DE LA VISIBILITÉ DES CORPS OPAQUES

èoleilqui tombent sur la surface de la lune excitent ses particules à uo ébranlement semblable : d'où résultent les rayons de la lune, qui , entrant dans nos yeux , y peignent son image ; et c'est le cas des planètes et de tous les corps opaques. Cette agitation des moindres particules des corps opaques lorsqu'ils sont éclairés ne dure pas plus long-temps que l'illumination qui en est la cause ; et aussitôt qu'un corps opaque n'est plus éclairé, nous né le voyons plus. Mais ne pourrait-il pas arriver qu'une telle agitation imprimée une fois aux moindres particules d'un corps opaque se conservât encore pendant quelque temps, comme nous voyons qu'une corde, une fois pincée, continue souvent à trembler pendant long- temps? Je ne saurais nier que ce cas ne fût possible, et je crois môme qu'il existe actuellement dans ces matières que notre M. Margraff a présentées à Votre Altesse, lesquelles étant une fois éclairées, quand on les transporte dans une chambre obscure , y conservent encore quelque temps leur lumière. Cependant c'est un cas très-extraor— * dinaire, et dans tous les autres corps l'ébranlement des moindres particules s'évanouit avec l'illumination qui Ta causé. Mais cette explication, qui jusqu'ici se soutient parfaitement bien, me conduit à des recherches encore plus importantes. D'abord, il n'y a point de doute que parmi les moindres particules des corps opaques il ne se trouve une différence infinie selon la variété des corps mêmes : il y en aura qui seront plus susceptibles d'un mouvement de vibralion, et il y en aura qui le seront moins, et môme qui n'en sauraient recevoir aucun. Cette différence ne se rencontre que trop évidemment dans les corps. Un corps dont les particules reçoivent facilement l'impression des rayons qui y tombent, nous paraît brillant ; un autre, au contraire, où les rayons ne causent presque aucune agitation , nous doit paraître obscur et ténébreux. Parmi plusieurs corps également éclairés, Votre Altesse remarquera toujours une grande différence, quelques-uns étant plus clairs et plus brillants que les autres. Mais il doit y avoir encore une autre différence bien remarquable parmi les moindres particules des corps opaques à l'égard du nombre des vibrations que chacune , étant agitée, rendra dans un certain temps. J'ai déjà remarqué que ce nombre doit toujours être fort grand , et que la subtilité de l'éther en demande plusieurs milliers dans une seconde. Mais il peut y avoir une différencé infinie, si quelques particules emploient, par exemple, 40,000 vibrations dans une seconde , et que d'autres en emploient i 1 ,000, 42,000, 43,000, etc., selon la petitesse, la tension et l'élasticité de chacune; de môme qu'il arrive dans les cordes de musique, où le nombre de vibrations rendues dans une seconde peut varier à l'in-

fini, et^est de là que j'ai déduit la différence des sons graves et aigus , ou bien des sons bas et hauts. Comme cette différence est essentielle dans les sons, et que l'ouïe en est affectée d'une manière si particulière que c'est sur cette différence qu'est fondée toute l'harmonie de la musique , on ne saurait douter qu'une semblable différence dans la fréquence des vibrations des rayons de lumière ne produise un effet tout particulier et une différence très-essentielle dans la vision. Si une particule, par exemple, fait 4 0,000 vibrations dans une seconde et produit des rayons de la môme espèce , les rayons qui entrent dans l'œil y frapperont le fond , ou les nerfs qui s'y trouvent, 40,000 fois dans une seconde; et cet effet, ainsi que la sensation, doivent être tout à fait différents de ceux que produirait une autre particule qui ferait plus ou moins de Vibrations dans une seconde. Il y aura dans la vision une différence semblable à celle que sent l'ouïe en écoutant des sons graves ou ai— * gus. Votre Altesse sera bien curieuse d'apprendre à quoi se réduit celte différence dans la vision , et si nous distinguons en effet les objets dont les particules sont mises en mouvement de vibration plus ou moins dans une seconde. Là-dessus, j'ai l'honneur de dire à Votre Altesse que c'est la diversité des couleurs qui est causée par cette différence; de sorte que, par rapport à la vue, les couleurs sont la même chose que les différents sons hauts ou bas par rapport à l'ouïe. Voilà donc une grande question dont la résolution s'est offerte d'elle-même, sans que nous l'ayons cherchée. C'est la question sur la nature des couleurs qui a tourmenté de tout temps les philosophes. Quelques-uns ont dit que c'est une certaine modification de la lumière qui nous est absolument inconnue. Descartes prétend que toutes les couleurs ne sont qu'un certain mélange de la lumière et de l'ombre ; et Newton en cherche la raison dans les rayons du soleil , qui , selon lui , sont des émanations réelles , et il croit que leur matière pourrait être plus ou moins subtile ; d'où il établit des rayons de toutes couleurs, rouges , jaunes , verts, bleus et violets. Mais, ce système tombant de lui-même, tout ce qu'on a dit jusqu'ici sur les couleurs revient à ceci , que nous n'en savons rien du tout. Or, à présent Votre Altesse comprend très-clairement que la nature de chaque couleur consiste dans un certain nombre de vibrations dont les particules, qui nous présentent cette couleur, sont agitées dans un certain temps.

12 juillet 1760.

LETTRE XXVIII

Sur la nature des couleurs en particulier.

L'ignorance de la véritable nature des couleurs a entretenu de tout temps de grandes disputes parmi les philosophes; chacun s'est efforcé de briller par quelque sentiment particulier sur ce sujet. Le sentiment que les couleurs résident dans les corps mêmes leur parut trop commun et peu digne d'un philosophe, qui doit toujours s'élever au-dessus du vulgaire. Puisque le paysan s'imagine que tel corps est rouge, l'autre bleu et un autre vert, le philosophe ne saurait mieux se distinguer qu'en soutenant le contraire : il dit donc que les couleurs n'ont rien de réel , qu'il n'y a rien dans les corps qui s'y rapporte. Les ne w Ioniens mettent les couleurs uniquement dans les rayons, qu'ils distinguent, selon les couleurs, en rouges, jaunes, verts, bleus et violets; et ils disent qu'un corps nous paraît de telle ou telle couleur lorsqu'il réfléchit des rayons de cette espèce. D'autres, auxquels ce sentiment parait trop grossier, prétendent que les couleurs n'existent que dans le sentiment : c'est le meilleur moyen pour couvrir son ignorance, sans lequel le peuple pourrait croire que le savant ne connaîtrait pas mieux la nature des couleurs que lut. Mais à présent, à entendre parler les savants, on s'imagine qu'ils possèdent les plus profonds mystères , quoiqu'ils n'en sachent pas plus que le paysan, et peut-être encore moins. Votre Altesse reconnaîtra aisément que ces apparentes subtilités ne sont que des chicanes. Chaque couleur simple (pour la distinguer des couleurs composées ) est attachée à un certain nombre de vibrations qui s'achèvent dans un certain temps : de sorte qu'un tel nombre de vibrations rendues dans une seconde détermine la couleur rouge ; un autre, la couleur jaune; un autre, la verte; un autre, la bleue; et un autre la violette, qui sont les couleurs simples, comme l'arc-en-ciel nous les représente. Donc, si les particules de la surface de quelques corps sont tellement disposées qu'étant agitées elles rendent dans une seconde autant de vibrations que, par exemple, la couleur rouge exige; je nomme ce corps rouge, tout comme les paysans, et je ne vois aucune raison de m'écarter de la manière reçue de parler. Ensuite, les rayons qui renferment aussi autant de vibrations dans une seconde pourront être nommés rouges avec autant de droit ; et enfin , quand les nerfs du fond de l'œil sont affectés par ces mômes rayons , et qu'ils

92 PREMIÈRE PARTI È. - LETTRE XXVÎÎl.

en sont frappés autant de fois dans une seconde, ils excitent la nensation de la couleur rouge. Ici tout est clair, et je ne vois au— cune nécessité d'introduire des phrases obscures et mystérieuses qui au fond n'aboutissent à rien. Le parallèle entre le son et la lumière est si parfait , qu'il se soutient même dans les moindres circonstances. Quand j'alléguai le phénomène d'une corde tendue , qui peut être agitée par le seul bruit de quelques sons , Votre Altesse se souviendra que le même son que la corde rendrait étant touchée est le plus efficace à ébranler cette corde, et que d'autres sons n'y produisent d'effet qu'autant qu'ils font avec la corde une belle consonnance. Il en est exactement de même de la lumière et des couleurs, puisque les différentes couleurs répondent aux différents sons de la musique. Pour faire voir ce bel et merveilleux phénomène , qui confirme le plus fortement mon système , on prépare une chambre obscure; on y fait un petit trou dans un volet, devant lequel on place à quelque distance un corps d'une certaine couleur, comme , par exemple , un morceau de drap rouge , en sorte que, lorsqu'il est bien éclairé, ses rayons entrent par le trou dans la chambre obscure. Ce seront donc des rayons rouges qui entrent dans la chambre, l'entrée de toute autre lumière étant défendue. Maintenant, lorsqu'on tient dans la chambre, vis-à-vis du trou, un morceau de drap de la même couleur, on le verra parfaitement bien éclairé , et sa couleur rouge paraîtra fort brillante ; mais si on tient à la même place un morceau de drap vert , il demeurera obscur, et on ne verra presque rien de sa couleur. Or, si l'on met hors de la chambre , devant le trou , un morceau de drap aussi vert et bien éclairé, le morceau vert dans la chambre en sera parfaitement bien éclairé , et sa couleur verte paraîtra fort vive. Il en est de même de toutes les autres couleurs; et je crois qu'on ne saurait prétendre une preuve plus éclatante de mon système. De là nous apprenons donc que , pour éclairer un corps d une certaine couleur, il faut que les rayons qui y tombent pour l'éclairer aient la même couleur, les rayons d'un autre corps n'étant pas capables d'agiter les particules de ce corps. Cela se prouve aussi par une expérience fort connue. Lorsqu'on allume de Tesprit-de-vin dans une chambre, Votre Altesse sait que la flamme de l'esprit-de-vin est bleue , et ainsi elle ne produit que des rayons bleus; dans cette chambre donc, toutes les personnes qui s'y trouvent paraissent fort pâles , et leurs visages comme des mourants, quelque fardés ou teints de rouge qu'ils puissent être. La raison en est évidente, car les rayons bleus ne sont pas capables d'exciter ou d'ébranler la couleur rouge dans le visage, ce n'est qu'une cou-

leur bleuâtre et fort faible qu'on y voit; mais si quelqu'un a un habit bleu, cet habit paraîtra à son tour tout à fait brillant. Or, les rayons du soleil, ceux d'une bougie ou d'une chandelle ordinaire, éclairent tous les corps à peu près également; d'où Ton conclut que les rayons du soleil renferment toutes les couleurs à la foi3 , quoique son teint paraisse jaunâtre. Et en effet, lorsqu'on laisse entrer dans une chambre obscure des rayons de toutes couleurs simples, des rouges , jaunes verts , bleus et violets , en égale quantité à peu près, et qu'on les rassemble, ils présentent une couleur blanchâtre. On fait aussi la même expérience avec plusieurs poudres des couleurs mentionnées, et, en les mêlant bien ensemble, il en résulte une couleur blanchâtre. On tire de là cette conclusion, que la couleur blanche n'est rien moins qu'une couleur simple, mais qu'elle est plutôt un mélange de toutes les couleurs simples : aussi voyons* nous que le blanc est également propre à recevoir toutes les couleurs. Pour le noir, il n'est pas proprement une couleur : lorsque les particules d'un corps sont si lourdes qu'elles ne sauraient recevoir aucun mouvement de vibration, ce corps est noir; ou bien un corps qui ne produit pas de rayons est noir. Ainsi , le défaut des rayons produit cette couleur; et plus il se trouve sur la surface de quelque corps de telles particules qui ne sont susceptibles d'aucun mouvement de vibration, plus il parait obscur et noirâtre *.

15juHletl7C0.

LETTRE XXIX

Sur la transparence des corps relative aux passages des rayons.

J'ai déjà remarqué qu'il y a certains corps qui transmettent les rayons de lumière, qu'on nomme transparents, pellucides etdiaphanes, comme le verre, l'eau, et surtout l'air. C'est cependant l'éther qui est le milieu le plus naturel dans lequel se forment les rayons de lumière ; et les autres matières transparentes n'ont cette qualité qu'à cause de l'éther qu'elles contiennent, et avec lequel elles sont tellement entremêlées que les agitations qui y sont excitées par la lumière se peuvent communiquer plus loin sans être arrêtées. Mais cette transmission ne se fait jamais si librement que dans l'éther pur, et il s'en perd toujours quelque chose; et cela d'autant plus que le corps transparent egt plus épais. L'épaisseur peut même devenir si grande que toute la lumière s'y perd, et

1. Voyeï les lettres \% II, \ll et IY de la troisième partie.

alors le corps n'est plus transparent. Ainsi , quoique le verre soit un corps transparent , un grand morceau de verre de quelques pieds de grosseur n'est plus transparent, et I on ne saurait rien voir à travers. De môme, quelque pure que soit l'eau d'une rivière dans l'endroit où elle est très-profonde, on ne saurait voir le fond, qu'on voit cependant très-bien où l'eau n'est pas profonde. Ainsi la transparence n'est qu'une propriété des corps relative à leur épaisseur; et quand on attribue cette propriété au verre, à l'eau, etc., il faut toujours l'entendre avec cette restriction , lorsque l'épaisseur de ces corps n'est pas trop grande; et pour chaque espèce il y a une certaine mesure d'épaisseur, laquelle étant passée, le corps n'est plus transparent. Au contraire, il n'y a point de corps opaque, qu'on oppose au transparent, qui ne devienne enfin transparent lorsqu'on le réduit à une lame extrêmement mince. Ainsi, quoique l'or ne soit pas transparent, les feuilles d'or sont pourtant transparentes; et en regardant les plus petites particules de tous les corps par un microscope, on les trouve transparentes. On pourrait donc dire que tous les corps sont transparents lorsqu'on les fait minces; et aussi qu'aucun corps n'est transparent lorsqu'il est trop épais. Or, selon la manière de parler, on nomme corps transparents ceux qui conservent cette qualité jusqu'à un certain degré d'épaisseur, quoiqu'ils la perdent lorsqu'ils sont plus épais. Mais pour ce qui regarde l'élher, il est, en vertu de sa nature, absolument et parfaitement transparent, et son étendue ne diminue rien du tout dans sa transparence. La prodigieuse distance des étoiles fixes (que Votre Altesse daigne se la rappeler) n'empêche point que leurs rayons ne soient transmis jusqu'à nous; mais si notre air, quoiqu'il paraisse parfaitement transparent, s'étendait jusqu'à la lune, il perdrait toute sa transparence, et aucun rayon du soleil et des autres corps célestes ne saurait plus pénétrer jusqu'à nous : nous nous trouverions dans le cas des ténèbres égyptiennes. La raison en est assez évidente ; et nous remarquons la même chose dans le son , dont la ressemblance à la lumière se confirme à tous égards. L'air est le milieu naturel au travers duquel le son est transmis; mais les agitations excitées dans l'air sont capables d'ébranler aussi les particules de tous les corps; et celles-ci, en mettant en mouvement les intérieures, transmettent enfin les agitations à travers tous les corps, à moins qu'ils ne soient trop épais. Ainsi il y a des corps qui, par rapport au son, sont la même chose que les corps transparents par rapport à la lumière; et enfin tous les corps ont cette propriété par rapport au son, pourvu qu'ils ne soient pas trop épais. En effet, Votre Altesse, étant dans sa chambre ,