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démontre le Baromètre, instrument destiné à apprécier le poids de Pair. Cette densité décroît, disons-nous, et assez rapidement pour qu'à la hauteur de 16 à 20 lieues (60 à 80 kilomètres environ) on puisse regarder le degré de raréfaction comme supérieur à celui qu'on peut atteindre dans les meilleures machines pneumatiques. On peut donc conclure des observations faites à ce sujet, que l'Atmosphère a pour limite la hauteur indiquée plus haut.

Il s'en faut, cependant, que cette opinion ait été généralement adoptée. Mariotte regardait r Atmosphère comme infinie, ce qui est peu probable; car il est évident que, dans ce cas , la Lune , en vertu de son attraction, s'en serait appropriée une partie pour s'en former une Atmosphère particulière ; or, tout tend, jusqu'à présent, à démontrer que le satellite de la terre n'en possède pas, à moins que les observations de Schreuter ne se confirment.

Mairan estima , d'après l'élévation atteinte, en certaines circonstances, par les aurores boréales, que l'Atmosphère terrestre devait avoir plus de 200 lieues de hauteur. Laplace, établissant que la limite de l'Atmosphère doit se trouver au point où l'effet de la pesanteur est détruit par la force centrifuge , développée pendant le mouvement diurne, calcula qu'elle s'étend jusqu'à cinq rayons terrestres et demi.

Poisson , dans son Traité de mécanique , avance qu'il y a tout lieu de croire , qu'avan t de parvenir à une si grande hauteur, l'air est liquéfié par le froid qui augmente rapidement à mesure qu'on s'élève. On peut donc, dit l'illustre géomètre, se représenter une colonne d'air atmosphérique s'appuyant sur la mer, comme un fluide élastique terminé par deux liquides, dont l'un (inférieur) i une densité et une température ordinaires, I Midis que l'autre (supérieur) a une densité et une température extrêmement faibles. L'objection la mieux fondée qui ait été faite à cette opinion est que celte couche liquide, si elle existait, donnerait lieu à des phénomènes lumineux tout différents de ceux que nous observons.

Au commencement du xie siècle , un savant arabe trouva un moyen ingénieux de reconnaître la hauteur de l'Atmosphère. S'appuyant sur certaines considérations Dui

secs dans la théorie du crépuscule, il détermina la hauteur des dernières couches d'air susceptibles de réfléchir la lumière solaire. \ Ce fut en calculant d'après cette méthode j que Kepler, et, de nos jours, Dclambre, arrivèrent à donner à l'Atmosphère une hauj leur de seize à dix -sept lieues de France. Cette opinion concorde, comme on le voit, avec celle qui est basée sur la raréfaction. La forme de l'Atmosphère est celle d'un sphéroïde aplati vers les pôles et renflé vers l'équalcur ; cette forme résulte de la force centrifuge plus grande à l'équaleur et de la température plus élevée qui y règne et qui doit, par conséquent, tendre à y dilater l'air plus que sous les pôles. Le rapport des axes de l'Atmosphère aux pôles et à l'équaleur est, suivant Laplace, comme celui de 2 à 3. L'air atmosphérique, malgré sa transparence , intercepte sensiblement la lumière et la réfléchit; cependant, comme les particules qui le composent sont extrêmement ténues el écartées les unes des autres, elles ne sont visibles, que réunies en grande masse ; alors les rayons qu'elles transmettent se colorent en bleu et produisent sur les yeux une impression sensible.

L'air n'est point lumineux par lui-même, puisqu'il ne nous éclaire point quand le Soleil est éloigné de notre hémisphère ; il emprunte à cet astre la lumière qu'il nous transmet, et sa teinte bleue indique qu'il réfléchit les rayons de cette couleur en plus grande quantité que les autres. L'Atmosphère est donc autour de la terre comme une sorte de miroir qui multiplie et propage la lumière solaire par une infinité de réflexions ; et, en effet, sur les hautes montagnes, où l'air a perdu une grande partie de sa densité, on reçoit à peine d'autre lumière que celle qui vient directement du Soleil , puisque l'observateur , placé à l'ombre , aperçoit les étoiles en plein midi. Il faut ajouter, comme preuve de la diminution du pouvoir de réflexion , la couleur de plus en plus foncée de l'Atmosphère, à mesure qu'on s'élève.

L'air atmosphérique, tel qu'il se présente à nous, est un gaz inodore, insipide, incolore en couche peu épaisse, bleu dans le cas contraire, comme nous venons de le dire. Sa pesanteur, méconnue ou à peine soupçonnée jusqu'au temps de Galilée, fut

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mise hors de doute par les expériences de ce grand homme, par celles de son disciple Toricclli , inventeur du baromètre, et par celles de Pascal. Comparée à celle de l'eau prise à 0° et à la pression de 0m,76, elle est comme 1 est à 811. Le poids de la colonne atmosphérique équivaut à celui d'une colonne d'eau de 10m,60 ou d'une colonne de mercure de 0m,76 : il en résulte que la pression que supporte un corps humain de 3m de surface est de plus de 15,000 kilogr. Cette énorme pression, qui se trouve contrebalancée par celle des fluides intérieurs, décroît de 35 kilogr. par l'abaissement de 0m,01 dans la hauteur de la colonne de mercure ; aussi remarque-t-on que , sur les montagnes élevées, la diminution du poids de l'air fait éprouver des vertiges, des nausées, des hémorrhagies et un état de malaise qui se terminerait infailliblement par la mort, si l'ascension était poussée jusqu'à ses dernières limites.

L'air a, comme tous les corps transparents , le pouvoir de briser les rayons lumineux et de les éloigner de la perpendiculaire ; ce phénomène de réfraction, dont la connaissance est si importante en astronomie, a pour résultat de faire paraître tous les corps célestes plus élevés audessus de l'horizon qu'ils ne le sont réellelement. Cependant, malgré cette déviation, la lumière nous arrive encore avec une incroyable vitesse (69,244 lieues par seconde). L'air nous transmet également lç son, mais bien moins promptement (337 mètres seulement par seconde).

L'air est élastique et compressible , ainsi que le démontrent les expériences du fusil à vent et du briquet pneumatique. Dilatable par le calorique, il n'éprouve aucune altération dans sa composition chimique , quel que soit le degré de chaleur et de froid auquel il est soumis.

Regardé longtemps comme un élément, l'air atmosphérique , dont la composition, entrevue par J. Rey (1630), fut démontrée par Priestley, Scheele, Cavendish, Lavoisier, etc. , est un mélange de plusieurs gaz et d'une quantité très variable de vapeur d'eau. On peut donc ranger en trois sections les fluides qui entrent dans sa composition ; la première comprend VAir, fluide atmosphérique par excellence, et dont nous

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donnerons plus bas l'analyse; la seconde, le vapeurs aqueuses dont l'appréciation forme, sous le nom $ Hygrométrie {Voy. ce mot), une branche particulière de la physique ; la troisième, enfin, différents gaz accidentels qui se manifestent , soit visiblement , soit par leurs effets.

L'air atmosphérique, proprement dit, donne à l'analyse chimique 20,81 de gaz oxygène en volume, pour 79,19 de gaz azote ; il contient, en outre, quelques millièmes de gaz acide carbonique. Les proportions d'oxygène et d'azote paraissent constantes dans toute l'étendue de l'Atmosphère, ou, du moins, ont paru telles jusqu'à présent. Ce furent les résultats qu'obtinrent MM. Biot et Gay-Lussac, dans les analyses de l'air recueilli par eux pendant leurs ascensions Quelques détails sur ces mémorables voyages ne seront point sans intérêt pour le lecteur. Depuis la découverte de Montgolfier, les voyages aérostatiques n'avaient été que de simples objets de curiosité, lorsqu'en 1803, deux physiciens, Robertson et Lhoest, pensèrent que de ces ascensions on pourrait retirer des résultats utiles à la science. La première expédition aérienne, tentée dans ce but, eut lieu à Hambourg, au mois de juillet de la même année. Un an après, Robertson s'éleva de nouveau en ballon à Saint-Pétersbourg, de concert avec le professeur Sacharoff; l'Académie des Sciences de cette capitale avait rédigé le programme des expériences à faire pendant le voyage. Un grand nombre de faits inconnus furent observés dans ces deux ascensions ; l'un des plus remarquables fut une diminution considérable du pou- | voir magnétique. De Saussure, dans ses expériences au col du Géant (Alpes), à 3,435m au-dessus du niveau de la mer, avait fait des observations analogues.

Tous les faits annoncés étaient si nouveaux, ils étaient si précieux pour la science, qu'il fallait, avant de les admettre, les appuyer par de nouvelles expériences. MM. Biot et Gay-Lussac s'offrirent, en conséquence, pour tenter une troisième ascension scientifique ; leur but était de constater l'état électrique et magnétique des hautes régions de l'Atmosphère, leur température; leur composition chimique,etc. Le gouvernement adopta le plan des deux savants, et leur fournit les moyens de le mettre à exécution.

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Un ballon, qui avait été employé dans l'expédition d'1-.g) ptc, fut mis à la disposition îles expérimentateurs. Les moyens de transport mvés, MM. Biol el cay-Lussacs'oceupèrent à ressembler les instruments nécessaires; ils se munirent de baromètres, de thermomètres, d'hygromètres, d'éleclromèties ; ils y ajoutèrent deux boussoles, une aiguille d'inclinaison , une autre aiguille aimaniee iret soin , et suspendue à un fil de soie le plus tenu possible, afin de pouvoir déterminer, par ses vibrations, la force d'attraction dans les couches élevées de l'Atmosphère. Pour constater l'état électrique des mêmes régions , ils prirent plusieurs fils métalliques de 20 à 100m de long , ainsi qu'un petit électrophore ; pour les expériences électriques, ils emportèrent une pile de vingt couples de cuivre et de zinc ; ils complétèrent enfin leur bagage avec un ballon de verre d'une capacité convenable, dans lequel le vide était fait aussi complètement que possible, et qui devait être rempli , aux limites de l'ascension, avec de l'air qu'ils se proposaient d'analyser à leur retour. Quelques insectes , des grenouilles, des oiseaux furent associés au voyage.

La cour du Conservatoire des Arts et Métiers fut le point de départ. Le 23 août 1804, au moment où les deux intrépides voyageurs mirent le pied dans la nacelle , le baromètre était à 0m,7643 , le thermomètre centigrade marquait 16°, 40 , et l'hygromètre de Saussure 80°, 8. Quelques instants s'étaient à peine écoulés qu'ils étaient déjà parvenus à la région des nuages ; bientôt ils se trouvèrent entourés d'un épais brouillard , qui leur fit éprouver une légère sensation d'humidité. Le ballon se trouvant complètement gonflé par suite de la diminution de pression atmosphérique , .MM. Biol et Gay-Lussac laissèrent échapper une certaine quantité de gaz et se débarrassèrent d'une partie de leur lest.

L'ascension continuant , ils s'élevèrent promptement au-dessus de la couche nuageuse et atteignirent une hauteur de 2,000m. Vus de ce point, les nuages, conservant leur couleur blanche, s'étendaient au loin comme une vaste plaine de neige , légèrement ondulée. Arrivés à cette élévation, les deux savants commencèrent leur série