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notions, dont l'importance appelle des développements qui nous serviront, en définitive, à étudier le globe terrestre sous le point de vue de son aimantation avec toutes les mille modifications que les localités , l'épaisseur des continents, la position du soleil, l'influence des saisons, des ans et des siècles, introduisent dans ce vaste système électrique, et par suite magnétique, d'après les lois établies par Ampère et par ceux qui l'ont suivi dans le second quart de notre siècle. Nous allons donc essayer de comprendre comment la terre est une vaste machine électrique. Comment l'électricité circule dans sa masse et à sa surface, ce qui entretient cette pile en perpétuelle activité, enfin ce qui produit les changements journaliers, mensuels, annuels et séculaires que l'observation y fait reconnaître, et de plus nous dirons un mot de l'électricité qui nous donne les aurores boréales, météores dont la cause est encore fort obscure.

Toutes les fois que deux substances de nature différente sont en contact, elles s'électrisent mutuellement, c'estrà-dire que l'une prend un léger excès d'une sorte d'électricité, et que l'autre prend en même excès l'électricité contraire. Le seul contact suffit pour opérer cette électrisation ; mais si de plus les deux corps en contact frottent l'un contre l'autre, alors Télectrisation est bien plus énergique qu'avec le simple contact.

Or c'est ce qui se produit probablement dans la terre, d'après la constitution géologique de ce globe, formé d'une enveloppe solide d'environ 60 kilomètres d'épaisseur, qui constitue les continents et le fond des mers, et d'un vaste noyau de matière fondue et encore fluide de chaleur, sur lequel flotte l'enveloppe solide ou la

croûte solidifiée, qui, en se brisant de temps en temps «t dans certaines localités, laisse arriver à ciel ouvert lés matières fondues de Tintérieur sous forme de laves volcaniques. On peut se figurer la surface d'un étang couverte d'une couche solide de glace produite par le froid, et .qui, étant brisée en quelques endroits, laiss» arriver à l'affleurement l'eau qui est en dessous , laquelle, se congelant à son tour, ressoude pour ainsi dire la surface brisée et reproduit la continuité de la croûte solidifiée. Voilà à peu près l'image de ce qui se passe après un tremblement de terre, qui produit un craquement, une fente, une fêlure dans l'enveloppe solide qui porte nos continents. La portion liquide , la lave intérieure de la terre se solidifie dans la fente par où elle s'est élevée jusqu'aux bords de la cassure du continent, et rétablit la continuité de la croûte solide, qui avait subi momentanément une fêlure locale. Ces phénomènes, en troublant la réaction électrique de la ^rface et de la masse centrale, doivent influer sur l'état électrique, et par suite troubler l'aiguille aimantée dans sa direction. C'est en effet ce que l'qn observe constamment, et même, comme il est resté quelque chose de dérangé dans la position relative delà croûte continentale et du fluide incandescent qui la porte , on observe dans les localité voisines une altération permanente dans la direction de l'aiguille ; m^is n'anticipons pas sur ce qui se rapporte proprement- à l'aimantation du globe et à ses perturbations accidentelles, soit passagères, soit permanentes.

- On doit considérer qu'à mesure que le noyau central de la terre diminue de volume par suite d'un refroidîs-

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sèment séculaire excessivement lent, les masses conti nentales qui reposent sur ce noyau se rapprochent du centre de la terre. Or la mécanique nous apprend qu'en vertu de la conservation du mouvement, les continents, en se resserrant vers Tintérieur du globe, doivent tourner un peu plus vite que la masse centrale, jusqu'à ce que le mouvement se soit égalisé et réparti dans tout l'ensemble; mais la communication de mouvement entre une enveloppe solide et une masse centrale fluide doit être fort lente, et probablement cette égale répartition de mouvement qui ferait que le globe tournerait tout d'une pièce comme un corps solide ne s'est point encore opérée depuis la grande catastrophe dernière qui a établi les continents de l'ancien et du nouveau monde, et les bassins de l'océan Atlantique, de l'océan Pacifique, ainsi que ceux de la mer des Indes et des deux mers polaires. Cela est indiqué de bien des manières, et no^ tamment psgp l'espèce de pivotement que les géologues admettent le long des côtes de la mer, à la hauteur du nord de la France, toutes les côtes paraissant baisser d'un côté et se relever de l'autre. En un mot, la forme de la terre, brusquement changée au moment de cette grande catastrophe, semble arriver lentement à un état définitif, qui durera ensuite des millions de siècles à cause de la lente déperdition de chaleur centrale qui assure au noyau fluide une grande constance dans son volume et dans ses dimensions. Quoi qu'il en soit de cet état futur de notre terre en partie solide et en partie fluide, tout tend à faire tourner l'enveloppe solide pluç rapidement que le noyau central, et par suite à produire de Tun sur l'autre un frottement qui se traduit en

ET DU MAGNÉTISME TlBRRESTAE. 35^

production intense d'électricité. La surface solide et froide prenant l'électricité dite positive, qui est Tétat électrique que prend le verre frotté sur une étoffe, et la masse centrale prenant Tétat électrique analogue à celui que prend la cire à caoheter ou le succin frotté sur une étoffe, et que l'on appelle électricité négative, que vont devenir ces électricités produites, et comment ferontrolles par leur transport un courant électrique?

L'expérience nous apprend qu'un transport d'électricité positive dans un sens fait précisément le même effet qu'un transport d'électricité négative en sens contraire. Ainsi une machine électrique formée d'un globe de verre, et dont l'électricité s'écoule vers la droite, donne exactement le même effet qu'une machine for-< mée d'un globe de soufre dont l'électricité irait de la droite vers la gauche. Gela est si vrai, que si l'on produit à la fois les deux écoulements électriques, les deux courants de nature différente se neutralisent complètement. L'expérience a été faite par Franklin en Amérique. On peut donc se borner à indiquer le sens de transport de Tune des électricités, et l'on s'est décidé à indiquer, on ne sait pourquoi, le sens de transport de rélectricité que prend le verre, et qui s'appelle l'électricité positive^ Remarquons que rien ne légitime le choix du nom d'électricité positive pour celle du verre plutôt que pour l'électricité que prend la cire à cacheter ou le succin. D'après certaines idées théoriques, Ampère, que, dans cette partie de la science, on ne peut trop louer et trop admirer, était d'avis que les honneurs auraient dû être faits à l'électricité du succin et non à celle du verre'. Tous nos lecteurs, du reste

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sentiront que les noms importent peu, pourvu qu'on ne fasse pas de confusion, et définitivement nous dirons qu'un courant électrique marche à l'est quand il résulte d'électricité positive transportée vers l'est, ou d'électricité négative allant vers l'ouest, tandis qu'un courant vers l'ouest résultera soit d'électricité positive marchant vers l'ouest, soit d'électricité négative marchant en sens contraire vers l'est.

Avant d'aller plus loin, je ferai remarquer que l'atmosphère terrestre, qui repose sur les continents par sa partie inférieure, doit leur emprunter par contact de l'électricité positive, et quand elle n'est pas troublée, elle doit, dans son état normal, indiquer un état constant d'électricité positive. C'est ce qu'on observe en effet. Si, quand l'air est pur et qu'on est en plaine, on lance un petit ballon retenu par une ficelle conductrice, on en tire tout de suite des étincelles. Il suffit même d'un corps métallique soulevé au bout d'une longue perche pour en obtenir. Si l'on veut se contenter d'un électromètre à pailles, il suffira de l'élever de I mètre, ou d'un demi-mètre même, pour voir les pailles s'écarter en vertu d'une électricité fort sensible. Saussure, dans les Alpes, vissait son électromètre au bout de son bâton de voyage, et, soit qu'il montât, soit qu'il descendît, les pailles divergeaient par l'électricité qu'elles prenaient à l'instant. J'ai bien des fois sondé l'état électrique de l'atmosphère avec une ligne à pécher qui portait un simple fil de métal, fixé d'un bout au haut de la ligne par un bâton de cire à cacheter, tandis que l'autre bout était noué au bouton métallique de 1 electromètre à pailles ou à feuilles d'or.

ET DU HAGNÉnSME TERRESTRE. 3y

Savary, qui, ainsi que moi, avait beaucoup étudié la théorie d'Ampère, et dont une mort prématurée a rejeté le profond mérite dans Fombre en ne lui permettant pas de publier les résultats de ses recherches, quoiqu'elles fussent déjà complètes, Sarary, dis-je, après une conrersation que nous avions eue ensemble, avait imaginé d'enfermer du mercure, ou un autre corps fluide et conducteur, dans l'intérieur d'une sphère de verre, et de voir s'il n'obtiendrait pas ainsi par ro-' tation des courants analc^ues à ceux de la terre. Il m'avait même demandé le secret sur son expérience projetée. Il me semble que c'est lui rendre justice que de lui restituer cotte idée, si elle est bonne, et dans le cas contraire j'en prends volontiers le blâme à mon compte. En y réfléchissant depuis, j'ai pensé qu'une enveloppe métallique, avec un liquide conducteur de rélectricité à l'intérieur, serait plus convenable que la sphère ou enveloppe de verre qui ne conduit pas l'électricité, et sans doute Savary eût fait lui-même cette modification à son projet d'expérimentation. Ces petits perfectionnements à des projets d'expériences sur lesquels on est consulté deviennent une véritable iniquité quand l'homme consulté veut s'en réserver la propriété, et en bonne justice on ne doit jamais admettre de pareilles prétentions, et encore moins les réclamations qui pourraient en être la suite. Je ne me souviens pas de la vitesse que Savary avait l'intention de donner à son appareil.

Si nous admettons que le globe soit un grand appareil de ce genre, nous pouvons déterminer dans quel sens marchent les courants du globe. Les continents,

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nous l'avons dit, doivent tourner un peu plus vite que le noyau central, tout en prenant de Pélectricité positive. Or la terre tourne vers l'est, puisque c'est de ce côté que nous voyons Thorizon, en s'aï)aissant, faire naître la vue des objets célestes placés dans cette région du ciel ; ces courants suivront donc cette direction par le transport vers l'est de l'électricité positive. C'est aussi ce qu'indique trè&-bien l'aiguille aimantée, qui est dirigée précisément comme elle le serait par un courant ordinaire de la pile de Volta dirigé de l'ouest à l'est.

Gomme nous attribuons le magnétisme de la terre à son état électrique et à ses courants voltaïques, on ne trouvera pas mauvais que j'insiste sur cet objet, auquel cette étude est principalement consacrée. Je dirai donc que, si, par la réaction d'une enveloppe froide sur un noyau bien plus chaud et par un frottement résultant d'une différence de vitesse rotatoire, les continente prennent à la masse centrale de l'électricité positive, cet effet doit être plus prononcé dans les régions équatoriales. Dans les régions polaires, qui comparativement sont en repos, les deux électricités, savoir celle de l'air et celle de la terre intérieure, doivent s'accumuler et se rejoindre en produisant les jets de lumière qui constituent les aurores boréales et australes. Admettons sous toutes réserves cette vue théorique. 11 devra en résulter des courants électriques, et ceux-ci devront agir sur l'aiguille aimantée et lui faire subir des agitations qui trahiront l'existence de l'aurore polaire, même pour un observateur situé sous les voûtes massives de l'Observatoire de Paris, b&ti par Perrault bien

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plus en architecte qu'eu astronome praticien. Ce qui est bien plus étrange, c'est que Tinfluence d'une aurore boréale de Scandinavie se fasse sentir à Paris fort au delà de Thorizon où le météore électrique peut être aperçu. M. Ârago avait installé à l'Observatoire de Paris une grande boussole de Gambey, et il avait donné pendant plusieurs années une attention soutenue à toutes les perturbations de ce délicat instrument. C'est à lui qu'on doit la date de 1816 pour l'époque où l'aiguille aimantée avait atteint sa plus grande déviation vers l'ouest, depuis l'année 1666, où elle pointait juste au nord. Il avait de même noté les époques des perturba lions de l'aiguille aimantée, et à l'occasion il les confrontait avec l'époque des aurores bornes observées dans le Nord. Toujours il y avait coïncidence, et l'aurore boréale avait toujburs produit un effet marqué sur la tranquillité de l'aiguille, qui avait été agitée alprsde mouvements extraordinaires. Nous reviendrons là-dessus ainsi que sur les orages magnétiques du globe, si bien étudiés par M. de Humboldt.

Voici à ce propos un fait dont j'ai été témoin un soir à l'Observatoire. Un savant allemand, M. F..., qui s'occupait aussi de l'exploitation des mines pour le compte de compagnies industrielles établies en diverses parties du ^obe, dit à M. Arago qu'il pouvait lui fournir la date d'une très-brillante aurore boréale par lui observée sous le cercle polaire^ « Attendez, dit M. Arago, je vais chercher mes registres, et si vous voulez bien écrire, en m'attendant, la date de votre observation, nous jugerons sans incertitude dé la coïncidence des perturbations de l'aiguille de Paris avec Taurore boréale de la Nor-

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vége. » Après le départ de M. Arago, M. F... écrivit, je crois, la date du i*' au a janvier iSaS pour les pays où il y a une nuit, car alors le soleil ne se levait pas du tout pour les latitudes où était M. F.... Je lui demandai naturellement s'il était bien sûr de cette date, a Oh î parfaitemenJL car à ce jour et à cette heure ma femme accouchait sur la neige, juste sous le cercle polaire. — Et pourquoi sur la neige. — Oh ! c'est qu'elle étouffait dans son traîneau. Il faisait très-clair à la lueur de l'aurore boréale, et nous voyagions vers les mines de cuivre d'Alten. Ainsi la date de la naissance de mon fils aîné me donne celle de cette brillante aurore boréale. ~ Il me semble que c'était bien dur pour une femme dans pareil état de voyager et d'accoucher sur la neige. — Oh! il fallait que ce fût ainsi. —Gomment? — Oh! le voici. Gomme je terminais mes études % l'université, j'avais, ainsi que plusieurs étudiants, une /7ro7»ûe. — Qu'est-ce qu'une promise? —Oh 1 c'est comme on dirait en français une fiancée, une personne que je devais épouser.-- Eh bien!— Oh! nous devions nous marier au bout d'un an, vers Pâques. Et où étais-je alors? — Je l'ignore. — Oh! j'étais en Transylvanie, occupé aux mines de.... Notre mariage fut renvoyé à Pâques de l'année suivante. » Puis il me déduisit avec une forme de discx)urs constamment la même qu'il avait successivement différé son mariage parce qu'il avait visité les mines de l'Espagne, de la Sibérie et du Mexique. Enfin il avait épousé sa promise au passage, entre deux missions minéralogiques, et il trouvait tout naturel que son fils eût vu le jour sous le cercle polaire. Il me dit du reste que sa feoune n'avait point souffert de cette rude épreuve.

ET DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 4l

Là-dessus M. Arago arriva avec son registre d'observations, et nous y trouvâmes qu'à la date écrite par M. F... l'aiguille aimantée de l'Observatoire de Paris avait été agitée de mouvements extraordinaires de plusieurs minutes d'amplitude. L'électricité, ce fluide vital de notre globe, avait, par sa rupture d'équilibre, causé pour ainsi dire des vapeurs et des mouvements nerveux au léger barreau aimanté dirigé par son influence. Cet agent mystérieux ne nous a pas sans doute encore dit tout ce qu'il peut nous apprendre sur la constitution intime du globe et sur ses changements internes. En cela comme en bien d'autres parties du domaine des sciences, la postérité saura»

La grande théorie de Laplace sur la fluidité ignée de l'intérieur de notre globe permet de penser qu'en vertu d'un mouvement de rotation plus rapide dans les continents que dans la masse centrale, ceux-ci, au bout d'un certain temps, font le tour entier du noyau central et correspondent successivement à des points différents de ce noyau, ndoit en résulter desdéplacements, des remous du fluide intérieur, à cause de l'inégalité de forme et d'épaisseur des couches continentales. Certains bruits souterrains que l'on entend au moment des éruptions volcaniques paraissent dus à des masses rocheuses que le déplacement de la lave sous-continentale roulerait avec fracas au-dessous de la partie solide de l'écorce du globe, comme si, sous la glace inégale d'ui| étang gelé, les mouvements de l'eau déplaçaient des glaçons qui heurteraient par en bas les inégalités de la croûte congelée. Au reste, je n'indique cette idée que comme une pierre d'attente pour une théorie détaillée qui reste à

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construire, et qui ne pourra être construite qu'après qu'on aura recueilli tous les faits que l'observation peut fournir à la théorie.

On a objecté à la fluidité intérieure de notre globe cette idée, que si la terre était encore presque tout entière en fusion, les marées produites par la lune et par le soleil sur ce liquide immense devraient continuellement en changer la forme et disloquer perpétuellement cette croûte peu épaisse qui forme nos continents, et qui n'a pas 60 kilomètres d'épaisseur, d'après la loi de progression de la température, qui nous indique qu'à cette profondeur, et à la température qui y règne, toutes les roches non cristallisées qui se sont formées hors de l'influence des agents météorologiques seraient dans un état complet de fusion. Je m'étonne que Laplace n'ait pas prévu cette objection, qu'Ampère et plusieurs savants faisaient et font encore journellement à la belle théorie de ce grand homme. Je vais montrer péremptoirement qu'elle ne tient pas contre un examen approfondi. Calculez de combien la- lune soulèverait la surface de notre sol, si elle restait constamment au-dessus d'un même point; vous trouvez que feon action est audessous d'un neuf-millionième de la pesanteur qui retient les matériaux de notre globe. Elle ne soulèverait donc pas la portion de la surface qui serait au-dessous d'elle d'un neuf-millionième de la distancée du centre de la terre à sa surface, et comme cette distance n'est que d'un peu plus de 6 millions de mètres, le soulèvement ne serait que de deux tiers de mètre tout au plus.

Notez que j'ai supposé la lune immobile et produisant tout l'effet qu'elle peut produire avec le temps, tandis

qu'en réalité elle passe successivement au-dessus des divers points de la terre, et qu'elle répartit successivement sur tous sa force soulevante, déjà très-faible. Dans toutes les mers largement ouvertes, les marées des océans sont peu de chose, et Ton peut considérer le fluide intérieur de la terre comme une mer sans rivages aussi bien que notre atmosphère, dont les marées sont de même presque imperceptibles au baromètre. Admettons jusqu'à i mètre pour la force avec laquelle les deux astres qui tourmentent continuellement nos grands océans agiraient sur la terre ; pense-ton que l'enveloppe continentale se déformât pour un poids de terrain dont l'épaisseur serait de i mètre, et«cette surcharge en plus ou en moins pourrait-elle faire craquer une couche compacte de 60 kilomètres d'épaisseur? Quelques météorologistes ont cru remarquer que les tremblements de terre s'étaient manifestés en plus grand nombre à l'époque des syzygies, où les actions de la lune et du soleil conspirent ; mais ces actions sont si faibles, que deux actions pareilles ne .produiraient pas plus d'effet qu'une seule. Si on attelait un chat à une voiture pour la traîner, croit-on qu'on la mobiliserait davantage en y attelant deux chats et même une douzaine de ces faibles animaux?

En résumé, la terre est une grande machine électrique, un grand appareil de Volta. Elle engendre en elle-même les courants qu'elle fait circuler de Test à l'ouest. Ces courants en font un grand aimant semblable à ceux qu'Ampère a construits avec des fils convenablement plies et parcourus parle courant vol taïque. Ces courants terrestres ne sont nullement hypothétiques.

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On peut les dériver dans des fils conducteurs soudés à des plaques métalliques enfoncées sous le sol, et même on les a fait travailler, par exemple, pour entretenir indéfiniment le mouvement d'une horloge sans avoir besoin de la remonter. Plusieurs personnes ont pensé que ces courants, qui agissent si énergiquement sur réconomie organique, étant modifiés par l'action du soleil et par les influences météorologiques, pouvaient agir en bien ou en mal sur la végétation et sur la santé publique. Que répondre à toutes ces questions, d'ailleurs fort importantes? Gomme le faisait souvent Lagrange, le géomètre sans pair : « Je ne sais pas. » On peut encore diie comme Charles, l'excellent phycicien et expérimentateur : a Adressez-vous à Dieu ; il n'y a que lui actuellement qui sache cela. »

(Avril 1857.)

Spiriuts inius alit.

11 y a au dedans un esprit sabtil.

ViaciLi.

Je dois convenir que c'est pour cause d'ignorance que j'ai tant tardé à terminer cette étude, commencée il y a quelques mois, sur le magnétisme de notre globe, qui est en réalité un gros aimant agissant sur l'aiguille de la boussole et sur tous les corps, soit na-

turellement, soit artificiellement magnétiques. Le désir, ou, pour mieux dire, Tambition de mettre sous les yeux de mes lecteurs tout ce que Ton a découvert de plus récent sur ce vaste sujet , surtout depuis que les courants électriques se sont trouvés être des aimants véritables, m'aurait mené trop loin. La discussion des résultats modernes nécessitait un travail immense. Notre savant confrère M. Duperrey, qui a éclairé tant de questions relatives au magnétisme terrestre , soit dans son cabinet à Paris , soit en faisant le tour du monde avec l'expédition scientifique sous ses ordres, a pensé que le public pourrait se contenter de ce que je sais moi-même aujourd'hui, et il m'a conseillé de réserver mes études subséquentes pour le moment où la science serait tout à fait fixée. A ce compte, la curiosité de ceux qui s'intéressent à ces grands problèmes pourra ne pas être satisfaite de longtemps. Lorsque le savant Huet, évêque d'Avranches (qui, suivant l'allitération de Voltaire, pour la Bible toujours penche), fut installé dans son évêché, on répondait souvent aux paysans qui demandaient à lui parler, que, monseigneur ne pouvait les recevoir parce qu'il était occupé à étudier. « Le roi aurait bien dû nous donner un. évêque qui eût fait ses études , » répondaient ces bonnes gens. Je dirai de même que le recueil où J'écris aurait bien dû trouver, si possible, un physicien prêt à juger en dernier ressort les nombreux travaux publiés sans cesse sur le magnétisme terrestre. Plusieurs de ces résultats annoncés avec pompe sont, suivant M. Duperrey, très-susceptibles de discussion, en sorte que, pour avoir le dernier mot sur chaque chose.

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il faudrait plusieurs expéditions spéciales et un grand nombre d'observatoires disséminés systématiquement sur le globe. En attendant cet ensemble de recherches combiné pour le monde entier, l'Angleterre et la Russie, l'une parce qu'elle a de nombreuses colonies au nord et au sud, l'autre parce qu'elle est elle-même en superficie presque un monde, ont eu le mérite et l'honneur de contribuer plus qu'aucune autre nation au progrès de la science du magnétisme terrestre, pour laquelle la France , par ses expéditions réitérées , avait déjà beaucoup fait. Je pense que le monde scientifique doit avec justice faire remonter la gloire de ces belles découvertes à M. Alexandre de Humboldt , qui le premier sentit toute l'importance de la géographie physique, et inaugura le commencement de ce siècle par des voyages qui nous acquirent beaucoup de science positive, et de plus servirent de modèle pour s'avancer hardiment dans la carrière ouverte par ce grand génie observateur de la nature.

Si j'insiste sur la difficulté d'arriver à des conclusions définitives -sur les nombreux travaux relatifs au magnétisme du globe , qu'on veuille bien ne point m'accuser de fausse modestie. Je sais qu'il y a quelque inconvénient à faire le modeste y car souvent alors on est cru sur parole: A ce propos, voici un mot du célèbre abbé Maury, qui fut cardinal sous l'Empire. Un ancien courtisan rallié y le rencontrant aux Tuileries, lui dit assez malignement : « Eh! monsieur l'abbé, comment vous* trouvez- vous ici? — Ici, comme ailleurs, monsieur le comte , quand je me juge , je me trouve peu de chose ^geste d'humilité). » Puis, continuant avec un ton

ET DU MAGNfiTISHE TERRESTRE. ÙQ

très-différent : « Mais j'avoue que quand je me compare^ j'ai un peu meilleure opinion de moi ! »

C'est au perfectionnement de la boussole que sont dues les premières observations sérieuses sur Taiman* tation du globe. Quand nos relations indirectes avec la Chine eurent donné aux nations actives de la partie occidentale de l'ancien monde la boussole avec l'imprimerie et la poudre de guerre, on ne se contenta plus du grossier mécanisme primitif des immuables habitants du Céleste Empire. La boussole {bussola, petit cabinet vitré, petite caisse vitrée , en prenant le contenant pour le contenu) fut installée à bord des navires, et, quand les nuages cachèrent le ciel, devint un guide fidèle pour les marins de toutes les nations. Puis de longues traversées, telles que celle de Christophe Colomb en Amérique et les voyages des Portugais aux grandes Indes, montrèrent que ses indications étaient différentes suivant les divers points du globe. Plus tard encore , on sut que , pour un même lieu , la direction de l'aiguille changeait de siècle en siècle. Ainsi un barreau aimanté, suspendu librement, se dirigeait, au siècle de Louis XIV, droit au nord par une de ses pointes, et droit au sud par l'autre. C'était en 1666, l'année de la fondation de l'Académie des Sciences. Depuis, l'aiguille aimantée s'était, jusqu'en 1816, graduellement déplacée de 22 et i degrés vers l'ouest. Enfin, depuis ce temps, elle a repris sa marche pour retourner vers le méridien et se rapprocher de la ligne nord et sud.

Si Kepler, qui assimilait la terre à un grand animal vivant , suivant l'expression d'Ovide :

.... Est animal telluset vivit...

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avait connu la théorie électrique du magnétisme terrestre , il n'eût pas manqué de voir dans le fluide électrique le fluide nerveux et vital de notre planète, et de cette assimilation il eût peut-être tiré quelque conclusion inattendue et vraie, comme celle qu'il a déduite si admirablement de considérations encore plus étranges. Voici le plan que j'adopte pour Texposé des diverses particularités de l'aimantation du globe, jfe poursuis la comparaison des effets produits par notre planète avec ceux que produit un aimant ordinaire, en tenant compte des circonstances de distance et de grandeur qui en font varier les effets divers, sinon dans leur essence, au moins dans leurs circonstances de détail. Nous examinerons donc successivement dans le grand aimant terrestre son influence attractive sur le fer, l'aimantation qu'il détermine, la direction horizontale qu'il donne à l'aiguille aimantée, linclinaison plongeante vers le pôle qu'il la force à prendre dans l'état libre , la force ou l'intensité avec laquelle il dirige cette aiguille, la position des pôles magnétiques où cette aiguille est verti-

> calet, celle des diverses lignes magnétiques relatives à la direction horizontale, à l'inclinaison, à l'intensité; ensuite les changements que le cours des siècles apporte dans tous ces éléments de la physique de notre globe, tels que la marche du pôle magnétique et le transport des lignes d'aimantation tout d'une pièce vers l'ouest; puis les influences calorifiques du soleil, et l'action de cet astre et de la lune, considérés eux-mêmes, ainsi que la terre, comme de véritables aimants, avec leurs propres pôles ; enfin 1^ théorie électrique de toqs

,ces phénomènes. Voilà de quoi faire dire au lecteur :

Assez ! jam satis est. Après cet exposé , on peut lui conseiller sans honte d'attendre , pour de plus amples détails, les progrès futurs de la science.

Prenez un barreau aimanté et approchez-le d*un morceau de fil de fer, il Vattire. Voici pourquoi. li commence par faire naître deux pôles dans ce fil de fer ; puis, comme il agit de plus près sur le pôle voisin que •sur le bout opposé, il attire le bout qui est à sa proximité plus qu'il ne repousse le bout opposé : il appelle donc à lui ce morceau de fer allongé. Comme, sur la terre, les deux pôles sont fort éloignés de ceux que possède une aiguille aimantée, ils attirent autant un des pôles de l'aiguille ou du barreau aimanté qu'ils repoussent l'autre, et par suite l'aiguille ne se meut pas, mais elle tourne sur elle-même de manière que son pôle attiré soit le plus près possible du pôle terrestre voisin, et que le pôle repoussé en soit au contraire le plus loin possible. Il n'y a donc pas de tendance au déplacement, mais une simple force directrice dans la ligDe d'un pôle à l'autre. Cependant , si , par la pensée, on crée un immense barreau ou aiguille aimantée, allant par exemple de la France jusqu'à l'Islande , son extrémité noiti, plus voisine du pôle magnétique américain, étant plus attirée que Textrémité française n'est repoussée, la masse entière tendrait à se mouvoir vers le nord. Des expériences de la plus grande délicatesse ont été faites par les physiciens pour constater ce résultat théorique. On a suspçndu par des fils de soie non tordus une règle de bois horizontale qui portait des barreaux aimantés sur des pivots soutenus par la règle horizontale. Jamais les pivots et la règle qui les portait VI, 3

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n'ont été entraînés le moins du monde dans un sens déterminé, fl ne reste donc plus qu*à voir si le globe aimante, comme il doit le faire, les morceaux de fer ou d'ader susceptibles de magnétisme. Or ici on n'a <iue le choix des faits, aussi nombreux que peu remarqués par les yeux distraits, j'oserais même dire aveugles, de la foule, qui passe inattentive à travers toutes les merveilles de la nature, quand elles ne font pas spectacle.» « Pour qu'un acteur soit applaudi, disait Horace, il faut qu'il paraisse sur la scène affublé des plus riches et des plus brillants tissus étrangers. » D est bien plus sage de reconnaître que la nature n'est jamais plus grande que dans les petits objets.

Maxiraus in minimis certè Deus !

Ainsi donc prenez entre deux doigts un petit fil de fer long et gros comme une très^petite aiguille à coudre, et présentez-le à l'extrémité inférieure d'une de ces tiges de fer qui, sous le nom d'espagnolettes, servent à fermer nos fenêtres par deux crochets, formés d'un recourbement, qui mordent dans un arrêt en haut et en bas de la fenêtre. En présentant le fil de fer par une de ses extrémités à celle de l'espagnolette, vmis le verrez adhérer à la grande tige de fer^ laquelle a été aimantée parla seule influence du globe terrestre. On doit àGil« i>ert, qui publia en 1600 un livre curieux sur l'aimant, une expérience plus décisive encore. Prenez un barreau de fer doux et suspendez-le très-délicatement par des fils sans torsion dans une position horizontale, le globe terrestre ou, si l'on veut, l'aimant terrestre l'aimantera peu à peu, et au bout dé quelques minutes il 9è diri-

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géra faiblement, mais sans indécision aucune , dans la tigne nord et sud, comme Ta^ille fortement aimantée de la boussole. Si vous le retournez bout pour bout, il change d'aimantation à Tinstant, l'extrémité nord devient l'extrémité sud, et il se dirige comme auparavant. Il n'est pas besoin d'une boussole précieuse, construite dans les ateliers de Brest pour des vaisseaux de haut bord, ou chez nos .meilleurs constructeurs de Paris et de Londres, pour avoir une aiguille aimantée qui montre le sud et le nord magnétiques. Aimantez une simple aiguille à coudre, et, après l'avoir frottée de suif ou de cire, mettez-la flotter sur la surface de l'eau contenue dans un verre à boire ordinaire. La couche imperceptible de matière grasse qui la recouvre l'empêchera de s'enfoncer, et vous la verrez prendre fidèlement la direction de l'aiguille de la boussole. Tout le monde a vu ces insectes à longues pattes qui courent à la surface de l'eau sans y pénétrer, à cause de la même particularité, savoir que, l'extrémité de leurs pieds étant pourvue d'une matière onctueuse qui les empêche de se mouiller, ils dépriment le liquide en concavité suffisante pour les porter, et ils y jouent impunément comme sur un sol imperméable. On sait que, Franklin leur ayant fait la malice de leur laver les pieds avec de l'esprit-de-vin, les pauvres insectes, avec leur» pieds dégraissés, enfonçaient immédiatement.

On peut aussi établir une petitel^oussole très-élégante avec une aiguille à coudre, une épingle et une toute petite boule ou cylindre de liège ou de cire. Piquez répingle dans ce petit bâton de liège ou de cirOj et mettes le tout flotter dans un verre d'eau , puis placez

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au-dessus Taiguille à coudre préalablement aimantée et à laquelle le bâton de liège ou de cire lesté par Tépingle servira de support. Cette aiguille vous fera une excellente boussole , et vous pourrez vous en servir aussi pour examiner les attractions et les répulsions des corps aimantés ou susceptibles d'aimantation.

Ce n'est pas tout encore : si vous n'avez pas d'aimant à votre disposition, prenez une pelle ordinaire de foyer et posez-la par terre en dirigesmt le manche à peu près vers le nord; posez votre aiguille à plat et la pointe en bas sur la partie large qui sert à recueillir les cendres, puis, tenant de l'autre main la pincette qui accompagne la pelle ^ou le poAer si vous êtes en Angleterre), frottez à plusieurs reprises l'aiguille à coudre tout de son long avec l'extrémité de la pincette ou du poÀer en allant de haut en bas^ sans revenir en sens contraire. L'aiguille sortira de là trèsrsensiblement aimantée, elle se suspendra à une clef de fer, et, placée sur l'eaui elle prendra très*bien la direction nord et sud.

Les physiciens se sont quelquefois donné le plaisir d'aimanter fortement des barreaux d'acier sans avoir eu primitivement à leur disposition des aimants naturels ou artifîciels,.«t sans employer les courants électriques. Il suffit de tenir les barreaux verticalement et de les frapper avec un marteau ou un maillet de bois pour que le globe leur communique un commencement d'aimantation, lequel, renforcé ensuite par des frictions mutuelles de barreaux sur barreaux, arrive à ce qu'on appelle la saturation, c'est-à-dire à un tel degré de ma** gnétisme, qu'il est impossible d'y rien ajouter. Dans une de nos séances expérimentales avec Ampère, une aiguille

à coudre, que j'aimantai extemporanément avec une pelle et une pincette, nous fit un très-bon service.

On a encore réussi à remplacer les aimants ordinaires par le globe terrestre pour la production de courants électriques dans des fils métalliques enroulés en circuits de diverses formes, et pour la direction de ces fils, qui se comportaient exactement comme s'ils avaient été sous l'influence d'un aimant ayant ses pôles nord et sud comme ceux du globe terrestre. On peut citer M. Délezenne, correspondant de l'Académie des Sciences, comme ayant fait d'intéressantes expériences sur ce sujet-

Sans multiplier ces exemples, disons tout de suite que le soleil et la lune étant probablement magnétiques comme notre globe, ils doivent agir par leurs pôles sur nos barreaux aimantés terrestres. Le dernier des Cassini est celui qui a d'abord observé les effets qui pouvaient provenir de cette cause. Il reste encore bien des choses à chercher là-dessus ou à conclure des expériences faites dans les observatoires magnétiques. Une circonstance digne de remarque, c'est que le soleil et la lune se présentent à nous par leur équateur et jamais par leurs pôles. Ils sont donc , par rapport à nos boussoles lerresti-es, dans le même cas que des aimants que l'on présenterait par le milieu et non point parleurs extrémités, ce qui est la position la plus désavantageuse pour produire un effet, puisque alors les deux pôles , étant à peu près à des distances égales, exercent des actions contraires qui se neutralisent réciproquement, La position de l'orbite de notre satellite n'est pas toujours la même par rapport à l'équateur terrestre; tan-

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tôt elle est moins inclinée que Técliptique sur cet Equateur d'environ 5 degrés, tantôt elle est plus inclinée de la môme quantité. Cette variation équivaut environ à vingt fois le diamètre de la lune. La présente année 1867 est une de celles où notre satellite s'écarte le plus de réquateur. Aussi a-t-on remarqué que les pleines lunes de cet été étaient fort basses; en revanche, les pleines lunes de cet hiver seront fort élevées dans le ciel; la lune, suivant l'ancien dire des astrologues (qui ont introduit ce mot dans la langue commune )» est cette année hors de son orbite ordinaire ; elle est exorbitante. Grammaire à part, dans ses excursions extrêmes, elle nous découvrira ses pôles cette année un peu plus tôt que de coutume, et devra agir davantage comme un aimant étranger sur nos délicates aiguilles. La môme position se reproduira en 1876, après dix-neuf ans, ce qui est la période de révolution des nœuds de la lune qui ramène les lunaisons à peu prèis dans le môme ordre. C'est le fameux nombre d'or, qui n'est plus en usage maintenant que dans le calendrier ecclésiastique, depuis que l'année de Jules César et du pape Grégoire XIII n'est plus réglée que sur le mouvement seul du soleil. Je crois que c'est à l'observatoire de Prague qu'ont été faites les observations les plus récentes et les plus précieuses sur l'action magnétique du soleil et de la lune.

Venons à la direction de l'aiguille aimantée par le globe. C'est la plus célèbre et la plus utile des propriétés de l'aimant. On peut même dire qu'elle est tout à fait magique. Lorsqu'on dit à ceux qui, avec une intelligence cultivée d'ailleurs et même avec de l'imagination, sont j

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étrangers à la physique, qu'une petite lame d'acier tournant sur la pointe d'un pivot regarde le nord obstinément, que sous un toit, au fond d'une mine, malgré le brouillard, la pluie, le temps couvert et tous les ipétéores qui nous cachent les astres, elle ne perd jamais de vue le point du ciel qu'elle nous indique fidèlement, on voit aux explications qui sont demandées que la croyance à cette merveille n'entre que difficilement dans les esprits. Chinois stupidement ingénieux, quelle part vous faire dans la reconnaissance du genre humain, relativement à la boussole? Vous avez trouvé un diamant, mais vous ne l'avez pas taillé; vous ne l'avez pas même dégrossi, vous n'en avez pas même lavé la terre qui le salissait, mais votre inertie même, qui a conservé le grossier petit chariot portant l'aimant , assure vos droits à la plus belle des inventions, comme votre invariable manière d'imprimer assure vos droits à la plus utile des créations du génie de l'homme. L'imprimerie, par rapport à l'écriture et à la pensée, a été ce que les voitures à vapeur sont aux modes ancien&de transport des voyageurs.

Le fharin au milieu des déserts de l'Océan, le voyageur au milieu des pays sans habitants et sans routes, l'ingénieur qui lève le plan d'une mine ou d'une forêt, le pieux musulman qui veut orienter vers la Mecque la natte sur laquelle il va se mettre à genoux, enfin le physicien penseur qui tâche de remonter vers la cause d'un si curieux phénomène, tous ont l'œil fixé sur l'aiguille animée d'un instinct mystérieux. Dieu est grand ! AUahoa akbcr! dit l'impassible musulman. Le savant, , plus ambitieux, dit : Pourquoi?

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Cette direction constante de l'aigaille n'est pas exactement vers le nord. Il suffit pour qu'on Tutilise qu'elle ne varie pas beaucoup pendant un assez long espace de temps; mais la notion que je veux ici rattacher immédiatement à cette direction à peu près constante de l'aiguille aimantée, c'est la variation de cette déclinaison qui a lieu chaque jour. Chaque jour, le matin, la pointe polaire de l'aiguille, qui est chez nous la pointe nord et dans l'autre hémisphère la pointe sud, sea]l>le fuir le soleil et marche vers l'occident jusque vers le milieu du jour. Elle revient ensuite pendant la soirée à sa position primitive et reste tranquille pendant la nuit. Plus rarement elle commence sa marche par un petit mouvement vers le soleil, puis elle le fuit comme à l'ordinaire, mais elle revient le soir un peu au delà de sa position du matin, et elle fait alors un petit mouvement contraire pour reprendre exactement son point de départ. J'essayerai tout à l'heure, d'après la belle loi de M. Duperrey, de faire comprendre la cause de ce curieux phénomène.

Si, sur la terre, un observateur marche toujours, vers le nord, en prenant le milieu entre les excursions extrêmes des étoiles qui environnent le pôle, il suit ce qu'on appelle fin méridien terrestre, et tous les observateurs qui suivraient une route semblable iraient se réunir au pôle terrestre, après avoir tracé sur la terre une ligne quelconque qui serait mathématiquement un méridien géographique, M. Duperrey appelle fort justement méridien magnétique la ligne que tracerait sur le globe un observateur qui suivrait constamment la direction indiquée par la boussole. On trouve ainsi que

ET DU MAGNÉTISME TERRESTRE. Sj

tous les méridiens magnétiques, au lieu de se réunir au pôle nord et au pôle sud de la terre, concourent, pour l'hémisphère septentrional, vers un point ou pôle situé au nord de l'Amérique, et, pour le sud, vers un pôle qui n'est pas tout à fait placé à l'opposé de celui-ci. M. Brlick, savant belge, auteur d'un ouvrage très-original intitulé Électricité ou Magnétisme du globe terrestre, fait marcher de siècle en siècle ce pôle magnétique vers l'ouest. M. Duperrey est d'une opinion tout à fait contraire. On me reproche de n'avoir pas parlé du livre de M. Brûck et de ne pas lui avoir rendu justice ; mais suis-je donc l'arbitre nécessaire de tous les travaux de. géographie physique, théorique et pratique? Ici, sans balancer, je plaiderai la cause d'incapacité,

M. Duperrey a tracé sur de belles cartes, non moins exactes pour la géographie proprement dite que pour la physique magnétique du globe, tous les méridiens magnétiques. Il a tracé de même des lignes courbes perpendiculaires à ces méridiens comme le sont nos parallèles géographiques aux méridiens ordinaires, et il a été conduit à cette belle loi, que, sur chaque parallèle magnétique, la force du magnétisme était la même partout, comme sur les parallèles géographiques la pesanr teur est partout la même. Voyons donc ce que c'est que la force magnétique, dont le nom scientifique est intensité.

Imaginez un barreau aimanté horizontal suspendu à un fil métallique. Si vous tordez le fil qui supporte l'aimant, celui-ci cédera un peu et déviera de sa position naturelle. Il est évident que plus \â terre fera eiffort pour le maintenir dans sa position primitive, plus il faudra

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tordre le fil pour Técarter. Ainsi, tandis que pour le faire dévier de lo degrés par exemple dans une localité, il faut tordre le fil de suspension de loo degrés, il faudra le tordre de 200 degrés dans un lieu où la force de la terre sera deux fois plus grande. On pourra donc mesurer la force de la terre comparativement dans ces deux endroits, et, par une déduction dont je supprime le détail, on conclura de la force horizontale la force magnétique totale du globe. Or la loi de Duperrey consiste précisément p ce que les lignes perpendiculaires aux méridiens magnétiques, ou, si Ton veut, les parallèles magnétiques, sont sur la terre les lignes d'égale force ou d'égale intensité..

Me voilà, je pense, en position d'expliquer au lecteur curieux la variation diurne de l'aiguille. Qu'il veuille bien admettre avec M. Duperrey que les lignes d'égale intensité sont dirigées en chaque lieu perpendiculairement à l'aiguille aimantée, et réciproquement que l'aiguille aimantée se tient constamment à angle droit sur les lignes d'égale force. Voilà le soleil qui se lève et qui répand sur l'horizon oriental ses rayons calorifiques. À l'instant même, le magnétisme terresU*e faiblit dans la région échauffée. Pour trouver les mêmes intensités qu'auparavant, il faut remonter vers le pôle. La ligue d'égale force se reporte donc un peu au nord, et par suite l'çiguille, qui lui est toujours perpendiculaire, doit marcher à l'ouest. Le soir, C'est l'occident qui est échauffé à son tour. Les lignes d'égale force qui du côté de l'orient étaient remontées vers le pôle redescendent à leur place primitfve, et au contraire, dans la région occidentale, il faut remonter vers le nord

ET DU MAGNÉTISME TERRESTRE. Sg

pour trouver des intensités égales à celles qui existaient le matin. L'aiguille aimantée, pour rester perpendiculaire ^ ces lignes qui se relèvent vers le nord dans la région occidentale, est donc obligée de marcher vers Test, c'est-à-dire de retourner vers sa position du matin. Daps notre Europe, c'est pendant le printemps et Tété que cette influence s'exerce le plus énergiquement, comme il était naturel de le prévoir, puisque ce sont les saisons chaudes pour notre hémisphère, saisons où l'action du soleil est la plus énergique. Les variations diurnes de l'aigaille sont alors d'environ un quart de degré, tandis que dans la saison froide elles atteignent à peine à la moitié de cette quantité. En général, nous devons à M. Duperrey beaucoup de notions précieuses sur rinfiuence calorifique du soleil agissant sur le magnétisme du globe. Les lignes magnétiques s'accordent sensiblement avec les lignes de chaleur égale dont j'ai parlé ailleurs. Une des importantes déducUons théoriques qui naissent de là, c'est que les courants électriques du globe sont bien plus superficiels qu'on ne le supposait avant les observations de M. Duperrey.

Puisque dans nos contrées le mouvement diurne de chaque jour consiste en ce que la pointe polaire, la pointe nord de l'aiguille marche vers l'ouest le matin et retourne le soir en sens contraire, il doit arriver dans l'hémisphère austral que la pointe polaire, qtii est là-bas la pointe sud, marche le matin vers l'ouest, et que par suite la pointe nord vienne le matin vers l'est, contrairement à ce qui a lieu dans les zones tempérées de l'hémisphère nord. Que se passe-t-il entre ces deux extrêmes? L'aiguille reste-t-elle stationnaire tout le

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jour? Non. Elle doit donc tantôt faire comme l'aiguille de l'hémisphère nord, tantôt suivre la marche de l'aiguille de l'hémisphère opposé. Ces régions intertropicales ont le soleil tantôt au nord, tantôt au sud, et deux fois par an il passe sur la tète de leurs habitants. Les cadrans y marquent des deux côtés, suivant la position actuelle du soleil. Est-ce au moment où cet astre passe du nord au sud, ou réciproquement, que se fait Tioversion dans ce sens de la marche journalière de l'aiguille? M. d'Abbadie, toujours très-zélé pour la science, avait bien voulu, à la demande de M. Arago, faire le voyage de Femambouc, sur la côte orientale de l'Amérique du Sud, pour décider la question. Il fut mal récompensé de son travail, qui n'a été que très-incomplétement publié et à peine examiné par ceux qui s'occupaient alors du magnétisme terrestre. Depuis lors, le général Sabine, qui est aujourd'hui la grande colonne de la science magnétique du globe, le général Sabine, dis-je, a établi que c'est au moment précis où le soleil traverse l'équateur que se fait l'inversion dans le sens du mouvement journalier de l'aiguille; mais comment cela se fait-il? Je l'ignore, nous l'ignorons, tous l'ignorent. Triste conjugaison! Attendons.

Passons à l'inclinaison. Si un ouvrier fait une aiguille bien pareille par les deux bouts et bien en équilibre avant qu'elle soit aimantée, on s'aperçoit tout de suite que la pointe nord, quand elle a été soumise à l'action des barreaux aimantateurs, penche sensiblement vers la terre, et que la position naturelle de l'aiguille serait plongeante avec la poiçte nord en bas. On observa la même chose quand on promène une aiguille aimantée

ET DU MAGNETISME TERRESTRE. 6 à

au-dessus d'un long barreau aimanté ; alors la pointe la plus voisine du pôle dont on s'approche s'abaisse vers ce pôle. On a construit des aiguilles portées par un axe horizontal qui les traverse et qui les laisse libres de prendre la direction qui leur convient. Cet appareil s'appelle aiguille d'inclinaison. On voit alors qu'en France l'aiguille est fortement inclinée, et qu'elle est même plus voisine de la verticale que dé l'horizontale. De la ligne horizontale jusqu'à l'aiguille, il y a environ 68 degrés. Alors la pointe nord, qui est abaissée, n'est pas éloignée de la verticale d'une quantité égale à la moitié de la longueur de celle-ci. Si la moitié plongeante de l'aiguille avait, par exemple, i décimètre ou loo millimètres, sa pointe inférieure ne serait éloignée de la verticale, passant par le centre de ^^aiguille, que de 37 millimètres. Il y a sur le globe deux points où l'aiguille pointe précisément en bas vers la terre^ ce sont les deux pôles magnétiques où tous les méridiens de M. Duperrey viennent aboutir. Il y a aussi une série de points où l'aiguille est horizontale et où ni l'une ni l'autre des extrémités ne s'incline sous l'horizon. C'est i'équateur magnétique ou ligne sans inclinaison. On a encore tracé sur les cartes géographiques les lignes d'égale inclinaison, puis les lignes suivant lesquelles l'aiguille pointe juste au nord, >puis celles suivant lesquelles l'aiguille dévie du méridien géographique d'une quantité égale : ces dernières ligne^ s'appellent lignes d'égale déclinaison; quant aux lignes d'égale intensité, ^lles sont perpendiculaires aux méridiens magnétiques, suivant la loi de Duperrey, et le tracé des méridiens magnétiques en donne la direction immédiatement. Il

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faut se hâter de dire qae rinclinaison et Tinteiiâté ont, comme la direction horizontale de Taiguille^ leurs variations journalières, annuelles et séculaires enregistrées pour chaque localité. Avec le nom de M. de Humboldt, je devrais mentionner ceux de Gauss, de Weber et d'Erman : les cartes de ces deux derniers, tracées soit d'après les faits individuels, soit d'après la théorie par laquelle Gauss a tenté de lier les diverses données de l'observation, sont des travaux de premier ordre.

A Paris, depuis l'époque des premières observations précises, l'inclinaison de l'aiguille a toujours été en diminuant , et rien ne nous indique l'époque où finira ce mouvement vers la position horizontale; l'intensité varie aussi un peu et va en s'affaiblissant légèrement. Ainsi que je l'ai dit plus haut, l'aiguille aimantée pointait au nord en 1666. Elle était à sa plus grande excursion à l'ouest pour sa pointe nord en 18 16, c'est-à-dire cent cinquante ans après. Probablement, vers 1966, elle pointera de nouveau exactement au nord, comme en 1666. Il parait certain que son excursion à l'est se fait en moins de temps que son excursion vers l'ouest, ce qui reviendrait, pour égaliser les deux périodes, à prendre pour état moyen non pas le méridien terrestre, mais bien une ligne dirigée sensiblement à l'ouest. L'aimantation du globe serait alors un peu de biais, par rapport à sa figure sphéroïdale. Rien d'extraordinaire dans cette manière de voir, car si l'aimantation de la terre provient, suivant toute probabilité, des courants électriques qui circulent dans son ensemble, rien ne garantit la symétrie absolue de perméabilité, d'épaisseur des couches, de chaleur, de mouvement, et de toutes

les circonatances qui influent sur le cours de ces fleuves de fluide électrique.

n y a trente ou quarante ans^ quand on ne savait pas que Félectricité était la cause du magnétisme, on attribuait l'aimantation du globe à des particules ferrugineuses disséminées dans cette vaste masse; mais alors les variations journalières de Taiguille auraient été assez difficilement expliquables. Depuis peu , M. Faraday et M. Edmond Becquerel ont trouvé que Toxygône de l'air (un gaz ! ) est magnétique. M. Faraday a même rattaché au magnétisme de cette portion de Tatmosphère les variations diurnes de Taiguille; mais là, comme en bien d'autres points du sujet que je traite ici, nous n'avons pas le dernier mot de là science.

Si Ton possédait une aiguille ou un barreau aimanté dont le magnétisme fût invariable, on pourrait, en voyant quelle force il faut pour le faire dévier de sa position d'équilibre, reconnaître de jour en jour, d'année en année et de siècle en siècle , comment varie la force magnétique du globe. Malheureusement les barreaux d'acier se désaimantent peu à peu, et pendant la durée d'un voyage même de moins d'un an, on est embarrassé pour juger de la déperdition graduelle de la force des barreaux et des aiguilles. 11 a fallu chercher des combinaisons bien savantes pour avoir la mesure absolue de la force magnétique de notre globe. Je vais essayer de faire comprendre l'esprit de la méthode qui , dans le beau Mémoire de Gauss, est parfaitement inintelligible au point de vue de l'interprétation physique. Admettons qu'à force d'art et de patience on ait construit deux très-longs barreaux, ayant leurs pôles bien isolés,

64 DE l'aimant

également forts dans chaque aimant , et enân aimantés juste à tel degré, que l'un de ces pôles, agissant sur un pôle pareil à lui, à une distance de i mètre par exemple, exerce sur lui une attraction ou une répulsion égale à I milligramme (notez bien que, dans l'expérience, on suppléera par un petit calcul à une très-grande diffi** culte de construction). Voilà donc mon pôle bien défini en force, et, soit dans le xix* siècle ou dans le x\^, on pourra toujours reproduire ce même pôle avec cette même intensité. Gela étant fait, la mécanique nous offre par des oscillations le moyen de déterminer la force qui fait osciller le barreau, comme la pesanteur se mesure par les oscillations d'un pendule ordinaire. On fera donc de siècle en siècle la détermination précise de cette force magnétique du globe agissant sur un pôle ayant toujours la même quantité de magnétisme, et on aura ainsi la force absolue du magnétisme terrestre. Tel est le fond de la méthode tout à fait mathématique de Gauss. C'est, en dernière analyse , l'action d'un aimant sur un aimant donnant la force des pôles de ceux-ci, puis ensuite l'action de la terre sur ces pôles ainsi déterminés. Comme je me suis beaucoup occupé de cet objet, et que même la traduction du Mémoire latin de Gauss, insérée dans les Jnnalesde Chimie et de Physique^ a été faite par moi, j'aurais dû naturellement chercher à revenir des notions abstraites de l'auteur allemand aux notions physiques que je viens de développer tout à l'heure; mais la complication mathématique m'a fait différer cette espèce de traduction de la métaphysique du calcul en expressions purement physiques. Voici par exemple comment on indiquerait, pour une époque

ET DU MAfîNÉTISMË.TGBRBSTRE. 65

donnée, la force magnétique du globe terrestre : sur un pôle tel, qu'à i mètre de, distance il exerce sur un pôle pareil à lui-même une action égale ati poids de I milligramme, le globe terrestre exerce une action égalé à un certain nombre de fois Faction du pôle pris pour type s'exerçant à i mètre de distance. Je n'ai pas besoin de dire que ces difficiles déterminations mécaniques ne sont pas de l'ordre de celles qu'on peut mettre sous les yeux de mes lecteurs habituels, car elles dépassent même la portée ordinaire des études mathématiques.

Dans l'état actuel de la science, nous ne pouvons pas prévoir si les deux pôles magnétiques, c'est-à-dire les deux points où concourent les méridiens magnétiques, feront le tour entier des pôles de la terre , ou s'ils ne feront que se balancer à droite et à gauche d'une piosition moyenne. Quant à l'équateur magnétique et à l'ensemble des lignes d'aimantation, il semble qu'ils se transportent d'un mouvement continu vers l'ouest. Depuis les premières observations, ils sont passés d'Europe en Amérique. Au bout de plusieurs autres siècles, ils auront probablement fait le tour entier de la terre , et nous reviendront situés comme au xvi*" et au xvii" siècle. Pour concevoir ce singulier transport, j'ai déjà indiqué qu'il fallait admettre que la croûte terrestre déjà solidifiée qui forme nos continents marche plus vite vers l'orient que le noyau central incandescent, et qu'ainsi les lignes magnétiques qui dépendent à la fois de la partie. superficielle et de la partie centrale doivent rester en arrière, c'est-à-dire vers l'ouest, par rapport aux continents , qui vont plus vite vers l'orient que le

JèG Dir l'aimant

reste de la masse terrestre. D'autres phénomènes du reste conduisent à la même manière de voir. Voilà donc bien des choses curieuses que Tétude du magnétisme terrestre nous dévoilera un jour.

J'ai déjà dit que Taurore boréale, qui est un phénomène électrique, agit sur l'aiguille aimantée, et rien n'est plus concevable; mais il est d'autres circonstances où, sans aucune cause perturbatrice apparente, l'arguille s'agite, prend des mouvements irréguliers, avance de plusieurs minutes dans un sens, puis recule de l'autre côté de sa position primitive. On a appelé ces singulières perturbations orages magnétiques» Il eût été sans doute plus exact de dire orages électriques. Ils s'observent au même instant physique tout autour de la terre. A Toronto dans l'Amérique du Nord, à Londres, à Paris, à Beriin, à Saint-Pétersbourg, l'aiguille ressent au môme moment la même influence. On en avait tiré l'espoir de déterminer ainsi les longitudes de divers lieux , et M. de Humboldt avait même parlé de longitudes magnétiques; mais la difficulté consiste à saisir un point précis dans la perturbation. Le commencement, le milieu, la fin du phénomène ne sont pas nettement tranchés. M. Arago, qui avait d'abord beaucoup patroné ces observations simultanées d'orages magnétiques, s'était définitivement prononcé contre les longitudes magnétiques. On conçoit assez facilement qu'une agitation intérieure du globe,- un tremblement même insensible de la masse des continents qui flottent sur le noyau en fusion de la terre, peuvent troubler le courant continu d'électricité qui circule dans l'intérieur du globe, et comme t'est ce courant qui dirige les aiguilles, celles-ci

suivront toutes les phases du courant auquel elles obéissent. La marche saccadée des effets produits alors est bien analogue à ce que nous voyons l'électricité faire dans plusieurs circonstances , et notamment dans les orages de foudrQ. La masse de faits i^ecueillis et impn* mes en Angleterre et en Russie est vraiment formidable, et je pense que ce sera plutôt en vérifiant sur ces Haits des idées préconçues qu'en les coordonnant à priori, qu'on en tirera quelque chose d'utile aux progrès de la physique. Nos historiens modernes sont fort embarrassés de la masse des documents que renferment leç feuilles quotidiennes et les Méinoires particuliers : il en est de même pour les physiciens qui veulent constituer un ensemble de toutes les observations publiées depuis quelques années sur le magnétisme terrestre. On a d'abord songé à se procurer ces observations, il faut maintenant trouver un moyen de les utiliser. C'est là un^ beau sujet de prix pour les académies !

Il y a en Angleterre un district où les tremblements de terre sont presque continuels. Il serait curieux de voir si l'aiguille aimantée en ressentirait l'influence. On sait qu'après une de ces crises de la nature, M. de Humboldt a trouvé en Amérique que la direction de la boussole avait été notablement changée , ce qui indiquait un changement dans la direction que suivaient les courants électriques. Or la dislocation des couches du sol doit probablement produire des eiïets du même genre.

Outre les pôles magnétiques , il y a d'autres points remarquables sur le globe : ce sont ceux où la force magnétique est plus grande ou plus petite que dans les régions environnantes. Ces points ont été appelés /^d/i^^

G8 DE l'aimant

ou foyers d^ intensité. Le mot àièjoyers semble une .dénomination assez bizarre, car c'est en Sibérie et au Canada, c'est-à-dire dans les localités les plus froides des deux continents, que sont situés deux de ces foyers d'intensité. Ils paraissent du reste agir énergiquement l'un et l'autre sur les aurores boréales , qui tantôt ont leur milieu dirigé vers le foyer de l'est, tantôt vers le foyer d'intensité de l'ouest. C'est à ce dernier que sont coordonnées nos aurores boréales de France et d'Europe. Les cartes de Gauss donnent aussi des points de plus faible intensité. L'tle de Sainte-Hélène occupe un de ces points. En général, la force magnétique du globe va croissant des régions tropicales vers les pôles, et elle varie plus que du simple au double entre les localités où l'intensité est la plus*forte et celles où elle est à son minimum. Si l'on pouvait admettre que c'est aux en-droits où la croûte solide du globe est la plus épaisse que se trouvent situés les points de moindre intensité, ces points acquerraient par là une importance trèsgrande. C'est dans les régions polaires qu'on trouve les plus grandes intensités, et c'est en hiver que l'intensité est la plus forte, car la chaleur est contraire à la conductibilité électrique, et l'on a observé que quand un câble télégraphique sous-;narin atteint une grande profondeur dans une eau par suite plus froide, la transmission électrique gagne sensiblement par l'augmentation d'énergie du courant qui parcourt le fil porteur des dépêches.

On a cherché, en s'élevant sur les montagnes et en ballon et en descendant dans les mines profondes, à reconnaître quelles variations subit le magnétisme de la

terre quand on se rapproche ou qu'on s'éloigne de son centre, mais on n'a rien obtenu de positif et de bien avéré sur ces questions^ où cependant sont intervenus MM. Gay-Lussac, Biot, de Humboldt et Bravais.

La conclusion à laquelle nous ramènent ces diverses observations, c'est que notre globe est un vaste aimant sphérique qui doit son magnétisme à des courants électriques allant de l'est à l'ouest , et qui éprouvent des influences appréciables du soleil et de la lune, considérés eux-mêmes comme d'antres aimants. De plus, la chaleur du soleil tourmente de mille manières les éléments magnétiques de ce globe, lesquels subissent encore des changements séculaires, dus sans doute aux modifications de la constitution intérieure de la terre, et qui pourront, dans un avenir lointain, nous fournir des lumières sur ce qui se passe dans ces invisibles et inaccessibles régions, et enfin, suivant le vers de Virgile:

PaDdere res aftâ terra et caligine mersas.

« Révéler les secrets du monde souterrain ! »

(Octobre 1857.)