Héliotrope

“ La directrice de l'héliçoïde est l'hélice.—La génératrice peut être une ligne droite ou une ligne courbe. —En même temps que le cylindre sur lequel est tracé l'hélice se développe sur un plan, l'hélice se développe suivant une ligne droite. — Si on trace sur ce plan une ligne courbe, et qu'après l'avoir enroulée sur le cylindre on la choisisse pour directrice de la surface gauche, on aura une autre espèce d'héliçoïde que nous appelerons héliçoïde à directrice courbe, en même temps que nous appelerons héliçoïde à directrice droite ou héliçoïde régulier celui dont la directrice est une hélice. ”

“ Comme on le voit déjà par cette expérience, à mesure que l'intensité diminue, l'effet héliotropique augmente d'abord lentement, puis de plus en plus vite, passe par un maximum, puis décroit très rapidement. En soumettant la plante à des intensités plus fortes et à des intensités plus faibles que les précédentes, on parvient, d'un côté comme de l'autre, à une limite où tout effet héliotropique disparaît. Avec les intensités comme abscisses et les angles définitifs comme ordonnées, on peut construire une courbe qui donne la marche de l'héliotropisme en fonction de l'intensité ”

“ En second lieu, si nous nous occupons des surfaces héliçoïdes à génératrice courbe, ou ce qui revient au même, engendrées par une droite inclinée sur l'axe, nous voyons que les filets liquides ne restent pas sur le même filet héliçoïde. Vers les bords extérieurs du propulseur celui-ci tourne vers l'axe sa partie choquée ***, et le filet liquide tendant à rester dans le plan normal s'incline légèrement vers le centre : là, au contraire, et pour la même cause, les filets liquides tendent à s'éloigner de l'axe; mais ils sont animés d'une moindre force vive que ceux qui convergent vers le centre. ”

“ Il résulte de ce qui précède que pour mettre en évidence un héliotropisme faible dans un membre fortement géotropique, du un géotropisme faible dans un membre fortement héliotropique, il faudra, affaiblir beaucoup et mieux encore annuler la force prédominante, antagoniste. On élimine, comme on sait, l'héliotropisme seul en mettant la plante à l'obscurité, ou en la faisant tourner vis-à-vis de la source autour d'un axe vertical. On élimine, comme on sait, le géotropisme seul en faisant tourner le corps autour d'un axe horizontal disposé dans la direction des rayons incidents. ”

“ L'hélice est la seule ligne, différente de la droite et
du cercle, qui est telle que toutes ses parties coïncident : c'est pour cette raison que l'hélice est une des courbes dont on fait le plus d'usage : dans la mécanique, pour les vis; dans les constructions, pour l'escalier; dans l'art nautique, pour les roues des bateaux à vapeur, etc., etc.
SCOLIE II. L'héliçoïde développable est la surface réglée engendrée par l'ensemble des droites tangentes à tous les points de l'hélice. ”

“ Les expériences à faire sur la vis ne doivent donc pas être des expériences comparatives avec les roues à aubes, à moins qu'on ne les poursuive dans toutes les circonstances où les bâtiments peuvent se trouver placés, et qu'on ne les répète ainsi pour chaque propulseur, ce qui est impraticable. - Elles ne doivent pas davantage être dirigées sur les vitesses relatives que tel ou tel propulseur imprimerait à un bâtiment donné; mais elles doivent avoir pour but de calculer d'une manière précise toutes les lois du mouvement de l'héliçoïde dans l'eau. ”

“ Pour déterminer le sens de ces hélices, l'observateur doit toujours se supposer au centre de la courbe hélicoïdale.
lices ne passent que par un certain nombre des parties qui se développent autour de l'axe, et ce sont elles qui sont les plus faciles à reconnaître. Cependant, avec un peu d'attention, on peut aisément constater qu'elles ne dérivent toutes que d'une seule et même hélice, que l'on nomme, pour cette raison, génératrice ou primitive, dont les hélicules sont très-rapprochées les unes des autres et dans laquelle toutes les parties sont comprises. ”

“ Ainsi l’énergie de cohésion du noyau d’hélium est considérable, et il doit en être de même de sa stabilité.
Dans tous les atomes autres que l’hydrogène, la masse du proton est, comme dans l’hélium, en moyenne beaucoup plus voisine de 1 que celle du proton libre. Par conséquent, pour tout atome, la construction à partir de protons et d’électrons entraîne une perte d’énergie considérable. ”

“ HÉLICE SOUFFLANTE. — On fait encore usage de l'hélicoïde gauche d'une autre manière, pour produire un courant gazeux. Imaginons un axe vertical armé d'une spire d'hélicoïde gauche et enfermé dans un tube cylindrique. C'est là une véritable vis fixe dont l'écrou est l'air qui remplit le tube. Si donc cet appareil est installé au-dessus d'un puits de mine, par exemple, la rotation de
la vis produira, selon le sens dans lequel elle aura lieu, un mouvement ascendant ou descendant de l'écrou, c'està-dire un appel de l'air venant de la mine, ou une injection d'air extérieur. ”

“ L'inclinaison des spires sur l'axe étant la même pour toute ondulation hélicoïdale, si la longueur d'onde diminue et tend vers zéro, la longueur de la spire, comme celle du rayon p du cylindre hélicoïdal, doit diminuer dans le même rapport. D'un autre côté, ce rayon diminue avec le nombre des atomes en mouvement par unité de longueur ou par unité de surface de l'ondulation; la diminution du rayon est même d'autant plus rapide que le nombre des atomes en mouvement se trouve plus réduit, ou, si l'on veut encore, que le rayon lui-même est devenu plus petit et la durée de l'onde plus
courte. ”

“ Les molécules poussées par l'action du choc de l'élément plan, avec une vitesse qui est la même pour toutes, et avec tendance à se grouper, comme on l'a vu, en une masse hélicoïdale s'avançant régulièrement autour de la normale à l'élément plan, s'entrechoqueront vivement en vertu du mouvement rapide de rotation qu'elles ont sur elles-mêmes ; comme elles sont d'ailleurs supposées de forme sphérique, elle ne tarderont pas à se polariser et à se mettre en giration de manière à constituer un véritable tourbillon autour de la ligne d'axe du groupement primitif. ”

“ Il est facile de se rendre compte qu’un atome léger, un atome d’hélium par exemple, lancé dans l’air avec la vitesse initiale d’une particule et subissant des chocs contre les molécules d’air suivant les hypothèses admises d’ordinaire en théorie cinétique, se trouverait très rapidement arrêté dans son mouvement rectiligne, son énergie cinétique se trouvant réduite à celle qui correspond à l’agitation thermique. ”

“ Nous savons, en effet, par l’exemple des particules α du radium, que des atomes matériels d’hélium dont la vitesse est à peine de 20.000 kilomètres par seconde, peuvent suivre à travers la matière une trajectoire parfaitement rectiligne et traverser d’autres atomes sans laisser d’autre trace de leur passage qu’un accroissement de conductibilité, et notre projectile aurait, par unité de masse une énergie cinétique cent mille fois plus grande que les particules α. ”

“ On peut dire encore que l'hélice est engendrée par un point qui s'éloigne à chaque instant d'un plan perpendiculaire au cylindre, d'une quantité proportionnelle à l'arc parcouru par sa projection sur ce plan. La distance am entre deux intersections successives de la courbe avec la même génératrice, se nomme le pas de l'hélice, et la portion de courbe abcm correspondante à une révolution entière se nomme une spire. Les hélices se distinguent par la nature de la section droite du cylindre sur lequel elles sont tracées. ”

“ Je crois devoir rappeler ici que l'on donne le nom d'hélice à la courbe qui, sur un cylindre, coupe toutes les génératrices suivant un angle constant; d'où résulte nécessairement, pour cette courbe, la propriété de se transformer en ligne droite sur le développement du cylindre.
La seule dinerence, c'est que les courbes développées (fig. 1) et projetées sur les figures 9 et 8, sont des hélices à base elliptique, tandis que toutes les hélices qui nous ont occupé jusqu'à présent étaient à base circulaire. ”

“ Lorsqu'une hélice électrique est suspendue et qu'elle peut tourner autour de son centre dans un plan horizontal, on la voit se porter vers une position d'équilibre stable et placer son équateur dans le plan d'est et d'ouest magnétiques, comme s'il n'y avait qu'un cercle mobile. ”

“ L'héliotropisme se produit lentement.
4° Sur les plantes adultes, la lumière peut produire une action mécanique. Si la plante est monocellulairc et à protoplasma nu, il y a déplacement vers la lumière, il y a heliotactisme positif ; si la lumière devient trop intense, la plante la fuit.
Si la plante est supérieure, pluricellulaire, il ne peut plus y avoir de mouvements d'ensemble, mais il y a des modifications protoplasmiques : les corps chlorophylliens se déplacent dans les cellules pour prendre la position la plus favorable afin de profiter des rayons solaires. ”

“ Quand la courbure a lieu vers la source, l'héliotropisme est dit positif; quand elle s'opère en sens contraire, il est dit négatif. Suivant l'intensité de la radiation latérale qui la frappe, une même plante ou partie de plante peut d'ailleurs se montrer tour à tour positivement ou négativement héliotropique. Il n'en est pas de même, on le sait, pour le géotropisme, la pesanteur étant une force d'intensité constante. ”

“ Lorsque deux morceaux de fer A et B, en présence l’un de l’autre, sont dans l’état naturel, leur équilibre, ainsi que celui des corps qui ne donnent aucun signe d’électricité, dépend de quatre forces qui se détruisent mutuellement. En nous bornant à considérer ces forces dans le corps A, parce que toute action est réciproque, nous devons concevoir que le fluide austral de ce corps agit par attraction sur le fluide boréal de B, et par répulsion sur son fluide austral ”

“ Toutes les composantes perpendiculaires à celles dont nous venons de parler, produiront une pression sur l'axe; mais toutes ces pressions donneront une résultante nulle, si le filet héliçoïdal entoure symétriquement l'axe, et si la pression et le frottement sont les mêmes sur chaque élément. Dans le cas contraire , il existera une résultante d'une valeur finie qui tournera en pressant constamment l'axe de rotation ou l'arbre du propulseur, et qui donnera lieu aux trépidations et à l'usure latérale des coussinets. ”

“ L'existence du courant ascendant au-dessus d'un poêle allumé ou dans le voisinage de son tuyau de fumée est aussi mise en évidence par le jeu d'enfant qui consiste à suspendre en ces endroits, des surfaces hélicoïdales obtenues en découpant une spirale dans une feuille de papier et la posant par son centre sur une tige pointue faisant pivot. On sait que l'hélicoïde se met à tourner d'une manière continue, et l'observation montre aisément que le sens de la rotation est bien celui qui correspond à l'action d'une force dirigée de bas en haut et due à la pression exercée par le courant ascendant. ”

“ D’après les évaluations de Rutherford et de ses collaborateurs, les dimensions du noyau d’hélium (particule ) sont de l’ordre de 3 10-13 cm., en se basant sur les expériences de chocs entre les rayons et les atomes d’hydrogène [83] . Le rayon du cercle trouvé ci-dessus paraît donc trop élevé. D’autre part, l’énergie de cohésion prévue par la perte de masse lors de la condensation de 4 atomes d’hydrogène en un atome d’hélium (4,45 10-5 ergs) est très supérieure à celle du modèle, laquelle apparaît incompatible avec la grande stabilité du noyau d’hélium. ”

“ Il est donc permis de transporter à l'action retardatrice spécifique de la radiation équilatérale tous les résultats, jusqu'ici beaucoup plus nombreux et plus précis, obtenus par l'étude de l'héliotropisme spécifique.
Utilité de l'héliotropisme pour la plante. — Quand une plante verticale est exposée à une radiation latérale, son héliotropisme a pour résultat d'amener son corps dans la direction du rayon incident ; après quoi, la croissance continue en ligne droite. ”

“ Nous voyons en effet la vis a à directrice courbe et à génératrice droite, donner un recul plus faible de 0,075 que la vis n1 de mêmes dimensions, mais à directrice droite et à génératrice courbe.
La vis x ne diffère de la vis e, qu'en ce que les aîles de la première sont planes, tandis que les aîles de la seconde sont héliçoïdes. Le recul donné par la vis e a été plus grand de 0,015 que le recul donné par la vis x; mais il était évident que les hommes qui tournaient les manivelles dépensaient une plus grande force motrice avec la vis x qu'avec la vis e. ”

“ Le noyau d’hélium et l’électron sont des éléments de structure du noyau. — La relation très particulière de l’hélium avec les radioéléments conduit à penser que l’atome d’hélium est un sous-atome dont sont formés les éléments. Dans l’ancienne hypothèse de Prout ce rôle appartenait aux atomes d’hydrogène dont on n’a encore constaté l’émission dans aucune transformation radioactive. ”

“ Il se formera donc, dans chaque hémisphère boréal ou austral, deux courans, l’un supérieur, qui va de l’équateur vers le pôle, l’autre inférieur, qui vient du pôle à l’équateur. Les molécules de ces courans sont sollicitées à la fois par deux forces, dont l’une agit dans la direction même du courant, et l’autre provient du mouvement de rotation de l’atmosphère ; et il est clair que la vitesse produite par ce second mouvement étoit originairement d’autant plus petite dans chaque molécule, que le parallèle dont celle-ci est partie se trouvoit plus éloigné de l’équateur. ”

“ Le frottement du propulseur héliçoïde, à égalité de surface, est à la vérité plus considérable que celui du propulseur à aube, mais il nous sera facile de montrer au moyen des résultats de nos expériences, que la surface de la vis et son frottement peuvent être extrêmement réduits, sans qu'il en résulte une augmentation notable du recul. ”