G. GOUY — LE MOUVEMENT BROWNIEN ET LES MOUVEMENTS MOLÉCULAIRES 



reiice. Sans entrer dans le détail de ces expé- 

 riences, il suffira de constater que rien ne change 

 dans les apparences observées, lorsqu'on fait va- 

 rier la lumière dans des limites fort étendues. 



D'autres causes hypothétiques, telles que l'in- 

 fluence du magnétisme terrestre, des courants 

 électriques, ont été examinées et reconnues sans 

 action sur le mouvement brownien, et par suite 

 incapables de le produire. 



Ainsi, en dehors de toute cause d'agitation exté- 

 rieure, les particules en suspension dans un li- 

 quide sont animées d'un mouvement de trépida- 

 tion permanent. Contrairement à tous les autres 

 phénomènes physiques, le mouvement brownien 

 s'entretient et persiste indéliniment sans cause 

 extérieure connue. Cette conclusion est bien sin- 

 gulière : elle serait de nature à nous faire admettre 

 l'existence de quelque force nouvelle, que le mou- 

 vement brownien mettrait seul en évidence, si les 

 jdées modernes sur la constitution des corps ma- 

 tériels ne nous donnaient une solution plus admis- 

 sible du problème. 



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11 nous faut maintenant quitter le terrain solide 

 de l'observation et de l'expérience pour entrer 

 dans le domaine incertain des hypothèses sur la 

 constitution de la matière. On a beaucoup abusé 

 des théories et des hypothèses, on en a beaucoup 

 médit, et pourtant on ne saurait s'en passer; leur 

 importance scientifique est incontestable et elles 

 jettent parfois sur tout un ensemble de questions 

 une lumière inattendue. L'histoire des sciences phy- 

 siques nous montre, enelFet, que les spéculations 

 théoriques ont été l'origine des plus grands progrès 

 et de la plus belle moisson de découvertes. Accor- 

 dons leur ce qui leur est dû, la considération que 

 méritent des services éminents, et cette confiance 

 limitée qui ne s'endort jamais et ne néglige aucun 

 moyen de contrôle. 



Le point de départ des théories relatives à la 

 constitution de la matière est l'hypothèse molécu- 

 laire. On pourrait concevoir, sans contradiction 

 logique, que la matière fût divisible à l'infini sans 

 changer de nature. Mais bien des raisons condui- 

 sentàpenser qu'il n'en estpas ainsi, etquelescorps 

 matériels possèdent une structure granulaire, 

 qu'ils sont formés d'éléments très petits, égaux 

 entre eux, dont l'assemblage forme le corps doué 

 des propriétés que nous lui reconnaissons. Ces 

 éléments ou molécules peuvent posséder eux- 

 mêmes une structure plus ou moins complexe, 

 mais ne peuvent être divisés sans changer de 

 nature. Ainsi une goutte d'eau peut être divisée 

 en parties de plus en plus petites; ce sera encore 

 de l'eau, avec ses propriétés essentielles: mais 



cette division ne peut être indéfiniment continuée ; 

 il viendra un moment où l'on sera arrivé à la plus 

 petite quantité d'eau possible : c'est la molécule. 

 Si l'on peut la diviser encore, on n'aura plus de 

 l'eau, mais ses principes constituants; le corps 

 aura changé de nature d'une manière complète. 



Nous ne pouvons envisager ici, d!une manière 

 générale, le rôle qu'a joué, dans le développement 

 des sciences physiques, l'hypothèse moléculaire; 

 ce rôle est si important que cette étude compren- 

 drait le domaine presque entier de la Physique et 

 de la Chimie. Pour l'objet que nous avons en vue, 

 la question importante, ce sont les rapports des 

 molécules entre elles, la matière qu'elles cons- 

 tituent par leur arrangement et leurs relations 

 mutuelles, la matière telle que nous la connais- 

 sons, telle que nous la montre l'expérience. Au 

 siècle dernier, et jusqu'au milieu du nôtre, les 

 idées généralement admises sur ce point sont fort 

 simples en principe. Les molécules sont regardées 

 comme immobiles, ou du moins leurs mouvements 

 sont considérés comme peu importants. Elles sont 

 liées les unes aux autres par des forces dépendant 

 de leurs distances; ces forces sont supposées telles 

 que les propriétés de la matière, constatées expé- 

 rimentalement, se trouvent satisfaites. Pour un gaz, 

 par exemple, qui tend sans cesse à augmenter de 

 volume, ces forces sont répulsives; les molécules 

 tendent à s'éloigner les unes des autres, avec une 

 force qui décroit à mesure qu'elles s'éloignent 

 davantage. Sur ces bases, d'intéressantes théories 

 partielles ont été constituées : la théorie des phé- 

 nomènes capillaires en esl le plus remarquable 

 exemple. Leur caractère essentiel est toujours de 

 considérer les molécules comme en repos : lors- 

 qu'un corps se montre à nous dans un état inva- 

 riable, ses molécules sont aussi en repos et en 

 équilibre sous l'action des forces qui les sollici- 

 tent. 



Dans cet ordre d'idées, il n'y a évidemment au- 

 cune place pour le mouvement brownien ; un mou- 

 vement qui se perpétue au sein d'un corps sans 

 cause extérieure constitue une impossibilité et une 

 contradiction évidente. 



Un élément de grande importance fut introduit 

 dans la question lorsqu'on eut l'idée, au premier 

 abord bien paradoxale, que les molécules sont 

 sans cesse en mouvement et animées de vitesses 

 considérables, même dans les corps qui nous pa- 

 raissent en repos parfait. Ces mouvements peuvent 

 être très divers : pour un corps solide, par exemple, 

 chaque molécule est supposée osciller autour d'une 

 position moyenne. Comme nous ne pouvons voir 

 les molécules individuellement, toute cette agita- 

 tion intérieure nous échappe ; nous ne percevoiis 

 que des efl'ets moyens, résultantes des mouvements 



