LIVRE m. — MAGNÉTISME ET ÉLECTRICITÉ

rorient Ju»qu*à 9, 10 ou 11 heures du soir : alors, soit queFalguille ail repris eiactement sa position primitive, •oit qu*ell6 s*eD trouve seulement trèsrapprochée , elle s'arrête et reste immobile pendant toute la durée de la nuit , pour recommencer le lendemain une oscillation pareille.

VampUtude de la yariation diurne est Pangle que parcouK Taiguille depuis la station du matin jusqu'au maximum de déviation occidentale. Cet angle est toujours variable : cependant , il résulte des nombreuses observations de M. de Cassini , qu'en général il est plus grand pendant l'été, depuis l'équinoxe du printemps à l'équinoxe d'automne; et plus petit pendant l'biver, depuis l'équinoxe d'automne à l'équinoxe de printemps. Sa valeur moyenne pour les mois d'avril, mai, Juin , Juillet, août et septembre, paraît être de 13' à 15'; et seulement de 8' à 1<K pour les mois d'octobre, novembre, décembre, Janvier, février et mars. 11 7 a des jours où Il s'élève Jusqu'à 95', et d'autres où il ne dépasse pas 5 ou ô'.

On doit encore à M. de Cassini cette remarque importante, que, dans les caves de l'Observatoire, l'aiguille de déclinaison éprouve aussi des changements Journaliers; là , à plus de 80 pieds sous terre , à l'abri de toutes les influences de la lumière et de la chaleur du Jour, l'amplitude de tes variations est la même qu'à la surfice du sol, et c'est aux mêmes heures qu'elle est immobile , qu'elle marche à Toccident et qu'elle revient à l'orient.

Dans les régions les plus septentrionales, comme en Danemark, en Islande et au nord de l'Amérique, les variations diurnes sont en général plus considérables et moins régulières ; il parait aussi que l'aiguille ne conserve pas pendant la nuit l'immobilité qu'on observe à Paris, et que c'est yers le soir seulement qu'elle atteint •on maximum de déviation occidentale.

Âu contraire, en partant du nord pour aller vers l'équateur magnétique, les variations diurnes vont sans oesse en diminuant d'amplitude, et sur l'équateur magnétique lui-même elles sont sensiblement nulles. Il parait cependant, d'après quelques observations du capitaine Duperrey, que la position du soleil au nord ou au midi de l'équateur terrestre pourrait avoir quelque influence pour faire osciller, de part et d'autre de l'équateur magnétique, le points qui sont sans variations.

Au midi de l'équateur magnétique, les variations diurnes se produisent dans un ordre inverse : l'extrémité nord de l'aiguille marche vers l'est, aux mêmes heures où, dans l'hémisphère boréal, elle marche à l'ouest; ce résultat curieux est constaté par les observations qui ont été faites, en 1704, 1795 et 1706, au fort Malborough de Sumatra et à Sainte-Hélène, par M.J.Macdonald; en 1818, 1810 et 1830, à l'Ile de France, à Timor, à Rawak, à Guham, à Movi et au port Jackson, par le capitaine Freycinet; et en 18S9, 1833 et 1894, dans plusieurs points qui avoisinent l'équateur magnétique, par le capitaine Duperrey.

On ne sait pas encore d'une panière précise si , < chaque hémisphère, les variations diurnes se font dans le même $en» et aux lieux où la déclinaison est occidentale, et aux lieux où elle est orientale. Il y a aoree point quelque discordance entre les observations trop peu nombreuses que nous possédons, et e'ost an phénomène sur lequel il importe d'appeler l'attealiOD des physiciens.

L'aiguille d'inclinaison est soumise à des rariaCions diurnes, comme celle de déclinaison, mais elle a notes d'amplitude dans ses mouvements.

En généralisant ces résuluts, on peut préamaer qu'une aiguUle aimantée, mobile ^ans un ^an quelconque, éprouverait des oscillations Journalières, et qu'une aiguille qui aérait mobile dans tons iet sens, autour de son centre de gravité, décrirait ctiaqne jonr un cône dont la base serait une ellipse ou une airtre courbe plus ou moins allongée dans les diflérenla lieux de la terre.

Les variations diurnes furent observées pour la pre* mière fois par Graham , à la fin de 1733; ensoile elles furent étudiées avec soin, en Suède, par Hiorferel Celsius vers 1740, et par Wargentin en 1750 ; à Londres, par Canton, en 1756; en Danemark, par Loua, de 1765 à 1773 ; à Rome, par le père Ascleppi, en 177S; en France , par M. de Cassini , de 1780 à 1700. Depuis cette époque, les instruments sont devenus pluspaiMta, les observations se continuent sur plusieurs points dm globe , et les voyageurs , dans leurs courses autour dm monde, doivent les compter comme un des ol^ets lea plus importants de leurs recherches.

La figure 366 représente la bou$$olê de imrùUàm, Tous les observateurs ne peuvent pas sans dente ae procurer un instrument aussi complet, mais touspeurcnl disposer des aiguilles d'après les principes de sa construction, et arriver ainsi à une assex grande exactitade dans les observations. Il est presque inutile de fiaire remarquer que toutes les pièces de métal sont ea cuivre rouge très-pur.

XM^f table de marbre blanc, sur laquelle repoeenl iea colonnes et la boite de l'instrument.

as', colonne pour la suspension.

mm, colonnes pour le premier miscroscope.

m'm', colonnes pour le second microscope.

bl/, boite de la boussole.

aa^, aiguille aimantée , passée de champ dans sa petit anneau de cuivre n ; à cet anneau est attaché sa fil , ou plutôt un assemblage de fils de soie uns torsion^ qui porte l'aiguille et qui vient s'enrouler sur le pelil treuil i. Ce fil est maintenu au centre du cercle diyiaé ce, en traversant , là , une petite cage de verre qui s'élève entre les deux colonnes $$ pour que l'air ne poiaoe ta l'agiter ni pénétrer dans la boite ; en tournant le treiâl t dans un sens ou dans l'autre, on peut élever ou abnteer l'aiguille. Deux lames de verre, mobiles à volonté, ferment les ouvertures de la l>oite , qui corret [lOBdenl mtx deux extrémités de relguille; sur diacnne de eea exM>

SECTION I. — MAGNÉTISME. — CHAP. II

miiéêf eft lolidement fixée une petite plaque d^Wolre , portant des dlvUioiis très-fines dont la valeur angulaire dépend de la distance au centre de suspension ; c*est en gèlerai de 15 ou W.

Après aroir disposé Tappareil à peu près dans le plan du méridien magnétique et l'avoir nivelé soigneusement, on s*assore que le fil de soie est sans torsion , et, par quelques tâtonnements, on arrive à diriger les microscopes r et r' sur la ligne de foi de Taiguille, dont on voit la trace sur les deux plaques d*ivoire. Alors, il est Aidle d*obser\*er les déplacements qu'elle éprouve , soit en comptant les divisions qui ont passé sous le fil, soit en suivant ses mouvements, au moyen des vis de rappel qui font marcher les microscopes. De petites loupes p ttj/^ mobiles sur les tiges iet f , servent à lire la position ou la course de chaque microscope sur la traverse qui le porte et qui règle son mouvement latéral.

170. PtHurhaiiùns de l'aiguille aimantée. — Plusieurs causes naturelles agissent sur Taiguille aimantée , ou pour la déranger brusquement de sa position , ou pour troubler an moins la régularité de ses variations dJamef. Entre toutes ces causes, l'aurore boréale parait la plut efficace et la plus infaillible : quand ce météore se lève pour les régions du Nord , le ciel est resplendissant de lumière , et , pendant toute sa durée , qui est quelquefois de dix à douze heures, l'aiguille aimantée éprouve une agitation continuelle et une déviation considérable. Le eoimmei de l'arc étincelant de l'aurore boréale est en général dans le méridien magnétique , et saotmitHSfiei c'est-à-dire le foyer vers lequel s'élancent les gerbes de feu qui semblent partir de l'horizon ou de Tare lui-même , se trouve toujours à peu près dans le prolongement de l'aiguille d'inclinaison. Ce n'est pas seulement dans les lieux où l'aurore boréale est visible que la boussole est agitée; elle Test aussi à de grandes distances , à Paris, par exemple, lors même qu'on n'aperçoit dans le ciel aucune (race de lumière. Mais, en général, l'agitation est d'autant plus grande qoe le phénomène est plus voisin et se montre avec plus d'intensité : ainsi, la boussole de l'Observatoire éprouve souvent, dans le jour ou dans la nuit, une déviation anbite qui s'élève parfois à plus de 1» sans qu'on en piliase découvrir la cause apparente ; et Ton apprend ensuite qu'aux mêmes instants les boussoles de Londres et de Pétersbourg ont éprouvé des mouvements analogoea , et que dans les contrées du Nord on a observé qoelque brillante aurore boréale. Un observateur, dans son eabinet, est donc averti par la boussole de ce qui se passe dans les régions polaires , comme il est averti par le baromètre de ce qui se passe dans les plus hautes r^^ne de l'atmosphère.

Les tremblements de terre et les éruptions de volcans paralsaent agir aussi sur l'aiguille aimantée , et quelquefois ces phénomènes la dérangent d'une manière permaDente. D. BemouiUi a vu , en 1767, l'inclinaison dintoaer d*un demi degré par un tremblement de terre, ci k père de La Torre a remarqué des changements de

pltisieurs degrés dans la déclinaison pendant une éruption du Tésuve.

Enfin , l'on a supposé que les ouragans , la neige et les orages ont aussi quelque influence sur Paiguille aimantée ; mais il faut probablement rapporter aux aurores boréales les changements sur lesquels on a fondé cette opinion. Cependant, quand le tonnerre frappe des corps aimantés, ou quand il tombe seulement à quelque distance du lieu où ils sont, il change, détruit, ou renverse leur magnétisme ; on en a vu de trop malheureux exemples à bord des vaisseaux : plusieurs fois les boussoles de service ont eu leurs pôles renversés par la foudre, et les navigateurs prenant alors le nord pour le sud , couraient avec confiance se jeter dans les écueils.

La découverte de l'éleclro -magnétisme nous expliquera ces phénomènes.

177. Inieniité magnétique de la terre. — Un des points les plus importants de la théorie du magnétisme terrestre est la détermination de son intensité pour les différents points de la surface du globe, ou pour le même point , à des époques différentes. C'est dans ces derniers temps seulement qu'on a eu l'heureuse idée d'appliquer à cette recherche des moyens susceptibles de quelque précision. Graham parait être le premier qui se soit occupé de cette question , vers la fin de 179i; Muschenbroek fit quelques efforts pour la résoudre en 1739; Lemonnier, en 1770, se contenta d'en montrer l'importance ; de Saussure voulut comparer la force magnétique de la terre, à Genève et au sommet du mont Blanc ; enfin Borda, reprenant la question dans toute sa généralité, indiqua les moyens de la résoudre avec une grande approximation; et bientôt après, sa méthode fut employée par M. de Humboldt, dans son voyage d'Amérique, et dans un autre voyage en France, en Prusse et en Italie.

Cette méthode est fondée sur les oscillations nombreuseéque fait une aiguille librement suspendue, lorsqu'on récarte un peu de sa position , et qu'ensuite on l'abandonne à elle-même. Si elle est régulièrement aimantée , et que l'axe de suspension passe par son centre de gravité , elle oscille par l'effort du couple magnétique de la terre, comme oscillerait séparément chacune de ses moitiés, sollicitée par l'une des forces du couple. Ainsi, elle forme un véritable pendule composé, qui reste parfaitement identique , quand la distribution du magnétisme reste exactement la même dans tous les points de sa substance ; car , si le fluide libre éprouvait quelque changement , soit dans sa quantité , soit dans son arrangement , la résultante aurait une autre intensité ou un autre point d'application , et la même aiguille formerait en réalité un pendule différent. Supposant donc que l'aiguille reste matériellement et magnétiquement la même , une différence dans* la durée de ses oscillations ne pourra dépendre que d'une différence dans l'intensité des forces qui la sollicitent, et, la pesanteur restant la même , elle ne pourra dépendre que d'une différence dans l'intensité de la force magnétique.

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