G. GOUY — LE MOUVEMENT BROWNIEN ET LES MOUVEMENTS MOLÉCULAIRES 



déjà remarqué en passant, ce phénomène est in- 

 conciliable avec les idées anciennes, qui admet- 

 taient que, lorsqu'un corps' est soustrait à toute 

 cause extérieure d'agitation, le repos apparent 

 auquel il arrive est un repos réel et complet. Bien 

 plus, l'existence même du mouvement brownien 

 dément cette affirmation ; le repos apparent 

 n'existe que pour les portions du corps que nous 

 pouvons distinguer à l'œil nu; le microscope nous 

 montre que, lorsque nous arrivons aux millièmes 

 de millimètre, il y a, dans les liquides, une agita- 

 tion permanente, et non le repos absolu que l'on 

 supposait y exister. 



La théorie cinétique pouvait nous faire prévoir ce 

 phénomène, et elle nous l'explique dans ses traits 

 essentiels. Imaginons, pour un moment, qu'une 

 particule solide en. suspension dans l'eau ait des 

 dimensions comparables à celles d'une molécule 

 d'eau. Celte particule se trouvera ainsi en relation 

 avec un petit nombre de molécules, animées de 

 vitesses de plusieurs centaines de mètres par se- 

 conde ; sans cesse heurtée par celle-ci, elle doit 

 nécessairehient se mouvoir en tous sens, d'une 

 manière irrégulière, suivant le hasard de ses ren- 

 contres avec les molécules qui l'entourent, et la 

 rapidité de ses mouvements sera comparable à 

 celle des mouvements moléculaires. C'est bien là 

 le mouvement brownien, mais, dans le cas idéal 

 que nous avons considéré, sa vitesse et son inten- 

 sité seraient incomparablement plus grandes que 

 dans le phénomène réel. Si maintenant la parti- 

 cule est très grande vis-à-vis des dimensions mo- 

 léculaires, elle sera en relation à chaque instant 

 avec un grand nombre de molécules; les effets de 

 celles-ci, n'étant pas en général de même sens, se 

 contrarient et se neutralisent en partie ; de plus, 

 la masse à mouvoir étant bien plus grande, le mou- 

 vement doit se produire de même que tout à 

 l'heure, mais sur une échelle très réduite. Si enfin 

 la particule est extrêmement grande et comme 

 infinie vis-à-vis des dimensions moléculaires, 

 aucun mouvement ne saurait plus exister. 



Les choses se passent de même à nos yeux sur 

 une nappe d'eau agitée en tous sens, sur laquelle 

 llottent des corps de dimensions diverses. Les plus 

 petits de ces corps flottants sont agités comme 

 l'eau elle-même ; plus grands, ils n'éprouvent que 

 de faibles et rares déplacements; plus grands 

 encore, ils demeurent en repos. Nous retrouvons 

 ici ce caractère essentiel du mouvement brownien : 

 l'accroissement de l'agitation à mesure que les 

 dimensions diminuent. 



Les A'itesses que nous observons dans le mouve- 

 ment brownien sont de quelques millièmes de 

 millimètre par seconde; les vitesses des molécules 

 peuvent être estimées à plusieurs centaines de 

 mètres par seconde; l'agitation moléculaire est 

 environ cent millions de fois plus rapide que l'agi- 

 tation visible qui constitue le mouvement brownien. 

 Celui-ci ne nous montre donc qu'une résultante 

 bien affaiblie des mouvements moléculaires. On doit 

 en conclure que les plus petites particules que nous 

 pouvons observer au microscope sont encore bien 

 grandes vis-à-vis des dimensions des molécules. 



C'est aussi la conclusion à laquelle sont arrivés 

 par d'autres voies les physiciens qui ont essayé 

 de se faire une idée des dimensions moléculaires. 

 Par des méthodes diverses, assez concordantes 

 pour qu'on leur accorde quelque crédit, ils sont 

 arrivés à évaluer l'intervalle des molécules dans 

 les liquides à la millième partie environ des di- 

 mensions des plus petits corps visibles au micros- 

 cope. Il faudrait donc environ un milliard de molé- 

 cules pour former le poids d'une des plus petites 

 particules sur lesquelles nous observons le mou- 

 vement brownien. Sans attribuer à ce résultat une 

 précision qu'il ne comporte pas, nous pouvons dès 

 lors comprendre pourquoi le mouvement brow- 

 nien ne nous montre qu'une bien faible image de 

 l'agitation moléculaire. 



Il serait bien nécessaire de ne pas nous en tenir 

 à ces aperçus, et de serrer de plus près l'expliea- 

 tionsdesphènomènes ; mais lesnotions expérimen- 

 tales et théoriques nous font encore défaut : en 

 science, il faut savoir attendre. Nous pouvons, du 

 moins, conclure que le mouvement brownien nous 

 fournit ce qui manquait à la théorie cinétique de 

 la matière : une preuve expérimentale directe. Sans 

 doute, nous ne voyons pas et nous ne verrons jamais 

 les mouvements des molécules; mais nous voyons 

 du moins quelque chose qui en résulte directement 

 et suppose d'une manière nécessaire une agitation 

 interne des corps. Il est donc bien à désirer que ce 

 phénomène, trop longtemps négligé comme un acci- 

 dent sans importance, devienne l'objet de l'atten- 

 tion des physiciens et demeure compris dans la 

 sphère de leurs études; j'ai la ferme confiance que, 

 grâce à leurs efforts, nous pénétrerons de plus en 

 plus avant dans la connaissance des propriétés 

 intimes de la matière, déjà si féconde, et si riche 

 de promesses pour le développement scientifique 

 et industriel de l'humanité. 



G. Gouy, 



Professeur do Physique 

 à la Faculté des Sciences de Lyon 



