H. Poincaré: Rapport sur la thèse de Nordmann

13 juin 1903

La thèse de M. Nordmann contient beaucoup de vues originales sur divers phénomènes astronomiques ; ces vues quelquefois aventureuses et discutables, sont cependant toujours intéressantes ; elle contient également une critique judicieuse des théories et des expériences anciennes ; mais en revanche elle ne contient pas d’expériences personnelles.

L’auteur s’est demandé si dans le rayonnement solaire ne se trouveraient pas des radiations de grande longueur d’onde analogues aux radiations hertziennes et quels en seraient les effets. Il a cru trouver dans ces effets l’explication d’un certain nombre de phénomènes dont personne n’avait bien pu rendre compte jusqu’ici.

Il aurait fallu pouvoir mettre en évidence ces radiations si elles existent ; mais les résultats obtenus jusqu’ici avec des cohéreurs ont toujours été négatifs. Pensant que cela pouvait s’expliquer par l’absorption atmosphérique, M. Nordmann a renouvelé les expériences à une certaine altitude aux grands Mulets, mais les résultats ont encore été négatifs. Cela n’a rien de surprenant puisque si les ondes hertziennes sont absorbées dans l’atmosphère ce ne peut être que par l’air raréfié des régions tout fait supérieures. Mais alors on peut se demander si ces ondes, susceptibles d’être absorbées par les régions supérieures de l’atmosphère terrestre, ne doivent pas a fortiori être absorbées par les régions supérieures de l’atmosphère solaire et par conséquent si elles peuvent atteindre les espaces interplanétaires et la limite supérieure de l’atmosphère terrestre. C’est là une objection qui pèse sur toute la Thèse de M. Nordmann et ne permet d’en accepter les conclusions que sous bénéfice d’inventaire, quoiqu’il puisse sans doute y échapper par quelques hypothèses supplémentaires.

Dans le chapitre II, l’auteur étudie la relation entre les variations des taches solaires et de la température terrestre. Il fait à ce sujet une discussion très bien conduite des observations ; sa conclusion est que les minima de température correspondent aux maxima des taches.

Dans le chapitre III, il discute les théories relatives à la couronne solaire et propose une théorie personnelle. Chacune des théories proposées soulève de graves objections que M. Nordmann met en lumière d’une façon intéressante ; on peut cependant se demander si la sienne n’en soulève pas d’analogues. Je n’ai pas à rappeler les théories anciennes. Pour M. Nordmann les rayons coronaux seraient dus à des particules assez ténues pour que la pesanteur soit sensiblement compensée par la pression de Maxwell et leur incandescence serait produite tout simplement par le rayonnement solaire. Ce que nous devons remarquer dans les idées émises par M. Nordmann, c’est qu’il fait une tentative pour expliquer les formes observées de couronne aux époques de maxima et de minima. Bien que cette tentative soit loin d’être entièrement satisfaisante, elle est cependant digne d’intérêt.

La chapitre I est consacré aux variations et aux perturbations magnétiques. M. Nordmann passe en revue les diverses explications proposées pour la variation diurne ; je signalerai en particulier une critique de la théorie de Faraday, critique qui me paraît définitive et après laquelle il me semble que cette théorie si séduisante au premier abord doive être complètement abandonnée. L’hypothèse que l’auteur veut substituer aux théories qu’il critique est fort ingénieuse ; les rayons hertziens émanés du Soleil feraient varier la résistance des couches supérieures de l’atmosphère qui livrerait ainsi plus ou moins bien passage aux courants produits par l’induction terrestre. Tout se passerait comme dans les cohéreurs à gaz de M. Righi.

En ce qui concerne les perturbations accidentelles ; l’étude de la relation avec les éruptions solaires est surtout intéressante ; M. Nordmann discute plusieurs observations où l’instant d’une éruption solaire a pu être exactement déterminée. Sa conclusion, c’est que les perturbations sont bien d’origine solaire et ont été transmises avec la vitesse de la lumière, ce qui s’expliquerait bien si la transmission se faisait pas les ondes hertziennes.

L’étude des effets magnétiques des éclipses de Soleil donne des résultats beaucoup moins nets. L’auteur s’efforce de les rattacher à sa théorie.

Le chapitre V est consacré aux Aurores Boréales ; après un résumé de nos connaissances au sujet de ces phénomènes, vient un exposé des diverses théories qui ont été données. Ces théories sont nombreuses ; aussi ne doit-on pas s’étonner de voir qu’aucune n’est satisfaisante, et les critiques qu’en fait M. Nordmann paraissent la plupart du temps justifiées. Il propose à son tour une théorie nouvelle. D’après lui les rayons hertziens émanés du Soleil en frappant les couches supérieures raréfiées de l’atmosphère terrestre y détermineraient des rayons cathodiques qui seraient la cause directe des aurores. L’auteur étudie l’influence que doit produire sur ces rayons le champ magnétique terrestre et le champ électrostatique terrestre, et il cherche à montrer que sa théorie rend compte des diverses particularités du phénomène. Il y réussit parfois heureusement, mais quelques objections graves subsistent qui ne sont peut-être pas insurmontables, mais qui certainement ne sont pas surmontées.

Dans le chapitre VI, l’auteur cherche à expliquer la lumière des nébuleuses par le rayonnement hertzien émané des étoiles ; cela semble une hypothèse bien précaire, mais qui ne l’est pas plus que toutes celles qui ont été mises en avant jusqu’ici. M. Nordmann et plus heureux au sujet des nébulosités voisines de la Nova Persei ; ces nébulosités semblent s’éloigner de l’astre central avec la vitesse même de la lumière. Est-ce l’illumination directe de la matière cosmique environnante, ou cette matière devient-elle luminescente sous l’influence de rayons émanés de la Nova et qui pourraient être soit des rayons cathodiques soit des rayons hertziens. Cette dernière hypothèse, émise par M. Nordmann, mérite d’attirer l’attention.

En résumé, M. Nordmann a abordé les problèmes les plus variés de l’astronomie physique et s’il a été quelquefois inventeur aventureux, il a été toujours critique judicieux. Nous avons vu qu’il a fait peu d’expériences personnelles ; la seule qu’il apporte a donné des résultats négatifs, qui même au premier abord pourraient sembler en contradiction avec ses conclusions. Nous avons vu pourquoi cette contradiction n’est qu’apparente.

Rien n’est plus dangereux en principe que d’admettre des thèses de doctorat ès sciences physiques ne contenant pas d’expériences nouvelles. Toutefois la commission estime qu’il y a lieu de faire une exception, en raison des qualités dont a fait preuve M. Nordmann, du caractère de l’astronomie physique qui ne se prête pas à l’expérimentation et ne saurait donner des résultats qu’à la suite d’observations prolongées. Ces observations ne peuvent le plus souvent être mises en œuvre que longtemps après avoir été faites. Or M. Nordmann a précisément tiré parti de très nombreuses observations antérieures qu’il a discutées avec sagacité. Nous savons d’autre part que dans les établissements auxquels il a été attaché, il a montré personnellement de sérieuses qualités d’observateur. Pour toutes ces raisons, nous croyons que l’exception peut être admise et qu’on peut autoriser M. Nordmann à faire imprimer sa thèse, mais il ne faudrait pas que cette exception constituât un précédent, car les raisons qui la justifient ne se présenteront que très rarement.

Poincaré

M. Nordmann a exposé sa thèse, lors de la soutenance, avec une grande clarté et a montré dans la discussion qu’il possédait bien et y avait mûrement réfléchi. Les questions posées par la Faculté, comme seconde thèse, se rapportaient aux applications de l’analyse spectrale à la classification des corps simples. M. Nordmann a prouvé qu’il avait étudié complètement cette question et qu’il connaissait les travaux les plus récents auxquels elle a donné lieu; il les a exposés avec autant de clarté que d’élégance.

ADS 4p. AJ-16-5538, Archives nationales françaises.

Time-stamp: "26.10.2017 13:34"