L’interférence, sur laquelle Grimaldi (de Bologne) avait eu déjà, vers la seconde moitié du XVIIe siècle, de vagues aperçus, a donné lieu à l’énonciation d’une vérité fondamentale et déjà souvent proclamée, à savoir : « que, sous certaines conditions, de la lumière ajoutée à de la lumière, produit les ténèbres. » Dans ce peu de mots est inscrite sans doute la victoire du système des vibrations sur celui de l’émission ; mais cette victoire n’a pu être regardée comme assurée et complète que lorsqu’elle a été appuyée sur des expériences simples et irrécusables. M. Arago avait déjà, comme je l’ai indiqué plus haut, découvert, en 1818, le remarquable effet que produit dans les phénomènes de l’interférence une lame très-mince, placée sur la route de l’un des deux rayons interférents. Il y a alors déplacement des franges et retard dans la lumière, qui se meut plus lentement à travers une substance plus dense. « La propriété de deux rayons de s’entre-détruire par interférence une fois constatée, dit M. Arago en faisant allusion à d’autres expériences faites conjointement avec Fresnel, n’est-il pas bien plus extraordinaire encore qu’on puisse les priver à volonté de cette propriété, que tel rayon la perde momentanément, et que tel autre, au contraire, en soit dépouillé à jamais ? »
Lorsque M. Wheatstone fut parvenu, dans ses belles recherches sur la vitesse de la lumière électrique (1835), à se servir avec un grand succès de son ingénieux appareil rotatif, M. Arago entrevit aussitôt la possibilité de mesurer, par des déviations angulaires, en appliquant le même principe de rotation, la différence de vitesse de la lumière dans un liquide et dans l’air. Il rendit compte à l’Institut, vers la fin de 1838, de l’expérience qu’il se proposait de faire. Aidé par un artiste expérimenté et habile, M. Breguet fils, il parvint, après bien des changements d’appareils, à réaliser son projet. Dans le cours de ces essais, M. Breguet était parvenu à faire tourner un axe, en le déchargeant du poids du miroir qu’il supportait, huit mille fois par seconde. Tout était prêt en 1850, et l’appareil perfectionné pouvait être mis en fonction ; mais la funeste et profonde altération qu’avait éprouvée presque subitement la vue de M. Arago, ne lui donnait plus l’espoir de pouvoir prendre part aux observations. Il dit, avec une noble simplicité, dans une Note présentée à l’Institut le 29 avril 1850 : « Mes prétentions doivent se borner à avoir posé le problème et avoir indiqué (en les publiant) des moyens certains de le résoudre… Je ne puis, dans l’état actuel de ma vue, qu’accompagner de mes vœux les expérimentateurs qui veulent suivre mes idées, et ajouter une nouvelle preuve en faveur du système des ondes, aux preuves que j’ai déduites d’un phénomène d’interférence, trop bien connu des physiciens pour que j’aie besoin de le rappeler ici. » M. Arago a pu voir ses vœux exaucés. Deux expérimentateurs, également distingués par leur talent et par la délicatesse de leurs procédés d’observation, M. Foucault, à qui l’on doit la démonstration physique de la rotation de la terre au moyen du pendule, et M. Fizeau, qui a déterminé par une méthode ingénieuse la vitesse de la lumière dans l’atmosphère, sont parvenus, en apportant quelques perfectionnements aux moyens proposés par M. Arago, à résoudre la question dans le sens qui renverse le système de l’émission. MM. Foucault et Fizeau ont présenté les résultats de leurs travaux à l’Académie des Sciences, le premier en mai 1850, le second en septembre 1851.
Si j’ai développé longuement les recherches principales de M. Arago sur la lumière, c’est que ce sont les travaux auxquels il s’est voué avec le plus de suite, durant un espace de plus de quarante années. Ses découvertes en électricité et en magnétisme, si importantes qu’elles soient par elles-mêmes, ne l’ont occupé, pour ainsi dire, que passagèrement. L’attraction exercée par le fil rhéophore, qui joint les deux pôles de la pile de Volta, sur la limaille de fer, et l’aimantation au moyen d’un fil de métal roulé en hélice, soit d’une manière continue, soit avec des interruptions et en sens divers, avaient été observées par M. Arago avant les magnifiques travaux d’Ampère, et ces observations avaient déjà donné une vive impulsion aux recherches électro-magnétiques.
Le magnétisme par rotation fut découvert par M. Arago sur la pente de la belle colline de Greenwich, pendant le séjour que nous fîmes en Angleterre pour comparer, conjointement avec M. Biot, la longueur du pendule. Les résultats de nos observations ne furent pas aussi satisfaisants que nous l’eussions désiré ; mais M. Arago, en déterminant avec moi l’intensité magnétique, au moyen du nombre des oscillations d’une aiguille d’inclinaison, fit lui seul cette importante remarque : qu’une aiguille magnétique, mise en mouvement, atteint plus tôt le repos, quand elle est placée dans la proximité de substances métalliques ou non métalliques que lorsqu’elle en est éloignée. Ce premier aperçu, fécondé par d’ingénieuses combinaisons, le conduisit, en 1825, à expliquer les phénomènes produits par la rotation des disques agissant sur des aiguilles en repos, ainsi que l’influence qu’exercent sur les aiguilles l’eau, la glace et le verre. Pendant six ans, l’excitation du magnétisme par le mouvement fut l’objet d’ardentes discussions entre Nobili, Antinori, Seebeck, Barlow, sir John Herschel, Babbage et Baumgartner, jusqu’à l’année 1831, où la brillante découverte de Faraday rattacha tous les phénomènes du magnétisme par rotation aux principes féconds des courants d’induction. Telle est la marche des sciences, à ces époques malheureusement trop courtes où elles avancent d’un pas rapide, où les idées tendent à se généraliser, où les esprits s’élèvent par degrés à des conceptions d’un ordre supérieur.
Pour tracer cette esquisse des travaux les plus importants de M. Arago, et de l’influence qu’ils ont exercée, j’ai dû compléter mes propres souvenirs par ceux de deux hommes dévoués à sa mémoire : le célèbre professeur de Genève, M. Auguste de La Rive, et le savant chargé par M. Arago lui-même de diriger la publication de ses Œuvres, M. Barral, chimiste et physicien d’un rare mérite, répétiteur à cette École polytechnique dont il m’est resté un reconnaissant souvenir, pour y avoir travaillé longtemps sous la direction de M. Gay-Lussac. Ce tableau général achevé, il me reste à entrer dans quelques détails sur la distribution des matières qui composeront les Œuvres de François Arago. Mais avant tout, je dois prévenir qu’il sera difficile de suivre toujours un ordre bien déterminé, tant sont étroits les rapports qui unissent les différentes sciences et que des découvertes nouvelles multiplient de jour en jour, tant sont incertaines les limites qui les séparent ! Éloigné de la France, qui a été longtemps pour moi comme une seconde patrie, et n’ayant pas les manuscrits de M. Arago sous les yeux, je ne puis présenter que de vagues aperçus. Je divise en six groupes l’ensemble des travaux de mon illustre ami.
I. PARTIE LITTÉRAIRE ET BIBLIOGRAPHIQUE.
Je crois être l’interprète de la voix publique, au milieu de toutes les dissidences des opinions, en vantant, dans les Éloges académiques de M. Arago, le soin critique qu’il apporte à la recherche des faits, l’impartialité des jugements, la lucidité des expositions scientifiques, une chaleur qui grandit à mesure que le sujet s’élève. Ces mêmes qualités distinguent les divers discours qu’il a prononcés dans les assemblées politiques où il occupait un rang si éminent par la noblesse et la pureté de ses convictions, et les rapports qu’il a rédigés afin de faire rendre aux sciences, dans les personnes de quelques inventeurs célèbres, un hommage éclatant.
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.