CHAP. IV. — FIGURE DE LA TERRE

céâ qui correspond à la latitude de 45®; on le trouve de S366745 mètres = 1 432,4 lieues. En combinant d'autres mesures, on troure un autre rayon qui diffère un peu du précédent , et fdest de 6366194. La différence est insensible dans la plupart fa applications, puisque 500 mètres ne sont que la dixième partie de la hauteur du Mont-Blanc.

5S. Les observations du pendule peuvent servir aussi à dctominer T aplatissement de la terre; mais pour cela il faut avoir recours à une formule de mécanique exprimant la relation qui «iste entre les intensités de la pesanteur sur deux points donnés du globe et les distances comparées de ces points au centre de la terre. C'est au moyen de cette formule que nous avons pu discuter IVnsemble des observations rapportées dans le tableau qui termine ce cbapitre ; mais, sans entrer ici dans les détails de cette discussion , nous nous bornerons à indiquer les principales coQsé^ences qui en résultent, savoir : 1** que la nature du sol SOT lequel on fait les observations a une influence sensible sur les oscillations du pendule ; 2** qu'elle a par conséquent une inioence plus ou moins marquée sur l'équilibre et sur le nivellement des eaux; 3*" enfin, que par ces causes la surface de la mer a très-probablement des inégalités plus ou moins grandes, fa éminences et des affaissements, qui ne rempêclient pas d'être aplatie dans sa direction générale, à peu près comme l'indique la théorie, mais qui remprclieiit d'être une surface géométrique et exactement pareille à celle d'un ellipsoïde de révolution. Ainsi, quelles que soient les causes qui aient agi, à l'origine du monde, et quelles que soient celles qui aient pu se développer dans les catastrophes qui ont suivi, il arrive, comme on pouvait s'y attendre, que dans le sein de la terre toutes les matières ont été confondues, et que, plus pesantes ou plus légères, elles sont à peu prt-s uniformément réparties dans toute l'étendue de chacune des couches. Il fallait qu'il en fût ainsi pour la régiJarité fa mouvements et pour l'ordre des saisons, car les phénomènes te passeraient d'une tout autre manière, si l'un des hémisphères était, par exemple, léger comme du liège, et l'autre lourd comme du plomb. Cependant cette homogénéité générale n'empêche pas qu'il ne se rencontre, dans le globe de la terre, quelque hétérogénéité locale qui ait déformé sa surface , et qui ait produit , de distance en distance, quelque dépression ou quelque renflement.

53. DéTlmtion dn fll à plomb p»r PattraetioB Aem ntomiM§pktM.

— Toutes les portions de la matière étant attirées Tune vers l'autre, on ne voit pas d'abord pourquoi de grandes masses, telles que des montagnes, n'exercent pas d'action sensible sur les corps qui les environnent; poui*quoi, par exemple, quand on laisse tomber une pierre du haut d'un sonmiet élevé, cette pierre, en tombant, ne se dirige pas vers le centre de la montagne qui est très-près, plutôt que vei*s le centre de la terre qui est trèsloin. On peut même s'étonner que les murs d'un édifice ne produisent pas cet efTet, et que, dans un appartement, un corps qui est suspendu en haut ne tombe pas sur le plafond plutôt que de tomber sur le plancher : à peu près comme aux antipodes les corps tombent en remontant vers nous. Mais, dès qu^on prend «^arde que la plus grosse montagne nVst qu'un grain de sable quand on la compare à la terre, on ne s'étonne plus que les montagnes ordinaires ne puissent pas attirer à elles les corps que la terre attire elle-même. L'effet qu'elles pourraient produire serait tout au plus de les dévier un peu dans leur chute. Réciproquement, si elles peuvent produire quelques déviations, on pourra être assuré que la pesanteur est, comme nous Favons dit, ime force universelle qui agit sur toute la matière, et qu'il n'y a ni tourbillon autour de la terre, ni vertu particuUère vers son centre, par quoi les corps soient poussés ou sympathiquement précipités.

Bouguer est le premier qui eut l'idée de chercher, dans Fattraction des montagnes, une preuve de l'attraction universelle de la matière : si elles agissent, elles doivent dévier le fil à plomb. Mais comment reconnaître si le fil à plomb est dévié ? La même cause qui changerait Sa 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 l'un ni de l'autre changement : aussi faut-il avoir recours aux étoiles : c'est encore dans le ciel qu'il faut chercher une direction fixe pour les expériences de cette nature. C'est sur les flancs du Cliimboracd, qui est une des plus grandes montagnes de la terre, que Bouguer fit son expérience. Il y rencontra des obstacles infinis, à cause de Fàpreté des lieux et des tempêtes terribles qu'il eut à essuyer dans ces hautes régions. Cependant il accomplit son dessein et trouva dans le fil à plomb une déviation de 7" ou 8". Ces montagnes volcaniques

CHAP. nr. — DÉVIATION DU FIL A PLOMB. 85

(mt sans doute d'immenses cavités qui réduisent de beaucoup rénergie de leur action.

Depuis Bouguer, on a répété les expériences en divers lieux : Heskeline, en 1772, les a surtout répétées avec de grandes préautions, au pied des monts Shéhalliens, en Ecosse, où il a trouvé mie déviation de 64". 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 voliune et de la nature des substances qui les composent. Maskeline avait fait ces expériences pour en déduire le rapport de la masse de la terre à celle de la montagne, et par suite, la densité de la ten^ elle-même; ii troora de cette manière que la densité de la terre, prise dans son auemble, est 4,56, ou à peu près quatre fois et demie la densité de l'eau. C'est, je crois, la première notion que Ton ait eue sur la nature des substances qui composent les couches centrales du globe.

Ed 1824, M. Carlini a feit, au sommet du Mont-Genis, des observations d'une autre espèce, qui Font conduit à peu près au même résultat.

54. Enfin, nous devons à Gavendish une autre détermination de la densité moyenne de la terre. Son appareil paraît être le plus exact que Ton puisse employer à cette recherche. La première idée de sa construction est due à Michell, de la Société royale de Londres : Michell n'ayant pas eu le temps d'achever ses expériences, et voyant sa fin approcher, légua son appareil à llionorable Francis ^John^Hyde WoUaston ^ professeur à Cambridge; et celui-ci, à son tour, en fit don à Gavendish, qui était déjà compté parmi les premiers physiciens de l'Angleterre. Voici l'idée principale sur laquelle repose ce procédé : si l'on avait une grande boule de métal de 2 ou 3 mètres de rayon, il est dair qu'elle ne pourrait pas dévier le fil à plomb, puisque les montagnes ne le dévient que de quelques secondes ; mais, si, au Keu d'un fil vertical sur lequel agit la pesanteur, on lui présentait au niveau de son centre un levier horizontal, bien équilibré et parfaitement mobile, il est clair qu'elle devrait l'attirer à elle et le faire tourner, puisque la pesantem* serait alors sans effet pour contrarier son action. Le levier horizontal serait donc une espèce de pendule qui oscillerait par l'attraction de la boule, conune le pendule ordinaire oscille par l'action de la terre. Si même, au

lieu d'une boule, on en mettait deux, agissant chacime sur l*i

des extrémités du levier, on voit que l'effet serait doublé ;

par ce moyen, en prenant des boules assez gi*osses et des U

assez mobiles, on peut sans doute rendre sensible Faction

matière sur la matière, et produire en petit, autour de ces ^1

de métal, ce qui se produit en grand autour du globe de la tcMB^^*

L'appareil de Cavendisli est représenté , planche 3 , dans t figures 15 et 16. La figure 16 en représente la projectioii hcv zontale : u et v sont les deux sphères de métal; elles étaient ploml), et pesaient chacune 167'',925 : ^ierf représente la secdâ ^ d'une caisse dans laquelle on avait cnfeimé le levier motA""'^ pour le garantir complètement de toutes les agitations de Vm^^»^ s et s' sont deux petites balles suspendues aux deux extrémitép^ du levier mobile et parfaitement en équilibre. j '^ -

La figure 15 est inie coupe verticale; les mêmes lettres ^^^'^ signent les mêmes choses : on voit ici comment les deaÉ'^ petites balles sont suspendues par un fil d'argent qui traveiMi'^T^

les extrémités du levier ; ce fil vient en n s'attacher au fil

vertical ff dont la ténacité est assez grande pour porter le fléau et les balles s et s\ et dont la torsion est la seule foroe5'g qui s'oppose aux oscillations : les deux masses u eX u sont elles- 9 ,1 mêmes suspendues par des tiges de fer, et peuvent. tourner au- '\ tour de la caisse; elles passent successivement, des positions \\ u et if figurées en lignes pleines (Fig. 16), aux positions «' et «/ "^ i figurées en lignes ponctuées ; elles y sont conduites par une ma- — nœuvre qui s'exécute du dehors : enfin , tout l'appareil est en- -^ fermé dans une chambre sans portes et sans fenêtres; il n'est M éclairé que par une petite ouverture, au moyen d'une lampe ^ ^ placée en dehors des murs pour ne pas échauffer l'air intérieur; < et c'est avec la lunette //' que l'on observe les mouvements qui se produisent.

Tout étant en repos et les masses u et \f étant dans la situation ou elles n'agissent pas, c'est-à-dire dans la situation perpendiculaire au levier mobile, on les fait tourner pour les mettre dans la situation de la figure 16 : alors le levier se met à tourner, les petites balles s et s' sont attirées chacune vers la boule correspondante, et les oscillations connnencent. C'est une preuve bien irrévocable que la matière attire la matière , et que les petites balles s et s' tendent à tomber sur les grandes sphères de plomb