PROPRIÉTÉS DU MOUVEMENT ONDULATOIRE DE L'ÉTIIER

élevées. Or, dans cette seconde hypothèse, il ne se produirait pas de dispersion appréciable des couleurs ; aussi peut-on l'appliquer au Cils de Téther libre ^ Ces résultats sont fondés sur une analyse peut-être un peu approximative ; par conséquent, nous ne voulons pas leur accorder une trop grande importance.

Les vibrations transversales étant admises, essayons d'expliquer Manière de le mécanisme de leur formation en nous appuyant simplement onlKJl'îrans" sur les propriétés du milieu dans lequel elles se développent, sans recourir aux calculs élevés de la théorie mathématique. Selon Fresnel, la vibration des molécules pesantes produirait, comme effet immédiat, une onde longitudinale; mais celle ci deviendrait promptement transversale à cause de la résistance de l'éther, attendu que ce fluide, par sa constitution, transmet exclusivement (toujours selon Fresnol) les ondes transversales. Cette manière de voir est juste, mais les explications fournies à* l'appui ne sont pas toutes d'une grande clarté à notre avis. Ainsi on compare souvent les ondes transversales de l'éther à celles du même genre qui se forment dans Teau, dans les verges solides et les lames métalliques ; mais dans ces cas le sens du mouvement ondulatoire s'explique facilement, car il s'accomplit dans la direction de la moindre résistance, du liquide ou du solide. Il en est tout autrement pour Téther fluide homogène, dont la résistan:e devrait être partout la même.

En réfléchissant sur cette difficulté, il nous est venu à Tesprit une idée que nous exposerons brièvement, car, peut-être convenablement développée, elle fournira des données utiles pour la solution du problème.

Jusqu'à présent, toutes les théories proposées en dehors de l'analyse mathématique pour expliquer la propagation des mouvements vibratoires dans les milieux élastiques, l'éther par exemple, ont eu pour base les idées d'IIuyghens ; en d'autres termes, on a toujours regardé les molécules d'éther comme des sphères élastiques complètement immobiles, et nous ne savons pas qu'on ait songe à rechercher quelles seraient les lois de la propagation de ces mêmes mouvements si Ton supposait les molé-

* Gaucfiy, Exercices <V analyse et de physique malhém,^ t. I, p. 289. Briot a trouvé le rapport selon la 6* puissance, comme nous ToTons dit pins haut.

Théorie nouvelle proposée.

Rota lion

des atomes

éthérées.

Application

de rcs principes.

culcs animées de rotation, qu'elles soient, du reste, élastiques ou non, dans le sens propre du mot. Or comme rien n'empêche d'étendre à un milieu formé par de telles molécules les propriétés observées dans les cas ordinaires des corps en rotation, il est possible d'expliquer comment les vibrations transversales se développent dans l'éther.

La mécanique nous enseigne que si un corps en rotation reçoit un choc suivant le plan de la section principale perpendiculaire à Taxe du mouvement, il se développe un nouvel axe spontané de rotation, et en général le centre de gravité du corps est transporté dans une direction plus ou moins inclinée sur la ligne de percussion. La chose se vérifie aisément en choquant une toupie qui tourne ; elle s'échappe sur le côté. On connaît à ce sujet l'expérience de Marianini ; on met une toupie sur un plan horizontal, et, pendant qu'elle dorty on incline le plan du sud au nord, la toupie se meut aussitôt de l'est à l'ouest ; si Ton incline le plan de Test à l'ouest, elle se meut du sud au nord.

Ainsi la composante de la gravité fait marcher la toupie dans un sens normal à cette composante même. Le phénomène n'a lieu, bien entendu, que si la toupie tourne.

Mais la direction du choc peut être obliquesur la section principale normale à Taxe de rotation ; elle peut même devenir parallèle à ce plan. Alors, outre le déplacement latéral du centre de gravité, il se produira une déviation de Taxe de rotation suivant une loi bien connue dans la théorie des corps tournants, et dont renoncé peut se résumer ainsi : « L'axe de rotation devient perpendiculaire au plan passant par sa position initiale et la direction du choc*. »

Il résulte de ces principes que si les atonies de l'éther sont en rotation :

1° Lorsqu'ils viendront à s'entre-choquer, non-seulement ils pourront prendre des directions latérales par rapport à celles du

* On explique par ce principe : 1"»les phL^nomènes observes à l'aide du gyroscope; 2^ comment, en Tcrtu de rattraction eterccc par le soleil et In lune sur la protubéronce équatoriale de la terre, l'axe terrestre, au lieu de s'incliner dans le plan de IVcliptique, est dévié de la direction perpendiculaire et décrit un cône autour de cette ligne; une révolution complète de Taxe s'accomplit en t25,O0O ans; si notre planète était sans rotation, celte durée serait réduite à 14 ans.

ACTION DES MÉTAUX SUIl LA LUMIÈRE. 341

clioc, mais cotte direction sera nécessaire, et il peut arriver que, pour une vitesse de rotation déterminée, les mouvements longitudinaux deviennent presque complètement impossibles.

2^ Dans le mouvement des atomes éthérés, il faut tenir compte du déplacement de leurs axes, qui, se disposant toujours perpendiculairement à la direction de l'impulsion, contribuent puissamment à la propagation de l'ébranlement dans le sens transversal. Jusqu'ici on avait négligé complètement cette particularité du mouvement qui anime les molécules de Péther, et, cependant, peut-être pourrait-elle fournir une théorie assez simple des phé-^ nomènesdela polarisation; elle me parait, en effet, concorder avec cette hypothèse de Fresnel, que les oscillations ou vibrations lumineuses sont parallèles au plan de polarisation.

En effet, supposons des atomes éthérés en rotation rencontrent Explication une surface réfléchissante : la percussion devra se décomposer en poiarîsaUon. deux ; une normale, l'autre parallèle à la surface. La première se transmettra au milieu ; l'autre glissera sur la surface. Si l'atome était sans rotation, en vertu de celle-ci son axe oscillerait dans le plan de réflexion, mais comme il est en rotation, il déviera à angle droit et oscillera perpendiculairement à ce plan de réflexion. L'autre composante transmise étant normale à la précédente produira une oscillation normale, et par là dans le plan de réfraction* Dans les cristaux à double réfraction. Ponde se divise en deux nappes, et on démontre théoriquement que sur ces deux nappes les oscillations sont à angle droit.

La vibration lumineuse pourrait bien consister en de simples oscillations des axes des atomes éthérés autour de leur centre de gravité sans translation absolue, et par là sans condensation du milieu ; mais un de ces mouvements n'exclut, pas Tautre. Ces aperçus montrent comment nous comprenons les mouvements transversaux de l'éther. Le choc de la polarisation détermine la direction de l'axe, et par là même la direction de l'oscillation si elle est accompagnée de la translation des atomes éthérés. Il nous parait que dans cette nouvelle hypothèse toutes les difficultés disparaîtraient, et nous la recommandons à l'attention des mathématiciens. Pour le moment, notre intention n'est pas de renverser les idées reçues ; notre remai^que a seulement pour but de

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montrer que, contrairement à l'opinion de certaines personnes, on ne rencontre aucune difficulté sérieuse à admettre les mouvements transversaux dé Téther. Ainsi la rotation des atomes xle l'élher, qui déjà nous avait suffi pour faire comprendre commcntils peuvent présenter toutes les propriétés des corps élastiques, nous permet encore d'expliquer la direction des vibrations transversales de la lumière.

L•élbc^n•e^l Du rcstc, quelle que soit l'hypothèse adoptée comme base de la pasconinu. ^|j^Qj,jg j^g oudcs transvcrsalcs, leur existence démontre à elle seule, avec la dernière évidence, que l'éthcr est formé d'atomes isolés auxquels on peut appliquer les principes de la composition et de la décomposition des forces fournis par la statique. Aussi, géomètres et physiciens sont-ils d'accord sur ce point, et nous avons vu Cauchy essayer de déterminer par le calcul la dislance maximum de deux molécules. Mossotti', après avoir exposé les recherches de Fresnel, dit : « L'existence des vibrations transversales entraîne nécessairement Thypothèse d'un éthcr formé par des atomes isolés^ » Donc, supposer l'éther continu, à l'exemple de quelques physiciens, est chose inadmissible. fjsR^es Un rayon de lumière polarisé devient un des moyens les plus

poûr'iléi."' délicats pour étudier la structure intime des corps, et, suivant •l'heureuse expression d'un célèbre écrivain, on peut le comparer à un voyageur qui, ayant parcouru des contrées inconnues, revient au milieu de nous, riche de connaissances dont il nous fait tous profiter. Grâce à la lumière polarisée, on a pu reconnaître : l°que les solides les plus homogènes en apparence possèdent cependant une grande inégalité de structure; 2'' que, contrairement aux conclusions de la mécanique, les liquides sont d'une constitution assez compliquée; 3° elle nous a appris quelle était l'action du magnétisme sur les corps transparents ; enfin la lumière polarisée, sortant du laboratoire des physiciens pour entrer dans le domaine de l'industrie, a permis de reconnaître les falsifications de plusieurs substances très-employées*. Mais nous laisserons de coté toutes ces questions malgré l'intérêt qui s'y rattache, et nous dirons seulement quelques mots de la structure des métaux.

* Mo.vsoUi, l*hy.siq. mathém., vol. Il, loç. xxviii, p. Trii, nolo.

*Tout le monde coiinaît l'upplicaliun du poiariiiiclrc à ranalyjiedes suer.;-