LIVRE XX. — LA TERRE

ou de 2 lieues, si la densité de Pair ne diminuait pas à mesure qu'on s'élève dans des régions plus éloignées de la surface de la Terre, ce qu'il est impossible d'admettre. On peut donc dire aujourd'hui que la hauteur de notre atmosphère est comprise entre 2 et 15 lieues. M. Biot, en discutant les observations de température et de pression recueillies soit dans les ascensions de MM. de Humboldt et Boussingault sur le flanc de hautes montagnes, soit dans le voyage aérostatique accompli en un temps calme par Gay-Lussac, a calculé que l'épaisseur de l'air qui nous entoure ne doit pas dépasser 48,000 mètres ou 12 lieues. D'après le nombre que nous avons donné pour le rayon de la Terre (chap. i, p. 2), on voit que la hauteur de l'atmosphère n'est que la 132e partie de ce rayon, c'està-dire que si l'on représentait la Terre par une sphère de 10 mètres de diamètre, l'atmosphère n'occuperait sur ce globe qu'une hauteur de 38 millimètres.

Malgré sa faible épaisseur, l'atmosphère joue un trèsgrand rôle dans l'observation des phénomènes astronomiques. Il est facile de reconnaître que l'air agit sur la lumière qui le traverse, pour la dévier de sa route primitive. C'est pourquoi l'on ne trouve pas la même distance polaire pour les étoiles si on les observe près du zénith, ou lorsqu'elles sont près de l'horizon; dans ce dernier cas, la distance du pôle déduite de l'observation est plus petite que dans le premier. Nous avons vu (liv. ni, chap. iv, t. i, p. 82) que Ptolémée signalait déjà dans son Optique la flexion exercée par la réfraction que les rayons lumineux des étoiles éprouvent dans l'atmosphère terrestre.

La réfraction varie d'intensité avec les différents corps. Quelle est-elle pour les divers états de l'air? 11 est extrêmement difficile de mesurer exactement le pouvoir réfractif de Pair par des expériences directes; aussi les géomètres et les astronomes ont mieux aimé le déduire pendant longtemps d'un grand nombre d'observations faites sur les hauteurs apparentes des astres comparées à leurs positions réelles. Cependant Hauksbée, sur l'invitation de Newton, a fait en Angleterre quelques expériences sur ce sujet en regardant un objet éloigné à travers un prisme qui était successivement vide et rempli d'air, et en mesurant l'écart de ses positions apparentes dans les deux circonstances. On comprend que cet écart fait connaître la déviation éprouvée par le rayon lumineux. Toutefois le prisme employé par Hauksbée n'ayant qu'un très- petit angle réfringent ne produisait qu'une réfraction pareillement très-petite. En outre, les différences de hauteur de l'objet ne pouvaient pas être appréciées avec une grande exactitude, et on ne savait pas tenir compte à cette époque des changements de température et de pression, puisque le thermomètre et le baromètre n'étaient pas encore employés. Aussi la force réfringente de l'air n'avait pas été déterminée avec une précision suffisante pour qu'on pût l'employer dans les observations astronomiques. Les expériences de Hauksbée prouvaient seulement que l'air a un pouvoir réfractif à peu près proportionnel à sa densité. Borda reprit la question pour appliquer à sa solution les méthodes perfectionnées que les progrès des sciences avaient suggérées, depuis le temps de Newton, mais il mourut avant de terminer ses