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est vrai, de la metRirar à Londras, en 47!t8t P^ les oscillalions de T aiguille atmaiitée; mais cette expérience était incomplète et fut suivie d'une autre non moins stérile, faite par Borda en 4776^ dans son demi^ ▼oyage aux lies Canaries. Bn d^nîtivei ^est à Lamanon que revient Fhonneur d'avoir le premier comparé, dans l'expédition de La Pérouse, en 1785, rintensité du magnétisme terrestre sous des zones différentes.
Prenant pour base la masse considéraMe d'obsav vatioQS déjà faites sur la déclinaison par Baffin, Hudson, James Hall et Schouten, bien que testes fussent loin d'avoir la même valeur, Edm(md Halley jeta en 1 683, les bases de sa tbéorie des <}Udtre p61es magnétiques ou points de convergence, et du déplacement périodique de la li^ne mugnétiqne êans déclirkmon. Pour éprouver cette théorie et mettre T auteur eu étal de la compléter par des observaions nouvelles et précises, le gouvernement anglais lui fit faire, de 1 698 à 17(>2, trois voyages dans F océan Attanttque, sur un vaisseau dont lui^ndme avait le commandemeiiti 11 poussa, dass Tune de ces expéditions, jusqu'à 52^ de latitude méridionale. S<m entreprise a fait époque dstns T histoire du magnétisme tei*restre« U en résista une carie générale des ixiria/iôn», où étaient retiés eqlre eux^ pm* des lignes courbes^ les points sur lesquels IM navigateurs avaient reconnu des déclinaisons égales* Jamais, je pense^ jusqu'à ce moment, un gouvernement n'avait ordonné une expédition maritime, dont le succès ifuportmt sans doute à la pratique de la
navigalioh, mais qur, à vrai dire, atait un autre btiit, et dtf ait ètte surtout considérée comme trti moyen dé hâter le progrès des connaissances mathématiques étphy»q[ues.
En vertu de ce principe qtr^un observateur attentif ne peut étudiei* aucun phétiomène;' sans le considérer dans ses rapports arec quelque autre, Hafley, au re^ tour de ses voyages, hasarda la conjecture que la littnière bwéale est un effet magnétique. J'ai déjà rémarqué, dans le tableau général de la Nature, que la brillante découverte de M. Faraday, le développement de !a lumière par l'action des forces magnétiques, a donné à éetté hypothèse, émise en 1714, la valeur d'une certitude expérimentale.
Si Fou veut étudier fes lois dti magnétisme terrestre d'ime manière approfondie, c'est-â-dire en embrassant le vaste ensemble des variations périodiques qui s'opèrent dans les trois sortes de courbes magnétiques, il ne suffit pas d'observer la marché journalière et régulière dé TaigUiHe aimantée, ou les perturbations qu^elIe peut subir dans les observatoires magnétiques qui, depuis 1828, ont commencé au nord et au midi, à couvrir une partie considérable dé la surface du globe (75); il faudrait encore envoyer, quatre fois par siècle, Une division de trois vaisseaux chargés de rechercher l'état dû magnétisme terrestre, atitaiit qu'il est permis de le mesurer dans les régions du globe qili sont couvertes d'eau, et en laissant entre les expériences le moins d'întervaHe possible. On ne devrait pas, pour déterminer l'équa^
teur magnétique, c'est-à-dire la ligne courbe dans laquelle r inclinaison est nulle^ s'en rapporter uniquement à la longitude géographique des nœudsy autrement dit des points où cette ligne coupe Téquateur géographique; il faudrait changer incessamment la direction du vaisseau et ne jamais abandonner Téquateur magnétique tel qu'il existerait alors. Il serait nécessaire aussi de combiner avec ime pareille entreprise des excursions dans les terres, et quand un continent ne pourrait être traversé en entier, de déterminer exactement par quel point du littoral pas-' sent les courbes magnétiques, surtout les lignes sans déclinaison. Une attention particulière serait due à deux systèmes isolés, fermés de toutes part, de forme ovale et composés de lignes de déclinaison presque concentriques, dont on a reconnu T existence dans r Asie orientale et dans la mer du Sud , sous le méridien des tles Marquises, afin d'en bien connaître les variations et la dissolution progressive (74). Depuis la célèbre expédition de sir James Clark Ross vers les régions antarctiques (1839-1843), dans laquelle ce voyageur, muni d'excellents instruments, répandit un si grand jour sur l'hémisphère méridional jusqu'à une courte distance du pôle, et détermina expérimentalement le pôle sud magnétique ; depuis les efforts heureux de l'un des plus grands mathématiciens de notre siècle, mon honorable ami Frédéric Gauss, pour établir enfin une théorie générale du magnétisme terrestre, il est permis d'espérer que Ton voudra enfin satisfaire aux nécessités si nom-
breuses de la^ navigation et de la science, et qu'un jour viendra où le plan que j'ai proposé tant de fois sera mis à exécution. Puisse Tannée 1 850 servir de point de départ pour la collection de tous les matériaux nécessaires à^me carte magnétique du monde; puissent les instituts scientifiques, dont Texistence est stable, se faire une loi de rappeler tous les vingtr-cinq ans aux gouvernements, ayant à cœur les progrès de la navigation, l'importance d'une entreprise qui ne peut amener de résultats heureux pour la connaissance du monde qu'à la condition d'être renouvelée pendant une longue suite d'années !
Ce fut l'invention des instruments propres à mesurer la chaleur qui fit nattre la première pensée d'étudier, par une série d'observations méthodiques et successives, les modifications de l'atmosphère. Je ne parle pas des thermoscopes construits par Galilée en 1 593 et 1 602, qui étaient à la fois subordonnés aux changements de la température et à la pression extérieure de l'air (75). Le journal de VAccademia del Cimenlo qui, durant la courte durée de son influence, contribua avec tant de bonheur à accroître le goût des expériences régulières , nous apprend que , dans un grande nombre d'établissements, on institua dès l'année 1641^ à l'aide de thermomètres à alcool semblables aux nôtres, des observations sur la température qui se renouvelaient cinq fois par jour (76). Ces expériences avaient lieu à Florence, dans le cloître degli Angelij dans les plaines de la Lombardie et dans les montagnes qui entourent Pistoja, enfin sur le plateau
d'Ias^roek. l^ grwiHuc Ferdinand Q chargea dé ^ travail de^ moiaefi de plusîeura tslottres répaaditf dan^ S0S États (77), Oa détenoioa auast, à la mèma époque 9 la températun) da$ aourpe$ minérales , ce qui doona nmssaoçe à uo grand nambi^ de questions ^ur la température de (a terre* Q^mm» tous les pbé<* aom^nes da la oature , tous les cbaugaments de U matière terrestre 9 sont liés aux variations de la cèaleur? de la lumière et de rélectricité statique oa dynamique; comme d'autre part» les phénomènes de la ahalwr, agissant sw las dimensions des corpsi sont ceux qui sont Iq plus fooil^ient soumis à Tap^
pfépiatia» d^s seiis, il an résulte que las iustruments daines à mesurer la i^baleur devaient manpier, ainsi que je l'ai déjà dit ailleurs, une époque impor^ tante dans le développemant de la science générais de la nature. L'application du theraiomètre et les oonséquençes rationnelles que Ton peut tirer des indications qu'il fournit, ont ouvert des horiwas non moins vastes que le domaine même des foraes de la nature, soit que ces forces s'exercent dans la mer atmosphérique, sur la terre ferme ou dans les couches superposées de T océan, dans les matières inorganiques ou dans les organes vitaux des êtres organisés.
Lee effets du calorique rayonnant furent observés aussi, plus d'un siècle avant les grands travaux de Scheele, par les membres florentins de VAecademia dût Cimenfo. Qn se servit pour ees expériences de mimini sphériques, a^ foyer desquels étaiant adapiés
des corps diauflés, mais tion enflammés, et des quartiers de giace pesant jusqu'à 500 Kvres (78). Mariotte, à la fin du xviT siècle, rechercha les proportions de la chaleur rayonnante , dans son passage à travers des lames de verre. Nous ne pouvons omet^ ces expériences isolées , parce que plus tard la théorie du rayonnement de la chaleur répandit un grand jour sur le refroidissement du globe , sur la formation de la rosée et sur beaucoup d'autres phénomènes généraux qui modifient les climats ; enfin parce que , grâce à la merveilleuse pénétration de Meiloni , elle conduisit à reconnaître le contraste entre la diathermanéité du sel gemme et celte de Talun.
Bientôt, aux recherches sur la chaleur de l'air, variable suivant les saisons , la latitude géographique et l'élévation du sot , s'en joignirent d'autres sur les changements de la pression atmosphérique , sur les vapeurs contenues dans Pair et sur la succession périodique ou la loi de rotation des vents , déjà tant de fois observée. Torricelli ftit amené par les vues judicieuses de Galilée sur la pression de l'air, à construire un baromètre, un an après la mort de son maître. Quant à ce fait que le mercure descendait moins bas dans le tube de Torricelli , au pied d'une montagne ou d'une tour qu'au sommet , il fut remarqué pour la première fois à Pise par Claudio Beriguardi (79) , et cinq ans plus tard en France , sur l'invitation de Pascal , par son beau-frère Périer qui gravit à cet effet le Puy-deJ)ôme, plus haut de 840 pieds que le Vésuve. Dès lors ridée d'appliquer le baromètre à la mesure
des hauteurs s'offrit d^elleHnème ; peut-être aussi futelle éveillée dans Tesprit de Pascal par la lecture d'une lettre de Descartes (80). Jusqu'à quel point le baromètre a-t-il contribué au progrès de la connaissance physique de la terre et de la météorologie , soit que le considérant comme un instrument hypsométrique, on le fasse servir à déterminer partiellement la configuration delà surface terrestre, soit qu'ilaide à rechercher r influence des courants atmosphériques, c'est ce qu'il n'est pas nécessaire de discuter ici. La théorie des courants atmosphériques filt aussi constituée dans ses principes fondamentaux , avant la fin du XVII* siècle. Bacon a eu le mérite , dans son célèbre ouvrage intitulé Histaria naiuralis el eccperimenialis de Venlis (1664), de considérer la direction des vents > dans leurs rapports avec la température et les hydrométéores (81); mais niant , à l'aide d'arguments peu mathématiques, la Intimité du système de Copernic, il imagina de dire que « notre atmosphère pouvait bien , comme le ciel , se mouvoir journellement autour de la terre , et ainsi donner naissance aux vents de l'est qui soufflent sous les tropiques. »
Ce fut encore le génie universel de Hooke qui apporta ici Tordre et la lumière (82). Il reconnut l'influence de la rotation du globe et distingua les courants d'air chaud et d'air froid ^ l'un supérieur qui se porte de l'équateur aux pôles, l'autre inférieur qui revient des pôles à l'équateur. Oalilée , dans son dernier Dialogo , avait déjà , il est vrai , considéré les vents alises comme un effet de la rotation de la terre ;
mais il expliquait rimmobilité des parties de Fatmosphère qui sous Téquateur résistent au mouvement du globe, par te pureté de Tair qu'aucune vapeur n'altère dans les régions intertropicales (83). Ce fut seulement au xvni* siècle que les vues plus justes de Hooke furent reprises par Halley, qui les présenta d'une manière plus détaillée et plus satisfaisante , en les rattachant aux effets produits par la vitesse de rotation psyrticulière à chaque zone parallèle. Halley avait été engagé à s'occuper de ces questions par un long séjour dans la zone torride , et déjà en 1686 il avait publié un excellent travail expérimental sur la propagation géographique des vents alises (tradewinds, monsoons). Il est surprenant que dans ses expéditions magnétiques, il n'ait jamais mentionné la loi de rotation des vents , si importante pour Tenr semble de la science météorologique , quand déjà elle avait été fixée dans ses traits généraux par Bacon et Jean Chrétien Stourm, d'Hippolstein , que Brewster regarde comme le véritable inventeur du thermomètre différentiel (84).
A l'époque brillante où la philosophie de la nature fut fondée sur la base des mathématiques, les tentatives pour étudier l'humidité de l'air dans ses rapports avec les dhangements de la température et la direction des vents ne firent pas non plus défaut. VAccor demia del Cimento avait eu l'heureuse pensée de déterminer la quantité de vapeur contenue dans l'air, à l'aide de l'évaporation et de la précipitation. Aussi le plus ancien hygromètre florentin fut-il un hygro-
Biètre coadensateur. dam lequel on mesurait la quantité d'eau déposée sur les parois, à la suite du refroidissement (85). Outre cet hygromètre condensateur qui, modifié par le Roy, a conduit insensiblement aux méthodes psychrométriques de Dalton, de Daniel et d'Auguste , on possédait encore des hygromètres absorbants composés de substances animales et végétales et construits par Sajitori en i 626 , par Torricelli en 1646, et par Molineux, à l'instar de celui dont ee servait déjà Léonard de Vinci (86). Presqu'en même temps , on employa des cordes de boyau et 4^ brins d'herbe. Ces instruments, dont le principe reposait sur l'absorption des vapeurs contenues dans l'air par des matières organiques, étaient pourvus d'aiguilles et de petits poids en équilibre, et avaient beaucoup de rapport , pour la construction , avec l'hygromètre à cheveu de Saussure et l'hygromètre à baleine de Dehic. Mais ce qui manquait aux instruments du xvir siècle, c'étaient des points fixes de sécheresse et d'humidité, si nécessaires à la comparaison et à rintelligence des résultats, et que Regnault a fini par déterminer. C'était aussi que les substances hygrométriques ne perdissent pas leur sensibilité avec le temps , bien que cet inconvénient fut moins grave. Pictet a recomiu qu'un cheveu d'une momie gouanche de Ténérifie , vieille peut-être de mille ans, était encore assez sensible pour fqactionuer dans un hygromètre de Saussure (87).
he phénomène de l'élactricité fut reconnu par William Gilbert comme l'efiet d'une force particulière, hm qm très^-iMidlogue à la force maguétique.
hd lim dans lequal tst expriisée cette pengé^ , et oà m reoQoatreQt poup la pr eaiière fois les mots de forM 4i^(D(rique, d^ fluide électrique, d'atb^action éleo^ ^ique, eit un ouinrage dont nous avons souvent parlé, Ml Phymhyie ch ymmanl eidu ghke terrestre considéré comme un gmnd aimant (de œagno magnete Tellure), 4ui parut Vm i 6QQ (gg). a La propriété , dit Gifbert , d'attirer des matièrei» légères ou réduites en poudre, de quelque pâture qu'elles soient , n'est pas particulière à Tambre, qui n'est autre qu'un suc JDÎoéral soii^ difié , roulé par les flots de la mer, et dans lequel de» iU£ieotes ailés, des fourmis et des vers sont emprisonnés comme ^sm dm sépulcres éternels (aatemis sepulcris). Cette fQPoe d'attraction appartient à une classe enti^ de substances trè&^iffér€»ites , telles que le verre , le soufre, la cire à caeheter et toutes les résines, le cris^ tal de rodie et toutes les pierres précieuses , l'alun et le sel gemme. » Gilbert mesure la force de l'élec-^ tricité obtenue à Taide d'une petite aiguille d'une substance autre que le fer, qui se meut librement sur un pivpt (vursorium electrioum), et est en tout point semblable à l'appareil dont se sont servis Haûy et Brewstw, pour faire l'épreuve de la force électrique dans les minéraux frottés et ehauiés. « Le frottement, dît encore Gilbert , produit des effets plus sensibles par un air sec que par un air huqiide. Les étoffes de soie sont celles dont le frottement a été reconnu le plus eiBcace. Le globe terrestre forme un tout dont les parties sont unies en vertu d'une force électrique (glohufl teUuris per se electrice congregatnr et co-
hsBret ) ; car Télectricité tend à amasser et à réunir la matière (motus electricus est motus eoacervationis materisB). » Dans ces axiomes obscurs, est exprimée la conception d'une éleciriciié terrestre y d'une force qui y comme le magnétisme , appartient à îa matière en tant que matière. Quant à la force répulsive et à la différence des corps conducteurs (Su non conducteurs y il n'en est pas encore question.
L'ingénieux inventeur de la machine pneumatique, Otto de Guericke, ne se borna pas à observer de simples phénomènes d'attraction. En faisant des expériences avec un bâton de soufre frotté, il reconnut les effets de la répulsion et d'autres encore, qui amenèrent plus tard la découverte des lois d'après lesquelles s'exerce et se distribue Télectricité. Il entendit le premier bruit , il vit la première étincelle d'une détonation électrique qu'il avait provoquée lui-même. Ce fut dans une expérience tentée en 1 675 par Newton que se manifestèrent les premières traces de la charge électrique, sur une surface de ven*e frottée (89). Nous nous sommes contenté de rechercher les germes d'où est sortie la science de l'électricité qui , dans son vaste et tardif développement, n'est pas devenue seulement uie des branches les plus importantes de la météorologie, mais a jeté aussi un grand jour sur les ressorts intérieurs par lesquels sont mises en jeu les forces de la terre , du moment où Ton a reconnu que le magnétisme est simplement une des formes multiples de l'électricité.
Bien que déjà Wall en i 708, Etienne Gray en 1734,
et NoUet ensseat soupçonné T identité de réclair et de Félectricité produite par le frottement , ce fut seulement au milieu du xviii* siècle qu'on put obtenir sur ce point une certitude expérimentale, grâce aux heureux efforts du noble Benjamin Franklin. Dès ce moment, les phénomènes électriques sortirent du domaine trop étroit de la physique spéculative pour être rangés parmi les objets de la contemplation universelle du monde ; ils quittèrent le cabinet du savant pour se produire au grand jour. Il en a été de l'électricité comme de Toptique et du magnétisme ; il s'est écoulé de longues périodes qui n'ont presque pas amené de développements sensibles, jusqu'à ce que les travaux de Franklin et de Yolta, de Thomas Young , de Malus, d'OËrsted et de Faraday eussent excité dans l'esprit des contemporains une activité merveilleuse pour ces trois sciences. C'est à de telles alternatives d'assoupissement et de réveil subit que sont attachés les progrès de la connaissance humaine.
Si, comme je l'ai expliqué plus haut, les conditions relatives de la température, les variations de la pression atmosphérique et les vapeurs contenues dans l'air, devinrent les objets spéciaux de recherches directes, grâce à l'invention d'instruments appropriés à ces expériences, bien que très-imparfaits encore^ et à la pénétration de Galilée, de Torricelli et des membres de FAccademia del CimentOy tout ce qui concerne la composition chimique de l'atmosphère resta, au contraire, enveloppé de ténèbres. Les prin-
cipM de la cbknie fmeuiiiiatiqTie avâfettt été po«éiK, il Cet vrai, par Jeàn-6aptigte Yan Hélm(mt et Jean Rey, de 1 600 à 1 6d0 ; par Hooke, Mayow, Boylé et le sysh tématique Bêcher, dans la seccmdê moitié du xvir âècle* On s'était fait une idée juste de phénomène isolés qui araieût de F importance en euxr-mêmes, 0t c'était là déjà un grand pas ; mais on manquait de vues d'ensemble. L'antique croyance à la simplicité été' mentaire de l'air, qui agit à la fois sur la combaatioii, F oxydation des métaux et la respiration , était m obstacle difficile à vaincre.
Les gaz inflammables ou ceiux qui éteignent les eorps en ignition dans les grottes et les excavations des montagnes (spiritus létales de PHne), P exhalai^ son de ces gaz sous forme de bulles, dans tes marais et dans les .sources minérale» (Grubenwetter et Brunnengeister) , avaient déjà fixé l'attention d'un bénédictin d'Ërfurdt , Basile Yalentin , appartenant selon toute vraisemblance à la fin du sv^ siècle, et celle d'un admirateur de Paracelse, de Llhaviu8(1 ^t2)é On comparait les observations que Ton avait pu faire parhatfard, dans les laboratoires d'alchimie, àve<^ lefi mélanges que l'on voyait tout préparés dans les grands ateliers de la nature, et surtout dans l'intérieur de h terre. L'exploitation des mines, principalemient des mines de fer sulfuré, échauiées par l'oxydation et l'électricité directes , fit pressentir l'affinité cbîmiqiie qui se manifeste^ au contact de l'air extérieur, entre les métaux et l'oxygène. Déjà Paracelse, dont tèsrêve^ ries coïncident avec la première conquête de FA-
méHqiié^ remarquait le dégagement (tes gaz peû^ danl la dissolution du fer par l'acide dolfurique. Van Helmonty qui le premier employa le moi de gaz, distingue les gaz de Tair atmosphérique, el même des vapeurs , en raison de leur non-co«Bpre&*sibililéi Les nuages sont pour lai des vapeurs ; ils passent à F état de gaz sous un ciel trèsHserein « par Teffet du refroidissement et de t'influence dés astres. » Les gaz ne peuvent se fondre en eau qu'à la condition d'avoir été préalablement transformés en vapeurs* Tel était l'état des connaissances sur les pbénômèfnes météorologiques, dans la première moitié du ivn* siè^ cle. Van Helmcmt ne connaît pas edccrre le moyen bien simple de recueillir et de mettre à part son ffffâ sylvestre, nom sous lequel il cômpte&d tous les gaz non inflammables qui ne peuvent entretenir ni la flamme ni la respiration^ et sont distincts de f air atmosphérique pur. Cependant, ayant fàtt brftier ime lumière sous uti vase qui plongeait dans l'eau , il dk>8erva, quand la lumière s'éteignit, que l'eau m<»nta dans le vase et que le mlnrhe de tàir ditnn mua. Yan Helmoot chercha aussi à prouvei^ ps»* des déterminations de defisité^ comme nous en trouvons déjà chez Jer. Cardan, que toutes les parties solides des substances végétales sont formées par Teau.
Les eonjectures proposées par les alchimistes dtl moyen âge sur la composition deii métaux , sur Tal^ tération produite dans leur éclat par la combustion au contact de Tair, c'est^-^tre par la transformation
en cendres j en terre ou en chaux , donnèrent Tidée de recherofaer quelles circonstances accompagnent ce phénomène , quels changements subissent dans ce cas les métaux et Tair qui se combine avec eux. Déjà Jer. Cardan avait observé, en 1553, Taugmentation de poids que reçoit le plomb en s' oxydant, et pénétré de cette fabuleuse théorie du phlogistique, il r avait attribuée au dégagement d'une matière ignée et céleste, qui aurait la propriété d'alléger les corps. 80 ans plus tard seulement, un expérimentateur fort habile , Jean Rey de Bergerac , auteur d'observations très-précises sur Taccroissement de poids que reçoivent le plomb , Tétain et Tantimoine métalliques oxydés, exprima l'important résultat que cet accroissement est dû à la combinaison de Tair avec le métal qui s'oxyde. « Je responds et soustieofi glorieusement , disait-il , que ce surcroît de poids vient de l'air qui dans le vase a esté espessi (90). » On était enfin entré dans la voie qui devait conduire à la Chimie moderne, et par elle à la découverte d'un phénomène important pour la connaissance du monde, à la découverte de la relation qui existe entre l'oxygène contenu dans l'air et la vie des plantes. Mais le problème se présenta d'abord à l'esprit d'hommes éminents dans des termes singulièrement compliqués. Vers la fin du xvii* siècle, se fit jour une croyance, confuse encore dans la Micrographia de Hooke ( 1 665 ) , mais qui se dessine plus nettement chez Mayow, en 1669, et chez Willis, en 1671. Cette croyance consistait à admettre dans Tair l'existence
de particules salpèfrées (spiritus nitro-aôreus, pabiituro DÎtrosum) identiques à celles qui forment la base du salpêtre , et qui devaient être Télément essentiel dans le phénomène de la combustion. On commença alors à affirmer que Textinction de la flamme, dans un espace fermé, ne tient pas à ce que l'air est saturé des vapeurs qui émanent du corps enflammé, mais résulte de l'absorption complète du spiritus nitro-aëreus ou principe salpêtre, contenu originairement dans Tair. L'inflammation subite qui se produit, lorsqu'on jette du salpêtre fondu sur des charbons, en raison de Toxygène qui s'en dégage, et ce que l'on appelle la décomposition du salpêtre dans le creuset argileux en contact avec l'atmosphère, contribuèrent à propager cette opinion . Selon Mayow, les particules salpêtrées de l'air sont le principe de la respiration des animaux; elles ont pour effet la production de la chaleur animale et la purification du sang qui passe du noir au rouge. Ce sont elles encore qui rendent possibles la combustion de tous les corps et la calcination des métaux ; enfin elles jouent à peu près le rôle de l'oxygène dans la chimie antiphlogistique. Le * circonspect Robert Boyle confessait à la vérité que la combustion ne peut avoir lieu sans la présence de l'un des éléments qui concourent à former l'air atmosphérique, mais il n'osait déterminer si ce principe tient ou non de la nature du salpêtre.
L'oxygène était pour Hooke et Mayow un objet imaginaire, une fiction de l'esprit. Un chimiste pénén. 27
trant, versé on miioe temps jdaos la physiologie des plaateS) Haies, fut le preaiier ijui vit, danâTaimée 1727, l'oxygène 4^ dégager en grande quantité, sous la forme gazeur, d'une masse de plomb qu'il avait chauffée à une très-haute température, pour la transformer «en minium. Haies vit le gaz se dégager, saiis en rechereher la nature, et sans remarquer quelle ardeur y pouvait puiser la flamme; il ne soupçonna pas r importance de la substance qu'il avait préparée. Ce furent Priestley de 1772 à 1774, Scheele de 1774 à 1775, Lavoisier ei Trudaine en 1775, qui observèrent les premiers!' intensité plus grande de la flamme dans le gaz oxygène , et les autres propriétés de ce fluide. Beaucoup de gens affirment que ces découvertes simultanées furent complètement indépendantes les unes des autres (91).
Nous avons retracé historiquement les débuts de la chimie pneumatique , parce que , aussi bien que ceux de la théorie de T électricité, ils ont préparé les grands aperçus qui se sont produits, dans le siècle suivant, sur la constitution de l'atmosphère et les phénomènes météorologiques. L'idée de gaz spécifiquement distincts ne fut jamais bien claire au xvii* siècle, pour les chimistes mêmes qui produisaient ces gaz. On recommença de nouveau à attribuer la diUérence qui existe entre l'air atmosphérique, d'une part, ei l'air irrespirable ou inflammable, de l'autre , à Taccumulation de certaines vapeurs. En 1 766 , pour la première fois , Black et Cavendish démontrèrent que l'acide carbonique ou air fixe, et l'hydrogène ou
air iuflamniable, sout des fluides aérifornies spécifrquement distiucts, tant il avait fallu de temps pour renverser T obstacle qu'opposait aux progrès de la «cience l'antique croyance à la simplicité élémentaire de l'atmosphère. La solution définitive du problème concernant la composition cbimii(pie de Tair est une des plus brillantes découvertes de la météorologie nK)deme ; et c'est à MM. Boussingault et Dumas que revient Thonneur d'avoir le plus exactement déterminé la quantité relative des différentes parties dont il se compose.
Ces progrès de la physique et de la chimie y que nous avons retracés partiellement, ne pouvaient rester sans influence sur le premier développement de la j^ognosie. Un grand nombre de questions géognostiqueSy donton cherche encore aujourd'hui la solution, furent soulevées par un homme doué des connaissances les plus étendues , par le grand anatomiste danois Stenson (Nie. Sténo), que le grand-duc de Tosr cane, Ferdinand II, appela à son service; par un médecin anglais, Martin Lister, et par « le digne rival de Newton, » Robert Hooke (92) . ï ai U^aité en détail , dans un waire ouvrage, des services rendus par Slenson à la géognosie déposition ou de gisement (93). 11 est vrai que déjà, au xv* siècle, Léonard de Vinci, probablement dans le temps où il faisait construire des canaujc en Lombardie à travers des terrains de transport et des couches tertiaires ; que Fracastor, en 1 51 7» à l'occasion des roches contenant un grand nombre de poissons, qui furent découvertes par hasard d^QS le rnopt
Boica, près de Vérone; enfin que Bernard Palissy^ dans ses recherches sur les eaux vives en i 563, reconnurenl les traces encore subsistantes d'un monde océanique qui avait cessé d'exister. Léonard de Vinci , qui avait le pressentiment d^ime division plus philosophique des formes animales, nomme les coquillages a animali che hanno Tossa di fuori. » En 1669, Stenson, dans son ouvrage sur les matières contenues dans les roches : de Solido inlra Solidum naturaliter contenio, distingue k les couches primitives qui se sont solidifiées avant la naissance des animaux et des plantes, et par conséquent ne contiennent jamais de débris organiques, des couches de sédiment superposées les unes aux autres (turbidi maris sedimenta sibi invicem imposita), qui recouvrent les restes d'organisations détruites. Toutes les couches contenant des fossiles étaient, dans le principe , disposées horizontalement; leur inclinaison fut causée plus tard, en partie par l'éruption des vapeurs souterraines que produit le foyer central de la terre (ignis in medio terrae), en partie par Taffaissement des couches inférieures trop 'faibles pour supporter ce fBff^ deau (94). Les vallées sont le résultat de ce bouleve^ sèment.
La théorie de Stenson sur la formation des vallées est la même quecelle de Deluc. Au contraire, selon Léonard de Vinci, d'accord en cela avec Cuvier, les vallées ont été creusées peu à peu par des torrents (95). Stenson reconnaît dans la constitution géognostique du sol de la Toscane la trace de révolutions qui doivent être
rapportées à six grandes époques de la nature (sex sunt distinctse Ëtruriae facies^ex praesenti facie Etru«* rise collectae), c*est-À-dire que six fois, à des époques périodiques, la mer est sortie de son lit, et ne s'y est retirée qu'après un long séjour à l'intérieur des terres. Toutes les pétrifications cependant ne sont pas le fait de la mer; Stenson distingue les pétrifications pélagiques de celles qui sont produites par Teau douce. Scilla a décrit, en 1670, les fossiles de la Calabre et de Tîle de Malte. Parmi ces derniers , le grand anatomiste et zoologiste Jean Muller a reconnu la plus ancienne représentation des dents du gigantesque Hydrarchus d'Alabama (Zeuglodon cetoides d'Owen), Tun des mammifères de la grande famille des cétacés. La couronne de ces dents est conformée comme chez les phoques (96).
Lister fit, dès l'an 1 678, la remarque importante que chaque espèce de roche est caractérisée par des fossiles différents, et que les espèces des genres Murex , Tellina et Trochus , qui se rencontrent dans les carrières du comté de Northampton, resseoiblent, il est vrai, à celles qui habitent aujourd'hui les mers, mais qu'observées plus attentivement, elles présentent des différences spécifiques (97). L'état imparfait encore de la morphologie descriptive ne permettait pas de fournir des preuves rigoureuses à l'appui de ces belles divinations. Ainsi de bouue heure commençait à poindre la lumière , qui s'éteignit bientôt après pour resplendir de nouveau dans les grands travaux paléontologiques de Cuvier et
d'Alexandre Brongniart, travaux qui renouvelèrent la partie de la géognosie relative à la formation des sédiments (98). Lister, attentif à la superposition régulière des couches, sentit le premier besoin de car* tes géognostiques. Si cependant ces phénomènes et le lien qui les rattachait à une ou plusieurs inondations excitaient l'intérêt, si la science et la foi, se prêtant un mutuel secours , produisaient en Angleterre les systèmes de Rey, de Woodward, de Bumet, de Whistoii, d'autre part Timpossibilité absolue de distinguer minêralogiquement les parties essentielles qui entrent dans la formation des roches composées, fit négliger tout ce qui se rapporte aux matières cristallisées et compactes, réjetées par les éruptions, et à la manière dont elles se transforment. Bien qu'on admît un foyer de chaleur dans le centre du globe, les tremblements de terre, les sources Jeau chaude et les éruptions volcaniques ne furent pas considérés comme produits par la réaction de la planète contre son écorce extérieure, inais comme des accidents locaux, dus, par exemple, à des couches de fer sulfuré qui se seraient enflammées d'ellesmêmes. Les puériles expériences de Lemery, en 1700, ont eu malheureusement une longue influence sur les théories volcaniques, bien que ces théories eussent pu être élevées déjà à un plus haut degré de généralité, grâce à un ouvrage où fîmagination a une grande part, à la Protogœa de Leîbnitz (1680).
La Prologœa , plus poétique parfois que les nom-
breuses c^mpo^tioDS en vers du même philosophe^ qui viennent d'être récemment 4îtréeiS au public (99), enseigne : « la scorifieation de Fécoroe terrestre y caTemeuse, bràtante et brillant jadis de sa himi^ propre ; le refroidissement Successif de la surface du globe, dont le calorique se disperse an milieu des vapeurs qui l'entourent ; le dépôt et la réduction en eau par un refroidissement progressif des vapeurs «tmo»phériques; rabaissement du niveau de la mer, à la suite de F invasion des eaux dans les cavités intérieures do globe ; enfin Fécroulement de ces cavités d'où est résultée la chute des couches terrestres, ou, en d'autres termes, leur inclinaison à l'horiiion. » La partie physicfue de ce tableau fantastique et désoiv donné oflfire pourtant quelques traits qui ne paraissent pas à dédaigner pour les partisans des idées nou» velles en géognosie , malgré les progrès que cette science a faits depuis dans toutes les directions. De ce nombre sont ^ le mouvement de chaleur dans Fintérieure du corps terrestre, et le refroidissement de la terre par suite dé la déperdition de la chaleur qui rayonne à travers sa surface ; l'existence d'une at^ mosphère de vapeurs ; la pression que ces vapeurs exercent sur la surface de la terre, tandis que s'opère la solidification des couches ; la double origine des masses fondues et solidifiées , ou déposées par les eaux. Quant au caractère typique et à la distinct tion minéralogique des diverses espèces de roches, c'est-à-dire à l'association de certaines substances, particulièrement des substances mstallines qui re*
paraissent dans les contrées les plus éloignées, il n'en est pas plus question dans la ProtogiBa que dans le système géognostique de Hooke. Chez ce géologue aussi, ce sont les spéculations physiques sur l'action des forces souterraines dans les tremblements de terres , sur le soulèvement subit du lit et des rivages de la mer, sur la formation des lies et des montagnes, qui occupent le premier rang. En observant les débris organiques d'un monde évanoui , il fut conduit à supposer que, dans des temps plus auciens, la zone tempérée a dû jouir du climat des tropiques.
Il me reste à mentionner le plus grand de tous les phénomènes géognostiques, j'entends la forme luathématique de la terre, dans laquelle se reflètent, de manière à ne pouvoir être méconnus^ l'état du globe aux époques primitives , c'est-à-dire la fluidité de la masse, qui dès lors tournait sur elle-même, et sa solidification comme sphéroïde terrestre. A la fin du xvu* siècle, on dessina l'image de la terre dans son aspect général , mais sans déterminer exactemeut le rapport numérique de l'axe des pôles à celui de i'équateur. La mesure du degré exécutée par Picard, en 1670, avec des instruments que lui-même avait perfectionnés, a eu d'autant plus d'importance, que, en fournissant à Newton le moyen de prouver comment Tattraction de la terre retient dans son orbite la lune emportée par la force centrifuge, elle fut, pour ce profond et heureux investigateur, l'occasion de reprendre avec une ardeur nouvelle la théorie de la
gravitation 9 découverte dès l'an 1666, et plus tard laissée de côté. On suppose que l'aplatisseDient de Jupiter, connu depuis longtempa, avait aussi sollicité Newton à réfléchir $ur les causes de cette dérogation à la forme sphérique (100). Les tentatives de Richer, à Cayenne, en 1673, et celles de Varinsur les côtes occidentales d'Afrique, pour mesurer la véritable longueur du pendule qui bat la seconde, avaient été précédéesd' autres essais moins concluants,^ faits dans les villes de Londres, de Lyon et de Bologne, c'est-à-dire à 7* d'intervalte (1). Le décroissement de la pesanteur, du pôle à l'équateur, que Picard s'obstina longtemps encore à méconnaître, fut alors généralement admis. Newton constata l'aplatissement des pôles de la terre, vit dans la forme sphéroïdale une conséquence de la rotation^ et osa même évaluer numériquement la dépression polaire, dans la supposition d'une masse homogène. Il fallait attendre le résultat de la comparaison entre les mesiu*es de degré opérées aux xviii* et xix* siècles, sous l'équateur, près des pôles et dans les zones tempérées des deux hémisphères du nord et du midi , poiu* déterminer avec précision la valeur de l'aplatissement et par conséquent la véritable figure de la terre. L'existence seule de l'aplatissement révèle , comme je l'ai dit dans le premier volume de cet ouvrage (2), la plus ancienne des données géognostiques , c'est-à-dire la fluidité primitive et la solidification progressive de notre planète.
Nous avons commencé le tableau du grand siècle
qu*ont illustré Galilée et Kepler, Newton el Leibnîtz, par riîistoîre des découvertes accomplies dans lés espaces célestes, grâce à l'invention récente du télescope ; nous le terminons en faisant voir comment la connaissance de la forme de la terre est sortie ; par voie de déduction, de raisonnements théoriques. « Newton, dit M. Bessel, a pu dévoiler le système du monde, parce qu'il a réussi à découvrir la force dont les lois de Kepler sont la conséquence nécessaire, et qui devait être en rapport avec les phénomènes comme ces lois mêmes qui , en donnant la formule des faits, annonçaient à Tavance le principe universel d'où elles découlent (3). » La découverte de la force dont Newton a développé l'essence , dans son livre immortel des Principes^ cette théorie générale de la nature, a presque coïncidé avec l'essor nouveau donné aux recherches mathématiques par le calcul infinitésimal. Le travail de l'esprit se montre avec toute son élévation et sa grandeur. Ta où sans avoir besoin de moyens extérieurs et matériels, il emprunte tout sou éclat au développement mathématique de la pensée, à la pure abstraction. Il y a un charme qui captive et qui a été célébré par toute l'antiquité, dans la conteiaplation des vérités mathématiques, dans ces étemels rapports du temps et de l'espace qui se manifestent dans les sons, dans les nombres, dans les lignes (4). En se perfectionnant, l'instrument purement intelleotuel de l'analyse a développé à son tour dans les idées une fécondité non moins précieuse par elle-même que par les richesses qu'elle enfante. Grâce à cet instni-
ment, la contemplation physique du monde a pu dévoiler les causes des fluctuations périodiques qui se produisent à la surface des mers, aussi bien que celles des perturbations planétaires, et découvrir dans les sphères de la terre et du ciel de nouveaux horizons sans mesure et sans limita.
