NEUVIÈME CONVERSATION
DE LA TERRE
Du Globe terrestre . — De la figure de la terre, — Du pendule, — De la variation des saisojis et de la longueur des jours et des nuits . — Des causes de la chaleur de Vètè. — Du temps solaire , sidéral s et moyen •
Mad, B.
Ç^omme la terre est la planète à laquelle nous nous intéressons plus particulièrement, je me propose , ce matin , de vous expliquer les effets qui résultent de ses mouvemens annuel et diurne; mais auparavant il sera nécessaire de vous faire connoître le globe terrestre, Vous n’avez ni l’une ni l’autre , je présume, pris des leçons de sphère?
Caroline.
Non ; j’ai seulement appris par cœur les noms des lignes marquées sur le globe , mai*
BD LA TERRE
comme on m’avoit dit que ce n’étoient que des divisions imaginaires, elles ne m’ont pas paru dignes d’attention , et elles ont esté bientôt oubliées.
Mad. B.
Vous supposiez donc, que c’étoit sans motif que les astronomes s’éloient donné la peine d’inventer toutes ces lignes. Il me sera impossible de vous expliquer les effets particuliers du mouvement de la terre avant qu« vous ayez acquis une connoissance de ces lignes; vous les trouverez dessinées dans la planche viii, fig. 2. II faut que vous les appreniez parfaitement , si vous voulez faire quelques progrès dans l’astronomie.
Caroline.
Je les avois apprises si jeune, que je n’en pouvois pas comprendre le sens ; et cependant je vous ai souvent entendu dire que le seul usage des paroles est de communiquer les idées.
Mad. B.
Les noms de ces lignes auroient pu vous suggérer l’idée des figures qu’elles représen-
DE LA TERRE
tent ; quoiqu’à cette époque l’usage de ces figures eût été pour vous trop difficile à comprendre. L’enfance est l’âge où les impressions se font sur la mémoire avec le plus de force et de facilité. C’est à cette époque qu’il conviendroit de faire une grande provision d’idées , dont l’application pourroit se faire ensuite , quand l’entendement seroit plus développé. C’est , je crois , une erreur de penser que les enfans ne doivent apprendre que les choses qu’ils peuvent comprendre parfaitement. Si vous aviez été familiarisée de bonne heure avec les termes qui se rapportent à la figure et au mouvement , ce premier travail auroit facilité vos progrès dans ]a philosophie naturelle. J’ai été obligée de me borner aux expressions les plus communes et les plus familières , en expliquant les lois de la nature, quoique je sois convaincue que les termes propres et scientifiques eussent rendu les idées d’une manière plus précise et plus exacte ; mais j’avois peur de n’être pas comprise.
Emilie.
Vous pouvez compter que nous apprêta-
BE LA TERRE
drons les noms de ces lignes a fond ; mais avant que nons les ayons mises dans noire mémoire , voulez - vous avoir la bonté de nous les expliquer?
Mad. B.
Très- volontiers. Ce globe, ou celle sphère, représente la terre ; la ligne qui passe par le centre.^ ei sur laquelle le globe tourne, s’appelle l’axe; et les deux extrémités de l’axe, A et B, sont les pôles, qu’on distingue par les noms de pôle nord et pôle sud. Le cercle CD, qui divise le globe en deux parties égales entre les pôles, se nomme l’équateur, ou la ligne équinoxiale ; cette partie de notre globe au nord de l’équateur est l’hémisphère nord, celle au sud de IVqnateur est l’hémisphère sud. Le petit cercle EF, qui entoure le pôle nord, se nomme le cercle arctique; le cer-* cle GH, qui entoure le pôle sud, est l’antarctique. Il y en a deux intermédiaires entre les cercles polaires et l’équateur ; celui qui est au nord, IK, se nomme le tropique du cancer; celui qui est au sud, LM, se nomme le tropique du capricorne. Enfin, ce cercle, LK, qui partage le globe en deux parties égales.
X)E LA TERRE» 2 25
croisant l’équateur et s’étendant vers le nord aussi loin que le tropique du cancer, et vers le sud aussi loin que le tropique du capricorne , se nomme l’écliptique. La représentation de l’écliptique sur le globe terrestre pourroit aisément engendrer de fausses ideesj * car l’écliptique (comme je vous l’ai déjà dit), est un cercle imaginaire dans le ciel , qui passe par le milieu du Zodiaque , et qui est situé sur le plan de l’orbite de la terre»
Caroline.
Je ne peux pas comprendre ce que veut dire le plan de l’orbite de la terre.
Mad. B»
Un plan est une surface unie et comme nivelée. Supposons une feuille mince, solide et plane , coupant le soleil par le centre , s’étendant aussi loin que les étoiles fixes, et se terminant à un cercle , qui passe par le milieu du Zodiaque 5 c’est dans ce plan que îa terre se meut, en faisant sa revolution autour du soleil 5 c’est pour cela qu on 1 a appelé le plan de l’orbite de la terre ; et le cercle dans lequel ce plan coupe les signes
BE BA TEHEE.
du Zodiaque est l’écliptique. La 6g. 1 , pi. ix représente un tel plan , S le soleil , I la terre avec son orbite , et A BCD l’écliptique , «qui passe par le milieu du Zodiaque.
Emilie.
Si l’écîiptique ne se rapporte qu’au ciel , pourquoi est- elle représentée sur le globe terrestre ?
Mad. B.
C’est qu’elle sert à la démonstration de divers problèmes de sphere; et de plus, l’obliquité de ce cercle sur l’équateur se voit mieux , quand elle est tracée sur le meme globe; et cette obliquité indique l’inclinaison de l’axe de la terre sur le plan de son orbite. Mais revenons-en à, la fig. 2, planch, vin.
Les espaces entre les cercles parallèles sur le globe terrestre, se nomment zones; celle qui est comprise entre les tropiques se distingue parle nom de zone torride; les espaces qui s’étendent des tropiques aux cercles polaires sont les zones tempérées nord et sud; et les espaces contenus dans les cercles polaires sont les zones glaciales.
PZ. IX-
DE LA TERRE; 227
Les lignes que vous remarquez tracées d’un pôle à l’autre , coupant l’équaiettr à angles droits, se nomment des méridiens. Quand un de ces méridiens est exactement opposé au soleil, il est midi pour tous les lieux situés sur le même méridien; et par conséquent 5 pour tous les lieux situés sur le côté opposé du méridien , il est minuit.
Emilie.
11 doit donc être six heures aux lieux situes à égale distance de ces deux méridiens? ,
Mad. B.
Oui; s’ils sont à Fest du méridien du soleil; il est six heures apres midi, parce que le soleil aura passé précédemment sur ce méridien ; s’ils sont à Fouest, il est six hebres du matin* et le soleil s’avance vers ce méridien.
Ces cercles qui divisent le globe en deux parties égales, comme Fequateur et 1 echptique , se nomment grands cercles , pour tes distinguer de ceux qui le divisent en deux parties inégales, comme les tropiques et les cercles polaires , qui se nomment petits cercles. Tous les cercles se divisent en 56o par-*
BE LA TERREJ
lies égales, qu’on appelle degrés , et chaque degré se divise en 60 parties égales , qu’on appelle minutes. Le diamètre d’un cercle est la ligne droite qui le traverse en passant par le centre. Il est égal h un peu moins du tiers de la circonférence. Pouvez-vous me dire a présent combien de degrés environ il con« tient l
Il doit être quelque chose de moins qu’un tiers de 36o degrés ou environ 120 degrés*
Mad. B.
Bien ; pouvez-vous aussi me dire exactement combien de degrés contient un meV ridien ?
Emilie.
Un méridien , qui passe d’un pôle à l’autre 9 «st un demi cercle, et doit, par conséquent * contenir 180 degrés.
Mad. B.
Très-bien; et combien de degrés y a-t-il de l’équateur aux pôles ?
DE LÀ TERRE
Caroline. ,
L’équateur étant également éloigné de chaque pôle , celte distance doit être de la moitié d’un méridien , ou nn quart de la circonférence d’un cercle , et doit contenirc)o degrés.
Outre îa division usuelle du cercle 'en degrés , l’écliptique se divise en douze parties égales, appelées signes, qui portent le nom des constellations à travers lesquelles ce cercle passe dans le ciel. Les degrés mesurés sur les méridiens du nord au sud , ou du sud au nord , s’appellent les degrés de latitude ; ceux que l’on mesure de l’est à l’ouest sur l’équateur , ou sur l’un des petits cercles qui lui sont parallèles, s’appellent degrés de longitude. Ces cercles peuvent aussi s’appeler cercles de longitude.
Emilie.
Les degrés de longitude doivent donc varier de longueur suivant 3a grandeur du «ercle sur lequel ils sont comptés $ par exem-
DE LA TERRE
pie , ceux des cercles polaires seront apparemment beaucoup plus petits que ceux de Fequateur ?
Mad. B.
Certainement , puisque les degrés des cercles de différentes grandeurs, ne varient pas en nombre , ils doivent nécessairement varier en longueur. Les degrés de latitude , comme vous pouvez Fobserver , ne varient jamais en longueur; car les méridiens, sur lesquels ils sont comptés, sont tous de meme grandeur.
Emilie.
Et de quelle longueur est un degré de latitude ?
De 60 milles géographiques, qui sont égaux à 6g | milles anglois (1).
Emilie.
Les degrés de longitude à Féquateur doivent donc être de la même grandeur?
(0 ^9 i statute miles , c’est-à-dire 6 9 \ milles déterminés par le Statut. (20 lieues.)
( Note du Traducteur .)
DE LA TERRE
Mad. B.
Ils îe seroient, si la terre éloit une sphere parfaite ; mats sa forme n’est pas exactement sphérique , parce qu elle est un peu protubérante à l’équateur et aplatie vers les pôles. On suppose que celte forme provient de l’action supérieure de la force centrifuge à réquai eur.
Je crovois comprendre parfaitement la force centrifuge; mais je n’entends pas son effet dans ce cas.
Mad. B.
Vous savez que la révolution de la terre sur son axe doit donner à chaque particule une tendance à fuir loin du centre; que cette tendance est plus forte ou plus foible, selon la vitesse avec laquelle les particules se meuvent: or, une particule située prés d’un des cercles polaires fait une rotation entière dans le même espace de temps qu’une particule à l’équateur ; cette dernière par conséquent , ayant un beaucoup plus grand cercle à décrire , chemine proportionnellement plus vile, et par conséquent aussi ? la force centrifuge
232 DE LA TERRE
est beaucoup pins forte à l’équateur qu’au* cercles polaires. Elle diminue graduellement, h mesure qu’on s’éloigne de l’équateur , et qu’on s’approche des pôles, où il n’y a point de mouvement de rotation , et où par conséquent la force centrifuge cesse entièrement. Supposant donc que la terre a été original* rement dans un état de fluidité, les particules dans la zone torride se seroient retirées beaucoup plus loin du centre que celles des zones glaciales; ainsi, les régions polaires seroient devenues aplaties, et les régions équatoriales se seroient élevées.
Caroline.
Je ne réflécbissois pas que les particules* au voisinage de l’équateur, se meuvent avec une vitesse plus grande que celles qui sont aux environs des pôles ; c’est ce qui faisoit que je ne pouvois vous comprendre.
Mail B.
Il faut tâcher de vous souvenir que les parties dxun corps , qui sont le plus loin du centre de mouvement , doivent se mouvoir avec la vitesse la plus grande ; Taxe de la
DE LA TERRE
terre est le centre de son mouvement diurne, et les regions équatoriales sont les parties les plus éloignées de l’axe.
Caroline.
Ma tête se meut donc plus vite que mon pied, et sur le sommet d’une montagne nous tournons plus vite que dans une vallée ?
Mad. B.
Certainement , votre pied est moins éloigné du centre de mouvement que votre tête, la vallée l’est moins que le sommet de la montagne 5 plus une partie d’un corps est éloignée du centre de mouvement, plus aussi le cercle qu’elle décrit est grand , et plus par consequent sa vitesse devra être grande.
Emilie.
Il me venoit dans l’esprit que si la terr® n’est pas exactement un cercle,....
Mad, B.
Une sphère vous voulez dire ; un cercle est terminé par une ligne courbe , dont tous les points sont également éloignés du centre, un&
DE LA TERRE
sphère ou un globe est un corps rond, dont la surface est partout egalement éloignée du centre.
Emilie.
Si donc la terre n’est pas une sphère par» faite , mais qu’elle soit proéminente à l’équateur et aplatie aux pôles; un corps ne doit-il pas être plus pesant à l’équateur qu’aux pôles? La terre étant plus épaisse à l’équateur, l’attraction de gravité qui agit perpendiculairement de haut en bas, doit être plus forte.
Mad. B.
Votre raisonnement a quelque air de vraisemblance ; mais je suis fâchée d’être obligée d’ajouter qu’il est tout-à-fait faux ; car plus une partie de la surface d’un corps est proche du centre d’attraction, plus elle est attirée. Pour comprendre les effets de la force de gravité, vous pouvez la considérer comme un aimant placé au centre d’attraction.
Emilie.
Mais si on pouvoit pénétrer au-dedaris de
DE LA TERRE
la terre , la gravité augmenteroitelle à mesure qu’on approchèrent du centre?
Mad, B,
Non certainement ; ce que je dis ne se rapporte qu’à une situation sur la surface de la terre. Si vous pouviez pénétrer dans l’intérieur , 1 attraction des parties au-dessus de vous lutteroit contre celle des parties audessous, et diminue roi t ainsi la force oe g1 avite à mesure que vous approcheriez du centre* et si vous pouviez pénétrer dans 1 intérieur , l’attraction des parties au - dessus de vous lutteroit contre celle des parties audessous , et diminueroit en conséquence la
force de gravité a mesure que vous appio-
cheriez du centre ; enfin si vous pouviez atteindre ce point, comme vous seriez également attirée par toutes les parties autour de vous, a gravité cesseroit, et vous seriez sans poids.
Emilie.
Les corps donc pèseraient moins a Fequateur qu’aux pôles , puisqu’ils seroient plus éloignés du centre de gravité dans la première situation que dans la dernière.
BE LA TERRE
Mad. B.
Et c9est réellement le cas, mais la difference de poids seroit à peine sensible , si elle n’étoit augmentée par une autre circonstance.
Caroline.
Et quelle est cette singulière circonstance , qui semble troubler les lois de la nature ?
Mad. B.
C’est une circonstance que vous connoissez bien comme contribuant plus à la conservation qu’à la destruction de Fordre , la force centrifuge. Nous venons d’observer qu’elle est plus forte à l’équateur, et comme elle tend à éloigner les corps du centre , elle est nécessairement opposée à la gravité et doit diminuer cette force qui les attire vers le centre. Nous trouvons en effet que les corps sont plus légers à l’équateur , où la force centrifuge est la plus grande , et qu’ils sont plus pesans aux pôles, où celte force est la moindre.
Caroline.
En a-t-on fait l’expérience dans ces différentes situations?
DE LA TERRE
Mad* B.
Oui; des physiciens (i) ont fait des observations exactes sur ce sujet à l’équateur et en Laponie ; la sévérité du climat , et l’obstacle des glaces a rendu jusqu’ici toute tentative de parvenir au pole infructueuse ; mais la différence de la gravité à l’équateur et en Laponie est très - sensible»
Caroline»
Cependant je ne puis comprendre comment on peut reconnoitre la différence de poids ; car si le corps soumis à l’épreuve diminue de pesanteur , le poids qui lui étoil opposé dans l’autre bassin de la balance devoit avoir diminué dans la même proportion. Par exemple, si une livre de sucre ne pesoit pas autant
(1) En 1673 Richer envoyé par Louis XIV» pour déterminer la parallaxe de Mars reconnut,, par la moindre longueur du pendule à secondes , la diminution de la pesanteur. Cette vérité a été postérieurement confirmée par nombre d’observaleurs, en particulier par les Académiciens envoyés au Pérou et en Laponie, pour la mesure d’un degré du méridien dans les années 1 7 33 et suivantes.
( Note du Traducteur. )
DE LA TERRE
:i Péqnateur qu’au pôle, la livre de métal, qui sert à la peser, ne seroit pas si pesante non plus; par consequent ces deux poids se coutreha^anceroient encore , et la différence de force de la gravité ne se reconnoitroit pas de cette manière.
Mad. B.
Votre remarque est parfaitement juste ; la différence de pesanteur des corps situés aux pôles et à l’équateur ne peut pas se reconnoitre en les pesant* on emploie a eet effet un pendule.
Caroline.
Quoi le pendule d’une horloge? comment cela peut-il répondre au but ?
Mad. B.
Un pendule est une ligne on verge, au bout de laquelle est attaché un poids et qui est suspendue de l’autre cote a un point fixe , autour duquel on la fait osciller» Si on ne le met pas en mouvement, un pendule, comme un fil a plomb, pend perpendiculairement à îa surface générale de la terre qui l’attire ;
BE BA TERRE, 25
mais si vous soulevez un pendule pour Pécarter de la position perpendiculaire , la gra-* vile Py ramènera. Il ne restera pas-là stationnaire ; car la vitesse qu’il a reçue pendant sa descente le poussera en avant , et il montera du côte oppose' à une hauteur égalé* de laquelle il sera ramené par la gravite , et pousse de nouveau par l’impulsion de sa vitesse.
Caroline.
S’il en est ainsi, le mouvement du pendule est perpétuel , et je croyois que vous nous aviez dit qu’il n’v avoit pas de mouvement perpétuel sur la terre.
Mad. B.
Le mouvement d’un pendule est arrêté par îa résistance de Pair dans lequel il oscille , et par le frottement au point de suspension; s il étoit possible d’écarter ces obstacles, le mouvement d’un pendule seroit perpétuel, et ses vibrations seroient parfaitement régulières étant égales , et faites dans des temps égaux.
Emilie.
C’est le résultat naturel de l’uniformité de
DE LA TERRES
la force qui produit ces vibrations, car la force de gravité étant toujours la même , la vitesse du pendule doit aussi etre uniforme*
Non, Emilie, vous vous trompez; la cause n’est pas toujours uniforme, et par conséquent reffet ne l’est pas non plus toujours. Oui, je vois cela clairement, Mad. B.; puisque la force de gravité est moindre h l’équateur qu’aux pôles , les vibrations du pendule sont plus lentes à l’équateur qu’aux pôles.
Mad, B.
Vous avez parfaitement raison, Caroline ^ c’est de cette manière que la différence de gravité se manifesta, et que l’on reconnut la vraie figure de la terre*
Emilie.
Mais comment réussit - on à régler son temps dans les régions équatoriale et polaire? Car, puisque dans cette partie de la terre, le pendule d’une horloge fait exactement une vibration dans une seconde , s’il bat plus vite aux pôles et plus lentement à l’équateur , les
BE LA TERRE
habitans doivent régler leurs horloges d’un» manière différente des noires»
Mad. B.
Le seul changement nécessaire est d’alon* ger le pendule dans un des cas et de le raccourcir dans l’autre; car la vitesse des vibrations d’un pendule dépend de sa longueur ; quand on dit que le pendule bal plus vite au pôle qu’à l’équateur, on suppose qu’il est de la même longueur. Un pendule qui bat une seconde à la latitude de Londres est de 56 ~ pouces de long. Pour qu’il batte à l’équateur dans le même temps, il faut l’accourcir de quelques lignes, et aux pôles il faut l’alonger»
Je peux maintenant vous expliquer îa variation des saisons , et la différence de longueur des jours et des nuits dans chacune d’elles ; deux effets résultant de la même cause.
En se mouvant autour du soleil > Taxe de
îa terre n’est pas perpendiculaire au plan de
son orbite. Supposons que celle table ronde
représente le plan de l’orbite de la terre 9 et
BE LA TEBKE.
que ce petit globe traverse (Fun fil de fer, qui représente l’axe et les poles , soit la terre, de manière que le fil ne soit pas perpendiculan e mais oblique.
Emilie.
Oui; je comprends que la terre ne tourne p#s autour du soleil dans une position droite , son axe est incliné.
Mad. B.
Tonies les lignes, dont nous avons parle dans notre dernier© leçon, sont tracées sur ce petit globe; vous devez considérer l’écliptique comme représentant le plan de 1 orbite de la terre ; et l’équateur, qui coupe l’écliptique en deux points, indique le degré d’obliquité de Taxe de la terre sur cette orbite. Cette inclinaison de l’équateur est d’environ 23 !, degrés. Les points auxquels i’éclipüque coupe i’équateur portent le nom de noeuds .
Mais je crois que je vous ferai concevoir la chose plus clairement en faisant tourner le petit globe autour de la flamme d une bougie, qui représentera le soleil (pl. iXÿ
DE LA: TERRE
Tenu comme le voilà en A , il est dans îa situation où est îa terre au milieu de notre été, c’est ce qu’on appelle le solstice d’éléj qui a lieu le 21 de Juin.
Em ilie.
"V ous tenez oblique l’axe du petit globe , pour montrer sans doute que celui de la terre n’est pas perpendiculaire?
Mad. B.
Oui j en été le pôle nord est incline vers le soleil. Dans cette saison l’hémisphère nord jouit donc beaucoup plus des rayons de cet astre que l’hémisphère sud. Le soleil, comme vous voyez, brille à présent sur toute la zone glaciale nord* et malgré îa révolution diurne de la terre , que j’imite en faisant tourner la boule sur le fil , il continuera à briller sur cette zone aussi long-temps qu’elle restera dans cette situation; îa zone glaciale sud est, pendant le même temps, dans une obscurité complète.
C’est très-étrange; je n’avois jamais entendu dire auparavant qu’il y eût de jour ou de nuit constante quelque par-t dans b monde»
^44 BE LA TERRE
Comme les habita ns de la zone glaciale du Tjord ? doivent être pins heureux que ceux du sud! Les premiers jouissent d’un jour sans interruption, au lieu que les derniers sont enveloppes de ténèbres perpétuelles.
Mad. Ë.
Vous jugez avec beaucoup trop de précipitation; examinez d’un peu ples près, et vous trouverez que les deux zones glaciales épi cuvent un sort égal.
Nous terons maintenant partir la terre du point oii elle est au solstice d ete , et nous la ferons tourner autour du soleil ; observez que le pôle est toujours incliné dans la même direction, et qu’il se dirige sur Je même point du ciel. H y a one étoile fixe située près de ce point, que Ton appelle, a cause de cela, Fétoile polaire. Arrêtons maintenant la terre en B, exammons-la dans cette situation ; elle a parcouru un quart de son orbite , et elle est arrivée au point aucjuel î écliptique coupe l’équateur; ce point s’appelle 1 equmoxe d au* to mue.
Emilie.
C’est donc un des nœuds. Le soleil alors
be JjA terre:
répand ses rayons d’un pôle à Fautre, justement comme il le feroit, si Taxe de la terre eloit perpendiculaire à son orbite*
Mad. B.
Parce que l’inclinaison de Faxe rrest alors ni vers le soleil , ni dans la direction contraire ; à celle époque de l’année , par conséquent , les jours et les nuits sont d’une longueur égale par toute la terre. Mais dans 3e pas suivant qu’elle fait dans son orbite , vous voyez que le pôle nord se plonge dans les ténèbres, tandis que le pôle sud entre dans la lumière ; ce changement se préparoit graduellement, à mesure que je faisais aller la terre dé- l’été à l’automne; le cercle arctique qui eloit 7 dans la première saison, entièrement éclairé, commencoit a avoir d# courtes nuits. Ces nuits alloient croissant, h mesure que la terre approchoit. de l’équinoxe d’automne ; et dès qu’elle a passé point, la; longue nuit du pôle nord a commencé , et le pôle sud jouit peu à peu de la lumière du soleil. Nous ferons à présent avancer la terre dans son orbite 5 vous observera»
2 48 DE DA TERRE.'
qu’à mesure qu’elle avance , les jours s’accourcissent et les nuits s’aîongent pour tout l’hémisphère nord, jusqu’à ce qu’elle arrive au solstice d’hiver le 21 Décembre; alors la zone glaciale nord est entièrement dans les ténèbres, et celle du sud jouit sans interruption de la lumière du jour.
Caroline.
Ainsi , après tout , le soleil que je croyois si partial distribue ses faveurs également à tous.
Mau. . i.
Ce n*est pas non plus cela ; les habitons de la zone torride ont beaucoup plus d’été que nous n’en avons, vu que les rayons dti soleil tombent perpendiculairement sur eux f tandis qu’ils tombent obliquement sur le reste de la terre, et presque horizontalement sur les pôles ; ear pendant le hong jour de six mois dont ceux-ci jouissent, le soleil se meut autour de leur horizon, sans jamais se lever ou se coucher; la seule différence observa-* bîe , est qu’à midi il est de quelques degrés plus élevé qu’à minuit.
DE LA TERRES
Emilie.
Pour une personne placée dans la zone tempérée , comme en Angleterre , le soleil ne brille ni si obliquement qu’aux pôles 9 ni si verticalement qu’à l’équateur ; mais ses rayons y tombent plus obliquement en automne et en hiver qu’en été.
Caroline.
Les habitans de l’espace compris entre les pôles et l’équateur, n’auront ni, comme aux pôles , un seul jour et une seule nuit dans l’année, ni comme à l’équateur , les jours et les nuits toujours égaux; mais il varieront en longueur aux différens temps de l’année, selon que leurs pôles respectifs seront inclines vers le soled ou de l’autre cote; et la Gifférence sera plus grande, à mesure qu’ils seront plus distans de l’équateur.
Nous suivrons maintenant la terre dans l’autre moitié de son orbite , et vous observerez que dans l’hémisphère sud , il y a k même effet exactement que celui que nous venons de remarquer dans 1 hémisphère nord.
ÜDE LA TERRE.
Le jour commence au pôle sud , quanti la nuit s’empare du pôle nord, et dans toute l’autre partie de l’hémisphère méridional , les jours sont plus longs que les nuits , tandis que pour nous les nuits sont plus longues que les jours. Quand la terre arrive à Péquinoxe du printemps en D, où Pécliptique coupe de nouveau Péquateür, le 22 de Mars, elle est située relativement au soleil , exactement dans la même position qu’à l’équinoxe d’automne; et la seule différence relativement à la terre est que c’est alors l’automne dans l’hémisphère sud, tandis que. chez nous c’est le printemps*
Caroline.
Alors les jours et les nuits redeviennent égaux?
Mad. B.
Oui; car îa moitié du globe qui est éclairée s’étend exactement d’un pôle à l’autre ; le jour va pointer au pôle nord et le soleil se joncher au pôle sud; dans toute autre partie c. globe , le jour et la nuit sont chacun de douze heures; de là vient le mot équinoxe.
DE DA TERRE. i
qui est dérive' du latin , et qui signifie nuit égale.
A mesure que la terre avance vers î’ëté; les jours s’alongent pour l’hémisphère nord, et s’accourcissent pour l’hémisphère sud, jusqu’à ce que la terre atteigne le solstice d’été, où la zone glaciale nord est entièrement éclairée , et ou la zone glaciale sud est complètement dans les ténèbres ; nous avons à présent ramené la terre à son point de depart.
Emilie.
C’est vraiment une explication tô-ut- à-fait satisfaisante des saisons; et plus j’apprends* plus j’admire la simplicité des moyens par lesquels sont produits des efiets si merveilleux.
Mad. B.
Je ne sais pas ce qui est le plus digne de notre admiration , ou la cause ou l’effet de la révolution de la terre autour du soleil. L’âme ne peut trouver d’objet de contemplation plus sublime que la course de ce globe magnifique, poussé par les forces combinées de projection et d’attraction* pour
DE LA TERRE
rouler dans tme route invariable autour de îa source de la lumière et de la chaleur: et quelle source de bonheur n’offre pas la force 'vivifiante de ce soleil sur la planète qu’il gouverne ! C’est le principe qui anime et féconde la nature.
Emilie.
Il y a une circonstance qui me semble établir une différence entre îa petite boule et la terre; la boule n’est pas tout-a-fait obscure du cote' oppose' à la bougie, comme la terre l’est , quand ni la lune ni les étoiles ne sont visibles.
Mad. B.
Cela est dû à la lumière de la bougie qui est réfléchie par les murs de la chambre sur toutes les parties du petit globe ; et par conséquent cette partie , sur laquelle la flamme de îa bougie ne brille pas directement , n’est pas dans une obscurité totale. Or le ciel n’a pas de murs pour réfléchir la lumière du soleil du côté de notre terre qui est dans robscurité.
DE LA TERRE
Caroline.
Je vous demande pardon, Mad. B.; je crois que la lune et les étoiles répondent a l’action des murs pour réfléchir la lumière du soleil sur nous pendant la nuit.
Mad. B,
Très-bien, Caroline; c’est-à-dire , la lune et les planètes ; car vous savez que les étoiles fixes brillent de leur propre lumière.
Vous dites que la chaleur supérieure des parties équatoriales de la terre provient des rayons qui tombent perpendiculairement sur ces régions, tandis qu’ils tombent obliquement sur les régions septentrionales ; mais je ne peux pas comprendre comment des rayons perpendiculaires procurent plus de chaleur que des rayons obliques.
Caroline.
Vous n’avez qu’à mettre votre main perpendiculairement sur la flamme de cette bougie , et puis de côté obliquement pour sentir cette différence.
DE LA TEE RE
Emilie.
Je ne doute pas du fait 3 mais je voudrois qu’ou me l’expliquât.
Ma tl B.
Vous avez tout-à-fait raison ; si Caroline y avoit un peu réfléchi, eÜe n’auroit pas mis en avant la flamme de la bougie comme un exemple ; la raison pour laquelle vous sentez beaucoup plus la chaleur si vous mettez votre main perpendiculairement sur la bougie , que si vous la mettez de côté , c’est parce qu’un courant de vapeur échauffée , monte constamment de la bougie ou de tout autre corps en combustion 3 étant plus lé-* gère que l’air de la chambre , cette vapeur ne se répand pas latéralement > mais monte perpendiculairement, et c’est ce qui nous fait croire que les rayons sont plus chauds dans^ la dernière direction. Si vous y aviez pensé, vous auriez découvert que les rayons , qui s’échappent latéralement de la bougie ne, sont pas moins perpendiculaires sur votre main quand vous la présentez à îa flamme, que ne le sont les rayons qui montent quand vous placez votre main au-dessus.
Xb
JP Z*. X
BE LA. TERRE
La raison pour laquelle les rayons solaires procurent moins de chaleur dans une direction oblique que quand ils sont perpendiculaires, c'est qu’il tombe moins de ces rayons sur une partie égale de îa terre ; vous le comprendrez mieux par la planche X,fig. l* qui représente deux portions égales de rayons du soleil, qui brillent sur diftérentes parties de la terre. Ici , il est evident que la meme quantité de rayons tombe sur 1 espace AS que sur l’espace BC ; et comme AB est plus petit que BC, la chaleur et la lumière seront beaucoup plus fortes dans la première que dans la dernière ; vous voyez que AB représente les régions équatoriales, sur lesquelles le soleil envoie perpendiculairement ses rayons 5 et BC, les contrées tempérées ou glaciales sur lesquelles ils tombent plus übli* que menu
Emilie.
Cela explique non-seulement îa plus grande chaleur des régions équatoriales, mais aussi celle de l’été ; puisque le soleil éclaire moins obliquement eu été qu’en hiver.
DE LA TEHEE»
M AD. B
Vous verrez cela dans la figure 2, où la terre est représentée dans la situation qu’elle a au 21 Juin, et ou la France et l’Angleterre reçoivent les rayons moins obliquement , et par conséquent en plus grand nombre , qu’en toute autre saison; et la figure 5 montre la situation de la France et de l’Angleterre au 21 Décembre, époque à laquelle les rayons du soleil y tombent beaucoup plus obliquement. Mais il y a aussi une autre raison pour laquelle les rayons obliques donnent moins de chaleur que les rayons perpendiculaires , c’est qu’ils ont une plus grande portion de l’atmosphère à traverser ; et quoiqu’il soit vrai que l’atmosphère est elle-même un corps transparent qui laisse passer librement les rayons du soleil, elle est cependant plus ou moins chargée de vapeurs denses et nébuleuses, que les rayons du soleil ne peuvent pas aisément pénétrer: ainsi plus est grande la quantité d’atmosphère, que les rayons ont à traverser sur leur chemin vers la terre, moins ils auront de chaleur quand ils l’atteindront. Vous comprendrez mieux cela par
DE LA TERRE
la figure 4. La ligne pointée autour de la terre est l’étendue de l’atmosphère , et les lignes qui vont du soleil à la terré sont îô passage des deux portions égalés des rayons du soleil aux régions équatoriale et polaire; îa dernière, comme vous voyez, par sa grande obliquité , passe à travers une grande étendue d’atmosphère.
Caroline.
Et c’est sans doute la raison pour laquelle le soleil, le matin et le soir, donne si peu de chaleur en comparaison de ce qu’il en donne à midi.
Mad. B.
La diminution de chaleur , le matin et ïe soir, est due certainement à la plus grande obliquité des rayons du soleil ; et en conséquence, la température à ces deux époques du jour est affectée de Faction des deux causes que je viens de vous expliquer; la difficulté de passer par une atmosphère brumeuse lui est ici peut-être plus applicable, vu que les brouillards et les vapeurs dominent vers le lever et le coucher du soleil. Du reste, la diminution de 'l’obliquité des rayons n’est pas la
BE LA TERRE
seule cause de la chaleur de l’ele ; la Ion-* gueur des jours y contribue beaucoup 5 car plus îe soled reste sur l’horizon, plus il communique de chaleur à la terre.
Caroline.
Le jour ïe plus long , et où les rayons sont le plus perpendiculaires, est le 21 de Juin , et cependant la plus grande chaleur est en Juillet et Août.
Mad. B.
Les parties de la terre, qui sont réchauffées, conservent la chaleur pendant quelque temps, et la chaleur additionnelle qu’elles reçoivent occasionne une elevation de tcmpéralure , quoique les jours commencent à s’accourcir , et que les rayons du soleil tombent plus obliquement. Par la meme raison, nous avons généralement plus de chaleur à trois heures de l’après-midi, qu’au moment de midi, où le soleil est au méridien.
Emilie,
Et je vous prie , les autres planètes ontelles les memes vicissitudes de saisons que la terre ?
DE LA TERRE
Mad. B.
Quelques-unes d’elles plus, quelques autres moins, suivant que leur axe s’écarte plus ou moins de la perpendiculaire sur le plan de leurs orbites. L’axe de Jupiter est presque perpendiculaire au plan de son orbite ; les axes de Mars et de Saturne sont inclines, chacun sur la sienne , d’environ soixante degrés ; on croit que l’axe de Venus n’est élevé que de quinze ou vingt degrés sur son orbite; les vicissitudes des saisons y doivent donc être beaucoup plus grandes que les nôtres. Pour les particularités ultérieures relatives aux planètes, je vous renverrai a l’ouvrage de Bonnycastle , intitulé Introduction à ! astronomie. (1)
Je n’ai plus qu’une observation à faire sur le mouvement de la terre , c’est que quoique nous ayons 385 jours et autant de nuits dans l’année , la terre fait 56b révolutions complètes pendant ce temps.
Comment cela est-il possible? chaque révolu-
(1) En françois nous renvovons avec canfumce &V Uranographie de Fiusc&ua. ( Trad.)
LE LA TERRE
lion complète ne doit-elle pas ramener le même lieu sous le soleil? ïî est a present midi juste, le soleil est par consequent à notre méridien; dans vingt-quatre heures ne doit-il pas revenir à notre méridien , et la terre n’aura- 1- elle pas fait une rotation sur sou axe ?
Mad. B.
Cela seroit vrai , si la terre n’avoit pas de mouvement progressif dans son orbite, tandis qu’elle tourne sur son axe; mais comme elle avance toujours de presque un degré vers l’ouest dans son orbite en même temps qu’elle fait une révolution vers Test sur son axe , il faut qu’elle tourne près d’un degré de plus pour ramener le même méridien devant le soleil.
Caroline.
Oh oui! Pour ramener le même méridien sous le soleil , il faudra prendre sur la seconde révolution un espace égal à celui qu’a décrit la terre dans son orbite, mais cette différence est peu de chose.
Mal. B.
Ces petites portions journalières de rota-
DE LA TERRE
lion sonl égales chacune à la trois cent soixante-cinquième partie d’un cercle, ce qui, à la fin de l’année, équivaut à une rotation complète*
Emilie.
C’est extrêmement curieux ; si la terre n’avoit que son mouvement diurne , nous aurions donc 566 jours dans l’année*
Mad. B.
Nous aurions 566 jours dans le même temps pendant lequel nous n’eri avons que 565; ruais si nous ne tournions pas autour du soleil, nous n’aurions pas des moyens naturels de compter les années.
Vous serez surprises d’entendre que si on calcuîoit le temps par les étoiles au lieu de le calculer par le soled , l’irrégularité que nous venons de remarquer n auroit pas lieu, et qu’une rotation complète de la terre sur son axe ramène le même méridien devant la même étoile fixe*
Emilie.
Cela semble inconcevable ; car la terre
BE BA TERRE
avance dans son orbite , relativement aux étoiles fixes aussi bien que relativement au soleil*
Mad. B.
C’est vrai ; mais la distance des étoiles fixes est si immense que notre système solaire est en comparaison un atome , et toute 1 étendue de l’orbite de la terre un point ; par conséquent, soit que la terre restât stationnaire, soit qu’elle tournât dans son orbite pendant «a rotation sur son axe , il n’en résulteroit aucune difference sensible relativement aux étoiles fixes. Une révolution complète ramène le meme méridien devant la mémo étoile fixe • il arrive de là que les étoiles froissent tourner autour de la terre dans un temps plus court que le soleil, et que la ♦différence est de trois minutes cinquante-six secondes,
Caroline.
Ces trois minutes cinquante-six secondes, ,$ont le temps que la terre met à faire les Arois cent soixante-cinq parties additionnelles du cercle, pour ramener le meme méridien devant le soleil.
BE LÀ TERRIS
Précisément, Ainsi les étoiles gagnent chaque jour trois minutes cinquante-six secondes sur le soleil, en sorte que chaque jour elles se lèvent plus tôt de ce meme espace de temps.
Le temps calculé, par les étoiles s appelle temps sidéral • par le soleil^ solaire ou ap~ par eut o
Caroline-.
Ainsi, un jour sidéral est plus court dé trois minutes cinquante-six secondes qu un jour solaire de vingt-quatre heures.
Mad. B.
Il faut que je vous explique aussi ce qu’on entend par une année sidérale.
L’année commune, nommée solaire ou tropique, contient 565 jours, cinq heures, quarante-neuf minutes et cinquante- deux secondes. On la mesure par le temps que le soleil met à revenir au point d’ou il est parti, par exemple , au solstice on a i equinoxe , niais cette année s’achève avant que la terre ait fini une révolution entière dans son orbite»
DE LA TERRE
Emilie.
Je croyoïs que îa terre faisoit une revolution complète clans son orbite chaque année ; quelle est la raison de cette différence?
Mad. B.
Elle est due a la figure sphéroïde de la terre. L’élévation aux environs de l’équateur produit à-peu-près le meme effet que si une masse semblable de matière, réunie en forme de lune , tournoit autour de l’équateur, Si cette lune agissait sur la terre en conjonction ou en opposition avec le soleil, il en naîlroit des variations dans le mouvement de la terre; ce sont ces variations qui produisent ce qu’on appelle la precession des équinoxes.
Emilie,
Qu’est-ce que cela veut dire? Je croyoïs que les points équinoxiaux, ou les nœuds, étoient des points fixes dans 3e ciel, auxquels î’équateur coupe l’écliptique.
Mad. B.
Ces points ne sont pas tout-à-fait fixes; ils
PL XT.
DE DA TERRE
ont un mouvement retrograde en apparence f c’est-à-dire qu’au lieu d’être à chaque revolution à la même place, ils se meuvent en arrière. Ainsi , si l’équinoxe de printemps est en A ( fig. 1 , pi. Xi) celui d’automne sera en B au lieu d’être en C, et l’équinoxe de printemps suivant sera en D au lieu d’être en A, comme cela auroit lieu, si les équinoxes étoient stationnaires aux points opposés de l’orbite de la terre,
Caroline.
En sorte que quand la terre se meut d’un équinoxe à l’autre , quoiqu’elle mette une demi-année à faire la course , elle n’a pas parcouru la moitié de son orbite*
Mad. B.
Et par conséquent , lorsqu’elle revient au premier équinoxe, elle n’a pas parcouru i orbite entière. Pour déterminer l’époque oil la terre a fait une révolution complète , i! faut observer quand le soleil revient en conjonction avec une étoile fixe , et c est ce qu on appelle l’année sidérale. Supposant une étoile fixe située en E (fig. i ? pl« XI ) 9 1g soleil ne
264 DE LA TERRE.-
paroîtroit pas en conjonction avant que Ja terre fat revenue en A, point auquel elle se trouveroit avoir complété sa révolution^
Emilie.
Et de combien l’année sidérale est- elle plus longue que Tannée solaire?
Mad. B.
Seulement de vingt minutes; en sorte que la variation des [joints équinoxiaux est fort petite. Je lui ai donné beaucoup d’étendue dans la ligure pour la rendre visible.
Far rapport au temps, j’ajouterai de plus que le mouvement diurne de la terre sur un axe incliné, conjointement avec sa révolution annuelle dans une orbite elliptique , occasionne tant de complication dans son mou-’
vement, qu’il en résulte plusieurs irrégula-
rites; par conséquent, on ne peut pas mesurer par le soleil des temps vraiment égaux. Une horloge qui seroit toujours parfaitement exacte, chemineroit plus vite que le soleil dans certaine partie de son orbite et dans une autre plus lentement. Il y a quatre époques où le soleil et une bonne horloge se
DE LA TEB.B.E*
rencontreront ; c’est le i5 d’Âvril ,He i6 de Juin , le 25 d’Août , et le 24 de Décembre.
Emilie.
Et. y a-t-il une différence considérable entrtë le temps solaire et l’autre temps?
Mad. B.
Ea plus grande différence monte à quinze ou seize minutes. On a construit des tables d’équation pour marquer et corriger ces différences entre le temps solaire , qu’on appelle vrai , et le temps uniforme, qu’on appelle moyen.
