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c’est-à-dire que les hauteurs au dessus du point de jonction des liquides sont entre elles en raison inverse des densités :

ainsi, un pouce de mercure fait équilibre à peu près à i4 pouces d’eau. La jonction des surfaces pourrait bien ne pas se faire sur une ligne horizontale , comme, par exemple, si on versait assez d’eau dans le vase pour refouler la colonne de mercure jusqu’en s i ; mais alors on conçoit que dans cette section, si les pressions latérales sont égales, de chaque côté , sur les molécules qui sont au centre et dans l’axe du tube, elles ne peuvent plus l’ètre pour les molécules qui sont au dessus ou au dessous. Au bord supérieur en s, la pression de l’eau l’emporte, et au contraire au bord inférieur en i , c’est la pression du mercure ; la surface de jonction tend h prendre la figure s' V , et l’eau finit par passer dans la petite branche, et le mercure dans la grande , jusqu’à ce qu’en fin il s’établisse un autre équilibre.

Dans les tubes qui ont moins d’une ligne d’ouverture , cet effet ne se produit pas; les colonnes sont trop étroites pour se diviser , la cohésion des molécules de chaque liquide suffit pour résister à l’inégalité de pression qui existe entre le bord supérieur et le bord inférieur.

6G. Du niveau des mers. — Les principes de l’hydroStatique ne trouvent pas seulement leur application dans les tubes et dans les vases étroits , sur lesquels nous pouvons expérimenter; mais ils s’appliquent pareillement à tous les liquides qui sont répandus dans la nature.

C’est par les lois précédentes , que toutes les eaux de la terre sont nivelées dans les bassins profonds de la mer , et que leur vaste surface conserve tout autour du globe une forme permanente; si elle est soulevée par les tempêtes, elle est ramenée par l’équilibre dans les limites qui lui sont assignées.

Si la terre était immobile et formée de couches homogènes , nous avons vu que la surface des mers serait rigoureusement sphérique; les navigateurs qui passent sous la ligne , ceux qui parcourent des plages inconnues , dans l’un ou dans l’autre hémisphère , et ceux qui visitent les côtes

du Groenland , ou les mers encore plus voisines du pôle, se trouveraient tous en même temps h la même distance du centre de la terre; les choses seraient ainsi par les lois de l’hydrostatique , et par la structure des parties solides du globe, qui n’offrent à la surface que des saillies insensibles. De grandes inégalités, dans les parties solides troubleraient la sphéricité des surfaces liquides : si la chaîne des Cordillières était seulement cent fois plus haute, les eaux seraient montantes sur les côtes de l’Amérique, vers l’Orient comme vers l’Occident i elles seraient descendantes sur les côtes opposées, et les ports de France seraient h sec, aussi bien que ceux du Japon.

Si la terre était immobile, et composée à l’extérieur de parties hétérogènes d’une densité très - inégale ; si, par exemple , au dessous de l’Océan , entre la croûte qui lui sert de fond et le centre de la terre, il se trouvait d’immenses cavernes qui fussent vides eu remplies de substances de faible densité , il est clair que l’intensité de la pesanteur serait beaucoup moindre sur les eaux de l’Océan que sur celles des autres mers , et qu’alors la surface générale des eaux , au lieu d’être sphérique de toutes parts , devrait être renflée dans quelques endroits , et dans d’autres déprimée. Ainsi , une hétérogénéité de substances pourrait à elle seule produire des irrégularités de forme , et si à cette cause on ajoute l’influence de la force centrifuge, on voit que la question devient encore plus compliquée. Dans l’ignorance où nous sommes sur la composition intérieure du globe , dont, avec toute notre puissance , nous ne pouvons fouiller qu’une superficie d’une profondeur insensible, les seuls moyens que nous ayons de trouver la véritable forme de la surface des mers sont les opérations géodésiques et les observations du pendule. Par le premier moyen nous arriverons h la connaissance du fait , indépendamment de toute hypothèse et de toute explication; et par le second moyen , nous arriverons peut-être à découvrir quelques lois

générales fie la structure intérieure de la terre, ou du moins quelques-unes des causes locales qui peuvent altérer la régularité de sa surface. L’équilibre des eaux dépend de la direction de la pesanteur, et les oscillations du pendule dépendent de l’intensité de la même force; il est difficile de démêler à priori jusqu’à quel point ces deux élémens sont liés entre eux, et jusqu’à quel point ils peuvent se déterminer l’un par l’autre; et c’est ce qui donne encore plus d’importance aux recherches qui ont pour objet de les déterminer avec exactitude.

Presque tous les bassins des mers communiquent de diverses manières, soit par de larges canaux, soit par des détroits plus ou moins resserrés; et les eaux dans ces différons bassins sont soumises aux conditions d’équilibre des vases communiquans. Seulement, i! faut observer que l’eau de la mer n’est point un liquide homogène dans toute l’étendue de sa masse , la température change avec la latitude, et elle change aussi avec la profondeur; le degré de salure change pareillement; toutes ces causes font varier la densité dans les différens lieux, et de là il résulte une foule de mouvemens par lesquels l’équilibre tend à s’établir. L’eau de l’Océan afflue dans la mer Médiditerranée par le détroit de Gibraltar; un courant rapide en est la preuve : mais on ne sait pas si par un courant contraire, qui aurait lieu à une plus grande profondeur, l’eau de la Méditerranée ne passe pas dans l’Océan. Si ce second courant existe, ils sont sans doute produits l’un et l’autre par la différence de densité des couches; s’il n’existe pas , il faut supposer que la Méditerranée perd par l’évaporation , ou par d’autres causes , plus d’eau qu’elle n’en reçoit par le Nil, le Rhône, le Danube, et tous les fleuves qui s’y jettent, et que l’Océan vient compenser cette perte pour la tenir à la hauteur voulue pour l’équilibre.

Voici les résultats qui ont été obtenus jusqu’à présent.

sur le nivellement des mers. Pendant l’expédition d’Égypte, une commission d’ingénieurs, sous la direction de M. Le Père, a déterminé les hauteurs relatives de la mer Rouge et de la mer Méditerranée. Cette opération mérite une assez grande confiance; et, pour résultat, elle donnne une différence de niveau très-remarquable entre ces deux, mers, qui sont si voisines près de l’isthme de Suez et qui d’ailleurs communiquent par l’Océan. Aux mers basses la mer Rouge est encore élevée de 8ra, 12 au dessus de la mer Méditerranée , et dans les hautes mers son excès de hauteur s’élève h Qm,g. Ainsi se trouve confirmée l’opinion des anciens sur les dangers d’ouvrir une communication entre les deux mers. Aujourd’hui , une grande partie du sol de l’Égypte serait encore submergée par la mer Rouge , et cependant le lit du Nil et le sol de l’Egypte s’élèvent sans cesse par le dépôt de limon que laisse chaque inondation. M. Girard a fait de très-curieuses recherches sur ce sujet : en prenant la hauteur actuelle des crues, aux nilomètres d’Eléphantine et de l’ile de Rondah, et en la comparant à ce qu’elle était autrefois , il trouve la mesure de l’exhaussement du sol, et il l’évalue à 126 millimètres par siècle. A ce compte , il faudrait encore bien des siècles pour que la Basse-Egypte fût seulement au niveau de la mer Rouge.

Dans l’opération de la méridienne de France, M. Dclambrc a calculé la hauteur de Rhodez au dessus du niveau de la mer Méditerranée à Barcelonne , et sa hauteur au dessus du niveau de l’Océan , qui baigne le pied de la tour de Dunkerque; ces deux hauteurs sont égales entre elles à une fraction de mètres près, d’où il suit que, s’il existe quelque différence de niveau entre la mer Méditerranée à Barcelonne, et l’Océan h Dunkerque, celte différence est du moins très-petite.

M. de Humboldt, dans son voyage en Amérique, a fait sur les côtes de l’Océan Atlantique et sur les côtes de la

mer du Sud, des observations du baromètre, d’où l’on peut tirer quelque connaissance sur la hauteur relative de ces deux mers. Des moyennes barométriques prises d’une part h Garlhagène , à Cumana et à Yera-Cruz , sur la côte orientale du Mexique; et d’une autre part, au Callao et Acapulco , sur les bords de la mer du Sud , il résulterait que la mer du Sud serait plus élevée que l’Océan d’environ 7 mètres. D’autres observations de M. de Humboldt donneraient une différence un peu plus grande : mais ce célèbre voyageur ne donne les résultats précédons que comme une première approximation , supposant que les inégales hauteurs des marées , les heures différentes des établissemcns des ports, et l’étendue plus ou moins grande des variations horaires du baromètre , sont autant de causes qui peuvent avoir une influence dans des mesures aussi délicates.

Le niveau de la mer Caspienne a été l’objet de plusieurs recherches récentes. Il a été déterminé, en 1 8 1 5 , par MM. d’Engelhardt et Parrot , dans leur curieux voyage au Caucase et en Crimée; il l’a été, en 1 8 1 8 , par M. Pansner; et vers cette même époque, M. Wisniewski a publié, dans les Mémoires de Pctersbourg , la série des observations qu’il avait faites dans le même but dès l’annce 1812. Toutes ces mesures s’accordent à placer le niveau de la mer Caspienne de beaucoup au dessous du niveau de la mer Noire : d’après le résultat moyen, on peut estimer celle différence à 100 mètres ou à environ 3oo pieds. Cependant près des bords de la mer Caspienne , et jusqu’à une grande distance de ses rivages actuels, on retrouve des preuves frappantes du séjour des eaux salées. La nature du sol, sa forme et sa composition chimique , les débris de coquilles et les squelettes de poissons dont il est l'empli, ne semblent laisser aucun doute que la mer autrefois n’ait couvert toutes ces steppes, à plusieurs centaines de lieues de distance. Comment s’est produite la dépression

DE LA PESANTEUR. — CIIAP. V. 1 3 f)

de niveau que l’on observe aujourd’hui ? Qu’est devenue celle masse d’eau qui manque et que l’on peut estimer à un volume de 3o,ooo lieues carrées de superficie sur une centaine de mètres de hauteur? Voilà des problèmes dont on cherchera long-temps encore la solution; car ils tiennent à la géologie générale, et peut-être aux grandes catastrophes dont le Caucase a été le théâtre.

G7. Le mélange des eaux des fleuves avec les eaux de la mer présente aussi quelques phénomènes d’hydrostatique qu’il est assez curieux d’observer. L’eau douce étant plus légère , doit se tenir à la surface , tandis que l’eau salée doit , par sa pesanteur, former les couches les plus profondes. C’est, en effet, ce que M. Stevenson a observé en 1 8 1 G dans le port d’Abcrdocn , à l’embouchure de la Dce, et aussi de la Tamise, près de Londres et de Wolwich. En puisant de l’eau à diverses profondeurs avec un instrument imaginé pour cet objet , M. Stevenson a trouvé qu’à une certaine distance de l’embouchure , l’eau est douce dans toute la profondeur , même à la marée montante; mais que si l’on descend le cours de la rivière et que l’on approche un peu plus près de la mer, on trouve l’eau douce à la surface, tandis que l’eau de la mer forme les couches du fond. D’après ses observations , c’est entre Londres et Vohvich que pour la Tamise la salure du fond commence à être sensible. Ainsi, au-dessous de Wolwich, cette rivière, au lieu de couler sur un fond solide, coule véritablement sur le fond liquide formé par les eaux de la mer , avec lesquelles sans doute elle se mêle plus ou moins. Cependant M. Stevenson est d’opinion qu’à la marée montante les eaux douces sont soulevées pour ainsi dire tout d’une pièce par les eaux salées qui affluent et qui remontent le lit du fleuve , tandis que l’eau douce continue de couler vers la mer.

Ces expériences tendent à confirmer l’opinion que Franklin avait émise sur ce sujet , dès l’année 1761. «Si quel-

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ques rivières , dit-il , se rendent dans des lacs , sans que cependant ceux-ci débordent jamais, c’est que les eaux se répandent alors sous une surface tellement grande, que l’évaporation enlève journellement une masse de liquide à peu près égale à celle qui afflue ; mais il est des fleuves qui , par l’élendue de leur cours et la largeur de leur embouchure, peuvent être assimilés à des lacs. Pour que la ressemblance fût parfaite, il suffirait qu’une digue arrêtât le cours des eaux et les empêchât de se rendre à la mer : on trouverait bien alors, suivant les saisons, quelques différences de niveau ; mais on conçoit en général que , sous certaines circonstances , ces différences pourraient être renfermées dans des limites assez resserrées. Quoique la communication entre la rivière et la mer soit ouverte , on peut supposer que la digue dont nous venons de parler existe réellement dans la surface de jonction de l’eau douce et de l’eau salée. Seulement cette digue sera mobile; elle remontera d’un certain nombre de lieues à la marée montante , et redescendra ensuite : l’amplitude des excursions pourra varier avec le volume des eaux. Dans quelques cas , on devra aussi s’attendre à trouver que l’eau de la mer et celle de la rivière se mêlent en se rencontrant , et dans une étendue plus ou moins considérable , par le double effet de leurs mouvemens et de la différence des pesanteurs spécifiques; mais, à une certaine distance de l’embouchure, l’eau douce , d’abord entraînée par le courant et refoulée ensuite par la marée, oscillera h peu près dans les mêmes limites et sans jamais atteindre la mer. L’ignorant imaginerait que les eaux coulent et se perdent en partie sous quelques crevasses de la terre, tandis qu’en réalité c’est par l’air qu’elles s’échappent.