HORIZON

Le premier phénomène que remarque une personne disposée à observer ce qui l’environne, c’est que le ciel lui paraît une sphère dont son œil est le centre; mais elle ne voit que la moitié de cette sphère, et sa vue , qui ne s’étend pas loin sur la surface de la terre, lui pa-

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raît terminée en cercle de tous côtés. C’est ce cercle qui est l’horizon.

Il est facile d’aprè9 cela de concevoir deux horizons, le premier rationnel, le second sensible.

L’horizon rationnel est un grand cercle delà sphère céleste apparente , qu’il divise en deux hémisphères égaux. Le centre de ce cercle est dans l’œil de l’observateur, et son plan est tangent à la surface de la terre.

Mais cet horizon rationnel est un plan, et par conséquent il n’est pas toujours celui qu’on voit; cet horizon qu’on voit est l’horizon sensible. S’il est plan, on peut le regarder comme le rationnel; mais il est rarement un plan : c’est un cône au sommet duquel l’œil est placé. S’il est élevé au-dessus de la surface de la terre, alors l’horizon sensible est au-delà de l’horizon rationnel ; mais il est un cône renversé si l’observateur est environné d’objets plus élevés que lui; alors l’horizon n’est pas aussi éloigné que le rationnel.

On reconnaît leur différence par la distance au zénith.

Zénith et Nadir.

Si par le centre de la terre et par l’œil de l’observateur on tire un rayon indéfini, il sera perpendiculaire au plan de l’horizon rationnel; par conséquent tous les points de ce rayon seront également éloignés de tous les points de l’horizon rationnel ; l’extrémité de ce rayon, à quelque endroit qu’on veuille le couper, sera donc le pôle de l’horizon : ce pôle, on le nomme zénith. Si ce rayon transformé en diamètre se prolongeait indéfiniment par l’autre bout, et allait se perdre dans le ciel, son autre extrémité serait le nadir.

Or si le zénith est perpendiculaire au plan de l’horizon rationnel , son élévation doit être mesurée par un

arc de go°. Ainsi lorsqu’un point de l’horizon sensible est plus ou moins éloigné du zénith que t)o°, il est de cette quantité au-dessus ou au-dessous de l’horizon rationnel. Cette différence se nomme dépression de l’horizon. On en a construit des tables.

Réfraction.

Mais la ligne visuelle, qui part de l’œil et va se rendre à l’horizon, n’est pas une droite; c’est une courbe produite par la réfraction. Je veux dire que les rayons de lumière éprouvent une courbure très-considérable aussitôt qu’ils entrent obliquement dans un milieu d’une densité différente du milieu d’où ils sortent. Si le milieu qu’ils traversent est d’une densité variable, la courbure sera plus grande, selon qu’il y aura plus de différence de densité. Si le milieu est uniformément dense , le rayon de lumière fait un angle en y entrant; il suit alors cette nouvelle direction. Ainsi les rayons qui viennent des astres à notre œil , s’enfoncent de plus en plus dans une masse d’air plus dense à proportion qu’elle est plus voisine de la terre, d’où il résulte qu’il y a plus de réfraction dans levoisinage de l’horizon: par conséquent, plus un astre approche de l’horizon, plus il a de réfraction ; et lorsqu’un astre paraît à l’horizon, il est alors véritablement à 33 ou 34' au-dessous. Lorsque le rayon de lumière estvertical, il ne réfracte pas; donc les astres au zénith n’ont pas de réfraction.

La réfraction élève toujours l’astre.

Dans la partie de l’atmosphère élevée au-dessus de i5°, la réfraction est due à la densité de l’air, et suit une marche assez régulière ; mais au-dessous de cette hauteur il y a une infinité de causes qui contribuent à faire varier sans cesse cette densité.

ASTRONOMIE

Ce sont les exhalaisons, les vapeurs, les transpirations des végétaux, les fumées, tous les gaz, etc. Ces substances combinées avec l’air, produisent un fluide mixte différent suivant les lieux qui contiennent plus ou moins de ces émanations. La réfraction, occasionée pur ce fluide mixte, dépend non-seulement de la densité de ce fluide , mais encore de la réfrangibilité de toutes ces substances. A ces causes différentes se joignent les changements dans le poids et la chaleur de l’air dans toute l'atmosphère; ces changements en occasionent dans la densité de l’air, et par conséquent dans celle du fluide mixte qui enveloppe de plus près la surface de la terre; aussi paraît-il à peu près impossible d’établir des lois fixes pour les réfractions qui ont lieu depuis l’horizon jusqu’à G ou 7 degrés de hauteur ; mais au-dessus de 10° ou à peu près, la densité ne variant plus qu’en raison des changements dans le poids et la chaleur de l’air, les réfractions sont plus uniformes. On les regarde comme à peu près proportionnelles à la cotangente de la hauteur apparente des astres, lorsque la distance au zénith est au-dessous de 70°, c’est-' à-dire lorsque l’astre est élevé de 20° et au-dessus sur l’horizon. Cette réfraction est ce qu’on nomme réfraction moyenne : elle répond à 28 pouces de mercure dans le tube, et à io° au-dessus de congélation , échelle de Réauinur. Eu voici la table.

Hauteur sur Thorizon.

Réfraction.

4o GEOGRAPHIE PHYSIQUE.

Les changements qu’éprouvent la chaleur et la pesanteur de l’air sont indiqués par le baromètre et par le thermomètre; ainsi quand on peut les consulter, on connaît la densité et la chaleur de l’air. On a remarqué que la réfraction augmente de — de sa quantité moyenne, lorsque le mercure s’élève d’un pouce dans le tube, ou lorsque l’esprit-de-vin descend de io° sur d’échelle de Réauinur; excepté cependant vers les 6 ou 70 au-dessus de l’horizon , où les causes que nous avons énoncées donnent souvent des inflexions irrégulièrement inconstantes aux rayons de lumière 'qui viennent avec une très-grande obliquité raser presque horizontalement la surface de la terre.

Consulter les mémoires de l’académie de Berlin, 1 ^52, 1 754 et 1 77a ; Hauksbée Expériences ; Tables de Mayer ; Observations de Bouguer ; Méthode de Dominique Cassini, Mairan,La Grange, Euler, Dehic.