LIVRE TREINTE-TROISIEME

» Les mouvements de l'air produisent à la superficie de l'eau des mouvements correspondants. Les vents inégaux font naître des ondes ou des flots qui s'élèvent en montagnes écumantes, roulent, bondissent, se brisent l'un contre l'autre; dans un moment ils semblent porter les déesses de la mer qui viennent s'égayer par des jeux et des danses ; dans l'instant prochain , une tempête fond sur eux et les anime de sa fureur ; ils semblent se gonfler de colère , on croit voir les monstres marins qui se livrent la guerre. Un vent fort, constant et égal , produit dans la mer des lames ou de longues rides d'eau qui s'élèvent comme sur le même front, marchent d'un mouvement uniforme , et l'une après l'autre viennent se précipiter sur le rivage. Quelquefois les lames suspendues par un coup de vent , ou arrêtées par un courant , forment comme une muraille liquide : malheur au téméraire navigateur qui s'en approcherait !

» Toutes ces oscillations proviennent de ce qu'un courant d'air, en déplaçant quelques parties des eaux, a rompu l'équilibre dans lequel elles tendent chaque moment à se remettre. Ces mouvements tiennent de ceux du pendule. Ils n'affectent que la superficie des eaux; des plongeurs assurent que dans les plus grandes tempêtes on trouve une eau tranquille à 15 toises de profondeur. Les géomètres ont entrepris de soumettre ces mouvements à leurs calculs. « La vitesse de la propagation » des ondes , dit un savant illustre , sera la » même que celle qu'un corps grave acquer- » rait en descendant d'une hauteur égale à la » moitié de la profondeur de l'eau dans le » canal. Par conséquent, si cette profondeur » est d'un pied , la vitesse des ondes sera » de 5~ pieds par seconde ; et si la profon- » deur de l'eau est plus ou moins grande, la » vitesse des ondes variera en raison sous- » doublée des profondeurs , pourvu qu'elles » ne soient pas trop considérables. »

» Il faut distinguer des ondes produites par l'action momentanée du vent, les vagues qui proviennent de l'impulsion communiquée aux eaux par un vent précédent ou par un courant, ou enfin par une autre cause quelconque. Les navigateurs voient souvent cette double oscillation , qui quelquefois contribue à augmenter l'agitation du vaisseau.

(■} Lagrange, Mécanique analytique , pag. 491.

" Les marées sont des oscillations régulières ou périodiques que les mers du globe terrestre subissent par l'attraction des autres corps célestes , principalement par celle de la lune et du soleil (^).

» Considérons d'abord la seule action de la lune sur la mer, et supposons cet astre dans le plan de Téquateur. Il est évident que si la lune exerçait sur toutes les molécules de la mer une attraction égale et parallèle au centre de la gravité de la terre , le système entier du sphéroïde terrestre et des eaux qui le recouvrent serait animé d'un mouvement commun, et leur équilibre relatif ne souffrirait aucune atteinte. Cet équilibre n'est troublé que par la différence entre les attractions que la lune exerce, et l'inégalité de leurs directions. Quelques parties du globe sont directement attirées par la lune, d'autres le sont obliquement; celles-là sont en conjonction avec la lune , et une ligne tirée des centres de deux planètes passerait par leur zénith ; celles-ci sont en quadrature avec la lune , c'est-à-dire , une ligne tirée du centre terrestre à leur zénith ferait un angle de 90 degrés avec la ligne qui joint les centres de ces deux planètes. La force attractive , qui agit obliquement, est décomposée, à cause de son incidence oblique. Ainsi, les parties en conjonction sont plus fortement attirées que celles en quadrature ; la pesanteur de leurs molécules est diminuée. 11 faut donc, pour qu'il y ait équilibre dans toutes les parties de la mer, que les eaux s'élèvent sous la lune , afin que l'excès de pesanteur des molécules en quadrature, sur celles en conjonction, soit compensé par la plus grande hauteur de celles-ci.

» Les eaux s'élèvent, non seulement du côté où est l'astre attirant, mais encore du côté opposé, parce que si l'astre attire les eaux supérieures plus qu'il n'attire le centre de la terre, il attire aussi ce centre plus qu'il n'attire les eaux inférieures dans l'hémisphère opposé. Ces eaux se porteront donc moins vers l'astre attirant que ne le fera le centre de la terre; elles resteront en arrière du centre autant que les eaux supérieures vont en avant du côté de la lune.

(') Bernouilli, Mémoire couronné, sur le Flux ei le Reflux. Les Mémoires tïEuler et de Maclaurin , celui-ci sous le titre de Théorie du Flux el Rellux, 1740. Lalande, Traité sur le Flux et Reflux, 178J. Laplace, Système du monde. Idern, dans les Mém. de l'Acad. des sciences, 1790.

»> Il se formera donc, par Taction de la lune sur la terre, deux promontoires ou éminences d'eau ; l'un du côté de la lune, l'autre du côté opposé, ce qui donnera à la mer à peu près la figure d'un sphéroïde allongé dont le grand axe passera par le centre de la lune et de la terre. La marée est haute sous la lune et dans le point opposé, à 180 degrés de distance. Il s'ensuit que, dans les deux points intermédiaires, ou à 90 degrés de distance de la lune, la marée doit être basse.

» La terre, par son mouvement de rotation, présente successivement à la lune, dans l'espace de vingt-quatre heures , tous ses méridiens, qui se trouvent conséquemment tour à tour et dans un intervalle de six heures, tantôt sous la lune , tantôt à une distance de 90 degrés de cet astre. De là il résulte que dans le temps qui s'écoule entre le départ de la lune d'un méridien et son retour prochain au même méridien, c'est-à-dire dans l'espace d'un jour lunaire, qui surpasse le jour solaire d'environ 50 minutes et demie, les eaux de la mer s'élèveront deux fois et s'abaisseront deux fois dans tous les lieux de la terre, quoique d'une manière presque insensible dans les endroits éloignés de la route lunaire.

» La terre, en tournant sur son axe, emporte avec elle, à l'orient de la lune, les promontoires ou les molécules d'eau les plus élevées; elles continueront donc de s'élever encore par l'action de la lune, et quoique cette action, déjà moins directe, diminue de force à chaque instant, elle subsiste et continue à combattre l'inertie et le frottement qui retardent l'élévation. Voilà pourquoi cette élévation n'atteint pas son maximum au moment même où la lune passe par le méridien, mais à peu près trois heures après ce passage.

» Une seconde cause tend à produire le même effet. Les eaux, placées en quadrature à l'occident de la lune, et portées vers la conjonction, avec cet astre, par le mouvement de rotation de la terre, seront continuellement accélérées dans ce quart de leur jour, se mouvront, après la syzygie ou conjonction , avec cette somme d'accélérations ; et rencontrant alors des molécules continuellement plus retardées que la terre, il se formera deux courants contraires qui placeront la plus grande élévation à envi-"* ron 45 degrés après la syzygie. Pour des raisons semblables, la plus grande dépression des

eaux n'arrivera pas à la quadrature, mais à 45 degrés de ce point, et trois heures après.

» Si maintenant nous supposons le soleil dans le plan de l'équateur, il est évident que son action, en ayant lieu de la même manière que celle de la lune, doit exciter dans l'Océan une agitation semblable aux marées lunaires. Ainsi les eaux s'élèveront deux fois et s'abaisseront deux fois pendant un jour solaire; mais à cause de l'immense distance du soleil, ces marées solaires seront beaucoup plus petites que celles qui résultent de l'action de la lune. Selou Lalande^ la force de la lune est 2 iV fois celle du soleil ; Laplace trouve même qu'elle en est triple.

» A cause de l'inégalité qui existe entre les jours solaires et les jours lunaires , l'action du soleil quelquefois changera les marées lunaires, et d'autres fois on confondra ses effets avec ceux de la lune. Dans les syzygies ou conjonctions , l'action de la lune concourt avec celle du soleil pour élever les eaux. Voilà pourquoi les plus grandes marées arrivent aux pleines et nouvelles lunes. Dans les quadratures, les eaux de la mer sont abaissées par- l'action du soleil au même point où l'action de la lune les élève, et réciproquement. Ainsi les marées des quadratures doivent être les moins sensibles. Cependant la plus haute marée n'arrive pas et ne doit pas arriver précisément le jour de la nouvelle ou de la pleine lune, mais deux ou trois jours après. Cela vient de ce que le mouvement, une fois acquis, n'est pas détruit tout d'un coup ; il continue d'augmenter l'élévation des eaux quoique l'action instantanée du soleil soit réellement diminuée.

» Ce que nous avons dit regarde la position du soleil et de la lune dans l'équateur ; considérons maintenant ces astres dans leurs déclinaisons variées, et nous verrons varier l'élévation en raison inverse du cube des distances des eaux. Sans entrer dans ces détails, qui exigent des démonstrations mathématiques, remarquons seulement que c'est de la proximité de ces astres que semblent dépendre les grandes marées équinoxiales , qui viennent le plus souvent, l'une avant l'équinoxe du printemps et l'autre après celui d'automne , c'està-dire l'une et l'autre dans le temps où le soleil, parcourant les signes méridionaux, est plus près de nous. Cependant cela n'arrive pas tous les ans , parce (ju'il y a quelquefois des