Bibliophilie et Sciences: théories sur la lumière… matière, onde ou corpuscule?

Amis Bibliophiles bonsoir,
Bernard a entrepris la tâche ardue d’éveiller nos consciences aux beautés méconnues des sciences physiques par le biais insidieux de la bibliophilie… et nous nous laissons faire avec joie. Je lui cède donc la parole…
Au cours du dernier repas des bibliophiles, dans le brouhaha des conversations, une interrogation « vitale » entre deux convives (et entre deux gorgées de Brouilly) a porté sur la nature des êtres qui constituent notre univers …. Pendant que d’autres parlaient Savoie, Humanisme, Reliures, Nouvelle Revue … D’abord quelques mots sur la lumière, « vue » par trois maîtres : Descartes, Newton et Huygens et cela, bien sur, à partir de leurs ouvrages.
Descartes imagine l’espace rempli d’une matière subtile formée de particules sphériques et contiguës. Ces particules transmettent instantanément les vibrations des corps lumineux à notre œil. En 1637 il publie ses idées à la suite son fameux Discours de la Méthode. Le titre complet est : Discours de la méthode pour bien conduire sa raison, et chercher la vérité dans les sciences. Plus la Dioptrique, les Météores, et la Géométrie. Qui sont des essais de cette Méthode.

La Dioptrique, premier appendice au Discours, traite de la lumière, de l’œil, de la vision et des moyens de perfectionner cette vision, mais surtout il énonce à la fin du discours premier, deux lois physiques fondamentales : la loi de la réflexion et la loi de la réfraction, développée dans le discours second. C’est ce que l’on appelle depuis « les lois de Descartes », capitales dans le domaine de l’optique géométrique.L’édition originale étant inaccessible, je me contente de l’édition de 1668 dans laquelle la Mécanique apparaît pour la première fois.
Discours de la Méthode pour bien conduire sa raison, & chercher la vérité dans les Sciences. Plus La Dioptrique, les Météores, la Méchanique, et la Musique, Qui sont des essais de cette Méthode. Paris, Angot. 1668. 3ème édition. 1 volume in-4 ; 303, (23), 127, (1) pp.Pour Newton l’espace est vide. La lumière émise par le soleil est composée de particules de masses différentes qui provoquent sur notre rétine des sensations distinctes appelées couleurs. La propagation rectiligne de la lumière et la réflexion s’interprètent facilement ce qui n’est pas le cas de la réfraction. En 1672, la théorie des couleurs est lue à la Royal Society. Les critiques incitent Newton à retarder la publication.

Ce n’est qu’en 1704 que Newton publie Opticks, ouvrage qui explique en détail ses théories. La seconde édition anglaise parait en 1717. Newton y ajoute des compléments sur la pesanteur. Pierre Coste (1668-1747), réfugié en Angleterre à la suite de la révocation de l’édit de Nantes et ami de Newton fait la première traduction française de cette édition. Les dernières pages donnent le catalogue des livres imprimés chez Pierre Humbert, libraire à Amsterdam. L’autorité de Newton imposera cette conception jusqu’au début du XIXème.
Traité d’optique sur les réflexions, réfractions, inflexions et couleurs de la lumière. Amsterdam, Pierre Humbert. 1720. 1ère édition française. 2 volumes in-8 ; XV, (1), 328 pp, 9 pl. – (2) pp, pp 331 à 583, (17) pp, 3 pl.Une seconde édition française de la traduction de Coste, « beaucoup plus correcte que la première », parait en 1722.Paris, Montalant. 1722. 1 volume in-4 ; (20), 495 (mal chiffrée 595)*, (1) pp, 12 pl.Christian Huygens, imagine la lumière comme une onde se transmettant de proche en proche dans l’espace. Il suppose que la lumière se propage sous la forme d’ondes sphériques et que chaque point atteint par l’onde devenait une nouvelle source. Il publie ses idées en 1690 dans son Traité de la lumière. Traité de la Lumière. Où sont expliquées les Causes de ce qui luy arrive dans la Réflexion, et dans la Réfraction. Et particulièrement dans l’étrange Réfraction du Cristal d’Islande. Avec un Discours de la Cause de la Pesanteur.Leide, P. van der Aa. 1690. 1 volume in-4 ; (8), 124, (2) pp, pp 125 à 128, (2) pp, pp 129 à 180.Cette théorie, opposée à celle de Newton, rencontre peu de crédit à l’époque. Newton triomphe jusqu’au début du XIXème, époque à laquelle Fresnel revient à la théorie ondulatoire. Cette théorie l’emportera jusqu’au début du XXème.

En fait, les deux théories sont complémentaires : dans certains cas la lumière agit comme un ensemble de particules appelés photons et dans d’autres comme une onde : c’est la dualité onde-corpuscule.
Cette dualité a été généralisée à tous les constituants intimes de la matière par Louis de Broglie en1923. Il publie trois notes dans les « Comptes rendus de l’Académie des sciences », trois notes qui constituent le point de départ de la mécanique ondulatoire. De Broglie associe une onde à toute particule. En particulier il établit la relation fondamentale entre le mouvement d’un corpuscule libre et la propagation de l’onde qu’il propose de lui associer : λ = h/p. Cette relation est à placer au même niveau que la relation d’Einstein E = mc2.La mécanique ondulatoire, est l’un des plus grands événements scientifiques depuis Galilée. De Broglie a été élu à l’Académie des sciences en 1933 et à l’Académie française en 1943. Il a reçu le prix Nobel de physique en 1929.
Paris, Gauthier-Villars. 3 brochures in-4 ; 10 septembre 1923 – 24 septembre 1923 – 8 octobre 1923.Pour conclure, la matière se présente à nos yeux comme formée de particules. Une division ultime montre que ses composants ont une double nature. Les expériences le confirment chaque jour. Dès la TS on montre qu’en ajoutant de la lumière à de la lumière on peut, dans certains cas, obtenir de l’obscurité, de la même manière qu’en ajoutant deux sons on peut obtenir du silence ! A un certain niveau la physique rejoint la philosophie (métaphysique ?).
Merci Bernard,
H

À lire ensuite

La physique du monde de Marivetz – Quelques Nouvelles et Questions.

Amis Bibliophiles Bonsoir,

Je vous propose de retrouver ce soir un message de Bernard, le bibliophile scientifique, à moins que cela ne soit l’inverse, sur la Physique du Monde de Marivetz, l’un des ces fabuleux livres anciens scientifiques qui éblouissent les béotiens comme moi de leurs planches. Merci beaucoup à lui, il va me permettre d’aller me remettre au lit pour me soigner! En fin de message, quelques nouvelles de La Nouvelle Revue des Livres Anciens et les photos de reliure envoyées par Patrick en réponse au message de Lauverjeat.

La Physique du Monde est un ouvrage de physique étonnant, volumineux, plein de connaissances mal exploitées. L’auteur avait l’ambition d’expliquer tous les phénomènes physiques. Il a beaucoup lu mais mal compris … L’intérêt de l’ouvrage réside surtout dans ses vingt grandes planches dépliantes, conçues par Goussier et coloriées à l’époque.

Le baron Etienne Claude de Marivetz (1728-1794), fils d’un receveur des gabelles de Bourges, s’adonne de bonne heure à l’astronomie et à la physique. Louis Jacques Goussier (1722-1799), rédige quelques articles de l’Encyclopédie et en dirige la gravure des planches. Marivetz commence, avec Goussier, une géographie physique de la France, dont ils ne publient que l’introduction en 1779. Marivetz compose cette Physique du monde, plus volumineuse que remarquable, associé également à Goussier qui réalise les planches. .
PHYSIQUE DU MONDE. Paris, Quillau. 1780 -1787.5 tomes en 7 volumes in-4 ; (4), (4), (4), CXXXII, 248 pp ; 70 pp (dictionnaire des termes) – (4), (6), (2) pp, pp (V) à XIV, pp (15) à 318 ; (2), 210 pp (explication des planches) ; pp 74 à 114 (1er supplément au dictionnaire) – (4), (4), 24, XX pp, pp (21) à 392 ; pp (117) à 195 (2ème supplément au dictionnaire) – (4), (12), 554 pp ; pp (197) à 201 (3ème supplément au dictionnaire) ; 43 pp (explication des planches) – (4), IV, (4), XVI, 8, 65 pp, 1 pl, 92, 344, (2) pp. – (4) pp, pp (V) à XXXII, 468 pp. – (4) pp, pp (V) à XXIV, 398, (2) pp ; 49 pp, 1 tableau (table des planètes). Les superbes planches dépliantes, en couleurs, numérotées I à XX, sont reliées à la fin des volumes 3, 4 et 7.

Entre temps, Marivetz exploite une manufacture de glaces, où il perd la plus grande partie de sa fortune. A Langres, dès 1784, quelques mois seulement après les premières expériences des frères Montgolfier, il tente les premières ascensions aérostatiques. Arrêté à Langres sous la Terreur, il est envoyé à Paris et meurt sur l’échafaud révolutionnaire.

Cet ouvrage complet est très rare, une partie des exemplaires ayant été vendue à l’épicier, par suite du dérangement des affaires de Marivetz et ceux qui restaient chez Barrois le jeune à la mort de l’ auteur ayant été livrés à la nation par suite de la confiscation et envoyés à l’ Arsenal pour être employés à des gargousses.

Cet ouvrage, dit Lalande, n’est pas ce qu’il aurait été, si l’auteur s’en fût occupé dans sa jeunesse. Quelques-unes des opinions de Marivetz, qui croit pouvoir tout expliquer dans le système de Descartes comme dans celui de Newton, et qui calcule tout, dans sa physique, sans recourir à l’hypothèse du mathématicien anglais, ont été combattues par M. de Bernstolf ( Journal des savants, 1783), et soutenue dans une Réponse à l’Examen de la physique du monde parue en 1783.

La composition de l’ouvrage est assez compliquée :
Premier tome : Discours préliminaire – Préface – Lettre à M. Sennebier – Idée de l’ouvrage – Essai sur l’histoire de la Cosmogonie – Dictionnaire des termes peu usités dans le langage ordinaire et qui sont employés dans ce volume (70 pages).
Deuxième tome : Avant propos – Physique du monde : Première partie – Seconde partie : Explication des planches – Supplément au dictionnaire du volume précédent (pages 73 à 114).
Troisième tome : Observations des auteurs de l’ouvrage intitulé Physique du Monde, insérées dans le Journal de Paris du 2 juin 1782 – Lettre de M. le Baron de Marivetz à M. Bailly, de l’Académie des Sciences – Physique du Monde de la lumière – Supplément au dictionnaire du volume précédent ( pages 117 à 195).
Quatrième tome : Lettre de M. le Baron de Marivetz à M. le Comte de La Cépède … sur l’élasticité – Avant-propos – Physique du Monde : De la vision – Supplément au dictionnaire du volume précédent (pages 197 à 201) – Explication des planches.
Cinquième tome, Première partie : Avertissement – Avant-propos – Réponse à l’Examen de la Physique du Monde paru en 1783 – Explication des figures (1 planche) – Correspondance entre Marivetz et Sallier – Physique du Monde : Introduction ( Feu, Création du Ciel, de la Terre et Production universelle de tous les corps). 
Cinquième tome, Seconde partie : Physique du Monde : Du Feu et de la Chaleur.
Cinquième tome, Troisième partie : Physique du Monde : Théorie du Feu – Table des Planètes -Tableau dépliant.


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Les photos de Patrick:



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