Part 1

LES HOMMES ET LES IDÉES

La Naissance et l’Évanouissement de la Matière

PAR LE Dr GUSTAVE LE BON

PARIS SOCIÉTÉ DV MERCVRE DE FRANCE XXVI, RVE DE CONDÉ, XXVI MCMVIII

DANS LA MÊME COLLECTION

HENRI DE RÉGNIER ET SON ŒUVRE, par Jean de Gourmont, avec un portrait et un autographe 1 vol.

I

Le but de cette conférence[1] est de vous raconter une merveilleuse et étrange histoire, qu’il y a dix ans à peine la science ne soupçonnait pas. Cette histoire est celle d’un morceau de matière quelconque, de la pierre que vous heurtez sur votre chemin, du papier qui est devant moi, des fragments de métal que vous maniez chaque jour.

[1] Conférence faite à Ostende en août 1907.

La science croyait autrefois, et beaucoup de personnes croient encore, que la matière se compose d’éléments inertes et indestructibles. Créés à l’origine des choses, ils devaient conserver à travers tous les changements une durée éternelle. Rien ne se crée, rien ne se perd, disait la chimie, et elle était fondée à le dire, puisque, malgré toutes les transformations qu’on lui faisait subir, la matière paraissait toujours conserver le même poids.

La science nous apprend tout autre chose aujourd’hui. Elle nous montre la matière composée de petits systèmes solaires en miniature, formés d’éléments gravitant les uns autour des autres avec une immense vitesse et ne devant leur stabilité qu’à cette vitesse même. Elle nous dit que l’atome est le siège de forces colossales auprès desquelles ne sont rien celles que l’industrie manie et que peut-être cette même industrie pourra utiliser un jour. Elle nous dit encore que cette matière, siège d’une vie intense, possède une sensibilité invraisemblable qui la fait se modifier sous les influences les plus légères. Elle nous dit enfin que, loin d’être éternelle, la matière obéit à cette loi fatale qui condamne les choses et les êtres à mourir.

Ne pouvant approfondir en une heure un pareil sujet, je me bornerai, dans cette conférence, à vous montrer quelques-unes des conséquences des recherches que je poursuis depuis plus de dix ans sur la dissociation de la matière et que j’ai développées dans deux ouvrages récents[2].

[2] _L’Évolution de la matière_, in-18 de 400 pages, avec 62 figures (15e édition), et _l’Évolution des forces_, in-18 de 400 pages avec 40 figures (6e édition), Flammarion, éditeur, 1908.

Ces recherches, dont le résultat fondamental, très imprévu il y a bien peu d’années encore, fut de montrer que la matière n’était pas indestructible, se sont rapidement répandues dans les laboratoires. Quelques-unes de nos propositions, considérées comme très révolutionnaires quand nous les formulâmes pour la première fois, commencent à devenir presque banales aujourd’hui, bien que très éloignées cependant d’avoir porté toutes leurs conséquences. Lorsque celles-ci se dérouleront, elles conduiront à renouveler un édifice scientifique dont la stabilité semblait éternelle.

Voici d’ailleurs l’énoncé des principes fondamentaux que j’ai tâché de mettre en évidence en me basant sur mes expériences:

1º La matière, supposée jadis indestructible, s’évanouit lentement par la dissociation continuelle des atomes qui la composent;

2º Les produits de la dématérialisation de la matière constituent des substances intermédiaires par leurs propriétés entre les corps pondérables et l’éther impondérable, c’est-à-dire entre deux mondes que la science avait profondément séparés jusqu’ici;

3º La matière, jadis envisagée comme inerte et ne pouvant restituer que l’énergie d’abord fournie, est, au contraire, un colossal réservoir d’énergie--l’énergie intra-atomique--qu’elle peut dépenser sans rien emprunter au dehors;

4º C’est de l’énergie intra-atomique libérée pendant la dissociation de la matière que résultent la plupart des forces de l’univers, l’électricité et la chaleur solaire notamment;

5º La force et la matière sont deux formes diverses d’une même chose. La matière représente une forme stable de l’énergie intra-atomique. La chaleur, la lumière, l’électricité, etc., représentent des formes instables de la même énergie;

6º En dissociant les atomes, c’est-à-dire en dématérialisant la matière, on ne fait que transformer la forme stable de l’énergie, nommée matière, en ces formes instables connues sous les noms d’électricité, de lumière, de chaleur, etc. La matière se transforme donc continuellement en énergie;

7º La loi d’évolution applicable aux êtres vivants l’est également aux corps simples. Les espèces chimiques, pas plus que les espèces vivantes, ne sont invariables;

8º L’énergie n’est pas plus indestructible que la matière dont elle émane.

La science d’hier était fondée sur l’éternité de la matière, celle de demain sera basée sur la désintégration de la matière. Elle aura pour but principal de trouver des moyens faciles d’augmenter cette désintégration et mettre ainsi dans les mains de l’homme une source de forces presque infinie.

II

Avant d’exposer les idées actuelles relatives à la constitution de la matière, rappelons brièvement celles dont la science a vécu jusqu’ici.

Suivant des conceptions, hier encore classiques, la matière serait composée d’éléments indivisibles, nommés atomes. Comme ils semblent persister à travers toutes les transformations des corps, on admettait pour cette raison qu’ils sont indestructibles.

Cette notion fondamentale a plus de 2.000 ans d’existence. Le grand poète romain Lucrèce l’a exposée dans les termes suivants, que les livres modernes ne font guère que reproduire.

«Les corps ne sont pas anéantis en disparaissant à nos yeux: la nature forme de nouveaux êtres avec leurs débris, et ce n’est que par la mort des uns qu’elle accorde la vie aux autres. Les éléments sont inaltérables et indestructibles... Les principes de la matière, les éléments du grand tout sont solides et éternels,--nulle action étrangère ne peut les altérer. L’atome est le plus petit corps de la nature... Il représente le dernier terme de la division. Il existe donc dans la nature des corpuscules d’essence immuable... leurs différentes combinaisons forment tous les corps.»

Telles étaient les idées de Lucrèce et de tous les savants depuis vingt siècles. Appuyée sur des recherches expérimentales dont nous parlerons bientôt, la science moderne est arrivée à une conception de la matière bien différente.

Elle admet maintenant que les atomes sont formés de tourbillons d’éther tournant autour d’une ou plusieurs masses centrales avec une vitesse de l’ordre de celle de la lumière. L’atome est comparé à un soleil entouré de son cortège de planètes.

Mais comment se fait-il que ces tourbillons d’éther immatériel puissent se transformer en matière aussi rigide qu’un rocher ou un bloc d’acier? Certaines analogies appuyées sur l’expérience permettent de le comprendre.

Il est probable que la matière doit uniquement sa rigidité à la rapidité de rotation de ses éléments et que, si leurs mouvements s’arrêtaient, elle s’évanouirait instantanément dans l’éther, sans rien laisser derrière elle. Des tourbillons gazeux, animés d’une vitesse de rotation de l’ordre de celle des rayons cathodiques, deviendraient vraisemblablement aussi durs que l’acier. Cette expérience n’est pas réalisable, mais nous pouvons pressentir ses résultats en constatant la rigidité considérable acquise par un fluide animé d’une grande vitesse.

Des expériences faites dans les usines hydroélectriques ont montré qu’une colonne liquide de 2 centimètres seulement de diamètre, tombant à travers un tube d’une hauteur de 500 mètres, ne peut être entamée par un coup de sabre lancé avec violence. L’arme est arrêtée, à la surface du liquide, comme elle le serait par un mur. Si la vitesse de la colonne liquide était suffisante, un boulet de canon ne la traverserait pas. Une lame d’eau de quelques centimètres d’épaisseur, animée d’une vitesse assez grande, resterait aussi impénétrable aux obus que le mur d’acier d’un cuirassé.

Donnons au jet d’eau précédent la forme d’un tourbillon, et nous aurons l’image des particules de la matière et l’explication probable de sa rigidité.

Nous pouvons ainsi comprendre comment l’éther immatériel, transformé en petits tourbillons animés d’une vitesse suffisante, devient très matériel. On conçoit aussi que, si ces mouvements tourbillonnaires étaient arrêtés, la matière s’évanouirait instantanément en retournant à l’éther.

La matière qui semble nous donner l’image de la stabilité et du repos n’existe donc que grâce à la rapidité des mouvements de rotation de ses particules. La matière, c’est de la vitesse, et comme une substance animée de vitesse est aussi de l’énergie, il faut considérer la matière comme une forme particulière de l’énergie.

La vitesse étant une des conditions fondamentales de l’existence de la matière, on peut dire que cette dernière est née le jour où les tourbillons d’éther ont acquis, par suite de leur condensation croissante, une rapidité suffisante pour posséder de la rigidité. Elle vieillit lorsque la vitesse de ses éléments se ralentit. Elle cessera d’exister dès que ses particules perdront leurs mouvements.

Nous sommes amenés ainsi à cette première notion essentielle: Des particules d’une substance quelconque, si ténues qu’on les suppose, prennent, par le seul fait de leur vitesse de rotation, une rigidité si grande qu’elles se transforment en matière.

C’est dans ces univers atomiques, dont la nature fut méconnue pendant si longtemps, qu’il faut chercher maintenant l’explication de la plupart des mystères qui nous entourent. L’atome, qui n’est pas éternel, comme l’assuraient d’antiques croyances, est bien autrement puissant que s’il était indestructible et, par conséquent, incapable de changement. Ce n’est plus quelque chose d’inerte, jouet aveugle de toutes les forces de l’univers. Ces forces sont au contraire créées par lui. Il est l’âme même des choses. Il détient les énergies qui sont le ressort du monde et des êtres qui l’animent. Chacun d’eux est un petit univers d’une structure extraordinairement compliquée, siège de forces jadis ignorées et dont la grandeur dépasse immensément toutes celles connues jusqu’ici.

III

Nous venons de dire que la matière se composait de tourbillons d’éther. Qu’est-ce que l’éther?

La plus grande partie des phénomènes de la physique: lumière, chaleur, électricité rayonnante, etc., sont considérés comme ayant leur siège dans l’éther. La gravitation, d’où dérive la mécanique du monde et la marche des astres, semble encore une de ses manifestations. Toutes les recherches théoriques formulées sur la constitution des atomes conduisent à admettre qu’il forme leur trame. Il est le substratum des mondes et de tous les êtres qui vivent à leur surface.

Bien que la nature intime de l’éther soit à peine soupçonnée, son existence s’est imposée depuis longtemps.

Elle s’est imposée lorsqu’il a fallu expliquer la propagation des forces à distance. Elle parut expérimentalement démontrée quand Fresnel eut prouvé que la lumière se propage par des ondulations analogues à celles produites par la chute d’une pierre dans l’eau. En faisant interférer des rayons lumineux, il obtint de l’obscurité par la superposition des parties saillantes d’une onde lumineuse aux parties creuses d’une autre onde. La propagation de la lumière se faisant par ondulations, ces ondulations se produisaient nécessairement dans quelque chose. C’est ce quelque chose qu’on appelle l’éther.

Sans doute, l’éther est un agent mystérieux que nous ne savons pas isoler, mais sa réalité s’impose puisque aucun phénomène ne pourrait s’expliquer sans lui. On ne peut l’isoler, mais il est impossible de dire qu’on ne puisse ni le voir ni le toucher. C’est, au contraire, la substance que nous voyons et touchons le plus souvent. Quand un corps rayonne de la chaleur qui nous échauffe et nous brûle; quand nous regardons sur le verre dépoli d’une chambre noire un paysage verdoyant, par quoi sont constituées cette chaleur et cette image, sinon par des vibrations de l’éther?

Le rôle de l’éther est devenu capital et n’a cessé de grandir avec les progrès de la physique. La plupart des phénomènes seraient inexplicables sans lui. Sans éther, il n’y aurait ni pesanteur, ni lumière, ni électricité, ni chaleur, rien, en un mot, de tout ce que nous connaissons. L’univers serait silencieux et mort, ou se révélerait sous une forme impossible même à pressentir. Si l’on pouvait construire une chambre de verre de laquelle on aurait retiré entièrement l’éther, la chaleur et la lumière ne pourraient la traverser. Elle serait d’un noir absolu et probablement la gravitation n’agirait plus sur les corps placés dans son intérieur. Ils auraient donc perdu leur poids.

Ainsi les plus importants phénomènes de la nature: chaleur, lumière, électricité, ont, comme nous venons de le voir, leur siège dans l’éther. Ils sont engendrés par certaines perturbations de ce fluide immatériel sorti de l’équilibre ou retournant à l’équilibre.

La lumière, par exemple, n’est qu’une altération d’équilibre de l’éther caractérisée par ses vibrations; elle cesse d’exister dès que l’équilibre est rétabli. L’étincelle électrique de nos laboratoires aussi bien que la foudre sont de simples manifestations des changements du fluide électrique sorti de l’équilibre pour une cause quelconque et s’efforçant d’y retourner. Tant que nous n’avons pas su tirer le fluide électrique de l’état de repos, son existence a été ignorée.

La chaleur dite rayonnante est due, elle aussi, à des vibrations de l’éther. Ce terme de chaleur rayonnante est d’ailleurs un des plus erronés de la physique, malgré sa justesse apparente. En s’approchant d’un foyer, on est échauffé; il rayonne donc quelque chose. Que serait-ce, sinon de la chaleur?

On mit fort longtemps pour découvrir qu’un corps chaud ne rayonne rien qui ressemble à de la chaleur. On sait aujourd’hui qu’il produit des vibrations de l’éther, n’ayant par elles-mêmes aucune température. Il nous échauffe à distance, parce que les vibrations de l’éther qu’il engendre, étant arrêtées par les molécules de l’air ou les corps placés devant lui, engendrent de la chaleur. Ces vibrations ne sont pas de la chaleur, mais simplement une cause de chaleur, comme le serait un mouvement quelconque.

Ce qu’on désigne du nom très impropre de chaleur rayonnante a pour unique origine des vibrations de l’éther. Elles produisent de la chaleur lorsque leur mouvement est détruit, comme une pierre par son choc, mais ne possèdent, je le répète, aucune température. On le prouve facilement en interposant une lentille de glace sur le passage d’un faisceau de chaleur rayonnante. Si intense que soit ce faisceau, la lentille n’est pas fondue, alors qu’un morceau de métal placé à son foyer devient incandescent. L’éther n’ayant aucune température, et la glace étant très transparente pour ses vibrations, elles ont traversé l’eau congelée sans provoquer sa fusion. Le métal les arrêtant, au contraire, est devenu incandescent par l’absorption des vibrations de l’éther.

Puisque les vibrations de l’éther qualifiées de chaleur rayonnante ne produisent de la chaleur qu’après leur absorption par un corps, il est évident que, dans les espaces célestes, où n’existe pas, comme autour de la terre, une atmosphère absorbante, un froid considérable doit régner, même dans le voisinage d’astres incandescents, tels que le soleil. Le thermomètre, plongé dans ces espaces, y marquerait cependant une température très élevée, parce qu’il intercepterait des vibrations de l’éther. La température qu’il indiquerait alors ne serait pas du tout celle du milieu ambiant, mais sa propre température. La glace n’y fondrait pas, laissant passer, sans les arrêter, les vibrations de l’éther; mais un métal deviendrait incandescent, parce qu’il absorbe les mêmes vibrations.

La vie elle-même n’est possible sur notre globe qu’à cause de l’absorption des vibrations de l’éther par l’atmosphère et la terre. S’ils étaient transparents pour ces vibrations, un froid intense régnerait à la surface de notre planète.

Toutes les réactions chimiques qui se passent dans le sein des végétaux, la transformation de l’acide carbonique en carbone notamment, ont également pour origine cette absorption de l’éther. Le végétal représente, en réalité, une transformation de l’éther lumineux. C’est l’éther absorbé et transformé par les végétaux qui fait mûrir les moissons et verdir les forêts. La vie représente donc une de ses transformations.

IV

Nous venons d’étudier les éléments dont est formée la matière. Examinons maintenant les propriétés de cette matière dont sont constitués notre globe et les êtres qui l’habitent.

L’étude de l’ancienne chimie laissait dans l’esprit l’idée que la matière était formée de produits stables, de composition bien définie et constante, ne pouvant être modifiés que par des moyens violents, des températures élevées par exemple. Dans ces dernières années, on a vu se dessiner, de plus en plus, cette notion qu’un corps quelconque représente simplement un état d’équilibre entre les éléments intérieurs dont il est formé et les éléments extérieurs qui agissent sur lui. Si cette relation n’apparaît pas nettement pour certains corps, c’est qu’ils sont constitués de façon à ce que leurs équilibres se maintiennent, sans changements apparents, dans des limites de variation de milieu assez grandes. L’eau peut rester liquide pour des variations de température comprises entre 0° et 100° et la plupart des métaux ne paraissent pas changer d’état pour des écarts plus considérables encore.

Les édifices chimiques formés par les combinaisons atomiques, et dont l’ensemble constitue la matière, semblent très fixes, mais ils sont tous, en réalité, d’une mobilité très grande. Les moindres variations de milieu--température, pression, etc.--modifient instantanément les mouvements des éléments constitutifs de la matière.

C’est qu’en effet un corps, aussi rigide en apparence qu’un bloc d’acier, représente simplement un état d’équilibre entre son énergie intérieure et les énergies extérieures, chaleur, pression, etc., qui l’entourent. La matière cède à l’influence de ces dernières comme un fil élastique obéit aux tractions exercées sur lui, mais reprend sa forme dès que la traction a cessé, si elle n’a pas été trop considérable.

La mobilité des éléments de la matière est quelquefois un de ses caractères les plus faciles à constater, puisqu’il suffit d’approcher la main du réservoir d’un thermomètre pour voir la colonne liquide se déplacer aussitôt. Ses molécules se sont écartées sous l’influence d’une légère chaleur. Quand nous approchons la main d’un bloc de métal, les mouvements de ses éléments se modifient également, mais d’une façon si faible pour nos sens qu’ils ne les perçoivent pas, et c’est pourquoi la matière nous apparaît alors comme très peu mobile.

La croyance générale à la stabilité de la matière est confirmée d’ailleurs par l’observation, puisque, pour faire subir à un corps des modifications considérables, comme de le fondre ou de le réduire en vapeur, il faut des moyens très puissants.

Des méthodes d’investigation suffisamment précises montrent, au contraire, que non seulement la matière est d’une mobilité extrême, mais encore possède une sensibilité inconsciente dont la sensibilité consciente d’aucun être vivant ne saurait approcher.

Les physiologistes mesurent la sensibilité d’un être par le degré d’excitation nécessaire pour obtenir de lui une réaction. On le considère comme fort sensible lorsqu’il réagit sous des excitants très faibles. En appliquant à la matière brute un procédé d’investigation analogue, on constate que la substance la plus rigide et la moins sensible en apparence est au contraire d’une sensibilité invraisemblable. La matière du bolomètre, constitué en dernière analyse par un mince fil de platine, est tellement sensible qu’elle réagit sous l’influence d’un rayon de lumière d’une intensité assez faible pour ne produire qu’une élévation de température de un cent millionième de degré. Un bloc d’acier est, en réalité, infiniment plus sensible que l’être vivant le plus sensible.

Cette sensibilité de la matière, si contraire à ce que l’observation vulgaire semblait indiquer, devient de plus en plus familière aux physiciens et c’est pourquoi une expression comme celle-ci: «la vie de la matière», dénuée de sens il y a seulement vingt-cinq ans, est devenue d’un usage courant. L’étude de la matière brute révèle de plus en plus, chez elle, en effet, des propriétés semblant jadis l’apanage exclusif des êtres vivants. En se basant sur ce fait que «le signe le plus général et le plus délicat de la vie est la réponse électrique», M. Böse a montré que cette réponse électrique «considérée généralement comme l’effet d’une force vitale inconnue», existe dans la matière. Et il montre par des expériences ingénieuses «la fatigue» des métaux et sa disparition après le repos, l’action des excitants, des déprimants et des poisons sur ces mêmes métaux.

La matière, telle que nous la connaissons, ne représente, je le répète, qu’un état d’équilibre, une relation entre les forces intérieures qu’elle recèle et les forces externes pouvant agir sur elles. Les secondes ne sont pas modifiables sans que les premières changent également, de même qu’on ne peut toucher à l’un des plateaux d’une balance équilibrée sans faire osciller l’autre.

Ainsi donc les éléments de la matière sont en mouvement incessant: un bloc de plomb, un rocher, une chaîne de montagnes n’ont qu’une immobilité apparente. Ils subissent toutes les variations du milieu et modifient constamment leurs équilibres pour s’y adapter. La nature ne connaît pas le repos. S’il se trouve quelque part, ce n’est ni dans le monde que nous habitons, ni dans les êtres vivant à sa surface. Il n’est pas davantage dans la mort, qui ne fait que substituer à certains équilibres momentanés d’atomes d’autres équilibres dont la durée sera aussi éphémère.

Malgré l’extrême mobilité de la matière, le monde paraît cependant très stable. Il l’est, en effet, mais simplement parce que, dans sa phase actuelle d’évolution, le milieu qui l’enveloppe varie dans des limites assez restreintes. La constance apparente des propriétés de la matière résulte uniquement de la constance actuelle du milieu où elle est plongée.

* * * * *

Les propriétés de la matière que nous venons de vous exposer ne sont pas les seules qu’elle possède. Ne pouvant les énumérer toutes, nous nous bornerons à attirer encore votre attention sur l’une de ses plus importantes, c’est-à-dire le rayonnement permanent dont elle est le siège.

Jusqu’au zéro absolu, c’est-à-dire jusqu’à 273° au-dessous de la température de la glace, la matière envoie sans discontinuer des vibrations dans l’éther. Un bloc de glace peut être considéré comme source de chaleur rayonnante au même titre qu’un fragment de charbon incandescent. La seule différence entre eux est dans la quantité de chaleur rayonnée. Les plaines glacées du pôle sont une source de chaleur rayonnante comme les plaines brûlantes de l’équateur, et si la sensibilité de la plaque photographique n’était pas aussi limitée, elle pourrait, pendant la plus profonde nuit, reproduire l’image des corps au moyen de leurs propres radiations réfractées par les lentilles d’une chambre noire.