LES PHÉNOMÈNES PHYSIQUES

La plus grande partie des phénomènes de la physique : lumière, chaleur, électricité rayonnante, etc., gont considérés comme ayant leur siège dans l'éther. La gravitation, d'où dérive la mécanique du monde jet la marche des astres, semble encore une de ses manifestations. Toutes les recherches théoriques form^ilfifi? pni' h c<)ii?titution des atomes conduisent à admettre qu'il forme leur trame.

Bien que la nature intime de l'éther soit à peine soupçonnée, son existence s'est imposée depuis longtemps et paraît à quelques-uns plus certaine que celle de la matière même.

Elle s'est imposée lorsqu'il a fallu expliquer la propagation des forces à distance. Elle parut expérimenlalement démontrée quand Fresnel eut prouvé que la lumière se propage par des ondulations analogues ' à celles que produit la chute d'une pierre dans l'eau. En faisant interférer des rayons lumineux il obtint de l'obscurité due à la superposition des parties saillantes d'une onde lumineuse aux parties creuses d'une autre onde. La propagation de la lumière se faisant par ondulations, ces ondulations se produisaient

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nécessairement dans quelque chose. C'est ce quelque chose qu'on appelle l'éther.

Son rôle est devenu capital et n'a cessé de grandir avec les progrès de la physique. La plupart des phénomènes seraientinexpIicablesendehorsdelui.Sanséther il n'y aurait ni pesanteur, ni lumière, ni électricité, ni chaleur, rien en un mot de tout ce que nous connaissons. L'univers serait silencieux et mort, ou se révélerait sous une forme que nous ne pouvons même pas pressentir. Si on parvenait à construire une chambre de verre de laquelle on aurait retiré entièrement l'éther, la chaleur et la lumière ne pourraient la traverser. Elle serait d'un noir absolu et probablement la gravitation n'agirait plus sur les corps placés dans son intérieur. Ils auraient donc perdu leur poids.

~ i 2. — NOS CONCEPTIONS DE L'ÉTHER.

Dès que l'on cherche à définir les propriétés de l'éther, des difficultés énormes apparaissent. Elles tiennent sans doute à ce que cet élément immatériel, ne pouvant être rattaché à rien de connu, les termes de comparaison manquent entièrement pour le définir. Devant des phénomènes sans analogie avec ceux habituellement observés, nous sommes comme un sourd de naissance à l'égard de la musique ou un aveugle à l'égard des couleurs. Aucune image n'arriverait à leur faire comprendre ce que peuvent bien être un son ou une couleur.

Quand les livres de physique disent en quelques lignes que l'éther est un milieu impondérable remplissant l'univers, la première idée qui vient à l'esprit est de se le représenter comme une sorte de gaz assez raréfié pour être impondérable par les moyens dont nous disposons. Il n'est pas difficile d'imaginer un tel gaz, M. Muller a calculé que si on diffusait la matière du soleil et des planètes qui l'entourent dans un espace égal à celui qui sépare les étoiles les plus

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rapprochées, le myriamètre cube de cette matière, amenée ainsi à l'état gazeux, pèserait à peine un millième de milligramme et serait par conséquent .impondérable pour nos balances. Ce fluide si divisé, qui représente peut-être l'état primitif de notre nébuleuse, serait un quatrillon de fois moins dense que le vide au millionième d'atmosphère d'un tube de Crookes.

Malheureusement les propriétés de l'éther ne permettent pas de le rapprocher en aucune iaçon d'un gaz. Les gaz sont très compressibles et l'éther ne peut pas l'être. S'il l'était, en effet, il ne pourrait transmettre presque instantanément les vibrations de la lumière.

Ce n'est guère que dans les fluides théoriquement parfaits ou mieux encore dans les solides, qu'on peut découvrir de lointaines analogies avec l'éther, mais il faut alors imaginer une substance ayant des propriétés bien singulières. Elle doit posséder une rigidité supérieure à celle de l'acier, autrement elle ne pourrait transmettre les vibrations lumineuses avec une vitesse de 300.000 kilomètres par seconde. Un des plus éminents physiciens, lord Kelvin, considère î'élher comme « un solide élastique remplissant tout l'espace ».

Le solide élastique formant l'éther jouit de propriétés fort étranges pour un solide et que nous ne rencontrons chez aucun d'eux. Son extrême rigidité doit se combiner avec une densité extraordinairement faible, c'est-à-dire assez minime pour qu'il ne puisse ralentir par son frottement la translation des astres dans l'espace. Hirn a montré que si la densité de l'éther était seulement un million de fois moindre que celle de l'air, pourtant si raréfié, contenu dans un tube de Crookes. il produirait une altération séculaire d'une demi-seconde dans le moyen mouvement de la lune. Un tel milieu, malgré une densité si réduite, arriverait cependant bien vite à expulser l'atmosphère de la terre. On a calculé que si l'éther

avait les propriétés que nous attribuons aux gaz, il acquerrait, par son choc contre la surface d'astres dépouillés d'atmosphère comme la lune, une température de 38.000 degrés. Finalement on est acculé à cette idée que l'éther est un solide sans densité ni poids, quelque inintelligible que cela puisse sembler.

D'autres physiciens ont soutenu récemment que la densité de l'éther devrait être au contraire très grande, des millions de fois supérieure à celle de tous les corps connus. Mais leurs raisons sont assez faibles.

Cependant, si on ne possède que des raisons théoriques insuffisantes de supposer une densité très grande à l'éther, il y a de meilleurs arguments pour admettre que les petits noyaux de condensation d'élher dont sont formées les particules des atomes possèdent une densité considérable. Ces particules sont, comme l'indiquent certains calculs, à de telles distances les unes des autres que si l'atome était amplifié aux dimensions d'une cathédrale ses particules constitutives représenteraient un petit essaim de mouches voltigeant dans cette cathédrale. Il s'ensuivrait que le total des particules d'atomes dans une masse de métal étant relativement très faible, chacune doit posséder une densité considérable.

La grandeur des forces que l'éther peut transmettre constitue également un phénomène très difficile à interpréter. Un électro-aimant agit à travers le vide, donc par l'intermédiaire de l'éther. Or, comme le fait remarquer lord Kelvin, il exerce à distance sur le fer une force qui peut atteindre 110 kilogrammes par centimètre carré. « Comment se fait-il, écrit ce physicien, que ces forces prodigieuses soient développées dans l'éther, solide élastique, et que, cependant, les corps pondérables soient libres de se mouvoir à travers ce solide? » Nous ne le savons pas et nous sommes incapables de dire si nous le saurons jamais.

On ne peut presque rien indiquer de la constitution de l'éther. Maxwell le supposait composé de petites

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sphères animées d'un mouvement de rotation très rapide qu'elles transmettraient de proche en proche. Fresnel regardait son élasticité comme constante, mais sa densité comme variable. D'autres physiciens croient, au contraire, sa densité constante et son élasticité variable. Pour la plupart il n'est pas déplacé par les mouvements des systèmes matériels qui le traversent. D'après d'autres il est, au contraire, entraîné.

On est, en tout cas, d'accord pour reconnaître que l'éther est une substance très différente de la matière, et soustraite aux lois de la pesanteur. Elle est sans poids, immatérielle au sens usuel de ce mot, et forme le monde de l'impondérable.

Si l'éther n'a pas de pesanteur, il faut cependant qu'il ait une masse, puisqu'il présente delà résistance au mouvement. Cette masse est faible, puisque la vitesse de propagation de la lumière est très rapide. Si elle était nulle, la propagation delà lumière serait probablement instantanée.*

La question de l'impondérabilité de l'éther discutée pendant longtemps semble définitivement tranchée aujourd'hui. Elle a été reprise récemment par lord Kelvin* et, avec des arguments mathématiques que je ne puis exposer ici, il arrive à la conclusion que l'éther est constitué par une substance entièrement soustraite aux lois de la gravitation, c'est-à-dire impondérable. Mais, ajoute-t-il, « nous n'avons aucune raison de le considérer comme absolument incompressible et nous pouvons admettre qu'une pression suffisante peut le condenser ».

C'est probablement de cette condensation effectuée à l'origine des âges, par un mécanisme ignoré totalement, que dérivent les atomes considérés par plusieurs savants, Larmor notamment, comme des noyaux de condensation de-'l'éther ayant la forme

1. On the Clustering of gravitational matter in any part of the Univers f Philosophical Magazine, janvier 1902J

de petits tourbillons animés d'une énorme vitesse de rotation. « La molécule matérielle, écrit ce dernier physicien, est constituée entièrement par de l'éther et par rien d'autre .» C'est sans doute la grande vitesse de rotation des particules d'éther transformées en tourbillon qui donne à la matière de la rigidité et de la pesanteur.

Telles sont les propriétés que l'interprétation des phénomènes fait attribuer à l'éther. Il faut se borner à constater, sans pouvoir le comprendre, que nous vivons dans un milieu immatériel plus rigide que l'acier, auquel nous pouvons imprimer facilement, simplement en brûlant un corps quelconque, des mouvements dont la vitesse de propagation est 300.000 fois supérieure à celle d'un boulet de canon. L'éther est un agent que nous entrevoyons partout, que nous pouvons faire vibrer, dévier et mesurer à volonté, mais sans parvenir à l'isoler. Sa nature intime demeure un irritant mystère.

Bien que sachant très peu de chose de l'éther, nous devons cependant considérer comme certain que la plupart des phénomènes de l'univers sont des conséquences de ses manifestations. Il est sans doute la source première et le terme ultime des choses, le substratum des mondes et de tous les êtres qui s'agitent à leur surface.

Nous essaierons de montrer bientôt comment l'éther impondérable peut être relié à la matière et de saisir par conséquent le lien qui rattache le matériel à l'immatériel. Pour être préparés à comprendre leurs relations, nous étudierons d'abord quelques-uns des équilibres qu'il est possible d'observer dans l'éther. Nous n'en connaissons qu'un petit nombre, mais ceux qu'il nous est donné d'observer permettent par voie d'analogie de pressentir la nature de ceux que nous ignorons.