William Crookes

William Crookes (1832-1919).

A la suite de son premier travail sur le cyanure de sélénium, Crookes avait étudié les solénoïdes, puis les phénomènes de polarisalion; il s'était occupé ensuite de l'action de la lumière colorée sur le bromure et sur l'iodure d'argent, et aussi de la photographie du spectre; tous ces travaux lui avaient permis de se familiariser avec les nouvelles méthodes d'analyse spectrale, que Bunsen et Kirchhoff avaient découvertes en 1855.

Hofmann, qu'il avait eu pour maître au Collège royal, ayant mis à sa disposition les dépôts sélénifères de la fabrique d'acide sulfurique de Tilkerode dans le Harz, Crookes constata qu'après en avoir extrait le sélénium les résidus donnaient au spectroscope une raie verte brillante, qui lui était inconnue jusqu'alors; il l'attribua à un élément nouveau, et quelque temps après (1861) l'ayant retrouvée dans le soufre de Lipari, il réussit à l'isoler à l'état impur, et lui donna le nom de thallium; toutefois, ce ne fut qui un an après, en 1862, que Lamy, ayant trouvé le nouveau métal en abondance dans les boues des chambres de plomb, à l'usine de Loos, le prépara à l'état de pureté, et en fit l'étude. Crookes, de son côté, l'étudiait également, et il parvint à déterminer d'une façon certaine le poids atomique de cet élément. 

Les recherches qu'il fit pour cette dernière détermination furent pour lui le point de départ d'une série de travaux des plus importants; il avait observé dans ses différentes pesées des irrégularités singulières : le corps semblait peser plus ou moins suivant la température. Il crut échapper aux causes d'erreur en opérant dans le vide, mais il n'en fut rien; il fut alors amené à supposer que la radiation calorifique était accompagnée d'une force répulsive : c'est pour mettre cette force en évidence, qu'il construisit, en 1874, le petit appareil ingénieux connu sous le nom de radiomètre de Crookes; il convient toutefois de dire qu'à la suite des expériences de Johnston Stoney, en 1876, et en s'appuyant sur la théorie des gaz de Bernoulli on admet aujourd'hui que ce n'est pas l'action directe de la lumière qui fait tourner les lamelles, mais l'échauffement du gaz qui reste dans le ballon, même après un vide aussi parfait que possible. William Crookes publia tous ces travaux dans un mémoire qu'il communiqua à la Royal Society  en 1873 et qui lui valut la grande médaille royale.

L'emploi de gaz raréfiés conduisit William Crookes a étudier comment se comporte la décharge électrique au travers de ceux-ci, Plücker, Hittorf, Goldstein avaient déjà observé le phénomène, mais ce fut Crookes qui, le premier, sut mettre en évidence les propriétés des rayons cathodiques; il opérait avec un tube de Geissler à atmosphère très raréfiée: on l'a appelé depuis tube de Crookes. Dans les nombreuses expériences qu'il réalisa à propos des rayons cathodiques, il développa une ingéniosité extraordinaire, et il parvint à mettre en évidence leurs propriétés mécaniques, calorifiques et lumineuses, observa leur déviation sous l'influence des aimants, et montra dans quelles conditions ils sont susceptibles de déterminer la phosphorescence; etc. 

C'est à la suite de ces travaux qu'il communiqua à la Royal society son mémoire sur la Physique moléculaire dans le vide, et qu'il émit son hypothèse de la matière radiante; la cathode émet des effluves qui sont formés de véritables particules matérielles (on en fera plus tard les électrons), ou plutôt qui sont composés de particules à l'état radiant, c'est-à-dire qui n'est ni solide, ni liquide, ni gazeux, et dans lequel la matière possède des propriétés toutes particulières, effectuant un véritable "bombardement moléculaire" issu de l'électrode négative et formant un courant de convexion. 

Les physiciens de l'école allemande s'élevèrent contre ces conclusions; pour eux, les propriétés des rayons cathodiques devaient s'expliquer comme ceux de la transmission de la lumière, par des ondulations particulières de l'éther; ils furent cependant peu à peu obligés de se rallier à la théorie de Crookes, que les progrès de la physique ne firent qu'étayer plus solidement.

La phosporescence développée par le bombardement cathodique sur certaines substances avait suggéré à Crookes l'idée d'une nouvelle méthode possible d'analyse spectrale, et il l'appliqua à l'étude des terres rares; mais l'étude était plus complexe qu'il ne l'avait supposé, et le victorium - nom qu'il avait proposé vers 1898 pour un nouvel élément - n'a pas été retrouvé ensuite. C'est en 1886, alors qu'il était président de la section de chimie à l'Association britannique, et deux ans plus tard, étant président de la Société de chimie, qu'il exposa ses théories nouvelles dans deux mémoires remarquables : Eléments et méta-éléments et Histoire de la spectroscopie et des terres rares. 

William Crookes continua ses travaux de spectroscopie, et, lorsqu'en 1896 Henri Becquerel eut découvert la radioactivité, il étudia les sels d'uranium et leur appliqua sa méthode de séparation qu'il avait déjà utilisée pour les terres rares; il parvint, en 1900, en traitant les sels d'uranium par certains dissolvants, à isoler un résidu insoluble qui avait une activité plus faible que l'uranium lui-même et qu'il appela uranium X (= protactinium) : cette nouvelle substance, comme l'a montré Becquerel quelque temps après, devient inerte au bout d'un an. Et ce fut le point de départ des importants travaux de Rutherford et Soddy sur l'évolution des éléments radioactifs.

Plus tard, en 1903, il imagina un appareil ingénieux, le spinthariscope, qui met en évidence le véritable bombardement opéré par les rayons X du radium. Il étudia aussi, avec J. Dewar, l'action du froid sur l'activité du radium.

Crookes ne fut pas seulement un profond théoricien, il s'intéressa aussi à de nombreuses questions industrielles; il convient de rappeler l'intéressant discours qu'il fit en 1898, à la British Association, dont il était alors président, sur les engrais azotés; il préconisait déjà l'extraction de l'azote de l'air par l'électricité afin de préparer les nitrates, en prévision de l'épuisement des nitrates du Chili. Il s'occupa aussi de l'assainissement des villes, de la teinture et de l'impression sur tissus, des couleurs d'aniline, etc. 

L'activité scientifique de Crookes fut prodigieuse; possédant une élocution nette et précise, il excella comme professeur et conférencier; son habileté et son originalité en firent un expérimentateur de premier ordre, et les hautes conceptions de son esprit doivent le faire considérer comme un des premiers physiciens de son époque.

Disons encore qu'il a fondé, en 1859, la Revue de Chimie (Chemical News), et qu'en 1864 il prit la direction du Quarterly Journal of Science. Crookes avait été élu membre de la Royal Society de Londres en 1863; il était depuis 1906 membre correspondant de l'Académie des sciences, pour la section de physique. Il s'occupa également, surtout dans les dernières années de sa vie, de spiritisme et de sciences occultes. (G. Boucheny).

En bibliothèque. - Le nombre des ouvrages et des mémoires qu'il publia est considérable; outre ceux que nous avons déjà indiqués, citons : Méthodes choisies d'analyse chimique (1870; 4e édit., 1905); Fabrication du sucre de betterave en Angleterre (1880); Manuel de teinture et d'impression sur calicot (1881); Teinture et impression sur tissus (1882); Manuel de technologie; Solution de la question des égouts (1883); Manière d'établir un système d'égout avantageux (1885); le Problème du blé (1899); etc. Il a aussi traduit en anglais le Traité de métallurgie, de Kel; l'Aniline et ses dérivés, de Rieman; Technologie chimique, de Wagner, et les Engrais artificiels, de Ville.