Arrhenius à Poincaré
Experimentalfattet le 19 Dec. 1911
Très honoré maître,
J'ai lu avec le plus grand intérêt votre livre sur les hypothèses
cosmogoniques.
Je vous remercie beaucoup
pour cette lecture et spécialement pour votre critique très aimable de
mes tentatives dans ce domaine.
S'il m'est permis de faire une remarque, je voudrais dire que la
critique p. 251 ne me semble pas convaincante.
La pression de
radiation a une valeur sensible seulement dans le voisinage des
soleils. P. ex. une poussière repoussée par la pression de
radiation du soleil aurait gagné sa vitesse définitive à un quart de
pour cent près pendant le passage du soleil jusqu'à l'orbite de la
terre. Si la poussière vient plus tard dans des régions obscures
elle retient sa vitesse jusqu'à ce qu'elle entre en collision avec
une autre particule, avec laquelle elle partage la
vitesse, de sorte que toutes les deux s'éloignent du soleil. De
telle manière les environs d'un amas d'étoiles doivent être balayés
dans toutes directions et la matière doit se dissiper vers l'infini,
c.à.d. si l'Univers matériel est fini il doit à la fin s'évanouir
tout comme l'énergie rayonnante.
J'ai été conduit dans le dernier temps à perfectionner mon opinion
sur la naissance de la voie galactique. Il me semble très improbable qu'une étoile de
grandeur suffisante ait été heurtée contre une autre de la même
grandeur. Mais les grandes découvertes des dernières années d'un
Kapteyn, d'un Campbell et d'un Pickering m'ont aidé à surmonter
cette difficulté. Les deux courants d'étoiles de Kapteyn qui se
traversent dans notre Univers, duquel ils constituent la plus grande
partie, doivent au commencement avoir consisté de gaz
atténués.
Si deux
tellement énormes courants de gaz atténués se rencontrèrent, ce qui
est aussi probable que la rencontre de deux courants d'étoiles, ils se
seraient arrêtés et devraient commencer un mouvement rotatoire tout
comme une Nova. Les gaz non absorbants (H et He n'absorbent pas la
radiation dans des circonstances ordinaires, ni non plus l'oxygène ni
l'azote) sont absolument soumis à la gravitation, et le frottement
intérieur est très grand même aux pressions les plus basses. Une
nébuleuse spirale doit prendre naissance et la voie lactée est (ou
mieux était) une telle. J'ai pris la photographie excellente de
l'observatoire de Mt Wilson représentant la nébuleuse bien connue des
chiens de chasse et donné une place au soleil, de laquelle la spirale
prendrait l'aspect de la voie lactée. J'ai moi-même été surpris de la
correspondance à peu près parfaite avec la réalité.
J'espère de bientôt pouvoir vous envoyer une copie
de ce mémoire.
Je veux vous remercier pour vôtre grande aimabilité envers moi dans
l'année à peu près passée et vous souhaiter une bonne fête de
Noël et aussi un nouvel an plein de succès comme les ans
passés.
Agréez, cher maître, l'expression de ma vive admiration et de mon
dévouement profond.
Svante Arrhenius
ALS 4p. Collection particulière, Paris 75017.
Références
- [Académie des sciences 1968]
-
Académie des sciences, dir.
Index biographique des membres et correspondants de
l'Académie des sciences.
Paris: Gauthier-Villars, 1968.
- [Arrhenius 1912a]
-
Arrhenius, S.
Conférénces sur quelques thèmes choisis de la chimie
physique pure et appliquée : faites à l'université de Paris du 6 au 13
mars 1911.
Paris: Hermann, 1912a.
- [Arrhenius 1912b]
-
-.
Die Verteilung der Himmelskörper.
Meddelanden från Kungl. Vetenskaps-Akademiens
Nobelinstitut 2.21 (1912b).
- [Poincaré 1911a]
-
Poincaré, H.
Le démon d'Arrhénius.
In Hommage à Louis Olivier, 281-287.
Paris: Imprimerie de L. Maretheux, 1911a.
- [Poincaré 1911b]
-
-.
Leçons sur les hypothèses cosmogoniques.
Publié par H. Vergne. Paris: Hermann, 1911b.
Time-stamp: <30.12.2011 00:06>
Notes:
Poincaré [1911b]
.
La critique de
Poincaré
[ Poincaré 1911b,251]
porte sur un argument
d'Arrhenius pour l'infinitude de l'espace, qui invoque la
pression de radiation :
M. Arrhenius pense que le Monde est infini. S'il n'en était pas
ainsi, dit-il, les poussières seraient chassées indéfiniment par
la pression de radiation, elles ne seraient pas captées en chemin,
et le monde finirait par s'évanouir. Cette raison n'est pas
convaincante, car on peut penser qu'une fois arrivées à de très
grandes distances, les poussières ne subissent plus la pression de
radiation, la lumière étant toujours plus ou moins absorbée dans
son parcours.
Arrhenius ne croit pas à la mort
calorifique de l'univers prévue par la deuxième loi de la
thermodynamique selon R. Clausius, H. Helmholtz, W.J.M. Rankine,
W. Thomson, et Poincaré. Il veut contourner cette loi en
faisant intervenir un processus de maintien de la chaleur des soleils
et des nébuleuses qui rappelle l'image du démon de Maxwell. Le "démon
d'Arrhenius", comme Poincaré l'appelle, est un mécanisme automatique
qui fait appel à la pression de radiation comme vecteur d'un échange
de particules allant des soleils aux nébuleuses pour contrebalancer
les pertes d'énergie et de matière de ces deux sources thermiques
cosmiques, pour maintenir les nébuleuses froides et les soleils
chauds. Poincaré critique cette hypothèse
[ Poincaré 1911b,254]
en
examinant le rendement d'une telle machine thermique, et propose
[Poincaré, 1911a] de la compléter pour en dépasser les
insuffisances.
J.C. Kapteyn (1851-1922), astronome néerlandais.
W.W. Campbell (1862-1938), directeur de l'Observatoire Lick, a
catalogué la vitesse radiale d'un grand nombre d'étoiles. E.C.
Pickering (1846-1919), directeur de l'Observatoire de Harvard, a
découvert en 1889 la première étoile double.
Le terme
nébuleuse désignait aussi bien les galaxies que les nébuleuses.
Certaines nébuleuses, dont la structure spirale fut découverte au
milieu du dix-neuvième siècle, avaient déjà été résolues en amas
d'étoiles par l'analyse spectrale; voir Poincaré
[ Poincaré 1911b,250]
.
Arrhenius [1912b]
.
Arrhenius prononça une série de conférences à
Paris
[Arrhenius, 1912a] entre le 6 et le 13 mars 1911. Le 13
mars, il fut élu correspondant pour la section de
physique générale à l'Académie des sciences
[ Académie des sciences 1968,18]
.
Archives Henri Poincaré (CNRS, UMR 7117)