UCNTATION GYROSCOPIQUE DE L'AIGUILLE AIMANTÉE MAGNÉTISME TERRESTRE

Il est une demièio question à envisager, et non la moins mttresaante : c'est celle de l'orientation permanente de l'aiguille aimanté© vers le nord.

Pour démontrer expérimentalement la rotation de la terre,

ïoucault, outre son pendule, imagina le gyroscope, qui porte

■nom, sorte de toupie qui, grâce à une suspension à la

Cardan, peut prendre toutes les positions possibles dans l'es-

pice.

Le gyroscope jouit de la curieuse propriété suivante : lorsqu'on des axes principaux est assujetti à rester dans le plan tftrizontal, cet axe se fixe toujours dans le plan méridien ; lorsqu'il est assujetti à rester dans le plan méridien, il l'oriente suivant l'axe de la terre ou la ligne des pôles, et le twe gyrateur tourne dans le sens de la rotation de la terre, , Cft deux directions sont, à quelques variations séculaires pris, celles de la déclinaison et de l'inclinaison de l'aiguille aimantée.

L'explication du gyroscope est mathématiquement fournie P» le théorème de Coriolis, relatif à la composition des accé- Wationa ; c'est une simple orientation mécanique.

Cette propriété du gyroscope nous ramène fatalement à •«Ues de l'orientation do l'aiguille aimantée, qui elle aussi se te«r»e toujoui-s dans le sens de l'axe terrestre, saui quelques dations que nous examinerons plus loin. Que peut-il y avoir as commun entre ces deux orientations ? Lo problème ne muaque pas d'intérêt, et l'explication en parait simple.

La molécule de fer suspendue librement en tout seus dans léther, en outre fort mobile et tournant avec une rapidité r, n'est-elle pas dans les GonditionB mêmes du gyros-

l" PARTIE. MAGNÉTISME.

oope et, dès lors, ne doit-elle pas s'orienter comme lui ? Cette faculté apparaît avec évidence lorsqu'on place un barreau de fer dans la direction de Taxe terrestre et qu'on le frappe légèrement pour faciliter l'équilibre de ses molécules. Le barreau s'aimante, ce qui signifie que ses molécules s'orientent dans le sens de sa longueur.

Inversement, l'aiguille aimantée, qui est composée de molécules orientées dans le sens de sa largeur, s'orientera tout entière vers le Nord.

Est-ce à dire que l'orientation des molécules def fer ne se produit que lorsque le barreau est orienté suivant Taxe terrestre? Nullement, mais c'est dans cette position qu'elle est prépondérante, commet il est révélé par les phénomènes magnétiques qui ne se manifestent avec toute leur intensité quelorsque les molécules sont franchement orientées dans le sens de la longueur. Mais, dès avant cette position, le magnétisme apparaît nettement : ainsi une barre de fer placée verticalement, des outils de fer suspendus se magnétisent le pôle norf au bas ; ici la molécule orientée dans l'axe de la terre agit obliquement.

Si c'est une barre de fer doux et qu'on la retourne bout àr bout avec précaution, l'orientation des molécules se maintient,mais au moindre choc, un simple attouchement même, ell^ est détruite et la barre reprend l'aimantation, pôle nord exibas.

Fig. 9.

Si la molécule de fer s'oriente à la manière du gyroscope 0"^ par la même cause, comme lui elle doit aussi tourner dans 1^ sens de la rotation de la terre de l'ouest à l'est; or, c'est c^

ir, II. — DRIEXTATIO-N' DE l'aIGUILLE AIMANTÉE.

qui a lieu et c'est encore une preuve nouvelle à l'appui de i tre théorie : on sait en effet que, dans un aimant, le courant. du pôle sud au pôle nord ; or, en appliquant la rèjrle du tire- "iBUcîion de Maxwell que nous aurons occasion d'examiner "" s loin, nouB reconnaisaonB que les molécules tournent biea> Sl'ouest à l'est.

■ Une objection cependant se présente naturellement à 1' prit. Pourquoi, si la mnléciile seule est en jeu, celle du cuivre et, en général, toutes les molécules ne s'orientent-elles pas aussi comme le gyroscope? Cela tient uniquement à la plus grande mobilité de la molécule de fer. En réalité, tous le» corps sont magnétiques à des degrés divers allant .jusqu'à complète indifférence.

Ainsi, Faraday a pu voir un cristal de bismutli se diriger très facilement sous l'influence de la terre ; un cristal de cyanite se dirige encore mieux ; enfin, un cristal de stannite on oxyde d'étain oriente franchement son axe cristallin dans le méridien maffnélique.

Cette propriété magnétique des cristaux n'est pas pot^^ nous suiprendre, si l'on veut bien se rappeler que, par leur constitution même, tous les axes des cristaux élémentaires ou molécules sont orientés dans le même sens.

Il parait donc bien démontré que l'action directrice de la terre sur les aimants iv une cause purement dynamique comme le magnétisme lui-même, et l'adaptation parfaite de notre ijpotliése au cas du soi-disant magnétisme terrestre nous est une preuve nouvelle et considérable de sa vraisemblance.

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Qii'im veuille bien d'ailleurs réfléchir îk l'explication du i gnétisme terrestre, telle qu'elle est fournie par la science : des pôles magnétiques voisins des deux pôles de la terre ou un wlénoïde disposé dans le même sens, ce qui est tout un.