CONSIDÉRATIONS SUR L'ÉTUDE DU GLOBE TERRESTRE

Dans son Cosmos cl après avoir examiné les espaces planétaires , M. de Humboldl s'exprime de la manière suivante sur l'élude du monde terrestre :

« Abandonnons maintenant iCS nauies

régions que nous venons de parcourir, pour redescendre sur notre étroit domaine; après la nature céleste, abordons la nature terrestre. Un lien mystérieux les unit toutes deux, et c'était le sens caché dans le vieux mythe des Titans, (jue l'onlre dans le monde dépend de l'union du ciel et de la lerre. Si, par son origine, la terre appanient au soleil, ou du moins à son atmosphère jadis subdivisée en anneaux, actuellement encore la terri^ est en rapport avec l'aslre central de notre système et avec tons les soleils qui brillent au firmament, par les émissions de chaleur et de lumière. La disproportion de ces influences ne doit pas empêcher le physicien d'en reconnaître la similitude cl la connexité. Une faible partie de la chaleur terrestre provient de l'espace où se meut notre planète, et celte température de l'espace, résultante des radiations calorifiques de tons les aslres de l'univers, est pres(jue égale, d'après Fourier , à la teii»pérature moyenne de nos ré:;ions polaires. Sans doute l'action prépondéiante appartient au soleil : ses rayons pénètrent l'atmosphère, éclairent el réehatiffent sa surface, ils produisent les couranis électriques el magnétiques, ils fonl naître et ils développent le germe de la vie dans les êtres organisés; celle influence bienfaisante sera plus tard l'objet de notre étude.

« Comme désormais nous nous renfermons dans la sphère de la nature terrestre, nous aurons d'a'aord à considérer la répartition des éléments solides et liquides, la figure de la terre, sa densité moyenne el les variations de cette densité jusqu'à une certaine profondeur, enfin, la chaleur el la tension électro-magnétique du globe. Nous serons ainsi conduits à étudier la réaction que l'inlérieur exerce contre la surface ; l'intervention d'une force universellement répandue, la chaleur souterraine, nous expliquera le phénomène des tremblemenls de terre, dont l'effet se fait ressentir dans des cercles de commotion plus ou moins étendus, le jaillissemenl des sources thermales, et les puissants elYorts des agents volcaniques. Les secousses intérieures , laniôt brusques et répétées, lanlôl continues, et par suite peu sensibles, modifient peu à peu, dans le cours des siècles, les hauteurs relatives des parlies solides et li(]uides de l'ecorce terrestre, el changent la configuralio;i du fond de la mer. En même temps il se forme des ouvertures temporaires ou permanentes qui font communiquer l'intérieur de la terre avec lalmosphère : alors, d'une profondeur inconnue, surgissent des m isses en fusion ; elles s'épanchent en étroits courants sur les flancs des montagnes, tantôt avec l'impétuosité d'un torrent, tantôt d'un mouvement lent et progressif , jusqu'à ce <iue la source ignée se larisse el que la lave fumante se so'idifie sous la croûte dont elle s'est recouverte. Alors des roches nouvelles se produisent sous nos yeux, lajulis que le^ forces plutoniques modifient les roches anciennes par voie de contact immédiat avec les for-

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mations récentes , pins souvent encore par rinfluencf d'une source voisine de chaleur ; même là où la pénétration n'a pas eu lieu, les particules cristallines sont déplacées et s'unissent en un tissu plus dense. Les eaux nous offrent des formations d'une toiU autre nature : telles sont les concrétions de débris d'animaux ou de végétaux, les sédiments terreux, argileux ou calcaires, les conglomérais composés des détritus des roches, recouverts par des couches formées des carapace"! siliceuses dos int'usoires et par les erraios de Irnnsport, où jiisent les espèces animales de l'.incien monde. L'élude de ces formations, qui accusent tant d'origines diverses, de ces cou« hes disloquées , relevées, infléchies en tous sens par des pressions contraires ou par les eff^rls des agents volcaniques, a conduit Tobservaleur à comparer l'époque actuelle aux époques antérieures, à combiner les f;iils suivant les plus simples règles de l'analogie, à généraliser les rapports d'étendue et ceux des forces qu'il vuil encore à l'œuvre; elle a tiré ainsi du vague et de lobscurilé cette belle science de la géognosie qu'on soupçonnait à peine il y a cinquante an^.

« On a dit que les grands télescopes nous fiaient appris à connaître l'inlérieur des autres planètes plutôt que leur surface. La remarque estjusie, si on en excepte la lune. Grâce aux admirables progrès des observations et des calculs astronomiques, on pèse les planètes, on mesure leurs volumes, on détermine leurs masses, leurs densités, avec une précision toujours croissante ; mais leurs propriétés physiquesrestent inconnues. Sur la terre seule, le contact immédiat nous met en rapport avec les éléments cioni se composent la nature organique et la nature inorganique. Cette immense série d'éléments combinés, transformés de mille manières par le jeu des forces sans cesse en présence, offre ànotre activité l'alimintquiluiconvient; slleposeun buta nos recherches, elleouvreun vasie champ à nos investigations, et l'esprit humain, fortifié dans cette lutte continuelle, s'élève et s'agrandit avec ses conquêtes. Ainsi le monde des faits se réfléchit dans le monde des idées; et chaque grande classe des phénomènes devient à son tour l'objet d'une nouvelle science.

« Dans la science de la terre, l'homme retrouve cette sujériorité d'action dont j'ai déjà parlé plusieurs fois, et qui résulte de sa position même sur la surface du globe. Nous avons vu comment la physique du ciel, depuis les lointaines nébuleuses jusqu'au corps central de notre système, est limitée aux noiions générales de volume et de masse. Là nos sens ne peuvent percevoir aucune trace de vie, et si l'on a pu hasarder quelques conjectures sur la nature des éléments qui constituent leloutel corps céleste, il a fallu les déduire de simples ressemblances, souvent même l'imagination seule a proiioncé. Mais les propriétés de la matière, ses alfinilés chimiques, les modes d'agrégation régulière qui en réunissent les particu-

les tantôt en cristaux, tantôt en une texture grenue; ses rapports avec la lumière qui la traverse en se déviant ou en se divisant, avec la chaleur rayonnante, transmise .à l'état neutre ou polarisée, avec les forces électromagnétiques si énergiques alors même que leur action ne se manifeste point sous de brilianles app renées ; en un mot, ce trésor de connaissances qui donnent à nos sciences physiques tant de grandeur et de puissance, nous le devons uniquement à la surface de la planète iiuc nous habiions, cl plus encore à sa partie solide qu'à sa partie liquide. Mais il serait superflu de nous arrêter plus longtemps sur ce sujet : la supériorité inlellectuelle de l'homme dans eertai;!es parties de la science de l'univers dépend d'un enchaînement de causes .semblables à celles qui donnent à certains peuples une supériorité matérielle sur une partie des éléments.

« Aprèj avoir signalé la différence essentielle qui existe, à cet égard, entre la science de la terre et la science des corps célestes, il est indispensable ai reconnaître aussi jusqu où peuvent s'étendre nos recherches sur les propriétés de la matière. Le champ en est circonscrit par la surface terrestre, ou plutôt par la profondeur où les excavations naturelles et les travaux des hommes nous permettent d'atteindre dans les couches voisines de la surface. Or, dans le sens vertical, ces travaux ne pénètrent guère qu'à 60O mètres au-dessous du niveau de la mer, c'est-à-dire à ^^ du rayon de la terre. Les masses cristallines lancées par les volcans encore en activité, et semblables pour la plupart aux roches de la surface, proviennent de profondeurs indéterminées, mais au moins GO lois plus grandes que celles où les travaux de l'homme ont pu atteindre. Là où un lit de charbon de terre plonge et se recourbe pour remonter plus loin à une distance bien connue, il est possible d'évaluer en nombre la profondeur de la couche; et l'on a montré que ces dépôts de ( harbon, mêlés de débris organiques de l'ancien monde, s'enfoncent à 2000 mètres au-dessous du niveau de la mer (en Belgique, par exemple) ; les calcaires cl les couches devoniennes. recourbées en forme de vallées, atteignent une profondeur double. Si l'on compare ces dépressions souterraines avec les cimes des montagnes que l'on a regardées jusqu'à présent comme les parties les plus hautes de l'écorce soulevée de notre globe, on trouve une distance de 1 myriamètre et Y*ê , ce qui revient à 5^5, du rayon terrestre. Telesidans le sens vertical, le seul espace où pourraients'exercer les recherches de la géognosie, même quand la surfacedela terre entière s'étendrait jusqu'auxsommelsdu Dhawalagiri ou du Sorata. Tout ce qui est situé plus profondément que les dépressions dont j'ai parlé, que les travaux des hommes, que le fon(idelameroùlasondeapuparvenir(James Ross a filé25,W0 pieds de sonde sans l'atteindre), nous est aussi inconnu que l'intérieur des autres planètes de noire système

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Bolairc. De même, nous connaissons seulement \a masse de la lorre entière et sa densité moyenne comparée à (elle de> couches superGcielh'S, les senle«^ qui soient acci-ssibles pour nous. En l'absence de toute donnée positive sur les propriétés chimiques ou ph)si(|ues dp l'intérieur du globe, nous sommes de nouveau forcés de nous en tenir aux conjeclures. tout comme s'il s'agissait des autre pLinètes qui tournent avec la terre autour du soleil. Ainsi, nous ne possédons aucune donnée certaine sur la jjrolondeur à laquelle les roches sont à létat de ramidlis- .'^ement ou de fusion complète, sur les cavités que remplissent les vapeurs élastiques, sur l'état des gaz intérieurs soumis à une pression énorme et à une haute température, enfin sur la loi iiue suiv» nt les densités croissantes des couches comprises entre le centre et la surfacciJe la terre.

« La température croissant avec la profondeur et la réaction de l'intérieur du globe contre la surface nous conduiront à la longue série de^ phénomènes volcaniques : tels sont les tremblements de terre, les émissions gazeuse*, les sources thermales, les volcans de boue et les courants de lave iiui s'épanchent des cratères d'éruption ; enfin la puissance des forces élastiques s'exerce eussi en altérant le niveau de la surface. De grandes plages, des continents entiers sont soulevés »)U défirimés; les parties solides se séparent des parties flui es ; l'Océan, traversé par les courants chauds ou froids, ronime par des fleuves isolés dans sa masse liquide, couvre les pôles de glace, et baigne de ses eaux les roches tantôt denses et résistantes, tantôt désagrégées et réunies en bancs mobiles. Les limites qui séparent les eaux des continents ou des terres subissent de fréquenis changements. Les plaines ont oscillé de bas en iiaut et de haut en bas. Après le soulèvement des continents , il s'est produit de grandes fissures presque toutes parallèles ; ce fut probablement vers les mêm.'S époques que les chaînes de montagnes surgirent. Des lacs salés et de grands amas d'eaux intérieures, longtemps habités par les mêmes espèces animales, furent violemment séparés , et les restes fossiles de coquillages et de zoophytes qu'on retrouve partout identiques, témoignent as^ez de ces révolutions. Ainsi, en suivant les phénomènes dans leur mutuelle dépendance, on découvre que les forces puissantes dont l'action s'exerce dans les entrailles du globe sont aussi celles qui ébranlent l'écorce terrestre, et qui ouvrent des issues aux torrents de lave chassés par l'énorme pression des vapeurs élastiques.

ft Or, ces forces qui jadis soulevèrent, jusqu'à la région des neiges perpétuelles, les cimes des Andes et de l'Himalaya, ont produit aussi dans les roches des couiljinaisons et désagrégations nouvelles ; elles ont transformé les couches qui s'étaient antérieurement déposées du sein des eaux, où déjà pullulait sous mille formes la vie organique. Nous reconnaissons ici toute la série des for-

mations superposées par ordre d'ancienneté; nous retrouvons, dans ces couches, toutes les variations de forme qu'a subies la surface, les eflets dynauuques des forces de soulèvement, et jusqu'aux actions chimiques des vapeurs émises par les fissures.

«Les parties solides et desséchées de la surface terrestre où la végétation a jiu se développer dans toute sa luxuriante vigueur, c'est-à-dire les continents, sont en rapport continuel d'action et de Réaction avec les mers environnantes où règne presque exclusivement l'organisaliou animale. L'élétnent liquide est à son tour recouvert par les couches atmosphériques, océan aérien dont les chaînes de monligneg et les plateaux sont les bas-fonds. Là se produisent aussi des courants et des variations de timpérature; l'humidité rassemblée dans les régions nuageuses de l'air se condense autour des sommets élevés, coule sur les flancs des montagnes, et de là va répandre partout dans les plaines le mouvement et la lécondilé.

« Mais si la distribution des mers et des continents, la forme générale de la surface, et la direction ries ligues isothermes (zones où les températures moyennes de l'a née sont égales), règlent et dominent la géographie des plantes, il n'en est pas de même quand il s'agit des races humaines, le dernier, le plus noble but d'une description physique du monde. Les progrès de la civilisation, le développement des facultés, et cette culture générale de l'inlelli .'ence qui fonde, dans une nation, la suprématie politique, concourent avec les accidents locaux, mais d'une manière bien autrement efficace, à déterminer les caractères différentiels des races, et leur distribution numérique sur It surface du globe. Certaines races, fortement attachées au sol (lu'elles orcupent, peuvent être refoulées, anéanties même par d'autres races voisines plus développées ; à peine s'il en resle un souvenir que l'histoire puisse recueillir. D'autres races, inférieures par le nombre seulement, traversent alors la mer. C'est presque toujours ainsi que les peuples devenus navigateurs ont acquis leurs connaissances géographiques, quoique la surface enlière du globe, celle du moins des pays maritimes, n'ait été connue d un pôle à l'autre que beaucoup plus tar.i.

« Avant d'abonler dans des détails le vaste tableau de la nature terrestre, j'ai voulu indiquer ici, d'une manière générale, comment il est possible de réunir dans une seule et même œuvre, la description de la surface de notre globe ; les manifestations des forces sans cesse en action dans son sein, l'électromagnélisme et la chaleur souterraine ; les rapports d'étendue et de configuration dans le sens horizontal et en hauieur ; les formations typiques de la géognosie ; les grands phénomènes de la mer et de l'atmosphère; lu distribution géographique des plantes et des animaux; enfin la gradation physique des races humaines, les seules qui soient aptes à recevoir, partout et toujours, la

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culture intellectuelle. Cette unité d'exposition suppose que les phénomènes ont été envisagés dans leur dépendance nnituelle et dans l'ordre naturel de leur enchaîneiuent. Une simple juxtaposition des faits ne remplirait point le but que je me suis proposé; elle ne pourrait satisfaire le besoin d'une exposition cosmique qu'a fait naître eu mon âme l'aspecldelanature dans mes voyagesde terre et de mer sous les zones les plus diverses ; désir qui s'est formulé plus énergiquement à mesure que l'élude attentive de la nature développait en moi le sentiment de son unité. Sans doute cette tentative sera imparfaite sous plus d'un rapport ; mais les progrès rapides dont toutes les branches des sciences physiques offrent aujourd'hui le beau speftacle, permettent d'espérer qu'il sera bientôt possible de corriger et de complétei les parties défectueuses de mou œuvre. 11 est dans l'ordre même des progrès scientifiques que les faiis restés longtemps sans lien avec l'ensemble viennent successivement s'y rattacher et se soumettre aux lois générales. Je n'indique ici que la voie de l'observation et de l'expérience ; c'est celle où je suis entré, comme l'ont fait bien d'autres avant moi , en attendant qu'un jour vienne où, comme Socrate le demandait, l'on interprète la nature à l'aide de la seule raison.

« Puisqu'il s'agit maintenant de peindre la nature terrestre sous ses princiiiaux aspects , il faut commencer par la figure et par les dimen ions de la planète elle-même. C'est qu'en effet la figure géométrique de la terre décèle son origine et retrace son histoire aussi bien que l'élude de ses roches et de ses minéraux. Son ellipticité accuse la fluidité primitive, ou du moins le ramollissement de sa masse. Pour tous ceux qui sa- Teni lire dans le livre de la nature, l'aplatissement de la terre est une des données les plus anciennes de la géognosie ; de même, la fiirme elliptique du sphéroïde lunaire, et la direction constante de son grand axe vers notre planète, sont des faits qui remontent à l'origine de noti e satellite ; la figure mathématique de la terre est celle que prendrait sa surface, si ellt^ était couverte d'un liquide en repos ; c'est à cette surface idéale, qui ne reproduit ni les inégalités, ni les accidents de la partie solide de la surface réelle, que se rapportent toutes les mesures géodésiques, quand elles ont été réduites au niveau de la mer ; elle est complètement déterminée lorsqu'on connaît la valeur de l'aplalissement et la longueur du diamètre équalorial. Mais l'étude complète de la surface exigerait une double mesure exécutée dans deux directions rectangulaires.

« Déjà onze mesures de degrés (déterminations de la courbure de la terre en différents points de sa surface), dont neuf appartiennent à notre siècle, nous ont appris à counaî're la figure de notre globe, que déjà Pline appelait un point dans l'univers. Ces mesures ne s'accordent point à donner, pour différents méridieDS, la même courbure sous

la même latitude : cette contradiction même est un argument en faveur del'exactitudedes instruments employés, et de la fidélité des résultats partiels. La décroissance de la pesanteur, quand on marche de l'équateur au pôle, dépend de la loi que suivent les variations de la densité dans l'intérieur du globe ; il en sera de même de toute conclusion qu'on en voudra déduire sur la fissure de la terre. Aussi, lorsque Newton, inspiré par des considérations théoriques, et sans cloute aussi par la découverte de l'afilatissement de Jupiter, que Cas-ini avait faite avant 1GG6; quand Newton, dis-je, annonça, dans ses immortels Philosophiœ naturalis Principia, l'aplatissement de la terre, il en fixa la valeur à -JT' ^^^^ l'hypothè>e d'une masse homogène, tandis que les mesures effectives, soumises aux puissantes méthodes d'une analyse récemment perfectionnée, ont prouvé que l'aplatissement du sphéroïde terrestre, où la densité des couches est considérée comme croissant vers le centre, est à très-peu près 3-i^.

« 1 rois méthodes ont été employées pour déterminer la courbure de la terre : ce sont les mesures de degrés. les observations du pendule et certaines inégalités lunaires; toutes les trois ont conduit au même résultat. La première méthode est à la fois géométrique et astronomique; dans les deux autres, on passe des mouvements observés avec exacli* tude , aux forces qui les ont produits , puis de ces forces mêmes à leur cause commune, qui est liée à l'aplatissement de la terre. Si, dans ce tableau général de la nature, où il ne peut être question deméthodes, j'ai fait exception pour celles que je viens de citer, c'est qu'elles sont éminemment propres à faire ressortir l'étroite solidarité qui relie la forme et les forces aux phénomènes généraux. D'ailleurs, ces méthodes ont joué dans la science un rôle capital : elles ont fourni l'occasion de soumettre à une épreuve délicate les instruments de mesure de toute espèce, de perfectionner en astronomie la théorie des mouvements de la lune, et en mécanique celle du pendule oscillant dans un milieu résistant; on peut dire enfin qu'elles ont sollicité l'analyse à s'ouvrir à de nouvelles voies. Après la recherche de la parallaxe des étoiles qui a conduit à la découverte de l'aberraliou et de la nutation, on ne trouve dans l'histoire des sciences qu'un seul problème, celui de la figure de la terre, dont la solution puisse rivaliser d'importance avec les progrès généraux qui résultent indirectement des efforts tentés pour atteindre le but. Onze mesures de degrés , dont trois furent exécutées hors d'Europe, une au Pérou (l'ancienne mesure française), et deux aux Indes orientales, ont été comparées et calculées par Bessel, d'après les méthodes les plus rigoureuses : il en est résulté un aplatissement de ^. Ainsi, dans cet dlipsoïde de révolution , le demidiamètre polaire est plus court de 10,938 toises (21 kilomètres environ ou 5 lieues de poste) que le demi-diamètre équatorial ; le renflement équatorial a donc a peu près cinq

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fois la hauteur ilu Moul-lUanc cl deux fois et demi scuk'inonl la liiulciir probable du Dhawalagiri, la plus liaulo ludiita^nc do la chaîne de I Himalaya. Les inôi^alitcs lunaires (pcrlurbalioiis du inouvenioul de la lune en longiliide et en laiiludci ont donné à Laplace un api I i^senicnt dej-j^, c'est-à-dire le même résuliai que les mesures de degrés. Mais les observations du pendule onl eonduil à un aplalisscmonl beaucoup plus forlj-,-,.

« On raconte (|iie, pemlantle service divin, Galilée encore enfant, et sans doute un peu distr.iil, reconinil (|u'i)ii pourrait mesurer la hauteur du dôme de l'é;;! se, par la duréedes osciilationsdos lainp*'s suspenduesàla voûte, à dts h;iuleurs iné^wiles; mais qu'il ciait loin de prévoir que son pendule dût être un jour Iranspoi lé d'un pôle à l'autre, pour détermine la figure de la terri', du plutôt pour constater que l'inégale densité des couches terrestres influe sur la iongueu' du pendule à secondes ! On ne peut trop admire r ces propriétés géognosliqnes d'un inslrumenl destiné d'abord a mesurer le temps, et qui peut servir à sondt r, en quelque sorie, les profondeurs;à indiquer, par exemple, s'il existe dans certaines îles volcaniques et sur les versants des chaînes de montagnes, des cavités souterraines ou des masses pesantes de basalle et de mélaphyre. Malheureusement ces belles propriétés devienneiit autant d'inconvénients graves, quand il s'agit d'appli(;uer la méthode des oscillations du pendule à l'é'udede la foime générale de la terre. Les chaînes de montagn s et la densité variable des couches réagissent aussi , mais d'une manière moins nuisible, sur la partie astronomique d'une mes :re de degré.

« Ouaiul la fiuure de la terre est connue, on peut en déduire riulluence qu'elle exerce sur les mouvements de la lune ; réciproquement, de la connaissance parfaite de ces mouvements on peut remonter à la forme de notre planète. C'est ce qu\ a fait dire à Ladace : « 11 est très-remaïquable qu'un astionome, sans soriir de son observatoire, en comparant seulement ses observations ;'i l'analyse, eiît pu déterminer exactement la grandeur et l'aplatissement de la terre, et sa dislance au soleil et à la lune, éléments dont la connaissance a été le fruit de longs et pé:.il)les voyages dans les deux hémisphères. » L'afdalissement qu'on déduit ainsi des inégalités lunaires a, sur les mesures de degrés isolées et sur les observations du pendule, l'avantage d'êtie indépendant des accidents locaux ; c'est l'aplali-sement moyen de notre planèle. Comparé à la vitesse de rola ion de la terre, il prouve que la densité des couches terrestres va en croissant de la surface au centre ; l'on oblienl le même résultai pour Jupiler et pour Saturne, quand on com are leurs aplatissements avec les durées de leurs rotaiions respectives. Ainsi la connaissar)ce de la figure extérieure des astres conduit à celle des propriétés de leur masse intérieure.

Les deux liéinisphèr. s paraissent avoir à peu près la même courbure sous les mêmes

latitudes ; mais les mesures do degrés et les observations du pendule donnent, pour les diverses localités, des résultats tellement différcuts , qu'aucune figure régulière ne peut s'adapler à toules les déterminations ainsi obtenues. La figure réelle de la terre est, à une figure régulière îéomélrique, ce que la surface accidentée d'une eau en mouvement est à celle d'une eau tranquille.

« Après avoir ainsi mesuré la terre, il fallait encore la peser. Plusieurs méthodes ont été imaginées dans ce but. La première consiste à déterminer, par une, combinaison de mesures astronomiijues et géodésiques , la quantité dont le iit à plombdévie de la verticale, sous l'inlluence d'unemontagne voisine ; la seconde est fondée sur la comparaison des longueurs d'un pendule iju'on a fait osciller d'abord au pied, puis au sonunet d'une montagne ; la iroisièuie méih ide est celle de la l'alaice de torsion, qu'on peut aussi considérer comme un pendule oscillanthorizonlalement. Deces trois procédés ledernier estleplus sur, parce qu'il n'exige pas, comme les deux autres, la détermination toujours difficile de la densité des minéraux dont se compose une montagne. Les recherches récentes que Keich a faites avec la balance de torsion onl fixé la densité moyenne de la terre entière à 5,V'i-, celle de l'eau pure étant prise pour unilé. Or, d'après la nature des roches qui com[iosent les couches supérieures de la partie solide du globe, la densité des continents est à peine 2,7 : par conséquent, la densité moyenne des continents et des mers n'atteint pas 1,0. On voit par là combien la densité des couches intérieures doit croître vers le centre, soit par suite de la pression qu'elles -supportent, soit à cause de la nature de leurs matériaux. C'est une nouvelle raison à ajouter à celles qui ont fait donner au jiendule vertl^eal ou horizontal le nom d'instrument géognostique.

« Plusieurs physiciens célèbres, placés à des points de vue différents, onl tiré de ce résultat des conclusions diamétralement opposées sur l'intérieur de notre globe. Ainsi, l'on a calculé à quelle profondeur les liquides él même les gaz doivent avoir acquis, sous la pression des couches supérieures, une densité supérieure à celle du platine ou de l'iridium ; puis, pour accorder l'hypothèse de la compressibililé indéfinie de la matière avec l'aplatissement, dont la valeur est fixée aujourd'hui entre des limites très-rapprochées, l'ingénieux Leslie se vit conduit à présenter l'intérieur du globe terrestre comme une caverne s|)hérique remplie d'un fluide impondérable, mais doué d'une force d'expansion énorme. Ces conceptions hardies firent naître bientôt de> idées encore plus fantastiques dans des esprits entièrement étrangers aux sciences. On en vint à faire croître des plantes dans cette sphère creuse ; on la peupla d'animaux, et, pour en chasser les ténèbres, on y fit circuler deux astres, Pluton et Proserpine. Ces régions souterraines furent douées d'une température toujours égale, d'un air toujours lumineux par suite de la pression qu'il supporte : on oubliait

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sans doute qu'on y avait déjà placé deux so- pouvons appliquer leils pour l'éclairer. Enfin, prôsdu pôlcNord, planète les lois de la

par 82" de lalili:de, se Irouvail une immense ouveriure par où devait s'écouler la lumière des aurores boréales, et qui pern)eltail de descendre dans la splière creuse. Sir Huinphry Davy et moi, nous fûmes instnmmrnt et publiquement invités par le capilaiiie Syinmes à entreprendre cette expédition.

Telle est l'énergie de ce penchant maladif qui perle cerl.iins esprits à peupler de merveilles les espaces inconnus , sans tenir coftiple ni des fails requis à la science, ni des lois universellement rec unucs dans la nature. Déjà, vers la fin du xvii' siècle, le célèbre Halley, dans ses spéculations magnétijucs, avait creusé ainsi l'intérieur de la tpire : il supposait qu'un noyau, tournant libremi ni dans cette cavité souletraine, produit les vari;ilions annuelles cl diurnes de ia déclinaison de l'aiguille aimantéf. Ces idées, qui ne furent jamais qu'une pure fiction pour l'ingénieux Holborg, ont fait fortune de nos jours, et Ion a clierclié, avec un sérieux incroyable, à leur donner une couleur scientifique.

« La Ggore, la densité et la consistance actnelies du globe sont inlimement liées aux forces qui agissent dans son sein, indépendamment de t nie influence extérieure. Ainsi la force centrifuge, conséquence du mouvement de rotation dont le sphéroïde terrestre est animé, a déterminé l'aplatissement qui dénote la fluidité priiiiilive de notre planète. Une énorme quantité de chaleur latente est devenue libre par la solidification de cette misse fluide, et si, comme le veut Foùrier, les couches superficielles, en rayonnant vers les espaces célestes, se sont refroidies et solidifié s les ! remières, les parties plus voisines du centre doivent avoir conservé leur fluidité et leur incandescence primiiive. L(mgtemps cete chaleur interne a traversé l'écorce ainsi formée, pour se perdre ensuite dans l'espace ; puis à celte période a succédé un élal d'équilibre stable dans la lempcrature du globe, en sorte qu'à partir de la surfat e, la chaleur doit aller en croissant graduellement vers le cenlie. En fait, cet accroissemenl se trouve établi li'unc nianière iriécnsable, an moins jusqu'à une grande profondeur, par la température des eaux qui jaillissent des puits artésiens, par celle des roches qu'on exploite dans les mines profondes, et sulout par l'activité volcanique de la terre, c'est-à-dire par l'éruption des ma-ses licjuéOées qu'elle rejette de son sein. D'après des :n!uclions, fondées à la vérité sur de simple^ analogies, il est hautement probable qic cet accroissement se propage jusqu'au centre.

« Dans l'ignorance complète où nous sommes sur la nature des matériaux dont l'intérieur de la terre est formé, sur les degrés divers de capacité pour la chaleur et de conduflibllité lies couches superposées, enfin sur les lran«;forniations chiîjiitjuei que les matières solides ou liquides doivent subir sous l'iulluence d'une presâioQ éuorme,nuus ne

sans réserve à notre propagation de la chaleur qu'un profond géomètre a découvertes pour un spbér lïde boniogène en métal, à l'aide d'une analyse qu'il avait créée lui-même. Déjà notre esprit réussit avec peine à se représenter la limite qui sépare la m isse liquide intérieure des coMches solides dont se comp ;se l'écorce terrestre, ou bien cette gradation insensible par laquelle les couclies passent de la solidification cooiplète à la demi-fluidité d s substances terrestres ramollies, mais non pas en fusion. Or, les lois connues de l'hydraull .ue ne peuvent s'appliquer à cet état intermédiaire sans de grandes restrictions. L'attraction du soleil et de la lune, qui soulève les eaux de l'Océan et produit les marées, doit se faire sen'ir encore sous la voûte formée par les couches déjà solidifiées; il se proluit sans donlo dans la masse en fusion un flux et un reflux, une variation périodique de ia pression que supporte la voûte. Toutefois ces oscillations doivent être lort petites, et ce n'est point à elles, mais à des forces intérieures plus pnissames, qii'il faut attribuer les tremblements de terre. H existe ainsi des série-; entières de phénomènes doi.t nous pourrions à peine déterminer numériquement la f lible influence, mais qu il c£t utile de signaler, afin d'établir lés grandes lois de la nature dans toute leur généralité et jusque dans les moindres déiails.

« D'après les expériences assez concordantes auxquelles on a soun)i> l'eau de divers puits artésiens, il paraît qu'en moyenne la température de l'écorce terrestre augmente dans le sens vertical , avec la profondeur, à raison de l^du Iherniomètre centigrade, pour 30 mètres. Si cette loi s'applique à toutes les profondeurs, une couche do granité serait en pleine fusion à une profon/leur de h myriamèlres , i à o fois la hauteur du plus haut sommet do la chaîne de rHimala3a.

« La chaleur se propage dans le globe terrestre de trois manières différentes. Le premier mouvement est périodique; il fait varier la teiiii)érature des couches terrestres suivant que la chaleur, d'après les saisons et la position du soleil, pénètre de haut en bas ou s'écoule de bas en haut, en reprenant la même voie, mais en sens inverse. Le deuxième mouvement, qui résulte encore de l'action solaire, est d'une excessive lenteur : une partie de la chaleur qui a pésiétré les coiiches équatoriales se meut dans linlérieur de l'écorce terrestre jusque vers les j)ôles ; là elle se déverse dans l'atmospfière et va se perdre dans le> régio:iS éloignées de l'espace. Le troisième mode de propagation est le plus lent de tous : il consiste dans le refroidisse. nent séculaire du globe, c'est- •dire dans la perle de cette faible partie de la chaleur primitive qui est actuellement à la surface. A l'époque des plus anciennes révolu;ions de la terre, celte déperdition de la chaleur centrale a dû être considér.ible ; mais, à partir des temp. hislori(!ues, elle s'est tellement ralentie, ([u'elle échapp ; presque à nos instruments de mesure. Ainsi la

an

surface de la terre se trouve placée entre l'incandescence des couches intérieures et la basse température des espaces ( élostes, température vraisemhlablemont inférieure au point de coni:élation du mercure.

« Les variations périodiques que la situalion du soleil et les phénomènes iiiéléorologiques produisent dans la température de la surface ne se propagent dans linlérieur de la tf rre qu'à une Irès-faible profondeur. Cette lente transmission de la chaleur à travers le sol diminue la déperdition qu'il éprouve peniiant l'hiver; elle est favorable aux arbres à racines profondes. Ainsi les points situés à diverses profondeurs sur une même lifîue verticale atteij;nent , à des époques très-différentes, le maximum et le minimum de la température qui leur é( heoit en partage; (( plus ils s'éloignent de la surface, plus la différence de ces deux extrêmes diminue. Dans la région tempérée que nous habitons, la couche de température in\ariable se trouve à une profondeur de 2i à 27 mètres; vers la moitié de celte profondeur, les oscillations que le thermomètre éprouve i)ar suite des alternatives de> saisons vont à peine à un domi-degré. Sous les tropiques, la couche invariable se trouve déjà à 1 mètre au-des- 5t)us de la surface, et Boussingault a tiré parti de cette cirtonslance pour déterminer, d'une manière simple et, à «on avis, trèssûre, la température moyenne de l'atmosphère du lieu. On peut considérer celte température moyenne de l'atmosphère eu un point donné de la sui face, ou mieux dans un groupe de points rapprochés, comme l'éiémenl fondamental qui détermine dans chaque contrée la nature du climat et de la végétation. Mais la température moyenne de la surface entière est lrè»-différente de celle du globe terrestre lui-même. On s'enquiert souvent si le cours des siècles a sensiblement modifié celle moyenne température du globe, si le climat d'une région s'est détérioré, si l'hiver n'y serait pas devenu plus doux et l'été moins chaud. Le thermomètre est runi(|ue moyen de résoudre de pareilles questions, et c'est à peine si sa découverte remonte à deux siècles et demi ; il n'a guère été employé d'une manière rationnelle que depuis cent vingt ans. Ainsi la nature et la nouveauté du moyen restreignent considérablement le champ de nos recherches sur le» températures atmosphériques. 11 n'en est plus de même s'il s'agit de la chaleur centrale de la terre. De même que de l'égalité dans la durée des oscillations d'un pendule on peut conclure à l'invariabilité de sa tempéialure,de niême la constance de la vitesse de rotation qui anime le globe terrestre nous donne la mesure de la stabilité de sa température moyenne. La découverte de cette relation entie la longueur du jour et la chaleur du globe est assurément l'une des plus brillantes applications qu'on ail pu faire dune longue connaissance des mouvements célestes à l'étude de l'état thermique de p.otre planète. On sait que la vitesse de rotation de la terre dépead de soa volume. La masse de

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la terre venant à se refroidir par voie de rayonnement ,' son volume doit diminuer; par conséquent, tout décroissement de température correspond à un accroissement de la vitesse de rotation, c'est-à-dire à une diminution dans la longueur du jour. Or, en tenant compte des inégalités séculaires du mouvement de la lune dans le calcul des éclipses observées aux époques les plus reculées, on trouve que depuis le temps d'Hipparque, c'est-à-dire depuis deux mille ans, la longueur du jour n'a certainement |)as.diminué de la centième partie d'une seconde. On peut donc affirmer, en restant dans les mêmes liu)ites, que la température moyenne du globe terrestre n'a pas varié de rfi ^6 degré depuis deux mille ans.

« Celle invariabilité dans les dimensions suppose une égaie invariabilité dans la répartition de la densité à l'intérieur de la terre. 11 en résulte que la formation des volcans actuels, l'éruption des laves ferrugineuses et le transport des lourdes masses de pierres qui ont comblé les lentes et les crevasses, n'ont produit en réalité que des modifications insignifiantes; ce sont des accidents superficiels dont les dimensions s'évanouissent quand on les compare à celles du globe.

« Les considérations que je viens de présenter sur la chaleur interne de notre planète reposent pr< sque exclusivement sur les résultats des belles recherches de Fourier. Poisson a élevé des doutes sur la réalité de cet accroissement continu de la chaleur terrestre depuis la surface du globe jusqu'au centre; suivant lui, toute chaleur a pénétré de l'extérieur à l'intérieur, et celle qui ne provient pas du soleil dépend de la température, ou très-haute ou très-basse, des espaces célestes que le système solaire a traversés dans son mouvement de translation. Cette hypothèse, émise par un des plus profonds géomètres de notre époque, n'a pu satisfaire ni les physiciens , ni les géologues. Mais quelle que soit l'oriuine de la chaleur interne de notre planète, quelle que soit la cause de son accroissement , limité ou illimité vers le centre, toujours est-il que la connexité intime de tous les phénomènes primordiaux de la matière, et le lien caché qui unit entre elles les forces moléculaires, nous conduisent à raltacber à la chaleur centrale du globe les mystérieux phénomènes du magnétisme terrestre. En effet, le magnétisme terrestre, dont le caractère principal est de présenter, dans son triple mode d'action, une continuité de variations périodiques, doit être attribué, soit aux inégalités (!e la température du globe, soit à ces courants galvaniques que nous considérons comme de l'électricité en mouvement dans un circuit fermé. La marcîie mystérieuse de l'aiguille aimantée dépend à la fois du temps et de l'espace, du cours du soleil et de la position géographique. A l'inspection d'une aiguille aimantée, de même que, sous les tropiques, à la vue des oscillations du baromè- Ire, on peut reconnaître l'heure de la jour-

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née. Bien plus, les aurores boréales, ces lueurs rou^feâties qui coiorcnt le ciel de nos régions arctiques, exercent sur elle une action passagère, mais immédiate. Lorsque le mouvement horaire de l'aiguille est troublé par un orage magnétique, il arrive souvent que la perturbation se manifeste simultanément et dans toute la rigueur de ce tt rnie, sur tf'rre et sur mer, à des centaines et à des milliers de lieues; ou bien elle se propage dans tous les sens à la surface du globe, d'uni' manière successive et à de petits intervalles de temps. Dans le premier ras, la simultanéité dos phénouiènes pourrait servir à déterminer les longitudes géographicjues, tout ( oinme les éclipses des satellites de Jupiter, les signaux de feu et les étoiles filanles ctinvenablement observées. On reconnaît avec admiration que les mouvements saccadés de (leux peiites aiguilles aimantées pourraient faire connaître la dislance qui les sépare, même quand eiles seraient suspendues sous terre à de grandes profondeurs, et nous apprendre, par exemple, à quelle distance Casan se trouve placé à l'orient de Gœtlingue ou de Paris. Il existe sur le globe des régions où un navigateur, enveloppé par les brouillards pendant de longues journées, est souvent privé des moyens asti onomiques qui servent à déterminer l'iieure et la position du n;ivire : l'inclinaison de l'aiguille lui indiquera alors avec exactiiude s il se trouve au nord ou au sud d'un port où il doit relâcher.

« Mais si la perturbation qui vient affecter subitement la marche horaire de l'aiguille annonce et prouve l'existence d'un orage magnétique, il faut avouer que le lieu où git la cause perturbatrice est encore à chercher. Ëxisle-t-elle dans l'écorce terrestre ou dans les régions supérieures de l'atmosphère? la question n'est malheureusement pas soluble acluellemenl. Si l'on considère la terre comme un aimaiil réel, il faut alors, suivant l'expression du célèbre fondateur d'une théorie générale du magnétisme terrestre, Frédéric Gauss, attribuer à la terre, par chaque huitième de mètre cubique, la force magnétique dun barreau aimanté dont le poids sera t d'une livre. S'il est vrai que le (er, le niekel, et probablement le cobalt, soient les seules substances qui puissent retenir d'une manière durable les propriétés magnétiques, en ve.tu d'une certaine fune coercilive, d'un antre côté, le magnétisme de rotation d'Arago et les courants d'induction de Faraday prouvent que louies les substances terrestres peuvent devenir passayèremenl magnétiques. Les recherches du premier de ces deux illustres physiciens ont établi que l'eau, la glace, le verre, le charbon et le mercure exercent une action sur les oscillations de l'aiguille aimantée. Presque toutes les substances présentent un certain degré d'aimantation lorsqu'elles jouent le rôle de conducteurs, c'est-à-dire lorsqu'elles sont traversées par un courant d'électricité.

0 Les peuples occidentaux paraissent avoir connu très-ancienneuient la force d'allraclioa

des aimants naturels ; mais, fait bien remarquable, ce sont les peuples de rextrémité orientale de l'Asie, les Chinois, qui seuls ont connu l'action directrice que le globe terrestre exerce sur l'aiguille aimantée. Mille ans et plus avant notreère, à l'époque si obscure de Codrus et du retour des Héraclites dans le Péloponèse, les Chinois avaient déjà des 6alances mognétiques, dont un des bras portait une figure humaine qui indiquait constammenlle sud ; et ils se servaient decetie boussole pour se diriger à travers les steppes immenses de la Tartarie. Déjà, au lu' siècle de notre ère, c'est-à-dire sept cents ans au moins avant l'introduction de la boussole dans les mers européennes, les jonques chinoises naviguaient sur l'Océan Indien d'après 1 indication magnétique du Sud. J'ai fait voir dans un autre ouvrage quelle supériorité la connaissance et l'emploi de l'aiguille aimantée, à ces époques reculées, avaient donnée aux géographes chinois sur les géographes grecs ou romains, qui ignorèrent toujours, par ex( niple, la vraie direction des Apennins et des Pyrénées.

« La force magnétique de notre planète se manifeste à la surface par trois classes de phénomènes, dont l'une répond à l'intensité variable de IJ force elle-même, tandis que les deux autres comprennent les faits relatifs à sa direction variable, c'est-à-dire Vinclinaison et la déclinaison ; ce dernier angle est compilé, en chaque lieu, dans le sens horizontal, à partir du méridien terrestre. L'effet complet que le magnétisme produit à l'extérieur peut ainsi se représenter graphiquement à l'iiide de trois systè;iies de lignes, savoir : les lignes isodynamiques , les lignes isocliniques et les lignes isogoniques, ou , en d'autres termes, les lignes dégale intensité, d'égale inclinaison et d'égale déclinaison. La distance et la position relative de ces lignes ne restent point constantes : elles sont soumises à de continuels déplacements oscillatoires. Cependant, il est sur la surface du globe des points, tels que la partie occidentale des Antilles et le Spitzberg, où la déclinaison de l'aiguille aimantée ne varie pas, ou du moins ne varie que de quantités à peine sensibles dans le cours entier d'un siècle. De même, si des lignes isogoniques, par suite de leur mouvement séculaire, viennent à passer de la surface de la mer sur un continent ou sur une île un peu considérable, elles s'y arrêtent longtemps, et s'y recourbent à mesure qu'elles avancent ailleurs.

« Ces déplacements successifs et ces modifications inégales des déclinaisons orientales et oceidentales compliquent les représentations graphiques qui répondent à des siècles différents, et enipéchentd'y reconnaître facilement les rapports et les analogies des formes. Telle branche d'une courbe a toute une histoire particulière ; mais, chez les peuples OiCidentaux, cette histoire ne remonte pas au delà de l'époque mémorable où le grand homme qui fit la secoiide découverte du nouveau monde reconnut une ligne sans déclinaison vers 3° à l'ouest du méridien de

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l'une des Açores, l'île de Flores. Sauf une petite p.irl.ie de la Russie, rEur<)|>e entière a mainlennnt une déclinnison oceidenlale, tandis qu'à la fin 'n wW siècle, à Londres en 10;i7, puis en IfidDà Paris, l'aiguille étail dirigée cxaclemeni vers le pôle. Deux excellents observateurs , Hanstecn et Adolphe Erman, ont siiinalc l'étonnant piiénoinèno que les lignes d'égale déclinaison présentent dans les vastes régions de l'Asie septentrionale : concaves vers le piile enire Obdorfï sur l'Obi et Turnchansk, »'lles sont convexes entre le lac Baikal et !a mer d'Ochotsk. Dans ces régions du Nord de l'Asie crientale, entre la chaîne de Wenhojansk, fakoul^k et la Corée septentrionale, les li-^nes isogoniques forment un système particulier très-remarquable, dont la forme ovalaire se reproduit sur une plus grande éc'iclle dans la mer du Sui), presque sous le méridien de Pitciirn et de rarchipel des Mar(juises, entre 20° de latitude boréale et krt° de latitude australe. Ou serait porté à attribuer ces systèmes isolés, fermés de toutes part;, et formés de courbes presque concentriques, à des propriétés locales du globe terrestre ; mais si de lels systèmes, en apparence isolés, doivent S'^" .déplacer aussi dans la suite des sièci s, il faudrait en conclure (|ue ces phénomènes, comme tous les grands faits naturels, se rapportent à une cause beaucoup plus générale.

« Les variations horaires delà déclinaison dépendent du temps vrai ; elles sont réglées par le soleil, tant que cet astre est sur l'horizon du lieu, et elles décroissent en valeur angulaire avec la latitude magnétique. Prèi de léquateur, par exemple dans l'île de Rawak, elles sont à peine de trois à quatre minutes, tandis qu'elles montent à treize oa quatorze tninutes dans l'Europe centrale. Or, comme depuis 8 heure> et demie du malin jusqu'à une et demie du soir, terme moyen, l'extrémité boréale de l'aiguille marche de l'està l'ouestdans Ihénisphère septentrional, et de l'ouest à l'est dans l'hétjiisphère austral, on a eu raison d'avancer qu'il doit y aoir, sur la terre une région, si uée probablement entre l'equateur terrestre et l'équnteur magnétique, où la variatio!) h raire de ladéelinaison est nulle. Cette dernière covirbe pourrait être nommée ligne sans varhilivn horaire de In dcclin'iison ; elle n'a pas été trouvée jusqu'à présent.

« De même qu'on a donné le nom de pôle^ magnétiques à ces points de 1 1 surface terresiie où la force horizontale disparaît, points dont l'importance a du reste été fort exagérée, de mênie l'équafeur magnétique est la courbe des points où l'inclinaison de l'aiguille est nulle. La position de cette ligne et les changemints séculaires de sa forme ont été. dans ces derniers temps, l'objet de sérieuses recherches. D'après les excellents travaux de Duperrey, qui a traversé ré(|uateur magnétique, à six reprises dilTércntes, de 18-22à 1825, les nœuds des deux équateurs, c'est-à-dire les deux points où la ligne sani; inclinaison coupe l'equateur terrestre, et passe ainsi d'un hémisphère dans l'autre,

sont placés d'une manière peu régulière : en 18-25, le iiœud qui se trouvait près de l'île de Saint-Thomas, vers la côte occidentale de l'Afrique, était à 188 -J- du nœud situé dans Il mer du Sud, près des petites îles de Gilbert, à peu près sous le méridien de l'archipel de Vili. Au commencement de ce siècle, j'ai déterminé astronomiquement, à 3()00 mètres au-dessus du niveau de la mer, le point (7" I' lai. aust. et '^H" W long, occid. ) où la chaîne des Andes est coupée par l'equateur ningnétiqiie. entre Ouito et Lima. A l'ouest de ce point, l'equateur magnétique trav(Tsi' presque; toute la mer du Sud dans l'hémisphère austral, et se r.ipproche lentement de l'equateur terrestre. 11 passe dans l'hémisphère septentrional un peu en avant de l'archipel Indieu, touche seulement les extrémités méridionales de l'Asie, et pénètre ensuite dans 1(î continent Africain, à l'ouest de Socotora, vers le détroit de B ib-el- Mandel) ; c'est alors qu'il s'écarle le plus de, léquateur terrestre. Ajirès avoir traversé les régions inconnues de l'intérieur du continent Africain dans la direction sud-ouest, ré(iuateur magnéliqu*; revient dans la zone australe des topiques, vers le golf*; de Guinée ; il s'écarte alors tellement de l'equateur terrestre, qu'il va couper la eôte brésilienne par 15° de latitude australe, vers Os Ilheos, au nord de Porlo-S guro. De là aux plateaux élevés des Cordillères, où je pus observer l'inclini'ison de l'aiguille entre les mines d'argent de Micuipampa et l'ancienne résidence des Incas, Caxamarca, il [ arconrt toute l'aniérique du Sud, vaste contrée qui, vers ces latitudes, est encore pour nous une terra in~ cngnita magnétique, de même que l'Afrique centrale.

« De nouvelles observations, recueillies et discutées par Sabine, nous ont appris que de l'^25 à 1837 le nœud de l'île Saint-Thomas s'est déplacé de h" en avançant de l'orient vers roccidoiit. II serait cx'rémement im{)ortant de savoir si l'autre nœud, situé dans la mer du Sud, vers les îles Gilbert, a marché vers l'ouest d'une quantité égale, en se rappro hant du mériiiien des Carolines. On peut voir, par cet aperçu général, comment les diiïérents systèmi s de lignes isoclini(iues se relient à cette grande ligne sans inclin lison dont les variations de forme et de position changent les latitudes magnétiques, et influent aus-i sur l'in linaison de l'aignfWe, jusque dans les contré s les plus élwig lés s. On voit aussi ([ue, par une favorable répartition des terres et des mers, les ■*• de ré(iualeur maguéli<iue sont situés sur l'Océan; or, comme nous possédons aujouriThui les moyens de mesurer en mer, avec la dernière exactitude, l'inclinaison et la déeliujiison de l'aigiiille aimantée, cette pt sition océanique n'est pas un médiicre avantage pour l'étude du magiiétisme terrestre.

« Après avoir exposé la distribution du magnétisme à la surface du globe, sous le double point de vue de la déclinaison et de l'inclinaison de l'aiguille aimantée, il nous reste encore à l'envisager par rapport à l'in-

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tensité de la force elle-même, intensité que les lignes isodynamiques sont destinées à représenter griiphiquement. Le vif intérêt qu'inspirent universellementaujourd'hui l'étude cl la mesure de cette force par la méthode des oscillations d'une aiguille verticale ou horizontale, ne remonte pas au-delà du commencement de ce siècle. Grâce aux ressources perfectionnées de l'optique et de la chronométrie, ce genre de mesure dépasse en exactitude toutes les autres déterminations magnétiques. Sans doute les lignes isogoniques sont plus importantes pour le navigateur et pour le pilote; mais il s'agit de la théorie du magnétisme terrestre, les lignes d'égale intensité sont celles dont on es|)ère aujourd'hui les résultats les plus féonds. Le premier fait (lue IDn ait conslaté par des mesures directes, c'est la décroissance de l'intensité totale en allant de l'équateur vers le pôle.

« Si nous connaissons aclnellement la loi que suit celte dirjiinution d'intensité el la dislrihuiion géographique de tons les termes dont elle se compose, iiousle devons surtout, depuis 1810, à l'infaiigable activité d'Edouard Sabine; après avoir observé les oscillations de l'aiguille avec les mêmes appareils, au pôle nord américain, au Groenland, au Spitzberg, sur les côtes de Guinée et au Brésil, Sabine s'est encore occupé de rassembler et de coordonner tous les documents capables d'éclaircir la grande question des lignes isodynamiques. J'ai m d-mème donné, potjr une petite partie de l'Amérique du Sud, le [)remier essai d un système isodynaruique divisé par zones. Ces lignes ne sont p:ts parallèles à celles d'égale ii'.clinaiLon ; la force magnétique est loin d'atteindre son minimum d'inlensité à l'équoleur, comme pu le crut d'abord; elle n'y est même uniforme nulle

S art. Lorsque l'on compare les observations 'Erman dans la partie méridionale de l'Océan atlantique, oii se trouve une zone de faible intensité qui va d'Angola, par l île de Sainte-Hélène, jusqu'aux côtes du Brésil , avec les dernières observations du grand navigateur Jaaies Clark Ross, près du cap Grozier, on trou\eque la force magnétique augaieiite presque dans le rapport de 1 à 3 vers le pôle înagnétiijue austral (ce pôle est situé sur la terre Victoria, à l'ouest du volcan Erebus, dont le sommet s'élève, au milieu des glaces, à 3S00 mètres au-dessus de la mer). L'intensité, près du pôle magnétique austral, étant à très-peu près 2052 ( l'unité qu'on a adoptée dans < e genre d'évaluation est l'intensité que j'ai déterminée au Pérou sur l'équatiur magnétique), Sabine a trouvé qu'elle était seulement 1G2V au pôle niagnélique Nt.rd, près dos îles Melville, par 7i° 27' de latitude septentrionale, tandis qu'elle est 1803 à New-York, c'est-à-dire sous la même latitude que Napies.

« Les brillantes découvertes d'Oerstcd,d'Arago et de Faraday, ont établi un rapp rt intime enire la ten>,ion électrique de l'atmosphère et la tension magnétique du globe terrestre. D'après Oersted, un conducteur

est aimanté par le courant électrique qui le traverse ; d'après Faraday , le magiiéUsme fait naître, par induction, des courants électriques. Ainsi, le magnétisme n'est qu'une des formes muliipies sous lesquelles l'électricité peut se manifester; il était réservé à notre époque de prouver l'identité des forces électriijues et magnétiques, identité pressentie obscurément dès les temps les plus reculés. « Lor>que l'ambre (e/ec/ru»i) est fm/7?i^par le frottement et par la chaleur, dit Pline d'après Thaïes et l'école loni(iue, il attire les fragments d'éeorces et de feuilles sèches, tout comme l'aimant attire le fer. » On rétro ive la même idée dans les annales scientifiques d'un peuple qui occupe l'extréfiiité orientale de l'Asie, et le physicien chinois Kuopho l'a reproduite avec les mêmes termes, dans son éloge de l'aimant. A ma grande surprise, j'ai dû reconnaître que les sauvages des bords de l'Orénoque, ur\e des races les plus dégradées de la terre, savent produire de l'électricité par le frottement; les enfants de ces tribus s'amusaient à frotter les graines aplaties, desséchées et brillantes, d'une plante grimpante à siliques (c'était probablement une ne^re/^'r/), jusqu'à ce qu'elles attirassent des brins de coton ou de roseaux. Ce n'était là qu'un jouet d'enfant pour ces sauvages nus, au teint cuivré; mais pour nous, quel sujet de graves réflexions! quel abîme entre ces jeux électriques des sauvages et nos paratonnerres, nos piles voltaïques, nos appareils magi'étiijues producteurs d'étincelles ! Des milliers d'années de progrès et de développement intellectuel ont creusé cet abîme.

« Quand on réîléchit à la perpétuelle mobilité des phénoiiiènes du magnétisme terrestre, lorsqu'on voit l'intensité, la déclinaison, l'inclinaison, varier à la fois avec les heures du jour el de la nuil, avec les saisons de l'année, et même avec le nombre des années écoulées, on ne peut se refuser à croire que les courants électriques dont ces phénomènes dépemlenl forment des systèmes partiels très-coujpl ses dans l'intérieur de l'écorce de notre pla:iète. .Maii quelle est l'or.giiie ib; ces coura'.ils ? Sonî-ils, coi.nje dans le-, expériences de Seel)eck, do simples courants ther.mo-éicctriques, produits par l'inégale répartition de la chaleur, ou plutôt des courants d'indi;ctioii nés de l'action calorifi jue du soleil? Accorderonsnous une certaine influeace sur la distribution des forces magné;ii[i!es an mouvement de rotation de la terre (t auv vitesses différentes que les zones possèdent d'après leurs distances à l'équateur? Peut-être existe-l-il un centre d'aciion magnétique dans les espaces iuier-planétaires, ou dans une certaine polari'é du soleil et de la lune. Ces dernières hypothèses rappellent (|ue Galilée, dans son célèbre Dialoyo, explique la direclioa constante de l'axe de la lerre, pat" un centre d'action magnétique situé dans les espaces célestes

« Si l'on se représente l'intérieur du globe terrestre coname une masse liquéflée jiar uuo

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chalour énorme, il faut renoncer à ce noyau magnéliqcie, dont certains physiciens ont doué la terre pour expliquer les phénomènes qui nous occupent. Cependant, le magnétisme ne disparaît complélemeiit qu'à la chaleur blanche, el le fer en conserve encore des traces quand sa température ne dépasse point le rouge obscur : quelles que soient, d'ailleurs, dans ces expériences, les modifications qu'éprouve l'état moléculaire des corps, et par suite leur force coercitive, il restera toujours une notable épaisseur de l'ecorce terrestre où nous pourrons chercher le siège des courants magnétiques. On attribuait autrefois les variations horaires de la déclinaison à réchauffement progressif de la terre sous l'influence du mouvement diurne apparent du soleil ; mais celte action ii'intéresse que la couche la plus superficieile, car des observations faites avec soin en plusieurs lieux du globe, à l'aide de thermomètres enfoncés dans le sol à diverses profondeurs, ont montré avec quelle lenteur la chaleur solaire pénètre à quelques pieds seulement. En outre, l'état thermique de la surface de la mer, qui forme les \ de celle du globe entier, s'accordera difficilement avec cette théorie, tant qu'il s'agira d'une action imcnédiate, et non d'une action d'induction e\ercée par les couches d'air ou de vapeurs aqueuses de l'atmosphère.

« Ainsi, dans l'état actoel de nos connaissances, il faut se résoudre à ignorer les dernières causes physiques de ces phénomènes compliqués; si la science a fait récemment de brillants progrés, c'est dans une autre voie; c'est par la détermination numétique des valeurs moyennes de tout ce qui peut être soumis à nos mesures de temps ou d'espace; c'est en dirigeant tous les elîorts vers ce qu'il y a de constant f t de légulier au fond de ces appuences variables. De Toronto, dans le Hau'-Canada, au cap de Bonne-Espéiance et à la terre Van-Diemen, de Paris à lékin, la terre est couverte, depuis 1828, d'observations magnétiq 'es, où l'on épie sans cesse chaque manifestation régulière ou irrégulière du magnétisme terrestre, à l'aide d'observations simultanées. On y mesure des variations de xô'iTô dans l'inlcnsilé totale. A certaines époques, on y observe pendant 2i heures consécutives, par intervalles de deux minutes et demie. En trois ans, d'après les calculs d'un illustre astronome anglais, le nombre des observations à discuter s'élèvera à 1,958,01)0. Jamais efîorts aussi grandioses, aussi dignes d'admiration, n'ont été tentés dans le but d'approfondir une des grandes lois de la nature. En comparant ces lois à celles qui régnent dans notre atmosphère ou dans certaines régions plus éloignées encore, on pourra remonier, tout nous porte à le croire, jusqu'à la source même des manifestations magnétiques. Dès à présent, du moins, il nous est permis de nous glorifier du nombre et de l'importance des moyens qui sont n)is en œuvre ; niais prétendre que la théorie physique du magnétisme terrestre ne laisse plus rien à délirer aujourd'hui, ce

serait agir comme font ceux qui ne tiennent aucun compte des faits (ju'autanl qu'ils s'accommodent à leurs spéculations.

« D'intimes rapports unissent à la fois le magnétisme du globe el les forces électrodynamiques qu'Ampère a me^urées, à la production de la lumière polaire, ainsi qu'à la chaleur de notre planète, dont les pôles magnétiques sont considérés comme des pôles de froid. Il y a plus de 128 ans, Halley soupçonnait que les aurores boréales pourraient bien être de simples phénomènes magnéli- (|UPs : aujourd'hui, la brillante découverte de Faraday, qui fli naître de la lumière par l'action des seules forces magné'iques, a donne à ce vague soupçon la valeur d'une certitude expérimentale. »