Cf. H. Poincaré, Électricité el Optique. Paris

3. V. la Philosophie de Newton, Ch. V, les Principes fondamentaux de la Mécanique, et H. Poincaré, La science et l'hypothèse, IIT partie.

D'une manière générale, la notion de l’éther est allée en se différenciant progressivement depuis l'époque de Newton jusqu'à nos jours. Il est certain que le terme d’éther était à la fin du xwir° siècle un mot hardi qu'on risquait bien rarement dans le langage scientifique. Il n’avait qu'un sens vague, celui de milieu différent des milieux matériels, et capable de propager les actions qui affectent la matière. Précisément à cause de sa signification indéterminée, le mot éther ne risquait pas de susciter de confusion : on l’employait sans perdre de vue tout ce qu'il contenait d'équivoque. De nos jours, par le progrès naturel des sciences, les conceptions de l'éther se sont à la fois précisées et multipliées, A mesure qu’on a mieux compris les services que pouvait rendre cette idée, on l’a appliquée à plus de choses et avec plus de détail. De là les théories qui admettent plusieurs éthers, où un éther jouissant de propriétés complexes. Il serait malaisé de donner une définition générale qui convint aussi bien à l’éther luminifère, à l’éther gyrostatique de Lord Kelvin, à l’éther de Hertz et à celui de Lorentz. Au fur et à mesure qu’on a assigné à l’éther des propriétés plus précises, il a été plus difficile d'en faire un médiateur universel. Aussi ne prétendrons-nous pas, parmi les définitions modernes, en choisir une comme plus exacte que les autres. Il nous suffit que ces définitions aient toutes un trait commun pour qu’il soit permis d'en rechercher la commune origine. Ce trait est le suivant. Toutes les théories de l’éther, malgré les divergences qu’on y remarque, admettent l'existence d’un ou de plusieurs milieux, distincts des milieux matériels, et servant de substrats aux actions physiques. En partant de cette caractéristique, nous sommes en droit de nous demander si la notion de l’éther existait en physique avant Newton, et dans quelle mesure il en a propagé l'emploi.

La question ainsi posée n’a pas seulement une importance scientifique. Elle touche directement à l’évolution des idées philosophiques au cours du xvm° siècle. Cette évolution se marque, comme on sait, par deux faits essentiels, la chute définitive du Cartésianisme et de tous les systèmes déductifs, la substitution à la science métaphysique d’une science positive. Rien n’a plus contribué à la chute du Cartésianisme que la physique newtonienne, non seulement par la réfutation

qu'elle fait de l'hypothèse des tourbillons, mais encore par sa critique de l’idée de matière.

La physique cartésienne peut, en un sens, passer pour le type des physiques matérialistes. Nous entendons par là qu'elle n'admet dans la nature qu'un seul agent physique, la matière, et que tous les phénomènes consistent pour elle en déplace ments de matière. C’est parerreur qu’on a essayé parfois de montrer que les ouvrages de Descartes contiennent en germe la théorie moderne de l’étheri. Il n'y a là qu’un rapprochement factice dont aucun texte ne fournit la justification. La matière subtile de Descartes, les particules de son premier et de son deuxième élément, ne jouent nullement, par rapport aux particules plus grossières, le même rôle que l’éther par rapport à la matière. Chez Descartes, il n’y a etil ne peut y avoir qu’une seule espèce de réalité, l'étendue ou la matière, différemment divisée. Cette matière peut se diversifier par les degrés de grosseur ou de subtilité, mais elle reste toujours homogène à elle-même, et le but évident de Descartes est justement de ramener tous les phénomènes naturels au phénomène matériel qu’il juge le plus clair, le choc de deux corps solides.

Si l’on compare la matière subtile à l’éther des modernes, il faudra accorder que l’éther se trouve déjà dans la physique atomistique. Les corpuscules ronds et ténus dont Lucrèce fait la substance de l’air devraient aussi être regardés comme faisant contraste avec la matière grossière et mériter par suite le nom d’éther. La vérité est que ni Epicure, n Descartes, ne pouvaient pressentir avec netteté ce que nous appelons du nom d’éther. Ils cherchaient tous deux une explication métaphysique des phénomènes, et cette explication, ils l'on trouvée, l’un dans l'hypothèse des atomes, l’autre dans l’idée de la substance étendue. Mais il est de l’essence des deux systèmes d'aboutir à une explication unique : les atomes seuls, l'étendue

1. V. Bouillier, Histoire de la Philosophie Cartésienne, t. I. ch. 1x, p. 215. « Il semble qu'aujourd'hui même, dans toutes les branches de la science de la nature, nous assistions à un retour aux grandes vues mécaniques de Descartes. Le vide n'est-il pas banni de l'univers, et l'éther sous un autre nom nest-il pas la matière subtile, remplissant tous les espaces ? Ce sont maintenant les vibrations de cet éther qui font la lumiere : la chaleur elle-même, comme la lumière, n’est plus comme dans la physique de Descartes que du mouvement. » V. aussi t. II, ch. xx!x et P. Janet, le Matérialisme contemporain.

seule, doiventrendre compte de tout. Assurément Epicure postule le vide et Descartes le mouvement, mais ce ne sont pas là, des réalités qui s’opposent à la matière, ce sont des conditions nécessaires à l’activité de cette matière. Au lieu de cela les théories de l’éther supposent la réalité de quelque chose qui n’est pas matière, bien qu'il puisse posséder certaines propriétés de la matière. Ce « quelque chose » est tout aussi objectif que la matière, telle qu'on la conçoit d'ordimaire, et s’il ne lui était pas sans cesse associé, tout nous échapperait de la matière elle-même.

De là il n’y a qu’un pas à faire pour comprendre que l'idée d'étendue, dont la clarté et la distinction frappaient tellement Descartes, n’a pas une valeur privilégiée parmi nos idées. Il est impossible que la matière, la substance étendue et partout homogène, existe seule. L'idée vulgaire de la matière est applicable à une partie du réel, mais il y en a une autre, où il faut faire appel à des milieux d'espèce différente, soumis à des lois différentes. La conception de la matière n’est donc pas absolue. Elle dépend de l’état actuel de la science, elle ne peut se soutenir avec assurance que si on la limite par une conception nouvelle, celle de l’éther immatériel. Il est même possible, en étendant convenablement la définition de l’éther, d'arriver à y condenser toute la réalité et à éliminer de la physique toute matère prétendue indépendante {, Quoi qu’il en soit, l’oppositon de l’éther et de la matière a donné lieu à des comparaisons fécondes. C'est elle qui à fait passer l’idée de matière du rang de conception « absolue » à celui de conception « relative ». C'est elle, en partie, qui a procuré la transition de Descartes à Kant.

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Avant d'analyser les progrès que Newton a fait faire à la conception de l’éther, il convient de voir jusqu’à quel point ces progrès étaient préparés par les travaux des physiciens antérieurs. Ce sont l'optique et l'astronomie, les deux seules

41. V. à ce sujet Aefher and Matter par J. Larmor. Introduction.

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sciences qui fussent arrivées depuis le xvi° siècle à un réel développement, qui ont été la double source où puisera Newton.

En optique, on peut dire que la théorie des qualités occultes, malgré les erreurs qu'elle a fait commettre, est une de celles qui ont le plus favorisé la conception physique de l’éther. Elle a permis de concevoir la lumière comme une entité spéciale, distincte de la matière,constituant une substance par elle-même, C'est de la sorte qu'Antoine de Dominis affirmait déjà en 1611: que la lumière est quelque chose qui s'ajoute aux corps et leur donne la couleur, Quand la lumière est pure et étincelante, elle prend l'aspect du feu. Lorsqu'elle perd son scintillement, elle donne la couleur blanche. Lorsqu'elle se mélange d’impuretés matérielles, vapeurs ou fumées, elle produit les différentes couleurs, d'abord le rouge, puis le vert, enfin le violet, selon la proportion de substances étrangères qui se mêlent à la substance lumineuse.

Pour Marcus Marci de Kronland?, l'un des précurseurs les plus originaux de Newton, la lumière est aussi une substance susceptible de condensation ou de raréfaction indépendamment de la substance matérielle dans laquelle elle réside. C'est ainsi que le passage de la lumière d’un milieu moins réfringent à un milieu plus réfringent équivalait pour Marcus Marci à une condensation énergique des rayons, condensation à la suite de laquelle la lumière se présente avec des attributs nouveaux: elle est colorée, et cela d’une manière d'autant plus vive que la condensation a été plus énergique. La qualité de la lumière, c’est-à-dire son intensité, ne modifie en rienles couleurs de réfraction. Celles-ci dépendent de la seule condensation subie par la substance lumineuse au passage du prisme. On voit que dès le commencement du xvn° siècle, l'idée s'était fait jour que la lumière est distincte de la matière, qu'elle l'influence et est influencée par elle. En vérité on laissait dans le vague la question de savoir si la substance « lumière » était réellement autre chose que la substance matérielle. On se con-

4. Cf. De radiis visus et lucis in vitris perspectiviset iride tractalus, Marci Antonii de Dominis, Venetiae, 1611.

2. V. Thaumantias, Liber de Arcu Cœlesti deque Colorum Apparentium Nalura, ortu et causis, Auctore Joanne Marco Marci, Prague, 1648.

tentait de la désigner sous le nom de substance, sans se préoccuper d'en rechercher la nature. Par là on demeurait encore

très loin de la conception positive de l’éther, conception cal-.

quée sur celle de la substance matérielle.

La théorie de la lumière accomplit un progrès important le jour où elle se rapprocha de la théorie du son, et où l’on songea à comparer le milieu où se propagent les ébranlements lumineux à celui qui sert de véhicule aux ondes sonores. On ne devait pas tarder à observer que la lumière se propage aussi bien dans le vide que dans l'air. Mais si, comme l’a montré Torricelli, l’air est matériel et pesant, tandis que le vide est seulement étendu, il faut en conclure que le mouvement lumineux peut se propager en dehors de toute matière. Il existe donc un milieu éthéré où s'effectuent les mouvements lumineux. D'après Libri!, c’est à Léonard de Vinci qu'il faut faire remonter l'honneur d’avoir le premier saisi l’analogie entre la propagation des ondes lumineuses et celle des ondes fluides ou sonores. Mais il semble bien, d’après les dernières publications des manuscrits de Léonard de Vinci, que ce dernier ne se soit nulle part exprimé d'une manière décisive sur le rapprochement des deux ordres de phénomènes ?.

Galilée, dans ses Discours et Démonstrations mathématiques

touchant deux sciences nouuelles, explique très nettement que:

la lumière suppose le mouvement d'un milieu. L'idée de Galilée est que les effets physiques ont toujours des causes cinétiques. Le mouvement seul est capable de modifier les corps en leur ôtant ou leur donnant de la vertu. Or la lumière peut, dans certains cas, produire des effets mécaniques puissants. Concentrée au foyer d’une lentille elle peut amener une agitation des particules capable de fondre les métaux. Agissant sur une substance explosive, elle donne lieu à des mouvements violents. Il faut donc qu’elle soit elle-même en mouvement, et par suite qu’elle mette en branle un milieu spécial. Maintenant Galilée laisse indécise la question de savoir si le milieu lumineux est le siège de mouvements ondulatoires ou de chocs dus à des particules solides. 11 lui suffit d’avoir Sa Libri, Hist. des Sciences Math. en Italie, Paris, 1840, t. IL, p. 43, 2. Cf. F. Rosenberger, op. cit., p. 21, note 2.

LES ORIGINES DE LA THÉORIE DE L'ÉTHER té

mis en évidence la nécessité d’une vitesse de propagation caractéristique de la lumière. Il a même indiqué que cette vitesse est certainement bien supérieure à celle du son’.

Isaac Voss, dans un célèbre ouvrage sur la Nature de la Lumière? pose en fait que la lumière n’est pas un corps. Les corps sont impénétrables de leur nature et ne peuvent coexister au même lieu. La lumière jouit de propriétés exactement inverses. Rien n’est plus aisé à réaliser que la pénétration d’un rayon de lumière par un autre, ou la concentration de différents rayons en un seul point géométrique. L'expérience classique des miroirs ardents, déjà réalisée par Archimède, montre qu'on peut réunir au foyer d’un système optique une infinité de rayons lumineux venant de directions différentes. La substance de la lumière n'est autre que le feu, et celui-ci, d’après Voss, n’a rien de matériel. Ce n’est pas, comme les Anciens l’ont conçu, un élément comparable à l'air, à l’eau, ou à la terre. Le feu est une chaleur intensive produite par l’ébranlement violent des corps solides, mais cet ébranlement n’est pas corporel, il est l’ «acte qui dissout les corps » (actus dissolvens corpora). Bien qu'immatérielle, la lumière est pourtant quelque chose de réel, au même titre que le son, l'odeur, la saveur, la force magnétique’. Même dans le vide, il faut considérer que la lumière existe encore. Mais elle parcourt le vide d’une manière invisible et instantanée, et ne redevient visible que dans les corps solides, à proportion même de leur solidité, c’est-à-dire à proportion que les parties poreuses y sont plus réduites.

L'optique de Grimaldi est fondée tout entière sur l'observation d'un phénomène nouveau, le phénomène de la diffraction. Grimaldi avait constaté qu’un rayon de lumière, pénétrant dans une chambre obscure par un orifice étroit, s’élargit à par-

1. Galilée a même suggéré des moyens de mesurer cette vitesse. Cf. Discorsi e Dimonstrazioni intorno a due Scienze nove, Leyde, 1638, traduction allemande dans les Classiques d'Ostwald, p. 38-40.