En vertu de la formule de Newton V = V
3. V. Quæst. Opt. XXI, p. 283, « Iste enim Æther quid sit non definio ».
et sans lacune l’espace tout entier. La résistance d’un pareil milieu sera si petite qu'on pourra la réputer pour rien. Si par exemple l’éther est 700000 fois plus élastique que notre air et 700000 fois moins dense, sa résistance sera plus de 600000 000 fois moindre que celle de l’eau. Une pareille résistance n'entrainerait en 10000 ans qu’une variation imperceptible dans le cours des planètes. Et il n'y a rien d’étrange à admettre un milieu dont la densité soit si petite, puisqu'on accorde que l'air, à la partie supérieure de l'atmosphère, est certainement plusieurs centaines de millions de fois plus léger que l’eau. De tout ceci il résulte, pour Newton, que l'hypothèse d’un fluide universellement répandu permet de résoudre le problème de l'essence de la gravitation. Un mécanisme de pressions et de condensations, s’opérant au sein de l’éther, est la cause véritable des forces astronomiques, et rien n’empêche de combiner cette hypothèse avec celle d’un éther lumineux.
Est-il possible d'admettre un éther unique, ou faut-il se résoudre à reconnaître une multitude d’éthers ? C’est une question que Newton ne pouvait pas éluder dans les parties de son Optique où il se montre favorable à la recherche des causes de la gravitation. Admettons en effet, comme Newton le suppose, que la cause de la pesanteur des corps réside dans une atmosphère éthérée qui entoure chacun de ces corps et se répand en augmentant de densité jusqu'aux corps avoisinants. I y a lieu de se demander si l’éther qui a son centre au soleil est le même que celui qui a son centre dans la terre, ets’ils coïncident l’un et l’autre avec les différents éthers situés dans la sphère d'attraction de chaque planète.
I est d'abord certain, d’après Newton, que « la gravité entre la terre et ses parties étant mutuelle » de même que la gravité entre la terre et le soleil, si l'on admet un éther « attirant » autour de l’une ou l’autre des masses en présence, il faudra admettre un éther « attiré » autour des autres masses. Il n'y a en effet entre les corps pesants et le centre vers lequel ils pèsent qu'une différence de point de vue. La terre tombe aussi bien vers la pierre que la pierre tombe vers la terre. Il semblerait donc qu'il faille multiplier les éthers à l'infini, puisque tout Corps pesant transporte autour de lui une atmosphère de fluide éthéré. Mais il est inconcevable, dit Newton, que diffé-
rents fluides élastiques puissent se diffuser par tout l’univers sans que les actions dont ils sont le siège subissent de retard, : de diffraction ou de dispersion !. L'exemple de l'optique en fournit la preuve, puisque la réfraction se produit justement à la surface de séparation de deux parties de l’éther affectant des structures différentes. Donc il faut convenir, si l’on veut rester d'accord avec les faits, que l’éther cosmique est unique et que c’est le même fluide qui, par des condensations et des dilatations successives, crée les champs de forces du soleil, de la terre, de toutes les planètes.
Mais l’éther « gravifique » est-il le même que l’éther « luminifère », l'éther « électrique », l’éther « magnétique » l’éther « calorifique »?? C'est ce que Newton semble admettre en vertu du principe d'économie. Du moment qu'un fluide unique, répandu partout, peut grâce à des propriétés uniformes, élasticité, densité, perméabilité, etc., servir de véhicule à des actions différentes, il y a intérêt, puisqu'on s’est engagé dans la voie des hypothèses, à ne pas multiplier ces hypothèses en vain et à réduire au minimum le nombre des causes reçues en physique.
On voit que Newton, après s'être refusé, au nom des principes de sa méthode, à chercher la cause de la gravitation, est allé assez loin dans la voie des hypothèses capables de nous fournir une représentation de cette cause. L'éther, malgré la forme dubitative sous laquelle il est présenté dans l’Optique semble être l'hypothèse naturelle que Newton admet de préférence. Faut-il done croire que sur ce point Newton ait délibérément démenti ses principes, qu’il se soit hasardé à mélanger l'incertain au certain, qu'il ait cru vraie une hypothèse ? Faut-il au contraire rejeter l'hypothèse de l'astronomie newtonienne, croire que Newton n’a adopté la théorie de l’éther que comme
4. V. Opt. Quæst. XXVIIL. « Verum qui fieri queat ut per spatium universum diffusa sint duo Ætherum genera, quorum hoc in illud et illud consequenter in hoc vicissim agat, nec tamen suos mutuos motus retardent, diffringant, dispergant et perturbent, concipi utique non potest. »
2. V. Opl. Quæst. XVIII. « Annon jam calor ille exterior per vacuum defertur, vibrationibus medii cujusdam, longe, quam est aër, subtilioris, quod quidem medium, exhausto aëre, tamen adhuc in vacuo supersit ? Mediumque hoc annon id ipsum est quo lumen reflectitur et refringitur ? Et annon corpora omnia facillime permeat, perque cœlos universos visua elastica est diffusum? »
BLocu. 6
une image provisoire, affirmer qu'il est resté toujours et partout strictement positif ? C’est cette dernière thèse qui nous semble la plus conforme à la vérité historique; c’est elle qui s'accorde le mieux avec la tournure d’esprit de Newton, c'est elle aussi qu'il est le plus facile de concilier avec les textes.
Si l’on veut comprendre le rôle exact que l'hypothèse de l’éther joue dans l'astronomie newtonienne, il faut nous référer à
ce que nous savons de la signification physique de l'hypothèse. :
Newton n’est pas systématiquement hostile à toute hypothèse, mais il importe, pour qu’une hypothèse soit admissible, qu'elle soit en rapport avec l’état actuel de la science. Le but de la science est assurément de supprimer les hypothèses, si l’on entend par là qu’elle doit substituer le certain au douteux. Une science positivement constituée ne comporterait plus qu'un groupement de lois, s’éclairant et se complétant les unes les autres. Mais avant d'arriver à cet état idéal, c’est-à-dire à tout moment de son évolution, la science est obligée de se scinder en deux parts : l’une où les connaissances précises sont assez nombreuses, les lois assez simples et assez systématiques, pour que l’enchaînement des faits puisse avoir lieu sans le secours d'une hypothèse, l’autre qui est la partie vraiment vivante, précisément parce qu’elle est imparfaite, où les expériences sont mal débrouillées, les mesures incohérentes et grossières. Dans cette dernière partie de la science, l'hypothèse est nécessaire comme guide et comme soutien. Il suffit, pour qu'on puisse l’employer sans danger, qu'on ait conscience de sa « relativité ».
En appliquant ces considérations à l'astronomie, telle qu’elle est constituée par les travaux de Newton, on arrive facilement à la conclusion suivante. La loi de la gravitation, comme les lois de la mécanique, est une première approximation du réel. Dans un domaine auparavant presque inexploré, Newton a découvert une loi qui permet de coordonner tous les phénomènes connus. Cette loi a la même importance et la même portée que le principe d’Archimède en hydrostatique, le principe de Galilée en dynamique, le principe d’Huyghens en optique physique. Ceci veut dire qu’elle est une formule mathématique donnant à la fois une mesuré exacte et une prévision dossible des phénomènes. Mais il est de la nature des formules
mathématiques d’être toujours perfectibles. Leur vérité, leur utilité, résident dans l’ordre d’approximation qu’elles fournisnissent, et, quel que soit cet ordre, il peut être dépassé.
La loi de la gravitation n'échappe pas à la règle commune. Du fait qu'elle fournit un premier aperçu de la dynamique cosmique, il ne s'ensuit pas qu’elle soit une théorie absolue, une explication définitive. Dans la mesure où elle est certaine, elle rentre dans cette partie de la science qui se compose des lois et des faits acquis. Mais au-delà de ce qu’elle nous fait connaître, 1l reste des questions ouvertes, des problèmes secondaires. Ces problèmes rentrent dans la seconde partie de la science, celle qui n’est pas faite mais qui se fait, et se fait toujours au moyen d'hypothèses.
Ainsi « la gravitation » conçue comme qualité de la matière, de même que l'inertie, la dureté, l'impénétrabilité, peut être envisagée en première approximation comme se suffisant à elle-même. On ne peut rien demander de plus précis comme schéma du mécanisme universel. Mais sous ce mécanisme d'actions à distance, d'attractions idéales, le bon sens pressent un mécanisme plus intime, dont les rouages lui échappent encore. Ce mécanisme doit pouvoir lui aussi se formuler à l’aide de lois, et un temps viendra où il fera à son tour partie de la physique positive. Pour le moment nous en sommes réduits à le supposer sans le connaître. Les idées d’éther, de fluide attirant, de matière subtile, sont des images qu'il nous est commode d'employer à la place des lois certaines quinous manquent. Ces images sont grossières et forcément inexactes, mais peu importe, puisqu'elles sont provisoires. Lorsqu'on a des lois solides derrière soi, il n'y a nul inconvénient à se servir d'hypothèses, pourvu qu’on se rappelle que ces hypothèses n’ont pas leur fin en elles-mêmes, mais sont des instruments de recherche destinés à aous faire retrouver des lois.
On comprend alors ce que Newton veut dire à la fin de son Optique!, lorsque, revenant sur la question de la gravitation, il se demande si les mouvements de l’éther astronomique, identique à l’éther lumineux, sont la cause dernière de la gravité. Ce que j'appelle attraction, dit-il, peut assurément être