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deux fluides seulement. Or l'expérience donne un toul autre résultat : quand on coupe l'aiguille par le milieu, on obtient deux aimants au lieu d'un seul ; cliaquo fragment possède ses deux pôles sans aucune interversion, le pôle austral et le |)ôle boréal gardant la position qu'ils avaient avant la rupture. On peut continuer ainsi, briser l'aiguille en une foule de petits morceaux. Chacun d'eux constitue toujours après la séparation un aimant complet. Que conclure de Ihl C'est que les fluides magnétiques ne se portent pas d'un bout du cylindre d'acier à l'autre. Chaque molécule, si l'on p-ut ainsi parler poui- être plus intelligible, chaque molécule de fluide neutre ne se dédouble pas , elle avait primitivement dans le fer ou l'acier non aimantés une position quelconque, et l'ensemble des positions occupées par les diverses molécules était tel que la résultanie de leurs actions sur une molécule extérieure était nulle. Mais dès qu'il se manifeste une influence magnétique venant de l'extérieur, les molécules de fluide neutre se dirigent et s'orientent toutes dans le même sens ; il s'établit alors dans la lame magnétique ce qu'on a appelé une polarité déterminée. On peut du reste par le raisonnement se rendre compte de l'effet que pourra produire une polarité de ce genre, et l'on arrive à reconnaître que grâce à elle il se manifestera une action australe prodominante dans une moitié de l'aiguille, une action boréale prédominante dans l'autre.

Une explication des phénomènes magnétiques, beaucoup plus rationnelle que la précédente, a été donnée à l'article Electricité. Les découvertes d',\mpère ont montré qu'un aimant n'était en définitive qu'un solénoidf d'une espèce particulière, c'est-à-dire qu'on pouvait le considérer comme constitué par un système de courants circulaires marcliajit dans le même sens. Tout s'explique simplement dans la théorie électro-dynamique. Nous ne pouvons ici que la rappeler. Nous dirons seulement que c'est grâce aux électro-aimanls dont l'invention est due à Arago, que l'on est parvenu h constituer les aimants temporaires, de beaucoup les plus puissants. Une simple barre de fer doux contournée en fer .'i cheval et entourée d'une bobine d'un long fil de cuivre, acquiert une aimantation tellement énergique, quand on fait passer un courant dans la bobine, qu'on peut soulever à son aide des armatures de fer doux portant un poids de plusieurs centaines de kilogrammes.

3. Dia magnétisme. — Ces mêmes électro-aimants ont permis, en outre, de reconnaître la faculté magnétique dans une foule de corps où elle n'était môme point soupçonnée. Pendant longtemps, on avait considéré le fer et ses composés, plus trois autres métaux, le nickel, le cobalt et le chrome, comme les seules substances magnétiques; mais lorsqu'il put disposer de la puissance magnétique que procura l'emploi de l'clectroainiLint, Faraday ne tarda pas h reconnaître que la iMti'gorie des substances sensibles à l'aimant était Il > nombreuse. On peut môme dire d'une manière gi'iiérale que tous les corps de la nature sont infliii'ncés par un aimant : solides, liquides et gaz. Il ''xiste toutefois entre eux une différence essenu^'lle : les uns, placés entre les deux branches d lia électro-aimant en fer à cheval, se dirigent suiv.int la ligne qui joint les deux pôles, axialement, selon l'expression de Faraday; ceux-là sont attirés cl se comportent comme le fer; ce sont donc les cnips proprement maijnHiques ou p'na'nar/?iéti- V'"v,; les autres se placent dans une direction perp^'iidiculaire à la ligne des pôles, éqwitorialement : ils sont repoussés par l'aimant. Faraday les nommait rfi«mo9He;,<^ues. Les principaux parmi ces (liriiiers sont le bismuth, l'antimoine, le zinc, l'iLiii), le mercure, l'argent et le cuivre. Un petit bjii eau de bismuth d'un centimètre ou un cenli-

mètre et demi do longueur, suspendu à un fil fin et placé entre les deux pôles d'un fort électro-aimant, accuse très nettement, par une rotation, la propriété diamagnétiiiue dont il jouit : aussitôt qu'on fait passer le courant il tourne pour se fixer dans la position équatoriale. Les nombreux composés où entre le fer sont tous magnétiques, alors môme que ce métal n'y est représenté que par une très faible proportion. Ainsi, le verre à bouteille est magnétique; il faut cependant ajouter que le prussiate de potasse ou ferro-cyanure de potassium est diamagnétique, quoiqu'il renferme du fer. L'eau est dianKiLjn tique, roxygèiie magnétique, etc.

4 Magnétisme terrestre. — On s'est demandé quelle est au juste la nature de l'action que la terre exerce sur une aiguille aimantée. Est-elle par exemple comparable à celle de la pesanteur'? L'expérience a nelteiuent répondu : Nan, le globe n'exerce point une action de transport sur l'aiguille aimantée; son action est purement directrice.

En effet, si l'action magnétique de la terre pouvait être assimilée à la force de la pesanteur, elle seiait représentée finalement par une résultante unique appliquée en un certain point de l'aimant considéré, de même que la résultante des action* de la pesanteur, le poids, est appliquée au centre de gravité. Cette résultante serait ou verticale, ou horizontale, ou oblique. Or, elle n'est pas verticale. En voici la preuve : on suspend un barreau d'acier trempé au-dessous de l'un des plateaux d'une balance très sensible, de manière à ce que son axe soit vertical. On lui fait équilibre avec une tare placée dans l'autre plateau. On aimante ensuite fortement le même barreau et on le suspend de nouveau sous le même plateau, dans les mêmes conditions qu'auparavant. On reconnaît que son poids aiparent n'a pas changé. Cependant, si l'action magnétique du globe se réduisait à une force magnétique unique de sens vertical, elle agirait ou pour taire mouvoir le barreau aiiuanié de haut en bas, ou pour le pousser de bas en haut. Le barreau ne bouge pas, malgré la grande sensibilité' de la balance, donc la force en question n'existe pas, ou du moins, dans la condition où est exécutée l'expérience, sa pesanteur est inférieure à la force d'un milligramme. La force terrestre est-elle horizontale ? Pas davantage. Placez une aiguille aimantée sur une lame de liège posée elle-même sur l'eau ; vous verrez le liège tourner de manière à faire prendre à l'aiguille la direction nord-.sud, puis un équilibre final s'établira; l'aiguille n'entraînera le lièffc ni dans un sens ni ilans l'autre; donc, point de force horizontale. Enfin, si la force terrestre avait une direction oblique, cil ■ pourrait être décomposée en deux forces, l'une horizontale, l'autre verticale; or aucune de ces deux composantes n'existe réellement. L'expérience l'a établi ; donc la résultante elle-même fait défaut. 1» Couple terrestre. — En somme, l'action terrestre est comparable à ce (|u'on nomme un couple en mécanique (V. Mécnnique); elle se ramène à un ensemble de deux forces égales, parallèles, agissant en sens contraire, et appliquées chacune à l'un des pôles de l'aiguille aimantée. Pour se rendre un compte exact de ceci, il ne faut plus laisser au mot pôle le sens un peu vague qui lui a été attribué jusqu'ici. Précisons. Soit une molécule M de fluide magnétique boréal libre placée à qui'lques mètres de distance de l'une des moitiés AC de l'aiguille aimantée, la moitié australe par exemple, dont nous supposerons la longueur ésile à cinq centimètres. Chaque particule magnétique du fluide austral AG agira par attraction sur M. Il y auiadonc autant de forces attractives intervenant qu'il y a de particules libres en AC, et de plus ces forces pourront être considcrêes comme parallèles entre elles à cause de la faible longueur de l'aiguille et de la distance relativement grande qui la séparo

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de M. Ces forces attraciives parallèles entre elles seront inégales, mais elles conserveront toujours leurs rapports de grandeur, quelle que soit la position qu'on donne à l'aiguille par rapport à M, car leur intensité relative ne dépend que de la distribution du magnétisme dans l'aiguille, laquelle demeure invariable. Mais on sait (V. Mé aiiiifue) que lorsque, sur un corps solide, agit un système de forces parallèles dont les rapports de grandeur sont constants, toutes ces forces sont rempiaçables par une résultante unique igale à leur somme, parallèle à leur direction et appliquée en un point déterminé, invariable aussi, et qu'on nomme le centre des forces parallèles. Dans l'espèce, toutes ' les actions de M sur AB se réduiront donc à une seule force qui sera leur résultante et qui passera par un point fixe de AB. Ce point lixe, c'est précisément le pôle. Eh bien, quand on considère l'action magnétique exercée par le glcbe sur l'aiguille aimantée tout entière, cette action peut être représentée par deux forces égales, parallèles et de sens contraire, appliquées chacune à un pôle de l'aiguille et formant par suite, par leur ensemble, un véritable couple. L'aiguille, sous leur influence, ne peut, si elle est libre, si par exemple elle est suspendue à, un fil fin par son contre de gravité, que tourner, de manière i devenir parallèle aux forces du couple. Alors, en etfet, les deux forces agissant en sens contraire et suivant la même ligne droite se détruisent, s'annulent, et l'aiguille reste en équilibre.

Ceci nous conduit à une méthode fort simple pour trouver la direction des forces terrestres. 11 faudra déterminer: 1° le plan du couple; ■.J" la ligne suivant laquelle agissent les forces dans ce plan.

2° Angle de déclinaison. — Le plan du couple est fourni par l'aiguille dite de d'cnnnisnn. C'est précisément le petit appareil r ui a servi jusqu'à présent à nos expériences. Par tâtonne i ent, on arrive en eifet à donnée à la moitié de l'aiguille, qui doit être le pôle boréal, un surcroit de poids M tel que l'aiguille se maintient horizontale (quand elle est aimantée), malgré l'action magnétique du globe qui tend à incliner au-dessous de l'horizon le côté nord de l'aiguille. En d'autres termes, le centre de gravité proprement dit de l'aiguille n'est point sur le prolongement du pivot vcrticul qui la supporte, et quand elle est désaimantée, l'aiguille penche du côté du sud. Quand elle est aimantée, elle se maintient au contraire rigoureusement horizontale. Elle tourne alors autour du pivot vertical, et après quelques oscillations elle vient se placer nécessairement dans le plan même du couple terrestre. Là seulement elle peut se maintenir en équilibre stable. Les composantes verticales des forces du couple s nt détruites par la résistance du support de l'aiguille, et ses composantes liorizontahes ne peuvent s'annuler réciproquement qu'autant que l'aiguille se place dans leur propre direction. Le plan vertical passant par les deux pôles de l'aiguille en équilibre est donc exactement le plan même du couple terrestre.

On a ainsi reconnu que le plan du couple terrestre, ou le méridien magnétique d'un lieu, ne 6e confond pas habituellement avec son méridien géographique. L'angle que font les deux plans porte le nom d'a.c/le ite déclinaison. Quand le pôle nord de l'aiguille aimantée s'écarte du méridien géographique vers l'est, la déclinaison est dite orieulcde; elle est occidentale, quand le môme pôle s'écarte, au contraire, vers l'ouest On a imaginé des appareils spéciaux assez compliqués, que nous n'avons pas à décrire ici, pour mesurer l'angle de déclinaison avec une grande exactitude.

3» Angle (f inclinaison. — Le plan du méridien magnétique étant maintenant déterminé, si nous rendons mobile dans ce plan autour d'un axe qui

lui soit perpendiculaire une aiguille aimantée de manière que sou centre de gravité se trouve sur l'axe de rotation, cette aiguille devra tourner dans son plan, qui est le plan même du couple terrestre, jusqu'à ce qu'elle se place dans la direction des forces qui le constituent. A cette condition seulement, elle pourra rester en équilibre. Or l'expérience montre que l'aiguille dite cette fois d'inclinaison n'est généralement pas horizontale. En ce moment, h Paris, le pôle nord plonge en-dessous de l'horizon d'environ (15° 31;'.

L'angle que forme avec Ihorizon la moitié nord d'une aiguille aimantée mobile autour d'un axe horizontal dans le plan du méridien magnétique du lieu se nomme l'ongle n' inclinaison.

La connaissance de la valeur, en un lieu donné, des angles d'inclinaison et de déclinaison, fournit la position du couple magnétique terrestre. Quand on yjoint la mesure de l'iniensito magnétique, on a déterminé ce qu'on appelle les éléments du magnétisme terrestre en ce lieu.

4° Variations des éléments magnétiques. — La détermination des éléments magnétiques a un grand intérêt ; leurs variations se lient avec les changements de tout genre qu'éprouve notre globe. On a reconnu que la déclinaison et l'inclinaison en particulier subissent des variations séculaires, des variations diurnes affectant les unes et les autres une périodicité réelle, et enfin des variations accidentelles, en relation avec l'apparition des orages, des aurores boréales, avec les tremblements do terre.

Voici quelques aperçus sur les variations séculaires à Pans : 1° de la déclinaison ; elle était orientale en 1580, et sa valeur de 11°, 30', il y a juste 300 ans; puis l'aiguille s'est rapprochée de plus en plus du méridien terrestre, et la déclmaison est devenue nulle en 1603. A partir de cette époque, l'aiguille s'est écartée de plus en plus du méridien vers l'ouest et le maximum de la déclinaison occidentale a été de i2°,34' en 1SI4. Depuis l«U, l'aiguille revient sur ses pas; elle se rapproche de plus en plus du méridien ; la déclinaison a successivement été de 20», 41 en 1K48; de iy°,0',6 en 181! l; de 16°56',4 en janvier 18i9; 2° de l'inclinaison; depuis 1071, l'angle d inclinaison va en diminuant à Paris d'une manière continue comme si nous descendions progressivement vers une latitude magnétique moins élevée. Il semble que le pôle magnétique terrestre seloigne de nous de plus en plus. L angle d inclinaison en 1611 était da 75°; il a diminue depuis d'une manière continue: 68°, l' en IS'io; OO-.O a en 1863; B;>°, 31, 8 en janvier 1879. ,

Ces mêmes éléments magnétiques considères 4 la même époque ont des valeurs très différentes, d'un lieu à l'autre. Ainsi, en juin 1870, la déclinaison étant à Paris de 17«,l9 avait pour valeur à Lyon 15°37- 15°,1 à Marseille, 2U%23 à Brest. On a pu même marquer sur la carte de France des lignes d'égale déclinaison magnétique; ces lignes, dans leur allure générale, affectent un certain parallélisme et font un angle très sensible avec la méridienne géographique. Ainsi la ligne correspondmt, le 15 juin 187U, à la déclinaison de 18 passait par Rouen, le Mans, Niort en France, et Logrono en Espagne. La ligne donnant la déclinaison de 1 7° passait un peu à l'est de Melun, à Bourges, à Guérei, un peu à lest d'Auch, etc. Il va sans dire nue les lignes elles-mêmes ne sont pas fixes, elles vont en se déplaçant d'une manière continue avec le temps. ,„„

Pour la valeur de l'inclinaison, on trouve des variations tout aussi considérables quand le Heu d'observation change. D'une manière générale, quand on marche de l'équiiteur vers le P"le "o™- 1 angle d'inclinaison va en croissant. On ti ouve même un point de la terre vers la latitude de 7d ,