CHAPITRE XIX

EXAMEN DES EXPLICATIONS QUI AVAIENT ÉTÉ DONNÉES JUSQD^ICI DU PHÉNOMÈNE DE LA SCINTILLATION

Quand on cherche l'explication de phénomènes du jmonde physique , de phénomènes dont il serait possible Iqu'on pût rendre un compte satisfaisant de plusieurs h manières différentes, avoir exposé sa propre théorie ne ' suffit pas; il faut de plus montrer l'insuffisance des explications qui l'avaient précédée. Tel est le but de ce chapitre. Je dois dire, une fois pour toutes, à la décharge de plusieurs auteurs dont j'ai réfuté les théories, que j'ai tiré mes objections d'observations récentes qui ne leur étaient pas, qui ne pouvaient pas leur être connues.

§ 1. — Explication d'Aristote.

Géminus a donné, dans l'extrait suivant du seconiL-, livre d' Aristote sur le ciel , les idées de ce philosophe al ^* sujet de la scintillation. J'emprunte la traduction A > Halina : . ,

«La vue, en s'étendant fort loin, vacille par suite* ^; sa faiblesse : c'est la cause de la scintillation apparente des étoiles fixes et de ce que les planètes ne scintillent pas; car les planètes sont proches de nous. Le tremblement ds notre vue fait paraître les étoiles en mouvement; ref[el;--j^ est le même, soit que la vue soit en agitation, ou qw ce soit l'objet aperçu qui s'agite. »

Le passage précédent serait tout à fait inintelligil*

iî nous ne rappelions ici qu'une certaine école de l'antijuité croyait que nous voyons par des rayons, par des sortes de tentacules partant de nos yeux et allant embrasser les objets. Dans cette hypothèse, disait-on, la vue est d'autant plus ferme, que les objets sont plus près. Les rayons, les tentacules flexibles qui se saisissent facilement d'une planète, doivent trembler lorsqu'ils se prolongent jusqu'aux étoiles.

Une pareille théorie n'a pas besoin d'être réfutée. On ne la cite même ici que pour montrer jusqu'où a pu aller l'égarement des hommes du plus grand génie, lorsqu'ils n'ont pas pris l'expérience pour guide ; on ne la rappelle que pour servir à l'histoire de l'esprit humain.

§ 2. — Ptolémée,

Ptolémée, d'après ce que rapporte Roger Bacon, s'était

occupé de la scintillation dans sa Perspective^ dont je

crois qu'il ne nous est arrivé que des fragments ; mais il

n'avait pris la question que par un très-petit côté. Pto-

Umée voulait seulement expliquer pourquoi les étoiles

scintillent davantage à l'horizon : c'est, disait-il, parce

qu'elles paraissent plus éloignées; parce que l'œil fait de

plus grands efforts pour les voir ; parce que de là résulte

Une trépidation de l'organe , et dès lors le tremblement

des objets.

Admettons, ainsi que le veut l'auteur de VAlmageste, que, les étoiles situées près de l'horizon paraissant plus éloignées, l'œil doive faire un plus grand effort pour les Mr ; nous n'en aurons pas moins le droit de demander

comment ce plus grand effort amènera un changement , d'intensité, et surtout un changement de couleur. Le mot trépidation dont se sert l'auteur, n'ajoute rien à la valeur de son explication, puisqu'il ne dit pas en quoi cette trépidation consiste. J'ai montré d'ailleurs surabondamment que ce n'est pas un tremblement qui constitue réellement la scintillation.

§ 3. — Averriioès.

Averrhoès dit, dans son livre Du Ciel et du Monde^ que la densité des milieux traversés par les rayons lumineux contribue à la scintillation des astres dont ils émanent; que ces milieux étant animés d'un mouvement continuel, font tomber les images en divers points de l'œil; que l'effort fait pour voir un objet très-éloigné met l'œil dans une position forcée et tremblante; qu'enfin, la vision intermittente résultant de la fermeture et de l'ouverture successives des paupières est aussi une des causes de la scintillation.

Cette analyse de l'explication d' Averrhoès, que j'emprunte à Roger Bacon, est sujette à des difficultés insu^ montables. Je ne parle pas de la position forcée et tremblante de l'œil : on a vu , dans le paragraphe consacré à l'examen de l'explication de Ptolémée, ce qu'il faut en penser ; mais je m'élève contre l'idée que les ondulation» de l'air contribuent à la scintillation en faisant tomte les rayons sur divers points de l'œil , car si ces point» étaient très-voisins , le déplacement ne serait pas visible, et s'ils étaient éloignés, l'étoile oscillerait énormément

dans une lunette, ou s'y montrerait sous la forme d'une ligne lumineuse. La fermeture et l'ouverture successives des paupières doivent être également écartées , comme étant sans effet dans les lunettes, où la scintillation s'observe cependant , et comme devant produire une égale scintillation à toutes les hauteurs et dans tous les climats, ce qui est contraire aux observations. Averrhoès, d'ailleurs, ne mentionne pas les couleurs, partie si essentielle du phénomène.

§ 4. — Alhazen et Vitellion.

Alhazen et son commentateur Vitellion regardaient la scintillation comme un effet de la réfraction que les rayons des étoiles éprouvent dans l'atmosphère. Cette réfraction n'étant pas toujours la même, les étoiles doivent, disaientils , paraître en mouvement.

La preuve qu'aux yeux de ces deux observateurs la scintillation était un mouvement, se trouve dans le passage où Vitellion assure que la scintillation est énorme çuand on observe l'image d'une étoile réfléchie sur une ûappe d'eau un peu agitée.

Un mouvement visible à l'œil nu deviendrait trèsïonsidérable dans une lunette ; or les étoiles scintillent [uelquefois beaucoup sans osciller d'une manière senible. Cette seule remarque suffit pour montrer le peu de bndement d'une explication dans laquelle d'ailleurs on n'essaie même pas de rendre compte des couleurs.

Vitellion, imbu des idées d'Aristote, ne manquait pas de ranger l'incertitude de la vue, à la distance des

étoiles, au nombre des causes qui favorisaient la scintillation ; il rappelait aussi que, suivant la philosophie péripatéticienne, il existe sous le ciel une région ignée où tout est dans une agitation perpétuelle, en sorte que les rayons lumineux qui traversent cette région, les rayons des étoiles, doivent être déviés et éparpillés, tandis que les planètes, situées entre ce ciel igné et la Terre, ne peuvent manquer de briller d'une lumière pure et tranquille. Je croirais faire injure à mes lecteurs si je m'arrêtais à réfuter en détail les deux causes de la scintillation ajoutées par Vitellion à celles d'Alhazen : l'incertitude de la vue produite par la distance, et ce ciel igné situé entre la région des étoiles et celle des planètes.

§ 5. — Agoiloniiis et Aveisa.

Franciscus Aguilonius attribue la scintillation à un mouvement de rotation très-rapide dans les astres où elle se manifeste ; en vertu de ce mouvement, les étoiles nous présenteraient alternativement des parties brillantes et des parties obscures.

Raphaël Aversa approuve l'explication; seulement, pour rendre compte de l'existence des parties brillantes et des parties obscures des étoiles, il suppose qu^une portion de la lumière de ces astres nait dans leur inténeor et traverse divers obstacles avant d'atteindre leur surface. {Almageste de RicciolL )

On peut opposer à Texplication d' Aguilonius et (f Aversi, comme à toutes celles qui font du phénomène une réalité et non une apparence, que les étoiles scintilleraieut éffr

" lement à toutes les hauteurs au-dessus de Thorizon , ce qui est démenti par Texpérience.

§ 6. — Tycho.

Tycho, observateur très-habile, très-exact et très-ingé- - nieux, n'a pas été, en général , heureux quand il a essayé -? de remonter à la cause des phénomènes. Ses conceptions ^ sur la scintillation ne supportent pas plus Texamen que -" les idées dont je viens de donner l'analyse, et que la ■^ plupart de celles que je dois encore mentionner.

Tycho donne pour cause principale de l'agitation de la lumière des étoiles , le mouvement de rotation dont ces astres sont animés, et qui ne saurait manquer d'amener la dispersion de leurs rayons. Les étoiles auraient, de plus, une grande quantité de facettes qui se montreraient tour à tour à nos yeux. La scintillation serait ainsi analogue à celle qu^on observe sur les facettes d'un diamant. ^ Les planètes, ajoute-t-il, ne scintillent pas, parce qu'elles ~~~ ne tournent pas I

Que veut dire Tycho lorsqu'il présente le mouvement ^ de rotation d'un astre comme cause de la dispersion de ^ sa lumière? La dispersion dont il parle est-elle un effet de la force centrifuge, analogue à ce que présentent ~ les soleils rotatifs des feux d'artifice? Sans examiner ce qu'une telle assimilation aurait d'inexact, je me contenterai de faire remarquer qu'une cause, quelle qu'elle soit, agissant perpétuellement et d'une manière continue, ne pourrait donner lieu à un phénomène intermittent et irrégulier. Tycho voulant expliquer par l'absence de

mouvements de rotation pourquoi les planètes ne scintillent pas, avait apparemment oublié qu'il résultait de ses propres observations que quelquefois Mercure et Vénus scintillent fortement.

§ 7. — Cardan.

Cardan admit Topinion d'Aristote sur la scintillation. «La vue prolongée au loin, dit-il, oscille à cause de si faiblesse. Les planètes sont rapprochées de nous , aussi notre vue les atteint avec toute sa vigueur; mais elle tremble vers les étoiles à cause de leur distance. Or ce tremblement de la vue les fait paraître en mouvement, car il importe peu que ce soit la vue qui oscille ou que ce soit l'objet qu'on regarde. » (Riccioli.)

Nous n'avons pas pensé devoir nous arrêter à réfuter l'opinion d'Aristote. Cardan n'y a rien ajouté. 11 s'eat même servi, à très -peu près, des propres termes de Géminus ; nous pouvons donc passer outre.

§ 8. — Scaliger.

Scaliger attribuait la scintillation à cinq causes diffirentes : 1** à la grandeur de l'astre; 2"* à sa clarté; 3* à son mouvement; 4"* à l'air traversé par les rayons; 5* au mouvement de la lumière dans l'astre observé.

Faire spéculativement l'énumération de toutes ces j causes, vraies ou imaginaires, était chose facile ; indiquer i

la part de chacune d'elles dans la production de la sdn- \ tillation ne l'était pas autant ; aussi Scaliger n'a-t-il point ;

réussi. La première et la deuxième cause ne sont pas justifiées. La troisième se trouve déjà dans l'explication tf Aguilonius , et nous l'avons réfutée. Quant à la cinquième , en supposant qu'il fût établi , comme le veut Scaliger, t qu'il existe dans les corps incandescents une faculté de production intermittente de lumière , analogue à ce qui s'observe dans la déflagration de nos flammes » ; en admettant qu'il n'y eût rien de forcé et d'irrégulier dans l'assimilation d'une flamme de chandelle à des étoiles dont le volume surpasse celui du Soleil , il y aurait toujours à se demander en quoi l'hypothèse, appuyée de la double concession que nous avons faite , contribuerait à expliquer logiquement un phénomène qui varie d'intensité avec la hauteur des astres au-dessus de l'horizon. En venant, enfin, à l'influence de l'atmosphère, nous trouverons, quoi qu'en ait pu penser Kepler, que Scaliger donnait de la scintillation , réduite à un simple changement d'intensité, l'explication la plus simple, la plus vraisemblable à laquelle on pût s'arrêter à son époque, lorsqu'il disait : Les vapeurs légères , flottantes dans l'air, arrêtent partiellement et laissent passer successivement, dans tout leur éclat, les rayons des étoiles, d'où il doit résulter des changements d'intensité continuels.

g 9. . Jordano Bruno.

Suivant Jordano Bruno, la scintillation appartient aux étoiles mêmes, lesquelles, d'après le sentiment de Platon, tournent autour de leur propre centre, et dont les images doivent, par conséquent, sautiller (Riccioli).

Le par conséquent que ce passage renferme est curieux. Il montre de quelles explications on se contentait dans le xvi* siècle ; il ne devait être rappelé qu'à ce titre.

§ 10. — Galilée.

« J'estime que nous philosopherons convenablemeii en attribuant la scintillation des étoiles à la vibraticm qu'elles impriment à leur lumière propre, c'est-à-dire à une lumière qui naît dans leur substance intime. » (Galilée, tome V, page 17.)

Si je comprends bien ce passage, la scintillation tiendrait à une variation réelle et intermittente dam l'émission de la lumière des étoiles; mais alors, comment i expliquer la diminution constante que la scintillation ; éprouve avec la hauteur des astres au-dessus de l'horizon , et l'absence presque totale de scintillation daoft certains climats? Il suffit de cette remarque pour renverser l'hypothèse de fond en comble. ,

§ 11. — Kepler. ^

Voici comment Kepler [Stella nova) termine son article sur la scintillation de la nouvelle étoile de 1604 :

« La nouvelle étoile a surpassé toutes les autres a ■ clarté, en pureté, en grandeur. Elle a été vue au cou-' chant, près de l'horizon, par un air très-humide; néatt-. ] moins tout cela aurait été sans effet, si le corps de cet astre n'eût fourni à sa lumière la cause de ses scintiDari" tiens et de ses couleurs ; or cette cause est le mouvemeaft^

rès-accéléré de ce corps lui-même ou une faculté interne. »

Ailleurs (Astronomiœ pars optica), Kepler attribue la scintillation « ou à une altération intérieure qu'on pourrait appeler un paroxysme, ou à la révolution extérieure ffun corps opaque. »

Dans plusieurs passages , il compare les étoiles à des diamants taillés à facettes, dans lesquels le moindre mouvement fait naître les couleurs de Tarc-en-ciel. Il imagine que les astres peuvent avoir des parties anguleuses, des régions inégalement lumineuses, et explique ainsi comment il n'est pas nécessaire qu'elles fassent une révélation totale à chaque scintillation. En analysant l'explication de Scaliger, Kepler range l'action de Tair au nombre des causes secondaires et sans importance du phénomène.

Tout cela, avouons-le franchement, semble peu digne da génie de Kepler.

Nous avons déjà fait voir, en rappelant l'explication de Galilée, que l'hypothèse de changements réels, de paroxysmes dans l'émission de la lumière des étoiles, ne pouvait pas servir à rendre compte des phénomènes de la scintillation les plus simples, les plus élémentaires ; la même chose peut être dite de l'hypothèse que Kepler ajoute à celle de son contemporain : « Le mouvement de révolution d'un corps opaque extérieur» devrait produire le même effet à toutes les hauteurs des astres et dans tous les pays, ce qui est contraire aux observations.

La cause des couleurs reste dans une complète obscurité, malgré la comparaison empruntée à un diamant à facettes; car il y a loin de la formation d'images pris-

roatiques par voie de réflexion, aux phénomènes que présenterait une lumière propre aux corps, en s*écbappant par des surfaces inclinées,

§ 12. — Scheioer.

Scheiner croit que la scintillation des étoiles a pour cause unique F absence momentanée, intermittente, de h formation des images des astres au fond de Tœil, provenant de l'interposition de vapeurs de diverses sortes.

Cette explication rentre dans la quatrième cause du phénomène indiquée par Scaliger. Nous n'avons donc pas besoin de nous y arrêter davantage.

§ 13. — Descartes.

D'après Descartes, les tourbillons dont tous les corps célestes sont entourés, étant composés d'une matière fluide, tremblent et ondoient à leur surface. Dès lors, les étoiles qu'on voit à travers doivent paraître étincelantes et comme tremblantes; il pense même qu'il doit en résulter un agrandissement ; ainsi, dit-il, qu'on le remarque dans l'image de la Lune réfléchie à la surface d'un lac crispée par le souffle de quelque vent (tome iv, page 32S, édition de Paris).

Admettons que les tourbillons fluides et ondoyants existent ; admettons que la scintillation consiste dans un tremblement de l'image des astres, l'explication de Descartes n'en portera pas moins à faux. Pour le prouver, il me suffira de citer de nouveau une remarque dont j'ai

ti

léjà fait un fréquent usage pour réfuter les théories des )rédécesseurs de notre illustre compatriote. Les tourbilons produiraient nécessairement lé même effet, quelle jue fût la hauteur des étoiles au-dessus de l'horizon : or cela est démenti par Tobservation ; il n'est donc pas besoin de s'arrêter davantage sur le phénomène que Descartes appelle le tremblement de Vimage.

§ 14. — Hnygens.

Suivant Huygens, «la scintillation des étoiles est le résultat d'une agitation tremblante des vapeurs qui environnent notre Terre {Cosmotheoros). »

Comment un homme du génie de Huygens s'est-il persuadé qu'une phrase si vague pourrait être prise pour l'explication plausible d'un phénomène aussi com- /irfiqué que celui de la scintillation? Cela doit d'autant "plus étonner que Huygens était à la fois géomètre et observateur.

§ 15. — Gassendi.

Gassendi définit la scintillation, des éclairs, des fulgurations. Elle lui paraît provenir uniquement de ce que 4es étoiles brillent d'une lumière propre, comme le Soleil ; de la pureté de leur éclat qui nous parvient exempt de tout mélange, en sorte que l'œil en reçoit une vive sensation qui le met en mouvement, en vibration.

D'où vient alors que Mercure scintille, que la lumière Bolaire réfléchie par une boule scintille, qi^e les étoiles,

aflEeiiblies par les vapeurs voisines de Thorizon scintillent plus que les étoiles élevées, que quelquefois elles ne scintillent pas?

Indépendamment de ces objections, Gassendi ne s'aperçut pas qu'il substituait à une difficulté une difficulté , non moins abstruse : qu'on pouvait lui demander qodief différence physique existait entre une lumière propre pci ^ intense et une lumière empruntée très-vive, pour Tune scintillât et l'autre ne scintillât pas, pour que Ym , mît l'œil en vibration et l'autre fût sans effet. Gasseni était certainement un esprit d'élite, mais il subissait l'influence de son siècle. Quand on voulait tout expliquer avant le temps, il fallait bien se payer de mots.

§ 16. — Riccioli.

Riccîoli pense que la scintillation ne provient seulement des vapeurs et des mouvements de notre mosphère, mais encore des poussières et des filamei opaques qui voltigent perpétuellement dans l'air. »

C'est, ce me semble, rapetisser le phénomène, que dB le réduire à un effet de poussières ou de filaments opaqoel voltigeant dans l'air. Est-ce qu'il n'y a point de scintiDft^ tion en pleine mer, au sommet des plus hautes montft? gnes? Est-ce qu'il n'y a pas de poussières dans les pWnes de l'Arabie où les étoiles ne scintillent pas? h reviendrai plus loin sur cette explication, qui a été rqin^ duite par des observateurs modernes.

§ 17. — Hooke.

L'auteur de la Micrographie publiée en 1667 avait fixé . une minute de degré la force de la vision; il résultait [e ses expériences qu'un objet circulaire ou carré d'une tttensité modérée, est invisible lorsqu'il sous -tend un ngle au-dessous d'une minute : ne semble-t-il pas découîr de là qu'un mouvement angulaire de moins d'une ainute dans une étoile ne doit pas être perceptible à 'oeil nu?

Comment concilier ce résultat avec la théorie que ïooke adopte pour expliquer la scintillation? Suivant lui, ;e phénomène dépend des réfractions irrégulières subies )ar les rayons qui traversent notre atmosphère. Les Sloiles vues dans les lunettes quand elles scintillent éprouveraient donc des déplacements d'une minute, c'estt-dire des déplacements supérieurs au diamètre du disque de Jupiter : ce qui est démenti par les observations. En effet , j'ai fait tailler une mince plaque de verre de manière qu'elle déviait les objets d'environ une minute de degré. Lorsque ce rudiment de prisme était placé devant la pupille, chaque objet devait donc paraître à une minute de sa position réelle. En visant à une étoile et faisant passer le prisme devant la pupille à de courts intervalles, tous les cinquièmes de seconde de temps par exemple, on devait voir l'image de cet astre à la distance d'une minute de son image réelle. MM. Laugier et Goujon, à qui j'avais confié cette expérience, n'ont rien vu de pareil. Comme il était possible qu'un déplacement d'une minute , invisible à l'œil nu, devînt sensible par un autre genre

n DE LÀ SCINTILLATION.

de phénomènes, j'ai prié mes jeunes amis d'examiner à le mouvement rapide du prisme devant la pupille ferait naître la scintillation sur une étoile élevée. L'expérience, faite avec le plus grand soin sur a de la Lyre, a conduit à un résultat négatif.

Hooke concevait, en outre, que les irrégularités dans la distribution de la chaleur peuvent donner à une portion limitée de l'atmosphère, comparée aux parties voir sines, la forme d'une lentille convexe ou d'une lentille concave. Dans le premier cas, dit-il , l'image d'une étoile devrait paraître dilatée; le contraire arriverait dans le second.

Je ne m'arrétecai pas à examiner, par un calcul minutieux, si des couches atmosphériques chaudes ou froides, ayant la forme de lentilles et distinctes des couches environnantes par une moindre ou une plus grande température, seraient susceptibles d'engendrer les effets très-sensibles annoncés par Hooke ; je me contenterai de dire en point de fait qu'une lentille convexe ou concave, placée à une distance quelconque devant l'objectif d'une lunette, devrait raccourcir ou augmenter la distance focale, en sorte que, pendant la scintillation, il y aurait des changements continuels de foyer. J'ajoute que ces agrandissements dont parle l'auteur devraient se produire ou partiellement ou en totalité sur le disque des planètes, ce qu'aucun astronome n'a jamais observé.

Pour expliquer les couleurs, Hooke rappelle que les images des objets produites par une lentille ordinaire ] paraissent toujours colorées lorsqu'elles se forment près des bords du champ. Mais, pour réfuter cette idée ingé-

lieuse , il me suffira de répéter ici que les mêmes effets le coloration devraient inévitablement s'apercevoir sur es bords des disques des planètes lorsque la lentille lérienne viendrait se placer devant l'objectif d'une lunette îcbromatique, et personne n'a remarqué de pareils phénomènes.

Quelles seraient d'ailleurs, dans l'hypothèse de Hooke, es causes des apparitions successives des points lumileux dans les centres obscurs des images dilatées des toiles?

L'explication fondée sur le phénomène des interférences i pour caractère essentiel de rendre compte des changenents d'intensité et des changements de couleur sans ivoir besoin d'admettre des variations sensibles dans la "éfraction atmosphérique éprouvée par les rayons qui parviennent à l'ouverture de la pupille ou à celle de l'ob- [ectif de la lunette avec laquelle on fait l'observation.

§ 18. — Newton.

Lorsqu'on est amené, sur quelque sujet que ce puisse à s'écarter d'une opinion professée ou admise par >n, le respect dû à un si grand nom veut qu'on cite lellement les passages objets de la critique. En pareil \, les analyses ne suffisent pas.

Newton s'est occupé de la scintillation dans le troisième livre de ses Principes mathématiques de la Philoso^ mk naturelle et à la fin de la première partie du livre emier de son Optique. Voici le passage de la Philosophie ^'^urelle :

a La radiation et la scintillation des fixes doit être al buée aux réfractions des humeurs de nos yeux et à de Tair, qui a toujours un petit mouvement de trém tion, ce qui se prouve, parce que cette trémulation lorsqu'on regarde les étoiles à travers un télescope; la trémulation de l'air et des vapeurs qui y sont con est cause que les rayons sont détournés facilement et secousses de la prunelle, qui est très-étroite ; mais il est plus de même de l'ouverture beaucoup plus du verre objectif. Voilà pourquoi la scintillation que éprouvons lorsque nous regardons les étoiles avec yeux seulement, cesse lorsque nous les regardons à vers un télescope. » (Édition de madame du ChâteleL)

Cette explication est sensiblement modifiée dans F tique y ainsi qu'on le remarquera en lisant attentive le passage suivant :

« L'air, au travers duquel nous regardons les astres, dans une agitation continuelle, ce qui se remarque vacillement de l'ombre d'une haute tour et à la scinti! tion des étoiles fixes. Vues au travers des lunettes grande ouverture, ces étoiles ne scintillent point; leurs rayons, qui passent par différents points de l'ou ture, oscillant chacun à part (toujours d'une manîèi» différente et quelquefois opposée), tombent en mêine temps sur différents points du fond de l'œil, où leuis oscillations deviennent trop vives et trop confuses pour être aperçues séparément. Or, tous ces points, confondus par de courtes oscillations extrêmement promptes, produisent un large point lumineux, et font paraître l'étoite non-seulement plus grande qu'elle ne devrait.

smpte de scintillation. » (Traduction publiée par auzée.)

Dans la première explication , celle de la Philosophie turelle. Newton fait jouer à la tr émulation de l'air un e qu^on a quelque peine à admettre. En effet, si cette tnulation détourne de la prunelle, dans un moment Einé, des rayons qui y seraient entrés sans cela, elle it, par compensation, y faire pénétrer des rayons voi- 8 qui, dans une atmosphère tranquille, seraient tombés ' la cornée opaque.

Dans YOptiqtidj il n'est plus question des déviations Srales qui faisaient tomber de minces faisceaux lumi- IX en dehors de la prunelle vers laquelle ils se diriûent, mais seulement de petites déviations des rayons 'ù devraient résulter les images des étoiles dilatées et î scintillantes. Or, des observations faites ad hoc ont luvé que les images des étoiles, dans les lunettes, sont îlquefoîs scintillantes, sans dilatation sensible, et que, plus, elles passent successivement par toutes les cours prismatiques. Il ne semble donc pas nécessaire de livrer plus longuement à l'examen d'une théorie qui rend pas compte d'une circonstance aussi essentielle, qui , sur les autres points, donne des résultats démentis p l'observation.

§ 19. — Kern.

En parcourant le Catalogue de la bibliothèque de Poulva (observatoire central de la Russie), je vis que cet îblissement possédait deux dissertations eœ professo

. . >• '..>>r- r.^ ^. tî^r=T«f=r ^ nismaiiiaDaiL; insis je ï*^^ . >rr>*> V ' infrni-'ii rsc a s^nSHaâsi se fait i V'^r - m^- trm -fa 'iit le* ^csnoif^ ôbe iesœdila- j Tr-^j,^ ^- -,n«-: i*t*;a riTUft l'iîte :oiiiihl: naos aooHM ^

^ SI- — J'UTIL

i rf'.fr *rrr^A prvr/er .p^n praïast à la lettre la théo- j *A r/rvV/r,.^;:/^ 'i^ ac:ès de facfle transmission etdi»^ fj^^v ^''. t^ififa/p^i^ rifTidge ordinaire d'un point InmineaUlf /'/7 ,* f4ti/#^ doit être formée d"im petit cercle centrai^^. f it(ni$*:n% //fi oï/«)cur, entoaré d^one série d^anneaux dH; r'hiùt^'.% Uhî^A:rTk9f^ successivement obscurs et luminei ^A f/fUimt: Ui longueur du chemin parcouru, qui Itoiir f/iirc pftHw^r un rayon de l'accès de facile tn wh^'inu h r«ccè.s de facile réflexion, est excessivei |/<!lli<% T/julour remarque que le moindre mouvement du tni'\m ou do Tcpil do l'observateur doit suffire pour rendre hioilnoiix on (|iii (Mail obscur dans Timage, et vice versi Vt\m\\\l do ciîH ODiKsidérations théoriques à TexplicatioB du |llH^lloln^no do la scintillation, Jurin s*exprime aiflâMl « SI lo tnlliou do Timogo d'une étoile devient de lumincaïa^ olmtMir. ol quo Tanncau adjacent devienne en mêin^

ps lumineux, d'obscur qu'il était, ce qui peut arriver le moindre mouvement de l'œil pour s'approcher ou r s'éloigner de l'étoile, cela doit occasionner l'appa- ;e que nous appelons scintillation^ ou pétillement des les. 9 ie plus grand défaut de cette explication ne consiste

en ce qu'elle suppose que l'image confuse sur la De, pour un œil observant sans le secours d'aucun rument, est formée d'une série d'anneaux lumineux bscurs dont personne n'a pu vérifier l'existence; mais doit remarquer qu'elle ne satisfait pas aux circonices les plus simples du phénomène.

*a scintillation, suivant cette théorie, serait indépente de l'état de l'air. Elle aurait, au contraire. Une on intime avec l'immobilité ou la mobilité de l'obserur ; en sorte, par exemple, qu'un très-léger mouveit de la tête en avant ou en arrière ferait scintiller istre aussi souvent que ce mouvement se renouvelle-

ce qui est contraire aux observations. L'hypothèse end d'ailleurs aucun compte du changement de cou- 5 ni des effets singuliers que le phénomène présente id on l'étudié avec une lunette dont l'oculaire n'est au point.

§ 21. — Jacques Cassini.

^our Jacques Cassini, la scintillation est « une sorte de Gelure lumineuse » dont les étoiles paraissent entourées rœil nu).

fl^s rayons composant cette chevelure ont éprouvé

dans l'atmosphère des réfractions ou des réflexions i extraordinaires.

Les lunettes rendent cet étincellement moins sensible, parce qu'elles réunissent plus parfaitement les rayons écartés et parce qu'elles interceptent même une partie de la lumière.

Si j'étais certain d'avoir bien saisi Texplication de Cassini, je n'hésiterais pas à dire qu'elle renferme autant d'erreurs que de mots, et à m' écrier :

La scintillation n'est pas une chevelure lumineuse ; les rayons qui composent cette chevelure n'ont pas éprouvé dans l'air des réfractions ou des réflexions extraordi^ naires ; si dans les lunettes cette chevelure est moins senfflble, ce n'est pas parce que les lunettes réunissent plus parfaitement les rayons écartés, parce qu'elles interceptent la lumière. La chevelure est une illusion provenant de l'œil, voilà tout.

§ 22. — Dr Long.

L'opinion qui fait consister la scintillation en des dteparitions momentanées des étoiles, dépendantes de l'interposition fortuite, entre ces astres et l'œil, de poussières voltigeant dans l'air, opinion renouvelée de Riccîolî (page 70), se trouve développée dans le tome i" de Y Astronomie de Robert Long, imprimé en 1742. Maïs l'auteur n'a pas remarqué que, si petite que soit xxo.^ étoile, sa disparition exigerait une poussière d*un di«^ mètre égal à celui de l'a pupille.

Long a du reste observé comme Hooke, son prédé-

sseur, que les rayons du Soleil réfléchis par un verre us-tendant un petit angle, scintillent beaucoup. 11 ne irle pas des couleurs dont le phénomène est accomigné,

§ 23. — Mairan.

Maîran assimile la scintillation au mouvement ondulaire, au mouvement d'oscillation qu'on aperçoit en reirdant l'horizon « par-dessus une vaste campagne éclai- 6 du soleil », ou au mouvement que les rayons partant un objet éprouvent en pénétrant dans l'œil après avoir 'esque rasé la surface d'un poêle. {Mémoires de VAca-- 'mie des sciences^ 1743, p. 28.) La scintillation étant tout autre chose qu'une ondula- >n, l'assimilatioiT faite par Mairan est obsolument sans >jet et sans utilité.

§ 24. — MicheU.

Voici l'explication que Michell, ce physicien si ingéeux, a donnée de la scintillation.

Une simple particule de lumière produit une impreson sensible sur l'organe de la vue. Cette impression a De certaine durée. Dès lors il suffira qu'il nous arrive û petit nombre de molécules chaque seconde, trois ou [uatre, si l'on veut, pour qu'un objet soit visible. Peutitre le nombre de celles que nous recevons des plus bril- ^tes étoiles, même de Sirius, ne surpasse pas 3,000 ou &,000 par seconde. Dans ce cas il ne serait pas ^traordinaire que les inégalités qu'amènera le hasard

{chance) dans le nombre de rayons, ou rares ou condensés, qui pénètrent dans Pœil à chaque quart ou dnquiènie de seconde, soient suffisantes pour rendre cofflpkP des changements d^intensité qui constituent la scintillh tion et se répètent si fréquenmient L'addition ou k soustraction de un sur vingt doit amener ces résultats. On n'en doutera pas si Ton remarque que Tétoile située au milieu de la queue de la Grande Ourse est seulemeol quinie ou vingt fois plus lumineuse que la petite voisine.

Suivant Michell , les rayons rouges et Meus existdl dans la lumière blanche en moindre quantité que des nuances intermédiaires. Dès lors Tinégalité, nant firom tke common effect of chance j sera iMt)porti(»-^ oellement plus grande relativement au rooge et au que pour les autres nuances, rt un p^t excès ou petit déficit dans le nombre de ces premiers rayons doDnera naissance aux phénomènes de colcH^tion dont ia sciLti]!ation est toujours accompagnée.

Qtt*est-ce^ dans cette explication, que le ooimnofi fj)M ' ofrhamce? Les chan^rements d'intassîté tiennent-ils à dei ÎDègaIhés réelles dans rémission des rayons, ou i Fiiflaenoe de notre atmosphère? Dans le pronier cas, W éîQÎtes sdntilleraient ëgalenoent à toutes les hant^os, cê'p qni n^est pas. Dans le second, il faudrait définir les acdà€Dts atmosphériques qui auraient la propriété de pf9* dicre scmvent le commxm tfffct of ckamee dans une pb xrTBDde proportion fqir les rayons rouges on Ueos que^ les antres: sans cda on n'aurait rien expliqué : on aurait T^ii: ie j:d)éDomèDe » â^utres tâines.

Ne résulterait -il pas de l'explication donnée par ichell que la scintillation devrait totalement cesser ins une lunette? Comment d'ailleurs rendre compte, ins cette même théorie, des phénomènes décrits p. 15 . qui s'observent en dehors du foyer?

§ 25. — Lalande.

« Le diamètre d'une étoile est si petit, dit Lalande, le les moindres molécules de matière qui passent entre le et nous, par l'agitation de l'atmosphère, suffisent »ur nous cacher l'étoile et nous la montrer alternativeent. Si l'on conçoit que ces alternatives soient assez Squentes et assez courtes pour qu'à peine notre œil lisse les distinguer l'une de l'autre, on comprendra que J étoiles doivent paraître dans une espèce de tremble- 3nt continuel. » (Lalande, Astronomie^ t. m, p. 85.) Il y a dans ce raisonnement une erreur manifeste que ichell avait déjà signalée en 1777. (Voyez les Tran-liions philosophiques.)

Il ne suffirait pas de la moindre particule de matière aque pour faire disparaître une étoile , quelque petit le fût son diamètre apparent ; il faudrait que la particule t un diamètre au moins égal à celui de la pupille : or i ne voit rien flotter habituellement d'aussi volumineux ms notre atmosphère. Des molécules opaques pareilles pisteraient , qu'il resterait à expliquer les couleurs.

§ 26. — Mnsschaibroeck.

Musschenbroeck, après avoir rapporté ses observatioiii sur la scintillation 9 après avoir soutenu qu'elle «ne dépend pas de l'atmosphère, ou de l'abondance des exhalaisons qui s'y élèvent , • ne trouve rien à dire sur le phénomène , si ce n'est t qu'il dépend de la vivacité de la lumière et de l'activité avec laquelle elle agit sar l'organe de notre vueli (Tome u, page 465; édition française.)

Ceci ne fait pas faire un seul pas à la question. El eiTet, on doit se demander comment la vivacité dek lumière, comment l'activité de son action sur l'organl de la vue sont capables de produire la scintillation.

On ^marquera que cette prétendue explication aval déjà été donnée par Gassendi (page 69).

§ 27. — Darwin.

Le savant qui a consacré une grande partie de sa rièro à l'étude d'un fait scientifique i^cial, estiûY( tairetnont conduit, par une tendance naturelle de ti humain, h y trouver l'origine, la cause, l'explicatioo phénomènes ((ui n'ont avec ce fait aucune idatioD. e^^t on abrégé l'iiisloire de Darwin.

torsiiuo la rétine a été fatiguée^ dans une limitée do sa surface, par l'action d^^une hnnière cdû du rouge par exemple, si l'œil se porte sur un fondbl* il ai>ei\oit aUs^sitOt une image, dont la couleor est o qui résulte de la réimiou de toutes les nuances prisï»*^

tiques, moins le rouge. Le résultat est tout autre, mais découle des mêmes principes, lorsque le fond sur lequel l'œil fatigué se porte est lui-même coloré.

Tel est le principe fort employé pour rendre compte des phénomènes de contraste, auquel Darwin a recours pour expliquer les couleurs observées par Melville pendant la scintillation de Sirius.

La vue, dit-il, étant fatiguée par les rayons blancs et brillants de Tétoile, si l'œil se portait sur le bleu du ciel, on devait voir une image bleue.

Les objections contre cette explication sont si nombreuses, qu'on ne sait vraiment par lesquelles commencer.

D'abord les couleurs se montrent dans l'étoile et non à côté ; elles se voient dans la nuit la plus obscure, lorsque le bleu du ciel ne peut jouer absolmnent aucun rôle. On aperçoit non-seulement du bleu quand Sirius scintille, mais encore du vert, du jaune, du rouge; ces couleurs, on ne saurait en rendre compte par le spectre oculaire. Enfin, car il faut se borner, comment expliquerait-on que, dans certains climats et dans certaines saisons, les couleurs qui accompagnent la scintillation des étoiles cessassent presque tout à fait? Prétendrait - on que les propriétés physiologiques de l'œil sont alors suspendues? En vérité, on est surpris et confus lorsqu'on voit une théorie qui ne supporte pas le moindre examen , admise dans un ouvrage tel que les Transactions philosophiques^ [Adonnée sous l'autorité d'un homme aussi distingué que . Vêlait Darwin.

§ 28. — Sanssnre.

Saussure fait de la scintillation une oscillation de rayons lumineux , produite par des alternatives de cw^ densation et de dilatation dans certaines parties de Ta^ mosphère. {Voyage au Col du Géant ^ t. iv, p. 303.)

Nous avons déjà trouvé cette idée de la scintiliatin dans Alhazen et Hooke ; Newton la suit en partie ; Mai' ran l'adopte complètement. Nous la rencontreroûs encd dans des auteurs plus modernes ; mais elle est renvenj d'un seul mot : la scintillation n'est pas une oscillalil des images, ainsi que cela résulte de l'expérience re) portée à la page 71.

§ 29. ^ Odstrôm.

Odstrôm (voir le paragraphe 19 consacré à Kei p. 76) soutient que la scintillation est produite par F terposition de corps ou de vapeurs opaques , égaux surface ou supérieurs à la pupille, ce qui engendre disparition des étoiles ; ou par l'interposition de vape ou de corps ayant moins de surface que la pupille, ce ' alors n'amène que l'afiFaiblissement de l'astre,

Odstrôm explique ainsi pourquoi les étoiles, sui^ l'opinion commune (qu'il adopte), ne scintillent pas dl les lunettes et surtout dans les télescopes à grandes^ vertures. ^

Quant aux planètes, la rareté de leur scintillai tient à ce que les vapeurs opaques ont rarement un é mètre apparent égal à celui de ces astres, et à ce qu^i

nninution dans une faible lumière produit moins d'effet

L^une diminution proportionnée dans une lumière bril-

îte.

Je renvoie , pour l'appréciation de l'explication d'Od-

■om, aux paragraphes consacrés à Scheiner, à Rio-

>li, etc. (p. 68, 70, etc.).

§ 30. — Young et Nicholson.

'"Voici comment Young parle de la scintillation dans le

■lie I" de son traité de Natural Philosophy, page 490 : c La cause de la scintillation des étoiles n'est pas par-

pement connue ; mais on rapporte ce phénomène, avec Bique probabilité, à des changements qui arrivent perlellement dans l'atmosphère et en altèrent le pouvoir ringent ( Us refractive density ) . »

|Après avoir rapporté la curieuse expérience où l'image Sirius, étant transformée en un ruban de lumière, luit à la conséquence que l'image de cette étoile ige de couleur trente fois au moins par seconde, lolsan déclare n'avoir trouvé dans aucune propriété me de la lumière l'explication de ce phénomène.

['Peut-être, après ces deux déclarations négatives et si

illes, trouvera-t-on étrange de me voir inscrire les

de Young et de Nicholson parmi ceux des astro-

les qui ont cru pouvoir expliquer la scintillation. Je

ii, pour mon excuse, qu'il m'a paru utile de con-

iT que l'auteur de la doctrine des interférences, du

lins en tout ce qui est relatif aux chemins parcourus ;

l'auteur de la seule expérience vraiment nouvelle

qui ait été faite sur la scintillation depuis Tépoque d'Arîstote jusqu'à ces derniers temps, n'avaient pas hésité , en présence des difficultés du problème, à dire ; nous ne savons pas ! Il y a plus de vrai mérite dans cette franchise que dans des essais d'explication ayortée.

§ 31. — M. Biot.

La scintillation, suivant M. Biot, est une sorte de tremblement, de déplacement des étoiles, occasionnée par de fréquentes inégalités dans les réfractions que lei ^ rayons de lumière éprouvent en traversant Tatmosphère. Ces inégalités de réfractioiXyv^jrnon Jllustre confrère attribue à la condensation plus ou moins irrégulière vapeurs aqueuses suspendues au milieu de l'air, et ai variations locales et passagères de densité ou de teropé rature qui en résultent.

M. Biot explique, dans la même hypothèse, l'absem de scintillation des planètes en disant que les inégali accidentelles des réfractions atmosphériques ne sont assez fortes pour déplacer en totalité les disques de astres. {Astronomie physique, tome i, pages 231 et 2* édition.)

Si la scintillation, ce que toute observation exacte ment, était un déplacement des images des astres, explication pourrait être admise. Il resterait toutefoi rendre compte des variations de couleurs de ces ima ce qui ne semble pas aisé lorsqu'on se borne à ne fai jouer un rôle qu'aux inégalités de réfraction.

Pour me soustraire au reproche d'avoir réfuté i

théorie empruntée à. la seconde édition du Traité <ï astronomie j alors qu'elle a été modifiée dans la troisième, v je dirai que les modifications n'ont rien d'essentiel, que l'auteur attribue toujours la scintillation à une sorte de trépidation des étoiles qui serait quelquefois visible à l'œil nu, ce qui lui donnerait une valeur d'au moins une minute de degré, contrairement à tout ce qui résulte ies observations les plus certaines. M. Biot, dans sa troisième édition, sent le besoin de considérer le changement de couleur des étoiles dont il n'avait nullement parlé dans la seconde, et a la bonté de citer la liaison que j'ai cherché à établir entre ce phénomène et celui des interférences. Mais ce célèbre physicien ne dit rien de ze qu'on observe dans les lunettes.

§ 32. — M. Forster.

Dans im Mémoire publié en 1824, M. Forster^ dit ijuMl avait d'abord pensé devoir attribuer les variations ie couleurs d'une étoile qui scintille, « à quelque changement survenu dans l'étoile elle-même, ou à un mouvement de rotation qui aurait successivement rendu visibles de la Terre des parties de la surface de l'astre diversement colorées. Mais je crois maintenant , ajoutet-il, que le phénomène dépend de l'atmosphère. J'imagine qu'il peut y avoir dans les parties supérieures de Vair, une sorte de mouvement ondulatoire, et que les couleurs alternatives résultent de leur pouvoir réfractif :