» que le pouvoir diélectrique d'un milieu transparent » soit égal au carré de son indice de réfraction », et il constate que c'est à peu près vérifié pour la paraffine.

Il entrevoit alors, dans une intuition géniale, que l'œuvre de Fresnel peut être traduite en langage électromagnétique, et il annonce que la lumière est un phénomène électrique ! Et il crée de toutes pièces cette théorie merveilleuse, qui ne pouvait sortir que du cerveau d'un dieu, au témoignage d'un physicien allemand, peu enthousiaste de sa nature et non prodigue des expressions de son admiration pour la science anglaise (1).

La théorie dont je veux parler est connue sous le nom de théorie électromagnétique de la lumière. Ingénieuse fantaisie de mathématicien, a-t-on dit d'abord, poème mathématique admirable, grandiose création d'une imagination puissante, une vue d'aigle, dit-on généralement aujourd'hui. Quelle que soit l'opinion que l'on en ait, il faut reconnaitre que cette théorie constituait une extraordinaire nouveauté, en l'année 1873. Alors la majorité des physiciens, enfin conquise à la théorie des ondulations, admettait que ce qui se propage dans l'éther ne pouvait être qu'un mouvement de ses éléments.

Cette nouveauté, il fallait l'expliquer, la justifier, en démontrer la vérité. L'argumentation reposait sur des calculs, dont nous ne pouvons ici que signaler l'existence, et sur des considérations logiques, que nous essaierons de résumer et de lier le mieux qu'il nous sera possible.

<<< Remplir l'espace d'un nouveau milieu toutes les >> fois que l'on doit expliquer un nouveau phénomène, » ne serait point un procédé très philosophique », écrit

(1) Ist es ein Gott der diese Zeichen schrieb ? » Boltzmann a inscrit ces mots en exergue de ses Vorlesungen über Maxwell's Theorie (Leipzig, 1891); traduction libre: Incessu patuit deus!

Maxwell; en conséquence, il suppose que le diélectrique isolant et diaphane, à travers lequel les phénomènes d'induction se transmettent et se propagent, est aussi le siège des actions qui affectent notre rétine en produisant sur elle l'impression d'une intensité lumineuse : celles-ci comme ceux-là y sont localisés. Mais quelle en est la nature ? Ici nous passerons la parole à Poincaré. A cette question « Maxwell répond hardiment: » ce sont des courants! Toute l'expérience de son temps » semblait le contredire; on n'avait jamais observé de > courants que dans les conducteurs. Comment Max» well pouvait-il concilier son audacieuse hypothèse » avec un fait si bien constaté? Pourquoi, dans certaines circonstances, ces courants hypothétiques produisent> ils des effets manifestes, et sont-ils absolument inob» servables dans les conditions ordinaires? C'est que > les diélectriques opposent au passage de l'électricité, » non pas une résistance plus grande que les conduc» teurs, mais une résistance d'autre espèce » (1).

Cette résistance d'autre espèce, nous l'avons déjà rencontrée sous la plume de Maxwell, et nous l'avons signalée à plusieurs reprises, en divers phénomènes ; c'est la résistance élastique, analogue à la résistance opposée au mouvement par un ressort, qu'il faut comprimer pour avancer, essentiellement différente de la résistance qu'on doit surmonter pour faire progresser un corps au milieu d'un liquide, plus ou moins dense et fluide, dont on coupe et dont on écarte les veines pour se frayer un chemin. Cette dernière résistance dépend de la vitesse du mobile : le travail dépensé pour la vaincre, est transformé en chaleur dans le liquide; le mouvement se prolonge, tant qu'agit la force qui le produit; celle-ci disparaissant, le corps s'arrête tout court, sans tendre à revenir en arrière.

(1) H. Poincaré, La théorie de Maxwell, pp. 11 et suivantes. Cf. aussi Electricité et Optique, pp. 155, 169, etc.

La résistance élastique est celle du ressort qui se bande; elle va en croissant à mesure qu'il se tend et ne tarde pas à devenir insurmontable; le mouvement prend alors fin, et l'équilibre s'établit. Mais si la force cesse d'agir, le ressort se débande et restitue tout le travail dépensé dans la phase antécédente, et l'on peut admettre que rien ne s'en convertisse en énergie calorifique. Les courants qui circulent dans les conducteurs (appelonsles les courants de conduction) ne rencontrent que de la résistance visqueuse; ceux qui surmontent la résistance élastique sont déjà connus de nous, ce sont les courants de déplacement de Maxwell. Ils sont nécessairement de durée limitée, généralement très courte, à moins qu'ils ne se poursuivent sous forme alternative, auquel cas ils sont d'alternance rapide ; ils ne sont soumis ni à la loi d'Ohm, ni à celle de Joule, et ne produisent que des effets électromagnétiques et inductifs. On les voit à l'oeuvre dans un condensateur, dont on met les armatures respectivement en communication avec les pôles d'une pile. Un courant instantané prend naissance, mais s'interrompt aussitôt que les armatures sont portées au potentiel des pôles; un courant alternatif se prolonge au contraire, et franchit la coupure renfermant le diélectrique. Nous avons déjà dit que, pour Maxwell, tous les courants de déplace

ment sont fermés.

C'est dans ces courants qu'il faut chercher l'origine de la lumière. Une flamme est un phénomène électrique. Une onde lumineuse est constituée par une suite de courants alternatifs de déplacement, qui changent de sens un million de milliards de fois par seconde, se propagent par induction, d'une portion à l'autre du diélectrique, avec une vitesse que le calcul nous a démontrée égale au rapport des Unités, done avec la vitesse de la lumière. Ces courants alternatifs sont des vibrations électriques; s'ils étaient ouverts, l'électricité

se portant d'une extrémité des circuits à l'autre, s'accumulerait aux pôles, se condenserait par suite et se raréfierait, comme le fait l'air dans les vibrations. sonores, et elle engendrerait des vibrations longitudinales. << Mais Maxwell n'admet que des courants fermés; » cette accumulation est dès lors impossible et l'élec» tricité se comporte comme l'éther incompressible de » Fresnel; ses vibrations sont transversales » (1); il démontre de plus que, dans un milieu isotrope, la densité reste constante, et il en déduit que le déplacement est perpendiculaire au plan de polarisation, comme le suppose la théorie de Fresnel.

Maxwell retrouvait de la sorte tous les éléments du mécanisme des ondes lumineuses; c'était un triomphe, un premier triomphe; mais il fallait autre chose pour arracher aux physiciens « séduits plutôt que convaincus », un assentiment complet; ces vues de l'esprit avaient besoin d'une confirmation expérimentale. La relation K --- n2, trouvée exacte pour les gaz et quelques liquides, ne se vérifiait ni pour l'eau, ni pour le verre, ni pour beaucoup de solides (2). La thèse de Maxwell attendait donc toujours son expérience cruciale; il fallut l'attendre vingt ans. Ce fut l'oeuvre de Hertz.

Celui-ci a raconté, en 1889, aux naturalistes et médecins allemands, réunis en congrès à Heidelberg, comment il fut amené à entreprendre les travaux qu'il a eu le rare bonheur de mener rapidement à bonne fin et qui ont immortalisé son nom (3).

(1) Cf. H. Poincaré, La théorie de Maxwell, p. 18; Electricité et Optique, p. 170.

(2) Lorsque Maxwell formulait la loi K = n2, il ne connaissait que le pouvoir de la paraffine K = 1,97, dont la racine carrée est 1,405 : or, n 1,422; l'écart était notable, mais ces chiffres se rapportaient à deux états différents. On s'accorde aujourd'hui à admettre que la relation serait vérifiée si l'on comparait les résultats obtenus dans des conditions identiques, et si l'on opérait sur des isolants parfaits avec des ondes de longue période.

(3) La conférence de Hertz avait pour titre : L'Identité de la lumière et de l'electricité; elle a été traduite et publiée par la REVUE SCIENTIFIQUE, dans le numéro du 26 octobre 1889.

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REVUE DES QUESTIONS SCIENTIFIQUES

Pas plus que Faraday, Maxwell n'avait réussi à démontrer, par une expérience indiscutable, que la propagation des forces à travers le diélectrique exige réellement un temps déterminé : tous les essais effectués dans ce but avaient échoué. De quoi s'agissait-il en somme? De décharger une bouteille de Leyde et d'observer s'il y avait un retard dans l'oscillation d'un électroscope voisin. Comme celui-ci ne pouvait guère être éloigné de la bouteille que d'une dizaine de mètres, il fallait apprécier un intervalle de temps de l'ordre des millionièmes de seconde. C'était assurément une opération délicate, mais Foucault en était venu à bout, puisqu'il avait mesuré en chambre la vitesse de la lumière. Malheureusement, en électricité, la difficulté la plus grande ne consistait pas dans l'appréciation d'un intervalle de temps excessivement court; elle résidait surtout en ce que l'on ne possédait pas de repère assez bref et assez précis pour marquer le moment initial et final du phénomène de propagation. Lorsque nous voulons, disait Hertz, prendre une longueur jusqu'au dixième de millimètre, nous n'en >> marquons pas le commencement par un gros trait à » la craie; si nous voulions déterminer un temps au » millième de seconde près, il serait absurde d'en » marquer le début par le son d'une grosse cloche ». Le fruit des longues réflexions du jeune savant (il avait alors 24 ans) fut qu'il fallait renoncer à résoudre le problème directement au lieu d'aborder l'obstacle de front, il le tourna, conformément aux préceptes de la stratégie.

De célèbres expériences de Feddersen, dont lord Kelvin avait donné la théorie, lui servirent de point de départ.

Un condensateur, qui se décharge à travers un conducteur ayant une capacité C et une self L, ne le fait pas d'un coup et en un seul temps, mais d'une façon