Oeuvres complètes. Tome XIX. Mécanique théorique et physique 1666-1695

[p. 379]

La lumière.

[p. 381]

Avertissement.

Les Pièces I-XIII antérieures à 1690, date de publication du Traité de la Lumière, se suivent ici dans l'ordre historique¹⁾. Il est vrai qu'il y a une légère incertitude sur quelques dates²⁾. Les Pièces I-X sont antérieures à celle - 1678³⁾ - de la première rédaction du Traité. Les Pièces XI (A, B, C) et XII datent de 1679. Seule la Pièce peu importante XIII est de juin, juillet ou août 1687. Le 1 mai 1687 Huygens écrit déjà à de la Hire que la copie est prête⁴⁾. Il ajoute qu' ‘elle n'est encore qu'en Francois’, ce qui fait bien voir qu'en ce moment il songeait à une édition latine.

Il entreprit en effet la traduction, mais bientôt il abandonna ce travail. On trouve aux p. 458-462 qui suivent cette version fragmentaire. Nous possédons d'ailleurs, également de la main de Huygens, un autre début latin plus court auquel le texte français correspond plus littéralement⁵⁾: il semble bien qu'en 1678 il ait commencé par rédiger son oeuvre en latin. En 1687⁶⁾ il n'a tenu aucun compte de ce début.

1) À l'exception d'un alinéa de la Pièce I (voyez la note 2 de la p. 409 ) et du § 2 de la Pièce VI.

2) Voyez p.e. la note 1 de la p. 436.

3) Voyez la Préface de Huygens du Traité de la Lumière. La Pièce X peut avoir eté écrite pendant le cours de la rédaction du Traité.

4) T. IX, p. 133.

5) Appendice II à la p. 540 qui suit. Voyez surtout la note 2 de cette page.

6) Ou plus tard, lorsqu'il entreprit la traduction.

[p. 382]

En 1673 Huygens avait déjà eu l'intention de publier sa ‘Dioptrique’¹⁾, toutefois la rédaction n'avait eu lieu qu'après la découverte de l'explication par ondes sphéroïdales de la réfraction extraordinaire du cristal d'Islande²⁾. Le 12 novembre 1679 il avait écrit à Leibniz vouloir procéder à l'édition ‘cet hyver’ si sa santé le lui permettrait³⁾.

Le portefeuille ‘Physica varia’ contient deux copies du manuscrit. Il ne nous reste rien du manuscrit lui-même; voyez cependant l'Appendice III où nous reproduisons le contenu d'une feuille se rapportant à la structure des cristaux, sujet traité dans le Chap. V du Traité⁴⁾.

La couverture de la première copie porte l'inscription suivante, de la main de Huygens: ‘Dioptrique. Premiere Partie ou il est traitè de la Lumiere, des causes [corrigé par Huygens en: “Traité de la Lumiere ou sont expliquees les causes”] de ce qui luy arrive dans la reflexion et dans la reflexion [sic]. De la refraction de l'atmosphere. De l'estrange refraction du Cristal d'Islande. Des figures des corps transparents pour servir a la Dioptrique. - Premiere Copie faite en France’. Sur la couverture de la deuxième Huygens a écrit: ‘Copie de la premiere partie de ma Dioptrique [corrigé en: “Copie de mon Traité de la Lumiere”]. Preste a estre imprimée. L'autre partie ne l'est point, mais celle-cy peut aller sans l'autre. Il y a encore une copie de cecy’. En marge et s'appliquant évidemment à la deuxième copie: ‘par M^r. de Chaselles qui demeuroit chez M^r. Cassini, et qui du depuis a enseignè la navigation a Marseille’. - ‘Commencé d'imprimer par vander Aa, à Leijden 1689. en Maj. Il a quelques feuilles de cette Copie. M^r. de Volder Professeur en Mathematique a le Discours de la Cause de la Pesanteur’⁵⁾.

Notons que l'impression fut terminée en janvier 1690⁶⁾.

1) Pièce II.

2) Pièce VII de 1677.

3) T. VIII, p. 245.

4) Cette feuille, ainsi que les pièces latines dont il est question plus haut, se trouvent également dans le portefeuille ‘Physica varia’.

5) L'édition de 1690 contient également le Discours de la Cause de la Pesanteur que nous ne publions pas encore dans le présent Tome, du moins pas dans la forme que Huygens lui a donnée dans cette édition.

6) T. IX, p. 358.

[p. 383]

La deuxième copie a été faite sur la première puisque le copiste a tenu compte des corrections apportées par Huygens à celle-ci. Mais de Chaselles a modernisé l'orthographie. Il écrit p.e. ‘effets’ là où la première copie a ‘effects’. En corrigeant pour van der Aa la deuxième copie Huygens s'est servi de l'orthographie ancienne selon son habitude. Par conséquent notre édition, dont le texte correspond exactement à celui de 1690¹⁾, a le mot ‘effects’ dans la l. 15 de la p. 484. Huygens a encore apporté quelques corrections de détail pendant l'impression: ceci explique que les numéros ou paragraphes du Chap. V, tels qu'on les trouve dans la deuxième copie, ne s'accordent pas avec ceux du traité imprimé, la copie ayant 59 paragraphes et le Traité 43.

Il nous semble inutile de mentionner toutes les corrections, grandes et petites²⁾. D'autre part nous ne pouvons pas les passer entièrement sous silence.

La phrase: ‘Car si le mouvement ne passoit pas successivement par toutes ces boules’ a été corrigée en: ‘Car si le mouvement ou, si l'on veut, l'inclination au mouvement, ne passoit ... etc.’³⁾ ce qui rend le mode de propagation de la lumière plus cartésien⁴⁾.

Nous signalons plus loin⁵⁾ une correction sur l'action hypothétique de la matière subtile dans le cas de l'‘expérience de Huygens’; il s'y agit simplement d'une amplification qui ne change pas le sens de la phrase.

Le passage sur la réflexion intérieure (troisième alinéa de la p. 488 qui suit) a été intercalé par Huygens dans la première et aussi dans la deuxième copie. La dernière phrase sur la difficulté de l'explication dans le cas où cette réflexion se fait dans le vide,

1) Toutefois nous avons tenu compte de la liste des fautes d'impression qui se trouve à la dernière page de l'édition de 1690; et nous avons corrigé tacitement quelques autres fautes d'impression évidentes, d'ailleurs fort rares (p.e. ‘ellip-’ en ‘ellipse’). Nos figures sont des copies presqu'-exactes de celles de l'édition de 1690; elles sont empruntées aux ‘Opera Reliqua’, Vol. I de 1728.
Les ‘Opera Reliqua’ ne contiennent qu'une traduction latine, le ‘Tractatus de Lumine’. Nous possédons le manuscrit de cette traduction anonyme, corrigé, comme le dit 'sGravesande dans sa courte préface, par un professeur ‘in Academia Frisia’ qui avait déjà traduit ‘alia nostri auctoris opera’: il s'agit évidemment d'Oosterdijk Schacht (voyez la note 1 de la p. 497 du T. XVII).

2) Dans les petites corrections les mots biffés ont d'ailleurs souvent été rendus illisibles et les passages plus longs supprimés sont souvent cachés par du papier collé dessus que nous n'avons pas décollé.

3) Ligne 7 de la p. 472 qui suit.

4) Voyez la note 6 de la p. 391 qui suit. Cependant Huygens combat la ‘pression continuelle’ de Descartes à la fin du Chap. 1 du Traité (p. 477).

5) Note 1 de la p. 481 qui suit.

[p. 384]

ne se trouve que dans la deuxième copie. Cet alinéa remplace un passage beaucoup plus long sur le même sujet qui, dans la première copie, suivait l'alinéa¹⁾ ‘Que si l'on objecte ..., de celles de l'éther’²⁾. Ce passage contenait une figure dans le genre de la Fig. 160 de la Pièce IX³⁾. Huygens y disait: ‘... je ne vois point moyen d'en rendre raison en posant, comme auparauant, que les ondes de lumière sont continuees seulement dans la matiere etherée contenue aux interstices des particules. Car ces ondes, en sortant de cette matiere etherée, seroient continuées dans celle qui est hors des corps, sans aucune reflexion, puisqu'elle est toute pareille et homogene a l'autre. Et l'on ne peut pas avoir recours aux particules de l'air, plus grossieres que celles de l'éther, et contigues par dehors a la surface du corps transparent; puisque les surfaces du verre ou de l'eau, qui confinent avec un espace vuide d'air, et ou il n'y a rien que ce qui a pu penetrer ces corps transparents, font cette reflexion intrinseque de mesme que quand il y a de l'air ... de sorte que ces ... reflexions se font icy contre ce corps subtil, qui a penetré le verre, ou l'eau, ou tous les deux. Or dans la derniere maniere d'expliquer la transparence⁴⁾ il y a quelque moyen de rendre raison de cette reflexion, comme il sera dit cy apres’. Dans le Traité imprimé Huygens dit simplement qu'il reste ‘quelque difficulté dans les expériences ou cette reflexion interieure se sait sans que les particules de l'air y puissent contribuer’, sans ajouter s'il voit moyen de lever cette difficulté⁵⁾. On voit que dans le texte primitif le ‘corps subtil’ contre lequel la réflexion dite intérieure aurait lieu est apparemment l'‘air subtil’ dont l'existence aurait été révélée par l'expérience de Huygens du fluide qui ne veut pas descendre; cet ‘air’ étant donc, dans la pensée de Huygens, essentiellement différent de l'éther luminifère. - Plus tard - voyez la p. 563 qui suit - Huygens identifia l'‘air subtil’ avec l'éther luminifère.

1) P. 483 qui suit.

2) Tout cet alinéa est d'ailleurs, dans la première copie, écrit en marge de la main de Huygens.

3) P. 436 qui suit.

4) Troisième alinéa de la p. 483 qui suit.

5) Dans la première copie se trouve un passage partiellement lisible (après l'avoir corrigé de sa main, Huygens l'a supprimé; une partie est recouverte de papier collé), où il dit: ‘... estant supposè, comme cy-dessus, que les particules des corps transparents sont composees d'autres moindres pareilles, ces dernieres peuvent estre quelques unes plus petites et quelques unes plus grosses que ne sont les particules de la matiere etherée. Et ainsi il y en aura et pour causer la reflexion interieure et pour l'exterieure’.

[p. 385]

C'est surtout dans le Chap. V, se rapportant au cristal d'Islande, que les biffages, corrections et intercalations sont nombreux. Il devait en être ainsi puisque, comme nous l'avons dit, les Pièces XI et XII sont postérieures à la rédaction du manuscrit. Quelques considérations générales sur ‘plusieurs corps mineraux, vegetaux, et sels congelez, qui se forment avec de certains angles’, lesquelles précédaient le par. 6, ont été supprimées en cet endroit¹⁾ et remises (sous une autre forme) à la fin, comme Huygens le dit au par. 5; il s'agit des p. 518-521 qui suivent depuis l'alinéa: ‘Laissant donc à d'autres cette recherche ...’ jusqu'aux ‘Calculs qui ont été supposés dans ce Chapitre’. Les par. 12-16, 18-21¹⁾ et 30-34 ont été intercalés. Il en est de même d'une partie du dernier (et très long) paragraphe 43, savoir des pages 515-518 depuis l'alinéa: ‘Pour expliquer quelles sont ces coupes ...’ jusqu'au début de l'alinéa: ‘Le phénomène est, qu'en prenant deux morceaux de ce cristal ...’, et encore depuis la phrase: ‘C'est que quand on dispose ...’ du même alinéa jusqu'à la fin de l'alinéa suivant. En beaucoup d'endroits les nombres ont été corrigés, évidemment à la suite d'expériences et de calculs ultérieurs. Environ la moitié de la partie ‘Calculs qui ont été supposés dans ce Chapitre’ est écrite de la main de Huygens en remplacement du texte original.

Les alinéas ‘Pour ce qui est de la manière dont M. Descartes a trouvé ces lignes ...’ et ‘Estant donc AK...’²⁾ sont également nouveaux. Le texte ‘Car supposant ...’³⁾ jusqu'à la fin de l'alinéa suivant (: ‘... parvenu en E’) remplace¹⁾ celui du manuscrit primitif.

La dernière phrase de l'ancien par. 21 du Chap. V, supprimé mais dont la fin est encore lisible dans la deuxième copie, fait voir qu'en 1678 Huygens, qui dans le texte définitif du Traité ne dit rien sur les couleurs, admettait encore avec Hooke⁴⁾ une théorie dualiste. En effet, il écrivait en cette année: ‘... on voit qu'un rayon oblique devenant coloré par la refraction du verre, ou de l'eau, se disperse quelque peu, et la partie qui porte la couleur rouge souffre une moindre refraction que celle qui porte la couleur bleuë. d'ou depend manifestement la raison pourquoy dans l'arc en ciel le

1) Dans les deux copies.

1) Dans les deux copies.

2) P. 429-430 qui suivent.

3) Ligne 18 de la p. 435.

1) Dans les deux copies.

4) P. 268 du T. XVII.

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rouge est en dehors, ou du costé du Soleil, et dans le second au contraire. avec plusieurs autres phenomenes des prismes, comme je feray voir ailleurs. Et cet effet s'explique tres bien en supposant dans ces diaphanes deux matieres de resistance un peu differente’.

Dans l'une et l'autre copie Huygens a introduit l'alinéa du Chap. III se rapportant à la constitution de l'eau¹⁾ en remplacement du suivant: ‘Ce n'est pas icy une petite difficulté, laquelle pourtant on peut resoudre en supposant que les particules de l'eau soient composées d'autres beaucoup moindres, et en sorte que leur tissu soit fort peu dense, et neanmoins fort dur, comme l'on voit que la nature a produit certains corps, comme la pierre ponce, le jayet et autres assez durs quoique contenans peu de matiere. Et comme quelques uns de ces corps reçoiuent la polissure, les particules de l'eau peuuent aussi estre assez lisses pour glisser les unes sur les autres estant ébranlées par le mouvement de la matiere subtile, qui les trauerse’. On voit qu'il a abandonné ces particules-squelette dans le cas de l'eau. Il a dû les conserver dans le cas de l'éther luminifère pour expliquer la grande rareté de l'éther dans les espaces interstellaires sans que les particules cessassent de se toucher²⁾.

Dans le par. 21 du Chap. V du Traité Huygens revient d'ailleurs, sans rien affirmer, sur l'hypothèse d'un ‘tissu fort rare’ dans le cas des particules du cristal d'Islande. Et dans les Pièces sur le magnétisme, qu'on trouve plus loin dans le présent Tome, il est question de la même hypothèse dans le cas de la matière en général.

Comme on voit, Huygens a introduit ici après coup l'hypothèse sur la constitution de l'eau qu'il formule aussi en janvier ou février 1681³⁾: il appert que non seulement les corrections de la première copie dont de Chaselles (faisant évidemment sa copie lorsque Huygens était encore en France) a tenu compte ont dû être apportées avant le départ définitif de Huygens dans le cours de 1681, mais qu'il peut en être de même pour celles apportées par Huygens à la deuxième copie.

1) Dernier alinéa de la p. 482 qui suit.

2) Voyez la p. 573 qui suit.

3) Dans la Pièce qui constitue notre § 1 de la p. 334.

[p. 387]

Après les grecs tout naturaliste désireux de connaître la nature de la lumière devait tâcher de se former une opinion sur son analogie avec le son. La constatation d'une certaine analogie entre les deux phénomènes n'avait toutefois pas amené les anciens à proposer une théorie ondulatoire de la lumière. Il est vrai que dans son article de 1893 ‘Ueber das physikalische System des Straton’¹⁾ H. Diels a avancé que Straton²⁾ était partisan d'une théorie ondulatoire non seulement du son mais aussi de la lumière, mais nous avons combattu cette manière de voir dans notre brochure de 1910 ‘De leer van het licht vòòr Huygens, I. De optica in de Oudheid’³⁾ et Diels nous a fait savoir qu'il ne maintenait pas son opinion.

Dans une Pièce de date inconnue publiée dans le T. XIII⁴⁾ Huygens parle des ‘especes ou images incorporelles’ qui suivant beaucoup d'auteurs viennent frapper nos yeux⁵⁾. C'est là une théorie ancienne, en l'on constate une certaine analogie avec les atomes de son: Empédocle et les atomistes antérieurs à ou contemporains d'Aristote considèrent tant la lumière que le son comme l'écoulement d'une substance. Straton se sert, dans le cas de la lumière, de l'expression δύναμις σωματιϰή. Voyez aussi sur les émanations notre Avertissement sur le magnétisme. Au sixième siècle de notre ère on trouve, également dans le cas de la lumière, des ἐνέργειαι incorporelles (ou semi-corporelles) chez Philopon⁶⁾. Roger Baco au treizième siècle traite ‘de multiplicatione specierum’⁷⁾. Suivant lui ‘species non meretur dici corpus’⁸⁾. Il ajoute: ‘non est aliquid quod moveatur ibi [c.à.d. dans le “medium”] de loco ad locum, sed est continua generatio novae rei’⁸⁾. Ailleurs il dit ‘generationem lucis fieri successive in partibus aëris [comparez sur ce dernier mot le texte de Baco Verulamius, cité à la p. 347, l. 16, qui précède]’⁹⁾. Nous apprenons encore que ‘spe-

1) Sitz. berichte d. Kgl. preuss. Akad. d. Wiss. 1893.

2) Nous avons parlé de la théorie ondulatoire du son de Straton dans la note 4 de la p. 370 qui précède.

3) Leiden, A.W. Sijthoff.

4) P. 792.

5) On peut consulter p.e. l'‘Histoire de la Science. Antiquité’ de P. Brunet et A. Mieli, citée aussi dans la note 2 de la p. 362 qui précède.

6) ‘Joannis Grammatici Philoponi comentaria in libros de anima Aristotelis’, Venetijs, 1535, f. 77 r: διαβαίνουσιν οὖν διὰ τοῦ διαφανοῦς αἱ τῶν χρωμάτων ἐνέργειαι.

7) Le ‘Tractatus de Multiplicatione Specierum’ occupe les p. 407-552 du Vol. II de l' ‘Opus Majus of R. Bacon’, ed. J.H. Bridges, Oxford, Clarendon Press, 1897.

8) P. 504 du Vol. II de Bridges (Pars Tertia, Cap. I du ‘Tr. d. Mult. Spec.’)

8) P. 504 du Vol. II de Bridges (Pars Tertia, Cap. I du ‘Tr. d. Mult. Spec.’)

9) P. 72 du Vol. II de Bridges (Operis Majoris Pars Quinta. Perspectivae Pars prima. Distinctio nona. Cap. IV).

[p. 388]

cies incedit per se in medio’¹⁾. Bridges a cru pouvoir dire: ‘This view of light, not as an emanation of particles but as a propagation of motion, is in striking conformity with the undulatory theory’²⁾. Mais il faut avouer que tout ceci est bien vague. Et en d'autres endroits R. Baco enseigne ‘quod [species] habeat esse corporale’³⁾.

Roger Baco connait bien Aristote et discute longuement la signification des termes ‘substantia’ et ‘accidens’. En ce temps la grande question qui se posait au sujet de la lumière (et aussi au sujet d'autres émanations comprises sous le nom ‘species’) était en effet - Vincent de Beauvais dans son ‘Speculum naturale’, datant également du treizième siècle, l'affirme - de savoir si la lumière est une substance ou bien un accident⁴⁾. Certains soutenaient qu'elle est autre chose encore, une ‘forme substantielle’, mais Roger Baco rejette cette manière de voir⁵⁾.

Or, au dix-septième siècle la question était encore posée à peu près dans les mêmes termes qu'au treizième.

Dans son livre de 1638 qu'il envoya à Huygens en août 1662⁶⁾ Boulliau se range à l'avis de ceux qui défendent la nature intermédiaire de la lumière⁷⁾. Huygens écrit à propos de ce livre: ‘utinam tam facile esset vera invenire quam falsa redarguere’⁸⁾.

Nous avons déjà remarqué dans le T. XVI⁹⁾ - et la Pièce du T. XIII, citée à la

1) P. 504 du Vol. II de Bridges.

2) P. 72 du Vol. II de Bridges.

3) P. 43 du Vol. II de Bridges (Operis Majoris Pars Quinta. Persp. P. prima. Dist. sexta. Cap. IV). R. Baco y dit encore: ‘Non ergo differt species a carbone et flamma, nisi sicut incompletum a completo... Sed constat quod completum est materiale... Manifestum est ergo, quod species rerum corporalium et materialium habebunt semper esse materiale et corporale’.

4) ‘Speculum naturale Vincentii beluacensis fratris ordinis praedicatorum’, imprimé (en 1486?) en deux tomes (folio). Lib. III, Cap. XXXIX ‘Questio de luce utrum sit corpus an qualitas’. Cap. XLVI ‘Quod lux sit accidens’. Cap. XLVII ‘Quod lux non sit substantia sed qualitas mutuata’. Au cap. XLI l'auteur dit: ‘Quum de lumine quod a corporibus luminosis descendit, utrum sit substantia vel accidens esse soleat disputatio inter sapientes, multa de ista materia multiplexque est opinio’.
Nous ne disons rien ici des philosophes arabes ce qui nous éloignerait trop de Huygens.

5) P. 552 du Vol. II de Bridges (dernier alinéa du ‘Tr. d. Multiplicatione Specierum’): ‘Sol et luna et stellae durant in sua substantia... lux non est eorum substantia, sed est aeris communis eis et igni; licet aliquando solebant dicere lucem esse formam substantialem solis et stellarum. Sed hoc est falsum’.

6) T. IV, p. 190. ‘De Natura Lucis, authore Ismaele Bullialdo Iuliodunensi’, Parisiis (L. de Herqueville).

7) Theorema I de la p. 62: ‘Lux est substantia media proportionalis inter corpoream substantiam, & incorpoream’. P. 70: ‘erit ergo lux in rebus vinculum commune formae et materiae’.

8) T. IV, p. 208 (24 août 1662).

9) T. XVI, p. 341, note 4.

[p. 389]

p. 387 qui précède, le fait voir également - que Huygens, admirant la clarté de Descartes, n'était nullement disposé à s'embourber dans des disputes souvent purement verbales de ce genre. Est-ce là la raison pour laquelle il ne mentionne nulle part le livre de F.M. Grimaldi de 1665¹⁾? Il est difficile de croire qu'il n'aurait pas vu, en ou peu après 1665, cet ouvrage qui débute par les célèbres expériences sur la diffraction²⁾. La lettre d'octobre 1690 de Leibniz à Huygens paraît être restée en portefeuille³⁾, mais Huygens à évidemment su que Newton, comme Leibniz le rappelle ici, parle de Grimaldi dans ses ‘Principia’ de 1687. Nous savons d'ailleurs avec certitude qu'en 1695 Huygens était en possession de l'ouvrage de Grimaldi, puisque le catalogue de la vente de ses livres qui eut lieu quelques mois après sa mort et dont la Bibliothèque Royale de la Haye possède un exemplaire⁴⁾, le mentionne. Nous remarquons que les expériences sur la diffraction n'occupent que 11 pages et que l'ouvrage en a 535 en tout. Il est divisé en deux livres, dont le premier défend la substantialité de la lumière, tandis que dans le deuxième beaucoup plus court, ainsi que dans le Prooemium, l'auteur se réfute lui-même, sans grande conviction nous semble-t-il,

1) ‘Physico-mathesis de lumine, coloribus et iride libri duo, etc. (note 1 de la p. 390)’. Opus posthumum Bononiae, ex typ. haeredis Victorij Benatij.

2) Lib. I Prop. I. ‘Lumen propagatur seu diffunditur non solùm Directè, Refractè, ac Reflexè, sed etiam alio quodam Quarto modo, Diffractè’.
Nous ignorons si Huygens a fait des expériences sur ce dernier sujet. Dans son ‘Traité des couleurs’ - voyez la note 1 de la p. 441 qui suit - Mariotte dit à ce propos, après avoir cité Grimaldi: ‘dans toutes les expériences que j'ai faites avec plusieurs personnes fort exactes, on n'a jamais rien appercû de semblable’. (p. 201 du T. I des ‘Oeuvres’, éd. de Leiden de 1717).

3) T. IX, p. 521, note 1.

4) ‘Catalogus variorum & insignium in omni Facultate & Lingua Librorum etc. Ampl. & Nob. Viri Chr. Hugenii Zulichemii Toparchae de Zeelhem &c.’, Hagae Comitum apud Adr. Moetjens (vente du 24 octobre 1695).
Le catalogue, qui est composé avec peu de soin, mentionne e.a. les livres suivants (consultez sur eux e.a. notre T. XIII): J.B. Porta ‘De refractione optices parte libri novem’, 1593; H. Fabricii ab Aquapendente ‘De visione, voce, auditu’, 1600; J. Kepler ‘Paralipomena ad Vitellionem’, 1604; J. Kepler ‘Dioptrice’, 1611; Fr. Aguilonius ‘Optica’ [ou ‘Opticorum ll. VI’], 1613; P. Rami ‘Optica’, 1615 [deuxième édition de l'ouvrage de Ramus et Risner de 1606: voir la p. 266, note 4 du T. XVII]; A.M. Schyrlaeus de Rheita ‘Oculus Enoch et Eliae etc.’. 1645; Em. Maignan ‘Perspectiva horaria’, 1648; Fr. Niceron ‘La perspective curieuse’, Paris 1663 [l'ouvrage parut en 1638]; J. Gregory ‘Optica promota’, 1663’; Fr. Baco Verulamius, ‘Opera omnia’, 1665; Hon. Fabri ‘Dialogi physici’, 1665; id. ‘Synopsis optica’, 1667; Fr. Eschinardo ‘Centuria opticae’, 1668; J. Barrow ‘Lectiones 18 de phoenomenis opticis etc.’, 1672; Cl. Perrault ‘Essais de physique’, 1680-1688; P. Ango ‘Optique’, 1682 [voyez la note 1 de la p. 394 qui suit]; W. Molyneux ‘A treatise of dioptricks’, 1692.

[p. 390]

pour revenir au sentiment de l'accidentalité censée plus conforme à la doctrine aristotélicienne¹⁾. Dans l'un et l'autre livre Grimaldi combat la doctrine des atomistes, et soutient d'autre part contre les péripatéticiens que les couleurs n'ont pas d'existence propre, ne sont pas, en d'autres termes, des qualités inhérentes aux objets et indépendantes de la lumière. Un rayon de soleil, passant par les pores d'un carreau rouge, devient rouge - c'est-à dire se montre capable de teinter les objets en rouge - par une modification interne de nature ondulatoire, non pas parce que la rougeur du verre se communiquerait à lui en s'ajoutant à la lumière.

Baco Verulamius, qui parle de l'analogie entre le son et la lumière dans les ‘Topica’ que nous avons cités à la p. 347, et qui ailleurs se montre bien convaincu de la nécessité d'examiner à fond la ‘forma lucis’²⁾, ne dit lui-même, nous semble-t-il, rien de bien remarquable sur ce dernier sujet. Dans le cas des rayons lumineux, il n'y a pas pour lui de mouvement local dans l'‘air’; il existe cependant des effluves incorporels³⁾.

Gassendi lui, - suivi par Mersenne, nous l'avons rappelé plus haut - défend la doctrine atomistique ancienne au point d'admettre des atomes de son⁴⁾: il s'ensuit

1) Déjà dans le titre il est question de ‘libri duo, in quorum primo afferuntur nova experimenta, & rationes ab ijs deductae pro substantialitate luminis. In secundo autem dissolvuntur argumenta in primo adducta etc.’

2) ‘De Forma Lucis quod debita non facta fuerit inquisitio (praesertim cum in Perspectiva strenue elaborarunt homines) stupenda quaedam negligentia censeri possit’ (‘De dignitate et augmentis scientiarum’, Lib. IV, Cap. III, p. 119 de l'édition de Francfort de 1665 des ‘Opera omnia’).

3) ‘Sylva Sylvarum sive Historia Naturalis’, Centuria Secunda, p. 788-789 de l'édition de Francfort: ‘... sonus... cum visu & radiatione rerum visibilium convenit, quae proculdubio nullum localem motum aëri imprimunt’. Toutefois (p. 807): ‘Reflexio effluviorum ex visibilibus objectis per specula dirigi potest’. Mais les effluves ne sont pas corporels (p. 810): ‘Utrumque [visus et auditus] corporalis effluvii nihil in medium effundere videtur, quo activitatis suae sphaeram compleat... sed spiritales modo propagines abripere secum’.
Nous ne pouvons résumer ici l'ouvrage de 1663 de Boyle (‘Experiments and Considerations upon Colors’) qui porte à la première page l'adage de Baco: ‘Non fingendum, aut excogitandum, sed inveniendum, quid Natura faciat aut ferat’.

4) P. 373, note 5. ‘Toute la masse de l'air ne semble pas estre meüe, mais seulement ce qu'il y a de plus subtil dans l'air’. (F. Bernier ‘Abregé de la Philosophie de Gassendi’, Sec. ed. 1684, T. III, p. 189). A la suite des expériences faites avec l'appareil pneumatique - voyez p.e. la p. 239 qui précède - la croyance aux atomes de son disparut.

[p. 391]

qu'il admet aussi des atomes, bien matériels, de lumière¹⁾. Cette conception n'empêche pas la comparaison, dans une certaine mesure, de la propagation du son à celle des vagues qu'on voit s'étendre à partir d'un centre à la surface de l'eau²⁾. En effet, l'émission des atomes de son qui partent d'un objet vibrant, placé p.e. dans l'air, étant jugée périodique, l'oreille d'un observateur en repos par rapport à l'objet est frappée par un nombre de vagues égal à celui des vibrations. Connaissant la fréquence des vibrations et la vitesse du son, égale à celle des atomes projetés, on aurait pu calculer l'intervalle spatial de deux ‘battements’ contigus, en d'autres termes la longueur d'onde correspondant à un ton déterminé; bien entendu, en admettant une vitesse de propagation constante; mais si cette vitesse est réduite, et fort considérablement, sans que le ton change, comme le veut Mersenne, il ne pourra être question d'une longueur d'onde unique correspondant à un ton de hauteur déterminé³⁾. Quant à la lumière, nous ne trouvons pas que Gassendi parle où que ce soit d'une émission périodique des atomes.

Chez Descartes aussi il n'y a aucune périodicité. La lumière qui émane du soleil et des étoiles est dans un rapport étroit avec les tourbillons⁴⁾. La vitesse de la lumière est infinie⁵⁾. Généralement la lumière - comparez la l. 15 de la p. 383 qui précède - n'est qu'une pression⁶⁾. Toutefois les couleurs sont dues à des rotations de particules⁷⁾; et l'infinité de la vitesse n'empêche pas la comparaison de la lumière incidente avec une balle⁸⁾. Au fond, suivant Huygens, tout ce que Descartes a dit sur

1) ‘Nous dirons que la lumiere dans le corps Lumineux semble n'estre autre chose que des corpuscules tres subtils, qui estant figurez d'une certaine maniere, transmis d'une vitesse ineffable, & receus dans l'organe de la Veue, peuvent mouvoir l'organe, & causer cette sensation qu'on nomme Vision’ (F. Bernier, même ouvrage, T. III, p. 209).

2) F. Bernier, même ouvrage, T. III, p. 195. Cette comparaison se trouve, peut-on dire, chez tous les auteurs qui traitent du son. P.e. dans l' ‘Architecture’ de Vitruve, à la p. 49 de la traduction de Cl. Perrault citée à la p. 241 qui précède.

3) Comparez les p. 373 (§ 4) et 376 qui précèdent.

4) ‘Principia Philosophiae’, Pars Tertia LXXVII.

5) ‘Dioptrique’, Discours I, Oeuvres publ. par Ch. Adam et P. Tannery, T. VI, p. 84.

6) ‘Principia Philosophiae’, Pars Tertia, LXIII: ‘Notandum est vim luminis non in aliquâ motûs duratione consistere, sed tantummodo in pressione sive in primâ praeparatione ad motum, etsi fortè ex eâ motus ipse non sequatur’.

7) ‘Les Meteores’. Discours VIII. Oeuvres, T. VI, p. 331 et suiv.

8) Comparez la Pièce III à la p. 416 qui suit. On peut dire que Descartes suit ici plus ou moins l'exemple d'Aristote, qui affirme également l'infinité de la vitesse de la lumière, et toutefois - nous citons de nouveau l'ouvrage de F. Bernier, T. III, p. 102 - ‘compare [le son] non seulement avec une bale mais encore avec la lumiere, parce qu'il se reflectit demesme’.

[p. 392]

la nature de la lumière est inconcevable¹⁾. Il ne retient que l'idée de l'action mécanique des particules de matière fine les unes sur les autres. Chez lui il s'agit d'une action successive, puisqu'il admet une vitesse de propagation finie.

Rejetant donc les atomes de lumière de Gassendi, mais acceptant le vide des atomistes et réduisant en de véritables atomes les corpuscules de Descartes (comparez les p. 315-316 et 325 qui précèdent), Huygens fut influencé d'autre part par le concept des ondes, et la question se posait comment il fallait y rattacher celui des lignes géométriques, généralement droites, suivant lesquelles la lumière se propage à partir de l'objet. Huygens savait d'ailleurs que suivant Hooke (et même déjà suivant Descartes) les rayons sont parfois courbés²⁾. Et avant Hooke nous devons, pour observer l'ordre historique, mentionner à ce propos le philologue I. Vossius qui dans son édition de 1658 du géographe romain Pomponius Mela donne une longue note sur la question de savoir combien un montagnard pourra voir le soleil plus longtemps qu'un habitant de la plaine³⁾. Vossius fut combattu - nous ignorons sur quels points⁴⁾ - par P.D. Huet⁵⁾ et Huygens en août 1659 approuve cette censure⁶⁾. C'est le premier endroit de la Correspondance où nous voyons Huygens s'intéresser à la théorie de la réfraction. Il est presque superflu de dire que la réfraction atmosphérique, phénomène connu depuis longtemps aux observateurs du ciel, lui était familière⁷⁾. D'autre part il se rendait bien compte du fait qu'il faudrait encore faire des

1) P. 467 qui suit.

2) Voyez sur Hooke la note 2 de la p. 457 du T. XVII. Descartes dit vers la fin du Discours III de ‘la Dioptrique’: ‘Et il se peut aussy trouver certains cas, ausquels les rayons se doiuent courber, encores qu'ils ne passent que par un seul cors transparant’, mais il n'explique pas quels sont ces cas.

3) Isaaci Vossii Observationes ad Pomponium Melam de Situ Orbis. Ipse Mela longè quam antehac emendatior praemittitur’ (la Haye, A. Vlacq). L' ‘Observatio’ en question au Cap. XVIII du Lib. I de Mela occupe les p. 89-97 de l'ouvrage de Vossius. P. 97: ‘indicandus est error eorum, qui putant, refractionem non fieri nisi in recta linea, ad superficiem refracta’.
En 1658 Huygens n'admettait pas encore, semble-t-il, les rayons courbés: voyez la p. 457 du T. XVII, et la note 1 de la p. 393 qui suit.

4) Si nous réussissons à trouver quelque chose là-dessus, nous en ferons mention dans la Table des ‘Additions et Corrections’.

5) Consultez sur Huet les p. 242-243 qui précèdent.

6) T. II, p. 454.

7) P. 457 du T. XVII (année 1658). Voyez encore sur le ‘sol ellipticus’ la p. 549 du même Tome. Nous rappelons que dans l'antiquité grecque Cléomède, Ptolemée et d'autres astronomes considérèrent la réfraction atmosphérique.

[p. 393]

observations bien plus précises¹⁾. Le livre anti-cartésien de Vossius de 1662 ‘de lucis natura’, qui ne passa nullement inaperçu²⁾, parut également insignifiant à Huygens³⁾, ce qui ne veut pas dire qu'il n'en tint aucun compte⁴⁾. Mais revenons au concept des ondes. Hooke, en 1665, parle en termes géneraux d'ondulations se propageant avec une vitesse finie⁵⁾. Au premier livre de Grimaldi on trouve une



figure reproduite ci-contre, qui indique la propagation de la lumière par vibrations transversales: il s'agit, d'après le texte, d'un mouvement en spirale du fluide continu qui constitue la lumière⁶⁾. On peut comparer la figure ci-contre avec la Fig. 55 sans texte de Huygens de la p. 344 du T. XVII, datant de novembre 1665. Grimaldi parle plusieurs fois de l'analogie de la lumière avec le son et enseigne aussi que pour différentes couleurs les vibrations sont différentes, mais il n'émet pas l'hypothèse que les couleurs sont déterminées par les fréquences des vibrations. Le physicien de ce temps qui a eu le plus de foi dans l'analogie de la lumière avec le son est sans contredit Pardies (mort en 1673). Nous pouvons l'affirmer, d'une part d'après ce que Huygens dit de son ouvrage inachevé, aujourd'hui perdu, que l'auteur lui montra⁷⁾, d'autre part d'après

1) T. VI, p. 61, quatrième alinéa et note 6 (année 1666). En 1672 encore - voyez l'Appendice I à la p. 438 qui suit - Huygens fait un calcul sur la hauteur de l'atmosphère en partant de l'hypothèse de rayons droits.

2) Voyez la Dédicace du livre de 1664 (‘De natura ignis, lucis, et colorum dissertatio’, Cademi, M. Yvon) d'Andreas Grandorgaeus ou Graindorge de la Londe. Huygens reçut ce livre en août 1666 (T. VI, p. 79). En 1664 Graindorge créa avec Huet l'Académie de Caen, qui exista jusqu'en 1676. Dans la Dédicace nommée, ainsi que dans l'ouvrage lui-méme, Graindorge fait mention non seulement de Vossius, mais aussi des ouvrages subséquents de ‘Ioannes Bruynus’ et ‘P. Petitus’.

3) T. IV, p. 149.

4) Voyez la note 4 de la p. 266 du T. XVII.

5) Il appelle la lumière ‘a very short vibrating motion’ et il ajoute: ‘I see no reason to affirm that it [the propagation] must be in an instant’ [‘Micrographia’ de 1665, p. 56].

6) Les rayons, chez Grimaldi, ont le caractère de fibres séparées. La figure est empruntée à la p. 342 de son livre. Il y dit: ‘si harum [particularum] viam, & motum distinctè consideremus, dicendum erit quamlibet earum moueri miris flexibus, ac spiris (vt de vna particula G vides aliquo modo expressum in schemate) ita vt ex omnibus sic resultet, seu compleatur vna quaedam profusio totius lumini [lisez: luminis] AB sinuosè crispata, & multiplici vndationum volumine implexa’.

7) P. 476 qui suit, et p. 488 du T. XVIII.

[p. 394]

l'‘Optique’ de 1682 de Pierre Ango qui a fait usage de ses papiers¹⁾. Ango admet (p. 7) ‘qu'il y a dans tout cet Univers une autre substance, qu'Aristote appelle du nom d'Aether²⁾, qui est infiniment plus subtile que l'air, parce qu'elle est liquide en toutes ses parties, & qu'elle est, pour cette raison, tres-propre à remplir tous les vuides qui sont entre les parties des autres corps naturels’³⁾. P. 70: ‘Il ne faut ... pas s'imaginer que ce soient les mêmes Ondulations qui produisent le son & la lumière ... les Ondulations & les Vibrations que demande la lumière doivent être infiniment plus vives & plus subtiles’. P. 12: ‘le mouvement propre d'Ondulation ... suppose ... quelque compression & quelque dilatation des parties des corps où ce mouvement se passe’. Ango dit plusieurs fois (p. 9, p. 72) que le soleil et les flammes entretiennent par leurs vibrations le ‘mouvement de compression et de dilatation’ de l'éther. Quoiqu'en général il semble plutôt parler d'une dilatation et condensation de la flamme tout entière, il mentionne toutefois aussi (p. 79) les ‘ressorts insensibles’ qui se trouveraient dans certaines pierres devenant lumineuses ‘lors qu'on les échauffe & qu'on les frotte un peu rudement’. Dans l'éther il existe évidemment des vibrations longitudinales. - Or, Huygens n'accepta point l'idée d'une analogie si étroite entre la lumière et le son.

Nous avons dit à la p. 268 du T. XVII que la ‘belle comparaison des couleurs aux consonnances’ - ce qui n'est d'ailleurs pas la même chose qu'une comparaison des couleurs spectrales aux tons - de Cureau de la Chambre a été remarquée par Huygens sans qu'il ait songé à développer cette idée⁴⁾: le ton de sa phrase est même plutôt ironique. La très grande différence entre les vitesses du son et de la lumière pouvait sans doute aisément faire croire à des modes de propagation différents. Mais le principal obstacle résidait, nous semble-t-il, dans la conception de Huygens de la

1) ‘L'optique divisée en trois livres ou l'on démontre d'une maniere aisée tout ce qui regarde 1^o. la Propagation & les proprietez de la Lumiere. 2^o. La Vision. 3^o. La figure et la disposition des Verres qui servent à la perfectionner’ par le P. Ango, de la Compagnie de Jésus (Paris, E. Michallet). D'après Huygens (T. X, p. 168 et 204) Ango aurait bien mieux fait de publier l'écrit de Pardies tel qu'il était. Consultez aussi la note 31 de la p. 612 du T. X.

2) Chez Aristote l'éther n'existe, il est vrai, que dans les régions hautes (note 6 de la p. 276 qui précède, citée aussi à la p. 352). Mais il dit que dans les corps diaphanes il doit y avoir une même nature que dans l'éther; ‘De anima’ I: οὐ γὰρ ᾗ ὕδωρ οὐδ᾽ ᾗ ἀὴρ διαφανές, ἀλλ᾽ ὅτι ἐστὶ φύσις ὑπάρχουσα ἡ αὐτὴ ἐν τούτοις ἀμφοτέροις ϰαὶ ἐν τῷ ἀιδίῳ τῷ ἄνω σώματι.

3) Comparez la l. 22 de la p. 331 qui précède (discours de Cl. Perrault).

4) Comme Grimaldi d'après son ouvrage posthume de 1665 (fin du premier alinéa de la p. 159), Cureau de la Chambre est d'avis que lorsque la lumière passe à travers un vitre coloré, ou un prisme incolore, ‘c'est la Lumiere mesme qui se change en couleur’ (p. 8 de ‘La Lumière, à Monseigneur l'Eminentissime Cardinal Mazarin, par le Sieur de la Chambre, Conseiller du Roy en ses conseils, & son Medecin ordinaire’, Paris, P. Rocolet, 1657). Il veut que la lumière soit une qualité et non pas un corps ou une substance; mais il ne parle nulle part d'un mouvement d'ondulation.

[p. 395]

nature des atomes et dans sa conviction que tous les phénomènes sont produits par des collisions de particules. Comment eût-il pu admettre de la périodicité dans les collisions d'atomes se produisant dans une flamme? Ou comment l'existence de ressorts insensibles dans les atomes infiniment durs¹⁾? Dans le cas de la chaleur aussi (p. 347) nous n'avons pas trouvé chez lui de points matériels exécutant des oscillations (harmoniques p.e.) chacun autour d'un centre avec une fréquence déterminée. Pour pouvoir envisager la possibilité d'un pareil mécanisme il eût fallu, nous semble-t-il, admettre des forces agissant à distance ou du moins se comportant comme agissant à distance. Il eût fallu admettre que toute énergie n'est pas actuelle²⁾. - Ce fut donc une propagation comparable à celle du mouvement (ou plutôt de la tendance au mouvement) de billes élastiques contigues que Huygens crut devoir adopter. Les ondes sphériques, provenant des points lumineux ou simplement visibles, se suivent irrégulièrement, comme il le dit expressément à la p. 474 qui suit. La nature des couleurs reste énigmatique³⁾.

Cette irrégularité, opposée à la régularité des vibrations qui propagent le son, n'empêche toutefois pas Huygens de dire à l'occasion que la lumière consiste en un ‘petit et vif tremoussement’ et le son en un ‘semblable [nous soulignons] ebranslement successif de l'air’⁴⁾.

Ce fut Newton qui, en 1672, développa - quoique sans y croire, à cause de la propagation rectiligne de la lumière - la théorie des vibrations périodiques de l'éther engendrant les diverses couleurs spectrales⁵⁾. Le premier penseur français qui ait

1) Dans le cas des vibrations de cordes ou de ressorts sensibles, ou, pour parler plus brièvement, dans le cas de l'élasticité des corps déformables, Huygens admettait, avec Descartes, l'intervention de matières fines (p. 319 qui précède et p. 472, 553 et 604, qui suivent).

2) Comparez les notes 1 et 3 de la p. 8 qui précède.

3) Comparez ce que Huygens dit en mai 1694 à la p. 613 du T. X.

4) T. XIII, p. 799. La Pièce date probablement d'assez tard.

5) Philosophical Transactions, N^o. 88, 18 Nov. 1672, p. 5088: ‘the largest [vibrations in the aether] beget a sensation of a red colour, the least or shortest, of a deep violet, and the intermediat ones, of intermediat colors etc.’ (‘Mr. Isaac Newtons answer to some considerations upon his doctrine of light and colors’).

[p. 396]

jugé véritable cette théorie que la différence des couleurs provient de la différence de la fréquence des vibrations paraît avoir été Malebranche¹⁾.

Quant à Huygens, son grand mérite, aujourd'hui universellement reconnu, c'est d'avoir, lui le premier, trouvé moyen d'appliquer les mathématiques à la théorie de la propagation de la lumière autrement et plus finement que par l'ancien concept géométrique des rayons. Leibniz l'a fort bien dit dans sa lettre du 22 juin 1694²⁾: ‘Asseurement Mr. Hook et le p. Pardies n'avoient garde d'arriver à l'explication des loix de la refraction par les pensées qu'ils avoient sur les ondulations. Tout consiste dans la maniere dont vous vous estes avisé de considerer chaque point du rayon, comme rayonnant, et de composer une onde generale de toutes ces ondes auxiliaires [nous soulignons]’.

Le mérite de Huygens ne réside donc pas, peut-on dire, dans sa conviction que les phénomènes de la lumière seraient produits par les chocs de particules d'éther infiniment dures; quoiqu'assurément les collisions jouent un grand rôle dans la nature, et que l'apparente justesse du principe des ondes-enveloppes pouvait, non sans quelque raison, lui sembler une confirmation de sa manière d'envisager le monde. L'explication sommaire qu'il donne à la p. 473 qui suit [Fig. 177] ne peut guère être considérée comme convaincante. Nous aurions tort d'insister: tout lecteur moderne serait en état, aussi bien que nous, de poursuivre cette critique de détail.

L'auteur du présent Avertissement³⁾ n'est, certes, nullement disposé à soutenir avec J. Bosscha dans sa courte biographie de Huygens dans le ‘Nieuw Nederlandsch Biografisch Woordenboek’⁴⁾ que Huygens a réussi à démontrer l'existence de l'éther

1) ‘Reflexions sur la lumiere et les couleurs et la génération du feu’, 4 avril 1699, dans l'‘Histoire de l'Académie Royale des Sciences etc.’ de cette année (3^ième éd. 1732, Paris). Malebranche dit, en comparant comme Newton les couleurs aux tons: ‘La force ou l'éclat des couleurs vient donc aussi du plus & du moins de force des vibrations, non de l'air, mais de la matiere subtile, & les differentes especes de couleurs du plus & du moins de promptitude de ces mêmes vibrations’.

2) T. X, p. 643.

3) Consultez la l. 7 de la p. 387 qui precéde, et la p. 677 qui suit.

4) Réd. P.C. Molhuysen et P.J. Blok, I, Leiden, A.W. Sijthoff, 1911, col. 1184: ‘werk... dat, met de baanbrekende undulatie-theorie, ... het bestaan van den wereldether aantoonde’ (traduction: ‘ouvrage qui, par la théorie des ondulations laquelle ouvrit une nouvelle voie, démontra l'existence de l'éther cosmique’). Consultez sur Bosscha la p. VII du T. I.
Huygens - voyez le texte - ne croyait point à des ondulations périodiques, comme l'article de Bosscha pourrait le faire croire.

[p. 397]

cosmique. Il ne voit pas d'ailleurs que Huygens lui-même ait eu cette prétention: vers la fin de sa Préface au Traité de la Lumière il parle avec beaucoup de modestie¹⁾.

D'après les indications fournies par la Correspondance et les Manuscrits, ce fut la considération du cristal d'Islande qui amena Huygens en 1672 à s'occuper activement de l'étude de la propagation de la lumière²⁾. Il découvrit de suite - non pas beaucoup plus tard, comme il le fait entendre dans le Traité³⁾ - les phénomènes d'extinction provenant du passage de la lumière par deux cristaux successivement, phénomènes inexplicables dans l'hypothèse d'une propagation longitudinale pure et simple. Il est évident d'autre part que sa foi dans le mécanisme des collisions lui rendait bien difficile de considérer la possibilité de vibrations transversales, dont il ne parle nulle part. Il laissa donc ces phénomènes de côté pour ne s'occuper que de la propagation dans un milieu homogène ou dans un cristal unique. En 1673 il dit qu'il sera bon de rechercher ‘plus profondement la cause de la refraction’⁴⁾.

Dès que Huygens eut appris en ou vers septembre 1677 - la découverte des ondes sphéroïdales⁵⁾, faite à la Haye, est du 6 août 1677 - détermination par Römer de la vitesse de la lumière (1676), laquelle au commencement ne convainquit pas tout-le-monde⁶⁾, il se rangea à son avis. Il était d'ailleurs évident depuis les temps les plus reculés à tous ceux qui croyaient à une vitesse finie, que celle-ci devait être énorme⁷⁾.

1) Comparez sur la modestie de Huygens la p. 355 du T. XVII.

2) Pièce I qui suit (à la p. 407).

3) P. 517 qui suit.

4) T. XIII, p. 741. Voyez aussi la p. 107 du T. V. qui montre clairement qu' en août 1664 Huygens n'avait pas encore conçu son explication de la réfraction.

5) Pièce VII qui suit (à la p. 427).

6) Début de la Pièce VIII à la p. 432 qui suit. Voyez aussi la note 6 de la p. 400.

7) Voyez p.e. la p. 431 (‘Physica’, Sectio I, Lib. VI ‘De Qualitatibus rerum’ Cap. VI ‘De Luce’) du T. I des ‘Opera omnia’ de Gassendi, 1658.
Dans le Tràité de la Lumière (p. 469) aussi bien qu'en 1677 (p. 433) Huygens mentionne sans critique les 11 min. que la lumière met suivant Römer à venir du soleil jusqu'à nous. À la p. 469 il calcule que la vitesse de la lumière est plus de 600.000 fois plus grande que celle du son, donc supérieure à 108.10⁶ toises parisiennes (c.à.d. à 210700 K.M.) par seconde. Un calcul moins global d'après les données de la p. 469 donne une vitesse supérieure à 231900 K.M.
Mons. J.H. Oort, professeur d'astronomie à l'Université de Leiden, nous apprend que d'après un article de feu W. de Sitter qui sera bientôt publiè par le prof. D. Brouwer sous le titre ‘On the system of astronomical constants’ (dans le ‘Bulletin of the astronomical institute of the Netherlands’) la parallaxe du soleil est de 8″,8030 (± 0″,0020), de sorte que sa lumière nous arrive en environ 8 min. 19 sec. (pour la distance correspondante du soleil). Dans ce calcul on s'est servi des meilleures valeurs de la vitesse de la lumière mesurée par des méthodes terrestres: voyez sur ce sujet les Additions et Corrections qui suivent.

[p. 398]

Mais comment la lumière passe-t-elle à travers les corps transparents? Comment le fait-elle, dans le cristal d'Islande, avec des vitesses différentes dans différentes directions? Chez Grimaldi la matière est continue, comme le fluide lumineux; ce dernier passe par des pores, rangés souvent (même dans l'air) dans de longues files. Chez Huygens la matière est discontinue et l'on trouve dans le Traité la réponse à la question posée. Mais on peut consulter aussi sur ce sujet la lettre de Huygens à Papin du 26 novembre 1690¹⁾, laquelle fait bien voir combien tout ce qu'il avance sur les matières fines intervenant dans la composition du cristal et servant à la propagation de la lumière, est incertain à ses propres yeux. Il se borne à dire dans cette lettre que son explication ‘paroit n'avoir rien d'impossible’. La seule chose indubitable, ce sont les ‘ondes spheriques et spheroides’.

Il mérite aussi d'être remarqué qu'il n'y a pas, nous semble-t-il, dans les pièces sur la lumière une fort grande différence entre le sentiment de Huygens et celui de Descartes sur la solidité des corps. Naguère (p. 332 qui précède) Huygens rejetait absolument l'idée que c'est la seule juxtaposition des particules qui fait la cohésion des corps solides. Dans le Traité (voyez aussi l'Appendice III) il discute l'arrangement probable des particules du cristal, celles-ci étant maintenues en place par les particules avoisinantes. Les modèles se casseroient, lorsqu'on les rompt, suivant certaines faces ‘si ces corpuscules estoient legerement collez ensemble’. Or, ce col hypothétique n'existe pas seulement dans les modèles: dans la lettre à Papin que nous venons de citer²⁾ Huygens parle d'une matière ‘qui occupe les intervalles qui restent autour des mesmes spheroides, et qui sert a les tenir joints ensemble’. Par simple juxta-position, dirait-on³⁾. Il est vrai, nous venons de le dire, qu'ici Huygens n'a pas la prétention d'atteindre bien certainement l'ultime réalité⁴⁾. Pourtant il n'y a là, dit-il, ‘rien d'impossible’.

1) T. X, p. 177.

2) T. X, p. 178, l. 18.

3) Rien n'indique en effet qu'il serait ici question de crochets ou d'un enchevêtrement quelconque. Nous avons vu (p. 330) que Huygens avait abandonné dans un autre cas l'idée de l'enchevêtrement, à la suite d'une observation de Leeuwenhoeck. Voyez cependant la note 1 de la p. 318 qui précède.

4) Comparez la remarque de Newton qui constitue le deuxième alinéa de la p. 245 qui précède. Voyez aussi la note 15 de la p. 317.

[p. 399]

Avec l'entrée en scène de Huygens et de Newton les idées se précisèrent. L'ancienne dispute sur la question accident ou substance disparut ou du moins fut réléguée à l'arrière-plan; à moins qu'on ne veuille dire, ce qui nous semble plus rationnel, que l'opposition entre la théorie de l'ondulation et celle de l'émission ne fut qu'une nouvelle phase de la même lutte. Et ne pourrait-on pas ajouter que le vingtième siècle - les idées s'étant précisées encore bien davantage - a connu une lutte du même genre entre les ondes électromagnétiques et les photons? Aujourd'hui encore les opinions de tous les physiciens, recherchant ou croyant avoir trouvé la synthèse, ne sont certes pas absolument les mêmes¹⁾.

Il serait inutile de donner ici un résumé des expériences et des idées de Newton sur la lumière puisque dans ses écrits Huygens suit son propre chemin indépendamment de Newton²⁾. Cependant il faut mentionner que c'est certainement grâce à Newton qu'il a supprimé l'ébauche d'une théorie dualiste des couleurs³⁾. Déjà en juillet 1672 Huygens avait dit qu'il trouvait ‘l'hypothese des couleurs de Monsieur Newton ... fort probable’⁴⁾. Il est vrai qu'il n'a jamais osé affirmer lui-même ‘que

1) Comparez Ch.E. Papanastassiou ‘Les Théories sur la nature de la lumière de Descartes à nos jours et l'évolution de la théorie physique’, thèse pour le doctorat d'Université de Paris (faculté des lettres), Paris, Jouve & C^ie, 1935, p. 10: ‘Nous verrons comment quelquefois de nouveaux faits obligent à changer d'explication et même de revenir à une théorie abandonnée, comme par exemple lorsque les quanta nous ramènent à la vieille théorie de l'émission. Puis nous assisterons à la lutte entre la théorie des quanta et la théorie des ondulations et nous verrons comment aucune de ces deux théories ne peut suffire à l'explication des phenomènes et qu'il a fallu les concilier en une théorie mixte’. Voyez sur ce sujet le dernier alinéa de la note 9 de la p. 401 qui suit.

2) Voyez p.e. sur Newton L. Rosenfeld ‘La théorie des couleurs de Newton et ses adversaires’, p. 44-65 du Vol. IX de 1927 de ‘Isis, international review devoted to the history of science and civilisation’, ed. G. Sarton (Bruges, The St. Catherine Press).

3) Voyez la p. 385 qui précède. La Correspondance fait voir (T. VII, p. 243) qu'en janvier 1673 Huygens attendait quelque chose, au point de vue d'une éventuelle explication mécanique des couleurs, de la théorie dualiste de Hooke. Mais après la réponse de Newton d'avril 1673 (T. VII, p. 265) il n'eut plus ‘l'envie de disputer’ (T. VII, p. 302, juin 1673). L'ébauche, dont il est question dans le texte - le mot ‘ébauche’ est d'ailleurs un peu trop grandiose - fait voir qu'en 1678 il était encore hanté par le dèsir de trouver la dite explication mécanique.

4) T. VII, p. 185-186. Il s'agit ici de la décomposition de la lumière blanche; non pas de l'hypothèse des vibrations de l'éther dont il est question dans l'article de Newton de novembre 1672, cité dans la note 5 de la p. 395 qui précède.

[p. 400]

les rayons de lumiere, des leur origine, fussent les uns rouges, les autres bleus &c.’ et qu'à son avis - lequel, dans la Préface du Traité de la Lumière, il exprime bien brièvement, se contentant de dire qu'en fait de couleurs ‘personne jusqu'ici ne peut se vanter d'avoir réussi’ - il resterait encore ‘la grande difficultè d'expliquer par la physique mechanique en quoy consiste cette diversitè de couleurs’¹⁾. Il est bien connu que Newton parle souvent de l'existence possible d'ondulations - voyez p.e. ce qu'il dit en 1673 à la p. 265 du T. VII: ‘Aethereal corpuscles or pulses ...’; ‘corpuscles, of which a shining body consists... impress... motion on the adjacent Aethereal medium...’ - et qu'en se décidant pour la théorie de l'émission, il juge possible qu'il y aurait néanmoins aussi des ondes se mouvant avec une vitesse qui diffère de celle des corpuscules projetés²⁾.

En mai 1694³⁾ Huygens soutient contre Newton et Fatio de Duillier que le ‘passage si rapide des corpuscules depuis le Soleil bu Jupiter jusqu'à nous’ est inadmissible. Nous savons aujourd'hui qu'il n'y a là rien d'impossible puisque d'innombrables expériences de laboratoire nous font conclure à des vitesses de différents corpuscules du même ordre de grandeur que celle de la lumière.

Après l'apparition du Traité - on trouve aux p. 379-380 du T. IX la liste des personnes à qui il fut envoyé - de la Hire nous apprend⁴⁾ que dans les conférences de 1679 à l'Académie Huygens n'avait pas parlé fort explicitement du mouvement de la lumière dans le cristal d'Islande et qu'il n'était donc pas persuadé en ce temps que Huygens pût réellement ‘expliquer ses apparences avec facilité’. Mais en 1690 il est si bien convaincu, que déjà en cette année il enseigne le système de Huygens dans ses ‘leçons publiques au college Royal’. En 1693 la doctrine de Huygens est expliquée à l'Université de Wittenberg⁵⁾.

1) T. VII, p. 29 (septembre 1672).

2) Optice, Lib. III, Query 17. L. Trenchard More (‘Isaac Newton, a biography’, Ch. Scribner's Sons, New York, London, 1934) parle (p. 108) d'un ‘ancillary effect of aethereal vibrations’.

3) T. X, p. 613.

4) T. X, p. 5, janvier 1691 (‘vous restâtes au christal d'Islande’).

5) Par M. Knorre et J.J. Hartman (notes 9 et 10 de la p. 601 du T. X.)

[p. 401]

Mais malgré ce commencement de succès, la théorie de Huygens tomba bientôt dans l'oubli⁶⁾. En Hollande même ni 's Gravesande ni Musschenbroek ne l'adoptent. Dans son éloge historique de Fresnel Arago croit pouvoir dire que par suite de cet oubli ‘les principes de l'optique sont arrêtés pour plus d'un siècle’⁷⁾. Ce thème est développé plus amplement dans la magistrale Introduction historique aux ‘Oeuvres complètes d'Augustin Fresnel’ d'Emile Verdet, à laquelle nous renvoyons le lecteur⁸⁾. Les travaux d'Euler (du dix-huitième siècle), de Young, de Malus, pour ne citer que les principaux, y sont commémorés comme de droit. L'auteur nous fait voir comment Fresnel passa de l'hypothèse des vibrations longitudinales à celle des vibrations transversales et combina le principe des interférences avec celui de Huygens⁹⁾.

6) En 1693 on n'était même pas encore généralement convaincu que la vitesse de la lumière est finie. A la p. 38 du ‘Recueil l'Observations faites en plusieurs voyages par ordre de Sa Majesté, pour perfectionner l'astronomie et la géographie, avec divers traitez astronomiques, par Messieurs de l'Académie Royale des Sciences’, Paris, Imprim. Royale MDCXCIII, on lit: ‘Les observations que l'Academie a faites sur les satellites de Jupiter ont donné occasion d'examiner un des plus beaux problémes de la Phisique.... Ce n'est pas que l'Academie ne se soit aperceüe dans la suite de ces observations que le temps d'un nombre considerable d'immersions d'un même satellite est sensiblement plus court que celui d'un nombre pareil d'émersions, ce qui se peut expliquer par l'hypothese du mouvement successif de la lumière; mais cela ne lui a pas paru suffisant pour convaincre que le mouvement de la lumiere est en effet successif, parce que l'on n'est pas certain que cette inegalité de tems ne soit pas produite ou par l'excentricité du satellite, on par l'irregularité de son mouvement, ou par quelqu'autre cause jusques ici inconnuë, dont on pourra s'éclaircir avec le tems’.

7) P. 486 du T. III des ‘Oeuvres complètes’ de Fresnel.
Les ‘Oeuvres de François Arago’ (Paris, Gide et Baudry, 1854 et suiv.) contiennent aussi des notices biographiques sur Th. Young et E.L. Malus.

8) ‘Oeuvres complètes d'Augustin Fresnel’ publiées, par les soins du Ministre de l'Instruction publique, par Henri de Senarmont, Emile Verdet et Léonor Fresnel, T. I-III, Paris, Imprimerie impériale, 1866-1870. L'introduction occupe les p. IX-XCIX du T. I.

9) Quelques années avant l'entrée en scène de Fresnel Laplace, devenu ‘newtonien’ convaincu par ses travaux astronomiques, avait cru pouvoir démontrer que les phénomènes lumineux dans les cristaux biréfringents doivent comme les autres être expliqués par des forces agissant à distance. Dans son article ‘Sur la loi de la réfraction extraordinaire de la lumière dans les cristaux diaphanes’, Journal de Physique, T. LXVIII, 1809 - réimprimé dans le T. XIV de 1912 de ses ‘Oeuvres Complètes’ - il écrit: ‘J'ai reconnu que la loi de la réfraction extraordinaire donnée par Huygens satisfait au principe de la moindre action; ce qui ne laisse aucun lieu de douter qu'elle est due à des forces attractives et répulsives [nous soulignons], dont l'action n'est sensible qu' à des distances insensibles’.
Euler avait démontré en 1743 que le principe de la moindre action est applicable dans le cas de forces centrales agissant à distance. Il n'était pas permis de conclure inversement de l'applicabilité du principe à l'existence de pareilles forces.
Au vingtième siècle le principe de la moindre action a fait preuve d'une façon éclatante de sa valeur heuristique. On avait admis depuis 1854 que a détermination expérimentale par Foucault de la vitesse de la lumière dans l'eau (en cette année, Ann. de Chimie et de Physique, XLI) avait donné le coup de grâce à la théorie de l'émission, puisqu'elle avait fait voir que l'indice de réfraction est-égal, comme le veulent Fermat, Grimaldi, Pardies, Huygens et Römer, - voyez la Pièce III qui suit - au quotient de la vitesse dans le premier milieu par celle correspondant au deuxième milieu; tandis que suivant Newton -‘Principia’, Prop. XCV, Theorema XLIX - et aussi suivant Laplace - voyez sur Descartes la p. 417 qui suit - il eût fallu trouver le quotient inverse. - Mais L. de Broglie a fait voir qu'on peut (il s'agit toujours de milieux monoréfringents) considérer deux vitesses différentes, celle des quanta et celle des ondes associées, dont le produit est constant pour chaque milieu; de sorte que l'indice de réfraction est égal à l'un ou l'autre des deux quotients considérés plus haut, selon qu'on prend dans les deux milieux les vitesses des quanta ou bien celles des ondes associées. De Broglie fut guidé dans sa découverte pair l'idée de l'existence d'une relation intime entre le principe de Fermat et celui de la moindre action. Il dit: ‘Un résultat paraît incontestable: la Dynamique de Newton et la théorie des Ondes de Fresnel sont venues se rejoindre et cette synthèse d'une grande beauté intellectuelle nous a fait pénétrer au coeur même de la question des quanta et a ouvert à la Physique théorique d'immenses horizons nouveaux’ (préface du 8 septembre 1927 de la traduction allemande - ‘Untersuchungen zur Quantentheorie’ Leipzig, Acad. Verlagsges. 1927 - par W. Becker de l'article - ‘Recherches sur la théorie des quanta’ - paru en 1925 dans le T. III de la Dixième Série des ‘Annales de Physique’ réd. par Marcel Brillouin, Jean Perrin et Aimé Cotton; Masson et C^ie, Paris).

[p. 402]

Notons que déjà en 1800 Young dans ses ‘Outlines of experiences and inquiries respecting sound and light’ parle, de même qu'Euler, de l'analogie de la lumière avec le son¹⁾. Il avait commencé ses études par celle de la voix humaine²⁾: comparez la Pièce I de Huygens sur le son³⁾.

Le Traité de la Lumière (avec le Discours sur la Cause de la Pesanteur) a été

1) L'article se trouve dans les ‘Philos. Transactions’ de 1800. Le Chap. X (‘Of the Analogy between Light and Sound’) débute comme suit: ‘Ever since the publication of sir Isaac Newton's incomparable writings, his doctrines of the emanation of particles of light from lucid substances, and of the formal pre-existence of coloured rays in white light, have been almost universally admitted in this country, and but little opposed in others. Leonard Euler indeed, in several of his works, has advanced some powerful objections against them, but not sufficiently powerful to justify the dogmatical reprobation with which he treats them; and he has left that system of an ethereal vibration, which after Huygens and some others he adopted, equally liable to be attacked on many weak sides. Without pretending to decide positively on the controversy, it is conceived that some considerations may be brought forwards, which may tend to diminish the weight of objections to a theory similar to the Huygenian’.

2) Dans sa ‘dissertatio de corporis humani viribus conservatricibus’, Göttingen, 1796.

3) A la p. 361 qui précède.

[p. 403]

réimprimé par W. Burckhardt en 1885⁴⁾. Il a ensuite paru en traduction allemande dans ‘Ostwald's Klassiker der exakten Wissenschaften’⁵⁾. Nous connaissons aussi une traduction anglaise de 1912 de Silvanus P. Thompson⁶⁾ et une réimpression de 1920 dans la série ‘Les Maitres de la Pensée scientifique’⁷⁾.

4) Lipsiae, Gressner & Schramm.

5) N^o. 20, par E. Lommel. La 2^ième éd. a été revue par A.J. von Oettingen et la 3^ième a paru en 1913 (Leipzig).

6) Macmillan and C^o. London.

7) Collection de Mémoires publiés par les soins de M. Solovine (Paris, Gauthier-Villars).