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de to tenre déteradMée iivee le |ie|Bdiiile«
Si U terre était homogène, il suffirait d'eu prendre une partie, et la densité de cette fiartie serait celle de la terre. Mais la terre n'est pas homogène. U a donc &Ua ea, chercher la densité moyenne ; mais comme poar obtenir la densité d'un corps dont on a déterminé le volume, il faut le peser , car la qoantîté die ma* lière est proportionnelle au poids , et qu'il eût été impossible de peser la terre dans une balance ; alors, on fut obligé d'avoir recours a une autre propriété de la matière, dont les effets sont proportionnels au poids. La matière jouit de cette propriété fui consiste à s'attirer réciproquement, en raison inrer^ du carré des distances; toutes les moléculos joiussept de cette propriété , et c'est la somme de ces attractions qui coastitue celle qui a lieu sur la surface de la terre.
Si donc on a deux globes , la terre d'une part, et de l'autre une
mense , que nous détermioerons d'après rinclinaisoQ de Taxe de la terre , en admettant >/io de degré pour le refroidissement opéré en quatre raille ans.
Si l'écorce de la terre a été formée comme le suppose M. Cordier , les couclies primordiales que nous connaissons doivent être disposées a peu près dans Tordre des fusibilités , où les couches magnésiennes calcaires et quartzeuses sont , en efiet , les plus voisines de la surface.
Suivant ce qui précède y l'épaisseur moyenne de Fécorce de la terre n'excède pas , probablement , dix m jriamètres ; c'est-à-dire y qu'dle est égale à la hauteur de notre atmosphère , comme nous le démontrerons.
Cette croûte terrestre est probablement très-inégale | cette grande inégalité nous parait annoncée par celle de raccroisseionent de la température souterraine d*u«e contrée à l'autre. Sa flexibilité probable est actuellement entretenue par <leu¥ causes principales : l'une , générale et continuelle $ l'autre y locale et passagère. Quant à l'état de bouleversement de l'écorce primordiale considérée en grand j le. savant professeur le définit comme un amas de décombres pressées à côté les unes des autres , et dont les couches sont presque toujours. inclinées en verticales. Nous en expliquerons les causes 9 alors que nous donnerons la description des boitleversemétit9 sucoessifs occasionnés par les éruptions de la chaleur centrale.
spbére plus ou ohâûb Tolumineose, on conçoit très-bien que Tattraclion, ou la pesanteur de ces deux masses sur un corps placé à leur surface, sera proportionnelle (la distance étant la même) à la quantité de madère que ce corps renferme.
On n'aurait donc pas besoin, pour connaître la quantité de matière, de la peser; il suffirait de déterminer llntensité de la pesanteur à la surface de ces deux globes; car la quantité de ma-* tière est proportionnelle aux masses, et la pesanteur est aussi pro* portionnelle aux masses; de manièi^e que si Ton parrient à déter-* miner Fintensité de la pesanteur sur chacun des deux globes, on pourra , connaissant leur volume , en déduire la quantité de ma* tière qu'ils renferment. Supposant qnlls eussent le même volume, si Tintensité de la pesanteur était deux fois plus grande ; c'est-à- (fire , si les corps tombaient deux fois plus vite sur un des globes qu^ sur Fautre, on en conclurait qu'il y a deux fois plus de matière dans celui des globes à la surface duquel les corps se pré-* eipitent deux fois plus vite ; o'est^-dire , on en conclturait que ce globe, est deux fois plus dense que Fautre.
C'est sur ce principe qu'est fondée l'expérience de Gavendish pour déterminer la densité moyenne de la terre. Ce savant prit deux globes de plomb , une des matières les plus pesantes et en même temps la plus commune; ces globes avaient chacun un diamètre d'un pied anglais (trente centimètres environ); ils étaient mobiles, de manière qu'on pouvait les £iire avancer pour les mettre dans une position déterminée ; un fil métallique très-fin portait un levier horizontal « dont les deux branches étaient égales; aux extrémités de ce levier étaient attachées deux petites boules de plomb , de trois centimètres de diamètre. Ainsi suspendues , ces petites boules étaient soustraites à Faction de la pesanteur; car, quoique toujours pesantes, elles ne pouvaient pas tomber; c'était comme si la pesanteur n'eût pas agi sur elles. Dans un tel état de chose»-, il était évident que toute force qui agirait sur ces boules horizontalement, produirait son effet , et les ferait mouvoir indépendamment de Faction de la pesanteur. Et puisque Faction de la pesanteur était détruite, si les boules éprouvaient
uae attraction die la part des globes de plomb , elles pOarraient obéir à cette atlràctioa comme s'il a'y avait pas de pesanteur.
Enfaisant le brasdùlévierd'unelongueurégale à celle du pendule qui bâties secondes à Paris , par exemple, où peut alors concevoir que lès deux globes de plomb attirent comme des petites planètes qui seraient composées de matière onze fois et demie plus dense que l'eau. Les deux petites boules qui sont aux extrémités du levier oscillant , doivent être considérées comme tin pendule qui oscille à la surface de la petite planète , et la* durée des oscillations est en rapport avec l'intensité de la force attractive. Supposons, par exemple, que nous appelions la pesanteur à la surface de la terre P , et que l'intensité de la pesanteur à la surface de notre petite planète soit exprimée par p , nous aurons P : p : : la masse de la terre est à la masse qui compose le globe de plomb. ' Ces masses sont proportionnelles aux volumes multipliés par les densités , ainsi nous aurons :
P : /? : : le volume de la terre multiplié par sa densité est au volume du petit globe multiplié par sa densité , c'e|t-à-dire :
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d'où nous tirons par conséquent la densité de la terre
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P est l'intensité de la pesan teur à la surface de la terre , pesanteur égale à g™, 8088. Y' est le volume du globe dé plomb, qui est connu ; D' est*la densité du plomb ^ ;^ est l'intensité delà pesanteur mesurée par le pendule horizontal , et enfin Y est le volume de la terre , que Ton connaît.
Cavendish a trouvé que la durée des oscillations de la petite boule, entre les deux globes de plomb , était de sept minutes environ ; tandis que la, durée des oscillations du même pendule , à la surface de la terre, n'était que d'une seconde. Or , les intensités de la pesanteur sont en raison inverse du carré de.ceis temps ; c'est*à-dire , que l'intensité de la pesanteur à la surface delà tierre
étant eit!prîmée^par t , rinteosîté de la pesaDteur à la surface du petit globe serait i76>4oo fais plus petite. En ayant égard à une foule de petites corrections qu'il a fallu faire pour obtenir cette expression, Gavendish a conclu que la densité de la terre était 5,43 plus grande que celle de Teau. Déjà un autre astronome anglais avait déduit la densité de la terre, de l'action d'une montagne sur le fît à plomb ; et, par des considérations tout à fait différentes de celles dont nous venons de parler, il avait trouvé 5 pour la densité de la terre.. Ces deux résultats ne diflerent pas beaucoup ; mais celui de Cavendish mérite la préférence, et il est adopté aujourd'hui par tous les astronomes et les géomètres. Ainsi , en admettant que la densité moyenne de la terre soit de 5 */, plus grande que Teau , nous remarquerons d'abord que l'eau forme une partie considérable de la surface.de la terre et même s'étend à des profondeui^s assez considérables, et que cependant la densité de ce liquide est prise pour unité; nous remarquerons ensuite que toutes les parties terreuses qui composent la surface de la terre , ont en général une densité qui tfest guère que de 2 '/» à 3. Les marbres , les pienres de toute espèce , les granits même n'ont qu'une densité qui ne s'éloigne pas de 2 */,. Il y a , à la vérité , des substances enfouies dans le sein de la terre , telles que le platine , l'or, etc. , qui sont 19 et 21 fois plus denses que l'eau; mais ces métaux , comparés aux matières terreuses qui composent le globe, sont des accidents dont on peut faire abstraction; et nous pouvons dire que toutes les substances qui composent la croûte de la terre jusqu'à la plus grande profondeur à laquelle l'homme ait pu descendre , ont une densité de 2 '/» à 3. Puisque la densité moyenne de la terre est de 5 '/, , il est clair qu'il faut qu'au-dessous de ces profondeurs auxquelles l'homme est parvenu , on trouve , à mesure qu'on s'approche du centre de la terre, des substances plus denses; de telle sorte que, par leur grand excès de densité, elles compensent le défaut de densité des substances situées à la surface de la terre.
De cette expérience, dont on ne peut nier le résultat, il s'en* suivrait , au dire des physiciens , que lès différentes couches de
b tenesimi de plus en plus, denses , à mesure cjnelles se rapprochent da centre dont la densile doit être, par conséquent, plus grande que celle de tons les métaux connus, et qu'enfin. on ne peut admettre de tide intérieur *.
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de te terre.
Si nous descendons dans les mines, nous trouvons que la eha-* leur, après trente mètres de profondeur, augmente progressrrement d'une manière étonnante; et à ce point, que la chaleur centrale, en suivant la proportionnelle, serait telle, que les mé-^ taux les plus denses, comme le platine, seraient à cette température non-seulement liquéfiés , maïs même vaporisés. Or , le propropre du calorique étant de dilater les Substances; et , en outre, ces mêmes substances dilatées et vaporisées ayant une force expansive à laquelle ne pourrait pas résister l'enveloppe terrestre; de là lliypothèse d'un feu intérieur, dont les volcans seraient comme les soupapes de sûreté. Avee ce^^ intérieur, les vulca-
* Pour démontrer en peu de mol» TalisHrdité d'une densité reU^ve., basée sur oe ^ue ls4 masses sqfU proportionnelles au volume multiplié par les defisités, il suffira d'apprécier que la science a été juge et partie lorsqu'elle a éubli cette loi aussi pernicieuse qu'inconsidérée ; car , il est évident que la densité moyenne de la terre devra servir de mesure k celle de toutes les planètes du système solaire. Or, comme Jupiter, par eiemple, a un volume de 1281 fois celui de la terre , les densités éUnt en rapport des volumes , et la densité terrestre étant 5 fois >/a eelle de l'eau.» d'après CavendisK , la densité de Jupiter devra être de 7(^45 fois 7i £elle de l'eau* Ce résultat est trop effrayant pour que la saine raison puisse accep^ ter le cbiffre d'une pareille densité. Le degré de sa cbaleur devra suivre les mêmes proportions ; et si nous l'acceptons pour le centre de la terre à deux millions de degrés , ainsi que M. Poisson l'a mathématiquement établi , nous serons autorisé a admettre que lé centre de Jupiter est à deux milliards cinq cent soixante-deux millions de degrés calorifiques ; ce qui est aussi absurde qu'inconcevable , puisque les rapports que nous venons d*établir en prouvent la fausseté par le seul fait d*un résultat impossible.
meiisekptiqaent noB-Mcdafseoi; la formatiaQ des «rolcaosct des Iles TolcaniqueB» mais encore celte des montagnes qu'on prétend vemr par boursoufflement. L'immense quantité de volcans éteîniâ sur tous les points de notre globe est expliquée fiAcilement par les ▼ulcaniens, en admettant une diminution progreœive dans le fieu <^nlral ; diminution que les fossiles d'éléphant et de palmier^ trou** ▼es sous les glaces du nord, semblent autoriser à admettre , quoi*que, par l'histoire, un savant moderne ait démontré que» dans un espaee de quatre mille ans , la température moyenne de la Pales** une n'a pas. Yvié de y,» de degré* Ce système s'appuie sur ua fait incbnteslable$;c'est-à«dire^ la chaleur croissant à mesure qu'on pénètre dans de plus grandes profondeurs^ dans l'intérieur de tiotpe globef mais» d'un autre côté, oe/eu central^ que nous ne pouTons concevoir autrement que le feu oridtnaire » où prendrait*il son aliiaent ? L'air nécessaire à la combustion , par quel soupirail lui parviendrait-il? Et, d'un autre côté, comment admettre que les rares volcans répandus maintenant sur la terre puissent, poiur notre globe, avec leurs tares éruptions, psx^curer au feu central une «xpiosion pareille à celle qui eut lieu pour la grosse planète dont les débris forment maintenant Pallas, Junon, Testa et Gérés? D'ailleurs, avec ce système, comment se rendre compte de la densité moyenne de la terre , déterminée par les eipériejnces de i!2av«idîsh ?
S XUL «oiUBéqaeneM à dédfiiM île ees fMtB.
D'après les expériences de Cavendtsh et les calculs de Lapkce, on est iorcé d'admettre que l'aUraction terrestre est égale à celle d'un globe de même volume dont la densité serait cinq fois et demi plus considérable que celle de l'eau. Admettons seulement l'attraction matérielle, et que , d'après les faits résultant de Uaccroissement de chaleur , à mesure qu'on pénètre pins avant vers le centre de la terre , on trouve que ce centre doit être en fusion : maintenant, comme le propre delà chaleur est de dilater
les corps , d'augmeiiter leur volume au dépens de leur densité , il s'ensuit que , d'après la première hypothèse , la terré aurait une densité croissante jusqu'à son noyau, laquelle égalerait alors celle des métaux les plus denses ; tandis que , dans la seconde hypothèse , cette densité diminuerait , au contraire , de telle sorte que celle du noyau serait réduite à zéro. Les faits qui niilitent en faveur de ces deux systèmes opposés , sont incontestables ; ils ne peuvent être niés par les partisane les plus acharnés de l'un ou de l'autre système. Nos théories seules peuvent les mettre d'accord.
Nous avons reconnu que le vide solaire, dans lequel.se trouvent les principes attractifs, éléments de la chaleur, a la propriété d'être attractif, et que c'est même son attraction qui, faisant équilibre au poids des planètes et à leur attraction matérielle , les maintient dans leur orbite. Cette propriété attractive du vide solaire, qu'on ne peut nier , comment pourrait-on en déshériter le vide planétaire , vide dont nous avons démontré l'existence comme étant la conséquence nécessaire du refroidissement des planètes ? Les mêmes causes produisant les mêmes effets , le vide de la terre doit être attractif; car, dans ce vide, comme dans le vide solaire , doivent résider les principes attractifs de notre planète, qui, étant comme ceux du soleil les principes de la chaleur, expliquent, en même temps, et l'attraction terrestre, cinq fois et demie plus forte que l'attraction matérielle de l'eau , et la chaleur croissante dans une proportion effrayante lorsqu'oQ est parvenu à une profondeur dé cent trente mètres au-dessous de la surface de la terre. On pourrait nous demander pourquoi cette augmentation de chaleur ne commence pas à partir de la surface même de la terre ? Ce problême , qu'on n'a jamais présenté à la science , sera résolu par nous , en parlant de la transmission des deuûs principes, dont nous nous occuperons après avoir traité de la formation de l'atmosphère.
Mais auparavant, qu'iinous soit permis d'établir ici que ce qui se passe pour la terre , doit se passer pour les autres planètesi Toutes les planètes , sans en excepter les télescopiques , qui ne sont que des fragments d'une planète qui a éclaté, tourtes les pla-
Betes^ disoos-nous, ont également uq vide intérieur résultant du refroidissement de leur superficie. Ce vide , comme celui de la terre, contient les principes attractif de la planète; principes qui sont, comme nous l'avons déjà dit , les éléments de la chaleur. Donc, toute planète, ayant un vide attractif et calorigène en raison de son volume , a une attraction et une chaleur centrale proportionnelles aussi à son volume.