ETUDE HISTORIQUE ET CRITIQUE

Introduction

Au milieu de ce siècle, l'électrodynamique semblait fondée en toutes ses parties essentielles. Éveillé par Texpérience d'Œrstedt, le génie d'Ampère avait créé et porté à un haut degré de perfection l'étude des forces qui s'exercent soit entre deux courants, soit entre un courant et un aimant ; Arago avait découvert l'aimantation par les courants ; Faraday avait mis en lumière les phénomènes d'induction électrodynamique et d'induction électromagnétique ; Lenz avait comparé le sens des actions électro-

motrices des courants au sens de leurs actions pondéromotrices ; cette comparaison avait fourni à F. E. Neumann le point de départ d'une théorie de l'induction ; cette théorie, W. Weber l'avait formulée de son côté, en s'appuyant sur des hypothèses relatives à la loi générale des forces électriques ; enfin, H. Helmholtz d'abord, W. Thomson ensuite, avaient tenté de passer des lois d'Ampère aux lois découvertes par F. E. Neumann et par W. Weber, en prenant pour intermédiaire le principe, nouvellement affirmé, de la conservation de l'énergie.

Deux objets seulement semblaient s'offrir à l'activité du physicien désireux de travailler au progrès de l'électrodynamique et de l'électromagnétisme.

Le premier de ces objets était le développement des conséquences implicitement contenues dans les principes qui venaient d'être posés; à la poursuite de cet objet, les géomètres employèrent toutes les ressources de leur analyse; les expérimentateurs mirent en œuvre leurs méthodes de mesure les plus précises ; les industriels prodiguèrent l'ingéniosité de leur esprit inventif; et, bientôt, l'étude du courant électrique devint le chapitre le plus riche et le plus vaste de la physique tout entière.

Le second de ces objets, d'une nature plus spéculative et plus philosophique, était la réduction à une commune loi des principes de l'électrostatique et des principes de l'électrodynamique. Ampère lui même l'avait proposé aux efforts des physiciens :

" 11 est donc complètement démontré, disait-il (*), qu'on ne saurait rendre raison des phénomènes produits par l'action de deux conducteurs voltaïques, en supposant que des molécules électriques agissant en raison inverse du carré de la distance fussent distribuées sur les fils conducteurs, de manière à y demeurer fixées et à pouvoir, par conséquent, être regardées comme invariablement liées entre elles. On doit en conclure que ces phénomènes sont dus à ce que les deux fluides électriques parcourent continuellement les fils conducteurs, d'un mouvement

(*) Ampère, Théorie mathématique des phénomènes électrodynamiques uniquement déduite de l'expérience, Paris, 1826. Deuxième édition (Paris, 1883), pp. 96 el sqq.

extrêmement rapide, en se réunissant et se séparant alternativement dans les intervalles des particules de ces fils... „

" C'est seulement dans le cas où Ton suppose les molécules électriques en repos dans les corps où elles manifestent leur présence par les attractions ou répulsions produites par elles entre ces corps, qu'on démontre qu'un mouvement uniformément accéléré ne peut résulter de ce que les forces qu'exercent les molécules électriques dans cet état de repos ne dépendent que de leurs distances mutuelles. Quand l'on suppose, au contraire, que, mises en mouvement dans les fils conducteurs par l'action de la pile, elles y changent continuellement de lieu, s'y réunissent à chaque instant en fluide neutre, se séparent de nouveau et vont se réunir à d'autres molécules du fluide de nature opposée, il n'est plus contradictoire d'admettre que des actions en raison inverse des carrés des distances qu'exerce chaque molécule, il puisse résulter entre deux éléments de fils conducteurs une force qui dépende non seulement de leur distance, mais encore des directions des deux éléments suivant lesquelles les molécules électriques se meuvent, se réunissent à des molécules de l'espèce opposée, et s'en séparent l'instant suivant pour aller s'unir à d'autres... „

" S'il était possible, en partant de cette considération, de prouver que l'action mutuelle des deux éléments est, en effet, proportionnelle à la formule par laquelle je l'ai représentée, cette explication du fait fondamental de toute la théorie des phénomènes électrodynamiques devrait évidemment être préférée à toute autre... „

A la question qu'Ampère avait seulement posée, Gauss (*) formula une réponse qu'il ne publia point : l'action répulsive mutuelle de deux charges électriques ne dépend pas seulement de leur distance, mais encore de la vitesse du mouvement relatif de l'une par rapport à l'autre; lorsque les deux charges sont en repos relatif, cette action se réduit à la force inversement proportionnelle au carré de la distance, connue depuis Coulomb ; lorsque, au contraire, deux fils conducteurs sont, l'un et l'autre, le siège de deux flux électriques entraînant en sens opposé, avec une égale

(♦) C. F. Gauss, Werke, Bd. V, p. 616.

vitesse, l'un l'électricité positive et l'autre l'électricité négative, ces deux fils conducteurs s'attirent l'un l'autre suivant la loi d'Ampère.

Gauss s'était contenté de jeter sur le papier une formule qui répondait à la question d'Ampère; son illustre élève, W. Weber (*), imagina une formule analogue et en tira toutes les conséquences ; selon Weber, l'action mutuelle de deux charges électriques dépend non seulement de leur distance, mais encore des deux premières dérivées de cette distance par rapport au temps ; reproduisant la loi de Coulomb lorsqu'on l'applique aux phénomènes électrostatiques, la formule de Weber indique que deux éléments de courant s'attirent suivant la formule d'Ampère ; en outre, elle fournit une théorie mathématique complète de l'induction électrodynamique, théorie conforme de tout point à celle que F. E. Neumann découvrait au même moment, en s'inspirant des méthodes d'Ampère.

Grande fut tout d'abord la vogue de la doctrine de Weber; la plupart des physiciens jugèrent, selon le mot d'Ampère, que ^' cette explication du fait fondamental de toute la théorie des phénomènes électrodynamiques devait être préférée à toute autre „.

Toutefois, cette doctrine ne justifia pas les espérances qu'elle avait tout d'abord suscitées ; bien que G. Kirchhoff (**) en ait tiré, pour l'induction au sein des conducteurs d'étendue finie en toutes dimensions, une théorie qui a servi de précurseur aux recherches de Helmholtz, elle ne conduisit à la découverte d'aucun fait nouveau; et, peu à peu, désespérés de la stérilité des spéculations touchant les actions qu'exercent les charges électriques en mouvement, les physiciens en détournèrent leur attention qui n'y put être ramenée ni par les hypothèses de B. Riemann, ni par les recherches de R. Glausius.

(*) Weber, Elektrodynamische Maassbesthmnungen, I, Leipzig, 1846. (**j G. Kirchhofif, Ueber die Bewegung der EleUricitàt in Leitern (Pogqendorff's Annalen, Bd. Cil, 1857).

L'électrodynamique apparaissait donc, en 1860, comme un vaste pays dont de hardis explorateurs ont reconnu toutes les frontières; l'étendue exacte de la contrée semblait connue; il ne restait plus qu'à étudier minutieusement chacune de ses provinces et à exploiter les richesses qu'elle promettait à l'industrie.

Cependant, en 1861, à cette science qui semblait si complètement maîtresse de son domaine, une région nouvelle et immense fut ouverte; et l'on put croire alors, beaucoup pensent encore aujourd'hui, que cette extension subite devait non pas seulement accroître l'électrodynamique, mais encore bouleverser les parties de cette doctrine que l'on regardait comme constituées d'une manière à peu près définitive.

Cette révolution était l'œuvre d'un physicien écossais, James Glerk Maxwell.

Reprenant et développant d'anciennes idées d'^Epinus et de Cavendish, Faraday avait créé, à côté de Télectrostatique des corps conducteurs, l'électrostatique des corps isolants ou, selon le mot qu'il a introduit en physique, des corps diélectriques; mais nul n'avait fait entrer ces corps en ligne de compte dans les spéculations de l'électrodynamique. Maxwell créa l'électrodynamique des corps diélectriques ; il imagina que les propriétés d'un diélectrique, à un instant donné, ne dépendaient pas seulement de la polarisation de ce corps à cet instant, mais encore de la vitesse avec laquelle la polarisation varie de cet instant au suivant ; il supposa que cette vitesse engendrait des forces pondéromotrices et électromotrices semblables à celles qu'engendre le flux électrique; 3iuflux de conduction, il compara le flux de polarisation ou, selon son expression, le flux de déplacement,

xVon seulement les flux de déplacement exercent, dans les corps conducteurs, des actions inductrices semblables à celles des flux de conduction, mais encore les forces électromotrices de ces deux sortes de flux, qui, dans un corps conducteur, donnent naissance à un courant, polarisent les diélectriques en lesquels elles agissent.

Les équations que tire de ces hypothèses une méthode où les propriétés électrodynamiques des corps entrent seules en ligne de

compte, offrent des caractères surprenants ; selon ces équations, les lois qui régissent la propagation des flux de déplacement dans mi milieu diélectrique sont exactement celles auxquelles obéissent les déplacements infiniment petits d'un corps parfaitement élastique; en particulier, les flux de déplacement uniformes se comportent absolument comme les vibrations de l'éther auxquelles l'optique attribuait alors les pliénomènes lumineux.

Mais il y a plus. La vitesse de propagation des flux de déplacement dans le vide peut être mesurée par des expériences purement électriques; et cette vitesse, ainsi déterminée, se trouve être numériquement égale à la vitesse de la lumière dans le vide. Dès lors, ce n'est plus une simple analogie entre les flux de déplacement uniformes et les vibrations lumineuses qui s'impose à l'esprit du physicien; invinciblement, il est amené à penser que les vibrations lumineuses n'existent pas ; qu'à des flux de déplacement périodiques il faut attribuer les phénomènes que ces vibrations servaient à expliquer, souvent d'une manière moins heureuse; créant ainsi la Théorie électromagnétique de la lumière, Maxwell fait de l'optique une province de l'électrodynamique.

Surprenante par ses conséquences, l'électrodynamique inaugurée par Maxwell l'était plus encore par la voie insolite qu'avait suivie son auteur pour l'introduire dans la science.

La théorie physique est une construction symbolique de l'esprit humain, destinée à donner une représentation, une synthèse aussi complète, aussi simple et aussi logique que possible des lois que l'expérience a découvertes. A chaque qualité nouvelle des corps, elle fait correspondre une grandeur dont les diverses valeurs servent à repérer les divers états, les intensités diverses de cette qualité; entre les différentes grandeurs qu'elle considère, elle établit des liens au moyen de propositions mathématiques qui lui paraissent traduire les propriétés les plus simples et les plus essentielles des qualités dont ces grandeurs sont les signes ; puis, tirant de ces hyprAhèses, par un raisonnement rigoureux, les conséquences qui y sont implicitement contenues, elle compare ces conséquences aux lois que l'expérimentateur a découvertes; lorsqu'un grand nombre de ces conséquences théoriques représentent, d'une manière très approchée, un grand nombre de lois expérimentales, la théorie est bonne.

La théorie doit donner du monde physique une description aussi simple que possible ; elle doit donc restreindre autant qu'il est en son pouvoir le nombre des propriétés qu'elle regarde comme des qualités irréductibles et qu'elle figure au moyen de grandeurs particulières, le nombre des lois qu'elle regarde comme premières et dont elle fait des hypothèses. Elle ne doit faire appel à une nouvelle grandeur, accepter une hypothèse nouvelle que lorsqu'une inéluctable nécessité l'y contraint.

Lors donc que le physicien découvre des faits inconnus jusqu'à lui, lorsque ses expériences lui ont permis de formuler des lois que la théorie n'avait pas prévues, il doit tout d'abord rechercher avec le plus grand soin si ces lois peuvent être présentées, au degré d'approximation requis, comme des conséquences des hypothèses admises. C'est seulement après avoir acquis la certitude que les grandeurs traitées jusque-là par la théorie ne peuvent servir de symboles aux qualités observées, que des hypothèses reçues ne peuvent découler les lois établies, qu'il est autorisé à enrichir la physique d'une grandeur nouvelle, à la compliquer d'une nouvelle hypothèse.

Ces principes sont l'essence même de nos théories physiques. Si l'on venait à y manquer, la difficulté qui se rencontre souvent à reconnaître qu'une loi, découverte par l'observation, découle ou non des hypothèses admises, jointe à une paresse d'esprit trop fréquente, mènerait les physiciens à regarder chaque propriété nouvelle comme une qualité irréductible, chaque loi nouvelle comme une hypothèse première, et notre science mériterait bientôt tous les reproches que les contemporains de Galilée et de Descartes adressaient à la physique de l'École.

Les fondateurs de l'électrodynamique se sont conformés soigneusement à ces principes. Pour représenter les propriétés des corps électrisés, il avait suffi à Coulomb et à Poisson de faire usage d'une seule grandeur, la charge électrique, d'imposer aux charges électriques une seule hypothèse, la loi de Coulomb. Lorsque Ampère eut découvert que des actions attractives ou répulsives s'exerçaient entre des fils parcourus par des courants électriques, les physiciens recherchèrent tout d'abord si l'on ne pouvait représenter ces actions au moyen de charges électriques convenablement distribuées sur les fils et se repoussant selon la

formule de Coulomb ; Ampère s'efforça à cette tentative ; il n'y renonça point que certains faits d'expérience, et notamment les phénomènes de rotation électromagnétique, découverts par Faraday, ne lui eussent prouvé clairement qu'elle ne pouvait réussir; alors seulement il voulut que l'intensité du courant électrique prît place auprès de la charge électrique, alors seulement il proclama que les lois de l'électrodynamique étaient des lois premières, au même titre que la loi de Coulomb.

Pour créer l'électrodynamique des corps diélectriques, Maxwell suivit une marche inverse.

Au moment où Maxwell introduisit en électrodynamique une grandeur nouvelle, le flux de déplacement, au moment où il marqua, comme des hypothèses essentielles, la forme mathématique des lois auxquelles cette grandeur devait être soumise, aucun phénomène dûment constaté n'exigeait cette extension de la théorie des courants ; celle-ci suffisait à représenter, sinon tous les phénomènes jusqu'alors connus, du moins tous ceux dont l'étude expérimentale était arrivée à un degré suffisant de netteté. Nulle nécessité logique ne pressait Maxwell d'imaginer une électrodynamique nouvelle; pour guides, il n'avait que des analogies, le désir de doter l'œuvre de Faraday d'un prolongement semblable à celui que l'œuvre de Coulomb et de Poisson avait reçu de l'électrodynamique d'Ampère, peut-être aussi un instinctif sentiment de la nature électrique de la lumière. Il fallut de longues années de recherches et le génie d'un Hertz pour que fussent découverts les phénomènes que traduisaient ses équations, pour que sa théorie cessât d'être une forme vide de toute matière.

Avec une imprudence inouïe, Maxwell avait renversé l'ordre naturel selon lequel évolue la physique théorique; il ne vécut pas assez pour voir les découvertes de Hertz transformer son audace téméraire en prophétique divination.

Entrée dans la science par une voie insolite, l'électrodynamique de Maxwell ne paraît pas moins étrange lorsqu'on en suit les développements dans les écrits de son auteur.

Remarquons tout d'abord que les écrits de Maxwell exposent non pas une seule électrodynamique, mais au moins trois électrodynamiques distinctes.

Le premier écrit de Maxwell (*) a pour objet de mettre en claire lumière l'analogie entre les équations qui régissent diverses branches de la physique, analogie qui lui semble propre à suggérer des inventions nouvelles. " Par analogie physique, dit-il, j'entends cette ressemblance entre les lois d'une science et les lois d'une autre science qui fait que l'une des deux sciences peut servir à illustrer l'autre. „ L'analogie, déjà remarquée par Huygens, entre l'acoustique et l'optique, a grandement contribué au progrès de celle-ci. Maxwell prend pour point de départ la théorie de la conductibilité calorifique ou plutôt la théorie du mouvement d'un fluide dans un milieu résistant, simple changement de notation qui n'altère point la forme des équations ; de ces équations, par voie d'analogie. Ohm avait déjà tiré les lois du mouvement électrique dans les corps conducteurs ; par un procédé semblable, Maxwell en déduit une théorie de la polarisation des corps diélectriques.

Le premier mémoire de Maxwell se proposait seulement dUllustrer la théorie des diélectriques par la comparaison des équations qui la régissent avec les équations qui régissent certaines autres parties de la physique; le second (**) a pour objet de constituer un modèle mécanique qui figure ou explique (pour un physicien anglais, les deux mots ont le même sens) (***) les actions électriques et magnétiques.

On connaît la constitution que, dans ce mémoire, Maxwell

(*) J. Glerk Maxwell, On Faraday's Lines of Force, lu à la Société philosophique de Cambridge le 10 décembre 1855 et le 11 février 1856 (Transactions OF THE Cambridge philosophical Society, vol. X, part. I, pp. 27 à 83. — The sciENTiFics Papers OF James Clerck MAXWELL, t. I, pp. 156 à 219; Cambrigde, 1890).

(**) J. Glerk Maxwell, On physical Lines of Force (Philosophical Magazine, 4« série, t. XXI, pp. 161 à 175, 281 à 291, 338 à 348; 1861. Tome XXIII, pp. 12 à 24, 85 à 95; 1862. — The scientifigs Papers of James Clerk Maxwell, tome I, pp. 451 à 513; Cambrigde, 1900).

(♦**) V École anglaise et les Théories physiques (Revue des Questions scientifiques, 2« série, tome II, 1893).

attribue à tous les corps : Des cellules, dont les parois très minces sont formées d'un solide parfaitement élastique et incompressible, renferment un fluide parfait, incompressible également, qu'animent de rapides mouvements tourbillonnaires. Ces mouvements tourbillonnaires représentent les phénomènes magnétiques ; en chaque point, l'axe instantané du mouvement tourbillonnaire marque la direction de l'aimantation ; la force vive du mouvement de rotation du fluide qui remplit un élément de volume est proportionnelle au moment magnétique de cet élément de volume. Quant au solide élastique qui forme les cloisons des cellules, les forces qui agissent sur lui le déforment de diverses manières; les déplacements qu'éprouvent ses diverses parties représentent la polarisation introduite par Faraday pour rendre compte des propriétés des milieux diélectriques.

Laisser de côté toute hypothèse sur la constitution mécanique des milieux où se produisent les phénomènes électriques et magnétiques; prendre pour point de départ unique les lois que l'expérience a solidement établies et que tous les physiciens acceptent; transformer ensuite par l'analyse mathématique les conséquences de ces lois de manière que les formules qui les expriment soient, pour ainsi dire, calquées sur les équations auxquelles conduit l'hypothèse des cellules; mettre ainsi en évidence l'équivalence absolue entre cette interprétation mécanique et les théories électriques communément admises; amener par là cette doctrine au plus haut degré de probabilité que puisse atteindre une pareille explication ; tel paraît avoir été le but de Maxwell dans ses publications ultérieures touchant l'électricité ; tel est, semble-t-il, le principal objet du grand mémoire intitulé : A dynamical Theory offhe electromagnetic Field (*) et du Traité d'Électricité et de Mag?iétisme (**) dont ce mémoire énonce, en quelque sorte, le programme.

(*) J. Clerk Maxwell, A dynamical Theory of the electromagnetic Field, lu à la Société royale de Londres le 8 décembre 1864(Philosophical Transactions, vol. CLV, pp. 459 à 512 ; 1865.— The scientifics Papers of James Glerk Maxwell, t. I, pp. 526 à 597; Cambridge, 1890).

(**) J. Glerk Maxwell, Treatise of Electricity and Magnetism, V^ édition, Londres, 1873. — 2° édition, Londres, 1881. — Traduit en français par G. Seligmann-Lui. Paris, 1885-1889.

" Dans ce traité, écrit-il en tête de la première édition, je me propose de décrire les plus importants des phénomènes, de montrer comment on peut les soumettre à la mesure et de rechercher les relations mathématiques qui existent entre les quantités mesurées. Ayant ainsi obtenu les données d'une théorie mathématique de Télectromagnétisme et ayant montré comment cette théorie peut s'appliquer au calcul des phénomènes, je m'efforcerai de mettre en lumière, aussi clairement qu'il me sera possible, les rapports qui existent entre les formes mathématiques de celte théorie et celles de la science fondamentale de la dynamique; de la sorte, nous serons, dans une certaine mesure, préparés à définir la nature des phénomènes dynamiques parmi lesquels nous devons chercher des analogies ou des explications des phénomènes électromagnétiques. „

Comparaison entre les formes mathématiques, par lesquelles sont symbolisées diverses branches de la physique; construction de mécanismes propres à imiter des effets qu'il semble malaisé de réduire à la figure et au mouvement; groupement des lois expérimentales en théories composées à l'image de la dynamique; autant de méthodes qu'il est légitime de suivre, pourvu qu'on le fasse avec rigueur et précision; pourvu que le désir de mettre les lois solidement assises sous la forme qu'a fait prévoir l'analogie algébrique ou l'interprétation mécanique^ n'entraîne jamais l'altération ni le rejet d'une partie, si minime soit-elle, de ces lois. Ces méthodes, d'ailleurs, semblent singulièrement propres à éclairer la partie de la physique à laquelle on les applique toutes trois, lorsque leurs conclusions se confondent en un harmonieux accord.

Cet accord, malheureusement, ne se rencontre point dans l'œuvre de Maxwell. Les diverses théories du physicien écossais sont inconciliables avec la doctrine traditionnelle; elles sont inconciliables entre elles. A chaque instant, entre les lois les mieux établies, les plus universellement acceptées, de l'électricité, du magnétisme, et les équations qu'impose l'analogie algébrique ou l'interprétation mécanique, le désaccord éclate, criant; à chaque instant, il semble que la suite même de ses raisonnements et de ses calculs va acculer Maxw^ell à une impossibilité, à une contradiction; mais au moment où la contradiction va

devenir manifeste, où l'impossibilité va sauter à tous les yeux, Maxwell fait disparaître un terme gênant, change un signe inacceptable, transforme le sens d'une lettre; puis, le pas dangereux franchi, la nouvelle théorie électrique, enrichie d'un paralogisme, poursuit ses déductions.

On a prononcé (*), au sujet des procédés de démonstration employés par Maxwell, le met de " coup de pouce „ ; nous ne voulons pas souscrire à ce jugement; les fautes de ^Maxwell à rencontre de la logique étaient, nous le devons croire, des fautes inconscientes; mais, il faut le reconnaître, jamais physicien de renom n'a été, plus que Maxwell, aveuglément épris de ses propres hypothèses, plus que lui sourd aux démentis des vérités acquises; nul n'a plus complètement méconnu les lois qui président au développement rationnel des théories physiques. " J'ai fait l'office d'avocat plutôt que de juge, „ écrit quelque part (**) l'auteur du Traité d' Électricité et de Magnétisme; il a été, pour son explication dynamique des phénomènes électriques, l'avocat opiniâtrement convaincu du bon droit de son client ; il a fait rigoureuse abstraction des témoins à charge ; il a oublié qu'au moment de soumettre une hypothèse au contrôle souverain des lois que l'expérience a vérifiées, le physicien doit être, pour ses propres idées, le plus impartial et le plus sévère des juges.

Dans la préface de l'un des ouvrages (***) qu'il a consacrés à l'œuvre de Maxwell, M. H. Poincaré s'exprime ainsi :

" La première fois qu'un lecteur français ouvre le livre de Maxwell, un sentiment de malaise, et souvent même de défiance, se mêle d'abord à son admiration. Ce n'est qu'après un commerce prolongé et au prix de beaucoup d'efforts, que ce sentiment se dissipe. Quelques esprits éminents le conservent même toujours. „

(*) H. Poincaré, Comptes rendus, t. GXVI, p. 1020 ; 1893.

(**) J. Glerk Maxwell, Traité d'Électricité et de Magnétisme. Préface de la première édition.

(***) H. PoïncsiTé, Électricité et Optique. I. Les théories de Maxwell et la théorie électromagnétique de la lumière, préface, p. v; Paris, 1890.

* Pourquoi les idées du savant anglais ont-elles tant de peine à s'acclimater chez nous ? C'est sans doute que l'éducation reçue par la plupart des Français éclairés les dispose à goûter la précision et la logique avant toute autre qualité. „

* Les anciennes théories de la physique mathématique nous donnaient à cet égard une satisfaction complète. Tous nos maîtres, depuis Laplace jusqu'à Cauchy, ont procédé de la même manière. Partant d'hypothèses nettement énoncées, ils en ont déduit toutes les conséquences avec une rigueur mathématique et les ont comparées ensuite avec l'expérience. Ils semblent vouloir donner à chacune des branches de la physique la mémo rigueur qu'à la mécanique céleste. „

" Pour un esprit accoutumé à admirer de tels modèles, une théorie est difficilement satisfaisante. Non seulement il n'y tolérera pas la moindre apparence de contradiction, mais il exigera que les diverses parties en soient logiquement reliées les unes aux autres et que le nombre des hypothèses soit réduit au minimum. „

" ... Le savant anglais ne cherche pas à construire un édifice unique, définitif et bien ordonné ; il semble plutôt qu'il élève un grand nombre de constructions provisoires et indépendantes, entre lesquelles les communications sont difficiles et parfois impossibles. „

" ... On ne doit donc pas se flatter d'éviter toute contradiction ; mais il faut en prendre son parti. Deux théories contradictoires peuvent, en effet, pourvu qu'on ne les mêle pas, et qu'on n'y cherche pas le fond des choses, être toutes deux d'utiles instruments de recherches, et peut-être la lecture de Maxwell serait-elle moins suggestive s'il ne nous avait pas ouvert tant de voies nouvelles et divergentes. „

Nous sommes de ceux qui ne peuvent prendre leur parti de la contradiction.

Certes — et nous sommes sur ce point de l'avis de M. H, Poincaré — nous ne regardons plus la physique théorique comme une branche de la métaphysique ; pour nous, elle n'est qu'une représentation schématique de la réahté ; au moyen de symboles mathématiques, elle classe et ordonne les lois que l'expérience a révélées ; elle condense ces lois en un petit nombre d'hypothèses ; mais la connaissance qu'elle nous donne du monde extérieur n'est

ni plus pénétrante, ni d'une autre nature que la connaissance fournie par l'expérience.

Toutefois, il n'en faut pas conclure que la physique théorique échappe aux lois de la logique. Elle ne mérite le nom de science qu'à la condition d'être rationnelle ; elle est libre de choisir ses hypothèses comme il lui plaît, pourvu que ces hypothèses ne soient ni superflues, ni contradictoires ; et la chaîne des déductions qui relie aux hypothèses les vérités d'ordre expérimental ne doit contenir aucun maillon de solidité douteuse.

Une théorie physique unique qui, du plus petit nombre possible d'hypothèses compatibles entre elles, tirerait, par des raisonnements impeccables, l'ensemble des lois expérimentales connues est évidemment un idéal dont l'esprit humain n'atteindra jamais la perfection ; mais s'il ne peut atteindre cette limite, il doit sans cesse y tendre; si diverses régions de la physique sont représentées par des théories sans lien les unes avec les autres, voire même par des théories qui se contredisent lorsqu'elles se rencontrent en un domaine commun, le physicien doit regarder ce disparate et cette contradiction comme des maux transitoires ; il doit s'efforcer de substituer l'unité au disparate, Taccord logique à la contradiction ; jamais il n'en doit prendre son parti.

Sans doute, on ne doit point demander compte à un physicien de génie de la voie qui l'a conduit à une découverte. Les uns, dont Gauss est le parfait modèle, enchaînent toujours leurs pensées dans un ordre irréprochable et ne proposent à notre raison aucune vérité nouvelle qu'ils ne l'appuient des démonstrations les plus rigoureuses. Les autres, comme Maxwell, procèdent par bonds et, s'ils daignent étayer de quelques preuves les vues de leur imagination, ces preuves sont, trop souvent, précaires et caduques. Les uns et les autres ont droit à notre admiration. Mais si les intuitions imprévues des seconds nous surprennent davantage que les déductions majestueusement ordonnées des premiers, nous aurions tort de voir en celles-là, plus qu'en celles-ci, la marque du génie ; si les Maxwell sont plus " suggestifs „ que les Gauss, c'est qu'ils n'ont pas pris la peine d'achever leurs inventions ; c'est qu'après avoir affirmé des propositions nouvelles, ils nous ont laissé la tâche, souvent malaisée, de les transformer en vérités démontrées.

Surtout devons-nous nous garder soigneusement d'une erreur qui est de mode, aujourd'hui, en une certaine École de physiciens ; elle consiste à regarder les théories illogiques et incohérentes comme de meilleurs instruments de travail, comme des méthodes de découverte plus fécondes que les théories logiquement construites; cette erreur aurait quelque peine à s'autoriser de l'histoire de la science; je ne sache pas que l'électrodynamique de Maxwell ait plus contribué au développement de la physique que l'électrodynamique d'Ampère, ce parfait modèle des théories que construisaient, au commencement du siècle, des génies élevés à l'école de Newton.

Lors donc que nous nous trouvons en présence d'une théorie qui offre des contradictions, cette théorie fût-elle l'œuvre d'un homme de génie, notre devoir est de l'analyser et de la discuter jusqu'à ce que nous parvenions à distinguer nettement, d'une part, les propositions susceptibles d'être logiquement démontrées et, d'autre part, les affirmations qui heurtent la logique et qui doivent être transformées ou rejetées. En poursuivant cette tâche de critique, nous devons nous garder de l'étroitesse d'un esprit auquel de mesquines corrections feraient oublier le mérite do l'inventeur ; mais, plus encore, nous devons nous garder de cette aveugle superstition qui, par admiration de l'auteur, voilerait les défauts graves de l'œuvre ; il n'est si grand génie que les lois de la raison ne le surpassent.

Tels sont les principes qui nous ont guidé dans la critique de l'œuvre de Maxwell.