CHAPITRE X

Suites des merveilles de la réfraction de la lumière. Qu'un seul rayon de la lumière contient en soi toutes les couleurs possibles; ce que c'est que la réfrangibilité. Découvertes nouvelles. — Imagination de Descartes sur les couleurs. Erreur de Malebranche. Expérience et démonstration de Newton. Anatomie de la lumière. Couleurs dans les rayons primitifs. Vaines objections contre ces découvertes. Critiques encore plus vaines. Expérience importante.

Si vous demandez aux philosophes ce qui produit les couleurs, Descartes vous répondra que « les glo- « bu les de ses éléments sont déterminés à tournoyer « sur eux-mêmes, outre leur tendance au mouvement « en ligne droite, et que ce sont les différents tour- « noiements qui font les différentes couleurs. » Mais ses éléments, ses globules, son tournoiement, ont-ils même besoin de la pierre de touche de l'expérience pour que le faux s'en fasse sentir ? Une foule de démonstrations anéantit ces chimères. Voici les plus simples et les plus sensibles.

Rangez des boules les unes contre les autres : supposez-les poussées en tout sens, et tournant toutes sur elles-mêmes en tout sens ; par le seul énoncé, il est

que l'on pourra trouver un jour ces lois ; mais jusqu'ici ces phénomènes n'ont pas même été suffisamment observés pour qu'on puisse connaître la manière dont s'exécute cette opération. M. l'abbé Haùy vient de donner sur la formation des cristaux plusieurs mémoires qui ont répandu un grand jour m cette matière importante. Cependant on est peut-être encore bien éloigné d'en savoir assez pour pouvoir y appliquer le calcul, et connaître les lois de la force attractive qui préside à la cristallisation. K

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impossible que ces boules contiguës puissent avancer en lignes droites régulièrement. De plus, comment verriez -vous sur une muraille ce point bleu et ce point vert (Jigure 28 ) ?

Les voilà marqués sur cette muraille ; il faut qu'ils se croisent en l'air au point A avant que d'arriver aux yeux. Puisqu'ils se croisent, leur prétendu tournoiement doit changer au point d'intersection. Les tournoiements qui fesaient le bleu et le vert ne subsistent donc plus les mêmes : il n'y aurait donc plus alors de point vert ni de point bleu. Un jésuite flamand fit cette objection à Descartes. Celui-ci en sentit toute la force : mais que croiriez-vous qu'il répondit ? Que ces boules ne tournoient pas à la vérité, mais quelles ont une tendance au tournoiement. Voilà ce que Descartes dit dans ses lettres. L'acte du transparent en tant que transparent est-il plus inintelligible?

Vous me direz sans doute que cette difficulté est égale dans tous les systèmes. Vous me direz que ces rayons, qui partent de ce point bleu et de ce point vert, se croisent nécessairement, quelque opinion qu'on embrasse touchant les couleurs; que cette intersection des rayons devrait toujours empêcher la vision; qu'en un mot , il est toujours incompréhensible que des rayons qui se croisent arrivent à nos yeux dans leur ordre; mais ce scrupule sera bientôt levé, si vous considérez que toute partie de matière a plus de pores incomparablement que de substance. Un rayon du soleil , qui a plus de trente millions de lieues en longueur, n'a pas probablement un pied de matière solide mise bout à bout. Il serait doue très possible qu'un

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rayon passât à travers d'un autre en cette manière, sans rien déranger {figure a<)).

Mais ce n'est pas seulement ainsi qu'ils passent , c'est encore l'un par-dessus l'autre 1 comme deux bâtons. Mais, direz- vous, des rayons émanés d'un centre n'aboutiraient pas précisément, et en rigueur mathématique, à la même ligne de circonférence. Cela est vrai. Il s'en faudra toujours une très petite quantité. Mais deux hommes ne verraient pas les mêmes points du même objet. Cela est encore vrai. De mille millions de personnes qui regarderont une superficie, il n'y en aura pas deux qui verront les mêmes points précisément.

Il faut avouer que, dans le plein de Descartes, cette intersection de rayons est impossible; mais tout est également impossible dans le plein, et il n'y a aucun mouvement,, quel qu'il soit, qui ne suppose et ne prouve le vide.

Malebranche vient à son tour, et vous dit : a II est « vrai que Descartes s'est trompé. Son tournoiement « de globules n'est pas soutenable ; mais ce ne sont « pas des globules de lumière, ce sont des petits tourci billons tournoyants de matière subtile, capables de « compression, qui sont la cause des couleurs; et les « couleurs consistent , comme les sons, dans des vibrant tions de pression. » Et il ajoute : « 11 me paraît im- « possible de découvrir par aucun moyen les rapports a exacts de ces vibrations, » c'est-à-dire , des couleurs. Vous remarquerez qu'il parlait ainsi dans l'académie

» Voyez tome X.XIX , page 386 , ce que Voltaire disait en 1 77 1 de la solution qu'il donne ici. B.

des sciences en 1699, et <îue ^on ava** découvert ces proportions en 1 67 5 , non pas proportions de vibration de petits tourbillons, qui n'existent point, mais proportions de la réfrangibilité des rayons , qui contiennent les couleurs , comme nous le dirons bientôt. Ce qu'il croyait impossible était déjà démontré aux yeux, reconnu vrai par le sens, ce qui aurait bien déplu au P. Malebranche.

D'autres philosophes , sentant le faible de ces suppositions, vous disent, au moins avec plus de vraisemblance : « Les couleurs viennent du plus ou du moins « de rayons réfléchis des corps colorés. Le blanc est a celui qui en réfléchit davantage ; le noir est celui « qui en réfléchit le moins. Les couleurs les plus brilo lantes seront donc celles qui vous apporteront le plus « de rayons. Le rouge, par exemple, qui fatigue un a peu la vue, doit être composé de plus de rayons que « le vert, qui la repose davantage.» Cette hypothèse (déjà suspecte, puisqu'elle est hypothèse) ne paraît qu'une erreur grossière, dès l'instant que l'on daigne considérer un tableau à un jour faible, et ensuite à un grand jour. Vous voyez toujours les mêmes couleurs. Du blanc, qui u'est éclairé que d'une bougie, est toujours blanc; et le vert, éclairé de mille bougies , sera toujours vert.

Adressez - vous enfin à Newton. Il vous dira: Ne m'en croyez pas : n'en croyez que vos yeux et les mathématiques : mettez-vous dans une chambre tout-àfait obscure, où le jour n'entre que par un trou extrêmement petit ; le rayon de la lumière viendra sur du papier vous donner la couleur de la blancheur.

DE LA aÉFRAJTGIBILITÉ. 1^3

Exposez transversalement à un rayon de lumière ce prisme de verre (Jîgure 3o ) ; ensuite mettez à une distance d'environ seize ou dix-sept pieds une feuille de papier P P vis-à-vis ce prisme.

Vous savez que la lumière se brise en entrant de l'air daus ce prisme; vous savez qu'elle se brise en sens contraire, en sortant de ce prisme dans l'air. Si elle ne se brisait pas ainsi , elle irait de ce trou tomber sur le plancher de la chambre Z. Mais, comme il faut que la lumière en s'échappant s'éloigne de la ligne Z, cette lumière ira donc frapper le papier. C'est là que se voit tout le secret de la lumière et des couleurs. Ce rayon, qui est tombé sur ce prisme, n'est pas, comme on croyait, un simple rayon ; c'est uu faisceau de sept principaux faisceaux de rayons, dont chacun porte en soi une couleur primitive , primordiale , qui lui est propre. Des mélanges de ces sept rayons naissent toutes les couleurs de la nature ; et les sept réunis ensemble, réfléchis ensemble de dessus un objet, forment la blancheur.

Approfondissez cet artifice admirable. Nous avions déjà insinué que les rayons de la lumière ne se réfractent pas, ne se brisent pas tous également; ce qui se passe ici en est aux yeux une démonstration évidente. Ces sept rayons de lumière échappés du corps de ce rayon , qui s'est anatomisé au sortir du prisme, viennent se placer, chacun dans leur ordre, sur ce papier blanc, chaque rayon occupant un ovale. Le rayon qui a le moins de force pour suivre son chemin , le inoins de roideur, le moins de matière, s'écarte plus dans l'air de la perpendiculaire du prisme. Celui

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qui est le plus fort {fig* 3i ), le plus dense, le plus vigoureux , s'en écarte le moins. Voyez-vous ces sept rayons qui viennent se briser les uns au-dessus des

autres ?

Chacun d'eux peint sur ce papier la couleur primitive qu'il porte en lui-même. Le premier rayon, qui s'écarte te moins de cette perpendicule du prisme, est couleur de feu ; le second, orangé; le troisième, jaune; le quatrième, vert; le cinquième, bleu; le sixième, indigo; eutin celui qui s'écarte davantage de la perpendicule, et qui s'élève le dernier au-dessus des autres , est le violet.

Un seul faisceau de lumière, qui auparavant fesait la couleur blanche, est donc un composé de sept faisceaux, qui ont chacun leur couleur. L'assemblage de sept rayons primordiaux fait donc le blanc.

Si vous en doutez encore, prenez un des verres lenticulaires de lunette, qui rassemblent tous les rayons à leur foyer; exposez ce verre au trou par lequel entre la lumière : vous ne verrez jamais à ce foyer qu'un rond de blancheur. Exposez ce même verre au point où il pourra rassembler tous les sept rayons partis du prisme :

Il réunit, comme vous le voyez, ces sept rayons dans son foyer ( figure 3a ). La couleur de ces sept rayons réunis est blanche; donc il est démontré que la couleur de tous les rayons réunis est la blancheur. Le noir, par conséquent, sera le corps qui ne réfléchira point de rayons.

Car, lorsqu'à l'aide du prisme vous avez séparé un de ces rayons primitifs , exposez-le à un miroir, à un

m LA RÉFIl ANG1BIL1TÉ. I ] ">

verre ardent, à un autre prisme; jamais il ne changera de couleur, jamais il ne se séparera en d'autres rayons. Porter en soi une telle couleur est son essence; rien ne peut plus l'altérer; et pour surabondance de preuve, prenez des fils de soie de différentes couleurs; exposez un fil de soie bleue, par exemple, au rayon rouge, celte soie deviendra rouge. Mettezla au rayon jaune, elle deviendra jaune; ainsi du reste. Enfin ni réfraction , ni réflexion , ni aucun moyen imaginable ne peut changer ce rayon primitif, semblable à l'or que le creuset a éprouvé, et encore plus inaltérable.

Cette propriété de la lumière, cette inégalité dans les réfractions de ses rayons, est appelée par Newton réfrangibilité. On s'est d'abord révolté contre le fait , et on l'a nié long-temps, pareeque M. Mariotte avait manqué en France les expériences de Newton. On aima mieux dire que Newton s'était vanté d'avoir vu ce qu'il n'avait point vu, que de penser que Mariotte ne s'y était pas bien pris pour voir, et qu'il n'avait pas été assez heureux dans le choix des prismes qu'il employa. Ensuite même, lorsque ces expériences ont été bien faites, et que la vérité s'est montrée à nos yeux, le préjugé a subsisté encore au point que, dans plusieurs journaux et dans plusieurs livres faits depuis l'année 1730, on nie hardiment ces mêmes expériences, que cependant on fait dans toute l'Europe. C'est ainsi qu'après la découverte de la circulation du sang, on soutenait encore des thèses contre celte vérité, et qu'on voulait même rendre ridicules ceux

Melinges. II. 10

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qui expliquaient la découverte nouvelle, en les appelant circulateurs.

Enfin, quand on a été obligé de céder à l'évidence, on ne s'est pas rendu encore : on a vu le fait, et ou a chicané sur l'expression : on s'est révolté contre le terme de réfrangibilité , aussi bien que contre celui d'attraction, de gravitation. Eh! qu'importe le terme, pourvu qu'il indique une vérité? Quand Christophe Colomb découvrit l'île Hispaniola, ne pouvait- il pas lui imposer le nom qu'il voulait? Et n'appartient- il pas aux inventeurs de nommer ce qu'ils créent, ou ce qu'ils découvrent? On s'est récrié, on a écrit contre des mots que Newton emploie avec la précaution la plus sage pour prévenir des erreurs.

Il appelle ces rayons rouges, jaunes, etc., des rayons rubrijiques, jaiuiifiques, c'est-à-dire, excitant la sensation de rouge, de jaune. Il voulait par-là fermer la bouche à quiconque aurait l'ignorance ou la mauvaise foi de lui imputer qu'il croyait , comme Aristote, que les couleurs sont dans les choses mêmes, dans ces rayons jaunes et rouges , et non dans notre ame. Il avait raison de craindre cette accusation. J'ai trouvé des hommes, d'ailleurs respectables, qui m'ont assuré que Newton était péripatéticien , qu'il pensait que les rayons sont colorés en effet eux-mêmes, comme on pensait autrefois que le feu était chaud; mais ces mêmes critiques m'ont assuré aussi que Newton était athée. 11 est vrai qu'ils n'avaient pas lu son livre, mais ils en avaient entendu parler à des gens qui avaient écrit contre ses expériences sans les avoir vues.

DE LA HÉFR ANGIBIMTÉ. \!\^

Ce qu'on écrivit d'abord de plus doux contre Newton , c'est que son système est une hypothèse : mais qu'est-ce qu'une hypothèse? une supposition. En vérité, peut -on appeler du nom de supposition des faits tant de fois démontrés? Est-ce pareequ'on est né en France qu'on rougit de recevoir la vérité des mains d'un Anglais? Ce sentiment serait hien indigne d'un philosophe. Il n'y a, pour quiconque pense, ni Français, ni Anglais: celui qui nous instruit est notre compatriote.

La réfrangibilité et la réflexion dépendent évidemment de la même cause. Cette réfrangibilité que nous venons de voir, étant attachée à la réfraction, doit avoir sa source dans le même principe. \jx même cause doit présider au jeu de tous ces ressorts : c'est là l'ordre de la nature. Tous les végétaux se nourrissent par les mêmes lois ; tous les animaux ont les mêmes principes de vie. Quelque chose qui arrive aux corps en mouvement, les lois du mouvement sont invariables. Nous avons déjà vu que la réflexion , la réfraction, l'inflexion de la lumière, sont les effets d'un pouvoir qui n'est point l'impulsion (au moins connue); ce même pouvoir se fait sentir dans la réfrangibilité; ces rayons, qui s'écartent à des distances différentes, nous avertissent que le milieu dans lequel ils passent agit sur eux inégalement. Un faisceau de rayons est attiré dans le verre; mais ce faisceau de rayons * est composé de masses inégales. Ces masses sont donc inégalement attirées; si cela est, elles doivent donc se réfléchir de ce prisme dans le même ordre qu'ils