TER TER

hroave êlro une mesure exacte rfc celte at- sivemcnl en allanl ren le pôle, comme la

traction. Si l'attraction venait à cesser, un carré du sint ■ de la latitude.

corps situé sur la sorface d,e la lerre l'échap- D'après li naoyei de ces

perail le long de la tangente par l'effel de la il ai itl que 1 1 diminution totale de la esanibrce centrifuge, au lieu de sui»re unedirec- leur des pô es .1 l'éqoateur . si de 0,00544 >, Mon circulaire dans le cercle do la rolalion. qui, retranchés de .,,'., donnent, pour >al'.ir cons quent, la quantité <l < > n 1 le cercle leur de l'aplatissement du sphéroïde dévie de la tangente pendant un temps donné, Ire, environ .u1.,. Celte valeur a éti une seconde par exemple, est la mesure de minée par M. Hatiy. président de la B l'intensité de l'attraction ii rrestre, et est astronomique de Londres, qui s'est occupé égale au Binus-verse de l'arc décrit durant de ce sujet avec la plus rigoureuse attention, ce temps, quantité qui se détermine aisé- Nous observerons ici eu passant que d us ment d'après la vitesse connue de la rotation suites d'expériences relatives au pendule delà terre. On a Irouvé ainsi <i u'.i l'équa- n'ont jamais donné le même résultat, ce leur l,i force centrifuj e est égale à la 289" qu'il laul probablement attribuer â p. util' de la gravité, Or, quelle que puisse tractions I cales. tinsi, quoique les être la constitution de la terre et des plané- rences soient très- petites,, la question iules, l'analyse a prouvé que, si à l'équateur peut être considérée comm< tièrement

l'inleusilé de In pesanteur esl prise pour résolue. La valeur de l'aplatissement, obte-

uniié, la Bomme de l'aplatissement de l'el- nue â l'aide do celte méthode, ne difl

lipsoïde el de l'augmentation totale de la beaucoup de celle que donnent les in

pesanteur de l'équateur au pôle, est égale lunaires, ni de ce le que rouruil la mesure

aux {• du rapport de la foi ce 1 enlrifo •■• 1 la 'les ans du méridien ei des arcs perpeudi -

pesanteur de l'équateur. A l'égard de la culaires au méridien. La presque coïncidence

toi iv, celle quantité est 4 de , J , ou ,,',,,; la- de ces trois valeurs, déduite de mé bodes ti

plalissement de la terre est doue égal é ,,'j.,. enlièrement indépendantes les unes d

diminué de toute l'augmentation de la pesau- très, moutre que les tendances mu

leur, de sorte que sa rorme sera connue, si des centres des corps célestes les uns 1

celle augmentation de 1 1 1 esanleurde l'équa- les autres, et l'attraction de la terre par ra -

leur au pôle peut être ilelerminee par l'ex- poil air: corps situes i si surface rés

périence. Ces résultats ont été nbtenus à de l'attraction réciproque de toutes leur*

l'aide d'une méthode fondée sur les consi- particules. L'on peut encore ajouter une

dérations suivantes: Si la lerre était une autre preuve : 1 1 nutalion de l'axe de 1

sphère homogène s„ns mouvement de ro- terre, el la précession des équinoxes, out

talion, l'attraction qu'elle exercerait sur occasionnées par l'action du soleil el de la

les corps .1 sa surface serait partout la lune sui la matière dont seco ipose le ren-

'■• e;sj elle eiait elliptique el do densité Dément de la terre d l'équateur; et, bien quo

vari blc, la rorce de gravité devrait, d'après ces in galilés ne donnent pas la valeur a b-

b de la Ibéorio, varier le l'équateur solue de l'aplalissemenl de la terre, elles

■. comme l'uuilé augmentée d'une servent au moins à montrer que la fraction

quantité constante multipliée par le carré qui exprime cet aplatissement est comprise

du siens de la latitude. Mais, en vertu îles entre les limites ^T et j-jy.

lois delà mécanique, la force centrifuge L'on devrait s'attendre à trouver 1

varie dans uu sphéroïde en rotation, comme aplatissement en le calculant soit d'à rès

le carré du sinus de la latitude, de l'équa- l'une, -<>ii d'après l'autre de ces inégalités,

leur où elle esi la plus grande, au pôle où si les différentes méthodes il

clic s'évanouit; cl commo elle tend 1 éloi- pouvaient être employées sans erreur. Ceci,

guéries corps de la surface, elle diminue toutefois, n'a pas lieu; car, après avoir tenu

un peu la l'orée de la gras île. De là su 1 que, compte de chaque c tuse d'i 1 1 1 ur. les difl -

par l'effet de la pesanteur, qui est la diffé- reuces que l'on troue dans les deg 1

rence de ces deux forces, la chqle des corps méridien el dans la longueur du 1

doit être accélérée, en allant de l'équateur prouvent que la figure de la terre est très-

aux pôles, proportionnellement au cane du 1 ompliquée ; mais ces différences sont >i pe-

Binus de la latitude; elle poids de ces mêmes liles, comparées au\ résultats généraux,

corps doit au. m nier dans la même pro| or- qu'elles peuvent être négligées, t.'.., 1

li n. I. - si 1 al us du pendule qui, dans ni dédu t de la moyenne générale parait

I rail, son! dues i la 1 h ut e d'un corps, en ne pas difféi er beauco ip de TJry; la râleur

fournissent une preuves nsi le; car si la donnéo par la théorie lunaire 1 l'avantage

chute des corps est accélérée, les oscillations d'être indépendant! -delà

seront plus rapides : afin doue quilles surface de la I rrerldes 1 - locales.

; uissenl toujours s'aci omplir dans lo même L 1 régularlt • avec laquelle la vai talion on—

temps, l'on doit modiliei la longueur du s rvéedauila longueur du pendule suit la

pendule. Des expériences nombreuses et loi du cari du sinus de i ili u le. prouva

1. liies avec le plus grand soin oui prouve quelc i elliptiques el lyraélri-

qu'un pendule qui oscille 8 ,400 foi ans uu ulour du centre

jour moyen iléquateur, os illcra r même »ilê de la terre, ce qui fourni' une 1

nombre de Fois ans , ptioo en faveur de l'bjp - ;

lemps sur tous les points de la surfil e la ' originaire. Il est à remarqu

teire. si la longueur est augmentée propres- bien peu 1a Mer .1 d infl

TER

TER

des longueurs des arcs du méridien ou sur la pesanteur; elle n'affecte pas beaucoup non plus les inégalités lunaires, sa densité n'étant environ que d'un cinquième de la densité moyenne de la terre; car, s'il était possible que la terre devînt fluide, après avoir été dépouillée de l'Océan, elle prendrait la forme d'un ellipsoïde de révolution, dont l'aplatissement serait y,1^, ce qui diffère très-peu de la figure déterminée par l'observation, et prouve, non-seulement que la densité de l'Océan est peu considérable, mais que sa moyenne profondeur est très petite. 11 peut y avoir de profondes cavités dans la mer; mais il est probable que sa moyenne profondeur n'excède pas de beaucoup la hauteur moyenne des continents et des îles qui s'élèvent au-dessus de son niveau. D'après cela, l'on voit que d'immenses étendues de terre peuvent être abandonnées ou envahies par l'Océan, comme il paraît réellement que cela a eu lieu, sans qu'il s'opère aucun changement remarquable dans la forme du sphéroïde terrestre. La variation dans la longueur du pendule fut remarquée pour la première fois, en ÎG72, par Richcr, en observant les passages des étoiles fixes au méridien à Cayenne, ville située à cinq degrés environ au nord de l'équatcur. 11 trouva que son horloge retardait journellement de 2'" 28% ce qui le porta à déterminer la longueur d'un pendule à secondes dans cette latitude; cl, répétant les expériences à son retour en Europe, il trouva que le pendule à secondes était de plus d'un douzième de pouce, 2 millimètres environ plus long à Paris qu'à Cayenne.

La rotation de la terre, qui détermine la longueur du jour, peut être considérée comme l'un des éléments les plus importants du système du monde. F Ile sert à mesurer le temps, et forme l'étalon de comparaison pour les révolutions des corps célestes, qui, par leur augmentation ou leur diminution proportionnelle , décèleraient bientôt les changements quelconques qu'elle pourrait subir. La théorie et l'observation concourent à prouver que, parmi les vicissitudes sans nombre auxquelles la création tout entière est sujette, la période de la rotatior diurne de la leire reste immuable. (Juand l'eau des rivières descend d'un niveau plus élevé à un niveau plus bas, elle conserve la vitesse qui convient à la rotalion de la terre, à la distance où elle se trouvait d'abord de son centre; elle accélère donc, quoique d'une quantité extrêmement petite, la rotation journalière de la terre. La somme de toutes ces augmentations de vitesse, provenant de la descente de toutes les rivières situées sur la surface de la terre, finirait avec le temps par devenir sensible, si la nature, à l'aide do l'évaporation, ne faisait retourner les eaux à leurs sources, et si, en reportant ainsi la matière à une plus grande distance du centre, elle ne détruisait la vitesse occasionnée par son rapprochement antérieur. La descente des rivières n'affecte donc pas la ro-

tation de la terre. D'énormes masses projetées par des volcans de l'équateur aux pôles, ou des pôles vers l'équateur, l'affecteraient il est vrai; mais il n'existe aucune preuve de semblables convulsions. L'action perturbatrice de la lune et des planètes, qui a un effet si puissant sur la révolution de la terre, n'influe en aucune manière sur sa rotation. Le frottement continuel des vents alizés sur les montagnes et les continents situés entre les tropiques ne retarde pas sa vitesse, que la théorie a reconnu être la même, que si la mer, conjointement avec la terre, formait une masse solide. Mais quoique ces circonstances soient inefficaces, une variation dans la température moyenne occasionnerait certainement un changement correspondant dans la vitesse de la rotation. H est de principe en dynamique que, dans un système de corps ou de particules tournant autour d'un centre fixe, le moment, ou la somme des produits de la masse de chacun par sa vitesse angulaire et sa distance au centre, est une quantité constante, si le système n'est pas dérangé par une cause étrangère. Or, puisque le nombre des particules du système est le même, quelle que soit sa température, leur vitesse angulaire doit augmenter à mesure que leur distance au centre diminue, afin que la quaniiié précédente puisse toujours rester constante. 11 s'ensuit donc que lemouvement primitif de rotation imprimé à la terre, lorsqu'elle fut projetée dans l'espace, devant nécessairement rester de même, la plus petite diminution de chaleur, en contractant le sphéroïde terrestre, accélérerait sa rotation, et par conséquent diminuerait la longueur du jour. Malgré la constante augmentation de chaleur provenant des rayons solaires, les géologues ont été conduits à penser, d'après l'inspection des fossiles, que la température moyenne du globe va en décroissant.

La haute température des mines, les sources chaudes, et par-dessus tout, les feux internes, qui ont produit et occasionnent encore de si grands ravages sur notre planète, indiquent une augmentation de chaleur vers son centre. L'accroissement de densité correspondant à la profondeur et à la forme du sphéroïde, étant le même que celui qu'assigne la théorie à une masse fluide en rotation, contribue à faire croire que la température de la terre était originairement assez élevée pour réduire à un état de fusion ou de vapeur toutes les substances dont elle est composée, et que, par la suite des temps, elle s'est refroidie jusqu'au point où elle est aujourd'hui ; qu'elle continue encore et continuera toujours à se refroidir, jusqu'à ce que la masse entière arrive à la température du milieu dans lequel elle est placée, ou plutôt à un état d'équilibre entre celle température, la puissance réfrigérente due à son propre rayonnement, et l'effet calorifique de? rayons solaires.

Antérieurement à la formation de la glace vers les pôles, il est hors de doute que

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les anciennes (erres tles latiludes septen- a entière iloit aller actuellemcnl en dimi-

trionales pourraient avoir clé susceptibles « niiant. Nooi avons dnne U ne cause réelle,

de produire lei plantei tropicales que l'on « évidente pour eipliquer le phénotn ne. •

trouve conservées dans les couches de. Les limites delà variation de l'excentricité

charbon, si toutefois ces plantes avaient de l'orbite terrestre sonlinconnoei , mais si

été d.' nature à prospérer sans le secoors ceMe excentricité a jamais i lé aussi grande

de la Inmiére Intense du soleil des tropiques, que celle de l'orbite de Mercure ou de Pal*

Mais, en admettant même que la lempéra- las, la température moyenne de la lerredoil

ton' décroissante de la terre soit suffisante avoir été sensiblement plus haute qu'elle

pour produire les effets observés, elle doit ne l'est à présent. A- 1- elle toutefois été

élre extrêmement lente dans son opération; asseï élevée pour rendre nos climats sep-

car, la rotation de la lerre servant de me- lenlrionaaX propres à la production des

sun- anx périodes des mouvements célestes, plantes des Iropiqoes, et à la résidence de

il a été prouvé que si la longueur du jour l'éléphant et autres animaux, habitants

avait diminué de la trois-millième partie maintenant de la mne lorride T C'est ce qu'il

d'une seconde d'après les observations est impossible de dire. d'Hipparqne, faites il \ a 2000 ans, l'équa- l-es piaules fossiles qni onl été trouvées

lion séculaire de la lune aurait diminue de dans les latitudes extrêmement élevées

4" 4. Il est donc hors de doute que li lem- fournissent une preuve évidente de la di-

péralnre moyenne de la terre ne peut avoir minution de température qui s'est opérée

sensiblemeni varié pendant ce temps ; et, si dans l'hémisphère nord; ces plantes n'ayant

les (iiactères que nous présentent les cou- pu exister que sous un clim.it semblable à

ches successives sont dus réellement à nne celui des tropiques et ayant dû croître né-

diminution de température interne, cela cessaîremenl près da lien où on les a trou-

monlre l'immensité du temps nécessaire! vées, ainsi que la délicatesse de leur struc-

pour produire des changements géologi- lure, et l'état parfait dans lequel elles se

que s devant lesquels deux mille ans ne sont conservées ne permettent pas d'en don-

sont nen; ou c'esl la preuve que la lempé- ter. C'esl doncâ lorl que ce changement de

rature moyenne de la lerre était arrivée à température a été attribué à un excès de

un ei.ii d'équilibre avant ces observations. durée du printemps et de l'été dans l'hémi-

Quelqoe fortes que soient les présomp- sphère da nord, résultant de l'excentricité de

lions en faveur de l'hypothèse de la fluidité l'ellipse solaire. La longueur des saisons

primitive de la lerre, elle ne peut être con- varieavec la position du périhélie de l'or*

sidérée que comme très-probable, n'étant bile de la lerre, par suite de l'excentricité,

appuyée par aucune preuve directe. Mus qui. quelque petite qu'elle soit, fail que

l'an des philosophes les plus profonds et des toute ligne passant pu- le centre d I il

écrivains les plus élégants des temps mo- partage l'ellipse terrestre en deux parties dénies, a trouve, dans la variation sécu- Inégales; et par suite aussi des lois du moula re de l'excentricité de l'orbite terrestre, vement elliptique qni occasionnent au mouline cause évidente de décroissemenl de vement de la lerre d'inégales vitesses dans température. Cel auteur accompli , en in- ces deux parties de son urbite. Le périhélie diquanl les rapports mutuels îles phéuo- reste toujours dans la portion la plus pcmènes , s'exprime ainsi: « Il est évident tile de l'ellipse, et c'est là que le mouvement « que la température moyenne de la sur- de la lerre est le plus rapide. Dans la posi- « face entière du globe, en tint qu'elle est lion actuelle du périhélie, le printemps el € maintenue par l'action du soleil à un l'été de l'hémispnèl e nord sont plu* longs a plus haut degré qu'elle ne léserait si cet de huit jours environ que ceux de l'hémi- « astre riait éteint, doit dépendre de la sphère sud, tandis qu'il y a 10,1*68 ans, c'é- « quantité moyenne des rayons solaires lait ce dernier au contraire, qui par suite « qu'elle reçoit, ou, ce qui revient an mémo, de la variation séculaire du périhélie, jouis*

■ de la quantité totale reçue dana un temps sait du même avantage que nous poi

« donne Invariable; et la longueur de l'an- à présent. Cependant John llerschcll a prou-

« née demeurant immuable nu milieu de vé que ce changement ne produit dans nu-

« toutes les fluctuations du système plané- cuu des deux hémisphères le moindre excès

« laire, il s'ensuit que la somme totale du de lumière ou de chaleur; car. bien que la

« rayonnement solaire don déterminer, terre soit réellement plus prés du sol il,

i toutes choses égales d'ailleurs, le climat quand elle parcourt la partie de son orbite

• général de la terre. Or, il n'est pas difS- dans laquelle se trouve le périhélie, que

« cilo de prouver que celle somme totale lorsqu'elle est dans la partie opposée, el

■ est inversement proportionnelle au petit que par cnnséqueul elle reçoive alors une

■ axe de l'ellipse décrite par la lerre autour plus grande quantité de lumière el de cha« c du soleil, considéré cotumo lentement va- leur, (lie ne doit pas cependant s'échauffer « riable, et qne, par conséquent, le grand davantage, parce que, son mouvement étant u axe restant constant, ainsi que nous le plus vif, elle reste moins longtemps exposée

« savons, el l'orbite allant actuellement a l'action de la chaleur. Pans l'autre partie

« en Be rapprochant de la forme circulaire, de l'orbite, au contraire, la terre étant pi is

n c'est-à-dire le petit axe allant en crois- éloignée du s leil, reçoit un néon

» s, m|, la somme moyenne du ra v ouneinent nombre de I6S rayons; mais son mein

«solaire reçue annuellement par la lerro étant plus lent, elle se trouve plus longtemps'

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exposée à leur action. Dans l'un et l'autre cas, la quanlilé de chaleur et de vitesse angulaire varie exactement dans le même r.ipporl, de sorte que le résultat définitif est une compensation parfaite. L'excentricité de l'orbite delà terre n'a donc que peu ou point d'effet sur la température correspondante à la différence des saisons, et n'en exerce aucun sur la température moyenne générale du globe.

11 est reconnu en mécanique qu'il existe dans tous les corps, quelle que puisse être leur forme ou leur densité, au moins trois axes rectangulaires, autour de l'un desquels le solide, venant à tourner, continuerail à tourner perpétuellement, pourvu qu'il ne fût pas dérangé par une cause étrangère, mais que la rotation autour d'un autre axe ne durerait qu'un instant. Conséquemment, les pôles ou extrémités de l'axe instantané de rotation changeraient sans cesse de position sur la surface du corps. Dans un ellipsoïde de révolution, le diamètre polaire, et chacun des diamètres situés dans le plan de l'équaleur, sont les seuls axes permanents de rotation. Ainsi donc, si l'ellipsoïde venait à tourner autour d'un diamètre quelconque situé entre le pôle et l'équaleur, le mouvement serait tellement instable, que l'axe de rotation et la position des pôles changeraient à chaque instant. La terre ne différant pas beaucoup de cette figure, il s'ensuit que la position des pôles changerait tous les jours si elle ne tournait autour de l'un de ses axes principaux ; l'équaleur, qui est à 90° des pôles, subirait des variations correspondantes, et les latitudes géographiques de tous lès lieux de la terre, étant complées de l'équaleur, supposé fi\e, changeraient continuellement.

Un déplacement de 72 lieues environ dans la position des pôles suffirait pour produire de tels effets, et serait mis immédiatement en évidence. Mais les latitudes étant invariables, on peut conclure de là que le sphéroïde terrestre doit avoir tourné autour du même axe pendant des siècles entiers. La terre et les planètes diffèrent si peu de la forme d'un ellipsoïde de révolution, que, selon toute probabilité, et par suite du frottement des fluides répandus à leurs surfaces, toute libration d'un axe à un autre, produite par l'impulsion primitive qui les mit en mouvement, dut cesser bientôt après leur création.

La théorie prouve aussi que ni la nutation, ni la précessiou , ni aucune des forces perturbatrices qui affectent le système, n'ont la moindre influence sur l'axe de rotation, qui conservera une posilion permanente sur la Surface, tant que la terre ne sera pas troublée dans sa rotation par une cause étrangère. .Mais, en admettant que cet événement se soil réalisé, les effets d'un tel choc auraient toujours été rendus sensibles par des variations dans les latitudes géographîqu s ; et si l'on admet aussi que lu perturbation résultante ail été très-considérable , l'on concevra sans peine que l'équilibre ne puisse

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avoir été rétabli , à l'égard d'un nouvel axe de rotation , que par la précipitation des mers vers le nouvel équaleur, laquelle précipitalion a dû continuer jusqu'à ce que la surface ait été partout perpendiculaire à la direction de la gravité. Il est probable, toutefois, qu'une telle accumulation des eaux n'aurail pas été suffisante pour rétablir l'équilibre, si le dérangement eût été considérable , car la densité moyenne de la mer n'est environ qu'un cinquième de la densité moyenne de la terre, et la profondeur moyenne de l'Océan Pacifique n'a pas plus de 1 \ lieue environ , tandis que le diamètre équatorial de la terre excède le diamètre polaire de 10 lieues à peu près. L'influence de la mer sur la direction de la gravité est donc très-petite, et comme il en résulte qu'un grand changement dans la position de l'axe terrestre est incompatible avec les lois connues de l'équilibre, les phénomènes géologiques en question doivent être attribués à une cause interne. Ln effet, il est démontré aujourd'hui que les couches élevées qui contiennent des débris marins doivent avoir été formées au fond de l'Océan, et ensuite soulevées par l'action des feux souterrains. D'ailleurs il est évident , d'après la mesure des arcs du méridien et la longueur du pendule à secondes , aussi bien que d'après la théorie lunaire, que les couches intérieures , de même que le contour extérieur du globe, sont elliptiques, leurs centres étant coïncidants, et leurs axes identiques à celui de la surface, état de choses qui est incompatible avec un arrangement de la surfac ■ résultant d'une vitesse de rotation différente de celle qui aurait déterminé la distribution primitive de la matière dont sa compose le globe terrestre. Ainsi, au milieu des grandes révolutions qui ont fait disparaître de la terre d'innombrables générations d'êtres organises, qui ont élevé des plaines et englouti des montagnes dans l'Océan, la rotalion de la terre el la posilion des axes sur sa surface n'ont subi que de légères variations. Non-seulement les couches du sphéroïde lerreslre sont concentriques el elliptiques, mais les inégalités lunaires montrent en outre qu'elles augmentent de densité, de la surface au ceulre de la lerre. Il est hors de doule que les choses se seraient passées de celte manière si, dans l'origine, la terre avait été fluide, car les parties les plus denses ont dû se précipiter vers son centre, à mesuré qu'elle s'est approchée de l'élal d'équilibre; mais l'énorme pression del : masse supérieure su'lil pour expliquer le phénomène. Le professeur Lcslie observe que l'air , comprimé de manière à être réduit à la cinquantième partie de son volume, augmente (incluante fois d'élasticité. S'il continuait à se contracter dans cette proportion, il acquerrait, en vertu de sa propre pesanteur, la densité de l'eau à la profondeur de 12 lieues environ; mais la densité de l'eau elle-même doublerait à la profondeur de 34 lieues el eilo atteindrait celle du mercure à une profondeur de 131 lieues à peu près. Ainsi donc, en descendant vers le centre, jusqu'à la profondeur