I. - L'ÉTHER LUMINEUX

On trouve dans les œuvres de Descartes îa première idée d'attribuer les phénomènes physiques, que les propriétés de la matière ne suffisent pas à expliquer, à une matière subtile qui serait le réceptacle de l'énergie universelle.

De nos jours, cette idée eut une fortune extraordinaire ; après avoir été éclipsée pendant deux cents ans par le succès de l'immortelle synthèse de Newton, elle reprit, avec Fresnel et ses continuateurs, un éclat tout nouveau; grâce à leurs admirables découvertes, une première étape paraissait franchie, les lois de l'optique étaient représentées par une hypothèse unique, merveilleusement apte à faire prévoir des phénomènes tout à fait inconnus, et toutes ces prévisions étaient vérifiées ensuite pleinement par l'expérience. Mais les travaux de Faraday, de Maxwell et de Hertz autorisèrent des ambitions plus vastes encore, il semblait bien que ce milieu, auquel on est convenu

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d'attribuer le nom antique d'éther et qui expliquait déjà la lumière et la chaleur rayonnante, allait suffire aussi pour expliquer l'électricité; ainsi se précisait l'espoir d'arriver à démontrer l'unité des forces physiques; la connaissance des lois relatives aux mouvements kitimes de cet éther donnerait la clef de tous les phénomènes et permettrait de connaître la façon dont s'emmagasine, se transmet et se partage l'énergie dans ses manifestations extérieures.

On ne saurait étudier ici tous les problèmes qui se rattachent à la physique de l'éther, il faudrait pour cela écrire un traité complet d'optique et un traité très long d'électricité. On cherchera-feulement à montrer rapidement comment ont évolué, en ces dernières années, les idées relatives à la constitution de cet éther, et l'on examinera si l'on peut, sans illusion, penser qu'un milieu unique permet vraiment de grouper tous les faits connus dans une grandiose coordination.

Telle qu'elle fut construite par Fresnel, l'hypothèse de l'éther lumineux, qui eut tant de mal, à ses débuts, à vaincre la résistance acharnée des partisans de la théorie, alors classique, de l'émission, parut au contraire dans la suite d'une solidité inébranlable. Lamé, mathématicien prudent cependant, écrivait : « L'existence du fluide éthéré est incontestablement démontrée par la propagation de la lumière dans les espaces planétaires, par l'explication si simple, si complète des phénomènes de la diffraction dans la théorie des ondes », et il ajoutait : « Les lois de la double réfraction prou-

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avec non moins de certitude que Véther existe dans tous les milieux diaphanes. »

Ainsi l'éther n'était pius une hypothèse mais en quelque sorte une réalité tangible; ce fluide éthéré dont on proclamait l'existence avait d'ailleurs de singulières propriétés.

S'il ne s'agissait que d'expliquer la propagation rectiligne, la réflexion, la réfraction, la diffraction et les interférences, malgré les graves difficultés rencontrées dans les débuts et les objections formulées par Laplace et Poisson, dont quelquesunes n'ont pas, quoiqu'on les traite aujourd'hui issez légèrement, perdu toute valeur, l'on ne serait tenu de faire d'autre hypothèse que celle des ondulations d'un milieu élastique, sans rien juger sur la nature et sur la direction des vibrations.

Ce milieu devrait naturellement, puisqu'il existe lans ce que nous appelons le vide, être considéré comme impondérable; on pourrait le comparera un fluide, de masse négligeable puisqu'il n'oppose aucune résistance sensible au mouvement des astres, mais doué d'un élasticité énorme puisque la vitesse de propagation de la lumière est considérable, susceptible de pénétrer dans tous les corps transparents en y conservant, si l'on veut, une élasticité constante, mais en se condensant puisque la vitesse de propagation dans ces corps est plus faible que dans le vide ; de telles propriétés n'appartiendraient à aucun gaz matériel même raréfié, mais elles ne comportent aucune contradiction essentielle, et c'est là le point important.

C'est l'étude des phénomènes de polarisation qui

amené Fresnel à sa conception si hardie des vibra-

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Hong transversales, et qui l'a conduit par suite à pénétrer plus avant dans la constitution de l'éther.

On connaît l'expérience d'Arago sur la noninterférence des rayons polarisés dans des plans rectangulaires : tandis que deux systèmes d'ondes, provenant d'une même source de lumière naturelle et se propageant dans des directions presque parallèles, s'ajoutent ou se détruisent suivant que les moitiés des ondes superposées sont de même signe ou de signes contraires, les ondes des rayons polarisés dans des plans perpendiculaires ne sauraient, au contraire, jamais interférer; toujours, quelle que soit la différence de marche, l'intensité de la lumière est la somme des intensités des deux rayons.

Fresnel a compris que cette expérience obligeait absolument à rejeter l'hypothèse des vibrations longitudinales s'exécutant suivant la ligne de propagation, dans le sens des rayons; il faut, de toute nécessité, pour l'expliquer, admettre, au contraire, que les vibrations sont transversales, perpendiculaires au rayon. Verdet a pu dire en toute vérité : « On ne peut nier la direction transversale des vibrations lumineuses, sans nier en même temps que la lumière consiste dans un mouvement ondulatoire. »

Mais de telles vibrations n'existent pas et ne sauraient exister dans un milieu analogue à un fluide, le propre du fluide est que ses différentes parties peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres, sans qu'aucune réaction apparaisse, tant qu'on ne vient pas à produire une variation de volume ; il peut bien, nous l'avons vu, exister quelques traces de rigidité dans un liquide, mais

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on ne peut en concevoir dans un corps infiniment plus subi il que le gaz raréfié; seuls, parmi les corps matériels, les solides possèdent vraiment la rigidité suffisante pour que des vibrations transversales puissent s'y produire et s'y maintenir dans la propagation.

Puisque nous devons attribuer à l'éther une semblable propriété, nous pourrons dire qu'il ressemble par ce côté à un solide et lord Kelvin a montré que ce solide serait beaucoup plus rigide que l'acier lui-même.

Cette conclusion produit sur tous ceux qui l'entendent énoncer pour la première fois un grand sentiment de^urprise et il n'est pas rare de la voir invoquer comme argument contre l'existence réelle de l'éther. Il ne semble pas cependant qu'un tel argument soit décisif : il n'y a aucune raison de penser que l'éther doive être, en quelque sorte, le prolongement des corps que nous sommes habitués à manier; ses propriétés peuvent étonner nos habitudes, mais cet étonnement peu scientifique n'est pas une raison de douter de son existence. De véritables difficultés apparaîtraient seulement si l'on était conduit à attribuer à cet éther, non pas des propriétés singulières, ne se présentant pas, à l'ordinaire, réunies dans une seule et même substance, mais des propriétés logiquement contradictoires. Et, en somme, quelque bizarre que nous semble un milieu semblable à celui-là, on ne saurait dire qu'il y a incompatibilité absolue entre ses attributs.

On peut même, si l'on veut, proposer quelques images capables de représenter ces apparences contraires. Divers auteurs l'ont fait : ainsi, M. Bous-