L'ÉTUDE OPTIQUE DU SON

Quoique le son ne soit pas la plus importante des qualités sur lesquelles nous renseignent nos sens, c'est par le son que nous allons commencer notre étude de Tactivité extérieure, parce que, d'une part, le canton acoustique est celui qui a été le plus complètement et le plus immédiatement recouvert par le canton optique, et que, d'autre part, c'est Tétude optique du son qui a fourni le modèle le plus commode pour les interprétations optiques des qualités des autres cantons.

Et cependant, le son a d'abord été étudié uniquement au moyen de Toreille; une langue cantonale a été créée, langue parlée et langue écrite, la langue musicale ; c'est dans cette langue seulement que Ton peut parler de l'agrément de tels ou tels assemblages de sons ; la musique, science cantonale, s'occupe de grouper des sons de manière à provoquer une jouissance chez l'homme ; c'est un art.

Dans le langage musical on distinguait trois qualités d'un son : l'intensité, la hauteur et le timbre. L'intensité est cette qualité du son qui varie avec la distance entre l'observateur et un instrument productewt iov^^Vv^^^s^ax^.

d'une manière uniforme ; on Tentend plus fortement si Ton est près, plus faiblement si Ton est loin ; ces mots fort et faible sont, d'autre part, en relation assez intime avec la notion humaine*d'efFort, puisque, sans s'éloigner d'un instrument on peut en recevoir un son plus fort ou plus faible suivant que l'instrumentiste fait, pour mettre l'instrument en branle, un effort plus grand ou plus petit. Considérons, par exemple, un diapason; c'est un véritable dynamomètre à ressort; le son qu'il rendra sera d'autant plus fort que Ton écartera davantage ce dynamomètre de sa position d'équilibre. L'intensité de la sensation sonore varie donc dans le même sens que l'intensité de la sensation de l'effort nécessaire pour produire le son avec un instrument donné; celte remarque est intéressante puisqu'elle nous permet de comparer deux sensations appartenant à deux cantons différents et relatives à une même activité extérieure, la mise en train d'un instrument. Ces deux sensations varient dans le même sens et par conséquent il est possible, par une convention appropriée, de les mesurer d'une manière qui mette en évidence leur communauté d'origine.

Si l'on met un diapason en branle, il ne résonne pas indéfiniment; son intensité sonore décroît progressivement jusqu'à devenir nulle et passe par des valeurs que Ton aurait pu obtenir en commençant Texpérience au moyen d'un effort plus faible ; l'intensité s'onore correspond précisément à chaque instant à l'effort nécessaire pour donner au diapason le mouvement qu'il a à cet instant.

Ce n'est pas le mouvement même du diapason que nous percevons par l'oreille, mais bien le mouvement que le diapason communique à l'air ambiant; l'intensité du son que nous percevons est donc l'intensité du mouvement de l'air et non celle du mouvement du diapason, mais on pe\x\ passer mathématiquement de l'amplitude des vibra-

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tions du diapason aux variations de pression de Tair. Je n'ai pas à m'occuper ici de ces calculs qui font d'ailleurs appel à des notions du canton thermique ; je voulais seulement montrer que nous avons, dans l'intensité des perceptions sonores, quelque chose d'analogue à l'intensité de la sensation d'efforts Ni l'une ni l'autre de ces intensités n'est du canton optique ; nous n'avons donc le droit d'appliquer ni à l'une ni à l'aulre notre langue mathématique à moins de conventions particulières. Or nous avons déjà fait certaines conventions relatives à la mesure des poids et par conséquent des pressions; si nous voulons que notre langage s'unifie, nous devrons nous arranger pour que les nombres par lesquels nous représenterons conventionnellement l'intensité de nos sensations sonores soient liés d'une manière simple à ceux qui mesurent les variations de pression de l'air atmosphérique auxquelles elles correspondent.

Voilà donc une première qualité du son, rapprochée d'une autre qualité perçue dans un autre canton, celui de la sensation d'effort. Jusqu'à un certain point et dans certains cas, on peut penser qu'un homme privé du sens de l'effort y suppléerait par l'oreille...

Une autre qualité du son, que l'on néglige le plus souvent d'indiquer, c'est sa direction ; nous avons déjà vu que l'homme est renseigné par l'oreille sur la direction dans laquelle se trouve par rapport à lui l'objet sonore; cette notion de direction ne diffère pas essentiellement de celle que nous procurent la vue, l'odorat, etc.

1. Un instrumentiste exercé sait proportionner son effort à l'intensité sonore qu'il veut obtenir ; c'est là une affaire d'habitude et dans laquelle le calcul est inutile; cette habitude s'acquiert par une longue comparaison de la sensation de Teffort produit et de la sensation de l'intensité sonore obtenue.

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veinent étudié au point de vue optique et une qualité saillante du son correspondant. Dans le langage du canton des sons, dans le langage musical, on parlait de sons plus ou moins hautSy de sons plus graves ou de sons plus aigus sans avoir aucunement la prétention d'appliquer Tarithmétique à ces qualités; mais voilà maintenant que nous trouvons une relation entre cette qualité indéfinissable, la hauteur, et une qualité mesurable du canton optique, la vitesse du mouvement vibratoire. Ces deux qualités varient dans le môme sens ; plus un mouvement vibratoire est rapide, plus nous trouvons haut le son qu'il produit. Non pas que nous puissions établir un rapport mathématique entre la vitesse vibratoire et la hauteur; il faudrait pour cela savoir mesurer arilhmétiquement hi hauteur et cela est impossible puisque la hauteur n*est pas une qualité du canton optique; nous pouvons dire qu'un mouvement est deux fois plus rapide qu'un autre mouvement, nous ne comprendrions pas celui qui prétendrait qu'un son est deux fois plus haut qu'un autre son, mais puisqu'une hauteur déterminée correspond à une vitesse vibratoire déterminée, nous pouvons caractériser chaque hauteur par la vitesse vibratoire correspondante, ou plutôt, ce qui revient au môme et qui a été adopté définitivement, par le nombre des vibrations qu'exécute en une seconde le corps sonore dont le son a la hauteur considérée.

Voilà une première constatation fort importante ; ce qui est un caractère très saillant au point de vue de l'étude par l'oreille est également un caractère très saillant au point de vue de l'étude par l'œil; et ceci n'est pas vrai seulement de la hauteur qui varie dans le môme sens que la vitesse vibratoire, mais aussi de l'intensité qui varie dans le môme sens que l'amplitude vibratoire. Les deux caractères les plus saillants de l'étude optique du mouvement correspondent préci-

i38 LES AUTRES CANTONS

sèment aux deux caractères les plus saillants de l'étude auditive du son. Bien plus, l'intensité sonore qui correspond à l'amplitude optique est également, nous Tavons vu, en relation avec une sensation d'un troisième canton, la sensation d'effort. Ceci établit une certaine parité entre ces trois cantons et nous fait entrevoir le monisme humain.

Avant d'avoir introduit la méthode du canton optique dans l'étude des sons, on avait déjà poussé très loin la science cantonale appelée musique. La gamme a préexisté à la science acoustique; voyons maintenant comment vont se traduire en langage du canton optique les qualités musicales des sons choisis pour constituer les gammes. Nous n'avons aucunement le droit de penser à priori qu'il nous sera facile d'effectuer cette traduction; nous savons seulement, chaque note étant caractérisée par sa hauteur, c'est-à-dire, en langage optique, par sa vitesse vibratoire, que la gamme, série de notes, sera représentée par une série de vitesses vibratoires. Or, chose très importante pour le biologiste, toutes les vitesses vibratoires des notes de la gamme sont entre elles dans des rapports arithmétiques simples. Ce qu'on appelait l'intervalle de deux notes en musique se représentera maintenant en langage arithmétique par une fraction simple. L'intervalle de seconde est en langage arithmétique y» l'intervalle de tierce j , etc...^ l'intervalle d'octave est 2; si au lieu de comparer toutes les notes de la gamme à Vut initial on compare chacune d'elles à la précédente on a le ton

majeur dont la valeur arithmétique est-^ , le ton mineur

dont la valeur arithmétique est -^ etc..

Il n'est pas inutile d'insister sur ces considérations pour bien montrer la différence de la langue musicale et de la langue acoustique, h' ut du 3^ octave a une vitesse vibratoire double de celle de Tut du 2% et cependant il ne vient

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à ridée de personne de dire que Vut^ est le double de Viity ; cela ne signifierait rien; en langage musical le double ne veut rien dire ; on dira que Vut^ est à V octave de Vict^ et cetle phrase du langage musical se traduira en cette phrase du langage acoustique : La vitesse vibratoire du mouvement qui nous donne la sensation tit^ est double de celle du mouvement qui nous donne la sensalion uf^. Cette traduction introduit le langage mathématique dans la narration des phénomènes qui, en tant que phénomènes musicaux, n'en étaient pas justiciables. L*emploi des mathématiques dans le langage musical pur est absurde ; . il en est de môme de Temploi des mathématiques dans le langage cantonal de tout autre canton sensoriel, mais dans les autres cantons Fabsurdité est moins évidente quoiqu'aussi réelle, et c'est pour cela que Ton a pu considérer coimne un théorème la proportionnalilé du poids à la masse, alors que c'est là une simple convention destinée à définir, en langage mathématique, des forces auxquelles n'est pas applicable une méthode de mesure ressortissant au canton optique.

Cette remarque faite, revenons sur la simplicité des rapports qui existent entre les diverses notes. N'est-il pas singulier par exemple que le rapport des vitesses vibratoires de deux notes soit toujours 2 quand ces notes sont dites à Toctave ? N'est-il pas tout à fait curieux que, sans se douter qu'on pourrait un jour compter avec précision le nombre de vibrations à la seconde des notes de musique, on ait donné le môme nom la par exemple (/r/„ /a^, la.^y la^, etc.), à des notes dont les vitesses vibratoires sont précisément entre elles comme les nombres entiers 1, 2, 3, 4, etc.. Cette coïncidence ne se serait pas produite s'il y avait eu disparité essentielle entre la sensalion auditive et la connaissance visuelle du mouvement. A mesure que nous trouverons des faits de cet ordre, nous serons amenés à établir, de plus en plus, le monisme huta^k^^ ^\ix V^^

ruines des qualités doni une observation superficielle nous amène à doter le monde extérieur.

Comme je relisais ces pages, avant de les envoyer à l'impression, j'ai été ébloui par un éclair qui a été suivi, au bout de quelques secondes, d'un violent coup de tonnerre. Cela m'a fait songer à cet exemple, le meilleur qui se trouve dans la nature, d'un phénomène, l'étincelle électrique jaillissant entre deux nuages, qui vient à notre connaissance par deux voies différentes : la voie optique, l'éclair; la voie auditive, le coup de tonnerre.

Nous sommes renseignés avec la même précision sur la nature du phénomène éleclrique, par l'éclair et par le tonnerre ; de plus, le temps qui s'écoule entre nos deux perceptions différentes nous apprend une chose qu'un seul de nos sens ne nous permettrait pas de connaître, la distance à laquelle Forage a éclaté.