Rendre les suprêmes honneurs à un ami est une des grandes douleurs de la vie. Comme une image dont aucune passion fugitive n’altère la sereine noblesse, ainsi nous apparaît le fond de son âme avec une clarté, que les agitations de la vie n’admettaient pas toujours. Le voir ainsi au moment du dernier adieu rend plus cruelle l’amertume de la perte irréparable. Cette impression persiste, et renouvelle, à chaque retour de la date funeste, le deuil de ceux dont il fut la joie.
Il en est autrement dans la grande famille humaine. Les distances d’espace et de temps changent, avec leurs proportions, la nature même des choses. Celui qui fut l’ami et le bienfaiteur de toute l’humanité nous est attaché par des liens moins sensibles mais plus durables que les tendres fibres du cœur. Lorsque le cours incessant des années a depuis longtemps fait perdre de vue le groupe d’amis qui pleuraient à son lit de mort, il arrive que sa figure de plus en plus semble s’élever, attire et enchante nos regards, mieux connue dans l’harmonie de ses grandes lignes, à mesure que la distance augmente. Les héros de la pensée ne peuvent être justement appréciés que par les générations-qui suivent, car l’importance de leur œuvre, l’étendue de leur influence, n’apparaissent qu’à la lumière de la science qu’ils ont fait naître, Parlant et agissant par leurs travaux, ils ne cessent de nous appartenir. Le terme de leur vie est pour nous la fin d’une tâche dont le souvenir élève l’esprit en nous mettant devant les yeux tout ce que peut embrasser une vie humaine bien employée.
Tel fut Christian Huygens. Quel autre sentiment ce 8 juillet, où deux siècles nous séparent de sa vie, peut-il exciter en nous, si ce n’est l’admiration de la grandeur de son œuvre et la reconnaissance des dons précieux de lumière et de vérité qu’il nous transmit ?
Il dut s’écouler plus d’un siècle avant que l’on reconnût la valeur d’une de ses plus profondes pensées. Un autre siècle a passé, et sans cesse son image grandit et gagne en attraits. Tandis que les théories actuelles des forces de la nature s’approchent de plus en plus des vues de Huygens, de nouvelles données, Concernant sa personne, viennent prêter couleur et vie à sa figure de héros. Des documents extraits du trésor de la Bibliothèque de Leide nous racontent ce qui se passa dans l’atelier spirituel du grand Hollandais, ses luttes avec la matière : réfractaire, la patience tenace de son merveilleux génie, les soins inépuisables qu’il ne cessa : de donner au perfectionnement d’un même ouvrage, afin de satisfaire aux conditions presque excessives qu’il exigeait dans tout travail qui devait sortir de ses mains.
La publication de tout ce qui, dans la succession littéraire d’un homme célèbre, peut être déchiffré et rangé dans un ordre intelligible, s’est montrée quelquefois une épreuve dangereuse. Examinée de trop près, l’image peut s’obscurcir, troublée par les passions humaines. Il est permis de croire que, pour cette raison, des manuscrits de haute valeur pour l’histoire des sciences nous sont restés cachés. Les éditeurs des lettres et des notes de Huygens n’ont pas connu cette difficulté. Déjà, en six gros in-quarto, nous avons sous les yeux plus de la moitié de sa correspondance. Les détails qu’ils nous font connaître sur sa vie, sur ses relations avec ses amis et parents, sur son attitude vis-à-vis la jalousie et l’inimitié, sur tout enfin ce qui regarde son caractère, ne font que confirmer ce qu’on devait attendre d’un homme aussi scrupuleusement consciencieux dans ses recherches scientifiques. Rien ne trouble l’heureuse surprise de reconnaître que ce puissant penseur, homme comme nous, parmi nous et dans la vie ordinaire, compterait parmi les plus modestes et les plus attrayants.
Jamais il ne nous a paru si noble, et notre joie, si grande fût la valeur d’un homme, et - pourquoi le cacher - d’un compatriote, serait sans mélange si nous ne sentions trop péniblement combien nous devons rester au-dessous de la tâche de retracer sa figure et d’honorer sa mémoire comme il le mérite.
Les destinées de la famille Huygens sont intimement liées à celles de notre patrie et de la maison d’Orange, dans la période la plus critique mais aussi la plus glorieuse de leur histoire. Le grand-père et parrain de Christian était, dès sa vingt-septième année, secrétaire du prince Guillaume 1er. Après la mort du Taciturne, il accompagna le prince Maurice dans ses campagnes, en qualité de secrétaire du Conseil d’État. Il assista ainsi et participa aux délibérations du Père de la patrie et aux brillants faits d’armes du grand capitaine, fidèle et vaillant comme eux. Christian, le vieux, tenta le coup audacieux de ravir, du palais de l’ambassadeur espagnol à Londres, le fils du commandant de vaisseau Hoorn. L’enfant y était retenu comme otage pour garantir l’exécution d’une entreprise des Espagnols contre Flessingue à laquelle son père, de connivence avec le Stathouder, avait feint de se laisser gagner. Le jour même où Hoorn devait faire tomber dans l’embûche l’ennemi de sa patrie, l’enfant, dont le prince Guillaume avait garanti la sécurité, fut enlevé par le secrétaire Huygens, défendu à main armée contre les gens de Mendoza et conduit en lieu sûr. Maintes fois, au cours du voyage en Hollande, la chance d’échapper aux poursuites de Mendoza sembla perdue ; mais la fin heureuse de la périlleuse mission a dû réjouir d’autant plus le cœur du Taciturne, dont la parole se trouvait dégagée avec autant de circonspection que de hardiesse.
C’est à cette école de fermeté et de persévérance que fut élevé le poète Constantin. Son nom devait être le symbole de la constance avec laquelle il servirait la cause de la liberté. Constanter, comme il s’appelait lui-même a pleinement satisfait aux vœux de son père. La maison d’Orange a rarement connu un serviteur d’une plus inébranlable fidélité. Toutefois, les penchants de Constantin Huygens le portaient plutôt au service des Muses qu’aux rumeurs de la guerre. Et il est surprenant de voir tout ce que son intelligence pouvait embrasser : la langue et la littérature de toutes les dations et de toutes les époques, la musique, la peinture, les mathématiques, la mécanique , rien de ce qui mérite d’être connu ne fut négligé.
Son grand savoir excitait. l’étonnement, même au delà des frontières de la République. Il fut admiré par des amis tels que Hooft et Heinsius, Descartes et Balzac. Mais les soucis de sa charge, ses longs et nombreux voyages en qualité de membre et de chef d’ambassade, ne lui laissaient guère le loisir d’un travail soutenu. Certes, un homme de tant de talent et de goût, dont l’intelligence sut démêler le sens des dépêches ennemies les plus habilement chiffrées, était un secrétaire et conseiller hautement estimé par Frédéric-Henri, l’ami des arts. Maintes fois aussi le prince en a rendu témoignage. Constantin, toutefois, ne nous a laissé aucune œuvre durable qui augmente nos connaissances. Pendant les heures arrachées au sommeil, sous la tente, en marche à cheval, au milieu du bruit de la guerre, sans cesse il était occupé de ce que pouvait produire sa fantaisie, des formes et des images poétiques nouvelles, des épigrammes et des jeux de mots. Ce qu’un esprit aussi prompt, appliqué à un travail sérieux, maintenu dans les étroits chemins de la recherche et de la réflexion aurait pu produire, c’est ce que son fils Christian allait montrer.
L’éducation des ms de Constantin portait les marques de l’époque où les efforts portés à l’extrême étaient une chose ordinaire. On a peine à croire quel lourd fardeau d’études ils eurent à supporter dès leur plus hardie jeunesse. A l’âge de huit ans.ils apprirent le latin et, dans sa dixième année, Christian se servait familièrement de cette langue avec son frère Constantin. Leur père leur envoya du camp sous Grave des vers latins qui expriment bien les sentiments divers que lui inspiraient chacun de ses fils. L’aîné, Constantin, lui apparaît, dans ses trop brillantes espérances, comme un futur poète, « tel qu’il n’y en a pas encore eu au monde » .. Envers son petit Christian, le ton dont il parle est moins emphatique mais plus affectueux. Il l’appelle « le miel de son cœur, son mignon, son gentil et élégant garçonnet », qui, lorsque son père reviendra du camp, sera récompensé par une pluie d’or des vers envoyés à l’occasion de sa fête. Et toute sa vie le père a conservé ce sentiment plus tendre à l’égard de Christian. Il a beau assurer qu’il chérit au même degré tous ses enfants, on lit clairement dans ses lettres que c’est toujours Christian dont l’adieu lui est le plus affligeant, l’absence la plus pénible.
Dès l’âge de huit ans, l’enfant connut les quatre opérations de l’arithmétique et la règle de trois. En même temps il apprit le chant et, avant que l’année ne fût écoulée, il savait « chanter avec grande justesse, dans toutes les clefs, toute espèce de morceaux de musique », A neuf ans il apprit la géographie et l’emploi du globe pour trouver l’heure du lever et du coucher du soleil dans toutes les saisons. A dix ans il apprit la versification latine et le violon, à onze le luth et à douze la logique.
On serait tenté aujourd’hui de se demander comment de pareilles études pouvaient être supportées par Christian, qui était d’une constitution faible et délicate. Mais les enfants de Constantin avaient, à l’âge le plus difficile, le privilège d’être instruits par leur père ; combien celui-ci s’entendait à tenir leur intérêt en éveil, c’est ce que l’on peut voir par une des petites. pièces de vers, composées par Constantin à cette époque, sur « Christian qui me suit partout comme un petit chien ». Cependant, lorsque d’année en année les campagnes du prince tinrent le père éloigné de la maison, l’éducation des enfants dut être confiée à des professeurs, Myrkinius et Bruno. On doit douter que ce dernier fût un bon maître pour le jeune Christian. Nous connaissons Henricus Bruno par les lettres latines qu’il était chargé d’écrire tous les quinze jours à Constantin pour lui rendre compte des progrès de ses élèves. Ces lettres sont des modèles de mauvais goût prétentieux, écrites sous la préoccupation trop visible de faire sa cour au père haut placé et influent, en affectant l’admiration pour la poésie, en faisant étalage de savoir, tout en se perdant dans un verbiage absurde. Pour un enfant aussi vif que Christian, ce devait être un tourment que d’avoir un tel maître. Quelle que fût son habileté au calcul, dans l’emploi du globe, en musique, il y avait une chose qui lui donnait de la peine : composer des vers latins. Ce fut en vain que Bruno l’importunait sans cesse, que le frère Constantin lui prêtait un bienveillant secours, se muse latine était et restait paresseuse. Bruno nous a conservé les premiers vers latins, un distique, que Christian à l’âge de dix ans a péniblement élaboré.
Jam primum tantum compono carmen et oro
Excuses jam me post meliora dabo.
Le suivant, certes, était meilleur, de forme irréprochable, et non sans ironie naïve vis-à-vis du père, dont l’amour de la poésie faisait indirectement souffrir le fils :
O Pater in sylvâ liceat mihi ludere clavâ,
Per lusum clavæ nulli periere pœtæ,
Une époque plus heureuse commença lorsque, après le latin et le grec, le français, l’italien et le clavecin, Christian put aborder les principes de la mécanique. Ce fut aussitôt sa branche de prédilection, une récréation plutôt qu’un travail. Les heures de jeu furent consacrées à copier des figures et des modèles. Bientôt il s’essaya à construire des machines et, avant la fin de l’année, Christian s’était fabriqué lui-même un tour de charpentier.
A cette grande diversité d’exercices vinrent s’ajouter, dans le courant des deux années suivantes, les mathématiques, sous maître Stampioen, l’équitation et la danse. Après ce dernier complément d’études les deux enfants furent jugés suffisamment préparés pour être inscrits comme étudiants en droit à l’Université de Leide. Christian venait d’atteindre l’âge de seize ans.
A Leide il eut le privilège de trouver dans Van Schooten un excellent maître pour l’étude qui l’attirait plus que la jurisprudence. Van Schooten était un très habile géomètre, ami de Descartes, et en correspondance suivie avec le Père Mersenne, le confident du grand philosophe, travailleur scientifique infatigable, le correspondant universel de presque tous les mathématiciens de son temps. Bientôt, l’année qui suivit l’arrivée de Christian, le nom de Van Schooten allait se répandre dans le monde scientifique par la publication de son Traité des sections coniques et les deux premiers livres de ses Exercices mathématiques. Mais déjà à cette époque, un peu plus d’un an et demi après sa première leçon, l’élève de Van Schooten s’était si bien fait connaître, que le Père Mersenne pria le jeune Huygens de lui donner son avis sur le nouvel ouvrage de son professeur.
Van Schooten, quelques semaines après sa première rencontre avec Christian, avait envoyé à Descartes un écrit de son nouvel élève touchant « une invention de mathématiques », Descartes, tout en observant que le jeune Huygens « n’y eût pas trouvé tout à fait son compte, ce qui n’était nullement étrange parce qu’il avait cherché une chose qui n’a jamais été trouvée de personne », en fut tellement satisfait qu’il n’hésita pas à prédire que l’auteur deviendrait « excellent en cette science », Bientôt le Père Mersenne avait envoyé à Constantin Huygens des problèmes destinés à être soumis à son fils, qui s’occupait de mathématiques ; et ainsi s’était établie une correspondance entre Mersenne et Christian. Dans une de ses lettres, en démontrant que, contrairement à ce qui était admis alors, une corde suspendue à ses deux bouts ne prend pas la forme d’une parabole, en examinant ensuite de quelle manière la corde doit être chargée pour réaliser cette courbe, Christian avait donné des preuves de jugement et de perspicacité plus que suffisantes pour motiver une entière confiance dans la sûreté de sa critique.
Van Schooten était plus qu’un savant géomètre, c’était encore un homme d’un excellent caractère. Il s’est toujours sincèrement réjoui du succès de son élève et est resté toute sa vie pour Christian, dans leurs relations scientifiques, l’ami le plus intime et le plus éprouvé. En ce jour consacré à la mémoire de Huygens, nous devons à Van Schooten un hommage de respect et de reconnaissance.
Trop tôt ils durent se séparer. A peine les deux frères eurent-ils passé deux années à Leide, que l’aîné alla remplir une charge pour assister son père en sa qualité de secrétaire du ’prince. Frédéric-Henri, après avoir reconquis Bréda, avait fondé en cette ville un Athénée, le Collegium Arausiacum, dont le poète Constantin était un des plus zélés curateurs. Celui-ci y avait déjà envoyé comme étudiant son troisième fils Louis, et Christian, resté seul à Leide, alla rejoindre son frère à Bréda. Il y vint habiter chez Dauber, professeur en jurisprudence. Le souci du père de ménager à son flls un avenir . dans une carrière politique fut sans doute le motif principal de ce changement. Mais Ie goût des mathématiques continua de prévaloir. C’est à Bréda que Christian réunit les matériaux du premier ouvrage qu’il allait publier. Et pendant qu’il exerçait son génie naissant dans des lettres à Mersenne et Van Schooten, et en recherchant les paralogismes dans le volumineux traité de Grégoire de Saint-Vincent sur la quadrature du cercle, Dauber traçait dans une lettre au père Constantin ce portrait du jeune étudiant : « Je n’ai pas encore vu tant de sagesse et de savoir, un esprit si vif, un jugement si exquis, une diligence si extraordinaire, une conversation si honnête et modeste, et tant d’autres belles qualités rassemblées en qui que ce soit à un âge si tendre. »
Le séjour de Bréda dura deux ans. Selon l’usage du temps, l’éducation devait se terminer maintenant par un voyage. Une ambassade partant pour le Danemark en fournit l’occasion. Le chef, le comte Henri de Nassau, faisait fond sur l’assistance en matière juridique de l’élève de Dauber. Le jurisconsulte en herbe rêvait de pousser son voyage jusqu’en Suède, pour y rencontrer Descartes et la reine Christine. La joyeuse cour de Flensbourg ne parait pas avoir réclamé beaucoup de diplomatie et les rigueurs’ de la saison firent échouer les projets de Suède.
De retour à la Haye, Huygens s’occupa aussitôt à rédiger et rassembler les problèmes conçus et résolus dans le cours de ses études à Leide et Bréda, ainsi que les observations auxquelles le livre de Saint-Vincent lui avait donné lieu. Van Schooten, auquel il communiqua son travail, fut si surpris « de la subtilité des inventions et de la clarté des démonstrations » qu’il engagea Christian à le publier, L’étroite relation qui existait entre les sujets de ses premiers exercices et les propositions de Saint-Vincent induisirent Christian à ajouter à ses problèmes un examen critique du livre de ce dernier.
C’est sous cette forme que parut le premier ouvrage de Huygens, suivi. bientôt d’un deuxième sur le calcul approché de la circonférence du cercle et sur quelques problèmes renommés par leur difficulté : la forme et le fond révélaient à l’instant la main d’un jeune maître.
Grégoire de Saint-Vincent était un jésuite de soixante-cinq ans renommé par son savoir. Jamais il n’a reconnu publiquement son erreur. Quelques années après l’apparition de la critique, un des disciples de Saint- Vincent a fait une tentative pour attaquer l’adversaire de son maître : il fut réfuté sans peine. Mais les premiers rapports avec Saint-Vincent ont donné lieu à une correspondance qui forme une épisode remarquable dans la vie si remplie de Christian Huygens. Saint-Vincent est devenu non seulement un admirateur sincère, mais aussi un ami de plus en plus dévoué de son, premier antagoniste scientifique. Il était heureux de pouvoir rapporter à Huygens comment un de ses élèves, Gottignies, avait démasqué à Rome l’horloger du pape, lequel voulut se faire passer pour l’inventeur d’une horloge qui se trouva n’être qu’une copie de l’horloge à pendule de Huygens, de même que plus tard il se réjouit de pouvoir écrire que le Père jésuite Fabri, qui avait entrepris en Italie une campagne violente contre l’explication de l’anneau de Saturne, avait fini par reconnaître la justesse des vues du jeune Hollandais.
Huygens, de son côté, ne méconnaissant pas les réels mérites de Saint-Vincent, a recommandé à un jeune Allemand, que l’Horologium oscillatorium avait porté à s’occuper de mathématiques, l’étude les œuvres du jésuite, et c’est ainsi qu’échut à la mémoire de ce dernier la louange reconnaissante du grand Leibniz.
L’abbé Monchamps, qui l’année dernière a tiré des premiers volumes publiés par la Société hollandaise des Sciences un remarquable mémoire sur les correspondants belges du grand Huygens, fait remarquer qu’ils étaient tous les neuf des ecclésiastiques, parmi lesquels six Pères jésuites ; fait surprenant quand on se rappelle que Huygens était protestant, d’une famille qui, par ses étroites relations avec les premiers Stathouders, était plus que toute autre engagée dans l’âpre lutte religieuse et politique de cette époque. Cela peint bien l’esprit et le caractère de Christian. Il avait en aversion tout conflit, surtout ceux que créent les différences de sentiment et d’intérêt entre les hommes. Son attention et ses efforts ne se portaient que sur la recherche des vérités qui sont évidentes pour chacun. Il vivait dans les sereines régions te la science, au-dessus de la foule agitée des hommes ; ses intentions étaient si évidemment pures et sa puissance si grande qu’il attirait à lui, vers ces hautes sphères, les hommes les plus éminents de toute opinion.
Outre les trois ouvrages cités, Huygens en a publié encore séparément sur les mathématiques un autre qui à lui seul suffirait à sa renommée. C’est un mémoire intitulé : Tractaet van Rekeningh van Spelen van Gheluck (Traité de calcul des jeux de hasard), écrit dans sa 28e année et paru comme appendice au cinquième livre des Exercices mathématiques de van Schooten. Cet ouvrage est le premier qui traite de la théorie des chances. Il renferme les principes d’une doctrine alors entièrement nouvelle, qui aujourd’hui dans la théorie mathématique des probabilités, avec nombreuses applications dans le calcul des observations et celui des lois de mortalité, s’est développée en une science spéciale. Jacques Bernouilli plaça, en 1713, le traité. de Huygens en tête de son Ars conjecturandi.
Nombreuses, d’ailleurs, furent les contributions à. la géométrie, fournies par Huygens dans ses lettres dans les journaux et dans ses propres ouvrages traitant d’autres sujets, quand il avait besoin de ce puissant auxiliaire pour inventer de nouveaux instruments ou découvrir des lois physiques.
Il a indiqué lui même le caractère distinctif de son œuvre mathématique. Montrant à van Schooten, avec sa clairvoyance habituelle, le côté faible et même, par un exemple bien choisi, la faillibilité de la méthode des indivisibles de Cavalieri, telle que van Schooten la lui avait transmise, il dit : « Je suis ainsi fait que, en géométrie, j’attache moins de prix aux résultats qu’à la solidité du raisonnement et à la clarté de la démonstration. » .
Toutefois, on ne peut mieux mesurer son génie mathématique que par l’estime des plus éminents géomètres qui lui ont succédé. Condorcet, dans son éloge de Huygens, nous en a conservé un témoignage précieux : « On voit », dit-il, dans la correspondance littéraire de Leibniz et de Bernouilli, où ces deux illustres amis se confient leurs plus secrets sentiments, quelle profonde estime ils faisaient de Huygens, combien ils étaient avides de ses manuscrits et jaloux d’y trouver leurs opinions, et avec quel triomphe ils opposaient le seul jugement de Huygens à la foule des adversaires qu’avait attirés aux calculs de l’infini le double démérite d’être nouveaux et sublimes. Si quelque chose a droit de flatter l’amour propre, ce sont de tels éloges, donnés par de grands hommes dans le secret, et auxquels la malignité ne peut soupçonner aucun motif qui en diminue le prix. »
Du temps des premières études de Huygens datent également ses contributions à la physique et à la mécanique. Elles ouvrent la série des grands travaux par lesquels Huygens à exercé l’influence la plus profonde et la plus durable sur notre connaissance de la nature et aussi sur notre vie pratique .
Pour bien comprendre la place que Huygens a occupée parmi les physiciens du XVIle siècle, pour expliquer le sort que subit son œuvre après sa mort, il faut avoir égard aux idées philosophiques de son temps.
Le système de Descartes occupait à cette époque tous les esprits ; il n’avait pas de partisan plus enthousiaste que le maître de Huygens, van Schooten. Celui-ci avait joui du commerce instructif du philosophe ; il avait pu connaître toute la puissance de son génie par l’étude approfondie de la Géométrie, dont il avait donné une traduction latine, augmentée de commentaires. Personne mieux que van Schooten ne pouvait juger de la valeur de l’instrument dont Descartes, par sa nouvelle géométrie, avait doté la science. Et quel est le mathématicien de ce temps qui ne dut être rempli d’admiration pour les deux autres ouvrages que Descartes avait ajoutés à son premier écrit : les Météores, avec la subtile théorie de l’arc-en-ciel et l’ingénieuse et lucide Dioptrique ? Mais l’ambition de Descartes visait plus haut que la découverte de nouvelles méthodes de mathématiques et de quelques effets de la lumière. Le secret de la structure de l’univers entier devait sortir de sa puissante imagination. Il avait, dans ses Principes, déduit de son doute philosophique en toutes choses la certitude de sa propre existence ; celle-ci l’avait conduit à la certitude de l’existence de Dieu ; l’idée de Dieu aux conceptions d’espace et de temps et de leurs qualités qui enfin lui servirent de base pour la théorie du mouvement et de la percussion. Ces lois du mouvement, dont Descartes se croyait si certain. « qu’encore que l’expérience nous semblerait faire voir le contraire, nous serions néanmoins obligés d’ajouter plus de foi à notre raison qu’à nos sens » formaient les articles fondamentaux de la constitution réglant un univers uniquement composé d’espace en mouvement. Tous les phénomènes de la nature devaient, en effet, trouver leur explication dans l’infinie variété de transmission et de transformation du mouvement.
On se demande comment un homme aussi exercé dans les sévères méthodes de raisonnement de la géométrie a pu se laisser entraîner par une fantaisie aussi désordonnée dans l’élaboration ultérieure de son système. Pour van Schooten, comme pour une feule de ses contemporains et de ses successeurs, Descartes était infaillible.
Quels doivent avoir été ses sentiments lorsque son élève admiré vint lui montrer ce qu’il venait d’écrire à Gutschoven, savoir que, sauf la première, toutes les lois du mouvement énoncées par Descartes "étaient peu sûres et suspectes de fausseté ?
La nouvelle édition des œuvres de Huygens nous donne un vivant tableau tle la discussion qui s’engagea, à ce propos, entre les deux amis. Après le premier entretien, Huygens, dans une lettre, embarrasse aussitôt son maître en lui soumettant un problème dont la résolution, d’après les lois de Descartes, conduit à une absurdité évidente. Van Schooten, cependant ne se laisse pas convaincre. Il conjure Huygens de ne pas mettre en péril sa réputation en s’attaquant à une autorité aussi incontestée et surtout en se montrant ingrat envers, l’illustre maître. Il lui conseille de s’occuper plutôt de mathématiques ; et l’avertit qu’un professeur de Hambourg a confirmé par l’expérience les lois de Descartes.
Il confie même à Christian un secret de la table d’études, - on dirait mieux de l’établi, - du philosophe : « Descartes, dit-il, n’avait pas, en réalité, déduit ses lois de pures considérations philosophiques : au professeur Heidanus il avait confessé les avoir tirées des profondeurs de l’algèbre et avoir hésité s’il ne les placerait pas en tête de son système au lieu de les incorporer dans sa démonstration philosophique et de les présenter comme une conséquence de son fameux. « Je pense, donc je suis. »
Tout fut en vain : la résistance de Van Schooten ne fit qu’accroître l’assurance de Huygens et sa foi en lui-même. Pourquoi Van Schooten le jugeait-il sans l’entendre, sans connaître ses preuves ? Descartes lui-même se serait-il prétendu au-dessus de toute erreur humaine ? « Le don de ne jamais faillir n’appartient qu’à ceux qui ne font rien. »
Il y a lieu de regretter que Huygens n’ait pas publié dès 1656 ses lois du choc des corps. Il est certain qu’il les possédait déjà complètement à cette époque : c’est ce qui résulte des problèmes dont il communiquait les solutions dans ses lettres, principalement d’un théorème élégant dont il fit part à Claude Mylon. Lorsque, cinq ans après, Huygens vint à Londres, il y trouva Wren et Rooke occupés à faire des expériences sur le choc des corps, sans cependant réussir à y découvrir quelque règle. Il avait encore ses lois dans la mémoire, et sut, à chaque expérience, prédire quel en serait le résultat.
En 1669 parurent, sur ce sujet, dans les Philosophical Transactions de la Société Royale, deux articles, l’un de Wren, l’autre de Wallis. Ce dernier traitait d’une question dont Huygens ne s’était pas occupé ; le choc des corps non élastiques. La note de Wren renfermait les lois déjà découvertes par Huygens, précédées de quelques développements qui devaient passer pour une démonstration, dont cependant l’insuffisance prouvait clairement que ce n’était pas par cette voie que Wren avait obtenu ces lois.
Il est arrivé ainsi qu’une assertion inexacte, une critique insuffisante, ont fait naître la tradition que Wren, Wallis et Huygens ont successivement découvert les lois du choc des corps.
Le sixième volume, récemment paru, des œuvres de Huygens fait justice de cette erreur. Il apporte le témoignage, rendu par Wren lui-même, qu’il n’a pas fourni de démonstration, et fait voir de plus que, par la date de la publication également, Huygens fut le premier auteur de cette découverte.
L’année précédente il avait lu ses lois du mouvement à l’Académie des sciences de Paris, où la discussion avait occupé deux séances entières.
L’incident stimula Huygens à vaincre la répugnance qu’il ressentait à publier des découvertes qu’il juge inachevées.
Il fit connaître deux nouvelles lois du mouvement extrêmement importantes : la conservation du mouvement du centre de gravité, et la conservation des forces vives. A la Société Royale, il transmet. plus quatorze propositions, cachées encore dans des anagrammes.
Dans l’histoire de la science il n’existe certainement pas une page renfermant tant de remarquables découvertes. Les quatorze propositions contenaient les lois du pendule simple, du pendule composé, du pendule conique, la détermination et les propriétés des centres d’oscillation, les lois de la force centrifuge, - qui plus tard élevèrent à son apogée le renom de Huygens, - et quatre lois d’optique, parmi lesquelles il y en a une qui dans sa généralité embrasse toutes les propriétés des systèmes de lentilles centrés : la quarantième proposition de Dioptrique de Huygens, dont jusqu’ici personne encore n’a fait ressortir toute la portée.
Dans les mémorables années de 1655 à 1657 l’esprit de Huygens fut occupé par les sujets les plus divers. Tandis qu’il inventait le calcul des probabilités, qu’il répondait au défenseur de Saint-Vincent qu’il venait d’entrer en correspondance avec WaIlis, qu’il étudiait les problèmes de la théorie des nombres reçus de Fermat par l’intermédiaire de de Carcavy, trois découvertes se succédèrent qui aussitôt firent retentir son nom en dehors du monde scientifique le satellite de Saturne, l’anneau de Saturne et l’horloge à pendule.
Depuis l’époque où Galilée, Metius, Simon Marius et Fabricius, en dirigeant vers les astres la lunette hollandaise, avaient découvert les montagnes de la lune, les satellites de Jupiter, les phases de Vénus et les taches . du soleil, on n’avait plus observé de nouveaux phénomènes célestes bien importants. Ce qui alors avait étonné le monde pouvait se voir au moyen de la lunette de Lippershey, telle qu’on la montrait déjà en 1608 à la foire d’automne de Francfort, et qu’on la vendait l’année suivante dans les rues de Paris. Les nouvelles lunettes, construites d’après le principe de Képler, n’avaient pas conduit à de bien grands progrès. L’art de tailler les verres était encore dans l’enfance : Huygens comprit que de son perfectionnement dépendait en premier lieu le progrès de l’astronomie. Il mit lui-même la main à l’œuvre, après avoir pris bon conseil chez le professeur van Gutschoven à Louvain. Sa persévérance dans ce long et difficile travail fut couronnée de succès. La première lunette, de 12 pieds de longueur, qu’il construisit, dépassait en pouvoir résolvant toutes les autres lunettes de cette époque, même les plus grandes. Le 5 mars 1655, il vit dans le voisinage de Saturne une petite étoile qui accompagne la planète dans sa marche à travers les astres, un satellite dont par l’observation de six révolutions complètes, Huygens détermina la période au 1/64 près. Suivant l’exemple de Galilée, il communiqua sa découverte à ses correspondants sous forme d’anagramme, dans l’intention de ne la publier qu’après avoir résolu complètement le problème des mystérieuses apparences de la planète elle-même. Mais il ne put résister à la tentation de montrer le nouvel astre à ses amis. L’un d’entre eux lui donna le conseil prudent de ne pas tarder à publier sa découverte, et c’est ainsi qu’au premier anniversaire du satellite hugénien parut un petit mémoire, De Saturni luna Observatio nova, qui renfermait encore en un nouvel anagramme la découverte de l’anneau. Cependant Huygens continua ses observations avec une deuxième lunette de 23 pieds de longueur. Ce n’est qu’au bout de trois ans qu’il jugea ses observations assez concluantes pour être présentées au monde scientifique. Mais alors aussi, son travail avait acquis une portée bien. plus grande que la mise au jour de nouveaux phénomènes merveilleux. La raison qu’il donna des différents aspects de la planète, le calcul et la prédiction des phases de son anneau, furent de nouvelles preuves de son étonnante perspicacité ; mais on doit souvent estimer plus que les découvertes mêmes les moyens d’en faire de nouvelles. Or le Systema Saturnium, en dehors de la théorie de l’anneau, apportait de nouvelles preuves que les soins extrêmes employés à la’ fabrication des lentilles étaient le secret qui permettait de pénétrer plus profondément les mystères du ciel. L’ouvrage contenait la première description des bandes brillantes de Jupiter, d’une bande obscure de Mars et de la nébuleuse d’Orion dont Huygens put affirmer qu’elle ne pouvait être résolue en un amas d’étoiles, comme toutes celles que l’on connaissait alors, mais qu’elle était une véritable nébuleuse. Ces observations nouvelles firent naître partout une émulation fructueuse chez les amateurs, qui se mirent à perfectionner les lunettes, et parmi lesquels Huygens et son frère Constantin continuèrent à tenir le premier rang. Pour donner enfin à l’instrument sa valeur entière, Christian le munit d’un accessoire nouveau, qu’il imagina pour mesurer les dimensions apparentes des astres. Le Systema Saturnium, en effet, renferme les premières données sur les diamètres des planètes et de l’anneau de Saturne obtenues à l’aide d’un micromètre oculaire.
La troisième œuvre créée par Huygens à cette époque fut le grand évènement de sa vie : l’invention de l’horloge à pendule. Lorsqu’une fois l’idée heureuse lui fut venue d’appliquer le pendule aux horloges alors existantes, la réalisation en fut facile. Il suffisait de remplacer par un arbre horizontal l’axe vertical autour duquel, pas la force du poids moteur, le balancier était projeté alternativement d’un côté et de l’autre, et d’y attacher une fourchette embrassant Ile bout supérieur du pendule. L’exécution ne demandait que quelques jours. Et cependant cette modification, en apparence insignifiante, avait fait naître un instrument dans lequel le temps était mesuré d’après un principe nouveau. La marche de l’horloge ne dépendait plus du poids moteur et de la résistance variable des rouages.
Le secret de la découverte ne tarda pas à se divulguer. Le succès de la nouvelle horloge, la rapidité avec laquelle elle se répandit chez nous et créa une nouvelle industrie dépassèrent encore le mouvement qu’avait causé cinquante ans plus tôt.l’invention de la lunette hollandaise. Huygens, dans son désir de perfectionner la nouvelle horloge, négligea une fois de plus de veiller à ses propres droits. Il y avait déjà huit mois que le clocher de Schévéningue était pourvu de la première horloge publique à pendule avant que Huygens dans un petit travail, Horologium, se fît connaître au monde savant comme l’inventeur. Sa trop grande confiance dans l’équité de ses concitoyens lui a causé bien des ennuis. Nous les passons : ils n’ont pu amoindrir ni son nom ni son œuvre.
Huygens avait surtout mis son espoir dans l’application à la navigation : La détermination de la position d’un navire en mer était dans ce temps encore très défectueuse. La mesure de la hauteur des astres pouvait bien faire connaître avec une exactitude suffisante à quelle distance on se trouvait au nord ou au sud de l’équateur, mais le « problème d’ouest et d’est » demeurait irrésolu. On devait se contenter d’une estimation faite d’après la vitesse et la direction du navire, données incertaines et souvent trompeuses par suite des courants marins. En vain les rois d’Espagne, d’Angleterre et de France et le gouvernement de la République avaient-ils promis de fortes récompenses pour l’invention d’une méthode des longitudes. Si l’on pouvait seulement déterminer en mer la différence de l’heure locale et celle d’un port connu, la solution était évidemment trouvée. Or, l’heure locale se déduisait sans peine de la position du soleil et des étoiles. Une horloge exacte qui, malgré les oscillations du navire, continuerait de donner l’heure précise du port quitté en dernier lieu, tel était donc le moyen cherché. Huygens a, pendant dix-huit ans consécutifs, cherché à rendre ses horloges propres à cet effet. Vers le milieu de cette époque, le voyage du capitaine anglais Holmes réussit dans une tentative qui eut un grand retentissement. Mais depuis il parut de nouveau qu’il était difficile d’assurer le succès d’une manière absolue en toute circonstance. Ce n’est qu’en 1675 que les efforts infatigables de Huygens furent couronnés d’un plein succès par l’application du mouvement pendulaire et des ressorts en spirale aux montres. Sa légitime joie peut nous réjouir encore aujourd’hui. A son frère Louis qui l’avait félicité, et qu’il avait à complimenter à l’occasion de la naissance de son premier-né, il écrit : « Il y a du plaisir d’avoir matière à se faire ainsi des félicitations réciproques, à l’un pour des enfants de la chair, à l’autre pour des enfants d’esprit. Si votre garçon est beau, ma fille, la nouvelle invention, est aussi belle en son espèce et vivra longtemps avec sa sœur aînée le pendule et son frère l’anneau de Saturne. »
Dans l’astronomie l’horloge à pendule opéra une véritable révolution. L’étude du mouvement des corps célestes réclame avant tout la mesure du temps. L’astronomie rationnelle se trouve arrêtée par un obstacle infranchissable tant que l’on ne peut pas, dans cette mesure, atteindre à une très grande exactitude. On avait essayé de remplacer les anciennes horloges insuffisantes par le pendule libre de Galilée en s’imposant la peine presque insupportable de compter pendant des heures les oscillations d’un poids ou d’une verge suspendue qu’un aide maintenait en mouvement. Mais ce moyen devait rester tout aussi défectueux. On ne pouvait empêcher que les oscillations ne fussent d’amplitude très inégale, et l’égalité prétendue de la durée des grandes et des petites oscillations n’était vraie que d’une manière très grossièrement approchée. La loi célèbre de Galilée, déduite d’observations très imparfaites, était aussi inexacte que ses considérations sur la chute des corps suivant un arc de cercle.
Le nouvel instrument à pendule qui, tout en enregistrant ses oscillations, restait de lui-même en mouvement, avait presque entièrement écarté cette dernière difficulté. Il marchait si régulièrement, que l’amplitude de ses oscillations ne variait presque pas. Toutefois l’exactitude mathématique de Huygens ne se trouvait pas satisfaite. Recherchant la précision la plus rigoureuse il se posait cette question : « Si un corps pesant, tombant suivant un arc de cercle, emploie pour atteindre le point le plus bas des temps inégaux selon la longueur des arcs parcourus, quelle doit être la courbe de descente pour que l’égalité des temps, le tautochronisme soit réalisé ? » C’était un problème de même nature environ que celui de la corde chargée dont-il s’était occupé dans sa jeunesse. Le secret ne pouvait lui rester caché. La courbe était la roulette ou cycloïde que décrit un point de la circonférence d’un cercle roulant. Mais comment disposer l’horloge de telle manière que le poids oscillant soit obligé de suivre cette courbe ? Ici s’ouvrait un champ tout nouveau de spéculation géométrique qui fournit à Huygens l’occasion d’une invention considérée encore aujourd’hui comme une merveille de pénétration d’esprit. Il créa la théorie du développement des lignes courbes et en tira cette conséquence, que l’application au bout supérieur du pendule de deux lames en métal courbées en forme de cycloïde, et contre lesquelles viendrait s’appliquer alternativement le fil du pendule, devrait rendre la marche de l’instrument complètement insensible aux variations d’amplitude.
Les progrès de l’art ont bientôt permis de construire des horloges tellement parfaites qu’une variation d’amplitude appréciable au point de vue pratique ne peut plus s’y présenter : aussi les horloges à pendule dans lesquelles on rencontre encore les lames en arc de cycloïde sont devenues très rares. Mais la théorie géométrique de Huygens est restée et les considérations auxquelles il a été conduit par le désir d’approfondir complètement le mécanisme de son invention ont été la source de la plus grande découverte qui ait été faite jusqu’ici, celle de l’attraction universelle.
Mais il nous faut suivre maintenant Huygens dans ses voyages et dans ses travaux à Paris.
Le premier séjour de Huygens en France avait pour objet d’acquérir, en même temps que son frère Louis, le grade de docteur en droit à l’Université protestante d’Angers. Ce n’est pas là cependant la raison pour laquelle son voyage a eu une si profonde influence sur le reste de sa vie. Il entra en relations à Paris avec Boulliau, Auzout, de Roberval et ChapeIain. Ce dernier, l’ami sexagénaire du vieux Constantin, conçut aussitôt une vive affection pour Christian. Ce fut Chapelain qui lui donna le sage conseil de ne pas différer la publication de la découverte du satellite de Saturne. Il est resté depuis ce moment le paternel ami et protecteur en lequel Huygens apprit à connaître toute l’exquise amabilité d’un vieux savant français.
Lorsque, cinq ans plus tard, Christian retourna à Paris, le cercle de ses amis s’y était considérablement élargi. Conrart, Mylon, de Carcavy, de Monmor et Petit s’étaient successivement offerts comme ses correspondants. Déjà au temps de Mersenne il s’était formé à Paris des sociétés qui se réunissaient à époques fixes pour s’entretenir de toutes les nouvelles intéressant les lettres et les sciences. Chez Mersenne se rencontraient les mathématiciens, chez Conrart les hommes de lettres. Ces sociétés se nommaient Académies ; et c’est, en effet, de celle de Conrart qu’est issue l’Académie française. La société la plus mélangée et la plus brillante était celle de Monmor. Les sujets dont on s’occupait n’étaient pas toujours des plus intéressants : chacun avait le droit de se mêler à la discussion. Il arrivait que la question de savoir si un point géométrique a une existence réelle provoqua des débats qui remplirent toute la soirée.
Mais l’attention fut générale et soutenue lorsque Chapelain Iut a un auditoire d’une quarantaine de hauts courtisans, de fonctionnaires de l’État, de membres du clergé, de nobles et de docteurs de la Sorbonne une lettre de son jeune ami de Hollande sur les merveilles de l’anneau de Saturne.
Dans cette assemblée Huygens, lors de sa deuxième visite à Paris, fut introduit par Chapelain. Le nouvel hôte qui s’occupait de tant de sujets divers, qui avait toujours quelque fait nouveau à rapporter, s’entendit bientôt assurer que jamais les réunions n’étaient si fidèlement suivies que lorsqu’on savait qu’il y paraîtrait. Aussitôt que Huygens, en 1663, fut arrivé pour ’la troisième fois à Paris, de Monmor, l’abbé de Bryas et de Sorbière vinrent le prier de ne pas manquer le premier mardi de de Monmor. On y mettrait à l’ordre du jour un nouveau. règlement tendant à donner aux discussions une direction scientifique sérieuse et utile. Le fait que l’on désirait voir Huygens y assister prouve que non seulement on le considérait comme un avocat influent de la bonne cause, mais déjà comme un membre de la Société.
Le mouvement pour les arts et les sciences qui existait alors dans la’ société cultivée. de Paris fut énergiquement appuyé par le grand Colbert. Il désirait en prendre la direction et le faire servir le plus , possible à la gloire de son pays et de son roi. Il conçut le projet de fonder une Académie royale des sciences, avec des traitements fixes pour ses membres et des subsides pour défrayer les recherches . Il ne procéda pas à la réalisation de ce projet avant de s’être assuré que Huygens viendrait se fixer à Paris comme membre.
Un an et demi avant que la célèbre Académie ne tint sa première séance, Huygens reçut à la Haye la proposition de Colbert. Il n’hésita pas longtemps.
En Hollande il n’avait pas de confrères qui approchassent de sa valeur. Le mathématicien Heuraet, de Harlem, s’était déjà depuis longtemps fixé en France. Le bourgmestre d’Amsterdam, Hudde, était trop occupé de ses fonctions, et n’était d’ailleurs guère attrayant par ses lettres prolixes. C’était à Paris et à Londres qu’il pourrait vivre parmi ses semblables. Peu apprécié dans sa . patrie il n’y trouvait guère d’emploi utile. Une fois il avait fait un rapport aux États généraux sur mie prétendue invention de la méthode des longitudes ; pour le reste, les services qu’il avait eu l’occasion de rendre à la République se bornaient à la construction, à bord de l’un des vaisseaux de guerre, d’une couchette suspendue, comme son horloge marine, à une articulation sphérique, afin de protéger le Pensionnaire du Conseil contre les mauvais effets des remous et des .vagues de la mer. C’était à l’occasion de la fameuse expédition dans laquelle Jan-de Witt, contre l’avis des pilotes et fort de ses propres connaissances, conduisit lui-même la : flotte de l’État à travers les bancs de sable de Texel.
La décision prise par Huygens fit éclater des cris de joie parmi ses amis parisiens. Seul, Auzouf manifesta la crainte que Huygens ne rencontrât à Paris des difficultés avec les ouvriers, moins habiles que ceux de la Hollande. Mais Huygens, qui avait lui-même fabriqué ses lentilles et. ses lunettes et construit sa machine pneumatique, pouvait répondre avec raison qu’il trouverait bien les moyens d’exécuter ses inventions, quand il en aurait.
Il partit pour Paris au printemps de 1666. On lui assigna comme demeure le futur siège de l’Académie, la Bibliothèque du Roi, rue Vivienne, attenant au palais de Colbert. C’est là que Huygens a passé plus de douze années de sa vie si active, c’est là qu’il écrivit son immortel Traité de la Lumière.
On sait peu de chose jusqu’ici des travaux de Huygens à l’Académie. Ce qu’en rapporte du Hamel, le premier secrétaire, dans son Historia Academiæ, est incomplet et a été peu remarqué. Le secrétaire perpétuel, M. Bertrand, en retraçant l’Académie et les Académiciens de 1666 à 1793, n’a pas manqué de mettre en lumière les mérites de Huygens. C’est à son obligeance ainsi qu’à celle de M. le bibliothécaire Lalanne que nous sommes redevables d’une copie de tout ce qui, dans les anciens registres de l’Académie, se rapporte à Huygens.et à ses travaux ; c’est une très importante contribution à la nouvelle édition de ses œuvres.
De toute son âme, Huygens se mit à sa nouvelle tâche. La première page de son journal, écrite à Paris, contient l’énumération de trente sujets de recherches propres à être traitées dans l’Académie. A Colbert il présente un programme de travaux pour les deux sections, celle des sciences mathématiques et celle des sciences physiques. Dans l’exécution de ce programme, il occupe toujours le premier rang. Dès la première séance qui suit l’ouverture, il décrit une expérience en ce temps étonnante, dont le froid excessif lui avait fourni l’occasion : la rupture d’un canon de mousquet par la congélation de l’eau.
Dans les séances suivantes, il communique quatre nouvelles méthodes d’observation astronomique, basées sur la première application de la mesure exacte du temps, que permettait son horloge à pendule. Il dirige les expériences que l’Académie a décidé de faire au moyen de sa nouvelle machine pneumatique. Quand on prend la résolution d’étudier la force mouvante des courants d’eau et d’air, c’est Huygens que l’on charge d’indiquer la méthode, d’imaginer les instruments et c’est lui qui invente le gazomètre flottant. Il résume les conclusions de ces remarquables expériences dans un lumineux exposé et prouve que les forces sont proportionnelles aux carrés des vitesses.
Dans la section de mathématiques on met à l’ordre du jour l’examen des causes de la pesanteur. Chacun des membres doit donner son avis. Des sept mémoires, c’est celui de Huygens qui est jugé digne d’un examen spécial. Le mémoire de Huygens, en effet, contient la majeure partie de son Discours sur la cause de la pesanteur.
Les deux sections de l’Académie se trouvaient très inégalement partagées quant à la valeur de leurs membres. Dans l’Assemblée des mathématiques siégeaient les sept membres qui avaient été nommés les premiers : Huygens, de Carcavy, de Roberval, Frenicle, Buot, Picard et Mariotte ; dans l’Assemblée de physique, la chimie, la science non encore née, était représentée par trois médecins, et nous savons par Molière ce qu’étaient les médecins de ce temps-là. On extrayait, sublimait et distillait tout ce qui venait sous la main. On mettait dans la cornue un melon entier, une autre fois quarante crapauds vivants.
Du Clos, médecin ordinaire du Roi, y donnait le ton. Il s’empara de la direction des recherches sur la coagulation. Elles durèrent d’avril à décembre, car elles embrassaient, dans une confusion inextricable, la congélation de l’eau, la coagulation des œufs, la formation de toutes sortes de précipités, le lait et lu sang caillés, la plâtre durci, — et du Clos ne tarissait pas en discours interminables. Au milieu du galimatias général, Huygens, à son tour appelé à donner son opinion, est le seul qui fait entendre une parole sensée. Clairvoyant et profond comme toujours, il dit : « Les liquides se caractérisent par la mobilité de leurs particules, ainsi qu’il apparaît lorsqu’on fait tomber une goutte de vin dans l’eau : les parties colorées se dispersent dans tout le liquide. Dans un corps fixe les particules restent en place. Or la vitesse des particules diminue avec la chaleur. Il faut donc que les liquides se solidifient par le refroidissement. Mais ce jugement remarquable n’empêche pas du Clos d’énoncer, comme la conclusion de huit ’mois de recherches, cette proposition :
« La cause de la concrétion des liqueurs est vraisemblablement la sècheresse : cette qualité étant opposée à l’humidité, qui rend les corps liquides, peut bien produire un effet opposé, qui est la concrétion des liquides. »
Les expériences sur la coagulation alternaient avec la dissection de toutes sortes d’animaux, choisis sans règle à mesure qu’ils se présentaient. Ce fut un jour le corps d’une femme suppliciée. Huygens devait y assister ; il s’intéresse à l’ œil, en mesure soigneusement les dimensions, les rayons de courbure de la cornée et des deux faces du cristallin, et écrit dans son journal que le cristallin est mou et se laisse comprimer entre les doigts, et que ce doit être ce qui permet à l’œil de s’adapter à la vue des objets proches et éloignés, puisque le déplacement du cristallin en entier ne saurait y suffire. Pour Huygens, la découverte de l’accommodation de l’œil, annoncée deux siècles plus tard, était toute faite.
Ses occupations incessantes se trouvaient considérablement aggravées par les fréquents rapports qu’il avait à rédiger sur de prétendues inventions ou sur des ouvrages nouvellement parus. Son activité devait sembler presque téméraire. Elle le fut, hélas ! en effet. Après une maladie de quelques mois, Huygens dut être ramené dans la maison paternelle par son frère Louis. Il revint à Paris l’année suivante et écrivit son célèbre Horologiurn oscillatorium, dont presque chaque page contient une nouvelle invention de mathématiques ou de mécanique. Mais le mal revint à deux reprises, et chaque fois avec un caractère plus grave. Deux fois encore Huygens dut être transporté, comme un pauvre malade, dans sa patrie. Ce n’est que trois ans après la dernière attaque qu’il se sentit assez fort pour retourner à la tâche qui lui était devenue chère. Il était trop tard : ses premiers amis parisiens étaient tous morts, le généreux Colbert était remplacé par Louvois, et Louis XIV, abaissé jusqu’à devenir l’instrument du plus aveugle fanatisme. Ce fut en vain que, malgré son grand âge, son père Constantin essaya d’exercer son influence : la France était fermée pour Christian Huygens.
Dans les deux dernières périodes de son séjour à Paris, Huygens, en dehors de ses travaux mathématiques ininterrompus, a encore produit deux œuvres importantes le Traité de la Lumière et la machine à poudre.
On a si peu fait attention à cette dernière invention qu’on s’étonnera peut-être de l’entendre nommer parmi la brillante série des travaux de Huygens. Les manuscrits de Leide font connaître la place importante qui revient à cette découverte dans les annales de la civilisation.
Si, en remontant le cours des âges, on poursuit jusqu’à son origine l’histoire de la machine à-vapeur, on rencontre successivement les grands noms de Stephenson, Watt, Saveny et Papin. Mais avec Papin nous ne sommes pas encore à la source première. Comment Papin a-t-il conçu l’idée d’un cylindre fermé par : un piston mobile sous lequel on produit de la vapeur, de. sorte qu’il puisse se soulever, et qui ensuite, lorsque la vapeur se refroidit et que l’espace intérieur du cylindre devient vide, est poussé en bas par le poids de l’atmosphère avec une force capable de soulever une lourde charge ?
L’idée de se servir de la force du feu pour chasser l’air et d’employer ensuite le poids de ce dernier comme force motrice dérivée de celle du feu appartient à Huygens ; sa première réalisation a été la machine à poudre. Celle-ci consistait en un cylindre fermé par un piston mobile et dans la paroi duquel, un peu au-dessous de la position la plus élevée du piston, on avait adapté de part et d’autre des tubes. ouverts munis de soupapes de cuir mouillé, en forme de tubes. Un peu de poudre au fond du cylindre étant allumée, l’air du cylindre était chassé en même temps que les gaz incandescents qui sortaient par les tubes de cuir. Quand l’air atmosphérique revenait, de même que dans une arme à feu déchargée, il fermait de lui-même les soupapes en cuir, et pressait le piston en bas avec une force que l’on pouvait employer à lever des fardeaux considérables.
On ne peut mieux comparer l’appareil qu’aux premières machines à gaz. Dans celles-ci également l’effet violent et désordonné de l’explosion n’est pas employé. Tandis que la tige à crémaillère du piston est projetée en haut par l’explosion, la roue dentée sur laquelle elle agit se trouve déclenchée de l’axe moteur : ce n’est que dans le mouvement descendant, lorsque le poids de l’atmosphère pousse le piston en bas, que la roue dentée fait tourner l’arbre. Remplacez, dans la machine de Huygens la poudre par le gaz d’éclairage, et vous aurez la forme primitive de la machine à gaz telle que, en 1867, à l’Exposition de Paris, elle fit son entrée dans le monde industriel.
La machine ne fut pas seulement imaginée par Huygens : il la construisit, la mit en œuvre et la montra à Colbert. Son aide, dans ce travail, fut Papin. Celui-ci était venu s’établir à Paris en f670 ; il fut adjoint à Huygens comme aide préparateur au laboratoire de l’Académie. C’est dans la rue Vivienne qu’est née la machine à vapeur. Quinze ans après, étant professeur à Marbourg, Papin s’est remis à reconstruire l’appareil de son martre, auquel il avait dédié son premier livre. Après deux années de travail, il annonce à Huygens qu’on peut produire plus économiquement un vide phis parfait en se servant, au lieu de poudre, de la vapeur d’eau. Mais cette idée également venait de Huygens. Dans la liste des 30 sujets à traiter dans l’Académie, ainsi que dans le programme présenté à Colbert, on trouve proposé l’essai de la force de l’eau raréfiée par le feu à la suite de celui de la poudre. On ne peut admettre que Huygens, travaillant à la machine à poudre assisté par son aide, avec lequel il fut pendant cinq ans en rapports journaliers, ne lui aurait pas dit que la vapeur d’eau pourrait servir au même but.
Papin s’est vainement efforcé de réaliser la première machine à vapeur sous une forme applicable dans la pratique. Il a lutté toute sa vie contre le destin de ceux qui, dans leurs efforts inconscients, entrent en lutte avec d’inflexibles lois de progrès. Il fallait plus que la vie d’un homme pour établir l’usage industriel de la vapeur. Son application exigeait dans le travail des métaux et la construction des machines des progrès que la machine à vapeur devait elle-même rendre possibles. C’est pas à pas, l’une secondant l’autre, que la construction et l’application devaient progresser. Ce n’est pas au laboratoire du professeur, mais à l’usine, que l’emploi de la force motrice du feu devait grandir.
Huygens a compris à la fois l’utilité de son invention et les difficultés de l’exécution. L’esquisse qu’il traça le 13 février 1678 dans son journal porte l’inscription suivante. « Pour avoir toujours à son commandement un agent très puissant et qui ne coûte rien à entretenir comme font les chevaux et les hommes. » Et sa description se termine par cette remarque pratique. « Mais il seroit assez difficile de faire un cylindre en métal, d’égale largeur partout et bien uni. » Huygens n’a pas usé ses forces en une entreprise qu’il ne pouvait mener à bien : il estimait avoir fait assez en inventant le principe d’une nouvelle machine motrice et en montrant par l’expérience de quelle force elle serait capable si l’on parvenait à la bien conduire : il a passé à d’autres travaux.
Cependant Huygens doit être considéré comme l’inventeur de la machine à gaz et comme l’auteur spirituel de la machine à vapeur. C’est de plein droit que dans la cour d’entrée du bureau central des chemins de fer à Utrecht, dont la façade est ornée des bustes de Papin, Watt et Stephenson, sera placé le portrait en médaillon de Huygens avec cette légende :
Temporis invenit mensuram, ignisque movendi Vim, fugiente die qua licet arte frui,
Le Traité de la Lumière nous introduit dans la sphère où le génie de Huygens prit son plus haut essor.
L’idée que tout l’espace est rempli d’une substance qui transmet le mouvement était d’origine ancienne. Pour Descartes, un espace vide ne pouvait exister ; d’autres avaient déjà émis l’opinion que la lumière est transmise par les vibrations d’une matière répandue dans tout l’univers. Des conceptions et hypothèses aussi peu définies n’avancent guère la science, tant qu’elles sont impuissantes à rendre compte des plus simples phénomènes. Or on ne parvenait pas à expliquer, par leur moyen, la propriété fondamentale de la lumière, la propagation en ligne droite. Huygens résolut le problème. Par un admirable effort de son génie, la vague conjecture, précisée, discutée et poursuivie dans ses conséquences, devint la base d’une théorie qui expliquait non seulement la propagation rectiligne, mais aussi la réflexion et la réfraction des rayons lumineux. La singulière force d’abstraction qui distinguait son esprit, guidée par le raisonnement mathématique, lui fit découvrir dans les mystères débrouillés de la double réfraction la confirmation de sa théorie. Et aussitôt son œil embrassa dans toute son étendue le domaine où il avait, le premier, trouvé un terrain solide.
Plus d’une fois il avait attaqué le système de Descartes dans ses allégations arbitraires. Personne n’avait d’une main aussi audacieuse déchiré le tissu artificiel de la théorie des tourbillons. Aux yeux de plusieurs ce fut Huygens qui avait détruit entièrement ce système. Ce fut une erreur. Huygens en a conservé le noyau en ces deux thèses : « Tous les phénomènes de la nature doivent trouver leur explication dans les lois de la mécanique », et puis : « Tout mouvement est la conséquence d’un autre transmis par contact immédiat » . Avec ces notions, force n’est qu’un terme par lequel nous exprimons le lien de phénomènes de mouvements, telle la force d’élasticité, même celle de l’éther dont les vibrations constituent la lumière. C’est ici que l’imagination de Huygens s’élève à une conception grandiose au-dessus de ce qu’avait jusqu’ici deviné l’esprit humain. Si l’éther, infiniment délié et mobile, est élastique, c’est-à-dire s’il se met en mouvement lorsque ses parties ne se trouvent pas coordonnées d’une manière déterminée, il faut qu’il existe une autre substance qui l’ébranle, un fluide qui le traverse et qui, dans son effort pour se procurer la plus grande liberté de mouvement possible, dispose la texture de l’éther dans l’état le plus approprié. Cette nouvelle substance doit, quant à la subtilité, être à l’éther ce que celui-ci est à la matière palpable. Et il n’y a aucune raison pour douter que cette deuxième substance ne soit suivie par une autre, et que l’échelle des degrés infinis de ténuités n’ait pas de limite. Elle peut s’étendre à l’infini des deux côtés. La même relation de cause à effet règne par tout l’univers dans tous les degrés. Mais aussi, quand nous pouvons rattacher un phénomène aux propriétés d’une des substances élastiques de la chaîne, nous avons pénétré jusqu’à la dernière cause qui nous est accessible et nous nous trouvons devant la limite naturelle de toute science humaine : la compréhension de l’infini.
Le Discours de la cause de la pesanteur fournit une application trop peu appréciée de ces principes à l’explication de la gravité. Plus remarquable encore est une autre relative au magnétisme. Le manuscrit De l’Aimant, qui la contient, a été mis de côté par les premiers éditeurs des œuvres des Huygens comme une pièce inachevée ; il n’a jamais été publié.
Le Traité de la Lumière et le Discours sur la cause de la pesanteur parurent trop tôt de plus d’un siècle : il y avait à peine trois ans que Newton avait publié, dans ses Principia, la loi de l’attraction universelle.
De même que l’hypothèse des vibrations lumineuses, celle d’une force attractive qui assujettit les planètes à leurs courbes n’était pas nouvelle. La loi des carrés, d’après laquelle la force diminuerait avec les distances, avait même été clairement énoncée par Boulliau et Borelli. Cependant, ici encore, quoiqu’il n’y eût aucune incompatibilité avec des faits connus, les opinions émises ne furent que des conjectures. Newton, en établissant leur vérité, leur donna toute leur valeur scientifique. Les éléments de sa démonstration furent empruntés à l’Horologium oscillatorium ; il a reconnu lui-même que le travail de Huygens en fut la base. En effet, la loi des forces centrifuges avait permis de calculer la force qui retient dans son orbite le satellite de la terre. Les lois du pendule avaient fourni à Huygens la mesure exacte de la gravité à la surface de notre globe. Les deux termes de l’ équation étaient ainsi donnés ; réunis ils fournirent à Newton la pierre de fondation de son œuvre gigantesque.
La loi de l’attraction ne put satisfaire Huygens : la cause demeurait inconnue. Prétendre que deux corps sont poussés l’un vers l’autre parce qu’ils s’attirent, ;, « c’était dire autant que rien ». Une action à distance lui parut une absurdité.
Au point de vue de la science, on doit considérer comme une circonstance heureuse que la découverte de la loi d’attraction échût au plus jeune des deux grands penseurs, à celui qui, satisfait d’une connaissance moins profonde, reconnut aussitôt toute la valeur de son nouveau principe, qui, de plus, possédait dans le calcul infinitésimal, encore tenu secret, l’instrument avec lequel il put opérer des prodiges.
Huygens et Newton différaient d’opinion en plusieurs questions importantes. Si le premier ne pouvait admettre que toutes les particules de la matière s’attirent,ne voyant pas comment on pourrait ramener cette action à un effet de mouvement, Newton a rejeté la théorie de la double réfraction et a même voulu la remplacer par une autre, contraire à l’expérience. Cependant, ils reconnurent réciproquement leurs mérites. Dans son discours sur la pesanteur, Huygens énumère toutes les difficultés, en apparence insurmontables, que la loi de Newton avait heureusement résolues. Et lorsque le docteur Benthley demande à Newton quels livres il faut lire pour pouvoir comprendre les Principia, la réponse est une longue liste d’ouvrages d’Euclide, de Descartes, Van Schooten, Jan de Witt, Gassendi, Mercator, formant ensemble un cours d’études complet, avec à la fin cette remarque : « Si toutefois vous pouvez vous procurer l’Horlogium oscillatorium de Huygens, ce livre vous aidera bien mieux. » Éloge brillant donné tant à la richesse des matières qu’à la clarté de l’exposition.
Ils se connurent et furent amis. Le journal de Constantin Huygens, frère, rapporte, sous la date du 10 juillet 1689 le fait suivant : « Frère Christian vint avec le jeune M. Hambden et Fatio Dhuillier et M. Newton, le matin, à 7 heures, à Londres, dans le dessein de recommander ce dernier auprès du Roi pour une place vacante de régent dans un collège de Cambridge. » Huygens, Newton et Guillaume III réunis dans un même groupe, quel tableau ! Hélas ! le grand roi n’a reconnu la valeur d’aucun de ses deux visiteurs.
Lorsque Huygens disparut d’entre les vivants, l’antagonisme des théories et les rapports de leurs défenseurs prirent un autre caractère. Même dans la patrie du grand inventeur, les Principia eurent à soutenir une lutte acharnée contre d’anciennes erreurs. Cartésiens et newtoniens se trouvèrent face à face. Dans les luttes des partis, la sûreté de sa propre position et la ruine de son adversaire sont bientôt l’unique souci de chacun. Les écoles en querelle respectent peu ce qu’honoraient les maîtres.
Malgré la remarque irréfutée de Huygens que deux courants de projectiles ne peuvent pas, comme des rayons lumineux, se rencontrer sans perturbation réciproque, la théorie de l’émission, proposée par Newton, fut maintenue. Une substance qui, selon l’idée de Huygens, remplirait tout l’espace parut incompatible avec l’ordre que la loi de l’attraction avait fait reconnaître dans le système solaire. Pour laisser libre carrière aux corps célestes, qui obéissaient avec une si étonnante exactitude à cette loi, l’univers fut déclaré vide. Huygens, suspect aux cartésiens, gênant pour les newtoniens, fut écarté : c’est à peine si on citait son nom.
La ruine du système de Descartes, détruit par Huygens jusqu’à ses fondements, ne pouvait plus être dissimulée. L’admiration des Principia de Newton devint aussi générale qu’elle était justifiée. Bientôt Newton domina toute la science rationnelle, et tel fut son ascendant qu’à la fin du siècle dernier on considérait comme une marque d’étroitesse d’esprit de ne pouvoir s’élever à la conception d’une action à distance. Lorsque Coulomb eut ramené les actions électriques et magnétiques à la loi des carrés des distances, il semblait que le dernier mot fût dit sur ces phénomènes.
Ce fut l’expérience qui vint briser l’autorité empruntée à la prétendue omnipotence d’une formule mathématique. Au commencement de ce siècle, un médecin anglais, Young, fixa l’attention sur des phénomènes lumineux dont seule la théorie des ondulations pouvait rendre compte. Presque en même temps un ingénieur français, Fresnel, sans connaître les travaux d’Young, entreprit une recherche pareille et sut l’étendre en une brillante série d’expériences concluantes. Dès que l’étude de la lumière eut retrouvé dans la théorie de Huygens son principe directeur, les découvertes se succédèrent sans relâche.
Dans les mêmes années où Foucault réussit à mesurer le rapport des vitesses de la lumière dans l’eau et dans l’air et porta ainsi le jugement final qui condamnait irrévocablement la théorie de l’émission, le roi des expérimentateurs, Faraday, fit entendre sa voix. L’expérience journalière, continuée pendant des années, des phénomènes magnétiques et électriques lui avait donné la profonde conviction que, dans l’espace qui sépare deux corps, il doit se trouver quelque chose qui produit les mouvements d’attraction et de répulsion apparentes, quelque modification se propageant de point en point et dont la direction est indiquée par ce qu’il appelait les lignes de force magnétiques et électriques. La forme et la disposition de ces courbes, leurs propriétés, la nature de la variation elle-même devaient, d’après lui, servir de base à toute recherche concernant le mécanisme de ces phénomènes. Faraday eut le courage ’de le déclarer de nouveau : une action directe à distance est peu probable.
Ce ne fut pas seulement dans ce dernier jugement que les idées de Huygens revivaient. L’opinion de Faraday, adaptée aux conceptions de Huygens, ne peut être résumée plus simplement et plus clairement que ne le fait l’exorde du Traité de l’Aimant, qui pendant plus de deux siècles a dormi parmi les manuscrits de Leide et dans les anciens Registres de l’Académie des sciences de Paris : « . Il parait, dit Huygens, par les expériences de la limaille du fer répandue sur un carton qui couvre un aimant ou dans lequel on l’a enchâssée, qu’il y a quelque matière qui coule à travers et autour de cette pierre, car la disposition de la limaille marque le chemin de ce mouvement, et elle en est ébranlée,ce qui ne se peut que par le moyen de quelque corps qui soit en mouvement. » Ces courants de force forment le point de départ des considérations de Huygens, et, en suivant cette trace pour trouver en grandeur et en direction le mouvement de deux aimants qui agissent l’un sur l’autre ; il arrive à un résultat qui fournit, en données concrètes, une solution identique à la règle que l’abstraite analyse mathématique déduit de la loi des carrés des distances .
Faraday, Maxwel, Hertz, ces trois noms nous représentent les trois pas importants qui nous ont ramenés et avancés sur la route indiquée et inaugurée par Huygens. Au deuxième centenaire de la fin de sa tâche, nous célébrons la résurrection de sa plus grandiose conception : la physique de l’impalpable.
Nous laissons-nous affliger par la pensée que la satisfaction du triomphe ne fut pas son partage ? Ce serait méconnaître la hauteur de son âme. Sa raison était trop sure et trop claire pour qu’il pût faiblir dans ses convictions. Quant aux honneurs, il ne les a jamais recherchés. Approfondir la nature autant qu’il pouvait la contempler dans toute la sublimité accessible à l’intelligence humaine, c’était là sa joie.
Son dernier écrit, le kosmothéoros, fut inspiré par le vœu. d’associer à ces hautes jouissances ses amis, son frère d’abord, le camarade de ses jeux d’enfance, l’aide fidèle dans les fastidieux travaux manuels, le compagnon des longues veillées passées devant la lunette en discourant des secrets du ciel ; puis d’autres, si possible, un cercle restreint. d’élus, d’initiés. A ces intimes il voulut laisser l’impression du spectacle merveilleux que révèle le tube optique, lorsque l’œil dans un groupe d’étincelantes étoiles, aperçoit et embrasse un monde de systèmes solaires et l’émotion qui nous saisit lorsque, détournant les regards, nous nous retrouvons devant le néant des choses humaines.
La plume tomba de ses mains, l’esprit qui avait répandu tant de lumière s’éteignit.
A nous, il légua plus qu’il ne pouvait donner li ses contemporains. La théorie de la lumière, qui dévoile la nature et les mouvements de l’invisiblement petit, nous manifesta dans l’étalement du spectre des lueurs stellaires l’essence des corps célestes ; elle nous permit de découvrir dans un point lumineux indivisible des soleils gravitant autour de leur centre commun, de mesurer leurs vitesses vertigineuses et de distinguer ainsi, dans les ténues ondulations de l’océan éthéré qui arrivent à nos yeux après des années de traversée, la nature et les mouvements de l’invisiblement loin.
Christian Huygens, noble par le cœur, par l’esprit, par les travaux de son rare génie, continue de nous guider et de nous éclairer dans nos plus hautes aspirations : connaltre la nature, approcher du Sublime Infini.