Choi3t d'unités. — Considérons de nouveau l'équation

Nous pouvons prendre pour masse m' de comparaison l'unité

de masse (soit le gramme dans le système C. G. S,). D'autre part,

une fois Tunilé d'accélération déterminée (n'' 27) par les unités de

longueur et de temps, nous pourrons choisir Tu ni té de force de fa-

P' çon que rinerlie i*' ^ y de l'unité de masse ^soit aussi égale à l'u-

iiilé(*); danslesyslèmeC*G*S>, Tuni lé ainsi choisie est la rfj/ïe('). En d'autres termes, on convient de faire correspondre le nombre t â la force d'inertie qui agit sur un gramme animé de Tunité d'accélération; toute force de seconde espèce ou toute force de coniaciqnl équilibrera cette force d'inertie sera dès lors aussi mesurée par I, Observons, incidemment^ que T uni lé de tension se trouve dés lors déterminée comme tension du i\l exerçant Tu ni té de force sur un point matérieL De méme^ Tunité de pression se trouve déterminée corame pression du fluide exerçant T unité de force sur

('^ Ce cboiï de Vvtnaé d€ force déLermine la constante k de la loi de Kewb»A. puisque les wuUéi *Je masse et de longueiir sont déjà cliûiaica. On trouve, en

{*\ A Paris» raccélératiiin J prise par yn gramme en chute libre est voisine ée^Bt uaitésCG^S. d'accélération: puisqu'on veut

it Citit que

k^ids d'uo griimmei à Faris^ est doue voiiîn àt ^1 djrnes.

TftAlT£ DE ClilMIË PHVSIQUE. — LES PRINCIPES,

]*mnté de surface de paroi. Dans le système C. G. S., celle uuil de pression est hi barye ( ' ).

Une fois FuDilé de force choisie comme on vient de Tiodique^

Tégalité

devient

en sorte que les inerties sont numériquement égales aux massej et que réqualion générale

Fi -i- i S = Oy devient

34, J^ai supposé jusqu'ici tous les mouvemenls ra|)portés au soL Bans ces conditions, la loid^inertie n'est pas tout à fait exacte. De façon plus précise, et comme il résulte, par exemple, de lu discussion des observations relatives nupendalCf le vecteur poi en un lien donné n^est pas tout à fait parallèle au vecteur acci lération; de même, pour un corps donnéj le rapport des longueurs de ces deux vecteurs nVst pas tout à fait indépendant di! lieu choisi, mais peut subir des variations atteignant -— de sa valeur moyenne; parla mêmCj le coefficient d'inertie ne se trou pas défini avec une précision parfaite.

Mais il est possible d'atteindre a une loi rigoureuse, dont Té nonce précédent donne seulement une expression approchée

la

LA LOI D*IXEHTIE (DEUXIÈME APPHOXïSIATlOîf ).

33. Choix d'nn système de référence. — Nous avons rapport les mouvements au sol, c'est-à-dire a la Terre , considérée commi étant un corps de forme invariable. Or le choix de la Ter comme système de référence peut bien être commodcj mais n« s'impose nnllement. Nous pouvons donc espérer qu'un choix plus

{^) Pratiquement, suivant une proposUîon de Cb.-Ed* Guillaume, adoptée ai Congrès de Physique de Pitris (igûo), on complËra tu [iiégabaryes. Nous nôu conformeron» à cette proposition. I*a méga barye (ou aLmospttére C-G.S*) égak à 10* barjca, c'esl-à-dirc A utié atmùiphére x ^.

heureux nous conduise à la connaissance d'une loi semblable en ses grands traits à celle que Ton vient d'énoncer, mais rigoureusement exacte. Montrons que l'on peut obtenir un tel résultat en se laissant guider par une induction rationnelle.

Les expériences qui nous ont permis d'énoncer la loi d'inertie ont nécessairement été faites au voisinage de la surface de la Terre. Mais nous sommes persuadés, à tort ou à raison, que ces expériences réussiraient en toute région de l'espace. Parexemple, nous sommes persuadés qu'on pourrait changer la trajectoire d'un morceau de fer au moyen d'un aimant, sur Mars aussi bien que sur la Terre. l\ous désirons donc trouver une loi qui nous renseigne sur les mouvements relatifs de la matière, non seulement près de la Terre, mais dans tout l'espace.

< )n ne voit plus dès lors aucune raison pour rapporter les mouvements à la Terre plutôt qu'à un autre astre ; et il paraîtra peu \Taisemblable qu'on ait précisément fait le choix le plus habile en prenant un système d'axes entièrement défini par la Terre toute seule.

36. Axes de Foucault. — Or, on sait que la Terre tourne sur elle-même d'un mouvement uniforme par rapport à l'ensemble des étoiles.

On simplifiera déjà beaucoup l'immense majorité des trajecloires, par exemple les trajectoires des planètes, si on les définit par rapport à la configuration invariable que forment des axes issus du centre de la Terre et passant par les difTérentes étoiles. Prenons donc cette configuration j)Our système de référence et vovons si cela nous conduit à une retouche heureuse de la loi d'inertie.

Considérons d'abord le cas d'un point matériel M {fig. 7) fixé à la surface de la Terre. Soient w la vitesse angulaire de la Terre, r la distance de M à l'axe de rotation; le point M a relativement aux axes choisis l'accélération to^/\ Laissons-nous alors guider par V hypothèse que le cas étudié ici est au fond analogue à celui du volant plus haut considéré (n" 29).

On a rigoureusement, en conséquence des lois qui définissent le poids (n° 12),

et, pîir suite, quel que puisse être i,

Fc-4-(P-+-«a)«r) — iwîr =o (r = MH).

Nous admettrons que pour une certaine valeur constante de /, très voisine de la valeur déjà assignée [avec un certain jeu (n**34)] au

coefficient d'inertie de M, le vecteur (P -f- ico^ r) désigne en tout

lieu le poids vrai, c'est-à-dire la résultante t\ des forces d'attrac-

Pôle

tion exercées sur la masse M d'après la loi de Newton, par les différentes masses de la Terre (n° 18). Alors l'équation symbolique précédente s'écrit :

J étant l'accélération de M dans le nouveau système d'axes.

Gomme cette équation garde un sens quand M se meut par rapport à la Terre, nous serons, de plus, portés à supposer qu'elle reste alors applicable.

Et en effet l'équation ainsi atteinte se trouve mieux vérifiée que celle d'abord donnée, car cette fois, au degré de précision des mesures, aucune des expériences jusqu'ici faites à la surface de la Terre ne met plus la loi en défaut. La plus instructive de ces expériences est sans doute celle du pendule de Foucault. C'est pourquoi j'appellerai axes de Foucault les axes ici considérés.

En d'autres termes :

A un point matériel donné correspond un nombre constant i^ tel que, en tout point de la surface du globe, au degré de pré-

cision des mesures, les trois vecteurs

Fc , (P-hiwîr) et {—ii)

s^ équilibrent exactement, J désignant r accélération du point relativement aux axes de Foucault.

Ceci est la loi ; Thypothèse est que

( P -H ttoî /■ )

représente l'attraction newtonienne F^ de la Terre sur le corps.

Ainsi Téchec partiel de la première loi proposée tenait à deux raisons : le système de référence était maladroitement choisi, et, d'autre part, il est avantageux, au point de vue de la simplicité, de décomposer le vecteur P en deux vecteurs dont l'un représente une attraction newtonienne, et l'autre une force d'inertie {Jig- 7).

37. Axes de Galilée. — Nous nous rendons bien compte, au reste, que les nouveaux axes choisis sont encore trop particuliers, trop dépendants de la Terre, mais nous entrevoyons la loi :

Il y aura un système d'axes vis-à-vis duquel Inéquation symbolique

Fc -+- Fa H- Fe -f-. . . -^ ( — *• J ) =

sera rigoureusement vérifiée à chaque instant, dans tout l'espace, i étant une constante pour chaque point matériel.

Le vecteur(— i J) définira la force d'inertie F/ appliquée au point matériel.

Pour abréger, et en souvenir de celui qui, le premier, entrevit la loi d'inertie, j'appellerai ces axes, encore hypothétiques, axes de Galilée.

Observons de suite que, si l'on trouve un tel système d'axes, on sera sûr que tout autre système d'axes animé par rapport au premier d'un mouvement de translation rectiligne et uniforme sera également un système d'axes de Galilée, car en passant de l'un à

l'autre l'accélération J ne change pour aucun point (n" 28).

38. Dans le vide, F^ est forcément nul ; de plus, en général, Fg, F||, . . . sont nuls ou très petits, et il doit rester, relativement à

4o TRAITÉ DE CHIMIE PHYSIQUE. — LES PRINCIPES.

des axes de Galilée,

Je regarderai comme rigoureuse la seconde loi donnée au n"31, généralisée comme il suit :

Deux points matériels, abandonnés dans le vide, l'un auprès de l'autre, et sans vitesse relative, restent accolés l'un à l'autre dans leur éi^olution ultérieure.

Ces deux points ont donc dans tout système d'axes une même trajectoire, d'ailleurs dépendante du système, et, à chaque instant,

une même accélération. Soit J leur accélération commune relativement à des axes de Galilée; on aura, désignant par Fj^, F^ les forces de gravitation exercées sur ces points,

Fa =

cl,

par

suite,

divisant

membre à

membre.

Fa

Or ce dernier rapport, d'après la loi de Newton (n° 18) est for-

cément égal à — ;• Si donc il existe des axes de Galilée, définissant

avec une rigueur parfaite l'inertie d'un corps, cette inertie sera rigoureusement proportionnelle à la masse (* ). Dès lors, comme on l'a expliqué (n® 33), on pourra, par un choix convenable d'unités, obtenir Tégalité numérique

39. Système de référence défini par le centre de gravité du système solaire et par les étoiles. — Admettons toujours qu'il y a des axes de Galilée et soient choisies les unités de façon que, pour tout corps, f = /n. On doit alors avoir, pour chacun des astres du système solaire.

(') Nous avons déjà atteint à cet énoncé (n* 32); mais il pouvait n'être qu*approximativcnient exact (n" 34).

CHAP. I. — LA NOTION DE FORCE. il

Cl, pour rcnsemble de ces astres,

Il n'est pas évident, mais il paraît vraisemhlahle que les vecteurs Fj^ dus aux étoiles, qui sont extrêmement éloignées, s'annulent dans leur ensemble; nous l'admettrons; reste seulement à

-y considérer les vecteurs F^ dus aux différents astres du système solaire, pris deux à deux; or ces vecteurs sont deux à deux égaux et contraires (n** 18); il reste donc

c'est-à-dire (n" 27), projetant sur les axes de coordonnées,

ot, par suite,

Z itix rr=at -r- a\ 2 my — ht -- b\ 2 niz = et -hc\

en désignant par a, «', 6, b\ c, c' des constantes.

Posons M = Sm; il existe forcément, à chaque instant /, un point dont les coordonnées X, Y, Z sont définies par les équations

iMX ^ 2 m.r, MY == 2 my, MZ = 2 mz ;

d'autre part, un théorème de géométrie démontre, et nous pouvons donc admettre sans crainte d'introduire aucune hypothèse, qu'un tel point occupe à chaque insiiint dans la configuration que forme le système une position parfaitement fixée et indé|)endante des axes qui servent à le définir : c'est le centre de gravité du système à l'instant considéré.

Dans le cas du système solaire, les coordonnées X, Y, Z vérifiant les équations

MX = at -- a', MY = bt -^ b\ MZ -^ et -+- c',

le centre de gravité devra se mouvoir d'un mouvement rertiligne et uniforme relativement aux axes de Galilée, supposés existants. Or, une translation rectiligne et uniforme ne change pas les accélérations (n** 28); nous pouvons donc prendre le centre de gravité du système solaire pour origine d'un système d'axes de Ga-

TavlTK UK CHIMIE PllYSiOl E- — LES l-fttNClPKS-

Hlée, Si de tels axes exislent. Reste à définir lii direction de ces axes; nous essaiernos les directions définies par Irois étoiles. Nous obtiendrons ainsi un système d^axesqiiej appellerai, pour abré^jêr, a:r€s de Xewion, Que la loi dinertîe soit rigoureuse uu ntm, ces derniers axes sont définis saws ambiguïté; de plus, on conçoit qu'il y a des chances pour c]ue la loi d'inertie soit mieux vérifiée pour de tels axes que pour les axes de Foucault^ que nousavons tout à l'heure considérés, et qui laissaient encore à la Terre un rôle privilégié.

40. Détenmnatioa effectiTe des axes de Ne^wton. — Mais îl ne suffit |ias que les axes de Newton soient logiquement définis, il faut pouvoir efiectivement les déterminer afin de voir s^ils possèdent la propriété qui doit définir des axes de Galilée.

Il faut donc pouvoir calculer la position du centre de gravité du système solaire; cela exige qu'ion détermine les positions relatives des dilTérenls astres qui le forment, ce qui n^oQVe pas de difficulté de principe; mais cela exige aussi que Ton connaisse au moins les rapports de leurs masses, et ceci est plus compliqué, On y arrivera par approximalions successives; sans pouvoir entrer dans le détail, voici quelques indications sur une marche possible ~

On admettra d'abord que le centre de gravité G du système solaire ne peut être loin du centre S du Soleil^ el que trois axes auxiliaires issus de S et passant par trois étoiles sont approximativement des axes de Galilée,

Soit alors m une planète quelconque, L^observation donne, à

chaque inï^tant, Taccélération J de celte planète relativement aux axes auxiliaires, et l'on doit avoir, approximativement^

c'est-à-direj toujours en n'oubliant pas qii*il s'agit d'une égalité vectorielle,

km

ml

Un nombre fini d^observations donneront donc assez dV^quatiniis pour déterminer les différentes masses m\ Si d'ailleurs on multiplia il ces observations, on verrait que les équations ne sont pas concordantes, tuais que les premières valeurs calculées vérifient

toujours approximall veulent les observations ultérieures. Ces valeurs donnent, en première approximation, les masses chcrchc'es (•).

On pourra, dès lors, calculer la position approximative du rentre de gravité; on définira ainsi un ])oint G|, probablement plus proche de la position exacte G que ne Test le centre S du Soleil. On rapportera alors les mouvements à trois axes issus de G^ et passant par trois étoiles; on déterminera de nouvelles valeurs approchées des masses des planètes et du Soleil, par la condition de vérifier les équations du tjpe

Ami y -^ ] — m J

et Ton verra si ces nouvelles valeurs concordent avec toutes les observations possibles.

On conçoit que, suivant cette marche ou une marche logiquement équivalente, on puisse arriver à définir un système de référence invariablement lié aux axes de Newton, et vis-à-vis duquel la loi que résume l'équation

se trouve rigoureusement vérifiée, au degré de précision des mesures astronomiques.

Les astronomes ont effectivement atteint ce résultat.

41. Principe d'inertie. — A la vérité, Téquation qui précède est seulement un cas particulier de Téquation^générale

Fc-+-FaH-Fe-+-Fm-+-Fl-^ ...-^F/-^o.

mais rcxlrême précision de cette vérification particulière nous donne confiance dans les hypothèses qui nous ont guidés, et, à défaut d'une vérification plus générale, ngus autorise à admettre le principe fondamental que j'énoncerai comme il suit :

(') Naturellement, pour avoir m, il faudra étudier la marche d'une seconde plauèlc. Comme on sait, les calculs seront très simplifiés pour les planètes pourvues de satellites.

Il existe un système de référence possédant la propriété suivante :

Soit i l'accélération dans ce système d'un point matériel quelconque de masse m, et contenons de dire que le

vecteur (— m J ) représente la force d'inertie appliquée à ce point matériel.

Il y a équilibre à chaque instant entre les vecteurs qui représentent : les forces de contact; les forces calculables par les lois de Newton, Coulomb , LaplacCy etc.; et la force d'inertie.

Dès lors que Ton connaît un tel système, on en connaît une infinité, assujettis à cette seule condition que le mouvement relatif de deux quelconques d'entre eux soit un mouvement de translation reclili^ne et uniforme (n° 28). Au degré actuel de précision des mesures, les axes de Newton nous donnent Tun de ces systèmes.

Le lecteur a reconnu, dans l'énoncé précédent, le principe de d'Alembert,

Je me suis efforcé, dans cette analyse, de distinguer soigneusement ce ([ui est convention de langage et ce qui est fait d'expérience. On pourrait peut-être exprimer de bien des manières le ])rincipe d'inertie, et la forme à laquelle on s'est arrêté d'un commun accord, pour être probablement la plus simple, n'a rien de nécessaire. Ce qui est nécessaire, ce qui est essentiel au point de vue expérimental, sans impliquer aucun choix d'axes, tient sans «loute en ceci :

Étant connues y à un certain instant, les positions et les vitesses relatÎK^es des points matériels qui forment l' Univers, on a les éléments nécessaires pour déterminer la configuration formée par ces points à tout instant ultérieur ou antérieur.

42. Égalité de l'action et de la réaction. — Le principe de «l'Alemberl s'appliquant à tous les points d'un système matériel quelconque, il en résulte que tous les vecteurs représentant des forces appliquées aux différents points de ce système s'équilibrent dans leur ensemble.

Il est évident qu'on aura encore un système de vecteurs en

équilibre en supprimant dans cet ensemble tous les vecteurs qui sont deux à deux égaux et opposés.

Par exemple, ni et m! étant deux masses du système, nous pourrons supprimer les deux vecteurs égaux et opposés, de valeur commune k — p* qui sont appliqués à ces deux masses. Faisant ainsi toutes les réductions possibles, et négligeant les forces de Maxwell- Bartoli (n** 26), on obtient sans difficulté la proposition suivante, où l'on pourra voir Ténoncé général du principe de U égalité de faction et de la réaction :

Pour tout système matériel, il y a équilibre à chaque instant entre les vecteurs qui représentent : les forces de contact appliquées à la périphérie du système; les forces que détermine^ par application des lois de jYeivton, de Coulomb et de Laplace. la considération des corps étrangers au système; et les forces d^inertie. Cela donne six conditions nécessairement vérifiées à chaque instant.

Si le sjstème est isolé dans le vide, et si les actions correspondant aux corps étrangers donnent une somme nulle, comme nous l'avons admis dans le cas du système solaire, on retrouve, généralisée, la proposition établie (n^* 40) pour ce système :

Le centre de granité se meut, par rapport à des axes de Galilée, d'un moui'cment rectiligne et uniforme.

Ces propositions, très importantes, n'ont pas la généralité qu'on leur a attribuée jusqu'à ces derniers temps (*). L'existence des forces de Maxwell-Bartoli suffit à les mettre en défaut, comme il me paraît résulter du raisonnement suivant :

D'abord, il semble bien vraisemblable qu'un corps lumineux (et tout corps est lumineux, d'une lumière visible ou invisible) qui, bien entendu, aura éprouvé une poussée dans le sens d'un recul, en émettant des ondes lumineuses, reste après cela indifférent au sort ultérieur de ces ondes et ne subit aucune pression quand, au loin, elles rencontrent quelque obstacle.

Ceci posé, considérons deux corps relativement voisins l'un de

(*) Lire, dans \t Livre Jubilaire dédié à Lorcntz (Lcydc, 1901), la discussion très approfondie donnée par M. H. Puincaré.

46 THAITÉ D£ CHIMIi FUYSIQIE. — L6B FEINCtPËd.

Tau Ire, mais infiniment çloignés de toute outre matière : une application trop hâtive du principe de Ti^galité de Inaction et de la réaction ferait dire que leur centre de gravité possède, par rapport aux aices de Galikk*, un mouvement de translation rectiligne et uniforme; pourtant^ si l^un d'euï est plus chaud que Fautre^il le repu uss^era plus violemment, grâce aust ondes qu'iJ émet^ qu*il n'en sera repouss-ë, et Ton n'aura pas un mouvemenl de translation. De même, si un corps isolé, animé d^un tel mouvement, rencontre un train d'ondes perdues dans Fespace, le mouvement cessera d'être uniforme sans que nulle part ailleurs il survienne de modification dans Je mouvemenl d'un au ire corps.

Il est bien certain que de semblables perlnrba lions seront négligeables pour des corps de grandes dimensions j mais elles pourronl devenir très importantes (n° 26) pour des corps microscopiques, tels que les poussières cosmiques, et par conséquent, peut-être, en raison de leur nombre immense, pour une partie notable de l'Univers matérieU

t ÊTHÈR*

43. Théories de TactioiL à distance et de Taçtion du mUiâu. — Considérons un point matériel situé dans le vide. D'après le principe d'inertie, l'accélération de ce point à un instant t dépend, pour une pari exactement caleuUible, de la posiîion au même inS' tani de tout autre point matériel, sans qu'il soit nécessaire de rien savoir sur les positions antérieures de ce point. C'est là ce que Ton nomme une action à distance.

Les Contemporains de Newton imaginaient sans difûcuUé de pareilles actions; nous déclarons aujourd'hui qu*elles sont incompréhensibles : il vaudrait luieux nous borner à dire que nous n'^' croyons plus- Nous ne croyons plus qu'un système matériel quelconque suit capable de donner un renseignement certain sur une région de l'espace où il ne se trouve pas, et nous disons qu'il nous renseigne seulement sur l'action du milieu f vide ou non de matière, où il se trouve plongé. Si nous constatons, par e:3temple, que, de deux plaques photographiques d^abord identiques et placées dans le vide, une seule est impressionnée, nous dirons que.

CIIAP, J. — LA NOTIO:^ DE FORCE. 4^

l'espace vide conligu à celle plaigne n'a p^s gardé les mêrnes propriété?^ que l'espace conligu à rauLre; ceci nous force à dire qu'il (leut se piisser quelque chose dans un espace vide de toute matière* Nous donnerims* le nom à\!*i.hetk cet espace ainsi considéré cumine capable d*ëxercer des actions variées sur la matière, el en particulier d'ineiller certaines sensalious (telles les sensations luminousrs). Si l'on convient qu'il y a réalité quand il v a pos&ibiiité de ît^nsaiions^ Téllier n e-^t ni plus, iiî moins réel que la matière. Puisqu'un même appareil peut éprouver des altéiatioos différt^ïile^ en iJi'ii\ points dîilérents de Téther, cela prend un sens de dire qu'à un inslant donné chaque point de réllier a un éUtl défini. hà ciïnnaissanee compléle de cet état exigerait d'ailleurs celle de chacun des phénouiènes qui se passeraient si l'on plaçait en ce point, H Unslant donné, tel ou tel a |) pareil explorateur (notre œil par**\emple) aiiimé de tel ou tel mouvement.

Celle façon de parler n'implique aucun choix d'axes : |>our définir la position d'un jH)int de Té t lier, on donnera la forme de la coniit,^Q ration déleruiinée parce point et par un certain nombre de puinis matériels considérés au même inslant^ et en monvemcnt *^*u nc.m les uns par rapport aux autres. Par exemple, nous pourrons parlor du point de Télher qui se trouve au centre de la sphère fonnèf^ ù l'iustant t par quatre point s matériels arbitraires.

Il est iniporlant d'observer que Féther se comporte expériment-ncment comme homogène et isotrope en ce sens que deux ré- SÎon^ délinies arbitrairement dans l'espace peuvent toujours prendre le JDême état, par exemple être le siège de champs électriques superposa blés : ainsi le sillage d'un bateau peut se former le même ea tous les points d'un lac.

Eniln, la façon même dont on a déRni les forces de contact el les forces de seconde espèce (n'" M et 14) conduit â considérer Tétlier ausî^î bien k riiUérieui^ de la matière que diins tr vide. Si nous considérons un corps plongé dans un milieu matériel quelconque, et si nous voulons toujours éviter de parler d'action à distance, nous verrons dans la matière eonligué au corps Torigine des forces de contact (jui lui sont appliquées, et dans Téther où se trouve ce corps Tori^ine des forces fie seconde espèce qui sont applii{uées au même corps. Ainsi rèther est conçu comme superpoâ4^ a la matière.

H TRAITÉ DE CHIMIE PIlïâtQlE. — LEâ PtllKClt»Ei«

Il j a certainemenl on tout ceci, pour une pari, une questtuo de langage et de conveations arbitraires- Mais on ne peut pas réduire seulement à une question de langage Ihypothèse qui came* lérîse vraiment la théorie de Faclîon du milieu, pur opposition h la thi^orie de raetîon à distance^ hypothèse qu'on peut formuler ainsi :

Quand an phénomène qiteicûnque affecte un corps A, tout autre corps ^ n est averti de ce phénomène qtiavec un certain retard, d* autant plus grand que la distance AB est plus grande.

Par là s'inLroduitj de faerm encore bien vague ^ F idée de la vitesse de propagation d'une action quelconque, le retard étant d'autant plus petit pour une distance donnée que cette vitesse est plus grande.

-i-i. Vitesse de propagatîoii de la lumièTa dans le vide. — Dè$ qu'on chcrclié à préciser l'hypoLhèse précédente, on trouve qu'il peut n'être pas très facile de défiuîr exactement une \îiesse de propagation. Disons quelques mots du cas le plus simple et le mieux étudié^ relatif à la propagation de la lumière dans le vide.

Je ne peux discuter ici les expériences par lesquelles on a étudié cette propagation. J^ad mettrai comme établi que, sans peut-être T entraîner forcément, toutes ces expériences sonj. en accord avec le schéma suivant :

Imaginons qu'on fasse un signal lumineux (une étincelle par exemple) sur tel point matériel qu'on voudra, etj d*aulre part^ imaginons que Ton ait pu distribuer des observateurs dans tout Tespace, en mouvement ou non les uns par rapport aux autres. L'easemble des observateurs qui aperçoivent le signal, un temps î après qu'il a été émis, forment une configuration parfaitement fixée, indépendamment de tout choix d'axes* J'admets que celte configuration est une surface sphérique, siu* le centre de laquelle je ne préjuge encore rien. Soit r le rayon de cette sphère. Au temps (i4-€f/), les observateurs qui aperçoivent le signal sont* distribués sur une seconde sphère de rayon (r + rfr). J'admets que la dérivée -.- a toujours même valeur, dans le vide, quelles que soient les conditions de rexpérience* Cette valeur constante S.io^^j en unités C.G.S., définit la vitesse de la lumière dans le

ville. On noiera ce^ r<^sLiîtat curieux que t etle vitesse ainsi cont^ue comme vitesse de gonflement d'une sphère est définie îndepenilaimiieni de loul choix d'axes.

4d> Les axes absolus. — - Suivons main teniin lie centre de Tonde sphcriqiir fjui. u chaque tn.sLanl, est le lieu des poinLs d'où Ton îipercMnt le signal. En général, ce centre s^écarlera graduelle- 111 pni du point matériel d^où le signal a été fait; mais, en principe^ il pourra être déLennine à ch^jque instant, et, par exemple, sa tra* jectoîre par rapport aux axes de Newton sera bien définie. On piïurra aussi bien considérer, au même instant, le centre d'une onde sphérique émanée de tout autre signal. J'admets que ces deux centi't^s reîitent u une dislance fixée Tun de Tautre, en même temps que les ondes qui les délinissent vont en s'ëlarglssant de plus eu plu§; en d'antres termes, J'admets que Fensemble des centres que Ton peut ainsi définir forme une conligu ration rigide, tout a fait invariable, au travers de laquelle se meut la uiatit-re. Celte configuration rif^ide forme évidemment un système de référence remarquable. J'appellerai axes absolus tout système d'axes invariablement Vuh a ce sysb^me, et j'admettrai que ces axes sont des axes de Galilée (n'^ 37).

On comprendra mieux ce qui précède en S'aidant d'une compamisriQ : supposons qu^ni aérostat rase la surface (Vnn lue tranquille et tpron manque de points de re|)èrc pour définir le mouvement relatif de l'aérostat et du lac; il suftira de laisser tomber de Taérostal, emienihle ou successivement, trois pierres dans le lac : aloi-s on verra se propager trois rides eîreulaires, dont les centres seroiit les sommets d'un triangle de forme invariable, permettant de trouver le mouvement relatif inconnu.

Je viens de définir des axes absolus par des considérations peutêtre rationnelles, mais assez éloignées des faits pour qu'il soit dangereux de les utiliser chaque fois que l'on pourra faire autreinetil. Notre habileté n'estd'ailleurs pas encore suffisante pourqu'on puisse aisément s'assurer que la notion ainsi comprise désaxes absolu» uVi^t en désaccord avec aucun fait. .Mais, difficile ou non, le coalrâte expérimental a un sens, et c'est déjà quelque chose {*)•

l*y Oïl voit t'ordre loglqiîc des expériences : faire %m *.ignal à lu stirfjac?c de la Terre, vérifier que, fin V (!iiL'ni|ilc, au Lioutd'oii dii-inUlième de sccondei les obser*

5o TIV.4ITK ivK rn]Mii: 1'iiîsïqi:e* — Les principes.

i6. Autres vitesses de propagation. — U faudrait définir, uvdhh tenant, les vitesses de propagation des actions électriques^ m»gné^ tiques el de gravitation. Ceci pourrait encore n^élre pas trop difficile; lu lumière étant \raiseinblableuienl due à des oscillations clectt'O-magneliques, on pourrait dire qu'une o/?f/e électrique ou magnétique se propage avec la %itesse de la lumière» Peul-élr raéine, admettimt Thypolliese par laquelle Lorenz réduit la ^nivi-« tation à n'être qu'un n^siclu d'actions électriques (n" 23) on pour raii attribuer cette même vitesse à une onde de gravîtaliont à lelleJ par exemple, qu'émet une étoile double a chacune de ses réxi lutions.

En l'absence de toute donnée expérimentale, je ne pousserai pa plus loin cette discussion.

47. L'état actuel de la matière ne détermine pas son avenir. — J'ai fait observer (n'* 41 ) que la loi d'inertie supposée exacte

donnCj en principe, le moyen de calculerj pour un iuslnnl quelconquCj les positions et les vitesses relatives des diirérc^nts pciiuts de r Univers matériel, dès lors qu'on les connaît pour un certaî instant. En rejetant les actions à distance, nous sommes olilig à ne voir en ce résultat qu'une approximation plus ou moiu: haute. L'état actuel de in matière seule ne sujfit plus à déier* miner son avenir; il faut ^ en plus, connaître tout le passé dt cette matière^ ou^ si on le préfère^ il faut connu Être réiat a^ iuel (le la matière et oe l'éther*

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VîitL'Uis ijui apfUviïivoiU te «ii final s^^ivl di^trihucsi sur une HphtV**, rt iioti.*r tit irH jciloirc du CI! litre dn cette splnSe rulaiivement h U TciTe, noand le triiips Viu-i La rcpi^Lition de telles e^itpcrtenccs daiinerait le mowvemcul relatif de la Tir; et dei> iiics absolus.

En ft'àuLr*:^ termes, U fjiudriut niesurûr là vitesse de la lumière dans ditréi-ent dlreetious, et, liien entendu, saus utiliser aucun miroir qui renvoie le tuyim ei arrière; on pourrait^ par exemple, avoir recours âi la méthode (le Ki^enu, $aiii miroir-, en em ployant deux roues dont le s^nclirouisme puis$c être |iiirfail* S alors on pouvait mesurer la vitesse de la lumière à to^* prè» par se*:otidCt o ^rait en état de vérifier, assert ^rossièreiiieiit, toutes les propositifins qoe j admises.