Auguste Laugel

“ Parmi ces découvertes, celle de MM. Kirchhoff et Bunsen restera comme une des plus importantes. L’analyse spectrale de l’atmosphère solaire a donné la preuve de l’unité chimique de notre système planétaire, et peut-être un jour, appliquée aux étoiles du plus vif éclat, révélera-t-elle une parenté physique entre notre système et tous ceux qui remplissent les infinies profondeurs de l’espace ; mais si elle nous ouvre en quelque sorte les portes de l’infiniment grand, elle nous ramène encore par un autre chemin à l’idée de l’unité dans la nature. ”

“ On a donné à cet épanouissement d’un plan lumineux le nom de spectre solaire expression peu juste, car l’idée d’un spectre ne s’accommode pas bien avec celle d’un éventail de lumière dont la plus riche palette ne saurait reproduire tous les tons. Les bandes colorées de l’arc-en-ciel ne sont qu’un spectre solaire pâle et très, affaibli, produit par la réfraction des rayons dans les gouttelettes de pluie, et les jeux de lumière qu’on admire dans les bulles de savon rappellent mieux l’éclat du spectre obtenu dans la chambre obscure. ”

“ À ce compte, au bout de deux millions d’années, un observateur terrestre qui aurait vécu tout ce temps ne verrait pas le soleil plus différent de lui-même que nous ne le voyons chaque année d’une saison à l’autre, à mesure que la terre s’en éloigne ou s’en rapproche. Si la masse du soleil augmentait par l’addition des substances météoriques, nous n’aurions donc aucun moyen de nous en apercevoir : en revanche, on ne peut arguer de la constance du diamètre solaire pour repousser cette hypothèse, qui a l’avantage d’assigner une cause rationnelle au développement de la chaleur solaire. ”

“ Il est certain que la lumière perd quelques-uns de ses rayons en traversant l’enveloppe aérienne de notre planète. Sir David Brewster l’a fait remarquer le premier : il a montré que de nouvelles raies noires apparaissent dans le spectre solaire, lorsque le soleil approche de l’horizon, parce que les rayons lumineux font plus de chemin dans l’atmosphère avant d’arriver jusqu’à nous. Toutefois ces raies obscures dues au mouvement du soleil doivent être distinguées soigneusement des raies invariables, normales, qui se montrent toujours, quelle que soit la hauteur du soleil dans le ciel. ”

“ À l’équinoxe, au moment où le disque solaire vient de descendre sous l’horizon, l’obscurité totale succède presque immédiatement au jour, et l’on voit tout à coup apparaître la lumière zodiacale, qui s’élève jusqu’à la moitié de la hauteur du ciel et ne s’évanouit qu’à l’approche de minuit. ”

“ En telle matière, rien n’est plus éloquent que le langage précis de la science ; il tire sa force de son humilité même. Si des vapeurs métalliques entourent le soleil sous forme d’atmosphère, on comprend qu’elles puissent se condenser en nuages, comme la vapeur d’eau dans notre propre atmosphère. Galilée considérait déjà les taches du soleil comme des nuages flottant devant le corps brillant d’où rayonne la lumière ; mais cette hypothèse a été généralement abandonnée des astronomes. ”

“ La terre s’est refroidie moins promptement que son satellite, mais bien plus rapidement que le soleil, dont la brûlante atmosphère contient encore les nombreuses substances qui, sur notre planète, sont depuis longtemps condensées et fixées dans les roches solides. Notre atmosphère appauvrie ne contient plus que les élémens nécessaires à l’entretien de la vie organique, l’oxygène, l’azote, le carbone, l’eau, et notre esprit peut difficilement s’accoutumer à l’idée d’une atmosphère chargée de fer, de métaux alcalins, des corps les plus divers en combustion. ”

“ Mais comment éteindre cette raie dans une flamme qui tient du sodium en suspension ? On a vu que c’est en faisant arriver dans cette flamme les rayons d’une flamme plus ardente. Qu’on regarde le spectre d’une flamme sodique, on y apercevra d’abord la raie jaune caractéristique ; qu’on laisse ensuite pénétrer la lumière solaire avec une intensité croissante dans cette flamme, et la raie jaune pâlira par degrés, et enfin elle deviendra sombre quand le spectre produit par le soleil aura dominé celui de la flamme artificielle. Ce qui est vrai du sodium l’est de tous les métaux. ”

“ Cette grande conception s’accorde bien avec l’hypothèse de Laplace, qui attribuait la formation de tout notre système planétaire au refroidissement graduel d’une nébuleuse unique, où la matière cosmique actuellement condensée dans le soleil, les planètes et les satellites, était primitivement répandue dans l’espace entier qu’occupe notre tourbillon. Les plus petits corps se refroidissent naturellement le plus vite ; la lune est gelée, sans atmosphère, sans eau, sans vie organique ; sous le télescope, elle a quelque chose de morne et d’effrayant. ”

“ Si le soleil n’était qu’un corps échauffé rayonnant dans l’espace, semblable à un boulet de canon rougi, il est à croire qu’il ne pourrait rester longtemps aussi brillant qu’il nous apparaît et qu’il est apparu à nos aïeux les plus éloignés. La chaleur qu’il perd par le rayonnement est véritablement énorme. ”

“ La condensation des vapeurs métalliques de l’atmosphère, la vaporisation du bain solaire sont des phénomènes bien autrement grandioses que nos pluies terrestres. Quelle puissance doivent avoir les vents alizés sur une sphère aussi vaste que celle du soleil ! Quelles pluies épouvantables doivent tomber du flanc de ces nuages aussi étendus que nos plus vastes continens, tout chargés de métaux en ignition ! Les variations de température dans l’atmosphère solaire peuvent s’estimer, avec de grandes chances de probabilité, à plusieurs centaines de degrés ”

“ Il faut avouer qu’en mettant au centre du soleil un noyau obscur, et en lui donnant pour première atmosphère une zone à demi sombre, on offre à la raison une hypothèse qui contrarie vivement les inductions instinctives du bon sens. Si la photosphère est le foyer de chaleur et de lumière solaire, on ne comprend guère comment toutes les substances qu’elle contient n’ont pas été portées par degrés, si faible qu’y soit d’ailleurs la conductibilité, à la température de l’incandescence. ”

“ M. Kirchhoff a converti la ligne rouge de la lithine en ligne obscure de la même façon que la ligne jaune du sodium ; les autres métaux présentent aussi, quoique avec moins de netteté, le phénomène du renversement. Que prouvent ces phénomènes ? C’est que, de tous les rayons de lumière naturelle qui traversent la flamme artificielle, celle-ci retient, absorbe en plus grande abondance les rayons qu’elle émet en plus grande quantité quand elle brille toute seule ; elle prend ce qu’elle donne, ou, pour parler plus savamment, elle a un pouvoir absorbant correspondant à son pouvoir émissif. ”

“ Si l’astre central avait la composition de notre poudre de guerre, pendant chaque minute une couche de poudre d’un mètre d’épaisseur serait brûlée, et notre soleil actuel disparaîtrait en neuf mille ans. Le diamètre solaire, dans la même hypothèse, aurait été, il y a huit mille ans, double de ce qu’il est aujourd’hui. Je ne présente ces suppositions singulières que pour faire comprendre que le phénomène par lequel s’entretient la chaleur solaire ne peut se comparer aux phénomènes de combustion avec lesquels nos habitudes sont le plus familières. ”

“ Supposons que l’astre central soit entouré d’un immense anneau cosmique formé d’une multitude de météorites : attirés par la puissante masse du soleil, ces météores décriront des spirales de plus en plus rapprochées du centre avec une vitesse toujours croissante ; parvenus dans l’atmosphère solaire, ils tomberont sur le soleil avec la formidable vitesse que leur communiquera la gravité, qui, à la surface du soleil, est vingt-huit fois plus grande qu’à la surface de la terre. La vitesse d’un météore en arrivant sur le soleil dépasse 600 kilomètres par seconde ”

“ Il faut être indulgent pour ces aberrations de l’esprit humain, car la vérité elle-même à parfois quelque chose de si étrange, de si magique, qu’elle jette la pensée dans le doute et le rêve. Il faudrait avoir l’imagination bien appauvrie pour assister avec indifférence aux expériences de MM. Kirchhoff et Bunsen. La matière du soleil analysée dans la lumière qu’il nous envoie ! ”

“ La surface de la terre est plus qu’aux deux tiers couverte d’une solution de chlorure de sodium, qui, par le choc des vagues, produit continuellement de la poussière d’eau ; les gouttelettes d’eau de mer répandues ainsi dans l’atmosphère abandonnent par l’évaporation une poussière très ténue de chlorure de sodium, qui constitue un élément atmosphérique variable quant à la proportion, mais qui parait rarement faire défaut dans l’air. ”

“ On peut bien garder quelque temps un morceau de glace dans une chambre chaude, mais il finit toujours par fondre. Supposez le noyau du soleil aussi froid que vous voudrez, assez froid pour être habitable par des êtres tels que nous, le rayonnement de cette fournaise qu’on nomme la photosphère devra graduellement élever la température de la première atmosphère et celle du globe solide lui-même. Je pense donc que M. Kirchhoff a raison de repousser une théorie qui est en opposition avec toutes les lois connues du mouvement de la chaleur. ”

“ Les physiciens pouvaient varier à l’infini la nature des flammes artificielles ; rien n’est plus facile que de mettre des substances diverses en suspension dans une flamme, de les y maintenir directement au bout d’un fil de platine, ou de les mêlera d’avance à des liquidas qui entretiennent la combustion. L’étude des flammes artificielles a révélé un phénomène au moins aussi extraordinaire que celui des raies obscures du spectre. ”

“ Rien n’est plus facile : il suffit de le faire entrer dans un prisme de verre où les rayons divers se brisent inégalement. Ce phénomène de la réfraction, qui se produit toutes les fois que les rayons lumineux passent d’une substance dans une autre, explique tous les jeux de lumière qui se produisent dans l’eau, dans l’atmosphère, dans tous les milieux transparens. ”

“ Il croit donc que la surface visible du soleil peut fort bien être liquide et cependant émettre de la lumière non polarisée ou naturelle, parce que ce vaste océan de feu n’a point une surface unie comme un miroir, qu’il est sans cesse hérissé de vagues énormes et balayé par d’épouvantables tempêtes. ”

“ Il faut préparer notre esprit à quelque chose d’extraordinaire quand il s’agit de cet immense foyer dont l’activité semble ne jamais se ralentir. Tout porte à croire que le soleil ne se consume pas seulement lui-même, mais que du dehors il reçoit sans cesse de nouveaux matériaux qui se précipitent dans son orbite, et y deviennent incandescens. ”

“ Si les taches étaient adhérentes au corps même du soleil et, comme La Hire et Maupertuis le croyaient encore à la fin du siècle dernier, étaient des sortes d’îles ou d’écumes dans l’océan solaire, on verrait naturellement s’évanouir d’abord une partie de la pénombre, puis le noyau noir central, puis l’autre côté de la pénombre. Il arrive au contraire que la tache avançant vers le bord occidental du disque solaire, la pénombre occidentale, au lieu de diminuer, augmente de largeur, la pénombre orientale se rétrécit, s’efface ”

“ D’après les deux physiciens anglais, si les raies sont dues à la puissance absorbante de l’atmosphère solaire, qui arrêterait certains rayons lumineux de préférence à d’autres, le spectre devrait être d’autant plus sillonné de bandes obscures qu’il est produit par des rayons lumineux plus rapprochés du bord du disque solaire. C’est admettre que les rayons venus du bord traversent l’atmosphère solaire sur une plus grande longueur que ceux qui émanent du centre. ”

“ Les métaux ne sont pas caractérisés en général par une seule raie ; cela n’existe que pour le sodium, dont la raie jaune se distingue par des contours très vifs et un éclat tout particulier. Il est vrai qu’on ne peut guère porter une substance quelconque dans la flamme sans que cette ligne apparaisse, même quand cette substance ne contient pas de sodium ; il suffit que le corps ait subi l’action de l’air pendant quelque temps pour donner la réaction du sodium quand on le présente à la flamme. ”

“ Lorsque certaines substances sont en ignition dans la flamme, le spectre est traversé par des bandes colorées, d’un éclat exceptionnel, qui ressortent vivement sur le fond général des couleurs ordinaires. ”

“ Arago observa au contraire que la lumière provenant d’un corps incandescent, solide ou liquide, présente toujours des traces de polarisation. La flamme d’un gaz en combustion présente seule les propriétés de la lumière normale. Cette observation fournissait un moyen très simple de découvrir la constitution physique du soleil. S’il était composé d’une masse incandescente liquide, il devait envoyer de la lumière polarisée. Si la photosphère était gazeuse, c’est le contraire qui devait avoir lieu. ”

“ Qu’on se place dans une chambre tout à fait obscure, où le jour n’entre que par une fente très mince ouverte dans un volet, — qu’un prisme de verre se trouve sur le chemin de la nappe lumineuse qui pénètre par cette fente, — et qu’on dispose, à la distance de quelques pieds, une feuille de papier vis-à-vis du prisme. ”

“ Cette circonstance n’avait pas échappé à Frauenhofer, qui avait vu avec étonnement des raies brillantes se dessiner ; dans le spectre de la flamme d’une bougie. Divers physiciens, Brewster, Miller Schwann, soumirent à l’analyse certaines flammes obtenues en brûlant de l’alcool qui contenait des sels divers en dissolution, et ils purent observer les raies brillantes des spectres artificiels avec une plus grande netteté. On apprit ainsi que toute flamme contenant du sodium fournit un spectre où se dessine une raie jaune d’un éclat extraordinaire. ”