Les anciens avaient quelques notions gêné

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raies sur la manière dont le son se propage à travers Tair; mais c'est Newton qui le premier chercha à analyser ce phénomène et réussit à l'expliquer. Il considéra l'air comme un corps élastique, prouva que l'effet de chaque impulsion était de condenser le fluide qu'elle frappait dans la direction du choc. L'air frappé, réagissait à son tour, refoulait la masse qui l'avait déplacé, et chassait en même temps celle qui était à sa partie opposée. Chaque molécule était ainsi choquante et choquée, avançait et reculait tour à tour. Ce beau résultat fut mêlé de quelques erreurs qui furent signalées par Cramer, mais qui ne furent saisies , corrigées, que lorsque Lagrange et Euler firent de ce sujet difficile l'objet de leurs recherches. Ces méprises , du reste , ne sauraient porter atteinte à .la gloire de Newton. La théorie mathématique de la propagation duson,desmouvemens de vibration et d'onvi/;lation , est une des plus épineuses que présente la science. Les recherches des géomètres les plus habiles n'ont pu l'éclaircir. Chaque jour ce sont encore de nouveaux travaux, de nouvelles difficultés, et chaque jour nous pouvons nous convaincre combien nous sommes éloignés de pouvoir déduire des premiers principes tout ce que renferment même les cas les plus simples.

!>71. Quand une impulsion;, quelle qu'en soit l'espèce , est transmise par l'air à nos oreilles, elle produit l'impression de son. Si cette Impression est uniforme, régulière ; qu'elle se succède d'une

DE LA miLOSOPHIE K ATUllEl-LE. 5o3

manière rapide , elle donne celle d'une noU: de musique, attendu que le Ion de la note dépend .de la rapidité de la succession (v. art. 153). Le sentiment de l'harmonie est aussi fondé sur le retour périodique d'impulsions coïncidentes qui frappent l'oreille , et nous donne peut-être le seul exemple d'une sensation agréable dont on peut rendre compte.

27^. L'acoustique ou la science du son devient ainsi une branche de physique très-étendue. Elle est même une de celles qui a été le plus anciennement cultivée. Pytliagore, Aristote, n'ignoraient ni la manière dont le son se transmet h travers l'air, ni la nature de l'harmonie. Comme branche de science, néanmoins, comme doctrine indépendante de sa délicieuse application à la musique , c'est tout au plus si l'on peut dire que l'acoustique existait avant que Bacon, Galilée, Marsenne, Wallis , fissent de la nature des lois qui la régissent l'objet de leurs recherches expérimentales ; que Newton , que Lagrange et Euler les soumissent à l'analyse ; mais aussi depuis cette époque ses progrès , sous ce double rapport , ont été rapides, continuels. Une curieuse, une belle méthode d'observations , due à Chladni , consiste à saupoudrer de sable les surfaces de corps dans un état de vibrations sonores, et d'examiner les figures qu'il dessine. Cette méthode , qui permet de suivre de l'œil tous les mouvemens qui lui sont imprimés, a été perfectionnée encore dans ces derniers temps par M. Savart, auquel nous devons

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une suite de belles expériences sur tout ce qui se rapporte au son. Le sujet, cependant, est loin d'être épuisé : il y a peu de branches de physique qui soient plus attrayantes et se lient à plus d'objets. On peut même croire par analogie qu'il n'est pas sans rapports avec l'optique.

Lumière et vision.

273. La nature de la lumière a toujours été enveloppée de doute et d'obscurité. On peut dire que les anciens n'avaient pas même d'opinion arrêtée à cet égard, à moins qu'on ne regarde comme telle l'idée qu'ils ont émise que les corps éloignés ne peuvent entrer en communication que par un intermédiaire , et que, par conséquent, il doit y avoir quelque chose entre l'œil et la chose vue. Quel était ce quelque chose ? ils n'ont hasardé à cet égard que d'informes, que de vagues conjectures. Les uns supposaient que l'œil émettait luimême des rayons ou des émanations d'une espèce inconnue , mais à l'aide desquels il saisissait les objets qui se trouvaient à distance; la conception n'était pas heureuse; car elle n'explique pas pourquoi on ne voit pas dans les ténèbres ; elle ne rend pas compte , en un mot , de l'office de la lumière dans la vision. D'autres imaginaient que tous les objets visibles projettent constamment, et dans toutes les directions, une sorte de ressemblance ou de spectre qui produit, lorsqu'il parvient à l'œil , une impression qui retrace ces objets. Quelque vague, quelque nébuleuse que soit une telle hypothèse,

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elle attribue aux corps une puissance et à la lumière une dispersion en tout sens. Ses propriétés sont l'une et l'autre indépendantes de l'œil, et séparent les phénomènes de la lumière de ceux de la vision.

274. Newton a adopté cette idée ; mais au lieu de spectre ou de ressemblance , il suppose des objets lumineux qui projettent dans toutes les directions des molécules d'une ténuité extrême , ( elles doivent l'être en effet , puisque , animées d'une vitesse aussi énorme (voy. 17), elles ne mettent pas en pièces les objets qu'elles frappent). Il suppose que ces molécules obéissent aux forces attractives et répulsives qui résident dans tous les corps, et celles-ci ne s'étendent qu'à une très-faible distance de leur surface. L'action de ces forces les fait dévier de leur mouvement rectiligne avant même qu'elles n'arrivent au contact des corps. Elles rebroussent en arrière , sont réfléchies par les forces répulsives avant de les atteindre, ou bien elles pénètrent dans les intervalles que les molécules laissent entre elles, comme on peut se représenter un oiseau qui voltige à travers les branches d'un arbre. Elles subissent toute leur influence, et prennent, lorsqu'elles cessent d'être dans leur sphère d'activité, une direction que détermine la position de la surface d'émersion par rapport à la ligne qu'elles ont décrite.

275. Cette hypothèse, qui fut discutée, analysée par Newton^ fournit, à l'aide des lois dynamiques

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qu'il avait déjà appliquées avec tant de succès aux mouvemens des planètes, une explication non-seulement plausible, mais juste , mais claire, de tous les phénomènes usuels de lumière connus de son temps. Cette théorie rend aussi parfaitement compte des belles découvertes de l'auteur sur les différentes réfrangibilités qui appartiennent au\ rayons différemment colorés. 11 suffit d'admettre dans les molécules une différence de vitesse qui produit dans l'œil la sensation de diverses couleura. Si les propriétés de la lumière se fussent bornées à celles-ci, il eût été inutile de recourir à d'autres hypothèses.

27G. Huyghens publia à peu près, vers la même époque, une hypothèse bien différenle. Il pensait que la lumière a la même origine que le son \ qu'elle est due à la communication d'un mouvement vibratoire qui passe du corps lumineux à un fluide éminemment élastique. Ce fluide qui, suivant lui, remplit l'espace, est moins condensé dans les limites qu'occupe la matière , et cela dans un rapport qui varie avec la nature des substances. Ainsi, à une émanation, il substitue des ondulations ou des vibrations propagées dans tous les sens , à partir du corps lumineux à travers ce milieu ou cet éther comme il l'appelle. Huyghens , qui était lui-même un habile mathématicien, suivit plusieurs conséquences de cette hypothèse, et montra qu'elle se plie aussi bien aux lois ordinaires de la réflexioû et de la réfraction que celle de Newton ; mais elle n>st pas au.ssi satisfesante lors-

qu'il s'agit de rendre compte, de ce qu'on peut considérer comme le premier de tous les faits optiques, la production des couleurs dans la réfraction ordinaire de la lumière par le prisme ; phénomène dont la théorie de Newton donne une explication à la fois élégante et complète, et dont la découverte forme une des plus grandes époques que présentent les annales de la science expérimentale. Cette difficulté , qui a été souvent opposée à la doctrine d'Huyghens , si elle n'est encore entière, n'est du moins qu'imparfaitement résolue.

277. Il ne manque pas, cependant, d'autres phénomènes pour éprouver encore la justesse de ces hypothèses. La diffraction ou l'inflexion de la lumière, découverte par Grimaldi, jésuite de Bologne , semble indiquer qu'il faut , pour que les rayons lumineux se dévient de leur mouvement rectiligne , qu'ils passent près d'un corps quel qu'en soit l'espèce. Ces phénomènes qui sont trèsbeaux , très- curieux, furent minutieusement étudiés par Newton. Ce grand homme les attribua à l'action des forces répulsives qui s'étendent à une distance sensible de la surface des corps. Cette explication, les faits co-mus de son tems autorisent du moins à le dire , paraît aussi satisfesante qu'on avait raisonnablement droit de l'exiger. Elle le semble beaucoup plus que tout ce qu'aurait pu fournir l'hypothèse d'Huyghens, qui, on ne peut le nier, paraissait hors d'état de rendre compte de ces phénomènes.