Traité de la lumière

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LES MAÎTRES DE LA PENSÉE SCIENTIFIQUE

Collection de Mémoires publiés par les soins de

PAR

Notice biographique

Christian Huyghens, seigneur de Zuylichem, est né à La Haye le 1629, et y est mort le 1695. Son père, Constantin Huyghens, qui était homme d’État et poète distingué, lui enseigna la musique, l’arithmétique, la géographie, et l’initia de bonne heure à la connaissance des machines, pour laquelle Christian montra des dispositions marquées. À quinze ans il reçut des leçons de mathématiques du géomètre Stampioen et alla, un an après, étudier le droit à l’Université de Leyde, où il poursuivit en même temps ses études de mathématiques. À peine âgé de dix-sept ans, il communiqua au Père Mersenne un travail sur le principe de l’équilibre des polygones funiculaires, qui frappa vivement Descartes. Après un court voyage avec le comte de Nassau, il rentra à Leyde et commença à partir à publier d’une façon ininterrompue ses travaux remarquables, qui ont rendu son nom justement célèbre. Sur la proposition de Colbert, il fut invité par à faire partie de l’Académie des Sciences. Il séjourna ainsi de 1666 à 1681 à Paris, qu’il quitta à la révocation de l’édit de Nantes.

Esprit universel et prodigieusement fécond, il s’attaqua aux problèmes les plus difficiles et les plus variés du domaine de l’analyse, de l’astronomie, de la mécanique et de l’optique. Il s’attacha de même à perfectionner les instruments de recherche expérimentale, et c’est ainsi qu’il pratiqua avec son frère aîné Constantin l’art de tailler et de polir les verres des grandes lunettes, qui lui ont permis de découvrir, le premier, un satellite de Jupiter, l’anneau de Saturne et la nébuleuse d’Orion. On lui doit encore la construction d’un automate planétaire, pour représenter les mouvements des corps du système solaire, l’invention du micromètre, et le perfectionnement de la machine pneumatique et du baromètre.

Parmi ses ouvrages les plus Importants, il faut noter principalement le Calcul des jeux du hasard (1656), le Système de Saturne (1659), les Lois du choc des corps (1669), l’Horloge oscillatoire (1673), le Traité de la Lumière et le Discours sur la cause de la Pesanteur (1690).

Cette énumération ne donne qu’une idée fort incomplète de son activité scientifique, car son œuvre est considérable. Sa correspondance avec les savants de son époque, publiée dans ces dernières années par la Société hollandaise des Sciences, occupe à elle seule dix gros volumes ; le génie original de Huyghens y éclate à chaque page. Ses contemporains avaient pour lui une admiration sans bornes. Newton, par exemple, l’appelle summus Hugentus, et loue en lui la façon grave et élevée de traiter les problèmes.

Le Traité de la Lumière, que nous réimprimons, est une œuvre étonnante par la profondeur des idées qu’elle contient et l’admirable manière dont elles sont exposées. La théorie ondulatoire en particulier, consolidée par les recherches de Young et de Malus, et parachevée par Fresnel, a conservé jusqu’à ce jour la plus grande probabilité, car la théorie récente des quanta n’est pas arrivée à lui porter une atteinte sérieuse ; elle mérite, par conséquent, d’être toujours étudiée attentivement.

Le texte que nous reproduisons est celui de l’édition originale de 1690 ; nous n’y avons introduit aucune modification, car, malgré quelques gaucheries de style, il est d’une admirable clarté, et seules l’orthographe et la ponctuation ont subi les changements strictement nécessaires.

Préface

J’écrivis ce Traité pendant mon séjour en France, il y a douze ans ; et je le communiquai en l’ aux personnes savantes, qui composaient alors l’Académie Royale des Sciences, à laquelle le Roi m’avait fait l’honneur de m’appeler. Plusieurs de ce corps, qui sont encore en vie, pourront se souvenir d’avoir été présents quand j’en fis la lecture, et mieux que les autres, ceux d’entre eux qui s’appliquaient particulièrement à l’étude des Mathématiques, desquels je ne puis plus citer que les célèbres Messieurs Cassini, Rœmer, et . Et quoique depuis j’y aie corrigé et changé plusieurs endroits, les copies que j’en fis faire dès ce temps-là, pourraient servir de preuve, que je n’y ai pourtant rien ajouté, si ce n’est des conjectures touchant la formation du Cristal d’Islande, et une nouvelle remarque sur la réfraction du Cristal de Roche. J’ai voulu rapporter ces particularités pour faire connaître depuis quand j’ai médité les choses que je publie maintenant, et non pas pour déroger au mérite de ceux, qui, sans avoir rien vu de ce que j’avais écrit, peuvent s’être rencontrés à traiter des matières semblables : comme il est arrivé effectivement à deux excellents géomètres, Messieurs Newton et Leibnitz, à l’égard du problème de la figure des verres pour assembler les rayons, lorsqu’une des surfaces est donnée.

On pourrait demander pourquoi j’ai tant tardé à mettre au jour cet ouvrage. La raison est que je l’avais écrit assez négligemment en la langue où on le voit, avec intention de le traduire en latin, faisant ainsi pour avoir plus d’attention aux choses. Après quoi je me proposais de le donner ensemble avec un autre Traité de Dioptrique, où j’explique les effets des télescopes, et ce qui appartient de plus à cette science. Mais le plaisir de la nouveauté ayant cessé, j’ai différé de temps à autre d’exécuter ce dessein, et je ne sais pas quand j’aurais encore pu en venir à bout, étant souvent diverti, ou par des affaires, ou par quelque nouvelle étude. Ce que considérant, j’ai enfin jugé qu’il valait mieux de faire paraître cet écrit tel qu’il est, que de le laisser courir risque, en attendant plus longtemps, de demeurer perdu.

On y verra de ces sortes de démonstrations, qui ne produisent pas une certitude aussi grande que celles de géométrie, et qui même en diffèrent beaucoup, puisque au lieu que les prouvent leurs propositions par des principes certains et incontestables, ici les principes se vérifient par les conclusions qu’on en tire ; la nature de ces choses ne souffrant pas que cela se fasse autrement. Il est possible toutefois d’y arriver à un degré de vraisemblance, qui bien souvent ne cède guère à une évidence entière. Savoir lorsque les choses, qu’on a démontrées par ces principes supposés, se rapportent parfaitement aux phénomènes que l’expérience a fait remarquer ; surtout quand il y en a grand nombre, et encore principalement quand on se forme et prévoit des phénomènes nouveaux, qui doivent suivre des hypothèses qu’on emploie, et qu’on trouve qu’en cela l’effet répond à notre attente. Que si toutes ces preuves de la vraisemblance se rencontrent dans ce que je me suis proposé de traiter, comme il me semble qu’elles font, ce doit être une bien grande confirmation du succès de ma , et il se peut malaisément que les choses ne soient à peu près comme je les représente. Je veux donc croire que ceux qui aiment à connaître les causes, et qui savent admirer la merveille de la lumière, trouveront quelque satisfaction dans ces diverses spéculations qui la regardent, et dans la nouvelle explication de son insigne propriété, qui fait le principal fondement de la construction de nos yeux, et de ces grandes inventions qui en étendent si fort l’usage. J’espère aussi qu’il y en aura qui, en suivant ces commencements, pénétreront plus avant toute cette matière que je n’ai su faire, puisqu’il s’en faut de beaucoup qu’elle ne soit épuisée. Cela paraît par les endroits que j’ai marqués, où je laisse des difficultés sans les résoudre ; et encore plus par les choses que je n’ai point touchées du tout, comme sont les corps luisants de plusieurs sortes, et tout ce qui regarde les couleurs ; en quoi personne jusqu’ici ne peut se vanter d’avoir réussi. Enfin il reste bien plus à chercher touchant la nature de la lumière, que je ne prétends d’en avoir découvert, et je devrai beaucoup de retour à celui qui pourra suppléer à ce qui me manque ici de connaissance.

Chapitre I

Les démonstrations qui concernent l’Optique, ainsi qu’il arrive dans toutes les sciences où la géométrie est appliquée à la matière, sont fondées sur des vérités tirées de l’expérience ; telles sont que les rayons de lumière s’étendent en droite ligne ; que les angles de réflexion et d’incidence sont égaux, et que dans les réfractions le rayon est rompu suivant la règle des sinus, désormais si connue et qui n’est pas moins certaine que les précédentes.

La plupart de ceux qui ont écrit touchant les différentes parties de l’Optique se sont contentés de présupposer ces vérités. Mais quelques-uns plus curieux en ont voulu rechercher l’origine et les causes, les considérant elles-mêmes comme des effets admirables de la Nature. En quoi ayant avancé des choses ingénieuses, mais non pas telles pourtant que les plus intelligents ne souhaitent des explications qui leur satisfassent davantage, je veux proposer ici ce que j’ai médité sur ce sujet, pour contribuer autant que je puis à l’éclaircissement de cette partie de la science naturelle, qui non sans raison en est réputée une des plus difficiles. Je reconnais être beaucoup redevable à ceux qui ont commencé les premiers à dissiper l’obscurité étrange où ces choses étaient enveloppées et à donner espérance qu’elles se pouvaient expliquer par des raisons intelligibles. Mais je m’étonne aussi d’un autre côté comment ceux-là même, bien souvent, ont voulu faire passer des raisonnements peu évidents comme très certains et démonstratifs : ne trouvant pas que personne ait encore expliqué probablement ces premiers et notables phénomènes de la lumière, savoir elle ne s’étend que suivant des lignes droites, et comment les rayons visuels, venant d’une infinité de divers endroits, se croisent sans s’empêcher en rien les uns les autres.

J’essaierai donc dans ce livre, par des principes reçus dans la Philosophie d’aujourd’hui, de donner des raisons plus claires et plus vraisemblables, premièrement de ces propriétés de la lumière directement étendue, secondement de celle qui se réfléchit par la rencontre d’autres corps. Puis j’expliquerai les symptômes des rayons qui sont dits souffrir réfraction en passant par des corps diaphanes de différentes espèces, où je traiterai aussi des effets de la réfraction de l’air par les différentes densités de l’atmosphère.

Ensuite j’examinerai les causes de l’étrange réfraction de certain cristal qu’on apporte d’Islande. Et en dernier lieu je traiterai des différentes figures des corps transparents et réfléchissants, par lesquelles les rayons sont assemblés en un point, ou détournés en différentes manières. Où l’on verra avec quelle facilité se trouvent, suivant notre théorie nouvelle, non seulement les ellipses, hyperboles et autres lignes courbes que a subtilement inventées pour cet effet, mais encore celles qui doivent former la surface d’un verre lorsque l’autre surface est donnée sphérique, plate, ou de quelque figure que ce puisse être.

L’on ne saurait douter que la lumière ne consiste dans le mouvement de certaine matière. Car soit qu’on regarde sa production, on trouve qu’ici sur la Terre, c’est principalement le feu et la flamme qui l’engendrent, lesquels contiennent sans doute des corps qui sont dans un mouvement rapide, puisqu’ils dissolvent et fondent plusieurs autres corps des plus solides ; soit qu’on regarde ses effets, on voit que quand la lumière est ramassée, comme par des miroirs concaves, elle a la vertu de brûler comme le feu, c’est-à-dire qu’elle désunit les parties des corps ; ce qui marque assurément du mouvement, au moins dans la vraie philosophie, dans laquelle on conçoit la cause de tous les effets naturels par des raisons de mécanique. Ce qu’il faut faire à mon avis, ou bien renoncer à toute espérance de ne jamais rien comprendre dans la physique.

Et comme, suivant cette philosophie, l’on tient pour certain que la sensation de la vue n’est excitée que par l’impression de quelque mouvement d’une matière qui agit sur les nerfs au fond de nos yeux, c’est encore une raison de croire que la lumière consiste dans un mouvement de la matière qui se trouve entre nous et le corps lumineux.

De plus, quand on considère l’extrême vitesse dont la lumière s’étend de toutes parts et que, quand il en vient de différents endroits, même de tout opposés, elles se traversent l’une l’autre sans s’empêcher ; on comprend bien que, quand nous voyons un objet lumineux, ce ne saurait être par le transport d’une matière, qui depuis cet objet s’en vient jusqu’à nous ainsi qu’une balle ou une flèche traverse l’air : car assurément cela répugne trop à ces deux qualités de la lumière et surtout à la dernière. C’est donc d’une autre manière qu’elle s’étend, et ce qui nous peut conduire à la comprendre, c’est la connaissance que nous avons de l’extension du son dans l’air.

Nous savons que par le moyen de l’air, qui est un corps invisible et impalpable, le son s’étend tout à l’entour du lieu où il a été produit, par un mouvement qui passe successivement d’une partie de l’air à l’autre, et que l’extension de ce mouvement se faisant également vite de tous côtés, il se doit former comme des surfaces sphériques qui s’élargissent toujours et qui viennent frapper notre oreille. Or il n’y a point de doute que la lumière ne parvienne aussi depuis le corps lumineux jusqu’à nous par quelque mouvement imprimé à la matière qui est entre deux, puisque nous avons déjà vu que ce ne peut être par le transport d’un corps qui passerait de l’un à l’autre. Que si avec cela la lumière emploie du temps à son passage, ce que nous allons examiner maintenant, il s’ensuivra que ce mouvement imprimé à la matière est successif et que par conséquent il s’étend, ainsi que celui du son, par des surfaces et des ondes sphériques : car je les appelle ondes, à la ressemblance de celles que l’on voit se former dans l’eau quand on y jette une pierre, qui représentent une telle extension successive en rond, quoique provenant d’une autre cause et seulement dans une surface plane.

Pour voir donc si l’extension de la lumière se fait avec le temps, considérons premièrement s’il y a des expériences qui nous puissent convaincre du contraire. Quant à celles que l’on peut faire ici sur la Terre, avec des feux mis à de grandes distances, quoiqu’elles prouvent que la lumière n’emploie point de temps sensible à passer ces distances, on peut dire avec raison qu’elles sont trop

petites et qu’on n’en peut conclure, sinon que le passage de la lumière est extrêmement vite. qui était d’opinion qu’il est instantané, se fondait, non sans raison, sur une bien meilleure expérience tirée des éclipses de lune : laquelle pourtant, comme je ferai voir, n’est point convaincante. Je la proposerai un peu autrement que lui, pour en faire mieux comprendre toute la conséquence.

Soit A () le lieu du soleil, une partie de l’orbite ou chemin annuel de la Terre, une ligne droite, que je suppose rencontrer le chemin de la Lune, représenté par le , .

Or si la lumière demande du temps, par exemple une heure, pour traverser l’espace qui est entre la Terre et la Lune, il s’ensuivra que la Terre étant parvenue , l’ombre qu’elle cause, ou l’interruption de la lumière, ne sera pas encore parvenue au , mais qu’elle n’y arrivera qu’une heure après. Ce sera donc une heure après, à compter depuis que la Terre a été , que la Lune arrivant y sera obscurcie : mais cette obscuration ou interruption de lumière ne parviendra à la Terre que dans une autre heure. Posons que dans ces deux heures elle soit parvenue . La Terre donc étant , verra la Lune éclipsée , dont elle est partie une heure auparavant et verra en même temps le Soleil . Car étant immobile, comme je le suppose avec Copernic, et la lumière s’étendant par des lignes droites, il doit toujours paraître où il est. Mais on a toujours observé, disent-ils, que la Lune éclipsée paraît au lieu de l’écliptique opposé au Soleil, et cependant ici elle paraîtrait en arrière de ce lieu, de l’angle , complément de à deux angles droits. Donc cela est contraire à l’expérience, puisque l’angle serait fort sensible et environ de . Car selon notre supputation, qui est au Traité des causes des phénomènes de Saturne, la entre la Terre et le Soleil est environ de douze mille diamètres terrestres, et partant quatre cents fois plus grande que , distance de la Lune, qui est de . Donc l’angle sera à peu près quatre cents fois plus grand que , qui est de cinq minutes, savoir le chemin que fait la Terre en deux heures dans son orbite, et ainsi l’angle presque de , et de même l’angle , qui le surpasse de cinq minutes.

Mais il faut noter que la vitesse de la lumière dans ce raisonnement a été posée telle qu’il lui faut une heure de temps pour faire le chemin d’ici à la Lune. Que si l’on suppose qu’il ne faut pour cela qu’une minute de temps, alors il est manifeste que l’angle ne sera que de , et s’il ne faut que dix secondes de temps, cet angle ne sera pas de six minutes. Et alors il n’est pas aisé de s’en apercevoir dans les observations d’éclipse, ni par conséquent permis d’en rien conclure pour le mouvement instantané de la lumière.

Il est vrai que c’est supposer une étrange vitesse qui serait cent mille fois plus grande que celle du son. Car le son, selon ce que j’ai observé, fait environ dans le temps d’une seconde ou d’un battement d’artère. Mais cette supposition ne doit pas sembler avoir rien d’impossible, parce qu’il ne s’agit point du transport d’un corps avec tant de vitesse, mais d’un mouvement successif qui passe des uns aux autres. Je n’ai donc pas fait difficulté, en méditant ces choses, de supposer que l’émanation de la lumière se faisait avec le temps, voyant que par là tous ces phénomènes se pouvaient expliquer, et qu’en suivant l’opinion contraire tout était incompréhensible. Car il m’a toujours semblé, et à beaucoup d’autres avec moi, que même , qui a eu pour but de traiter intelligiblement de tous les sujets de physique, et qui assurément y a beaucoup mieux réussi que personne devant lui, n’a rien dit qui ne soit plein de difficultés, ou même inconcevable, en ce qui est de la Lumière et de ses propriétés.

Mais ce que je n’employais que comme une hypothèse a reçu depuis peu grande apparence d’une vérité constante, par l’ingénieuse démonstration de que je vais rapporter ici, en attendant qu’il donne lui-même tout ce qui doit servir à la confirmer. Elle est fondée, de même que la précédente, sur des observations célestes, et prouve non seulement que la lumière emploie du temps à son passage, mais aussi fait voir combien elle emploie de temps, et que sa vitesse est encore pour le moins six fois plus grande que celle que je viens de dire.

Il se sert pour cela des éclipses que souffrent les petites planètes qui tournent autour de Jupiter et qui entrent souvent dans son ombre, et voici quel est son raisonnement. Soit A () le Soleil, l’orbe annuel de la Terre, , l’orbite du plus proche de ses satellites, car c’est celui-ci qui est plus propre à cette recherche qu’aucun des trois autres, à cause de la vitesse de sa révolution. Que G soit ce satellite entrant dans l’ombre de Jupiter, même sortant de l’ombre.

Supposé donc que la Terre étant , quelque temps devant la dernière quadrature, l’on ait vu sortir ledit satellite de l’ombre ; il faudrait, si la Terre demeurait en ce même lieu, qu’après et demie l’on vît encore une pareille émersion, parce que c’est le temps dans lequel il fait le tour de son orbite et qu’il revient à l’opposition du Soleil. Et si la Terre demeurait toujours pendant , par exemple, de ce satellite, elle le verrait encore sortir de l’ombre après et demie. Mais la Terre s’étant transportée

pendant ce temps , en s’éloignant davantage de Jupiter, il s’ensuit que si la lumière emploie du temps à son passage, l’illumination de la petite planète sera aperçue plus tard qu’elle ne l’aurait été , et qu’il faut ajouter, à ce temps de et demie, encore celui qu’emploie la lumière à passer , différence des espaces , . De même vers l’autre quadrature, quand la Terre est venue , en s’approchant de Jupiter, les immersions du dans l’ombre doivent s’observer auparavant , qu’elles n’auraient paru si la Terre était demeurée .

Or par quantité d’observations de ces éclipses, faites pendant dix ans consécutifs, ces différences se sont trouvées très considérables, comme de dix minutes et davantage, et l’on en a conclu que pour traverser tout le diamètre de l’orbe , qui est le double de la distance d’ici au Soleil, la lumière a besoin d’environ de temps.

Le mouvement de Jupiter dans son orbite, pendant que la Terre passe de B , ou de D , est compris dans ce calcul, et l’on fait voir qu’on ne peut point attribuer le retardement de ces illuminations, ni l’anticipation des éclipses à l’irrégularité qui se trouve au mouvement de cette petite planète, ni à son excentricité.

Que si l’on considère la vaste étendue du , qui selon moi est de quelques diamètres de la Terre, l’on connaîtra l’extrême vitesse de la lumière. Car, supposé que ne soit que de de ces diamètres, il paraît qu’étant passés en , fait mille diamètres en une minute et 16 2/3 diamètres dans une seconde ou battement d’artère, qui font plus de onze cent fois cent mille toises, puisque le diamètre de la Terre contient au degré, que chaque lieue est de , suivant la mesure exacte que a prise par ordre du Roi . Mais le son, comme j’ai dit ci-devant, ne fait que dans le même temps d’une seconde : donc la vitesse de la lumière est plus de six cent mille fois plus grande que celle du son : ce qui pourtant est tout autre chose que d’être momentanée puisqu’il y a la même différence que d’une chose finie à une infinie. Or le mouvement successif de la lumière étant confirmé de cette manière, il s’ensuit, comme j’ai déjà dit, qu’il s’étend par des ondes sphériques, ainsi que le mouvement du son.

Mais si l’un et l’autre se ressemblent en cela, ils diffèrent en plusieurs autres choses ; savoir, en la première production du mouvement qui les cause, en la matière dans laquelle ce mouvement s’étend, et en la manière dont il se communique. Car pour ce qui est de la production du son, on sait que c’est par l’ébranlement subit d’un corps entier, ou d’une partie considérable, qui agite tout l’air contigu. Mais le mouvement de la lumière doit naître comme de chaque point de l’objet lumineux, pour pouvoir faire apercevoir toutes les parties différentes de cet objet, comme il se verra mieux dans la suite. Et je ne crois pas que ce mouvement puisse mieux expliquer, qu’en supposant ceux d’entre les corps lumineux qui sont liquides, comme la flamme et apparemment le soleil et les étoiles, composés de particules qui nagent dans une matière beaucoup plus subtile, qui les agite avec une grande rapidité, et les fait frapper contre les particules de l’éther, qui les environnent, et qui sont beaucoup moindres qu’elles. Mais que dans les lumineux solides comme du charbon, ou du métal rougi au feu, ce même mouvement est causé par l’ébranlement violent des particules du métal ou du bois, dont celles qui sont à la surface frappent de même la matière éthérée. L’agitation au reste des particules qui engendrent la lumière doit être bien plus prompte et plus rapide que n’est celle des corps qui cause le son, puisque nous ne voyons pas que le frémissement d’un corps qui sonne est capable de faire naître de la lumière, de même que le mouvement de la main dans l’air n’est pas capable de produire du son.

Maintenant, si l’on examine quelle peut être cette matière dans laquelle s’étend le mouvement qui vient des corps lumineux, laquelle j’appelle éthérée, on verra que ce n’est pas la même qui sert à la propagation du son. Car on trouve que celle-ci est proprement cet air que nous sentons et que nous respirons, lequel étant ôté d’un lieu, l’autre matière qui sert à la lumière ne laisse pas de s’y trouver. Ce qui se prouve en enfermant un corps sonnant dans un vaisseau de verre, dont on tire ensuite l’air par la machine que nous a donnée, et avec laquelle il a fait tant de belles expériences. Mais en faisant celle dont je parle, il faut avoir soin de placer le corps sonnant sur du coton ou sur des plumes, en sorte qu’il ne puisse pas communiquer ses tremblements au vaisseau de verre qui l’enferme, ni à la machine, ce qui avait jusqu’ici été négligé. Car alors, après avoir vidé tout l’air, l’on entend aucunement le son du métal, quoique frappé.

On voit d’ici non seulement que notre air qui ne pénètre point le verre, est la matière par laquelle s’étend le son ; mais aussi que ce n’est point ce même air, mais une autre matière dans laquelle s’étend la lumière, puisque l’air étant ôté de ce vaisseau, la lumière ne laisse pas de le traverser comme auparavant.

Et ce dernier point se démontre encore plus clairement par la célèbre expérience de Torricelli ; où le tuyau de verre, d’où le vif argent s’est retiré, restant tout vide d’air, transmet la lumière de même que quand il y a de l’air : car cela prouve qu’une matière différente de l’air se trouve dans ce tuyau, et que cette matière doit avoir percé le verre, ou le vif argent, ou l’un et l’autre, qui sont tous deux impénétrables à l’air. Et lorsque dans la même expérience l’on fait le vide en mettant un peu d’eau par dessus le vif argent, l’on en conclut pareillement que ladite matière passe à travers le verre, ou l’eau, ou à travers tous les deux.

Quant aux différentes manières dont j’ai dit que se communiquent successivement les mouvements du son et de la lumière, on peut assez comprendre comment ceci se passe en ce qui est du son, quand on considère que l’air est de telle nature qu’il peut être comprimé et réduit à un espace beaucoup moindre qu’il n’occupe d’ordinaire, et qu’à mesure qu’il est comprimé il fait effort à se remettre au large, car cela joint à sa pénétrabilité qui lui demeure nonobstant sa compression, semble prouver qu’il est fait de petits corps qui nagent et qui sont agités fort vite dans la matière éthérée, composée de parties bien plus petites. De sorte que la cause de l’extension des ondes du son, c’est l’effort que font ces petits corps, qui s’entrechoquent, à se remettre au large, lorsqu’ils sont un peu plus serrés dans le circuit de ces ondes qu’ailleurs.

Mais l’extrême vitesse de la lumière, et d’autres propriétés qu’elle a, ne sauraient admettre une telle propagation de mouvement, et je vais montrer ici de quelle manière je conçois qu’elle doit être. Il faut expliquer pour cela la propriété que gardent les corps durs à transmettre le mouvement les uns aux autres.

Lorsqu’on prend un nombre de boules d’égale grosseur, faites de quelque matière fort dure, et qu’on les range en ligne droite, en sorte qu’elles se touchent, l’on trouve, en frappant avec une boule pareille contre la première de ces boules, que le mouvement passe comme dans un instant jusqu’à la dernière, qui se sépare de la rangée, sans qu’on s’aperçoive que les autres se soient remuées. Et même celle qui a frappé demeure immobile avec elles. Où l’on voit un passage de mouvement d’une extrême vitesse et qui est d’autant plus grande que la matière des boules est d’une plus grande dureté.

Mais il est encore constant que ce progrès de mouvement n’est pas momentané, mais successif, et qu’ainsi il y faut du temps. Car si le mouvement ou, si l’on veut, l’inclination au mouvement ne passait pas successivement par toutes ces boules, elles l’acquerraient toutes en même temps, et partant elles avanceraient toutes ensemble, ce qui n’arrive point : mais la dernière quitte toute la rangée et acquiert la vitesse de celle qu’on a poussée. Outre qu’il y a des expériences qui font voir que tous ces corps que nous comptons au rang des plus durs, comme l’acier trempé, le verre et l’agate, font ressort et plient en quelque façon, non seulement quand ils sont étendus en verges, mais aussi quand ils sont en forme de boules ou autrement. C’est-à-dire qu’ils rentrent quelque peu en eux-mêmes à l’endroit où ils sont frappés, et qu’ils se remettent aussitôt dans leur première figure. Car j’ai trouvé qu’en frappant avec une boule de verre, ou d’agate, contre un gros morceau et bien épais de même matière qui avait la surface plate et tant soit peu ternie avec l’haleine ou autrement, il y restait des marques rondes, plus ou moins grandes, selon que le coup avait été fort ou faible. Ce qui fait voir que ces matières obéissent à leur rencontre et se restituent, à quoi il faut qu’elles emploient du temps.

Or, pour appliquer cette sorte de mouvement à celui qui produit la lumière, rien n’empêche que nous n’estimions les particules de l’éther être d’une matière si approchante de la dureté parfaite et d’un ressort si prompt que nous voulons. Il n’est pas nécessaire pour cela d’examiner ici la cause de cette dureté, ni de celle du ressort dont la considération nous mènerait trop loin de notre sujet. Je dirai pourtant en passant qu’on peut concevoir que ces particules de l’éther, nonobstant leur petitesse, sont encore composées d’autres parties, et que leur ressort consiste dans le mouvement très rapide d’une matière subtile, qui les traverse de tous côtés et contraint leur tissu à se disposer en sorte, qu’il donne un passage à cette matière fluide le plus ouvert et le plus facile qui se puisse. Ce qui s’accorde avec la raison que donne du ressort, sinon que je ne suppose pas des pores en forme de canaux ronds et creux, comme lui. Et il ne faut pas s’imaginer qu’il y ait rien d’absurde en ceci, ni d’impossible, étant au contraire fort croyable que c’est ce progrès infini de différentes grosseurs de corpuscules et les différents degrés de leur vitesse dont la Nature se sert à opérer tant de merveilleux effets.