MACEDOINE

MAGNÉTISME

MACÉDOINE. — Histoire générale, VUI-X. — Le royaume de Macédoiue, dont les origines remontent à l'époque mythique, était séparé de la 'f liessalie au sud par les monts Cambuniens. de l'illyrie à l'ouest par le Pinde, et de la Tlirace h l'est par le fleuve Strymon ; les Balkans le limitaient au nord. Il était habité par une population non hellénique, d'origine pélasgique, et parlant une langue différente de celle des Grecs : aussi ceux-ci regardaient-ils les Macédoniens comme des Barbares. Lors des guerres médiqucs, la Macédoine fut contrainte de payer un tribut aux Perses, et le roi Alexandre \" dut accompagner Xerxès dans son expédition contre les cités grecques; mais le prince macédonien, qui n'obéissait aux Perses qu'à regret, fit passer à plusieurs reprises aux Grecs des avis utiles, et obtint par li d'être admis dans leur alliance quand les Asiatiques eurent été repoussés. Sous le règne de ses successeurs, la Macédoine, livrée aux guerres civiles, ne joua qu'un rôle effacé. Mais Philippe II, monté sur le trône en a59, sut en faire une puissance militaire, et son habileté à profiter des discordes des villes helléniques le rendit maître de la Grèce ;V. Grèce, p. DOU). Alexandre 111. le Grand, continua l'œuvre de Philippe, et fonda sur les ruines de l'empire perse une vaste monarchie militaire (\ . Alexundre). Après la mort d'Alexandre, la Macédoine, restée d'abord simple province du nouvel empire sous le gouvernement d'Antipater, redevint un roj'aume indépendant où régnèrent successivement, de .306 à 'ni, Cassandre, fils d Antipater, Démétrius Poliorcète, Pyrrhus d'Epire, Lysimaque, Séleucus, Ptolémée CéraunuK, Antigone Gonatas, fils de Démétrius Poliorcète puis de nouveau Pyrrhus. Antigone Gonatas, après la mort de Pyrrhus (27v), recouvra la couronne, c|iii devint héréditaire dans sa famille. Nous racontons, à l'article Grèce, les tentatives d'Antigone Gonatas et de ses successeurs DéraétriusH, Antigone Doson, et Philippe IH, pour replacer les Grecs sous leur autorité. Philippe III, que son ambition mit aux prisns avec les Romains, protecteurs prétendus de la liberté de la Grèce, fut battu à Cynocéphales (197), et dut payer un tribut à Rome. Persée, son fils, essaya de relever la puissance de la Macédoine, fut vaincu à Pydna par le consul Paul-Emile (I6S), et conduit captif à Rome. Ce fut la fin de la puissance macédonienne ; quelques années plus tard, le sénat réduisait la Macédoine en province romaine (142).

MACHINES. - V. Mécanique.

MACHIA'ES AGRICOLES. — V. Instruments aratoires.^

M.VGINÉTISME. — Physique, XXV. — Etymologie : du grec magnés, aimant. — On trouve dans la nature assez fréquemment, et en particulier en Suède et à l'île d'Elbe, un minerai de fer qui jouit d'une propriété spéciale, singulière, qui avait attiré l'attention des anciens et qui, plus tard, à l'époque des alchimistes, fut l'objet des dissertations les plus étranges. C'est Vaimant ou pierre i'aimant (V. Aimcnil), que les chimistes ont aussi nommé, en appliquant les principes de la nomenclature, fer oxijdulé, oxyde sal n de fer. Ce minerai attire le fer et l'acier. Plongé dans la limaille de fer, il la met en mouvement quand elle est placée i une faible disiance de lui, la fixe à sa surface et l'y maintient adhérente malgré l'aciion de la pesanteur qui f nd à la faire tomber. Cette propriété d'attirer le fer n'est pas liée nécessairement, comme on pourrait le croire, à la nature chimique do l'aimant ; la composition de

ce corps peut demeurer la même, son groupement moléculaire le même, et la propriété susdite disparaître; qu'on chauffe au rouge la pierre d'aimant, et le phénomène d'attraction qu'elle exerçait auparavant suj- le fer n'existera plus désormais. Semblablement, si on prépare artificiellement l'oxyde salin de fer, en faisant passer, par exemple, de la vapeur d'eau sur du fer pur chauffé au iouge, on obtient bien une substance dont la composition chimique est celle de l'aimant naturel ; mais la propriété d'attirer la limaille ne se montre pas pour cela dans le produit ainsi obtenu.

L'aimant naturel renferme 1i,'t de fer pour 27,6 d'oxygène, ce qui correspond à la formule Fe^ O' ou bien FeO, Fe^O'. FeO, le protoxyde de fer, jouerait par hypothèse, dans le composé, le rôle de base, et le sesquioxyde Fe^O^ celui d'acide. C'est li ce qui fait coiisidérer ce corps comme un véritable sel, un oxyde salin ; il résulterait, en effet, de l'union d'un acide avec une base. Dans la production artificielle de l'aimant que nous indiquions, il y a un instant, la réaction est représentée par la formule cliimique :

3Fe -f 4H0 = Fe»0» -f- 4H

L'eau se décompose, en passant sur le fer chauffé au rouge ; l'oxyde salin Fo^O'' prend naissance dans le tulie de grès ou de porcelaine où le fer avait été d'aboid placé, et l'hydrogène se dégage.

Quelle que soit la manière d'interpréter au point de vue chimique la constitution de la substance, le fait fondamental, la propriété caractéristique subsiste. Sous certaines conditions le corps Fe'''0'' attire le fer doux, et on le dit dans ce cas un nimnnf. Mais alors même qu'il perd la propriété d'attirer la limaille, il conserve toujours celle d'être attiré lui-môme par un aimant voisin ; il demeure, comme on dit, magnétique. Ainsi, dans le langage convenu des physiciens, une substance peut être magnétique, sans être pour cela un aimant : le fer est magnétique et n'est pas un aimant, au moins dans les conditions ordinaires ; l'oxyde salin de fer est toujours magnétique ; dans certaines circonstances seulement, il est constitué à l'état à'aimant. En tout cas, on désigne sous le nom de magn'-t sme le chapitre de la physique qui s'occupe des faits et lois générales se rattachant aux phénomènes d'attraction manifestés par les aimants.

1 .Faits fondamentaux. — La propriété que poS' sède la pierre d'aimant peut être communiquée, par voie de simple contact, i des barreaux de fer doux ou d'acier trem|ié. On prend généralement, h. cet effet, des barreaux prismatiques d'une longueur de 3U à 40 cent , de 4 cent, de largeur et l"^,.') d'épaisseur. Ils deviennent de véritables aimants, quand on les a frottés avec l'aimant naturel ; on les nomme même, pour ce motif, aimants artificiels. Seulement la propriété d'aimantation transmise ainsi au fer doux n'est chez lui que temporaire ; elle disparaît rapidement aussitôt que l'action de l'aimant naturel a cessé; tandis qu'elle persiste dans le barreau d'acier trempé et peut môme acquérir chez lui une très grande énergie. — Voilà le fait. — On ne sait en donner aucune explication ; et quand on dit, pour en rendre compte, que l'acier a une force coercitive dont le fer doux est dépourvu, on n'emploie en définitive qui', des mots, de simples mots destinés à cacher notre ignorance. Ce qui reste comme certain, c'est que l'aimant donne au fer doux une aimantation

MAGNETISME

— I2il —

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paxsaijire, tandis qu'il communique à l'acier trempé une aimantation pevniuneiite.

Pour étudier les faits généraux du magnétisme, il est plus ('omniode d'employer les aimants artificiels d'acier, auxquels on donne sans peine toutes les Cormes que l'on veut, que de recourir aux aimants naturels. Le minerai qui constitue ces derniers se prête difficilement aux expériences. Donc, quand nous parlerons désormais d'un aimant, on devra entendre qu'il s'agit d'un aimant artificiel constitue par une barre d'acier trempé possédant les dimensions indiquées plus liaut.

I" jiropriété. — L'action attractive ne s'exerce fins avec lu même iiitensité dons toutfs les régions ilu barreau aimant''; elle va, en i/énérnt, en croissant, (In milieu oit elle est nulle jus'iue vers les extrémités cil 'lie est maximum. On démontre expérimentalement cette propriété de plusieurs manières : on présente successivement les diverses sections du barreau à une petite aiguille de fer doux, suspendue comme un pendule au bout d'un long fil. On constate que l'attraction sur ce pendule se manifeste à une distance d'autant plus grande que la section mise en regard de lui est plus voisine de l'extrémité. La section moyenne et les sections voisines n'attirent nullement ledit pendule.

Voici encore un second moyen, — et celui-ci est très saisissant, — d'établir le même principe par l'expérience : on place sous un carton ordinaire, qui a 60 cent, de lojig sur 40 de large, un barreau aimanté; et, avec l'aide d'un tamis, on fait tomber, en l'éparpillant, de la limaille do fer sur le carton. On reconnaît alors après avoir donne, avec la main, quelques petites secousses au carton pour que le frottement ne soit pas un obstacle au mouvement de la limaille, que celle-ci, au lieu de dessiner simplement la forme du barreau, en s'accumulant également aux différents points qui lui ■ correspondent, — ce qui arriverait à coup sûr, si les différentes régions du barreau attiraient le fer avec la même énergie, — s'agglomère uniquement vers les sections extrêmes du barreau en figurant des courbes assez régulières, et qu'elle manque presque complètement vers la région moyenne. On a appelé la figure, ainsi dessinée par la limaille sur le carton, fanl6me magnétique. De cette expérience très facile à exécuter découle une double conclusion. Premièrement, on en déduit la démonstration de la propriété signalée, laquelle est même rendue de celte façon aussi claire que possible. On est convenu d'appeler pôles les extrémités de l'aiguille où semble concentrée l'action magnétique, et l'gne neutre ou section neutre, la région intermédiaire. En second lieu, la même expérience nous prouve que la propriété magnétique s'exerce à' distance, non seulement à travers l'air, mais encore à travers les corps solides tels que le canon, l'^n variant la nature de l'écran interposé entre le barreau et la limaille, on arrive à reconnaître que cette propriété de transparence pour le magnétisme, analogue à la transparence qu'a le verre pour la lumière, existe pour toutes les substances, le fer et l'acier exceptés.

2" pro/ir-iété. — Une aiguille aimantée posée sur un pivot vertical et mohile dai,s un plan ho rizontal se dirige et s'oriente, sous l'mfluen'C seule lie lu terre, à ),eu prés dani la direction 'lu sud au nord. Cette propriété se démontre aisément en recourant, non pas au barreau aimanté ordinaire qui serait trop lourd, mais à une mince lame d'acier trempé à laquelle on donne la forme d'un losange très allongé, dont la grande diagonale a par exemple de 10 à 15 centimètres et la petite 1 o\> '2 centimètres. Cette lame ainsi taillée reçoit le nom d'uiguille aimantée ; elle porte, fixée en soii milieu, une chape en acier dur ou en agate qui permet de la poser sur un pivot vertical terminé en pointe. De cette façon, le frottement

qu'elle exerce sur son support est très faible et par suite sa mobilité est très grande. Dans ces conditions, on recormaît que ladite aiguille, abandonnée h elle-même, prend toujours une direction invariable, sensiblement du nord au sud — donc elle se dirige. On reconnaît en outre que le même côté de l'aiguille est toujours pointé vers le nord et le même côte toujours vers le sud — donc elle s'oriente. On a beau l'écarter avec la main de sa position normale, l'aiguille y revient constamment d'elle-même aussitôt qu'on la laisse libre, après avoir exécuté un certain nombre d'oscillations à droite et à gauclie de cette position, et l'orientation primitive ne tarde pas à se reproduire.

;)" propriété. — U7i long barreau aimanté sur le milieu duquel on place une aiguille aimantée, mobile comme à l'oi dinaire sur son pivot, proiluit sur celle-ci le même effet que produisait tout à l'heure ta tenre ngissant seule. On prend un barreau aimanté de .SO centimètres, on met sur son milieu le support de l'aiguille, puis sur le support l'aiguille elle-même ; on voit alors que, quelle que soit la direction donnée au barreau, l'aiguille lui demeure invariablement parallèle. Elle se trouve comme liée, comme soudée au barreau, au point do vue de ce parallélisme remarquable qui ne se dément pas un instant quel que soit l'azimut dans lequel le barreau soit porté : — en réalité le barreau dirige l'aiguille et annule momentanément l'effet de la terre, parce qu'il est très rapproché de l'aimant mobile. De plus, l'aiguille est oiieiitée comme dans le cas précédent, dans ce sens que la même moitié de l'aiguille regarde toujours la même moitié du barreau.

Ce n'est pas tout : si on marque à la craie de la même lettre sur l'aiguille et sur le barreau les moitiés qui se correspondaient invariablement pendant que se réalisait l'expérience précédente (on inscrit par exemple la lettre N sur une des moitiés et la lettre S sur 1 autre), on constate que chaque moitié du barreau attire la moitié de l'aiguille qui lui correspond, c'est-i-dire celle qui porte la même lettre. Ainsi le côté N du barreau attire le côté N de l'aiguille ;S du barreau attire S de l'aiguille. Le moyen de procéder à cette constatation est d'ailleurs facile: 1 opérateur prend le barreau à la main et présente successivement N de ce barreau à N de l'aiguille et S à S. L'expérience réussit toujours. Elle est très concluante. Nous en déduirons que lorsque l'aiguille est sous l'inlluencc exclusive de la terre (le barreau se trouvait alors fort éloigné d'elle) tout se passe comme si la terre renfermait à peu près dans le plan méridien du lieu un barreau aimanté dont le pôle nord attirerait le pôle nord de l'aiguille et dont le pôle sud attirerait en même temps le pôle correspondant.

4° propriété. — Les pôles de même nom se repoussent, les pôles de nom contraire s'attirent. Qu'on place, à une assez grande distance l'une de l'autre, deux aiguilles aimantées tout à fait pareilles, piisées l'Iiacune sur son pivot et parfaitement mobiles, l'une et l'autre dans un plan horizontal. Comme on doit s'y attendre, d'après ce qui vient d'être dit, les deux aiguilles, obéissant à l'action de la terre, se placeront en équilibre dans des directions rigoureusement parallèles. Les pôles nord des deux aiguilles peuvent être considérés comme étant de môme espèce, de même nom, puisqu'ils jouissent des mômes propriétés; ils subissent en effet la môme action de la part de la terre et ils seraient l'un et l'autre attirables par le même pôle convenablement choisi du barreau qu'on leur présenterait. Même conséquence en ce qui concerne les deux pôles sud. Or, si on prend i la main l'une des deux aiguilles et qu'on approche son pôle nord du pôh', nord de l'autre aiguille demeurée mobile, on constate une répulsion exercée

MAGNETISME

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sur cette dernière. Pareillement, le pôle sud de l'aiguille rendue fixe repoussa le pôle sud de l'aiguille mobile. Enfin le pôle nord de la première attire le pôle sud de la seconde et semblablement, le pôle sud de la première attire le pôle nord de la seconde. On arrive comme conclusion nécessaire à cet énoncé formulé plus haut : les pôles de mé^ne nom se repoussent, ceux de nom contraire s'attirent.

2. Hypothèse des fluides magnétiques. — Jusqu'à présent nous sommes restés dans le domaine exclusif des faits; essayons maintenant, à l'aide d'une hypothèse, d'en fournir l'explication. H faut se garder de considérer cette hypothèse comme représentant exactement la vérité des choses. Elle n'est, en réalité, qu'un moyen commode de grouper les faits entre eux et de montrer leur dépendance. Voici cette hypothèse.

On admet que dans toutes les substances magnétiques il existe deux fluides distincts qui s'y trouvent en quantité telle que, combinés ensemble, ils se neutralisent complètement : ils forment ce qu'on nomme le fluide neutre. Ces fluides possèdent la propriété de s'attirer l'un l'autre; mais, par suite île la nature ou du mode de groupement des particules pondérables au milieu desquelles ils sont placés, ou bien encore par l'cfTet de forces extérieures, ils peuvent, dans certains cas, demeurer séparés, et alors chacun exerce autour de lui une action (jui lui est propre et que rien ne contrebalance. En outre les particules d'un même fluide magnétique se repoussent ellesmêmes. On admet enfin que, dans le fer doux, aucune résistance n'est opposée par la matière qui forme le métal ni à la séparation des deux fluides, quand une force extérieure intervient, ni à leur réunion lorsque, étant déjà séparés, la force en •question cesse d'agir. Dans l'acier au contraire, dans l'oxyde salin de fer, etc., cette résistance opposée au mouvement dans les deux sens desdits fluides se montre incessamment ; elle est plus ou moins énergique pour l'acier suivant son degré de trempe et aussi suivant qu'il est plus ou moins •carburé.

Partant de là, voici comment on explique les Xaits précédemment signalés :

1" Aimantation d'un barreau d'acier. — J'ai un barreau d'acier trempé j pour l'aimanter, je promène à sa surface et toujours dans le même sens l'un des pôles d'un aimant naturel. Que se passet-il 'i le fluide neutre contenu dans le barreau se décompose: l'un des fluides, celui qui est de nom contraire à celui du pôle excitateur, est attiré et entraîné dans le sens de l'aimant, l'autre fluide est repoussé et se porte en sens inverse. L'action grandit à mesure que j'augmente le nombre de rictions jusqu'à une certaine limite, et alors je puis impunément éloigner l'aimant naturel; les deux fluides resteront séparés dans le barreau à raison de la propriété spécifique de l'acier, propriété mentionnée plus haut. Mon barreau est devenu un aimant permanent.

2° Direction etorientationde l'aiquille aimantée. — D'après ce qui a été dit plus haut, la terre ellemême peut être considérée comme un aimant toujours existant; donc, une aiguille aimantée mobile autour d'un axe vertical devra, pour obéir aux actions magnétiques du globe, se placer toujours parallèlement à l'aimant terrestre, son pôle nord devant être de nom contraire au pôle nord de la terre puisqu'il est attiré par lui ; son pôle sud de nom contraire au pôle sud de la terre puisqu'il subit de sa part une attraction. De là par suite la direction et l'orientation de l'aiguille mobile.

3° Actions mutuelles des aiguilles aimantées. — Je présente le pôle nord d'une aiguille au pôle de même nom d'une autre aiguille : ces pôles devront se repousser, puisqu'ils renferment l'un et l'autre

des fluides de même espèce ; le pôle nord de l'un attirera le pôle sud de l'autre, puisqu'ils contiennent des fluides d'espèce différente.

4" Attraction du fer doux par l'aimant. — Enfin, un aimant naturel ou artificiel devra attirer le fer doux; car le fluide libre de l'aimant décomposera à distance le fluide neutre du fer doux, attirera dans la région la plus voisine le fluide de nom contraire etrepoussera dansla partie la plus éloignée le fluide de même nom ; le fer doux deviendra ainsi un aimant temporaire, qui se précipitera par sa partie la plus voisine du pôle excitateur de l'aimant vers ce pôle lui-même; seulement, aussitôt que l'aimant permanent sera éloigné, le fer, au point de vue magnétique, retombera dans son inertie primitive; il perdra toute trace d'aimantation.

Ici se place une indication dont il est bon de prendre note pour pouvoir saisir l'explication des phénomènes magnétiques dans les cours et dans les livres. On a, en France, par une anomalie qui au premier moment parait singulière, nommé pôle austral le pôle nord de l'aiguille aimantée et pôle boréal son pôle sud. En voici la raison. Admettre l'existence de l'aimant terrestre, c'est supposer que l'hémisphère nord renferme un fluide libre d'une espèce — on l'a très naturellement nommé fluide boréal, — et l'hémisphère sud le fluide de l'autre espèce qu'on a nommé austral ; jusqu'ici tout est logique. Mais si, de l'aimant terrestre, nous passons à T'aiguille aimantée mobile, nous sommes forcés d'admettre que le côté de cotte aiguille qui se porte librement vers le nord de la terre renferme un fluide de nom contraire au fluide boréal du pôle terrestre, puisqu'il est attiré par lui. Il en sera de même pour le pôle sud. Nous devons donc dire que le pôle nord d'une aiguille est un pôle austral et le pôle sud un pôle boréal. Telle est la synonymie adoptée depuis longtemps dans notre pays.

On explique de la même façon, en partant de l'hypothèse des deux fluides,une foule d'expériences intére*isantes que l'on fait dans les cours. Nous n'y insisterons pas ; nous signalerons deux de ces expériences seulement, en laissant au lecteur le soin d'en trouver l'explication.

I. Lorsqu'on tient suspendu à un aimant un morceau de fer doux, celui-ci devient capable d'en attirer un second, ce dernier un troisième, etc.. de manière qu'on a ainsi comme un chapelet de fragments de fer devenus tous solidaires. Eloigne-t-on l'aimant permanent, tous les morceaux de fer se détachent d'eux-mêmes et tombent.

II. Un morceau de fer se maintient suspendu au pôle d'un aimant et ne tombe pas malgré son poids ; vient-on à approclier du pôle en question le pôle de nom contraire d'un autre aimant, on voit, quand les deux pôles sont à une petite distance l'un de l'autre, se détacher de lui-même le fragment de fer doux.

Jusqu'ici les deux fluides magnétiques ont dii paraître au lecteur se rapprocher beaucoup, par leurs propriétés et leurs actions mutuelles, des deux fluides électriques. Il n'en est rien ; la différence est profonde. L'expérience suivante est décisive à ce point de vue Qu'on prenne une aiguille à tricoter, — elle est formée, comme on sait, d'acier trempé, — et que par des frictions exercées, toujours dans le môme sens, avec lu pôle d'un aimant, on la convertisse en un aimant permanent. Une de ses moitiés manifestera la présence du fluide boréal libre et l'autre moitié la présence du fluide austral. Si les deux fluides étaient effectivement séparés, comme le sont les fluides électriques positif et négatifdans un cylindre conducteur soumis à I influence d'une source; s'ils se trouvaient l'un dans la moitié australe, l'autre dans la moitié boréale de l'aiguille, on devrait en coupant l'aiguille par le milieu emporter sur chaque fragment l'un des

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