théorie ondulatoire de la lumière. Tout semblait les y inviter.

Nos impressions auditives sont extrêmement variées. La première et la plus importante différence que nous établissons entre elles est celle qui nous fait distinguer le bruit du son. Nous appelons bruits toutes les sensations auditives confuses, trop courtes ou, surtout, trop irrégulières pour que nous puissions les distinguer nettement entre elles et y découvrir autre chose qu'un chaos de sonorités variées, éclatant par secousses et se heurtant tumultueusement. Tels sont le roulement d'une voiture sur le pavé de la rue, le fracas d'une chute d'eau, le mugissement de la tempête et de la mer démontée. Les bruits ne sont guère comparables entre eux que par l'intensité.

Nous réservons le nom de sons aux sensations auditives régulières et soutenues, ordonnées et comparables entre elles par des qualités très différentes de l'intensité.

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Le son et le bruit s'associent souvent dans des rapports très variables, se mêlent et se fusionnent dans la transition de l'un à l'autre ; les caractères qui les distinguent la régularité et la confusion retrouvent alors à la fois dans la même sensation. Une oreille exercée peut toutefois trier l'ordre de ce désordre, le son du bruit. Nous pouvons, d'autre part, composer un bruit du mélange confus de sons discordants le chat y réussit à merveille en se promenant sur le clavier d'un piano ou former un son complexe de la superposition de plusieurs sons simples: c'est ce que réalisent les timbres, les cordes vibrantes et, en général, tous les instruments propres à engendrer le son. Il est donc permis de supposer que le son est l'élément fondamental de nos sensations auditives; et, dès lors, c'est sur lui que doit porter toute notre

attention.

Or, pour le produire et le percevoir, il faut et il suffit l'expérience le prouve-qu'un corps élastique quelconque vibre rapidement, et qu'une suite ininterrompue de milieux matériels élastiques apportent à notre oreille, sous forme d'ondes périodiques, les ébranlements qu'y produisent ces vibrations. Encore que tous ces mouvements vibratoires et ondulatoires échappent le plus souvent à l'observation immédiate, on peut en constater la réalité de bien des manières, dont la meilleure consiste à demander au corps vibrant ou au milieu propagateur d'inscrire eux-mêmes tous les éléments du mouvement dont ils sont le siège. L'étude de ces tracés permet de compter la fréquence des vibrations, ou leur nombre par seconde, correspondant à un son donné et, par suite, d'en fixer la période ou la durée d'une de ces oscillations; elle nous renseigne aussi sur l'amplitude de ces vibrations et sur la forme de la trajectoire que décrivent les éléments mobiles.

Or à ces trois éléments mécaniques du mouvement périodique vibratoire: la fréquence ou la période, l'amplitude et la forme de la trajectoire, l'expérience impose de rattacher les trois qualités essentielles des sons: la hauteur à la période, l'intensité à l'amplitude, et le timbre à la forme de la trajectoire. En sorte qu'aux adjectifs grave et aigu, qui traduisent vaguement l'impression de la tonalité des sons; aux adjectifs faible et fort, qui marquent leur intensité; moelleux, strident, sourd,... qui rappellent leur timbre, se rattachent des quantités qui distinguent mathématiquement deux sons de hauteur différente, par leurs périodes, deux sons de même hauteur mais d'intensité inégale, par leurs amplitudes, deux sons de même hauteur et de même intensité, mais émis par des instruments différents qui y mêlent des harmoniques variables par le nombre et l'intensité, d'où dépendent

leur timbre, par la forme plus ou moins compliquée de la trajectoire de leurs vibrations résultantes. En tout ceci, point de masses cachées : la matière qui sert de support aux phénomènes est celle qui tombe sous nos sens; point de propriétés occultes: celles qu'on invoque, l'élasticité du corps vibrant et celle du milieu propagateur, sont du domaine de l'observation et se prêtent à nos mesures; point de mouvements insaisissables: on peut les faire toucher du doigt.De ces données concrètes et sûres, la théorie mathématique s'empare et construit un édifice solide, achevé qui est plus et mieux qu'une simple image de la réalité.

Or entre le son et la lumière les anologies sont nombreuses : la nature nous offre des lumières simples en des mélanges aux nuances les plus variées; leur couleur rappelle la tonalité du son et leur éclat son intensité. Comme le son, la lumière se propage avec une vitesse finie; elle se réfléchit, se réfracte,... Il semble qu'il n'y ait, entre ces deux phénomènes, que la différence qu'y introduisent nos sensations. On conçoit dès lors qu'à une époque où la physique cartésienne retenait l'attention des meilleurs esprits, où la doctrine du livre des Principes avait fait naître la pensée de construire la physique sur le modèle de la mécanique céleste et dirigeait les efforts, non sans succès, dans la voie des interprétations mécaniques, on conçoit que c'est sur le plan de l'acoustique qu'on ait bâti l'optique.

Mais entre le son et la lumière, il y a, sous ces analogies superficielles, des différences profondes dont l'observation et l'expérience devaient accroître le nombre et accentuer le caractère irréductible, au point de réduire cette assimilation à une comparaison grossière et boiteuse.

Le vide de matière pondérable est muet: il se refuse à propager le son. La lumière, au contraire,

pour nous venir des astres, traverse le milieu interplanétaire et interstellaire où la matière grossière ne saurait exister sans troubler l'harmonie des mouvements célestes; nulle part même elle ne marche plus à l'aise. Force nous est donc, pour maintenir l'analogie et tenir compte du fait expérimental de la transmission progressive de la lumière, de remplir les espaces célestes d'une forme nouvelle de la matière. On la suppose impondérable, puisqu'elle existe dans ce que nous appelons le vide, là où la matière pondérable n'existe pas; rien d'ailleurs jusqu'ici ne force à la soumettre à la gravitation. L'imagination nous lą représente sous les traits de la matière vulgaire, mais elle ne lui accorde qu'une densité réduite à ce point qu'elle ne puisse offrir aucune résistance appréciable aux mouvements des corps célestes. Enfin on lui donne un nom, ce qui ne préjuge rien: on l'appelle l'éther (1). Les cartésiens étaient préparés à lui faire bon accueil par leurs méditations sur la matière subtile du maître, réceptacle de l'énergie universelle.

Mais la lumière ne traverse pas que le vide; elle pénètre aussi à l'intérieur des corps transparents et y chemine avec des vitesses variables de l'un à l'autre, de même ordre que sa vitesse dans l'éther, et énormément supérieures à celles du son dans les milieux pondérables. De plus, le phénomène de l'aberration astronomique, qui n'est pas encore sans mystère, met en évidence le mouvement relatif du milieu propagateur de la lumière et de l'air pondérable qui remplit la lunette celui-ci participe au mouvement de la Terre, tandis que le premier ne subit qu'un entraînement partiel, révélé d'ailleurs par des expériences directes. Ce n'est donc pas la matière pondérable qui

(1) Voir, sur l'histoire de l'éther, l'article de M. V. Bloch, Les origines de l'Éther, dans la Revue générale des SCIENCES, XIX année, no 22, livraison du 30 novembre 1908.

propage la lumière dans les corps transparents; et nous voilà forcés d'introduire l'éther au sein même de la matière pondérable, partout où la lumière peut pénétrer il en est partout le véhicule nécessaire.

Là,comme dans le vide, nous devons le supposer doué d'élasticité et d'une propriété équivalente à l'inertie. Quand un pendule est écarté de sa position d'équilibre, la pesanteur l'y ramène et l'inertie la lui fait dépasser; c'est pour cela qu'il oscille. Dans nos montres, l'élasticité d'un ressort remplace la pesanteur, et l'inertie du balancier fait le reste. Dans l'éther, à l'élasticité développée par une déformation convenable et qui tend à restaurer le milieu en son état d'équilibre, il faut joindre, pour y rendre les oscillations possibles, l'équivalent de l'inertie qui lui fasse dépasser cet état d'équilibre. C'est ce qui fait dire que si l'éther impondérable est sans poids, il n'est pas pour cela dépourvu d'inertie; et ce n'est pas une antinomie. Le poids est une force particulière il y en a d'autres qui peut ne pas lui être appliquée; l'inertie est cette propriété de la matière par laquelle elle réclame l'intervention d'une cause extérieure pour prendre un mouvement ou en changer; elle n'a rien à voir avec le poids.

C'est dans ce milieu, prêt à se bander et à se détendre, et pouvant osciller grâce à son inertie, que la lumière se propage sous forme d'ondes, à la manière du son dans la matière pondérable élastique.

La nécessité de créer de toutes pièces ce milieu envahissant à seule fin d'expliquer la transmission de la lumière, n'est pas ce qui détermina Newton à rejeter l'idée d'assimiler la lumière au son (1). Lui-même, dans son système de l'émission, introduit, comme organe accessoire, un semblable milieu qu'il appelle

(1) Sur les idées de Newton en optique, et leur évolution, voir : V. L. Bloch, La Philosophie de Newton, 1 vol. in-8o, Paris, Alcan, 1908.