I. Lettres XXVII, XXVIII et XXXI de la première partie

Tout revient donc à approfondir cette différence enlre les rayons» qui fait que les uns excitent la sensation de la couleur rouge, et les autres celle des autres couleurs. Il doit donc y avoir une grande différence parmi les rayons pour produire do si différentes sensations dans nos yeux. Mais en quoi cette différence pourrait-elle consister? Voilà la grande question, à laquelle se réduit toute notre recherche.

La première différence qui s'offre entre les rayons est que les uns sont plus forts que les autres. Il n'y a aucun doute que les rayons du soleil, ou d'un autre corps fort brillant ou fort éclairé, ne soient beaucoup plus forts que ceux qui viennent d'un corps peu éclairé, ou doué d'une lumière très— faible ; nos yeux en sont sans doute frappés fort différemment.

De là on pourrait soupçonner que les diverses couleurs résultent de la force des rayons ; de sorte que les rayons les plus forts produisent, par exemple, la couleur rouge ; les moins forts, la couleur jaune, et ensuite les couleurs verte et bleue.

Mais rien n'est plus aisé que de renverser ce sentiment, puisque nous savons par l'expérience que le même corps paraît toujours de la même couleur, soit qu'il soit plus ou moins éclairé, ou que les rayons en soient forts ou faibles. Un corps rouge, par exemple, paraît aussi bien rouge, soit qu'il soit exposé au plus grand éclat du soleil, ou qu'il se trouve dans un lieu obscur, où les rayons sont certainement très-faibles. Ce n'est donc pas dans les différents degrés de force des rayons qu'il faut chercher la cause des différentes couleurs; et la même couleur peut aussi bien être représentée par des rayons très-forts que par des rayons très-faibles. La moindre lueur nous découvre aussi bien la différence entre les couleurs que le plus grand éclat de clarté.

Il faut donc absolument qu'il se trouve encore une autre différence, parmi les rayons, qui caractérise leur nature par rapport aux diverses couleurs. Or, pour découvrir cette différence, Votre Altesse jugera sans doute qu'il vaut mieux connaître la nature et l'origine des rayons, ou bien ce qui est capable d'entrer dans nos yeux et d'y exciter la sensation de la vision ; cette description ou définition d'un rayon est sans doute la plus juste, puisqu'en effet un rayon n'est autre chose que ce qui entre par la pupille, comme je viens de le dire, dans l'œil, et y excite la sensation.

J'ai déjà eu l'honneur de dire à Votre Altesse qu'il n'y a que de îx systèmes ou théories pour expliquer l'origine et la nature des rayons. L'un est celui de Newton, qui soutient que les rayons sont des émanations actuelles qui sortent du soleil et des autres corps luisants ; et l'autre, celui que j'ai taché de prouver à Votre Altesse,

et dont on me regarde comme l'auteur, quoique d'autres avant moi aient eu à peu près les mêmes idées. Peut-être ai-je réussi à le porter à un plus haut degré d'évidence. Il sera donc bon de montrer dans l'un et l'autre système sur quel principe on pourrait fonder la différence entre les couleurs.

Dans le système de l'émanalion actuelle, où les rayons sont supposés sortir des corps luisants en forme de jet d'eau, qui en sont dardés en tous sens, on veut que les particules lancées diffèrent, ou en grosseur ou en matière, de la même manière qu'un jet d'eau pourrait lancer du vin, de l'huile et d'autres liqueurs; de sorte que les différentes couleurs soient causées par la diverse matière subtile qui est lancée du corps lumineux. Ainsi* une certaine matière subtile lancée d'un corps lumineux serait la couleur rouge, une autre matière la couleur jaune, et ainsi des autres couleurs. Cette explication montrerait assez clairement l'origine des diverses couleurs, si le système même pouvait subsister. L'ordinaire prochain, j'aurai l'honneur d'en parler plus amplement à Votre Altesse.

juin 1761.

LETTRÉ II

Réflexlohà sur l'analogiè entre les couleurs èt le* ions.

Votre Altesse se souviendra bien encore des arguments dont je me suis servi pour combattre le système de l'émanation actuelle de la lumière 1, qui me paraissaient si forts, qu'on ne saurait plus admettre ce système dans la physique. Aussi en ai-je convaincu plusieurs grands physiciens, qui ont embrassé mon sentiment avec la plus grande satisfaction.

Les rayons de lumière ne sont donc point une émanation actuelle du soleil et d'autres corps luisants, et ils ne consistent pas dans' une matière subtile qui soit lancée du soleil, et qui parvienne jusqu'à nous avec çette terrible rapidité dont Votre Altesse a eu raison d'être surprisé. Ce serait sans doute un terrible torrent si les rayons parvenaient du soleil jusqu'à nous en moins de huit minutes de temps ; et le corps du soleil, quelque grand qu'il soit, en serait bientôt épuisé.

Selon mon système, les rayons du soleil, que nous sentons ici, n'ont jamais été dans le soleil ; ce ne sont que les particules do

l. Vojea les Lettres X\II, XVIII et XIX de la première j>AfUe.

lelher, qui se trouvent dans nos environs, mois qui sont mise* dans une agitation de vibration qui leur est communiquée par une semblable agitation du soleil même, sans qu'elles changent sensiblement de place^

Cette propagation de lumière se fait d'une manière semblable à celle dont le son provient des corps sonores. Quand Votre Altesso entend le bruit d'une cloche, ce n'est pas que la cloche lance des particules qui entrent dans les oreilles. On n'a qu'à toucher une cloche quand elle est frappée, pour s'assurer que toutes ses parties sont agitées d'un frémissement très-sensible. Cette agitation se communique d'abord aux particules de l'air plus éloignées; de sorte que toutes les particules de l'air en reçoivent successivement un frémissement semblable, lequel entrant dans l'oreille y excite le sentiment d'un son. Les cordes, dans un instrument de musique, ne laissent là-dessus aucun doute : on les voit trembler, ou aller et revenir, et on peut même déterminer par le calcul combien de fois chaque corde tremble pendant une seconde; et, puisqu'une semblable agitation est communiquée aux particules de l'air, qui sont voisines de l'organe de l'ouïe, notre oreille en est frappée précisément autant de fois pendant une seconde , et c'est la perception de ce frémissement qui constitue la nature du son que nous apercevons. Plus le nombre des vibrations que la corde achève dans une seconde est grand, et plus le son est haut et aigu, pendant que des vibrations moins fréquentes produisent des sons bas et graves.

Toutes ces circonstances, qui accompagnent la sensation de l'ouïe, se trouvent d'une manière tout à fait analogue dans la sensation de la vue. Il n'y a que le milieu et la rapidité des vibrations qui soient différents. A l'égard du son, c'est l air à travers duquel les vibrutions des corps sonores sont transmises ; mais a l'égard de la lumière» c'est l'éther, ou ce milieu incomparablement plus subtil et plus élastique que l oir, qui se trouve répandu partout où l'air et les corps grossiers laissent des interstices.

Donc, toutes les fois que cet éther est mis dans un frémissement ou trémoussement, et qu'il est transmis dans un œil, il y excite le sentiment de la vision, qui n'est alors autre chose qu'un semblable trémoussement, dont les moindres fibrilles nerveuses au fond de l'œil sont agitées.

Votre Altesse comprendra aisément que la sensation doit être différente, selon tjue ce trémoussement est plus ou moins fréquent, ou selon que le nombre des vibrations qui se font dans une seconde est plus ou moins grand. Il doit en résulter une différence semblable à celle qui se fait dans les sons, lorsque les Vibrations rendues

TROISIÈME PARTIR. — LETTRE lî

dans une seconde sont plus ou moins fréquentes. Cette différence est très-sensible à notre oreille, puisque le grave et l'aigu dans les sons en dépend. Votre Altesse se souviendra que le son marqué C dans le clavecin achève environ 100 vibrations dans une seconde ; que le son D en fait 112; le son E, 125; le son F, 133; le son G, 150; le son A, 166 ; le son H, 187, et le son c, 200. C'est ainsi que la différente nature des sons dépend du nombre des vibrations qui s'achèvent par seconde.

Il n'y a donc aucun doute que le sens de la vue ne soit aussi différemment affecté, selon que le nombre des vibrations dont les fibrilles nerveuses dans le fond de l'œil sont excitées, est plus ou moins grand. Quand ces fibrilles frémissent 1 ,000 fois dans une seconde, la sensation doit être tout autre que si elles frémissaient 1,200 ou 1,500 fois dans le môme temps.

Il est bien vrai que notre organe de vue n'est pas en état de compter ces grands nombres, moins encore que notre oreille ne compterait pas les vibrations qui constituent les sons ; mais toujours nous pouvons fort bien distinguer le plus et le moins.

C'est donc dans cette différence qu'il faut chercher la cause des diverses couleurs ; et il est certain que chaque couleur répond à un certain nombre de vibrations dont les fibrilles de nos yeux sont frappées dans une seconde, quoique nous ne soyons pas encore en état de déterminer le nombre qui convient à chaque couleur, comme nous le sommes à l'égard des sons.

Il a fallu bien des recherches pour parvenir à connaître les nombres qui répondent à tous les sons du clavecin, quoiqu'on fût déjà convaincu que la différence entre ces sons est fondée sur la diversité de ces nombres. Nous devons donc être contents de savoir que la diversité des couleurs est fondée sur les divers nombres de vibrations qui se trouvent dans les rayons, et notre connaissance est toujours assez avancée, parce que nous savons qu'il règne une si belle ressemblance entre les divers sons du clavecin et les diverses couleurs.

En général, on voit une si admirable analogie entre les objets de notre ouïe et ceux de notre vue, que les circonstances de l'une servent à éclaircir ce les de l'autre. C'est aussi cette analogie qui fournit les preuves les plus convaincantes pour établir mon système. Mais j'aurai l'honneur d'appuyer en particulier mon sentiment sur les couleurs par des raisons encore plus solides, qui le mettront à l'abri de tous les doutes.

LETTRE III

Suite de ces réflexions.

Rien n'est plus propre à nous éclaircir sur la nature de la vision que la belle analogie qu'on découvre presque partout entre elle et l'ouïe. Ce que sont par rapport à l'ouïe les divers sons dans la musique, les diverses couleurs le sont par rapport à la vue. Les diverses couleurs diffèrent entre elles d'une manière semblable à celle dont les sons graves et aigus diffèrent entre eux. Or, nous savons que le grave et l'aigu dans les sons dépendent du nombre des vibrations dont l'organe de l'ouïe est frappé pendant un certain temps, et que la nature de chaque son est déterminée par un certain nombre qui marque les vibrations rendues dans une seconde : d'où je conclus que chaque couleur est aussi astreinte à un certain nombre de vibrations qui agissent sur l'organe de la vision.

Il n'y a que celte diflérence : que les vibrations qui produisent les sons résident dans l'air grossier, pendant que celles de la lumière et des couleurs sont transmises par un milieu incomparablement plus subtil et plus élastique que celui de l'air. Il en est de même des objets de l'un et de l'autre sens. Ceux de l'ouïe sont tous les corps propres à rendre des sons , c'est-à-dire ceux qui sont susceptibles d'un mouvement de vibration ou de trémoussement, lequel , se communiquant à l'air, excite ensuite dans notre organe le sentiment d'un certain son qui convient à la rapidité des vibrations.

Tels sont les instruments de musique ; et, pour m'arrôter principalement au clavecin , on attribue à chaque corde un certain son , qu'elle rend étant frappée. Ainsi une corde est nommée du son C, une autre du son D, et ainsi de suite. Une corde est dite être C , lorsque sa tension et sa structure est telle qu'étant frappée elle rend environ 400 vibrations par seconde; et, si elle rendait plus ou moins de vibrations dans le même temps, elle aurait le nom d'un autre son plus aigu ou plus grave.

Votre Altesse se souviendra que le son d'une corde dépend de ces trois choses : 4° de sa longueur, 2° de son épaisseur, 3° de la force dont elle est tendue ; et, plus elle est tendue, plus le son devient aigu. Aussi, tant qu'une corde conserve cette même disposition , elle conserve aussi le même son ; mais dès qu'elle souffre quelque changement, elle change aussi de son.

Appliquons tout ceci aux corps en tant qu'ils sont des objets de

noire vue. Los moindres particules qui composent le tissu de leur » surface peuvent être regardées comme des cordes tendues, en tant qu elles sont douées d'un certain degré de ressort et do masse ; de sorte qu'étant convenablement frappées elles en reçoivent un mouvement de vibration, dont elfes achèveront un certain nombre dans une seconde ; et c'est aussi de ce nombre que dépend la couleur que nous attribuons à ce corps.

De là un corps est rouge lorsque les particules de sa surface ont une telle tension, qu'étant ébranlées elles rendent précisément an-* tant de vibrations dans une seconde qu'il en faut pour exciter en nous le sentiment de la couleur rouge. Un autre degré de tension qui produirait des vibrations plus ou moins rapides exciterait aussi le sentiment d'une autre couleur, et le corps serait alors ou jaune, ou vert, ou bleu, etc.

Nous ne sommes pas encore parvenus à pouvoir assigner à chaque couleur le nombre de vibrations qui en constituent l'essence, et nous ne savons pas même quelles sont les couleurs qui demandent une plus grande ou une plus petite rapidité dans le mouvement des vibrations; ou bien il n'est pas encore décidé quelles couleurs répondent aux sons graves et aux sons aigus. Mais il suffît de savoir que chaque couleur est attachée à un certain nombre de vibrations, quoique ce nombre nous soit inconnu, et qu'on n*a qu'à changer la tension ou le ressort des moindres particules qui tapissent la surface d'un corps pour lui faire changer aussi de couleur.

C'est ainsi que nous voyons que le9 plus belles couleurs éeê fleurs changent bientôt et s'évanouissent; et la raison s'en trouve évi— derament dans le défaut du suc nourricier, d'où les moindres particules perdent leur vigueur ou leur tension. Une semblable cause s'observe aussi dans tous les autres changements des couleurs.

Pour mettre cela dans un plus grand jour, supposons que le sentiment de la couleur rouge demande une telle rapidité dans le mouvement des vibrations que 1 ,000 s'achèvent dans une seconde ; que l'orange en exige 4,125, le jaune 4,250, le vert 4,333, le bleu 1,500, et le violet 1,666 : car, quoique ces nombres soient sans doute faux, cela ne fait rien à mon dessein. Tout ce que1 je dirai de ces faux nombres se pourra dire de la môme manière des nombres véritables, quand ils seront peut-être un jour connus.

Cela posé , un corps sera rouge lorsque les moindres particules de sa surface se trouvent dans une telle disposition, qu'étant mises en vibration elles on achèvent 1,000 par seconde ; un autre corps sera orange lorsque ses particules seront disposées à rendre 1 ,4 25 vi-

brations par seconde , et ainsi de suite. De là on comprend qu'il y a une infinité de couleurs moyennes entre les six couleurs principales que je viens de rapporter ; et de là on voit aussi que si -un corps était teJ, que ses particules étant ébranlées rendissent 4 ,400 vibratîoas par seconde, ce corps aurait une couleur moyenne entre le vert et le Weu, puisque le vert répond au nombre * ,333 et le bleu du nombre \ , ôOQ.

parablement plus parfaite que celle du peuple , et même des pmlosopbes , dont ceux qui se vantent être les plus clairvoyants se sont égarés jusqu'à envisager les couleurs comme de pures illusions en leur refusant toute réalité.

9 juin 1761.

LETTRE IV

Sur ia question : De quelle manière les corps^opaques nous deviennent visibles.

Votre Altesse ne trouvera aucune difficulté dans l'idée que je viens d'établir des corps colorés. Les moindres particules dont tes surfaces 4e tous les corps sont tapissées «ont toujours douées d'un certain <legré de ressort qui les rend susceptibles d'uu mouvement de vibration ou d'agitation , de même qu'une corde qui est toujours susceptible d'un certain son. El c'est le nombre de vibrations que ces particules sont capables <le rendre dans une seconde, <jui détermine l'espèce de 4a couleur.

£« cas que les particules de la aurfaoe -soient trop relâchées pour recevoir une telle agitation , «le corps sera noir, puisque la noirceur n'est autre chose qu'un manque de lumière, et^ue tous les corps, dont aucun rayon « est -transmis dans nos yeux, nous parais* sent noirs.

Je viens à présent à une question bien importante sur laquelle Votre Altesse pourrait bien encore avoir quelques doutes. On demande par quelle cause lesdites particules où les couleurs des corps résident sont actuellement ébranlées, pour recevoir ce mouvement de vibration qui excite ensuite des rayons de la même couleur?

En effet, tout revient à découvrir cette cause capable de produire une agitation; car, dès que les particules mentionnées seront mises .dans un '.mouvement de vibration, l'éllier répandu dans 'l'air en /reçoit d'abord une semblable agitation , qui , étant continuée