Pierre Duhem

“ C’est de la même manière que le son se propage dans l’air ; l’air, sans lequel le son ne peut se communiquer à distance, étant très compressible, le son se transmet avec une vitesse modérée, qui n’est que la millionième partie de la vitesse de la lumière ; mais cette extrême différence entre la vitesse du son et la vitesse de la lumière n’est que l’indice d’une extrême différence entre la facilité avec laquelle l’air se laisse comprimer et la très grande résistance que la matière chargée de transmettre la lumière, la matière éthérée, oppose à la compression ”

“ Ce que condamne l’expérience de M. O. Wiener, ce n’est pas l’hypothèse particulière que la vibration est parallèle au plan de polarisation ; ce qu’elle condamne, c’est l’ensemble des hypothèses qui constituent la théorie de Mac Cullagh et Neumann ; elle nous apprend que cet ensemble est en désaccord avec les faits ; elle nous contraint d’en abandonner quelque chose, mais elle ne nous dit pas ce qu’il y faut changer ; nous pouvons, par exemple, renoncer à mettre la trajectoire de la molécule éthérée dans le plan de polarisation du rayon ”

“ L’existence du fluide éthéré est incontestablement démontrée, par la propagation de la lumière dans les espaces planétaires, par l’explication si simple, si complète des phénomènes de la diffraction dans la théorie des ondes ; et, comme nous l’avons vu, les lois de la double réfraction prouvent avec non moins de certitude que l’éther existe dans tous les milieux diaphanes. Ainsi, la matière pondérable n’est pas seule dans l’univers ; ses particules nagent en quelque sorte au milieu d’un fluide. ”

“ La nature de la substance corporelle consiste exclusivement en ce qu’elle est une chose étendue, et cette étendue, qui est l’essence de la matière, est exactement celle que les géomètres ont coutume d’attribuer à l’espace vide ; donc, à égalité d’étendue, deux corps ont autant de substance l’un que l’autre ; il n’y a pas plus de matière, pas plus de substance corporelle, dans un vaisseau rempli de plomb ou d’or que dans un vaisseau de même volume rempli d’air. ”

“ De cette coïncidence qui, à la rigueur, pourrait être fortuite, à l’hypothèse que la lumière consiste en courans de déplacement variant périodiquement avec une extrême rapidité, il y a un abîme logique ; cet abîme, Maxwell l’a franchi d’un bond, et il a créé ainsi la théorie électromagnétique de la lumière. ”

“ Si la lumière est un mouvement, avait dit Newton, si l’obscurité est de l’éther au repos, comment se fait-il que la lumière, après avoir passé par une ouverture percée dans un écran, ne se répande pas dans le milieu immobile qui remplit l’ombre de l’écran ? ”

“ Dans une lettre à Descartes, Fermat proposait une méthode expérimentale propre à résoudre la question que s’était posée Galilée : qu’un observateur se place, pendant la nuit, en regard d’un miroir fixé à un quart de mille ; qu’il fasse réfléchir par ce miroir la lumière d’une lanterne tenue à la main ; si la lumière exige un certain temps pour se communiquer à distance, entre le moment où sa main imprimera une secousse à la lanterne et le moment où il verra le mouvement de la lumière il percevra un certain laps de temps. ”

“ Tous les physiciens regardaient l’éther lumineux comme un fluide ; or un théorème célèbre de Lagrange montre que, dans un fluide, la vitesse de propagation des mouvemens transversaux est nulle ; au sein d’un fluide quelconque, un mouvement transversal, un mouvement tourbillonnaire, ne peut passer des parties auxquelles il a été d’abord communiqué aux parties qui étaient primitivement immobiles ; les premières le conservent éternellement. Si donc l’éther était un fluide, la lumière, qui consiste en un mouvement transversal, ne s’y propagerait pas ”

“ Traitée d’abord comme un aperçu ingénieux et paradoxal, la théorie électromagnétique de la lumière n’a pas tardé à regagner, dans l’esprit de plusieurs physiciens, la faveur accordée jusque-là à la théorie élastique, son aînée. Sans doute, l’obscurité et la confusion des principes sur lesquels elle repose déroutent et rebutent quelque peu ceux que leur « éducation dispose à goûter la précision et la logique avant toute autre qualité » ; ceux qui admirent la manière de procéder des maîtres de l’École française, de Laplace à Cauchy ”

“ Or, la théorie de l’élasticité nous apprend que, dans un milieu unique et homogène, tous les petits mouvemens vibratoires transversaux se propagent avec la même vitesse, quelle que soit leur période ; la théorie de l’élasticité ne peut donc pas expliquer le phénomène de la dispersion de la lumière, du moins tant que l’on regarde chaque corps comme un milieu unique et homogène ; pour rendre compte de la dispersion des couleurs, il faut attribuer aux divers corps que traverse la lumière une constitution plus compliquée. ”

“ Mais ceux qui sont assez fermes pour que ce vent ne les fasse pas chanceler ; ceux que n’émeuvent ni les cris de triomphe dont on acclame la théorie qui monte au Capitole, ni les huées dont on poursuit le système que l’on conduit aux Gémonies, ceux-là ne tardent pas à démêler, parmi les vicissitudes intellectuelles dont est tramée l’histoire des sciences, le fil d’une tradition, d’un progrès lent, mais ininterrompu ; ils ne tardent pas à voir qu’une théorie qui disparaît ne disparaît jamais tout entière ”

“ Ce n’est pas d’une manière consciemment arbitraire que s’est faite cette traduction de la physique en langage mathématique, que s’est formé le vocabulaire par lequel, à chaque loi expérimentale, correspond une formule ; si ce langage s’est constitué, si ce vocabulaire s’est formé, c’est inconsciemment ; c’est grâce aux hypothèses par lesquelles les physiciens issus de Descartes cherchaient dans la quantité le propter quid de la qualité, grâce aux efforts par lesquels ils tentaient de réduire tous les phénomènes physiques aux grandeurs, figures et mouvemens ”

“ En particulier, dans un milieu incompressible, le mouvement longitudinal se propagera, comme l’avait prévu Descartes, avec une vitesse infinie ; aussitôt engendré en un point quelconque du milieu, il se fera sentir jusqu’aux régions les plus éloignées du centre d’ébranlement ; le mouvement transversal, au contraire, se propagera ordinairement avec une vitesse finie. Ainsi les lois de la propagation de la lumière ne sont nullement incompatibles avec l’hypothèse que l’éther est incompressible ”

“ Mis en présence de l’innombrable multitude des phénomènes naturels, phénomènes où se modifient non seulement les attributs géométriques des corps, leurs grandeurs, figures et mouvemens, mais encore leurs attributs purement qualitatifs, les propriétés qu’expriment les mots d’être chaud ou froid, lumineux ou obscur, coloré en rouge ou coloré en bleu, le physicien cherche à donner de ces attributs une représentation mathématique ”

“ Jusqu’ici, tout concorde harmonieusement entre le développement des hypothèses de l’optique et les progrès de la théorie des petits mouvemens ; il semble que cette seule supposition : la lumière consiste en mouvemens transversaux d’une substance impondérable appelée éther, suffise à faire sortir les lois des phénomènes lumineux des principes les plus certains de la mécanique rationnelle ; on comprend l’enthousiasme qu’un semblable résultat inspirait aux amis de la simplicité et de la logique ”

“ À chaque révolution, chacune de ces lunes vient plonger dans le large cône d’ombre qui s’étend derrière la planète ; chacune d’elles s’éteint et se rallume ainsi à des intervalles parfaitement réguliers ; il est donc facile à l’astronome, lorsqu’il connaît l’heure à laquelle un des satellites a été éclipsé une première fois, de prédire à quelle heure il sera éclipsé la centième ou la millième fois ; mais, pour nous avertir que le satellite vient d’être plongé dans l’ombre, le dernier rayon réfléchi par ce satellite doit franchir la distance de Jupiter à la Terre, et cette distance varie ”

“ À ce spectacle, on se prend à douter de la fécondité des efforts faits par l’esprit humain pour construire et ruiner tour à tour tous ces systèmes ; on se demande si ces efforts, poursuivis pendant des siècles par l’élite des penseurs et par une multitude de laborieux, nous ont fait faire quelque progrès sérieux dans la connaissance du monde physique ; si leur seul résultat n’est pas de nous avoir mieux convaincus que les secrets de la nature nous passent ”

“ Pour moi, écrit-il à Fermat, elle est tellement certaine que si, par impossible, elle était convaincue d’erreur, je serais prêt à avouer sur-le-champ que je ne sais rien en philosophie... Vous avez si grande confiance en votre expérience que vous vous déclarez prêt à tenir fausse toute votre philosophie si aucun laps de temps sensible ne sépare le moment où l’on voit dans le miroir le mouvement de la lanterne du moment où on le perçoit à la main ”

“ Si la lumière ne devient qu’au bout d’un certain temps perceptible à une certaine distance de sa source, avait dit Descartes, les calculs des astronomes touchant les éclipses de Lune ne doivent pas concorder avec les observations. La distance de la Terre à la Lune n’est pas assez grande pour que l’erreur soit appréciable ”

“ À l’heure où le flot monte à l’assaut d’une grève, une lame se forme, ondule, déferle et couvre le sol sec jusque-là ; mais, aussitôt, il lui faut abandonner sa conquête, laisser assécher le sable qu’elle avait couvert, et se perdre dans la lame qui se forme derrière elle ; ce fracas des lames, qui ne surgissent que pour s’écrouler, semble un vain effort de la mer, donnant un peu d’écume et beaucoup de bruit ”

“ Des expériences de W. Weber et de M. Kohlrausch, antérieures aux recherches théoriques de Maxwell, avaient déterminé les grandeurs de ces élémens dans le cas particulier où le diélectrique étudié est l’air ; le calcul, fait au moyen de ces données, de la vitesse de propagation d’une perturbation électrique dans l’air, conduisit Maxwell à ce résultat surprenant, que de nouvelles mesures et de nouveaux calculs n’ont cessé de confirmer : la vitesse de propagation des courans de déplacement dans l’air est égale à la vitesse de la lumière dans le même milieu. ”

“ Celui qui aime les choses anciennes parce qu’elles sont vieilles pourra satisfaire sa curiosité en recherchant ce que les Égyptiens ou les Grecs pensaient du mercure ou de l’aimant ; mais l’homme de science ne trouvera pas, dans la marche de leurs doctrines, d’évolution continue, d’enchaînement logique ; or, c’est cette évolution, c’est cet enchaînement, qui nous intéressent dans l’histoire de la physique ”

“ La théorie de l’émission prenait naturellement place dans le vaste système cosmologique enfanté par le génie de Newton ; dans ce système, dont la Question XXXIe et dernière de l’Optique renfermait l’ébauche, dont Boscovich allait faire une doctrine métaphysique, le monde physique n’est plus qu’un ensemble de corps libres de tout lien, astres, molécules matérielles, particules des fluides calorifiques, électriques ou magnétiques, corpuscules lumineux ”

“ L’histoire de l’optique en est un continuel exemple ; les penseurs du xviie siècle répudient avec dédain le système de l’émission ; les savans du xviiie siècle sont pleins de confiance en ce système et de mépris pour le système des ondulations ; les physiciens du xixe siècle reprennent ce dernier et s’étonnent qu’on ait pu considérer le premier comme une théorie sérieuse.
Lorsqu’une théorie nouvelle s’élève, on la voit, en peu d’années, multiplier ses découvertes et rendre compte de phénomènes jusque-là délaissés et incompris ”

“ Mais, ces esprits-là se font rares aujourd’hui ; leurs exigences semblent exagérées à beaucoup de physiciens ; plusieurs même les trouvent un peu ridicules, et, avant la précision et la logique, qui ne satisfont que la raison, font passer la généralité des aperçus et l’imprévu des rapprochemens, qui séduisent l’imagination ; aussi fait-on grâce à la théorie électromagnétique de l’obscurité de ses origines ; on lui demande seulement d’être féconde en applications. ”

“ Dans un milieu homogène, ces corpuscules se meuvent en droite ligne, d’un mouvement uniforme, avec une grande vitesse qui est la vitesse même de la lumière ; lorsqu’ils rencontrent un corps transparent, les uns sont repoussés : ils forment un rayon réfléchi ; les autres pénètrent dans le corps transparent et, au moment où ils y entrent, leur marche est rompue par les actions, sensibles seulement à très petite distance, que les molécules matérielles exercent sur les corpuscules lumineux ; la direction de leur mouvement est changée : ils forment un rayon réfracté ”

“ En traversant le milieu dans lequel ils se meuvent et dont les molécules qui agissent sur eux sont, en retour, soumises à leur action, les corpuscules lumineux y engendrent des vibrations extrêmement rapides ; une fois ce milieu mis en vibration, la marche d’un corpuscule qui le traverse y subit des perturbations périodiques qui accélèrent cette marche et la retardent alternativement. ”

“ Quel que soit le milieu, fluide ou solide, que l’on étudie, quel que soit le petit mouvement qui a son siège dans ce milieu, ce petit mouvement peut toujours être décomposé en deux autres ; par le premier, chaque élément de volume du milieu se déplace dans une certaine direction, se déforme ; mais il ne tourne pas sur lui-même ; ce premier mouvement est un mouvement sans rotation ”

“ XI C’est qu’en effet l’hypothèse dominante de la théorie admise et admirée par une génération était réputée pour une erreur manifeste par les hommes de la génération précédente ; les hommes de la génération suivante la traiteront comme un témoignage de l’ignorance de leurs ancêtres. ”

“ Lorsqu’un corps mauvais conducteur, un morceau de soufre ou de paraffine, par exemple, est mis en présence de corps chargés d’électricité, il se trouve dans un état tout à fait comparable à l’état d’un morceau de fer doux qu’on approche d’un aimant ; on sait qu’en présence d’un aimant, chacun des volumes infiniment petits que l’on peut imaginer dans une masse de fer doux s’aimante par influence ”