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PAUL JANET — LA VIE ET LES OEUVRES DE E. MASCART 



mit au concours, pour le Grand Prix des Sciences 

 mathématiques de 1870, le sujet suivant : « Re- 

 chercher expérimentalement les modifications 

 qu'éprouve la lumière dans son mode de propa- 

 gation et ses propriétés par suite du mouvement de 

 la source lumineuse et du mouvement de l'observa- 

 teur. » Celte question, l'une des plus difficiles et 

 des plus complexes de l'Optique, a une histoire sin- 

 gulière, qui mérite d'être rappelée en quelques mots. 



Arago, en 1810, fit l'observation suivante : Si 

 l'on mesure la déviation imprimée par un prisme 

 achromalisé à la lumière qui vient d'une étoile, on 

 observe exactement la même déviation, soit quel'on 

 ait choisi une étoile vers laquelle la Terre marche, 

 soitque l'on ait choisi une étoile de laquelle la Terre 

 s'éloigne. Cette expérience fondamentale s'expli- 

 quait mal dans la théorie de l'émission; dans une 

 lettre célèbre adressée à Arago en septembre 1819, 

 Fresnel tenta d'en donner l'explication dans la théo- 

 rie des ondulations au moyen de son hypothèse har- 

 die de l'entraînement partiel des ondes lumineuses 

 par les corps en mouvement : il montra que, pour 

 une lumière d'une longueur d'onde donnée, il y a 

 bien, en réalité, un changement dans la déviation 

 (augmentation dans un cas, diminution dans l'autre), 

 mais que ce changement est compensé par un phé- 

 nomène analogue à l'aberration qui impose à la 

 lunette d'observation un changement précisément 

 égal et de signe contraire, en sorte que, dans aucun 

 cas, une telle expérience ne peut mettre en évidence 

 le mouvement de la Terre; la déviation est toujours 

 la môme que si le prisme était immobile; c'est bien 

 la conclusion de l'expérience d'Arago. 



Le phénomène paraissait donc suffisamment bien 

 éclairci, lorsque survint la découverte du fameux 

 principe de Dôppler, précisé par Fizeau; on sait en 

 quoi consiste ce principe, dont chacun peut obser- 

 ver les conséquences dans le cas des ondes sonores : 

 lorsqu'une source périodique (sonore ou lumineuse) 

 et un observateur éprouvent un déplacement rela- 

 tif, que ce déplacement soit d'ailleurs dû au mou- 

 vement de la source, au mouvement de l'observa- 

 teur ou à tous les deux combinés, la longueur d'onde 

 apparente du mouvement qui arrive àl'observateur 

 est modifiée : elle est augmentée s'il y a éloigne- 

 ment, diminuée s'il y a rapprochement. Mascart se 

 posa dès lors la question suivante : « Dans l'expli- 

 cation par Fresnel de l'expérience d'Arago, est-ce la 

 longueur d'onde réelle ou la longueur d'onde appa- 

 rente du mouvementqui frappe 1(> piMsuicMin'iJ faut 

 faire intervenir? » 



Si, comme semblait le i ruiic l'resnel, c'était la 

 longueur d'onde réelle, nu ariivail à une consé- 

 quence bi/.arre, bien peu probable à priori, mais 

 non impossible : en observant sur la Terre une 

 source lumineuse terrestre, on peut se placer dans 



deux situations difTérentes : on peut (rinfiuence du 

 mouvementde rotation de laTerreétant négligeable) 

 s'arranger de manière que la lumière chemine dans 

 le même sens que la Terre sur son orbite, ou en 

 sens inverse; dans le premier cas, en vertu du 

 principe de Dôppler, la longueur d'onde réelle de 

 la lumière qui tombe sur les appareils d'observation 

 estdiminuée; dans le second cas, elle est augmen- 

 tée; si donc c'est cette longueur d'onde qui inter- 

 vient, on doit, en recevant cette lumière sur un 

 prisme, observer, suivant les cas, un changement 

 dans la déviation; on pourrait donc, conséquence 

 bien paradoxale, mettre en évidence non seulement 

 le mouvement delaTerresurson orbite, mais encore 

 le mouvement absolu de la Terre dans l'espace ; ou 

 inversement, si l'on n'observe pas de difTérence 

 dans les déviations, c'est la longueur d'onde appa- 

 rente qui intervient, et alors l'expérience d'Arago, 

 convenablement disposée, devrait donner un chan- 

 gement de déviation, changement non observé par 

 lui, ainsi qu'il a été dit plus haut. 



Tel est le dilemne extrêmement intéressant qui 

 sert de point de départau travail de Mascart. Hàtons- 

 nous d'ajouter que Fizeau, précisément dans le 

 Rapport qu'il présenta à l'Académie des Sciences 

 sur le Mémoire de Mascart, fil remarquer que, telle 

 qu'elle avait été faite, l'expérience d'Arago devait 

 bien donner le résultat trouvé : Arago, en effet, 

 opérait avec un prisme aahromntisé, c'est-à-dire 

 qui, par définition, donne des déviations indépen- 

 dantes de la longueur d'onde; le choix de la lon- 

 gueur d'onde à faire intervenir dans la théorie de 

 Fresnel devenait donc indifTérent, et, en toutétat de 

 cause, la déviation observée dans tous les cas 

 devait être la même que si le prisme était immobile. 

 11 n'en reste pas moins vrai que, si, au lieu de rece- 

 voir sur un prisme achromatisé la lumière blanche 

 d'une étoile, on mesurait, à travers un prisme ordi- 

 naire, la déviation imprimée à une raie déterminée 

 du spectre, on obtiendrait des résultats difl'érents 

 suivant que la Terre s'approcherait de l'étoile ou 

 s'en éloignerait : c'est à Mascart quel'on doit d'avoir 

 mis nettement en évidence cette conséquence du 

 principe de Dôppler combiné avec l'hypothèse de 

 Fresnel sur l'entraînement des ondes. 



Ces difficultés, et bien d'autres du même genre, 

 donnaient un haut degré d'intérêt à une étude d'en- 

 semble sur l'influence que peut exercer le mouve- 

 ment de la Terre sur les différents phénomènes lu- 

 mineux; ce fut ce travail considérable que Mascart 

 entreprit et dont il exposa les résultats dans deux 

 très importants Mémoires, les plus puissants peut- 

 être de toute sa carrière scientifique, insérés aux 

 Annules île F Ecolo Normale de 1872 et 1871. 



Peur étudier les variations possibles de la dévia- 



