour leur clarté et leur belle ordonnance.

En 1896, M. Henri Becquerel constata un fait nouveau, dont la découverte devait avoir un retentissement considérable ; il établit que tous les sels d'uranium donnaient spontanément naissance à un rayonnement analogue au rayonnement cathodique. Mme Curie remarqua un peu plus tard que certaines pechblendes (minerais d'oxyde d'urane renfermant aussi des corps tels que le baryum, le bismuth, etc..) possédaient, avec plus d'intensité encore, une propriété semblable. Il était dès lors vraisemblable qu'il existait dans ces minerais une substance encore inconnue d'une radioactivité extrêmement forte. C'est ainsi que Pierre Curie et Mme Curie furent conduits à la sensationnelle découverte du radium; plus tard M. Debierne découvrait semblablement l'actinium. Les travaux de M. et Mme Curie sont entrés désormais dans le domaine de l'histoire ; on sait que l'on a pu tirer, de la découverte de ce corps aux propriétés étranges, des conséquences extrêmement importantes à tous égards. Le radium libère spontanément des quantités relativement énormes d'énergie ; il se présente sous la forme d'une matière bien singulière puisque ses atomes euxmêmes paraissent se désagréger en particules électrisées

et que son émanation se transforme en un corps diflférent, le gaz hélium. Mais le cas du radium ne serait-il pas plus général et ne sommes-nous pas amenés à penser que toute substance naturelle est en réalité composée d'une manière assez semblable ?

Par des voies diverses, plusieurs faits importants amènent à cette conception si nouvelle de la matière : ainsi s'explique, par exemple, la décomposition de certaines raies d'un spectre sous l'influence d'un champ magnétique. Ce phénomène, découvert par un savant hollandais, et d'autres analogues, ont été l'objet en France de belles études de MM. Cornu, Cotton, H. Becquerel, Deslandres, Broca, Dunoyer, etc. On arrive bien à interpréter les expériences en supposant l'atome matériel constitué par des particules électrisées : il serait composé d'une masse centrale chargée positivement autour de laquelle graviteraient, comme font les planètes autour du Soleil, plusieurs électrons négatifs de masse inférieure.

On a été plus loin encore; certaines considérations amènen^ à supposer que cette masse elle-même n'aurait pas une existence réelle : elle serait formée par une modification de l'éther symétriquement distribué autour d'un point. L'éther, défini par les champs électriques et magnétiques qui existent en chaque point, serait la seule réalité objective; l'on ne devrait pas d'ailleurs chercher à se le représenter en le supposant doué de propriétés matérielles, puisqu'il serait en quelque sorte lui-même la substance fondamentale. Personne plus que M. Langevin n'a contribué à faire comprendre, sinon à faire universellement admettre, ces théories si neuves et si hardies.

Parmi les physiciens qui ont le plus fructueusement, en ces dernières années, consacré leurs efforts à l'étude des électrons, il est intéressant de signaler, outre ceux dont il a été fait déjà mention, le nom de M. Jean Becquerel, fils de l'un des initiateurs des nouvelles doctrines, Henri Becquerel. Ainsi sans interruption, depuis quatre générations, une belle famille française travaille avec gloire au développement des sciences physiques.

L'électron est une partie de l'atome, mais l'atome existe-

t-il? On peut, comme l'a fait un philosophe physicien, M. Hannequin, prouver, par l'histoire des sciences physiques, que l'hypothèse atomistique est en quelque sorte nécessaire, qu'elle est conforme aux lois de notre esprit, imposée par une induction obligatoire et qu'elle a été, en fait, l'âme même de notre science de la nature.

Les expérimentateurs modernes ont réussi à mettre en évidence la discontinuité de la matière et à prouver qu'une substance en apparence parfaitement homogène cesse cependant de présenter cette homogénéité lorsqu'on la considère dans une petite épaisseur. M. Meslin, M. Vincent décèlent ce caractère hétérogène par l'étude des propriétés optiques ou électriques; c'est sur cette hypothèse du discontinu que repose la théorie cinétique des gaz, par laquelle l'esprit si pénétrant de M. Brillouin a heureusement interprété divers phénomènes. Mais nul, mieux que M. Perrin, n'a mis en évidence toutes les raisons qui militent en faveur de la réalité moléculaire ; l'habile et profond physicien a fait plus encore : par des méthodes ingénieuses, il est arrivé à dénombrer les molécules et les atomes avec une certitude^égale à celle qui se rencontre dans les meilleures déterminations physiques.