Les Phénomènes de l'air

Arthur Mangin

Description

Lorsque nous examinons ce qui se passe dans l’univers physique et que nous cherchons à nous en rendre compte, nous y voyons tout d’abord deux choses : de la matière et du mouvement. Puis la notion du mouvement fait naître aussitôt dans notre esprit celle des forces qui le produisent. Ces forces sont-elles extérieures ou inhérentes à la matière ? C’est là une question purement spéculative dont la discussion serait ici hors de propos.Ce qui est certain, c’est que l’esprit ne saurait admettre une force agissant en dehors de la matière, non plus que la matière se mouvant ou se modifiant sans l’intervention d’une force ; je ne pense pas, soit dit en passant, qu’il y ait de meilleur argument à opposer aux métaphysiciens qui s’amusent à démontrer que la matière n’existe pas, ou du moins qu’il se pourrait bien qu’elle n’existât pas.Fruit d’une sélection réalisée au sein des fonds de la Bibliothèque nationale de France, Collection XIX a pour ambition de faire découvrir des textes classiques et moins classiques dans les meilleures éditions du XIXe siècle.

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• Publié par: BNF - Collection XIX
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• EAN13: 9782346060993
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 1 Mo

Extrait

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Descente d’une montgolfière.
Arthur Mangin
Les Phénomènes de l'air
CHAPITRE I
LES GAZ
Lorsque nous examinons ce qui se passe dans l’univers physique et que nous cherchons à nous en rendre compte, nous y voyons tout d’abord deux choses : de la matière et du mouvement. Puis la notion du mouvement fait naître aussitôt dans notre esprit celle des forces qui le produisent. Ces forces sont-elles extérieures ou inhérentes à la matière ? C’est là une question purement spéculative dont la discussion serait ici hors de propos.
Ce qui est certain, c’est que l’esprit ne saurait admettre une force agissant en dehors de la matière, non plus que la matière se mouvant ou se modifiant sans l’intervention d’une force ; je ne pense pas, soit dit en passant, qu’il y ait de meilleur argument à opposer aux métaphysiciens qui s’amusent à démontrer que la matière n’existe pas, ou du moins qu’il se pourrait bien qu’elle n’existât pas.
Les physiciens, qui goutent peu ces subtilités idéalistes, inclinent aujourd’hui fortement à croire, au contraire, que, tout bien compté, c’est plutôt le vide qui n’existe point : et cela par cette raison très plausible que ce qu’on a considéré longtemps comme le vide est le théâtre de certains phénomènes lumineux, calorifiques, magnétiques peut-être, lesquels n’auraient point lieu si les causes qui les déterminent ne trouvaient là aussi un quelque chose sur quoi exercer leur action. Car, s’il est vrai que tout effet implique une cause, que toute action implique un agent, il n’est pas moins évident qu’une cause ne saurait agir sur le néant ; sans quoi son action serait comme non avenue, son effet serait nul ; et un agent qui n’agit sur rien, une cause qui n’a pas d’effet ne se conçoivent pas plus aisément qu’un effet sans cause. Or, je le répète, tous les phénomènes particuliers dont la physique, la chimie, l’astronomie, la géologie, la physiologie poursuivent l’étude peuvent se ramener à un seul phénomène général : de la matière en mouvement.
Dans l’infiniment grand, c’est le mouvement des astres parcourant au sein de l’espace leurs orbites immenses. Dans l’infiniment petit, c’est le mouvement des atomes hétérogènes faisant et défaisant, en vertu de leurs attractions et de leurs répulsions mutuelles, d’innombrables composés ; c’est le mouvement des molécules homogènes, subissant, sous l’influence des forces qui les gouvernent, les modifications par lesquelles se manifestent les propriétés générales des corps. Chez les êtres vivants, c’est le mouvement des organes remplissant les fonctions complexes dont l’ensemble constitue la vie. Mais aucun de ces mouvements, de ces phénomènes, ne s’accomplit au hasard ; tous sont également soumis à des lois immuables, éternelles, dont la majestueuse simplicité devient plus évidente à mesure que la science pénètre plus profondément dans les arcanes de la nature, mais que le génie des philosophes anciens n’avait point méconnues. « Les nombres, disait Pythagore, gouvernent le monde. » Cette formule exprime une vérité qui est à la fois la base et le couronnement de la philosophie naturelle. Empédocle (d’Agrigente) affirmait le mouvement universel ; Epicure et plusieurs autres philosophes avaient entrevu la constitution atomique et la divisibilité infinie de la matière, l’aptitude de la plupart des corps à passer de l’état d’agrégation et de coagulation à l’état de fluides plus ou moins mobiles ou subtils, et réciproquement. La volatilisation et la condensation alternatives d’un grand nombre de corps à la surface de la terre semblent assez clairement indiquées dans les vers suivants de Lucrèce, le disciple enthousiaste et l’éloquent interprète d’Epicure :

Semper enim quodceumque fluit de rebus, id omne Aeris in magnum fertur mare  : qui nisi contra Corpora retribuat rebus, recrcetque fluentes, Omnia jam resoluta forent, et in aera versa. Haud igitur cessat gigni de rebus, et in res Recidere assidue ; quoniam fluere omnia constat 1 .
 (LUCRÈCE, De rerum Natura, lib. V, v. 276-281.)
Toutefois cette notion n’était et ne devait être que vague et incomplète. Le progrès des sciences expérimentales, tout à fait inconnues des anciens, a pu seul la rendre nette et précise. Et encore n’est-ce pas sans un certain effort d’attention et de réflexion qu’aujourd’hui même beaucoup de personnes intelligentes, éclairées, mais qui ne sont pas versées dans les sciences, parviennent à la concevoir clairement.
Chacun comprend aisément ce que c’est que des corps solides et des corps liquides : on les voit, on les touche, on en sent le poids et la résistance ; mais on ne se fait pas une idée aussi satisfaisante de ce que c’est qu’un gaz ou une vapeur, bien qu’on n’en révoque point en doute l’existence ; et ce qui semble encore plus étrange, c’est qu’un même corps puisse être tour à tour solide, liquide, gazeux, sans changer aucunement de nature, sans perdre ou acquérir la moindre parcelle de substance et sans que ses propriétés essentielles éprouvent d’altération.
Arrêtons-nous quelques instants sur ces principes élémentaires de physique : ils sont indispensables à l’intelligence de ce qui va suivre.
Les corps, on le sait, sont formés par l’assemblage de particules extrêmement ténues, de molécules que nos sens ne nous permettent pas de distinguer, que nous ne pouvons isoler par aucun des moyens mécaniques dont nous disposons, mais qui, sous l’empire de certaines forces, s’écartent ou se resserrent, se groupent de diverses manières. Ils donnent lieu ainsi aux phénomènes que l’on désigne sous le nom de changements d’état, et qu’on attribue à l’antagonisme perpétuel de deux agents physiques, dont l’un tend constamment à rapprocher les molécules des corps, l’autre, au contraire, à les séparer. La première de ces forces est la cohésion ; la seconde est la chaleur. On admet, en conséquence, que l’état solide est celui où la cohésion l’emporte sur la chaleur ; l’état liquide, celui où la cohésion et la chaleur se font sensiblement équilibre ; l’état gazeux, enfin, celui où, la cohésion étant vaincue ou détruite, la chaleur agit seule. Cela posé, tandis que les molécules d’un corps solide sont tellement unies entre elles, qu’un effort plus ou moins énergique est nécessaire pour les disjoindre, pour détacher une partie de la masse qu’elles forment, les molécules d’un corps liquide glissent librement les unes sur les autres, se déplacent et se séparent avec une grande facilité, n’opposant aux impulsions, aux pressions, aux attractions extérieures qu’une faible résistance.
Quant aux substances gazeuses, elles jouissent d’une mobilité, d’une fluidité bien supérieure encore à celle des liquides ; elles n’ont aucune consistance, échappent à la préhension, n’adhèrent point, comme les liquides, aux corps qui les touchent, et sont presque impalpables dans le sens rigoureux du mot. Elles ont, en outre, pour caractère essentiel une élasticité parfaite ; et aussi leur a-t-on donné le nom de fluides élastiques. Grâce à cette élasticité, elles sont indéfiniment expansibles ; leurs molécules, soustraites à toute action réciproque, et sollicitées uniquement par la force dissolvante qu’on attribue au calorique, tendent toujours à s’écarter, à se désunir, à se disséminer dans l’espace. A cette force expansive correspond, dans les fluides élastiques, une compressibilité qui n’est limitée que par l’insuffisance des moyens dont nous disposons, ou, pour quelques gaz, par le point où le rapprochement de leurs molécules détermine leur réduction à l’état liquide. Encore est-il des gaz qui n’ont jamais pu, ni par compression, ni par refroidissement, être amenés à ce point ; on les nomme gaz permanents. Ils sont au nombre de cinq, savoir : l’oxygène, l’hydrogène, l’azote, le bioxyde d’azote et l’oxyde de carbone.
Les propriétés des gaz n’ont pu être étudiées que très récemment, grâce aux perfectionnements merveille