MESURE DE LA VITESSE DU SON

que celle qui consiste à supposer que la vitesse du son augmente avec la densité de Fair. Cette erreur provient d’une mauvaise appréciation de ce fait, que dans les liquides et les solides la vitesse du son est plus grande que dans les gaz. C’est leur très-grande élasticité relativement à leur densité qui fait que le son s’y propage plus rapidement. Toutes les autres conditions restant les mêmes, l’augmentation de densité produit toujours une diminution de vitesse du son; si l’élasticité de l’eau, qui est mesurée par sa compressibilité, était simplement égale à celle de l’air, la vitesse du son dans l’eau, au lieu d’être plus que quadruple de sa vitesse dans l’air, n’en serait qu’une très-petite fraction . Notre esprit ne doit donc pas séparer la densité de l’élasticité ; la vitesse du son ne dépend pas de l’une ou de l’autre de ces qualités prises séparément, mais du rapport dans lequel elles sont l’une à l’autre. Nous trouvons un exemple bien frappant des effets d’une très-grande élasticité combinée avec une très-petite densité dans l’éther lumineux, qui transmet les vibrations de la lumière avec la vitesse d’environ 320 000 kilomètres par seconde.

Il est temps de dire un mot des moyens qu’on a employés pour mesurer la vitesse du son dans l’air. Les personnes étrangères aux détails des expériences et des recherches scientifiques ne se font aucune idée de la quantité de labeur dépensé dans la détermination des données numériques qui servent de point de départ aux calculs et aux déductions des théories. Elles ne sauraient s’imaginer la patience déployée par Berzélius dans la détermination des poids atomiques, par Régnault dans la détermination des coefficients de dilatation, par Joule dans la détermination de l’équivalent mécanique de la chaleur. Il faut, pour mener à bonne fin de pareils travaux, une force de caractère, une sévérité de mœurs, qui ne sont probablement exigées par aucun autre

LEÇON I

exercice du domaine de l’intelligence. Force est de faire abnégation de tout désir, à l’exception de celui de connaître la vérité; et, pour atteindre une parfaite exactitude, de ne s’épargner aucun travail, de ne reculer devant aucune difficulté. En ce qui concerne spécialement la vitesse du son, de longues heures ne suffiraient pas à faire le simple résumé des efforts déployés pour l’établir avec précision. Cette question a souvent occupé l’attention des physiciens en Angleterre, en France, en Allemagne, en Italie et en Hollande. Mais c’est aux physiciens français et hollandais que revient l’honneur des procédés délicats d’expérimentation qui ont conduit à la solution définitive de ce difficile problème. Ils ont neutralisé l’influence du vent ; ils ont tenu compte de la pression barométrique, de la température, et de l’état hygrométrique de l’air. Les sons partaient au même instant de deux stations éloignées, et par conséquent, d’une station à l’autre, ils parcouraient exactement le même air. La distance des stations avait été mesurée trigonométriquement, et l’on avait imaginé les moyens efficaces d’évaluer avec une extrême précision le temps employé par le son à faire son trajet d’une station à l’autre. Ce temps, exprimé en secondes, et divisé par la distance exprimée en mètres, donne 332 mètres par seconde pour la vitesse du son dans l’air à la température 0°.

Le temps que la lumière met à parcourir des espaces terrestres peut être considéré comme nul ; aussi, dans les expériences que nous venons de rappeler, l’instant précis de la détonation d’une arme à feu était marqué par l’apparition de sa lumière ; et la durée de la transmission du son était l’intervalle de temps écoulé entre l’apparition de lumière et la perception du son lui-même par l’oreille. La vitesse du son dans l’air une fois connue, on peut s’en servir facilement pour la détermination des distances. En observant