ET SES INVENTIONS

Sir Charles Wheatstone, membre associé de l’Académie des sciences, mort cà Paris le 19 octobre 1875, est un des hommes de notre siècle qui ont rendu le plus de services à la science.

Il était né en 1802, à Glocester. Il avait fait ses premières études dans une école particulière. Sa jeunesse et le commencement de son âge mûr furent consacrés à la fabrication des instruments de musique, ainsi qu’à , des expériences sur la nature et les lois du son.

Les lames vibrantes. — A cette époque, il étudia d’une manière toute spéciale la fabrication des lames de ressort vibrantes (l’anche libre), qui forment la base des instruments de la classe des accordéons, auxquels ib apporta plusieurs perfectionnements.

Violon mécanique. — Il construisit également un violon dont on pouvait jouer à volonté soit mécaniquement, soit de la manière ordinaire.

Le Kaléidophme. — En 1823, il publia un mémoire traitant . de nouvelles expériences sur le son, qui excita vivement l’attention des physiciens, et quatre ans plus tard, il publia un exposé de ses expériences sur l’audition, suivi de la description d’un instrument dit kaléidophone ou kaléidoscope phonique, sorte dejouet de physique servant à reproduire certains phénomènes intéressants de l’acoustique et de l’optique. — Cet instrument curieux consiste, comme on sait, en une lame vibrante, dont l’une des extrémités est fixe et dont l’autre porte une petite sphère argentée : dès qu’on met cette lame en vibration , la lumière reçue par la sphère est réfléchie sur un écran convenablement disposé, où l’on aperçoit des images d’une grande beauté, représentant l’étendue et le caractère des vibrations produites, et variant nécessairement suivant la rapidité de ces vibrations, c’est-à-dire suivant la tonalité. (*)

Le Téléphone. — L’année suivante (1828), Wheatstone publia un travail sur la résonnance des colonnes d’air, et en 1831 un autre travail sur la transmission des sons musicaux à travers des conducteurs linéaires solides. Des expériences relatives à ces derniers phénomènes furent faites peu de temps après à l’Institut polytechnique, où le public fut appelé à voir fonctionner un nouvel appareil, le téléphone, destiné à les réaliser.

Différents instrumentistes étaient placés dans le sous-sol du bâtiment, et les choses disposées pour que les sons qu’ils produiraient fussent conduits par des tiges rigides traversant une salle du rez-de-chaussée et arrivant à l’étage au-dessus dans une salle de concert, où elles aboutissaient à des tables d’harmonie : dés que les instrumentistes jouaient, on n’entendait rien au rez-de-chaussée, tandis que dans la salle de concert , le public , sans voir ni instruments ni instrumentistes, jouissait de l’exécution comme si elle avait lieu en sa présence.

Figures sur les surfaces vibrantes. — En 1833, il écrivit

(*) On trouve dans les Lectures sur le son, du professeur Tyndall, une description cemplète, avec figures, de ces phénomènes.

I un mémoire sur les figures produites par le sable répandu sur des sui'faces vibrantes.

Machine parlante. — En 1835, il traita dans un nouveau mémoire de différents essais faits pour imiter la voix humaine par des moyens mécaniques. ,

Ce mémoire le conduisit à la construction d’une machine parlante, qui imitait avec une grande exactitude certains sons articulés ; jusque dans ces derniers temps il travaillait à la perfectionner.

Lj6 Stéréoscope. — En 1838, il fit connaître un phénomène remarquable de la vision binoculaire resté jusqu’alors inaperçu , et pour la démonstration duquel il exposa un nouvel appareil de son invention, le stéréoscope. Considérée au point de vue de la science pure et abstraction faite de sa valeur pratique, cette découverte est peut-être la plus importante parmi toutes celles dont l’ensemble constitue l’œuvre de Wheatstone. C’est, en effet, incontestablement à lui qu’est dû d’avoir découvert que la perception du relief d’un objet est le résultat du travail de superposition qui se fait dans l’esprit de l’observateur, lorsqu’il regarde deux images symétriques de cet objet convenablement disposées. Sir David Brewster, que l’on considère quelquefois à tort comme le véritable inventeur du stéréoscope, a souvent proclamé lui-même, à cette époque, l’importance de cette nouvelle conquête faite dans le domaine de la physique, et il n’a pas hésité à la qualifier comme la plus remarquable dont se soit enrichie l’étude de la vision binoculaire.

Le premier stéréoscope de démonstration de Wheatstone était un stéréoscope à réflexion ; mais bientôt il obtint les mêmes résultats avec le stéréoscope à réfraction, construit avec des prismes auxquels furent postérieurement ajoutées des lentilles convexes destinées à amplifier les images. La seule part qui doive être faite à Brewster, c’est l’idée qu’il eut d’employer, pour produire le même phénomène, deux demi-lentilles disposées dissymétriquement, cœst-à-dire dos à dos, et de supprimer ainsi les prismes, dont la fabrication est beaucoup plus chère. Mais n’oublions pas que c’est à un opticien français, M . Duboscq, qu’il appartient d’avoir donné au stéréoscope la forme pratique qu’on lui connaît et qui l’a popularisé , grâce au concours de la photographie.

C’est à la première Exposition universelle, qui eut lieu à Londres en 1851, que le public vit un stéréoscope établi par M, Duboscq, et entendit parler, en quelque sorte pour la première fois, de cette invention, bien que, quelques années auparavant, le docteur Carpenter, dans ses conférences sur la physique, eût fait plusieurs expériences pour démontrer le phénomène découvert par Wheatstone.

Aujourd’hui la fabrication du stéréoscope et des verres qui lui sont adaptés occupe des milliers d’artistes et d’ouvriers, et, comme on l’a fort bien dit, contribue aux jouissances intellectuelles de millions de créatures civilisées. (*)

Le Pseudoscope. — En 1852, Wheatstone fit paraître un autre mémoire sur la vision binoculaire, dans lequel il décrit les effets obtenus à l’aide d’un nouvel instrument de son invention, le pseudoscope.

Cet appareil permet de faire voir par l’œil droit l’image qui était destinée à l’œil gauche et réciproquement, interversion qui produit cette curieuse illusion que les creux paraissent en relief et les reliefs en creux.

Lorsqu’un observateur regarde la concavité d’une coupe ou d’un bassin au travers du pseudoscope, il est rare qu’il ne l’aperçoive pas d’abord sous sa forme réelle ; mais en

(9 Discours de M. Dumas, seerétaire perpétuel de l’Académie des. sciences, au service religieux célébré en France le 21 octobre , lors du/décès de Wheatstone.

prolongeant la vision il ne tarde pas à être témoin de l’interversion qui s’opère. Ce qu’il y a de curieux, c’est que, tandis que pour certaines personnes le phénomène semble se produire tout à coup, comme si le fond du bassin se retournait, pour d’autres, au contraire, il s’accomplit graduellement, la concavité se transformant peu à peu en surface plane, et celle-ci en surface convexe. Souvent, après que le phénomène a été perçu, la forme véritable de l’objet réapparaît encore tantôt brusquement, tantôt lentement, et pour une période de temps plus ou moins courte ; après quoi, la pseudo-convexité du bassin reparaît, s’imposant en définitive à l’esprit , qui n’éprouve plus alors d’hésitation. Bien plus, cà partir de ce moment, si l’observateur ne laisse qu’un faible intervalle entre les visions successives, il devient tellement habitué à la forme convexe du bassin, qu’il ne peut plus distinguer sa forme véritable. Des caprices de vision se présentent encore quelquefois dans ces expériences, mais il est assez difficile d’en donner une explication certaine.

Le Télégraphe électrique. — Vers la même époque de sa vie, sir Charles Wheatstone avait donné une forme pratique à la pensée d’Ampêre, sur la possibilité de transmettre au loin des figures au moyen de l’électricité. Son télégraphe électrique est l’un des premiers qui aient fonctionné sur une ligne de quelque étendue. En France, avant tout autre, il fut employé sur le chemin de fer de Paris à Saint -Germain.

Wheatstone est parvenu depuis, par une longue et persévérante succession d’études et d’inventions, à rendre la combinaison des appareils télégraphiques plus sûre, leur maniement plus facile, et à écarter de leur jeu toutes les causes de trouble.

Sir Charles Wheatstone avait été ainsi conduit à rechercher avec quelle vitesse l’onde électrique se propage le long d’un fil métallique ; par quelles causes son transport peut être retardé, arrêté ou ramené vers le point de départ.

Il constata qu’en changeant la nature des métaux chargés de livrer passage au courant électrique, l’étincelle qui se dégage de chacun d’eux émet des rayons colorés caractéristiques.

Les Miroirs tournants ; nature et vitesse de la lumière. — Enfin, ayant à mesurefla marche rapide de l’électricité dans un fil métallique, il inventa la méthode des miroirs tournants, qu’Arago qualifia d’admirable (‘).

Ce fut, en effet, cette méthode qui permit à Arago de tracer d’une main sûre le plan de l’expérience fondamentale qui devait décider si la lumière est un corps émané du soleil et des astres, ou un mouvement ondulatoire excité par eux.

Exécutée par un expérimentateur consommé, la méthode de Wheatstone donna tort à la théorie de l’émission. Elle a ainsi fourni à la philosophie des sciences la donnée certaine sur laquelle reposent nos idées sur la nature des forces et, en particulier, sur celle de la lumière. A l’aide de cet artifice, ou d’un artifice analogue , on est parvenu même à mesurer la vitesse de la lumière par des expériences purement terrestres qui, poujsuivies sous une forte impulsion, ont contrôlé la mesure de la distance de la terre au soleil.

La durée de mouvements rapides comme la pensée, ou même plus rapides qu’elle, est mesurée sans incertitude par la méthode des miroirs tournants ou par des procédés

(') Ce fut en 18.34 rpi’il publia les expériences à l’aide desquelles il était parvenu à prouver que la vitesse de l’électricité est de même ordre que celle de la lumière. 11 précisa ensuite dav.inlagc les éléments rniinériqiies de cette étonnante vélocité, et indiipia [iour la vitesse de l'électricité l’énorme cliiffrc d- 333 800 kilomètres par seconde. Un pareil fait défiait le tenips. 11 devait êfre jiossible d’en profiter pour elatdir des communications à distance. ( Discours de M. Tresca.)

se rapprochant de son principe. Cette méthode, qui rendra le nom de sir Charles Wheatstone immortel, marque une date et caractérise une époque dans l’art difficile de consulter la nature, base solide de la science moderne.

CâUe télégraphique sous-marin, etc. — Sir Charles Wheatstone est aussi le premier qui ait eu l’idée d’un câble télégraphique sous-marin. On lui doit aussi le chronoscope électrique, instrument servant à enregistrer la vitesse des projectiles, et le thermo7nètre-télégraphe, qui permet de connaître en tout temps la température des hautes altitudes.

Rattaché par ses plus belles découvertes aux travaux de l’école française et honoré de l’amitié d’Arago, Wheatstone était accoutumé, depuis longtemps, à venir assister à Paris aux séances de l’Académie des sciences , souvent pour lui communiquer les résultats de ses plus récents travaux.

« Si le savant, a dit noblement M. Dumas, a toujours une patrie à laquelle il se doit tout entier, la science n’en a pas ; les lumières que le génie répand sont la propriété commune des nations civilisées ; la reconnaissance qu’elles en éprouvent et qu’elles en font éclater donne à la fois la mesure du bienfait qu’elles ont reçu , et celle du niveau moral et intellectuel auquel elles sont parvenues. »