Suite de notre petit tour dans l'infiniment petit en 1927 dans la news rétro de ce dimanche.
Avertissement: Cette news rétro retranscrit des connaissances scientifiques, techniques ou autres de 1927, et contient donc volontairement les arguments, incertitudes ou erreurs d'époque.
Mondes atomiques: différences et ressemblances avec les systèmes planétaires
Les noyaux d'atomes, centres attractifs, sont plus ou moins chargés d'électricité positive. Ils retiennent dans leur sphère d'attraction un électron par
unité de charge. Dans un corps simple donné, tous les noyaux atomiques renferment le même nombre d'unités de charge par conséquent, ils retiennent un nombre invariable d'électrons et c'est le fondement de la distinction des corps simples. Ainsi l'atome de l'hydrogène ne possède qu'un électron, celui de l'hélium en a deux, celui du lithium en a trois, celui de l'aluminium en a 13, celui du cuivre 29, celui de l'or 79, celui du mercure 80. Par bombardement, le physicien parvient momentanément à soustraire au cortège d'un noyau atomique un ou plusieurs électrons ; il rend ainsi disponible une certaine force attractive. Mais l'atome décomplété (il porte le nom d'
ion) se recomplète aussitôt en récupérant les électrons perdus aux dépens des équilibres moins stables qui passent à sa portée.
Chaque atome est l'image, dans l'infiniment petit, de ce qu'un système solaire est dans l'infiniment grand. Son noyau est un soleil, les électrons qui gravitent autour de lui sont des planètes. Le soleil hydrogène n'a qu'une planète, le soleil mercure en a quatre-vingt.
Différences et Ressemblances avec les Systèmes planétaires. - Ce n'est d'ailleurs qu'une analogie et une analogie compte des différences autant que des ressemblances. Pour ne citer qu'une différence, l'attraction newtonienne qui fait tourner les planètes autour du Soleil n'est pas l'attraction électrique qui fait tourner les électrons négatifs autour de la matière. Les orbites des électrons, contrairement à celles des planètes, s'entrecoupent. Figurativement, elles décrivent des rosaces autour du point central.
Mais c'est dans les mesures comparatives que la physique atomique rejoint surtout l'Astronomie. En somme, il n'y a, en soi, rien de grand ni de petit ; ce que nous trouvons petit ou grand ne l'est que par rapport à nous pris comme mesure. Tout n'est que proportions. Nous avons la plus grande peine à nous imaginer la grosseur d'un atome et à concevoir qu'entre son noyau et ses électrons la distance puisse être appréciable. Mais si l'on compare cette distance et cette grosseur, la proportion qui apparaît devient considérable.
Supposons en effet un grossissement qui amènerait aux dimensions d'un œuf de cane l'unique électron de l'atome d'hydrogène: sa distance au noyau, grande dans la même proportion, atteindrait près de 1 100 mètres.
Si nous faisions l'orbite de cet électron égale à celle que la Terre décrit autour du Soleil, il faudrait donner à l'électron un diamètre de plus de 10 000 kilomètres, très comparable par conséquent à celui de la Terre qui n'atteint pas 13 000 kilomètres.
La vitesse de translation des électrons autour de leur noyau est aussi d'une énormité... astronomique. L'électron unique de l'hydrogène fait autant de tours en une seconde qu'une hélice d'aéroplane en ferait en quatre millions d'années. Alors que la Terre, dans sa révolution annuelle, parcourt moins de 30 kilomètres à la seconde, cet électron d'hydrogène en parcourt près de 3 000 dans le même temps. Et ce n'est pas le plus rapide: un électron d'uranium est animé d'une vitesse de 201 164 kilomètres à la seconde.
Impressionnante conclusion: l'infiniment petit est infiniment grand
Ainsi chaque grain de poussière que nous obtenons par le broiement d'un caillou, et qui nous apparaît comme un très petit fragment d'une matière dense et inerte, est en réalité, un énorme et vertigineux univers contenant des milliards de milliards de soleils séparés par des distances comparativement effroyables, autour desquels tournent des planètes animées de vitesses folles. Ce que nous appelons petitesse est immensité, ce que nous appelons immobilité est mouvement, ce que nous croyons plein renferme la majestueuse horreur du vide interstellaire.
Et notre corps lui-même, qui est composé d'organes, lesquels sont composés de cellules, lesquelles sont des globules de colloïdes dissolvant des cristalloïdes ; notre corps, disons-nous, se résout finalement en atomes immensément plus nombreux que les gouttes d'eau des océans.
Et chacun de ces atomes est lui-même un astre entouré d'un cortège innombrable de mondes.