Part 2

Pour faire apprécier avec justesse le mérite des hommes dont il veut retracer la vie et caractériser les travaux, M. Arago débute généralement par un tableau de l’état des connaissances à l’époque où ils ont commencé à se produire. M. Arago apportait au travail autant de patience que d’ardeur; aussi ses éloges sont-ils d’une haute importance pour l’histoire des sciences, et en particulier pour l’histoire des grandes découvertes. Des convictions profondes, acquises par de longues et pénibles recherches, ont quelquefois rendu ses jugements sévères et l’ont exposé lui-même à d’injustes critiques. La découverte de la décomposition de l’eau, par exemple, et l’invention de la machine à vapeur à haute pression, qui a si puissamment secondé la domination de l’homme sur la nature, sont de ces faits pour lesquels, comme pour plusieurs autres encore, le sentiment national n’est point l’unique cause de la divergence d’opinion qui existe entre les savants.

Défenseur zélé des intérêts de la raison, M. Arago nous fait souvent sentir dans ses _Éloges_ combien l’élévation du caractère ajoute de noblesse et de gravité aux œuvres de l’esprit. Dans l’exposition des principes de la science, sur laquelle il sait répandre une admirable et persuasive clarté, le style de l’orateur est d’autant plus expressif, qu’il offre plus de simplicité et de précision. Il atteint alors à ce que Buffon a nommé _la vérité du style_.

II. PARTIE RELATIVE A L’ASTRONOMIE ET A LA PHYSIQUE CÉLESTE.

Travaux de la méridienne de France dans sa partie la plus méridionale, accomplis conjointement avec M. Biot.--Figure de la terre.--Recherches sur la détermination précise des diamètres des planètes.--Nouveau micromètre oculaire et nouvelle lunette prismatique différente de celle de Rochon.--Solstices d’été et d’hiver; équinoxes de printemps et d’automne; déclinaisons d’étoiles australes et circumpolaires; position absolue de la polaire en 1813; latitude de Paris; parallaxe de la 61e du cygne (recherches faites avec M. Mathieu).--Observations géodésiques faites sur les côtes de France et d’Angleterre, avec M. Mathieu et des savants anglais, pour déterminer la différence de longitude entre Greenwich et Paris.--Recherches sur la déclinaison de quelques étoiles de première et de seconde grandeur, faites avec MM. Mathieu et Humboldt.--Nouvelles recherches photométriques sur l’intensité comparative de la lumière des astres, et de la lumière qui émane du bord et du centre du disque solaire.--Intensité lumineuse dans les différentes parties de la lune.--Variabilité de la lumière cendrée du disque lunaire.--Régions polaires de Mars.--Bandes de Jupiter et de Saturne.--Lumière des satellites de Jupiter comparée à celle de la planète centrale du petit système.--Constitution physique du soleil et de ses diverses enveloppes.--Lumière qui émane des parties gazeuses du soleil.--Phénomènes singuliers que présentent les éclipses totales de soleil.--Proéminences rougeâtres qui se montrent sur le contour de la lune pendant la durée d’une éclipse solaire totale.--Rayons de lumière polarisée dans la lumière qui émane des comètes.--Cause de la scintillation des étoiles.--Tables de réfraction.--Irradiation.--Effet des lunettes sur la visibilité des étoiles pendant le jour.--Considérations sur la lumière atmosphérique diffuse.--Vitesse de la lumière des étoiles vers lesquelles la terre marche, et des étoiles dont la terre s’éloigne.--Vitesse de transmission des rayons de différentes couleurs.--Moyen fourni par les phases d’Algol pour mesurer la vitesse de transmission des rayons lumineux.

L’_Astronomie populaire_ qui offre l’exposé des cours publics faits par M. Arago, de 1812 à 1845, dans le magnifique amphithéâtre de l’Observatoire, et suivis avec le plus vif intérêt par toutes les classes de la société, sera le principal ornement de cette seconde partie de ses Œuvres. La lecture du traité d’_Astronomie populaire_ réveillera des souvenirs bien doux et bien tristes à la fois chez ceux qui ont eu le bonheur d’assister aux leçons de M. Arago, d’admirer ce débit si simple, si persuasif, si attachant.

III. PARTIE OPTIQUE.

Diversité de la nature de la lumière qui émane des corps incandescents, solides ou gazeux.--Moyen de distinguer par le polariscope la lumière polarisée de la lumière naturelle.--Rapport constant entre la proportion de lumière polarisée qui se trouve dans le faisceau transmis ou réfracté et celle qui existe dans le faisceau réfléchi.--M. Arago a aussi trouvé, conjointement avec Fresnel, que les rayons polarisés n’exercent plus d’influence les uns sur les autres quand leurs plans de polarisation sont perpendiculaires entre eux, et que par conséquent ils ne peuvent plus alors produire de franges, quoique toutes les conditions nécessaires à l’apparition de ce phénomène, dans le cas ordinaire, soient scrupuleusement remplies.--Traité de photométrie, fondé sur la théorie des ondes (travail expérimental et théorique, dont une grande partie se trouvait contenue en sept Mémoires, présentés à l’Académie des Sciences en 1850).--Réfraction des rayons lumineux dans différents gaz et sous différents angles.--Mémoire sur la possibilité de déterminer les pouvoirs réfringents des corps d’après leur composition chimique.--Recherches sur les affinités des corps pour la lumière, faites conjointement avec M. Biot.--Polarisation chromatique; fécondité de ses applications dans la physique céleste et terrestre.--Polarisation circulaire (rotatoire), ou phénomènes de coloration, découverts dès 1811 par M. Arago, dans des plaques de quartz coupées perpendiculairement à l’axe du cristal (le rayon blanc qui traverse offre les plus vives couleurs, lorsqu’on le regarde à travers un prisme biréfringent).--Anneaux colorés réfléchis et transmis.--Application de la double réfraction à la photométrie.--Formation de tables photométriques offrant les quantités de lumière réfléchie et transmise par une lame de verre, pour les inclinaisons comprises entre 4° et 26°, et continuées jusqu’à l’incidence perpendiculaire par un procédé particulier.--Évaluation de la perte de lumière qui s’opère par la réflexion à la surface des métaux, et démonstration de ce fait important qu’il n’y a pas de perte de lumière dans l’acte de la réflexion totale.--La loi de Malus, dite _loi du Cosinus_, sur le partage de la lumière polarisée, «qui n’était d’abord qu’un moyen empirique de représenter les apparences», a été démontrée expérimentalement par M. Arago, pour le cas où le faisceau polarisé traverse, soit un prisme doué de la double réfraction, soit une tourmaline taillée parallèlement à l’axe. (Le polarimètre de M. Arago, employé dans ces genres d’expériences, était d’une telle sensibilité, qu’il accusait sans équivoque, dans un faisceau, un quatre-vingtième de lumière polarisée. Pour toutes ces recherches relatives à la photométrie, les expériences et les calculs ont été faits par MM. Laugier et Petit, sous la direction de M. Arago.)--Démonstration de la possibilité de construire un baromètre, un thermomètre et un réfracteur interférentiels.--Vues sur la mesure des montagnes par le polariscope et sur celle de la hauteur des nuages à l’aide d’un polarimètre gradué.

IV. PARTIE ÉLECTRO-MAGNÉTIQUE.

Découverte de la propriété d’attirer la limaille de fer que possède le fil rhéophore, qui unit les pôles de la pile.--Aimantation d’une aiguille au moyen du passage du courant électrique en hélice; points conséquents qui en résultent.--Magnétisme de rotation, par lequel il a été constaté d’une manière rigoureuse que tous les corps sont susceptibles d’acquérir du magnétisme, fait déjà deviné par William Gilbert, et rendu probable par les ingénieuses expériences de Coulomb.--Observations des variations horaires de la déclinaison magnétique à Paris depuis 1818; changements séculaires du même phénomène.--Discussion sur le mouvement, de l’est à l’ouest, des nœuds ou points d’intersection de l’équateur magnétique avec l’équateur géographique.--Perturbations qu’éprouve, par l’influence des aurores polaires, la marche des variations horaires de la déclinaison magnétique dans des endroits où l’aurore polaire n’est pas visible.--Simultanéité des perturbations de déclinaison (orages magnétiques), prouvée par des observations correspondantes entre Paris et Kasan, entre Paris et Berlin, entre Paris, Berlin et les mines de Freiberg, en Saxe.--Observation de la déviation qu’éprouve, par l’approche d’un aimant, le jet de lumière qui réunit les deux bouts du charbon conducteur, dans un courant électrique fermé; analogies qu’offre cette expérience avec les phénomènes de l’aurore boréale.--Découverte faite en 1827 de la variation horaire de l’inclinaison et de l’intensité magnétiques.

V. PARTIE RELATIVE A LA MÉTÉOROLOGIE ET AUX PRINCIPES GÉNÉRAUX DE PHYSIQUE ATMOSPHÉRIQUE.

Détermination du poids spécifique de l’air, faite conjointement avec M. Biot.--Expériences faites avec M. Dulong, à l’effet de constater que la loi de Mariotte n’éprouve aucune variation essentielle jusqu’à la pression de vingt-sept atmosphères et bien au delà.--Expériences dangereuses, faites avec le même physicien, sur les forces élastiques de la vapeur d’eau à de très-hautes températures.--Table des forces élastiques de la vapeur d’eau et des températures correspondantes.--Formation des halos et lumière polarisée que les halos reflètent.--Cyanomètre.--Recherches optiques sur les causes de la couleur des eaux de la mer et des rivières.--Froid produit par l’évaporation.--Recherches sur les quantités de pluie qui tombent à diverses hauteurs et en différents lieux.--Explication des effets nuisibles attribués à la lune rousse.--Un Mémoire très-étendu sur le tonnerre, la foudre et les éclairs de chaleur, augmenté de nombreuses additions que M. Arago, pendant sa dernière maladie, dictait à un secrétaire savant et dévoué, M. Goujon, jeune astronome de l’Observatoire de Paris, qui a écrit de la même manière, sous la dictée de son illustre maître, le traité d’_Astronomie populaire_.--Expériences sur la vitesse du son, faites en 1822, conjointement avec MM. Gay-Lussac, Bouvard, Prony, Mathieu et Humboldt, avec l’aide de l’artillerie de la garde royale, entre Montlhéry et Villejuif.

VI. PARTIE RELATIVE A LA GÉOGRAPHIE PHYSIQUE.

Niveau des mers.--État thermométrique du globe.--Température de la surface des mers à différentes latitudes, et dans les différentes couches superposées jusqu’aux plus profondes.--Courants d’eau chaude et d’eau froide.--Les eaux de l’Océan comparées à l’atmosphère qui les recouvre, sous le rapport de la température.--Couleur du ciel et des nuages à différentes hauteurs au-dessus de l’horizon.--Point neutre de polarisation dans l’atmosphère.--Emploi d’une plaque de tourmaline taillée parallèlement aux arêtes du prisme, pour voir les écueils et le fond de la mer.--Température de l’air autour du pôle boréal.--Température moyenne de l’intérieur de la terre à des profondeurs accessibles à l’homme (les observations faites sur la température des puits forés, de différentes profondeurs, ont conduit à la loi qui donne l’accroissement de chaleur à mesure que l’on s’enfonce dans l’intérieur de la terre).

* * * * *

Tel est le tableau, encore bien incomplet malgré les richesses immenses qu’il renferme, des travaux de M. Arago. Ils l’ont élevé au rang des hommes les plus éminents du XIXe siècle. Son nom sera honoré partout où se conservent le respect pour les services rendus aux sciences, le sentiment de la dignité de l’homme et de l’indépendance de la pensée, l’amour des libertés publiques. Mais ce n’est pas seulement l’autorité d’une puissante intelligence qui a donné à M. Arago la popularité dont il a joui; ce qui a contribué encore à mettre son nom en honneur, c’est le zèle consciencieux qui ne s’est point démenti à l’approche de la mort, ce sont ses efforts désespérés pour remplir jusqu’au dernier moment les devoirs les plus minutieux. Il ne faut pas non plus oublier le charme de sa diction, l’aménité de ses mœurs, la bienveillance de son caractère. Capable du plus tendre dévouement, modérant toujours par sa bonté naturelle la vivacité d’une âme ardente, M. Arago a goûté, au centre d’une famille spirituelle et aimante, les paisibles douceurs de la vie domestique. Ce qu’une touchante assiduité, l’exercice d’une intelligente prévoyance, et le zèle le plus tendre et le plus inventif ont pu offrir de consolation et de soulagement, M. Arago l’a trouvé pendant le lent épuisement de ses forces, dans le cercle, malheureusement trop étroit, des parents qui lui étaient chers. Il est mort environné de ses fils; d’une sœur, madame Mathieu, digne de la tendre affection d’un tel frère; d’une nièce, madame Laugier, qui s’est consacrée à lui avec la plus touchante abnégation, et qui, au dernier moment, s’est montrée aussi grande dans la douleur que noble dans le dévouement.

Éloigné du lit de souffrance de M. Arago, je n’ai pu faire entendre que de loin les accents de ma vive affliction. La certitude même d’une perte prochaine n’a pu en diminuer l’amertume. Pour rendre un dernier hommage à celui qui vient de descendre dans la tombe, je consignerai ici quelques lignes qui déjà ont été publiées ailleurs. «Ce qui caractérisait, disais-je, cet homme unique, ce n’était pas seulement la puissance du génie qui produit et féconde, ou cette rare lucidité qui sait développer des aperçus nouveaux et compliqués, comme choses longuement acquises à l’intelligence humaine; c’était aussi le mélange attrayant de la force et de l’élévation d’un caractère passionné, avec la douceur affectueuse du sentiment. Je suis fier de penser que, par mon tendre dévouement et par la constante admiration que j’ai exprimée dans tous mes ouvrages, je lui ai appartenu pendant quarante-quatre ans, et que mon nom sera parfois prononcé à côté de son grand nom.»

Alexandre de HUMBOLDT.

Potsdam, novembre 1853.

HISTOIRE

DE

MA JEUNESSE[1].

[1] Œuvre posthume.

I

Je n’ai pas la sotte vanité de m’imaginer que quelqu’un, dans un avenir même peu éloigné, aura la curiosité de rechercher comment ma première éducation s’est faite, comment mon intelligence s’est développée; mais des biographes improvisés et sans mission, ayant donné à ce sujet des détails complètement inexacts, et qui impliqueraient la négligence de mes parents, je me crois obligé de les rectifier.

II

Je naquis le 26 février 1786, dans la commune d’Estagel, ancienne province du Roussillon (département des Pyrénées-Orientales). Mon père, licencié en droit, avait de petites propriétés en terres arables, en vignes et en champs d’oliviers, dont le revenu faisait vivre sa nombreuse famille.

J’avais donc trois ans en 1789, quatre ans en 1790, cinq ans en 1791, six ans en 1792, et sept ans en 1793, etc.

Le lecteur a par-devers lui les moyens de juger si, comme on l’a dit, comme on l’a imprimé, j’ai trempé dans les _excès_ de notre première révolution.

III

Mes parents m’envoyèrent à l’école primaire d’Estagel, où j’appris de bonne heure à lire et à écrire. Je recevais en outre, dans la maison paternelle, des leçons particulières de musique vocale. Je n’étais, du reste, ni plus ni moins avancé que les autres enfants de mon âge. Je n’entre dans ces détails que pour montrer à quel point se sont trompés ceux qui ont imprimé que, à l’âge de quatorze à quinze ans, je n’avais pas encore appris à lire.

Estagel était une étape pour une portion des troupes qui, venant de l’intérieur, allaient à Perpignan ou se rendaient directement à l’armée des Pyrénées. La maison de mes parents se trouvait donc presque constamment remplie d’officiers et de soldats. Ceci, joint à la vive irritation qu’avait fait naître en moi l’invasion espagnole, m’avait inspiré des goûts militaires si décidés, que ma famille était obligée de me faire surveiller de près pour empêcher que je ne me mêlasse furtivement aux soldats qui partaient d’Estagel. Il arriva souvent qu’on m’atteignit à une lieue du village, faisant déjà route avec les troupes.

Une fois, ces goûts guerroyants faillirent me coûter cher. C’était la nuit de la bataille de Peires-Tortes. Les troupes espagnoles, en déroute, se trompèrent en partie de chemin. J’étais sur la place du village, avant que le jour se levât; je vis arriver un brigadier et cinq cavaliers qui, à la vue de l’arbre de la liberté, s’écrièrent: _Somos perdidos!_ Je courus aussitôt à la maison m’armer d’une lance qu’y avait laissée un soldat de la levée en masse, et, m’embusquant au coin d’une rue, je frappai d’un coup de cette arme le brigadier placé en tête du peloton. La blessure n’était pas dangereuse; un coup de sabre allait cependant punir ma hardiesse, lorsque des paysans, venus à mon aide et armés de fourches, renversèrent les cinq cavaliers de leurs montures et les firent prisonniers. J’avais alors sept ans.

IV

Mon père étant allé résider à Perpignan, comme trésorier de la monnaie, toute la famille quitta Estagel pour l’y suivre. Je fus alors placé comme externe au collége communal de la ville, où je m’occupai presque exclusivement d’études littéraires. Nos auteurs classiques étaient devenus l’objet de mes lectures de prédilection. Mais la direction de mes idées changea tout à coup, par une circonstance singulière que je vais rapporter.

En me promenant un jour sur le rempart de la ville, je vis un officier du génie qui y faisait exécuter des réparations. Cet officier, M. Cressac, était très-jeune; j’eus la hardiesse de m’en approcher et de lui demander comment il était arrivé si promptement à porter l’épaulette. «Je sors de l’École polytechnique, répondit-il.--Qu’est-ce que cette école-là?--C’est une école où l’on entre par examen.--Exige-t-on beaucoup des candidats?--Vous le verrez dans le programme que le Gouvernement envoie tous les ans à l’administration départementale; vous le trouverez d’ailleurs dans les numéros du journal de l’École, qui existe à la bibliothèque de l’école centrale.»

Je courus sur-le-champ à cette bibliothèque; et c’est là que, pour la première fois, je lus le programme des connaissances exigées des candidats.

A partir de ce moment, j’abandonnai les classes de l’école centrale, où l’on m’enseignait à admirer Corneille, Racine, La Fontaine, Molière, pour ne plus fréquenter que le cours de mathématiques. Ce cours était confié à un ancien ecclésiastique, l’abbé Verdier, homme fort respectable, mais dont les connaissances n’allaient pas au delà du cours élémentaire de La Caille. Je vis d’un coup d’œil que les leçons de M. Verdier ne suffiraient pas pour assurer mon admission à l’École polytechnique; je me décidai alors à étudier moi-même les ouvrages les plus nouveaux, que je fis venir de Paris. C’étaient ceux de Legendre, de Lacroix et de Garnier. En parcourant ces ouvrages, je rencontrai souvent des difficultés qui épuisaient mes forces. Heureusement, chose étrange et peut-être sans exemple dans tout le reste de la France, il y avait à Estagel un propriétaire, M. Raynal, qui faisait ses délassements de l’étude des mathématiques transcendantes. C’était dans sa cuisine, en donnant ses ordres à de nombreux domestiques, pour les travaux du lendemain, que M. Raynal lisait avec fruit l’_Architecture hydraulique_ de Prony, la _Mécanique analytique_ et la _Mécanique céleste_. Cet excellent homme me donna souvent des conseils utiles; mais, je dois le dire, mon véritable maître, je le trouvai dans une couverture du traité d’algèbre de M. Garnier. Cette couverture se composait d’une feuille imprimée sur laquelle était collé extérieurement du papier bleu. La lecture de la page non recouverte me fit naître l’envie de connaître ce que me cachait le papier bleu. J’enlevai ce papier avec soin, après l’avoir humecté, et je pus lire dessous ce conseil donné par d’Alembert à un jeune homme qui lui faisait part des difficultés qu’il rencontrait dans ses études: «Allez, Monsieur, allez, et la foi vous viendra.»

Ce fut pour moi un trait de lumière: au lieu de m’obstiner à comprendre du premier coup les propositions qui se présentaient à moi, j’admettais provisoirement leur vérité, je passais outre, et j’étais tout surpris, le lendemain, de comprendre parfaitement ce qui, la veille, me paraissait entouré d’épais nuages.

Je m’étais ainsi rendu maître, en un an et demi, de toutes les matières contenues dans le programme d’admission, et j’allai à Montpellier pour subir l’examen. J’avais alors seize ans. M. Monge le jeune, examinateur, fut retenu à Toulouse par une indisposition et écrivit aux candidats réunis à Montpellier qu’il les examinerait à Paris. J’étais moi-même trop indisposé pour entreprendre ce long voyage, et je rentrai à Perpignan.

Là, je prêtai l’oreille, un moment, aux sollicitations de ma famille, qui tenait à me faire renoncer aux carrières que l’École polytechnique alimentait. Mais, bientôt, mon goût pour les études mathématiques l’emporta; j’augmentai ma bibliothèque de l’_Introduction à l’analyse infinitésimale_ d’Euler, de la _Résolution des équations numériques_, de la _Théorie des fonctions analytiques_ et de la _Mécanique analytique_ de Lagrange, enfin de la _Mécanique céleste_ de Laplace. Je me livrai à l’étude de ces ouvrages avec une grande ardeur. Le journal de l’École renfermant des travaux tels que le Mémoire de M. Poisson sur l’élimination, je me figurais que tous les élèves étaient de la même force que ce géomètre, et qu’il fallait s’élever jusqu’à sa hauteur pour réussir.

A partir de ce moment, je me préparai à la carrière d’artilleur, point de mire de mon ambition; et comme j’avais entendu dire qu’un officier devait savoir la musique, faire des armes et danser, je consacrai les premières heures de chaque journée à la culture de ces trois arts d’agrément.

Le reste du temps, on me voyait me promenant dans les fossés de la citadelle de Perpignan, et cherchant, par des transitions plus ou moins forcées, à passer d’une question à l’autre, de manière à être assuré de pouvoir montrer à l’examinateur jusqu’où mes études s’étaient étendues[2].

[2] Méchain, membre de l’Académie des sciences et de l’Institut, fut chargé en 1792 d’aller prolonger la mesure de la méridienne en Espagne, jusqu’à Barcelone. Pendant ses opérations dans les Pyrénées, en 1794, il avait connu mon père qui était un des administrateurs du département des Pyrénées-Orientales. Plus tard, en 1803, lorsqu’il s’agissait de continuer la mesure de la méridienne jusqu’aux îles Baléares, M. Méchain passa de nouveau à Perpignan et vint rendre visite à mon père. Comme j’allais partir pour subir l’examen d’admission à l’École polytechnique, mon père se hasarda à lui demander s’il ne pourrait pas me recommander à M. Monge. «Volontiers, répondit-il; mais, avec la franchise qui me caractérise, je ne dois pas vous laisser ignorer que, livré à lui-même, il me paraît peu probable que votre fils se soit rendu complétement maître des matières dont se compose le programme. Au reste, s’il est reçu, qu’il se destine à l’artillerie ou au génie, la carrière des sciences, dont vous m’avez parlé, est vraiment trop difficile à parcourir, et à moins d’une vocation spéciale, votre fils n’y trouverait que des déceptions.» En anticipant un peu sur l’ordre des dates, rapprochons ces conseils de ce qu’il avint. J’allai à Toulouse, je subis l’examen et je fus reçu; une année et demie après, je remplissais à l’Observatoire la place de secrétaire, devenue vacante par la démission du fils de M. Méchain; une année et demie plus tard, c’est-à-dire quatre ans après l’horoscope de Perpignan, je remplaçais en Espagne, avec M. Biot, le célèbre académicien qui y était mort victime de ses fatigues.

V