Hist. de T Acad., t. II, sect

considérables, dont la plupart étaient supérieures aux incertitudes que comportent les erreurs d’observation.

La question en était là, lorsque les membres de l’Académie des sciences de Paris essayèrent, en 1738, de la résoudre définitivement. A cet effet ils choisirent pour stations l’Observatoire, Montmartre, Fontenay-aux-Roses etMontlhéry. Le signal des expériences, qui se faisaient la nuit, fut donné par une fusée lancée de l’Observatoire : on tirait toutes les dix minutes un coup de canon à l’une des t ations dont les distances avaient été exactement déterminées d’avance; on mesurait, aux autres stations, le temps qui s’était écoulé entre la perception de la lumière et l’arrivée du bruit, et l’on calculait la vitesse du son en divisant les distances par les temps observés. De ces expériences, qui furent continuées pendant plusieurs jours dans des conditions atmosphériques très-différentes, on crut devoir conclure : 1® que la vitesse du son est indépendante de la pression et de l’état hygromélique de l’air; 2® qu’elle est constante à toute distance, c’est-à-dire que le son se transmet uniformément; 3“ qu’elle augmente avec la température; A» qu’elle s’ajoute à la vitesse du vent ou s’en retranche, suivant que le bruit et le vent marchent dans le même sens ou en sens opposé ; 5® qu’elle est égale à 333 mètres (1038 pieds) à la température de zéro «.

Ces expériences furent répétées en Allemagne, et donnèrent des résultats peu concordants.

Les discordances signalées dépendaient surtout de l’influence du vent, dont les premiers expérimentateurs ne s’étaient pas doutés, et de l'état lhermométrique de l’atmosphère pendant les expériences. Ces considérations décidèrent, en 1822, le Bureau des Longitudes à charger une commission, composée de Prony, Bouvard, Arago, Gay- Lussacel A. deHumboldt, derépéter lesexpériences de 1738. Ilschoisirent pour stations Monllhéry et Villejuif. Les pièces d’artillerie qui devaient produire le son étaient servies par desofficiers d’artillerie, et pour compter l’intervalle écoulé entre l’apparition de la lumière (les expériences étaient faites la nuit) et l’arrivée du son, les membres de la commission avaient à leur disposition les excellents chronomètres de Bréguet. Pour se mettre à l’abri de la cause d’erreur due à la vitesse du vent, ils eurent soin de produire deux sons pareils au même instant dans les deux stations (Montlhéry et Villejuif) et d’observer dans chacune d’elles le temps que le son de la station opposée

1. Mémoires de l’Acad., année 1738, p. 121, et annéa 1739, p. 126.

met à y arriver; le vent produisant des effets contraires sur les deux vitesses, la moyenne des résultats devait être aussi exaote que si l’air avait été parfaitement tranquille. Ils savaient que les corrections de température étaient, pour chaque degré du theimomètre centigrade, de 0m,626; et ils avaient déterminé avec la plus grande précision la distance du canon de Villejuif au canon de Montlhéry (18611m, 51982). Tout ayant été ainsi disposé, la moyenne des expériences faites le 21 juin 1822 donna 3àOm,88D pour l’espace parcouru par le son dans une seconde de temps. Mais comme il pouvait y avoir quelque doute sur la simultanéité dès observations, et qu’il était difficile d’évaluer le temps ainsi que la distance avec une rigueur absolue, les académiciens nommés déduisirent de l’ensemble de leurs observations que la vitesse du son est telle, qu’à la température de 10° il doit parcourir 337 mètres et un cinquième dans une seconde de temps.

En racontant les expériences auxquelles il avait concouru, Arago signale un fait singulier : les bruits du canon qui se propageaient du nord au sud n’avaient pas la même intensité que ceux qui se propageaient , en sens inverse , du sud au nord. « Les coups tirés à Montlhéry y étaient, dit-il, accompagnés d’un roulement semblable à celui du tonnerre et qui durait de 20 à 25 secondes. Rien de pareil n’avait lieu à Villejuif : il nous est seulement arrivé quelquefois d’entendre, à moins d’une seconde d’intervalle, deux coups distincts de Montlhéry ; dans deux autres circonstances, le bruit du canon a été accompagné d’un roulement prolongé. Ces phénomènes n’ont jamais eu lieu qu’au moment de l’apparition de quelques nuages ; par un ciel complètement serein, le bruit était unique et instantané. Ne serait-il pas permis de conclure de là qu’à Villejuif les coups multipliés du canon de Montlhéry résultaient d’échos formés dans les nuages, et de tirer de ce fait un argument favorable à l’explication qu’ont donnée quelques physiciens du roulement du tonnerre 1 ? »

Cependant les observateurs continuèrent leur œuvre en multipliant les expériences. L’exemple donné par les Académiciens français fut suivi en Hollande par les professeurs G. Moll et van Beck. Les stations choisies étaient deux collines, Kooltjesberg et Zevenboompjes , aux environs d’Utrechl. Résultat obte'nu : 332% 049 par seconde, (réduction de la température à 0°).

t. Arago, Mémoires scientifiques, t. II, p. 12.

MATIÈRE

Franklin, Parry et Forsler firent des observations dans les régions arctiques, particulièrement à l’tle de Melville et au fort Bowen (à 73’ 13 lat. boréale et 88° 54 longit. occidentale de Greenwich) *. On avait d’abord pensé que la vitesse du son devait être plus grande dans ces régions glacées que dans les climats tempérés. Mais la moyenne de toutes les observations faites par Francklin, Parry et d’autres dans les contrées polaires s’éloigne d’une quantité insignifiante du résultat général des expériences faites en France, en Hollande et en Angleterre , comme l’a démontré Moll 1 2. Ce résultat a été évalué par Muncke à 332™,15 par seconde sexagésimale (à 0’ du therm. centigrade, et état moyen du baromètre et de l’hygromètre) 3.

D’autres observateurs firent voir que si la vitesse du son ne change pas sensiblement avec la latitude, elle est à peu près insensible suivant l’altitude des lieux. Ainsi, par exemple, entre le sommet et la base du Faulhorn, dans les Alpes Bernoises, la vitesse du son est la même, peu importe que le son se propage de bas en haut ou de haut en bas, comme le constatèrent, en 1844, MM. Bravais et Martins.

L’idée de mesurer la vitesse du son dans des gaz autres que l’air conduisit Daniel Bernoulli et Chladni à se servir de tuyaux d’orgue pour trouver cette vitesse. Leur procédé consistait à faire vibrer longitudinalement une verge métallique-, à déterminer le son qu’elle produit, et à chercher ensuite quelle longueur doit avoir le tuyau d’orgue qui produit le même son. La vitesse du son, dans chacun de ces corps, était en raison inverse de leur longueur.

Mais les vibrations dans les tuyaux d’orgue présentaient des causes d’erreur (les nœuds et les ventres de ces vibrations ne se forment pas aux endroits précis que la théorie leur assigne), que Dulong parvint à éliminer par un artifice très-simple. Le fond de cet artifice consistait à employer un tuyau cylindrique très-étroit, et à introduire dans le bout opposé à l'embouchure un piston à tige divisée que l’on pouvait enfoncer à volonté et dont on mesurait la course par la division qu’il portait. Pour opérer dans des gaz, Dulong plaçait le tuyau horizontalement dans une caisse en bois dou-

1. Voy. capit. Parry, Journal of a third voyage for the discovery of a North- Western Passage; Lond., 1826, in-4°.