CHAPITRE PREMIER

Des efTets de la pesanteur et de ta direction.

35. Les corps tombeut quand on les abandonne à eux-mêmes, et ils tombent jusqu'à ce qu'ils touchent la terre ou quelque autre corps qui les soutienne. Ce phénomène se produit à la surface du sol , comme on l'observe tous les jours ; il se produit à de grandes hauteurs dans le ciel , comme on peut en juger par la grêle et par la pluie qui tombent des nuages , et il se produit encore à de grandes profondeurs sous terre, comme on le voit dans les puits, dans les caves et dans les mines les plus profondes que Ton ait pu creuser : quand on voit des montagnes qui s'affaissent , c'est qu'elles manquent par leur base , qui sans doute est encore plus enfoncée que le fond des mines ; elles tombent , faute d'avoir un appui qui soit assez ferme pour les soutenir. Cependant, la matière étant inerte, et ne pouvant d'elle-même ni prendre du mouvement ni changer celui qu'elle a, il est clair que d'elle-même elle ne pourrait descendre vers la terre , puisque ce serait se donner un mouvement ; il faut donc qu'il y ait une force qui la fasse tomber, et c'est cette force qu'on appelle pesanteur. Ainsi la pesanteur est la force qui fait tomber les corps. Mais cette définition donnerait de la pesanteur une idée tout à fait incomplète , si l'on supposait qu'elle ne put produire d'autre effet que de faire tomber les corps. Il faut s'attendre à voir cette force produire encore beaucoup d'autres phénomènes et beaucoup d'autres mouvements, qui sont désignés dans le langage usuel par des mots très-différents. Tels sont, par exemple, les mouvements des liquides qui s'écoulent des vases et le mouvement dés fleuves qui coulent vers la mer ; tels sont les mouve-

CHAP. I. — EFFETS DE LA PESANTEUR. if

ments du liège et des corps légers qui s'élèvent du fond de l'eau à sa surface ; tels sont encore les mouTements de la fumée , des brouillards et des ballons qui s'élèvent dans les airs. Touâ ces phénomènes, qui semblent si contradictoires, ne sont que les cfTets variés de la même force, que nous venons d'appeler />esanteur.

Pour embrasser dans toute son étendue l'étude d'une force aussi féconde en résultats , nous aurons donc à rechercher tous les phénomènes différents qu'elle peut produire , et à déterminer ensuite les lois des actions qu'elle exerce, suivant les lieux qu'occupent les corps , suivant les arrangements de leurs parties et l'espèce de matière qui les compose.

Nous voyons d'abord que la pesanteur agit sur presque tous les corps qui se présentent à nos observations , mais qu'elle agit sur eux pour les faire tomber avec des vitesses très-difféientes. Les pierres et les métaux tombent très-vite , le bois et les autres sulxÂances -végétales tombent plus lentement : et il existe des cmps , comme les plumes , les duvets et les flocons de neige , qui «mblent à peine pesants, car ils flottent dans les aii-s et ne tombent qu^avec une grande lenteur. Il résulte déjà de ce premier aperçu que , si la pesanteur n'est pas une force univei'selle , c est au moins une force très-générale , car il n'y a qu'un petit nombre de corps , comme la flamme et la fumée , qui semblent se soustraire à son action. C'est là du moins ce qui an*ive en nos climats, et ce dont nous sommes témoins dès les premiers jours de notre enfance , mais la terre est si grande qu'il est curieux de savoir ce qui se passe en d'autres lieux , sur les mère éloignées , sur les îles ou sur les continents qui n'ont plus ni les mêmes saisons, ni la même position par rapport à l'axe du monde. C'était aux voyageure à nous l'apprendre , et les voyageure nous assurent que, si d'un pays à l'autre on voit changer les hommes, l'aspect du ciel et les productions du sol , il y a toujoure une chose qui , au milieu de tant de variations, n'éprouve point de changement : ( 'est la force de la pesanteur. Partout elle agit de la même manière , soit au milieu des mers ou des continents , soit dans les régions des pôles ou de l'équateur. Que s'il se trouve quelques légères différences, elles ne sont pas sensibles dans les pbénomtTies ordinaires; et il est vrai de dire que, non-seulement la pesanteur agit sur presque tous les corps , mais encore qu'elle agit I. *

à peu près de lia même manière dans tout le yaste contour du globe de la terre.

36. BlrectioB de !• Pe«antciiF. — Pour déterminer la ligne suivant laquelle tombent les corps, on pourrait les suivre de Toeil et approcher une règle droite dont ils dussent raser le bord ; mais il y a un meilleur moyen , qui est de fixer un fil par un bout et d'attacher à l'autre bout un corps un peu pesant. La direction du fil , quand il sera tendu et en repos , sera précisément la direction de la pesanteur, car, si cette force agissait suivant une autre ligne , elle tirerait le fil et rentraînerait suivant cette autre ligne. Ce petit instrument s'appelle un fil à plomb ou un pendule^ et sa ligne de repos s'appelle la verticale (Pl. 1, FiG. 28); ainsi, la direction de la pesanteur est celle du fil à plomb ou de la verticale, et rien n'est plus facile que de la trouver à chaque instant dans tous les lieux de la terre.

Supposons qu'après avoir fait cette expérience hier, no«s la recommencions aujourd'hui, nous serons fort embarrassés de savoir si le fil à plomb n'a pas changé dans Fintervalle. Il faudrait avoir quelques points fixes où Ton pût rapporter ses directions pour les comparer ensuite. Un édifice très-solide n'a pas assez de stabilité pour cet objet , car si , après un certain temps, nous trouvions que le fil à plomb n'est plus au même alignement par rapport à ses murs ou à ses arêtes , nous serions encore très-embarrassés pour une conclusion; nous saurions bien €[oe quelque chose est changé , mais nous ne saurions pas si c'est dans la direction de la pesanteur ou dans la stabilité de l'édifice. Les flancs ou les arêtes d'une montagne ne seraient pas des marques moins incertaines , car, sur la terre , une montagne aussi est une chose instable ; il faut moins qu'un tremblement de terre pour l'ébranler sur sa base. Ainsi, tout est mobile autour de nous , et nous n'avons pas un point fixe , ni sur la terre ferme , ni sur les montagnes , pow juger si la pesanteur est constante ou si elle change à mesmfr que les siècles sVconlent.

Heureusement , nous avons un autre moyen : la surface de la mer, toute mobile qu'elle est, nous offre dans sa direction générale et dans ses limites la plus grande stabilité que nous puissions observer sur la terre; car un changement de niveau, même très-petit, amènerait de grandes inondations et peut-être