LIVRE PREMIER

fi^«lt point tphériquê : elle est renBée à Téquateur et aplatie vers les pôles, et nous allons essayer d*indiquer d*ane manière générale U cause de Paplatissement et les moyens par lesquels on a pu en avoir la mesure.

Si la (erre était solide dans toute sa masse , ou seulement dans toute la couche extérieure qui sert d*enveloppe aux parties centrales , elle pourrait avoir une ferme quelconque, et n*é(re ni sphérique nisphéroïdale: seulement, il y aurait un certain rapport entre sa forme et les périodes de ses mouvements. Au contraire, si la terre était toute fluide, elle aurait nécessairement la forme d*un sphéroTde , ou d^une sphère aplatie aux deux pôles, car la force centrifuge, qui résulte du mouvement de rotation qu*elle accomplit sans cesse sur son axe, repoussant le fluide de plus en plus , Taccumuleralt vers les régions de Téquateur , où elle le soutiendrait à un niveau plus élevé. Le globe entier de la terre étant composé, en même temps, des substances solides qui forment les continents et les montagnes, et de la masse fluide qui remplit les bassins des mers , on voit qu*il y a deux questions à se proposer sur la figure de la terre, savoir : quelle est la forme générale de la •vrfàce solide des continents , et quelle est la forme de la turfÉce des eaux. Pour celle-ci, il faut bien qu*elle soit renflée à Téqnateur, car rien ne s'oppose à Teffet actuel de la fbrce centrifuge : les eaux de l'Océan cèdent à son action , malgré les tles et les sinuosités des grandes côtes, à peu près comme elles feraient si elles avaient leur niveau élevé de plusieurs mille mètres au-dessus des sommets des montagnes.

Quant à la forme générale de la surface solide des continents , il résulte aussi des observations qui ont été faites , qu'elle est elle-même aplatie comme la surface des eaux , ou à peu près , c'est-à-dire qu'elle ofifre la même courbure que si le globe entier de la terre, ayant été fluide autrefdis, ne se fût consolidé qu'après avoir iMmé sur hii-mêmt , comme 0 tourne aujourd'hui , et après avoir reçu la forme qui résulte nécessairement de et mouvement de rotation. Une preuve flrappante de Taplatissemeot de la surface continentale , c'est que ki montagnes des régions polaires ne sont pas très-élevéM aa-dessw dn niveau de la mer; et cependant, si la anrflMe de la terre était sphérique, tandis que la sur- IMO des eaux est aplatie, on voit qu'è l'équateur les montagnes devraient être moins hautes qu'au pôle de toott la valeur de l'aplatissement , c'est-à-dire de 4 à 5 Itenes; tandis qn'il parait an contraire que les montagnee de l'équateur restent encore plus élevées que oaiiaadupôle.

Four prendre une idée des principes sur lesquels repose la moMN directe et géodésique de l'aplatissement de la lem, il suffit de considérer deux poinU éloignés et Uéa entre eux par une chaîne de triangles qui permette de meanrer «KadeoMnt leur distance. Nous prendrons poor exemple Dunkerque et Fonnentera , qui se troareatsnr le méridien de Paris ; les verticales de cet poinU «aiit entre ellee un angle de IS» M U".

Ces deux lignes eoneonrent au centre de la terre i tement, ou un peu plus près, ou un peu plus loin* Si , de leur point de rencontre , on décrit un arc de cereio passant par Dunkerque et par Fonnentera , c'eat cet aro qui sera de ir SS' 14". Or de la chidne des trinaglea on déduit que la distance de ces denx points, comptée sur cet arc de cercle, ou à très-peu près, ost, ea mètres , de 1574458,73. Donc , si 19* »" 14'' formeat cette distance , un seul degré forme une longuenr f«l est très-facile à trouver : c'est cette longueur que l'on nomme un degré du méridien. Si la terre était sphérique , tous les degrés seraient égaux entre eux et vas* dralent le même nombre de mètres , ot réetproquememC Donc , au contraire , si l'on trouve que les degrés smiI inégaux , on conclura que la terre n'est pas sphériqBo. On voit (/lg.fi9) que, si elle est ^pûque et apiatio vers les pôles, les verlkalos de l'équateur, qui fomt entre ell^ un angle de I*, vont se rencontrer plus îM que les veriicales des pôles, qni font le même angla; ainsi l'arc de 1*, compris entre les premières, a mo moindre longueur, comme appartenant à u d'un plus petit rayon , que l'arc de 1«, compris < les verticales des pôles; d'où il suit que wice verêà, ai on trouve les dee^ de l'équatear plus petits que laa degrés des pôles , on pourra conclue avee la pliia grande certitude, le fkit de l'aplatitsement*

Or des arcs , dont chacun avait plasieurs degréa d'étendue , ont été mesurés sur divers méridiens ot * plusieurs latitudes : au Pérou , par BougucretlaCaiidamine ; dans l'Inde , par Lambton ; an cap de Bonne- Espérance, parLacaUle; en Pensylvanie, parifaaoa et Dixon; en Italie, par Lemaire eCBoscowich; aa France , par Delambre et Mécfaain ; en Espagne , sur lea côtes de la Méditerranée , par Aragoet Mot; en in^leterre , près de Oreenwich , par Roy, Delambre et Mdehain ; en Suède , par Melanderhielm. De l'ensemble da ces mesures , il résulte deux conséquences : premièfament que la terre n'est pas sphérique, puisquelesde^rdo sont inégaux à diverses latitudes; et, secondemoat, que la terre est en e£Fèt aplatie vers les pôles , puisqaa les longueurs deji degrés vont en croissant à mesure que l'on s'éloigne de Téquateur. En coadNnant ces naa» sures par diverses considérations géométriques , oa ea peut déduire les longenrs du rayoa de la terre pour ém latitudes diverses. On trouve alors les résultats ooivants t

Mètres. Lienet.

Rayon de l'équateur. • . . 6576984 ou 1434,8

Rayon du pôle 6S56IS4 1^6,1

Difilérence 90660 4,7

VûpïmHÊtmhmU est la dtfKrence entre les rayons de l'équateur et dn pôle divisée par le rayon de Téqua» leur; il est donc, d'après ces aiesur^, de VMti«s. La TOfw^fMym^ét la terre est celui qiti coiTespond à la latHudede45«;onlelrouvede6S56745>ii=r14S9,4Ueaaa. En combinant d'autres mesures, on troave an

DE LA PESANTEUR^ ^ CUAP. IV

. nyoo ^ djfflre un K>ea du préeédent « et qui est de 6M611M. La différenee ttt iiiMotible dant la plupart été applications, puisque 50d mètres ne sont que la 4ixiè»e partie de la hauteur du mont Blanc,

5t, Les observations du pendule peuvent senrir aussi i déterminer i*aplatissement de la terre; mais, pour cela, H faut avoir recours k une formule de mécanique expriaMUi la relation qui existe entre les intensités de la pesanteur sur deux points donnés du globe et les dis^ lances comparées de ces points au centre de la terre, (Test au moyen de cette formule que nous arons pu HêoU» rensemble des observations rapportées dans le tableau qui termine ce chapitre $ mais , sans entrer ici dans Joe détails de cette discussion , nous nous bor^ ncrons à indiquer les principales conséquences qui en résultent, savoir : 1» que la nature âa sol sur lequel on Mi les observations a une iniuence sensible sur les oecillatkma dn pendule 1 1* qu*elle a par conséquent une ittflnence plus eu moins marquée sur Téquilibre et sur le niv^kment des eaux; 8* enfin t qne par ces causes la eurlisce de le mer a trèe-probablement des inégalités plus on moins grandes , des éeunences et des affaisse^ Bseots, qoj ne rempéchent pas d^étre aplatie dans a dl^ rection générale, à peu prés comme Tindique la théo^ rit» mniaqiri rempéchent d*éire une surlace géométrique et egndement pareille à celle d*ttn elUpeMe de révolur lion. Ainsi, quelles que surent les causes qui aient agi , k Porigine du monde , et quelles que soient celles qui aient pu se développer dans les catastrophes qui ont suivi , il arrive , comme on pouvait sY attendre , que dans le scinde la terre toutes les matières ont été con- Isndnet, et que, plus pesantes ou plus légères , elles sont à peu prèe unifermémcnt réparties dans toute Té* tendue de chacune des couches. Il fellait quil en Mkt ninei pour la régularité des mouvements et peur Tordre des eoieons , car les phénomènes se passeraient d'une lont nnCrt manière, ^ l*un des hémisphères était, par pfempif , léger conune du liège, et Tautre lourd comme du plomb. Cependant cette homogénéité générale n^em* pè^ pas qn*U ne se rencontre, dans le globe de la tano , quelque hétérogénéité locale qui ait déformé a aorftee, et qpu ait produit, de distance en dislance , quoique dépression ou quelque renflement.

mûmim^mi. -- Toutes les portions de la matière étant attirées Pune vers Tautre , on ne voit pas d*abord pour** qnoi de grandes masses, telles que des uMNitagnes, ■*exnreent pas d*action sensible aur les corps qui les iuiif nnneni i ponrymi , par exemple , quand onlalsm tomber une pierre du haut d*un sammet élevé, cette pierre, en tombant , ne se dirige pas ^n le centre de la montagne qui est très-près, plutèt que vers le centre de la terre qui est très-loin. On peut même s*élonner qae les murs d*un édifice ne produisent pas cet e£Fet , et qoe, dans un appartement, un corps qui est suspendu en haut ne tombe pas sur le plafènd plutôt que de tomber sur le plancher : à peu près comme aux an-

Upodes, les corps tombent en remontant vert nous» Mais , dès qu*oo prend garde que la plus grosse mon* tagne n*est qu*un grain de sable quand on la compare à la terre, on ne s'étonne plus que les montagnes ordl* naires ne puissent pas attirer è elles les corps que la terre attire elle-même. L*effet qu'elles pourraient pro* duire serait tout au plus ^e les dévier, un peu dans leur chute, Réciproqueaient , si elles peuvent produire qudr ques déviations , on pourra être assuré que la pesan? leur est, comme nous Tavons dit, une force univer«> selle qui agit sur toute la matière, et quil n^jra ni tourbillon autour de la terre , ni vertu particulière vers son centre, par quoi les corps soient poussés ou êfmpathiquement précipités,

Bouguer est le premier qui eut l'idée de chercher, dans Tattraction des montagnes, une preuve de Tat^ traction universelle de la matière ( si elles agissent » elles doivent dévier le fil è plomb. Mais , comment ror connaître si le fil è plomb est dévié? la même causa qui changerait êê direction changerait aussi celle de la surface des eaux tranquilles, à laquelle on la rapporte, et dès lors on ne pourrait plus juger ni de Tun ni de l'autre changement. Aussi, faut-il avoir recours aux étoiles : c'est encore dans le ciel qu'il faut chercher une direction ûxe pour les expériences de cette nature. C*est sur les flancs du Chimboraço , qui est une des plus grandes montagnes de la terre , que Bouguer fit son expérience. Il y rencontra des obstacles infinis, à cause de l'Apreté des lieux et des tempêtes terribles qu'il eut à essuyer dans ces hautes régions. Cependant , il ac** complit son dessein et trouva dans le fil à plomb une déviation de 7" ou fi'^ Ces montagnes volcaniques ont sans doute d*immenses cavités qui réduisent de beaucoup l'énergie de leur action,

I^uis Bouguer, on a répété les expériences en dt* vers lieux : Maskeline , en 177i, les a surtout répétéea avec de grandes précautions , au pied des monts ShébalUens, en Ecosse, où U a trouvé une déviation de 54"; Il en résulte que certainement les montagnes agissent sur le fil à plomb , et qu'elles le dévient d'une quantité sensible , qui dépend de leur volume et de la nature des substances qui les composent. Maskeline avait folt ses expériences pour en déduire le rapport de la masse de la terre è celle de la montagne , et, par suite , la densité de la terre elle-même; il trouva de cette maniera que la densité de la terre , dans son ensemble , est 4,5g , ou à peu près quatre fois et demie la densité da l'eau. C'est, Je crois t la première notion que l'on ait ene sur la nature des substances qui composent les cou^ ehes oentrales du globe.

Bn 1094 , M. Carlini a fait , au sommet du mont Cé^ nie des observations d'une autre espèce, qui l'ont conduit à peu près au même résultat.

54, Snfin, nous devons à Gavendish une autre détermination de la densité moyenne de la terre. Son appareil parait être le plus cMct que l'on puisse employer k cette recherche, La première idée de sa construction est