Oeuvres complètes. Tome XVII. L'horloge à pendule 1656-1666
(1932)–Christiaan Huygens[p. 351] | |
De coronis et parheliis. | |
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Avertissement.Ce n'est pas seulement par leur plus grande perspicacité que les physiciens renommés se distinguent de leurs confrères également laborieux, c'est aussi par le choix de leurs sujets d'étude et par les motifs qui déterminent ce choix. Descartes, le grand savant rationaliste, vise à la synthèse: son idéal est de soumettre l'univers à la pensée humaine1). On peut dire qu'au fond Huygens est resté cartésien malgré la réaction partielle à l'égard de Descartes qui, comme nous l'avons dit à la p. 4 du T. XVI, s'est fait jour dans son esprit déjà en janvier 1652: comme le philosophe français, après janvier 1652 aussi bien qu'avant ce temps, il éprouve l'impérieux besoin de se créer un monde compréhensible, d'embrasser le tout du regard2). | |
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La lumière pour Huygens comme pour Descartes n'est pas en premier lieu celle des chandelles de son cabinet d'étude ou de son laboratoire1), mais bien plutôt celle des astres qui remplit le monde2).
Le phénomène de Rome de 1629 avait été le point de départ de Descartes physicien; c'est le désir d'expliquer ce phénomène-là qui l'avait amené à écrire le Traité des Météores: dans l'Appendice XV qui suit et qui est apparemment un projet de préface, Huygens dit à bon droit en parlant des couronnes et des parhélies: ‘Cartesius hinc physices studium cepit’3). Il en est à peu près de même pour Huygens: il paraît que c'est par son observation du 30 mai 1652 d'une couronne solaire qu'il dêbuta comme opticien. En effet, ce n'est qu'en octobre 1652 ou plus tard qu'il commença la rédaction de sa Dioptrique4). Les calculs sur l'arc-en-ciel sont de décembre 16525).
Si Huygens dans la Pièce qui constitue l'Appendice XV n'avait pas écrit les mots: ‘Jucundum pro terribili spectaculo. omina vana.’, nous jugerions superflu de remarquer qu'il a toujours été entièrement du même avis que Descartes en ce qui concerne l'opinion populaire d'après laquelle (comparez le premier alinéa de la p. 499 qui suit) on peut voir dans les nues toutes sortes de ‘prodiges et signes de grands evenements’6).
Une observation générale qui offre plus d'intérêt c'est qu'en comparant le Traité de Huygens avec celui de Descartes, on peut constater que Huygens ne parle pas de | |
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ses hypothèses avec la même assurance que Descartes le fait des siennes. Descartes dira p.e.7): ‘Ainsi ie croy qu'il ne reste plus aucune difficulté en cete matiere, si ce n'est peutestre touchant les irregularités qui s'y rencontrent, comme lorsque l'arc n'est pas exactement rond’ .... ‘i'espere que ceux qui auront compris tout ce qui a esté dit en ce traité, ne verront rien dans les nuës a l'auenir dont ils ne puissent aysement entendre la cause, ny qui leur donne suiet d'admiration8)’. La sentence de Huygens qu'on rencontre dans le § 2 du Traité: ‘Non enim vereor veras eas [causas] dicere quae ita cum observatis conveniunt ut operam mihi perditurus videar si quas alias requisivero’ (comparez la note 5 de l'Appendice XV) a décidément une allure plus modeste9).
Voici ce que Huygens nota sur l'observation de 165210): ‘Halo. 30 Maj. 1652. Circulum in aere circa solem observavi. Sol erat in centro positus. Circuli diameter, 46 graduum circiter. latitudo verò ut est iridis vulgaris. Sed et colores quales in iride, sed admodum debiles ut vix apparerent, et contrario situ ut ruber propior solem esset. Ceruleus valde candicabat. Spatium omne quod circulus includebat obscuriori vapore tenebatur, quam reliquus aer; cujus ea fuit constitutio ut veluti continua tenui nube celum offuscaret, aethere tamen caeruleo interlucente. ventus è septentrione flabat, sed placidissimus. Ratio hujus quam Cartesius in Meteoris affert, non satisfacit. primum, quod non appareat quare non omnes guttae planae, quas dicit, solis radios transmitterent, saltem quae circulo includuntur. 2do propter nubium tenuitatem quae ex nebula potius quam ex grandine constare videbantur’11). | |
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Comme il nous le raconte dans son Traité, Huygens reprit le sujet en 1658. C'est alors, pensons-nous, qu'il se posa les quelque 30 questions qui constituent la partie A de notre Appendice I1). Le 7 avril de cette année, ayant conçu l'hypothèse des grêlons ou gouttelettes sphériques ou cylindriques à noyau de neige, il prit la résolution d'assurer à ses notes une existence durable en les inscrivant dans un livre de grand format: elles occupent les premières pages du Volume A des Adversaria2). Nous les reproduisons dans l'Appendice II qui suit. Les notes que nous avons ajoutées à cet Appendice, font voir qu'en ce moment il eût fort bien pu entreprendre la rédaction du Traité. Cette Pièce nous apprend aussi que ce fut le phénomène de Varsovie de février 16583) qui l'avait amené à reprendre ses recherches. Il y est également question, comme dans l'Appendice I et dans le Traité, du phénomène de Rome de 1629 mentionné plus haut. | |
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Nous avons déjà dit que longtemps avant de reprendre l'étude des couronnes et des parhélies, Huygens considéra l'arc-en-ciel. Il ne trouva rien à corriger à la théorie de cet arc puisqu'il approuvait, comme de droit, l'explication de Descartes reproduite dans le § 25 du Traité4). Nous avons dit aussi en un autre endroit du présent Tome5) qu'en 1654 Huygens était d'avis que le problème des couleurs n'est pas capable d'un traitement mathématique. Dans le § 4 du Traité il dit plus prudemment que l'état actuel de la science ne permet pas encore d'aborder ce problème. En 1658 (voir notre Appendice III, en particulier la note 2 de cet Appendice) Huygens, comme les Anciens, admet que chaque rayon, à la rencontre d'une surface qui sépare deux milieux nettement différents, se réfracte en un rayon unique6) et dans le Traité il en est de même. Le ‘Thaumantios’ de Marci de 16487), où l'auteur s'étend sur l'arc-en-ciel, ouvrage que Huygens connaissait depuis juillet 16548), paraît ne pas avoir fait grande | |
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impression sur lui1). Le récit des observations faites par Golius et Kechel à Leiden2) l'intéressa bien plus, ainsi que l'ouvrage de D. Herlicius de 1610 sur une observation de parhélies en Allemagne3) qu'il reçut en juillet 1658 de Kechel par l'intermédiaire de van Schooten. Vers ce temps4) il commença à rassembler de partout des observations de ce genre. Il écrivit e.a. à Hevelius en septembre 1658, après avoir pris connaissance d'une description imprimée anonyme, pour lui demander d'autres détails au sujet du phénomène observé à Varsovie le 7 février 16585); Hevelius les lui envoya en octobre6). En septembre 1659 il demanda à Chapelain7) de lui procurer par l'intermédiaire de de Monmort la description du deuxième phénomène de Rome, celui de 1630, qui devait se trouver dans les papiers de feu Gassend8). Chapelain put lui envoyer en décembre9) sur cette ‘Obseruation des Sept Parelies’10) un extrait de la lettre de Poteria à de Monmort sur ce sujet. Huygens tâcha aussi d'obtenir des récits d'observations de Marci, mais probablement sans résultat11). Dans les années suivantes Hevelius envoya encore quelques observations12). Huygens en reçut aussi à sa demande de Heinsius qui en ce temps demeurait en Suède13), et celui-ci attira de plus son attention sur quelques observations anciennes14). En septembre 1659 Huygens (qui dans la première moitié de 1659 avait observé lui-même plusieurs halos et aussi des parhélies; voir l'Appendice VII qui suit) parle | |
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dans une lettre à Chapelain de son ‘projet des parelies et des couronnes’, comme il résulte de la réponse de Chapelain du mois suivant15). En remerciant Hevelius dans ce même mois (octobre), il émet sur la vraie place que les parhélies doivent occuper quelques hypothèses qui montrent qu'il était parvenu à se former des opinions déterminées16); et en effet le 30 octobre17) il écrit à Kinner à Löwenthurn être en état d'indiquer ‘veras ejusmodi phaenomenon causas’. Toutefois il dit18) n'avoir trouvé qu'entre juillet et septembre 1660 l'explication du parhélie se montrant au-dessus du soleil dans quelques rares observations ainsi que celle de l'arc inverse touchant la partie supérieure de la couronne19). Dans sa lettre du 15 juillet 1661 à Moray il dit que dans le phénomène des 7 soleils de Danzig ‘il n'y a pas un soleil ny cercle .... dont je ne puisse expliquer la cause’. En octobre 1661 Huygens écrivit à Hevelius20) que son Traité serait terminé ‘vix adhuc intra annum’. Il y travaillait en juin 166221). Nous croyons pouvoir admettre que le Traité tel que nous le possédons date de la fin de 1662 ou de 1663. En janvier 166322) Huygens parle encore de l'‘argumentum ... quod suscepi pertractandum’, mais ceci ne prouve nullement que le Traité n'avait pas déjà été écrit, puisqu'il est resté inachevé23). Il y manque notamment l'explication de l'anthélie, annoncée au § 3724). | |
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Nous pouvons nous abstenir de donner ici un résumé du contenu du Traité, puisqu'en lisant le § 3 de l'Appendice XI, datant de 1667, on peut facilement s'en faire une idée: cette dernière Pièce, que Huygens qualifie lui-même de ‘synopsis’1), n'est encombrée d'aucune démonstration mathématique. Dans le Traité on trouve plusieurs démonstrations géométriques2) mais le calcul des tables des §§ 17 et 28 est remis par Huygens à la fin. Il n'a jamais rédigé ce calcul pour la presse, non plus que celui des arcs inveríes, qui prennent selon lui, dans les cas où ils sont assez grands, des formes visiblement non circulaires. On trouve toutefois dans le Manuscrit A et dans les Chartae astronomicae3) plusieurs calculs logarithmiques relatifs à ce sujet sur lesquels on peut consulter l'Appendice X qui suit. Strictement parlant les arcs inverses, selon Huygens, ne sont jamais circulaires. Leurs formes non circulaires n'avaient pas encore été observées à son su; aujourd'hui elles sont bien connues et il vaudrait sans doute la peine de comparer les formes de Huygens (§ 38 du Traité et Appendice X) avec les formes observées et sa théorie (quoiqu' évidemment défectueuse; voir le troisième alinéa de la note 11 de la p. 356) avec les explications modernes de ces arcs.
En 1667 Huygens parle de son Traité comme devant être bientôt publié4), mais cette publication n'a pas eu lieu. Plus tard il eut l'intention de joindre le Traité à celui de la Dioptrique5) lequel toutefois ne parut, comme la version latine du Traité | |
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des Couronnes et des Parhélies, que dans les ‘Opuscula Postuma’ de 1703. D'après la préface de de Volder et Fullenius cette version latine, ainsi que celle de la publication de 16676), est de la main de M.P. Daumesnil. Les éditeurs ont ajouté au Traité, outre la publication nommée, plusieurs Appendices ainsi que des figures empruntées à la collection de Huygens que nous reproduisons aussi. On trouve e.a. chez eux un chapitre sur la ‘tabellarum constructio’ ‘ex fundamentis ab Hugenio positis’ qui correspond plus ou moins avec notre Appendice X7). La version latine du Traité a été rééditée par 's-Gravesande dans les ‘Opera reliqua’, Vol. II, de 1728.
L'ordre des Appendices qui suivent et dont la plupart ont déjà été mentionnés dans le présent Avertissement, est en général chronologique. Les App. I-III et VIII sont formés par des Pièces écrites par Huygens avant la rédaction du Traité et se rapportent à des sujets qui y appartiennent. L' App. IV contient une collection d'observations anciennes antérieures à 1600, tandis que l'App. V renferme celles, antérieures à la rédaction du Traité, qui datent du dix-septième siècle. L'App. VI contient les lettres de Gassendi et de Scheiner, copiées par Huygens, sur le phénomène de Rome de 1630. Les App. VII et IX donnent quelques observations personnelles de Huygens. L'App. X contient les calculs nécessaires pour former les tables etc. du Traité. L'App. XI contient le récit, déjà publié en 1667, d'une observation faite à Paris avec un discours de Huygens. Les App. XII et XIII traitent d'un phénomène vu à Bordeaux en 1675 et de quelques autres observations. L'App. XIV est une critique de ‘l'Explication de Mr. Des Cartes de ces Phenomenes’, et l'App. XV, projet de préface datant peut-être de 1688, dit de même: ‘Cartesium errasse quod observationes plures non collegerit’. - Les observations sont empruntées en partie aux Manuscrits A, B, et K, mais en majeure partie à la collection de feuilles détachées, dont il est question dans la note 9 de la p. 358 qui précède et dans le § 7 du Traité. | |
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Huygens ne parle point de cristaux prismatiques hexagonaux ou triangulaires; l'idée que certains phénomènes pourraient être dus à des cristaux de ce genre1) ne lui est peut-être pas venue. Cependant nous croyons pouvoir dire que son hypothèse des grêlons en forme de cylindre, prenant dans l'espace diverses positions déterminées, surtout la position verticale ou des positions horizontales quelconques, se rapproche davantage des hypothèses modernes que ce qui avait été imaginé par Descartes; il y a là un progrès incontestable2). |
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