LES ORIGINES DE LA THÉORIE DE L'ÉTUER
de l'éther découle naturellement de l’axiome suivant lequel il n'y a pas d'action physique, quelle qu’elle soit, sans un milieu qui la communique.
Il est une raison d'ordre général, trop souvent méconnue, qui plus encore que les précédentes a conduit Newton à admettre en optique l'existence d’un milieu éthéré. Nous voulons parler des recherches entreprises par Newton lui-même sur la résistance des milieux matériels, recherches qui sont résumées dans le second livre des Principes. Nous avons eu l'occasion ailleurs‘ de faire allusion à cette partie de la physique newtonienne, soit pour en montrer le lien avec les principes généraux de la mécanique, soit pour y faire voir un exemple typique de la physique mathématique de Newton. Il est certain qu'aux yeux de son auteur, il y avait là une théone capitale, dont les conséquences dépassent de beaucoup le domaine de l'hydrodynamique. La réfutation de l'hypothèse des tourbillons découle directement des théorèmes de Newton sur le frottement interne des fluides. Nous allons montrer que cette même théorie devait nécessairement amener Newton à la conception de fluides incorporels, d'éthers dont l'optique pou-
- vait faire usage.
Il est un fait que les astronomes ont constaté depuis longtemps, et dont la certitude est allée en croissant avec la précision de nos observations : c'est la rigoureuse invariabilité des « temps périodiques », c'est-à-dire des durées de révolution des planètes. Cette constance dans le mouvement des planètes indique qu’elles se meuvent à travers un fluide dont la résistance est très sensiblement nulle. Comment Descartes pouvait-il rendre compte de cette absence de résistance dans un milieu à la fois matériel et plein ? Car il ne faut pas oublier que la négation du vide est un des axiomes de la physique cartésienne, et que l'étendue étant équivalente à la matière, la matière existe partout. On sait que Descartes se tirait d'affaire par une distinction entre les différentes sortes de matière. La matière grossière, composée de particules relativement grandes, est celle qui fait naturellement obstacle au passage des corps en mouvement, et si les cieux étaient composés de
cette matière, il est certain que le mouvement des planètes devrait s'y amortir très rapidement. Mais le milieu dans lequel les astres se déplacent est le plus subtil, le plus ténu de tous. Les particules physiques n’y ont pas les formes compactes et enchevètrées qui sont propres à apporter le trouble à la propagation des masses mobiles. Elles sont au contraire d’une petitesse extrême, glissent sans difficulté les unes sur les autres, et n'occasionnent aucune perte de force vive dans les corps qui les chassent. Bien que le monde solaire soit rempli de matière, la matière s'y trouve à un état de division tel qu'elle est incapable de résister au choc de corps énormes, comme sont les astres que nous connaissons.
La réfutation donnée par Newton de l'argument cartésien est claire et décisive. Descartes a péché par goût des simplifications excessives. Il a vu que dans un grand nombre de cas la résistance apportée par un certain milieu à la propagation d’un mouvement donné est proportionnelle à la grosseur des parties dont le milieu est composé. C'est ainsi qu'un char roule plus aisément sur une route recouverte de poussière que sur une route grossièrement empierrée. Un son se propage plus aisément dans un air pur et limpide que dans la brume ou par la neige. Mais la résistance dûe aux dimensions de l'obstacle n’est pas la seule qu'on trouve dans la nature. Il résulte des expériences et des analyses de Newton, touchant les oscillations du pendule ou le flux etle reflux de la mer, que dans l'expression des résistances interviennent des termes qui ne dépendent pas de la grosseur des molécules résistantes, mais de leur masse et de leur inertie, C’est ainsi qu'en subdivisant un corps en parcelles très ténues on ne supprime pas entièrement la résistance que ce corps peut offrir au mouvement d’un autre corps. On supprime simplement « cette fraction de la résistance qui vient de la ténacité et du frottement des parties »!. Mais la division des parties de la matière ne diminue point sa quantité (masse totale), et la quantité de la matière restant la même, la force d'inertie demeure la même, par suite aussi la fraction de la résistance qui est en rapport avec cette force.
Ainsi en admettant le plein de Descartes, on se condamne à
