VI AVANT-PROPOS

concilient et qui expliquent le plus grand nombre de résultats. Comme il le dit lui-même, les conclusions qu’il adopte ne peuvent représenter autre chose que les solutions les plus satisfaisantes d’un problème de probabilité.

Nous le suivrons d’abord dans l’ensemble de ses considérations sur la circulation aérienne. Nous ne tarderons pas à voir comment tout se lie, tout s’enchaîne dans l’étude des lois de la nature. Avec un pareil guide nous pourrons toucher à quelques points encore inexplorés et découvrir sous un jour nouveau quelques-unes des questions les plus intéressantes qui s’agitent à notre époque, dans les régions élevées des sciences physiques et naturelles.

Principe général de la circulation de l’air. — Origine déjà connue des vents alizés et des vents généraux. •>— Point de départ des nouvelles recherches. — Leur hut pratique. — Pourquoi tous les grands fleuves ne se rencontrent-ils que d’un seul côté de l’équateur. — L’inégale répartition des surfaces d’évaporation, dans les deux hémisphères, a conduit naturellement à l’hjpothèse qui sert de base à cette théorie. — Vents secs et vents pluvieux. — Leur croisement à travers les cinq zones de calme. — Lieux d’origine et lieux d’aboutissement. — Preuves fournies par les retours périodiques des saisons sèches et des saisons pluvieuses. — Sources du Mississipi. — Microscope d’Ehremberg. — Agent inconnu. — Singulière application de la théorie d’Ampère à la circulation aérienne. — Directions opposées des tourbillons dans les deux hémisphères. — Ouragans et typhons. — Épisode du Berceau et de la Belle-Poule dans les mers de l’Inde.

L’exposition théorique du système que nous présentons est fort simple. Elle peut se réduire au développement d’un seul principe : c’est celui du double circuit que décrit une molécule d’air entraînée sans cesse de l’un à l’autre pôle, et passant alternativement des régions élevées à la région in-

férieure de notre enveloppe atmosphérique. Ce mouvement alternatif d’ascension ou de descente ne s’accomplit que dans cinq zones parfaitement distinctes. Pour tous les autres points placés en dehors de ces bandes de transition, on admet l’existence de deux courants superposés et agissant dans deux directions entièrement contraires.

Ce système, en embrassant le mouvement de l’atmosphère dans son ensemble, modifie ou plutôt complète les résultats auxquels la science s’était arrêtée de nos jours.

Jusqu’ici, en effet, on est arrivé à expliquer, d’une manière exacte et presque rigoureuse, l’origine des vents qui régnent constamment entre les deux tropiques. Également inclinés vers l’équateur et vers l’ouest, ils suivent deux directions perpendiculaires entre elles.

Galilée, le premier, avait soupçonné la véritable cause de cette déviation permanente vers l’occident. Bacon la niait, au contraire, et ce ne fut que dans le milieu du dix-huitième siècle que Halley, résumant les travaux de ses devanciers, démontra l’influence du mouvement diurne non-seulement sur les vents alizés des tropiques, mais encore sur les vents généraux qui régnent dans les régions tempérées. Sous l’action des rayons solaires, l’air échauffé près de l’équateur s’élève dans les couches supérieures et se trouve constamment remplacé par de nouvelles masses qui arrivent des pôles plus denses et plus fraîches.

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Ainsi s’établit le premier mouvement de translation, parfaitement déterminé à la surface. Il se transmet du nord au sud, pour notre hémisphère, et n’est détourné de cette direction primitive que par les vitesses sans cesse croissantes des parallèles qu’il franchit pour se rendre à l’équateur.

De là résulte cette déviation considérable vers l’ouest, de là, enfin, l’origine de ces vents du nordest, qui soufflent, sans interruption, depuis le trentième degré de latitude nord jusqu’à la zone des calmes qui sépare nos deux hémisphères.

Au-dessus de ce courant de surface, on comprend la nécessité d’un mouvement de retour, s’accomplissant en sens inverse, dans le but de maintenir l’équilibre entre les masses d’air chaud qui s’accumulent à l’équateur et les vides correspondants qui se produisent dans les régions polaires. Ce nouveau courant, dirigé vers le nord, vient se déverser dans la zone tempérée, avec une vitesse acquise supérieure à celle des parallèles qu’il rencontre.

De là résulte encore une nouvelle déviation, dirigée vers l’orient cette fois, et c’est ainsi que s’explique la permanence des vents généraux du sud-ouest, qui soufflent pendant les deux tiers de l’année dans la région située en dehors du tropique du Cancer.

Inutile d’ajouter que les mêmes causes ne peuvent manquer de produire les mêmes effets dans les deux hémisphères.

Tels sont les résultats, assez positifs d’ailleurs, dont on s’était contenté jusqu’ici, et qui peuvent être

considérés 'comme le véritable point de départ du système qui nous occupe. A l’origine, les études du lieutenant Maury se bornèrent à un simple travail de compilation, à un dépouillement minutieux des divers documents nautiques, qu’il n’obtint d’abord qu’à grand’peine des capitaines marchands de la marine de l’Union. Ce ne fut qu’après la publication de ses premières cartes qu’on devina peu à peu l’importance pratique et immédiate de ses recherches. On se montra moins sourd à son appel ; on voulut coopérer à son œuvre. Plus tard enfin, des milliers de navires, sillonnant dems tous les sens la surface des mers, concoururentà la réussite de sa gigantesque entreprise. C’est ainsi qu’il put réunir les innombrables et précieux éléments si habilement coordonnés dans ses magnifiques cartes consacrées à l’étude des vents et des courants.

A l’aide d’un procédé graphique, il représente d’une manière continue, et pour chaque lieu qu’il détermine, l’ensemble de toutes les observations qui s’y rattachent. Grâce à lui, désormais, le navigateur pourra toujours connaître quelles sont les conditions les plus favorables à sa route. D’un seul coup d’œil et à chaque instant, il peut mettre à profit l’expérience acquise par tous les marins qui l’ont précédé dans les parages qu’il traverse. Ces travaux d’analyse, entrepris sur une si vaste échelle, devaient placer l’auteur dans les meilleures circonstances possibles pour observer, dans leur marche, les phénomènes météorologiques, et arriver

ainsi à la connaissance des lois de la nature.

C’est ciinsi que l’étude comparative des alizés et des vents généraux l’a conduit à considérer les premiers comme des vents secs et des vents d’absorption, chez lesquels tout concourt à augmenter les facultés qu’ils ont pour l’évaporation : ils soufflent à la surface des eaux, s’avancent vers l’équateur, traversent des régions de plus en plus échauffées par les rayons solaires. Les vents généraux, au contraire, arrivent jusqu’à nous chargés d’humidité. En s'éloignant des zones tropicales, ils ne tardent pas à rencontrer des températures sans cesse décroissantes, et à atteindre enfin le degré de refroidissement nécessaire à la condensation des vapeurs qu’ils emportent.

Cette condensation résout à l’état de pluie fine les masses d’eau énormes que les vents absorbants puisent dans l’Océan, pour les répandre ensuite avec modération sur toute la surface de la terre et des mers.

Dans les contrées où l’évaporation ne peut suffire, les cours d’eau représentent l’excès d’une précipitation beaucoup trop abondante. Ils retournent vers leur source commune, et c’est ainsi que s’établit l’équilibre entre deux phénomènes d’une nature inverse. Telle est l’origine des fleuves, des rivières et de tous les cours d’eau qui tombent à la mer. Ainsi se vérifient les paroles du livre de la Sagesse : « Remarquez d’où viennent les grands fleuves ; ils doivent tous retourner vers leur source *. »

Quand on embrasse à la fois , et de ce point de

e CHAPITRE PREMIER.

vue , les deux côtés de la sphère terrestre, on est frappé du contraste que présente sous ce rapport, la moitié du globe que nous habitons. Pour quelle raison, en effet, tous les grands fleuves ne se rencontrent-ils que dans notre hémisphère?

L’Afrique méridionale, l’Australie, les îles de l’Océan n’ont pas un seul cours d’eau que l’on puisse citer. Sauf la Plata, l’Amérique du Sud peut à peine revendiquer pour elle la rivière des Amazones, dont le cours suit l’équateur de l’occident à l’orient, et dont les affluents s’alimentent également dans les deux hémisphères.

L’Europe, au contraire, l’Asie, le nord de l’Amérique et le nord de l’Afrique présentent, dans leur ensemble, le vaste réseau des grands fleuves se jetant à la mer. Comme on le voit, dans toutes ces contrées, la précipitation est plus abondante que l’évaporation. Les météorologistes, d’ailleurs, sont unanimes à le reconnaître ; tous sont d’accord sur ce point. Le volume de pluie que reçoit chaque année l’hémisphère nord est plus considérable que celui qui tombe, pendant le môme temps, dans l’hémisphère sud. Or, en examinant, des deux côtés de l’équateur, les surfaces particulièrement affectées à l’évaporation, nous sommes conduits à des conclusions directement contraires. Dans le nord, par exemple, où la condensation est le plus abondante, nous trouvons qu’il existe à peu près des proportions égales entre les continents et l’étendue des mers. Par rapport à l’hémisphère sud, c’est constater, pour

nous, une réduction de près de la moitié, dans l’espace total occupé par les eaux et principalement dans l’étendue des zones tropicales de l’Océan, véritables sources d’alimentation, où les vents alizés viennent puiser les vapeurs qu’ils entraînent ensuite dans les régions supérieures de l’atmosphère. Ainsi donc, l’évaporation doit se trouver sensiblement réduite, précisément du côté de l’équateur, où se manifeste, chaque année, la précipitation la plus considérable. Comment, alors, se maintient l’équilibre qui ne cesse de régner dans l’univers? Quel est le secret de ce double contraste, de cette étrange anomalie?

On ne peut l’expliquer que par une communication continue, par un échange constant et réciproque, d’un hémisphère à l’autre, à travers les calmes de l’équateur. Telle est la conclusion logique à laquelle s’est arrêté le lieutenant Maury. Telle est l’hypothèse qu’il n’hésite pas à admettre, non-seulement pour la zone équatoriale, mais encore pour les calmes des deux tropiques et pour les cercles voisins des pôles de la terre.

Suivons-le, en effet, à travers ces cinq zones qui marquent des lieux de transition ou de renversement pour les principaux courants de l’atmosphère. Les vents alizés, on le sait, arrivent à l’équateur avec des vitesses et des inclinaisons sensiblement égales. De leur rencontre résultent, à la surface de l’Océan, les calmes de la ligne. Mais, sous l’influence de la pression latérale qu’ils exercent, et sous l’ac-

tion des rayons solaires, ces masses d'air échauffé se relèvent verticalement jusque dans les couches supérieures, et à la suite de ce mouvement d’ascension, les vents du sud-est pénètrent dans les hautes régions de l’hémisphère nord, de même que ceux du nord-est pénètrent dans l’hémisphère sud. Les uns et les autres sont attirés vers les pôles, par les vides qui s’y produisent, et entraînés vers l’orient en vertu de leur vitesse acquise. Comme on le voit, il s’opère un échange complet entre les deux hémisphères. Ce sont ces mêmes vents qui soufflent comme alizés d’un côté de l’équateur, qui vont bientôt reparaître de l’autre, comme vents généraux.

Arrivés à la hauteur du trentième degré de latitude environ, il y a nouvelle rencontre entre les masses d’air qui se meuvent en sens contraire, et, par suite, une nouvelle zone de calme se produit. C’est, effectivement, l’état atmosphérique que l’on constate un peu au-dessus des deux tropiques du Capricorne et du Cancer. Dans notre hémisphère, son influence est tellement marquée qu’elle a valu à la bande sur laquelle elle s’étend un nom caractéristique qu’elle conserve encore de nos jours. A l’origine, les navires chargés de troupes ou d’émigrants, qui se rendaient aux Indes occidentales, redoutaient le passage de ces régions funestes. Plus d’une fois ils avaient été retenus, pendant des mois entiers, immobiles et exposés au milieu de l’Océan à toutes les horreurs de la famine et delà soif. C’est

ATOOSPHÈRE.

à cet endroit de la route qu’il avait fallu songer à se débarrasser des bouches inutiles ea commençant à jeter les chevaux à la mer. De là le nom de Horse latitudes que l’on retrouve encore aujourd’hui dans les livres anglais.

Mais ici, dans les nouvelles zones que nous considérons, le mouvement de transition qui s’opère ne peut être ascensionnel ; l’air se précipite des régions élevées, retombe à la surface, et de deux courants distincts et contraires qui se forment ainsi, l’un s’échappe {is ejected) au sud-ouest comme vents alizés, et l’autre au nord-est comme vents généraux, Les deux courants correspondants, qui s’établissent de la même manière au delà du tropique du sud, s’échappent également à la surface, dans la direction des vents alizés et des vents généraux de l’hémisphère austral.

Enfin, si nous continuons à suivre dans leur course, et toujours dans les régions inférieures de l’atmosphère, ces masses d’air sans cesse attirées vers les pôles et vers l’orient, nous les verrons embrasser des parallèles d’un diamètre de plus en plus étroit. A la limite, c’est-à-dire dans un espace plus ou moins rapproché des pôles, l’équilibre doit résulter de la pression uniformément répartie sur tous les points d’un même cercle. Dans ces deux nouvelles zones de calme, comme dans celle de l’équateur, le mouvement de l’air est ascendant; il est en outre giratoire et détermine dans les hautes régions un véritable renversement de courant. Ce mouvement de

rotation n’est d’ailleurs que la conséquence rigoureuse de l’obliquité permanente conservée dans leur course par les vents généraux. Leur direction donne le sens du tourbillon qui se manifeste à chacun des deux pôles. Au nord, le mouvement se communique de la droite à la gauche, contrairement à la marche que suivent les aiguilles d’une montre. Au sud, la masse d’air, roulée en spirale, s’élève dans la direction tout à fait opposée. Tel est le développement complet du système dont le principe, comme nous l’avons dit, repose sur le double circuit qu’accomplit, autour de la terre, une molécule d’air sans cesse entraînée de l’un à l’autre pôle, et passant alternativement des régions élevées aux régions inférieures de notre enveloppe atmosphérique.

Ainsi c’est l’étude comparative des surfaces d’évaporation et du volume d’eau condensée dans les deux hémisphères, qui a fait faire à l’auteur le premier pas dans la voie où il est entré.

A l’origine, si son hypothèse ne présente pas tous les caractères d’une vérité lumineuse, elle a du moins l’avantage de ne heurter aucune loi connue de la nature. Rien, en effet, ne peut nous défendre de croire à l’existence de deux courants distincts et réciproques entretenant franchement une communication directe et continue entre toutes les parties de l’atmosphère.

En présence de l’admirable système de compensation qui règne dans l’univers, ne serait-il pas plus difficile, au contraire, d’admettre une séparation

radicale entre les difTérenles zones de la couche d’air qui nous entoure ? Comment supposer que les calmes de l’équateur et des tropiques s’élèvent , comme autant de barrières infranchissables, devant les vents alizés et les vents généraux du même hémisphère ? Ne serait-ce pas renfermer dans des limites trop resserrées, ne serait-ce pas localiser, immobiliser, pour ainsi dire, non-seulement la plupart des phénomènes météorologiques, mais encore la constitution physique elle-même de la portion d’atmosphère que nous respirons? L’inégale répartition des continents et des mers, la disproportion qui existe dans les deux hémisphères entre les contrées habitées, les déserts arides et les lieux recouverts de marécages ou d’épaisses forêts, tout concourrait , dans ce cas , à altérer la composition élémentaire et primordiale de notre enveloppe atmosphérique. Il n’en est rien, comme on le sait. Que l’on recueille de l’air à la surface des mers, au sommet des montagnes, au centre de l’Europe ou dans les solitudes du Pacifique sud, partout l’analyse la plus exacte ne conduit qu’à des résultats d’une absolue identité.

Il ne sufflt pas toutefois de faire reposer l’hypothèse que nous présentons sur des considérations générales d’une parfaite justesse, il faut encore embrasser toutes les conséquences qui en découlent, les étudier une à une, et pouvoir les soumettre en définitive à l’épreuve 'd’un examen fondé sur l’état actuel de nos connaissances acquises.

Abandonnant, comme inadmissible, la théorie des infiltrations proposée par Descartes, et ne cherchant désormais que dans les nuages les sources des grands fleuves, nous avons dit comment la différence observée dans les deux hémisphères, entre l’évaporation et la condensation, avait servi de point de départ et de base au système général de la circulation aérienne. Examinons maintenant jusqu’à quel point l’observation des faits peut concourir à justifier ce principe. En jetant les yeux sur l’hémisphère nord, on ne tarde pas à recminaître que toutes les conditions les plus favorables à l’évaporation se trouvent réunies dans la vaste zone intertropicale comprise entre l’Amérique et l’Asie, et constamment soumise à l’action continue du soleil et des vents alizés. Or, quelles sont les contrées de la terre qui peuvent être ainsi destinées à recevoir l’excès d’une surabondante précipitation? Sur quel continent et dans quelle région les vents du nord-est transporteront-ils ces masses d’eau énormes, continuellement enlevées à la surface du Pacifique nord? Suivons dans leur course ces vents chargés d’humidité, et appliquonsleur les lois générales de la circulation atmosphérique. Nous les voyons franchir, dans les hautes régions, les calmes de la ligne, se diriger ensuite vers le pôle antarctique, se redresser à l’est, et reparaître enfin comme vents généraux soufflant du nord-ouest au delà du tropique du Capricorne.

Là, une côte abrupte et montagneuse s’élève devant eux, coupant à angle droit la direction qu’ils

ATMOSPHÉRb;.

suivent. C’est la bande étroite qui s’étend du Chili au cap Horn, au pied même de la Cordillère des Andes. Un pareil rideau, couronné de neiges éternelles, doit singulièrement favoriser la condensation des vapeurs, en dépouillant de leur hunjidité les vents qui le traversent. Or, si ces vents sont bien réellement les alizés du Pacifique nord, si nous ne nous sommes pas égarés avec eux en les suivant dans l’espace, d’un hémisphère à l’autre, nous devons les retrouver en ce point, cédant d’énormes masses d’eau sous l’influence d’une température sans cesse décroissante. Consultons, en effet, les observations météorologiques de ces contrées ; les cartes de Bei^haus et de Johnston vont nous répondre. D’après le témoignage du capitaine King, il est tombé sur la côte du Chili, dans la saison d’hiver, plus de douze pieds d’eau en quarante-un jours. A la suite de ces torrents de pluie. Darwin affirme avoir trouvé l’eau douce tout le long du rivage. Inutile d'ajouter que ces mêmes vents, après avoir ainsi abandonné jusqu’aux derniers atomes de leur humidité, continuent à souffler, mais entièrement secs, sur le versant oriental de la chaîne des Andes, à travers les pampas de Buenos-Ayres et les plaines arides de la Patagonie.

Quelque remarquable que soit le résultat d’une pareille coïncidence, à l’exemple du lieutenant Maury, nous ne nous hâterons pas de le considérer comme une preuve suffisamte en faveur du système que nous examinons. Il nous reste encore à trouver

une nouvelle application de ses lois, une nouvelle justification de son principe; en un mot, il nous reste à envisager la question sous une autre face, et à résoudre, pour un autre point du globe, le même problème présenté dans un ordre inverse. Ainsi, recherchons, par exempte, de quelle partie du monde soufflent les vents surchargés de vapeurs qui doivent alimenter les sources du Mississipi et de ses affluents. Le volume d’eau que le fleuve apporte chaque année à la mer représente l’excès de la condensation qui s’opère dans toute l’étendue de son vaste parcours.

Or, ce n’est pas au sud, dans la mer des Antilles ou dans le golfe de Mexico qu’il faut placer la source d’une aussi puissante évaporation. Les vents alizés de nord-est y régnent constamment, il est vrai; mais en suivant leur direction normale, ils suffisent à peine à entretenir les cours d’eau de l’Amérique équatoriale. Ce ne sont pas non plus les grands lacs, situés dans le nord du Mississipi , qui peuvent alimenter de leurs vapeurs la vallée qu’il parcourt. La différence constante des températures s’y oppose, et nous savons, en outre, que ces contrées reçoivent de l’atmosphère beaucoup plus d’eau qu’elles n’en restituent : le cours du Saint-Laurent en est la preuve.

Faut-il maintenant diriger nos recherches vers les deux océans de l’hémisphère nord? Mais, d’un côté, ce sont les vents chargés d’humidité, les vents généraux du sud-ouest, qui soufflent vers l’Europe

et non vers l’Amérique; de l’autre, dans la zone tropicale du Pacifique nord, nous retrouvons les vents alizés du nord-est soufflant vers l’équateur, à partir des latitudes de la Californie. Ainsi, dans le vaste bassin qui s’étend à l’est des montagnes Rocheuses, l’excès de précipitation ne peut être produit que par l’action continue d’une abondante évaporation, opérée à la surface d’une mer plus lointaine. Toutes les observations météorologiques, recueillies dans la vallée du Mississipi, s’accordent pour nous éclairer sur ce point. Tous les planteurs, consultés par Maury, signalent les vents de sud-ouest comme les seuls régnant dans le pays pendant toute la durée delà saison des pluies. Or, ces vents, qui soufflent directement à travers l’Orégon et la haute Californie, sans pouvoir être saturés des vapeurs enlevées à l’hémisphère nord, ne sont-ils pas les mêmes qui ont déjà franchi l’équateur dans les hautes régions, après avoir parcouru, comme vents alizés, la zone tropicale du Pacifique sud? Dès lors, tout se simplifie, tout s’explique. Nous nous retrouvons encore en présence des lois générales de la circulation, qui se révèlent à nous dans leur merveilleuse harmonie. Elles nous guident, nous éclairent sur la véritable origine des sources des grands fleuves; elles nous découvrent enfin la transformation régulière que subissent les vents alizés de sud-est en reparaissant dans le nord comme vents généraux, et venant inonder des vapeurs emportées de l’hémisphère austral, les profondes vallées du Missouri et du Mississipi. •

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Tel était le degré de probabilité, nous pourrions presque dire de certitude morale, auquel le lieutenant Maury était déjà parvenu, lorsque, du fond de l’Allemagne et comme confirmation de son principe, il reçut le plus éclatant témoignage qu’il lui fût permis d’espérer. Ce témoignage, positif comme une démonstration mathématique, nous fournit des preuves convaincantes, palpables, matérielles. Ce sont celles que les vents eux-mêmes nous apportent, d’un hémisphère à l’autre, sous la forme d’une nuée rougeâtre, apparaissant à des époques fixes dans les environs des îles du Cap-Vert. Le microscope d’Eliremberg en a pénétré le mystère. Il a constaté la nature organique et la lointaine origine des atomes colorés, ainsi suspendus dans les airs. Ce sont des infusoires, à carapaces siliceuses, dont les spécimens identiques ne se rencontrent guère qu’à la surface de quelques contrées brûlées de l’Amérique méridionale. Telle est l’opinion du savant professeur de Berlin. Son aveu complète les observations que M. de Humboldt avait faites, longtemps auparavant, en parcourant les plaines de l’Orénoque pendant la saison des chaleurs : « Lorsque, sous les rayons verticaux d’un soleil sans nuages, la terre calcinée se réduit en poussière, le sol luimême craque et se fend comme dans l’ébranlement d’une commotion souterraine. En ce moment, si deux courants de directions contraires soufflent à la surface, la plaine offre subitement un étrange spectacle. Sous la forme d’un nuage conique, dont la

pointe est tournée vers le sol, et semblables à ces pesantes trombes que le marin ne voit qu’avec effroi, les flots de sable soulevés montent en spirale dans l’air raréfié. Le ciel s’assombrit, l’horizon se rapproche, et le soleil ne répand plus qu’une lumière jaune et blafarde sur cette plaine désolée » En traçant un pareil tableau, l’illustre voyageur ne se doutait pas que ces tourbillons de poussière seraient un jour évoqués, au delà de l’Océan, comme des signes infaillibles et des témoins révélateurs du chemin parcouru par les vents dans les hautes régions de l’atmosphère.

On demandera peut-être en vertu de quelle loi ces nuages de sable accomplissent ainsi un voyage aussi long, sans cesser de demeurer suspendus dans les airs. L’état de nos connaissances ne nous permet pas de répondre, pas plus qu’il ne nous permet de dire comment les vapeurs franchissent l’Océan sur les ailes des vents, ni pourquoi la foudre, qui grondera demain sur nos têtes, ne s’annonce pas aujourd’hui par des signes précurseurs infaillibles. Là s’arrête à cette heure la science des hommes.

Quelque satisfaisante et quelque rationnelle que soit la théorie de la circulation aérienne, telle que nous la trouvons développée dans l’ouvrage des Sailing Directions, le lieutenant Maury, toutefois, est le premier à faire ses réserves et à reconnaître la large part qu’il faut encore laisser aux choses inconnues. Ainsi la chaleur et le mouvement diurne de la terre nous ont fourni jusqu’à présent deux