Trop souvent on nie Dieu parce qu'on a intérêt à le faire. Huxley, à qui on n'a eu rien à reprocher au point de vue de l'intégrité des mœurs, qui vivait, comme le dit le Warden of Merton College », en bon chrétien, ne devait pas être effrayé de la perspective de l'au delà, et j'éprouve une certaine consolation à penser qu'il a dû porter souvent son regard au-dessus de ce monde, éprouver le désir d'une félicité plus durable, et, sous l'action de ce Dieu qu'il proclamait essentiellement bon, s'il existait, son cœur naturellement honnête a pu être touché comme celui de ses contemporains, Claude Bernard et Pasteur. Si, comme chez ces deux illustres maîtres de la science, sa vie n'a pas fini par un acte public et solennel de foi, s'il ne s'est pas rallié à cette Église qu'il admirait tout en la combattant, le pays qui l'a vu naître, le culte dans lequel il a été élevé pourront, je l'espère, lui servir d'excuse devant Dieu comme devant les hommes.

G. HAHN, S. J.

LE FROID

SON INFLUENCE SUR LES PHÉNOMÈNES

PHYSIQUES, CHIMIQUES ET PHYSIOLOGIQUES

L'étude des basses températures et de leur action sur les phénomènes physiques et chimiques n'a commencé qu'avec notre siècle. Mais que de progrès réalisés depuis lors, surtout dans ces dernières années!

Pour se rendre compte de la rapidité avec laquelle la science a étendu ses conquêtes dans le domaine du froid, il suffit de comparer l'humble expérience de Leslie (1810), solidifiant quelques gouttes d'eau par évaporation rapide sous la cloche d'une machine pneumatique, aux merveilleux résultats qu'obtiennent couramment aujourd'hui MM.Raoul Pictet à Berlin, Olzewski à Cracovie, Dewar à Londres et Kamerlingh Onnes à Leyde.

A l'aide des basses températures qu'ils produisent et maintiennent durant des jours entiers, ces physiciens sont arrivés à solidifier les liquides les plus rebelles ; les gaz eux-mêmes se sont transformés dans leurs mains en liquides et souvent en solides étranges, dont ils ont pu étudier à loisir les diverses propriétés.

Et pourtant, il n'y a que peu d'années, les maîtres de la science croyaient communément à l'existence de liquides essentiellement liquides, de gaz essentiellement gazeux.

A peine quelques rares esprits, devançant leur époque, rêvaient-ils la solidification de tous les liquides et la liquéfaction de tous les gaz, même de l'atmosphère qui nous entoure. Leur rêve est aujourd'hui réalisé.

Rappelons ici que l'argon, un des principes constitutifs de l'atmosphère, a été liquéfié et solidifié dès sa première apparition dans le monde scientifique; s'il avait été découvert quelques années plus tôt, il aurait été rangé parmi les gaz permanents.

Bien que les premières recherches de Faraday relatives à la production du froid et à la liquéfaction des gaz remontent à l'année 1824, c'est à ces vingt dernières années surtout que revient l'honneur de cette poussée en avant vraiment incroyable dans l'exploitation de ce filon jusqu'ici pour ainsi dire inexploré. Les noms des savants contemporains que nous citions tantôt en sont la preuve.

Les travaux tout récents de M. Pictet sont venus donner à cette question une actualité plus grande encore. Ce sont les recherches de ce savant expérimentateur, ainsi que celles de MM. Olzewski, Dewar et autres qui vont nous occuper principalement dans cet article.

Mais avant d'étudier le rôle des grands froids dans les phénomènes physiques, chimiques et physiologiques, il ne sera peut-être pas inutile de répondre à deux questions: comment obtient-on ces grands froids, et comment peut-on les mesurer?

En répondant à la première de ces deux questions, notre but n'est pas de reprendre un sujet déjà traité dans cette Revue, et traité de main de maître (1). Dans l'article auquel nous faisons allusion, M. Witz s'est attaché surtout à la production du froid au point de vue industriel; aussi n'a-t-il fait qu'indiquer en passant les moyens dont on se sert dans les laboratoires scientifiques pour réaliser de

(1) REVUE DES QUEST. SCIENT., janvier 1892. La Production artificielle du froid.

très basses températures. Or, c'est précisément ces dernières méthodes que nous nous proposons d'exposer, en laissant de côté la pratique industrielle.

Force nous sera d'être incomplet en maints endroits : le cadre de ce travail est trop restreint pour qu'on puisse y faire entrer tous les détails d'une question aussi vaste. D'ailleurs elle est loin d'être épuisée, et nous aurons plus d'une fois l'occasion de le constater: dans cette exploration des régions glaciales du domaine de la science, bien des points restent encore à reconnaître.

Qu'est-ce que le froid ?

I

"

Si nous prenons le mot froid dans son acception ordinaire, nous ne lui trouverons qu'une signification purement relative: nous désignons par là une température plus basse que celle du milieu ambiant, une température plus basse que celle à laquelle nous sommes habitués, etc.

L'été, nous nous plaignons du froid lorsque le thermomètre marque 10° C. L'hiver, nous trouvons très douce et même chaude pareille température.

Est-ce à dire que le froid parfait, le froid absolu, l'absence complète de chaleur ne puisse pas exister? Non. Pourtant il ne faudrait pas confondre le froid absolu avec le zéro absolu de la thermodynamique.

Ce zéro, qu'une convention place à 273° sur l'échelle centigrade, est purement arbitraire; son emploi a pour but de simplifier des formules usuelles, et par là d'épargner des calculs inutiles. On ne pourrait le confondre avec le froid absolu qu'en se mettant manifestement en contradiction avec l'expérience. Il faudrait, en effet, supposer que les lois qui régissent les gaz parfaits sont encore applicables aux gaz réels à 273° sous zéro. Or, non seulement les gaz, à cette température, sont loin d'être des gaz parfaits,

ils ne sont même plus des gaz, ils se sont liquéfiés, et la plupart depuis longtemps.

Le zéro absolu des physiciens n'est donc pas l'absence de chaleur. Quant au mot froid, il aura pour nous la signification vulgaire et toute relative que nous indiquions tantôt.

Sans nous attarder davantage sur cette notion, voyons comment on réalise artificiellement de basses températures.

L'expérience montre que l'on peut produire du travail en dépensant de la chaleur, et réciproquement que l'on peut engendrer de la chaleur par une dépense de travail. Elle indique même le rapport précis qui existe toujours entre les nombres qui mesurent la chaleur perdue ou engendrée, et le travail produit ou dépensé. On arrive ainsi à la notion de l'équivalent mécanique de la chaleur.

Mais, si le travail peut se produire aux dépens de la chaleur, le problème de la production du froid est théoriquement résolu. Pour refroidir un corps, il suffira de le faire travailler, en ne lui laissant d'autres ressources que sa propre chaleur. Dans ces conditions, il se refroidira nécessairement et d'autant plus qu'il travaillera davantage.

Toutes les méthodes employées pour produire artificiellement du froid sont basées sur ce principe.

Le premier procédé (1) qui se présente dans l'ordre du temps et dans l'ordre des idées, le seul connu de l'ancienne physique, c'est le procédé des mélanges réfrigé

(1) Au sujet des différents procédés employés pour l'obtention du froid, outre l'article de M.Witz que nous rappelions en commençant, on peut consulter ÉTUDES RELIGIEUSES, PHILOSOPHIQUES, HISTORIQUES ET LITTÉRAIRES, août 1893 R. P. de Joannis, S. J., Hautes et basses températures; REVUE GÉNÉRALE DES SCIENCES PURES ET APPLIQUÉES, 30 sept. 1892: Guye, La Production du froid et ses récentes applications; ENCYCLOPÉDIE SCIENTIFIQUE DES AIDE-MÉMOIRE : de Marchena, Machines frigorifiques à détente et à évaporation, etc..