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forme des caractères. M. Bonelli a reconnu que, pour reproduire cette forme, il faut mettre en jeu, à chaque station, cinq pointes isoléesrunederautre,etencommuDicationavec cinq fils conducteurs d'une pile voltaïque. Les cinq pointes réunies forment les dents d'une sorte de petit peigne, que l'on place perpendiculairement au sens de la ligne des caractères.
Si, au lieu de faire passer sous ce peigne une composition typographique, on l'appuyait sur une plaque métallique unie, le peigne à la station d'arrivée tracerait sur le papier chimique cinq lignes parallèles comme celles qui servent à écrire la musique, mais très-serrées. Maintenant, si le peigne appuie sur un caractère typographique, les dents qui rencontreront le relief détermineront, à la station opposée, autant de petites taches brunes sur le papier mobile, tandis que l'espace qui correspond au creux de la lettre sera blanc, parce que, à la station de départ, les dents qui se trouvent au-dessus du creux sont hors de communication avec le métal des types. Supposons, par exemple, que la lettre D vienne à défiler sous le peigne, ce peigne glissera d'abord sur la barre verticale du D, et à l'autre station les cinq dents .marqueront cinq petits traits parallèles sur le papier ; au moment suivant, la première et la cinquième dents seules toucheront les lignes horizontales supérieure et inférieure du D, et à la station d'arrivée, le papier, qui s'est déjà déplacé d'une quantité égale, recevra les marques rectilignes des deux dents extrêmes pendant quelques instants; enfin, les pointes extrêmes quitteront le relief de la lettre D, et les trois dents du milieu viendront s'y poser de nouveau, ce qui déterminera, à l'autre bout de la ligne, l'impression de trois taches très-rapprochées qui formeront la figure du D. Les lettres ainsi imprimées sont aussi nettes et aussi faciles à lire qu'une impression ordinaire.
Disons maintenant comment ce principe est mis en œuvre. Sur une table de fer, longue de deux mètres, est
placé un petit chemin de fer, terminé à ses deux extrémités par des détentes à' ressort et traversé au milieu par un petit pont qui porte le peigne ; sur ces rails marche un chariot en fer à quatre roues, long d'un mètre, large de vingt-cinq centimètres, qui porte la dépêche, composée en caractères ordinaires d'imprimerie, et une règle en fer, munie d'une bande de papier chimique.
Quand les chariots sont préparés aux deux stations, chaque opérateur tourne une manivelle et fait ainsi lâcher prise aux détentes qui retiennent les wagons ; ceux-ci se mettent aussitôt à rouler, entraînés par un poids qui agit sur eux au moyen d*une corde. Si, dans la première station, les caractères typographiques sont placés à gauche sur le chariot, et la règle à droite, dans la station opposée, on observera Tordre inverse. De cette façon, pendant la première moitié de la course des chariots, les types passent les premiers à la première station, le papier à la seconde, puis le papier à la première et les types à la seconde station. La course des wagons dure douze secondes, pendant lesquelles chaque station a envoyé une dépêche et en a reçu une autre.
Les composteurs contiennent de 25 à 30 mots en moyenne. La composition des dépêches se fait par quelques jeunes ouvriers, qui emploient environ une minute et demie pour une dépêche. La transmission de 25 mots se fait donc en six secondes, ce qui donne quatre mots ou 10 lettres par seconde.
Pour obtenir la dépêche en double, il suffit de bifurquer les courants à leur arrivée et de les faire aboutir à deux peignes au lieu d'un. Ainsi, résultat qu'aucun système n'avait encore pu réaliser, et que Ton n'aurait pas même pu espérer, on peut envoyer au destinataire le ruban de papier sur lequel l'instrument a écrit le télégramme, et l'administration peut garder le double de la dépêche qu'elle envoie.
Grâce à cet ingénieux système , la composition même d'un Journal pourrait servir à la reproduction télégraphique. Une nouvelle, à peine imprimée à Paris, serait expédiée, à Marseille ou à Lyon , imprimée avec les mêmes caractères. La composition qui aura servi au Moniteur, par exemple, étant portée au bureau télégraphique voisin, pourra paraître au même instant à Marseille. Voilà un résultat qui suffit pour faire apprécier l'importance et l'avenir de ce système nouveau.
Si l'on veut maintenant établir une comparaison entre la rapidité avec laquelle fonctionne un appareil Morse, et celle qui nous est promise par l'appareil de M. Bonelli, il ne restera aucun doute sur l'immense supériorité de ce dernier. Cinq compositeurs, qui ne seront que de simples ouvriers, pouvant chacun composer 30 dépêches à 20 mots par heure, on aura 150 dépêches par heure et par station, soit 300 par heure en tout. Dans une journée de travail, cela ferait 100 000 mots, ce qui représente le contenu d'un petit volume in- 12 de 300 pages. Avec le même nombre d'employés, on obtiendrait donc trois fois autant d'ouvrage qu'avec le télégraphe actuel ; en outre, les dépêches seraient immédiatement imprimées en double, presque sans erreur possible, par un procédé mécanique aussi sûr que facile à exécuter.
Le collationnement des dépêches, c'est-à-dire la répétition des mots, devient, avec ce système, tout à fait inutile. Tout se reproduit à distance, comme par la photographie. Avec de tels appareils, la télégraphie électrique pourra être mise en pratique par les typographes, et deviendra ainsi un métier accessible au commun des ouvriers. C'est là évidemment un progrès manifeste dans l'art de la télégraphie électrique, qui se vulgarise dans son exécution.
On a élevé diverses objections contre le système nouveau que nous venons de décrire. On a critiqué d'abord la
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nécessité d'employer cinq fils, ensuite, la difficulté de les maintenir toujours bien isolés; on a mis en doute, enfin, que Ton pût produire, à de grandes distances, l'action électro-chimique qui détermine l'impression sur le papier. Examinons ces diverses objections.
 la première et la plus sérieuse, M. BonelU Téf€oà qu'il ne propose son iavention que pour les grandes lignes, là où le service est assez important pour réclamer au mdns cinq fils; telle est, par exemple, la ligne de Paris à Lyon, qui est desservie actuellement par cinq apparats Morse, fonctionnant simultanément. Si l'on réunit les cinq fils de ces appareils pour les faire fonctionner ensemble, on obtiendra avec la typo-télégraphie, plus que le double du travail fait par les appareils Morse, sans qu'il soit nécessaire d'augmenter le personnel. En même temps, les dépêches seront imprimées en double à la station d'arrivée, le tout avec plus d'exactitude que par le système ancies.
En ce qui concerne la seconde objection, c'est-à-dire k difficulté d'isoler exactement les cinq fils, il est vrai que tous les fils doivent être maintenus dans un état parfait d'isolement électrique, mais il n'est pas indispensable que chaque fil soit isolé au même degré. En effiêt, chaque fil agit indépendamment des autres, par l'action de sa pile «pédale. Pourvu que chacun produise une trace sur te papier chimique , la marque des caractères est suffisamment visible, et une certaine différence dans l'intervalle de ces traces sur le papier, est sans importance. Si même on fil venait à se briser, le malheur serait moins grand que dans les autres systèmes, car dans la plupart des cas rimpression resterait encore lisible au moyen des traces laissées par les autres fils.
M. Bonelli, pour assurer un isolement parfait des fils, incline vers l'idée de construire une ligne souterraine; il voudrait placer les fils au-dessous du sol. Nous ne parta- «ans pas entièrement cette vue, en raison de la difficuUé
de visiter et de réparer une ligne i^outerraine* C'est là, toutefois, une question que Tavenir décidera.
Aux personnes qui craignent que l'action électrochimique ne puisse se transporter à des distances assez grandes pour produire, de Paris à Lyon, par exemple, une trace sur le papier, on répond victorieusement par les résultats qu'a fourni le pantélégraphe de M. Caselli, qui a parfaitement fonctionné entre Paris et Amiens, et plus tard entre Paris et Lyon. D'ailleurs, dans les expériences faites en Angleterre, M, Bonelli a fait fonctionner ses appareils de la manière la plus régulière, à une distance de 520 kilomètres. Nous avons assisté en octobre 1863, au ministère de rintérieur, àun échange parfait de dépêches par l'appareil Bonelli, de Boulogne-sur-Mer à Paris.
Mais la réponse la meilleure, sans aucun doute, à faire à toutes les objections, le fait qui établit, mieux qu'aucune argumentation, la réalité pratique de l'invention de M. Bonelli, c'est qu'elle existe et fonctionne en Angleterre depuis quelque temps déjà , et qu'un service régulier est fait en ce moment, sur une ligne importante, par la typo-télégraphie. M. Bonelli a établi une ligne de correspondance télégraphique entre Liverpool et Manchester, sur une distance de 250 kilomètres, et Ton construit en ce moment une semblable ligne pour rattacher ces deux villes à Londres. M. Bonelli eut d'abord beaucoup de difficultés pour obtenir l'autorisation d'introduire son système en Angleterre; mais à peine eùt-ilfait fonctionner ses machines devant le comité de la Chambre des lords, que toutes les résistances s'évanouirent. Le prix de toute dépêche, quelle que soit la distance, est fixé uniformément à soixante centimes.
M. Bonelli a proposé au gouvernement français de se charger, avec son nouveau système, d'expédier toutes les dépêches entre le Havre, Paris, Lyon, Marseille et Bordeaux. M. Bonelli s'engagerait, dit-on, à construire à ses
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frais, risques et périls, les lignes nécessaires, et à transmettre à un prix réduit, pour le compte de l'administratfoD, toutes les dépèches à destination de ces villes.
Si cette proposition a été faite, et si elle était acceptée, le gouvernement français entrerait dans une voie de progrès toute nouvelle. Abandonner, comme on le fait en Amérique et en Angleterre, àTindustrie privée, l'exploi-. tation du service télégraphique, ce serait modifier, dans un sens des plus avantageux , nos mauvaises habitudes nationales, qui consistent à charger l'Ëtat de l'accomplissement de tout travail public.
Le Pantélégraphe Gaselli.
Nous avons cité, dans l'article qui précède, le télégraphe imprimant de M. Caselli, qui a été expérimenté en 1863, sur le chemin de fer de Paris à Lyon. Nos lecteurs trouveront sans doute ici avec plaisir la description de cet appareil de télégraphie électrique.
Nous emprunterons à M. le docteur Astier la description qu'il a donnée de l'appareil du savant abbé Florentio, dans un journal de Lyon, le Salut public.
. M. Astier explique en ces termes les combinaisons mécaniques auxquelles a eu recours M. l'abbé Caselli pour arriver à ce résultat merveilleux de faire reproduire avec une entière exactitude et avec rapidité, le fac-similé d'une écriture ou d'un dessin par le télégraphe électrique :
c Si Ton fait passer, dit M. Astier, une pointe de fer électrisée sur un papier imprégné d'une solution d'un sel particulier, le prussiate de potasse^ le fer, sous TiDAuence de rélectricitë, décompose le prussiate et laisse sur le papier une trace bleu-foncé, qui est due à la formation instantanée du bleu de Prusse,
Pigurez-vous donc, à la station d'arrivée, cette pointe de fer
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électrîsée courant sur une feuille de oe papier au prussôate étalée sur une tablette de cuivre. La pointe court de droite à gauche, le papier marche de haut en bas, et ces deux mouvements'sont combinés de telle sorte, que la feuille doit se trouver, à la fin de l'opération, couverte de lignes parallèles très-flfnes et infiniment rapprochées, offrant à l'œil une teinte bleu-lonc^ uniforme.
Il s*a^t maintenant de provoquer ou d'interrompre cette coloration de papier récepteur de façon à obtenir le fac-similé de récriture, du dessin, etc., déposé à la station d'envoi. Voici, 4n théorie, par quel moyen on y peut parvenir :
La dépèche est écrite à la plume et avec de Tencre ordinsdre, mais sur du papier argenté. Ce papier placé à la station de départ, sur une tablette de cuivre, et animé d'un mouvement 4e translation de haut en bas, est effleuré par un style de platine courant de droite à gauche comme la pointe de fer de la station d'arrivée. Le style de platine d'ici est relié à la pointe de fer de là-bas par un fil conducteur, et le papier argenté est «en rapport avec une pile électrique. Que va-t-il arriver? Quand le style de platine, dans sa course sur le papier métallique, sera en contact avec lui, il transmettra l'électricité de la pile à la pointe de fer, qui s'électrisera et fera un trait coloré «ur le papier au prussiate. Chaque fois, au contraire, que le style passera sur un caractère à l'encre, le courant sera intercepté et le papier au prussiate restera blanc sous la pointe de fer. Si les deux pointes et les deux papiers sont dans une parfaite corrélation de mouvements, il arrivera donc un moment où la dépèche sera transmise en totalité, se dessinant en blanc sur un fond bleu-foncé.
Mais il y a passablement loin de cette idée première à sa réalisation pratique , et c'est pour arriver à cette réalisation que l'inventeur a déployé une générosité de moyens vraiment surprenante, d'un mérite égal tout au moins & celui de sa conception fondamentale.
Une condition capitale de bon fonctionnement, c'est que les -deux pointes métalliques, celle qui Ht la dépêche et celle qui la transcrit, soient parfaitement solidaires dans le mouvement. Voici comment cette conditioii a pu être réalisée : chaque pointe Particule par un système de bielles avec un pendule formé par une tige métalhque de deux mètres» que terminé une lourde lentille. Des électro-aimants commandent les osciUation^ de ces pendules et sont eux-mêmes gouTeftés par des horloges régu*
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Utrices. Une disposition spéciale permet d'avancer et de retarder iDStantanément ces horloges. Supposes les denz horloges marchant parfaitement ensemble : à chaque oscillation de leur balancier, le courant qui aimante le régulateur du grand pendule sera ouvert et interrompu, et du synchronisme exact des balanciers des horloges résultera, par Tintermédiaire de cet aimant, le synchronisme exact des pendules, et, par conséquent, la concordance rigourense de la marche des deux pointes. Mais comment mettre les deux horloges régulatrices en pariait accord? Rien de plus simple. Si les horloges ne sont pas d'accord, la dépèche au lieu de s'imprimer au commencement de la fenille , se produit irrégulière et de travers. Il ne s'agit que d'avancer ou de retarder Thorloge de station jusqu'à ce qne la dépêche apparaisse droite et régulière. Cette correction s'obtient très-rapidement et sans même qn'il soit nécessaire d'interrompre le travail au moyen d'un simple tour de bouton.
Mais toutes ces difficultés ne sont pas encore levées. Nous savons, en effet, que dans les télégraphes ordinaires, l'action électrique persiste un certain temps après l'interruption du curant, ce qui nécessite un intervalle entre les signaux afin qu'ils ne s'embrouillent pas, et nuit beaucoup, surtout sur les grandes lignes, à la rapidité des transmissions. L'appareil Gaselli n'aurait pu fonctionner convenablement dans ces conditions.
Ensuite, pour être p!us aisément compris, j'ai expliqué le télégraphe de Caselli écrivant en blanc sur un fond coloré, produisant des épreuves négatives, comme disent les photographes; tandis qu'en réalité il imprime en bleu-noir sur fond blanc, et donne le fac-similé négatif de la dépêche. Je vais tâcher maintenant d'expliquer par quels artifices l'inventeur supprime le temps de décharge du fil conducteur, réalise ainsi une vitesse de transmission sans égale et obtient des épreuves positives.
La ligne est toujours chargée. Le courant électrique y passe sans interruption. A la station de départ, il y a un embranchement de dérivation qui passe par l'appareil télégraphique et va aboutir au sol de façon à permettre l'écoulement des quatre cinquièmes du courant (écoulement qui est réglé par un rhéostat). La faible portion de courant qui continne à circuler dans le fil de ligne est neutralisée à volonté^ à la station d'arrivée, par une petite pile à courant inverse. Cela posé, chaque fois que la pointe de la station de départ passe sur un trait d'encre, elle intercepte le courant dérivé et refoule l'électricité dans le fil de Ugr^e^ et la petite pile neutralisante de la
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station d^arrivée est forcée de laisser passer ce surplus, qui, électrisaDt la pointe de fer, produit une trace colorée sur le papier récepteur. Cette combinaison permet d'obtenir par seconde 300 émissions. L'appareil télégraphique ordinaire en donne cinq.
Tel est sommairement le télégraphe Caselli, ou pantélégraphe (télégraphe universel); ainsi nommé et justement nommé parce qu'il reproduit mathématiquement, à des centaines de lieues de distance, les lettres, les dessins, les fantaisies les plus capricieuses qu'une plume peut tracer sur le papier.
Les épreuves qui ont été faites sur les lignes de Paris à Amiens et de Paris à Marseille ont donné les résultats les plus satisfaisants. Si Texpérience démontre qu^l est maniable et pratique autant qu'un premier examen le révèle prodigieusement ingénieux, il doit prendre rang parmi les plus belles applications de la science à Tindustrie. »
Nouvelle théorie des aurores boréales, par M. de la Rive; appareil réalisant par le courant électrique l'effet des aurores boréales.
La théorie nouvelle des aurores polaires établie par M. de la Rive, et qui attribue l'origine de ce météore à l'électricité , a pour base ces deux faits : que les aurores sont un phénomène essentiellenoient atmosphérique, et que leurs apparitions se correspondent aux deux pôles. Voici comment peut se formuler cette théorie.
L'eau de mer étant habituellement chargée d'électricité positive, les vapeurs qui s'en élèvent servent de véhicule à cette électricité jusque dans les parties élevées de l'atmosphère. Là, tout en étant portée vers les régions polaires par les vents alizés, ces vapeurs forment comme une enveloppe d'électricité positive à la terre, qui reste elle-même chargée d'électricité négative. L'air raréfié étant doué de très-peu de conductibilité, on peut regarder le globe et les
parties élevées de Tatmosphère comme les deux plateaux d'un condensateur électriqWy dont la couche isolante est la couche inférieure d'air épais. Les deux électricités doivent donc se condenser par influence mutuelle, surtout là où elles sont le plus rapprochées, c'est-à-dire dans les régions polaires. Dès que leur tension est arrivée à sa limite, elles s'y neutralisent par des décharges électriques. Ces décharges doivent être simultanées aux deux pôles, mais d'intensité variables, et toujours d'une certaine durée. De là résulte sur la terre deux courants électriques allant des pôles à l'équateur.
Bien des physiciens, MM. Wâlker, Loomis, Lamont et autres, ont, en effet, observé de semblables courants dans les fils télégraphiques. Ils ont, ils est vrai, trouvé leur direction très-variable, mais ce fait s'explique par l'hypothèse que les décharges sont alternativement plus fortes à l'un ou à l'autre pôle, et qu'elles peuvent même cesser momentanément à Tun des deux pôles. Quoi qu'il en soit, la nature électrique des aurores se manifeste avec éclat par les perturbations que produisent toujours ces météores dans la marche de l'aiguille aimantée.
Voici de quelle manière élégante l'éminent physicien de Genève réalise tous ces phénomènes, et imite, par un art savant, un des plus imposants phénomènes de la nature. II prend une sphère en bois de 35 centimètres de diamètre, représentant la terre; à chaque extrémité d'un même diamètre de ce globe, il implante une tige de fer doux, épaisse de 4 centimètres et longue de 10 centimètres. Les tiges reposent sur deux cylindres verticaux de fer, que l'on peut aimanter au moyen d'un courant électrique; elles occupent l'axe de deux manchons de verre de 16 centimètres de diamètre, et de 20 centimètres de long, fermés par deux rondelles métalliques dont l'axe est traversé par la . tige, tandis que l'autre porte, au moyen de deux branches, un anneau de métal dont le centre coïncide avec l'extrémité
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Ubre de la tige. Des robinets permettent de faire le vide dans les manchons et de les remplir ensuite de gaz ou de vapeurs. La boule se couvre de deux bandes de papier buvard, l'une équatoriale, l'autre méridienne; sur cette dernière, on place de petites plaques de cuivre, en communication avec les fils d'un galvanomètre éloigné.
Les bandes sont humectées d'eau salée; celle de l'équa* teur est mise en rapport avec le pôle négatif d'un appareil de Ruhmkorff,ta ndis que l'électricité positive correspond avec les anneaux dans les manchons. Aussitôt Ton voit la décharge partir en un jet lumineux, entre la tige et l'anneau ; rarement elle a lieu dans les deux manchons au même instant Dès qu'on vient ensuite à aimanter les tigest le jet s'épanouit et forme un arc animé d'un mouvement de rotation, dont le sens dépend de celui de l'aimantation et de la direction de la décharge. De l'anneau lumineux qui entoure la tige, s'élancent une multitude de jets, qui tournent -comme les rayons d'une roue. C'est une fidèle et brillante reproduction des jets lumineux que les arcs des aurores polaires dardent dans les hautes régions de l'air. On con*» :State, en même temps, que l'aiguille du galvanomètre accuse l'existence de courants dérivés; elle reproduit ces trépidations qu'exécutent les aiguilles des boussoles pendant les aurores boréales.
NouveUes piles yoltaîques.
M. l'abbé Moigno, dans les Mondes, donne la description de deux nouvelles piles voltaïques qui paraissent appelées à rendre de bons services aux physiciens. La première, imaginée par MM. Vérité et Bonnaterre (de Beauvais), est une
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pile sans vase poreux, à courant sensiblement constant* Voici la manière de la construire.
Dans un vase cylindrique de verre ou de grès, on place concentriquement, un cylindre creux de cuivre mince, ayant à peu près moitié hauteur et moitié diamètre du vase extérieur, et surmonté d'une tige de cuivre qui formera le pôle positif, si Ton ne préfère la souder au zinc d'un autre élément. Autour d'un vase en cuivre et contre les parois de la conserve est suspendue une lame de zinc cintrée ; les crodiets qui la retiennent au bord supérieur de la conserve, Tempéchent de toucher le fond. Â cette lame de zinc est soudée une tige de cuivre qui formera le p61e négatif, ou se reliera au cuivre d'un autre élément.
Le vase de cuivre est chargé de cristaux de sulfate de cuivre, puis on remplit le tout d'eau pure, après avoir placé an peu de sulfate de zinc dans la conserve, afin de rendre l'eau conductrice. Dès qu'elle a été ainsi chaînée, la pile commence à fonctionner; l'intensité du courant est d'une constance remarquable, et la dépense de sulfate de cuivre minime. Il faut seulement avoir soin d'entretenir de l'eau dans la conserve. Pour éviter l'évaporation et entretenir la solution du sel de cuivre, on peut encore placer sur chaque élément le ballon à tube garni de sulfate de cuivre et d'eau, que M. Vérité a ajouté aux piles à vase poreux, et alors la nouvelle pile devient une source d'électricité d'une durée presque indéfinie et à intensité trèsconstante.
Une autre pile nouvelle est lapile Daniell à sable^ de M. Minotto, de Turin. Elle se compose d'un vase cylindrique ou prismatique, en verre, en faïence, en gutta-percha, ou toute autre substance isolante et inattaquable par l'acide sulfurique. Au fond du vase se trouve un disque en cuivre mince, d'un diamètre un peu plus petit que le diamètre intérieur du vase; l'épaisseur de ce disque augmente par le service, n est soudé à une tige de cuivre, vernissée ou recouverte
de gutta-percha, qiii sort du vase. Sur le disque on place une couche de sulfate de cuivre très-divisé ; cette poudre doit remplir au moins la moitié du vase. Au-dessus, on place une couche de sable silicieux très-pur, inattaquable par Tacide sulfurique; les grains pourront avoir à peu près un millimètre d'épaisseur. Sur la couche de sable repose un' morceau de zinc, assez gros pour durer longtemps, et aussi pur que possible, pour qu'on n'ait pas besoin de l'amalgamer; il est soudé à un fil mince tourné en hélice, afin qu'en se déroulant il permette au zinc de céder à son poids et de descendre à mesure que le sable s'affaisse. L'espace vide au-dessous du morceau de zinc est rempli avec de l'eau, que l'on verse doucement sur le zinc pour qu'elle ne dérange pas la couche horizontale de sable. Il est bon qu'il y ait assez d'eau pour qu'elle dure autant que la pile ; on couvrira le tout pour empêcher l'évaporation.
La résistance intérieure de la pile Minotto est plus forte que celle des autres piles du système Daniell. Cette résistance dépend surtout de la qualité et de la quantité de sable, et on peut la faire varier à volonté en rapprochant plus ou moins le cuivre du zinc. On affaiblit encore cette résistance intérieure, soit en diminuant la couche de sulfate de cuivre, soit en plaçant le disque de cuivre au-dessus de cette couche, immédiatement au-dessous du sable. La force de ces piles peut atteindre celle des piles Daniell ordinaires : elle reste constante pendant des mois entiers.
M. Grenet a modifié la pile à sulfate de mercure de M. Marié-Davy en supprimant le vase poreux. M. Saint- Ëdme dans le Cosmos décrit comme il suit cette modification de la pile de M. Marié-Davy.
c Le sulfate de mercure est déposé au fond du vase : un bouchon, fermant Tappareil, livre passage à une lame parallélipipédique de charbon de cornue, (c'est le pôle positif de la pile), et, en face, à un cylindre plein en zinc qui en constitue le pôle négatif. On charge la pile en versant de Feau dans le flacon, ce
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qui s^effectue en retirant le zinc, pois le réinstallant exactement.
L'appareil étant remis en place doit être alors maintenu immobile, l'eau se charge de sulfate acide de mercure, le zinc agissant sur Teau en s'oxydant, l'hydrogène qui se dégage réduit le sel au pôle positif et est absorbé, le charbon s'imprègne de mercure réduit qui finit par se rassembler au fond du flacon. Si l'on n'agite pas le liquide, il se forme deux couches qui se superposent par ordre de densités, et la réduction s'effectue dans la couche inférieure qui contient la presque totalité du sel de mercure en dissolution, la couche liquide supérieure déterminant l'oxydation du zinc. C'est ainsi que peut s'expliquer la suppression du vase poreux.
M. Grenet applique surtout sa pile au jeu des sonneries électriques. 11 emploie deux modèles (500 gr. eau et 100 gr. de sel; 100 gr. eau et 30 gr. de sel). Le service d'une grande administration exige six des premiers couples, celui d'un hôtel six des petits.
Dans la pratique on peut admettre que la pile fonctionne six mois sans réparation. »
Héliostats de M. Léon Foucault et de M. 0. de Littrow.
Dans un grand nombre d*expériences, on a besoin de maintenir constamment les rayons du soleil dans une direction donnée, malgré le déplacement de l'astre dans Je ciel. L'appareil qui réalise la solution de ce problème, s'appelle héliostat.
On admet pour la construction des héliostats, que le mouvement propre du soleil est insensible pendant la durée d'une journée, ou du moins, pendant un certain nombre d'heures. Dès lors, tout se réduit à donner constamment i un miroir une inclinaison telle qu'il fasse des angles égaux avec les rayons solaires, qui décrivent lentement une surface conique, et avec la direction fixe dans laquelle on désire qu'il réfléchisse les rayons. Ce problème est résolu, pour une direction quelconque du rayon réfléchi, par les
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appareils de S'Gravesande, de Gambey, de M. Silbermann et de M. Foucault; pour une seule direction, celle qui coïncide avec Taxe du monde, par l'héliostat de Fahrenheit ; enfin, pour un certain nombre de directions déterminées, par l'héliostat de M, Otto de Littrow. Tous ces systèmes ont pour élément essentiel un mouvement d*horlogerie, à cadran équatorial, dont l'axe de rotation est parallèle à l'axe du monde, et qui tourne dans le même sens que le soleil*; ce mouvement d'horlogerie commande directement ou indirectement, le mouvement d'un miroir qui peut tourner autour d*un autre axe. La rotation du miroir peut d'ailleurs avoir lieu autour d'un seul axe fixe, ou bien autour d'un axe qui est mobile lui-même, de manière que le miroir puisse tourner dans tous les sens.
Le premier cas est celui des systèmes de Fahrenheit et de M. de Littrow. Dans l'héliostat de Fahrenheit, le miroir est porté par l'axe polaire du cadran, qui l'entraîne avec la vitesse d'un tour en vingt-quatre heures. En donnant au miroir une certaine inclinaison par rapport à l'axe qui le porte, on obtient qu'il réfléchisse constamment les rayons solaires dans la direction du pôle. Si l'on veut changer la direction du faisceau réfléchi, il faut recourir à un second miroir fixe, qui reçoit ce faisceau et l'envoie dans la direction voulue.
Dans l'héliostat dont M. de Littrow a publié la description en 1863, le miroir est parallèle à l'axe du cadran, et, par suite, perpendiculaire au plan de l'équateur. Il tourne autour d'un axe compris dans son propre plan, et parallèle à l'axe du monde, mais avec une vitesse moitié moindre que dans le cas précédent, car il ne fait un tour complet qu'en 48 heures. Cet héliostat est le plus simple de tous au point de vue de la construction, et il est bien plus utile que l'héliostat de Fahrenheit, car il donne au rayon réfléchi une direction fixe que l'on peut choisir parmi toutes les directions que les rayons solaires présentent successivement
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dans le cours de la même journée, ou plus exactement, parmi toutes les directions qu'auraient dés rayons venus d'un point qndconque du parallèle céleste dont le soleil parcourt une certaine étendue depuis son lever jusqu'à son coucher. Il est clair qu'on a toujours» de cette manière, deux directions horizontales dans lesquelles le soleil envoie ses rayons au moment où il se couche et au moment où il se lève i rhorizon. Ainsi, dans tous les cas où on n'aura pas précisément besoin de pouvoir diriger le rayon réfléchi dans tous les sens, l'héliostat de M. de Littrow se recommande par la simplicité de sa construction. Il a, en outre, l'avantage de pouvoir s'orienter d'une manière très-facile.
Dès qu'on a mis le cadran à la latitude du lieu (qu'on lui a donné une inclinaison égale à cette latitude ou, ce qui revient au même, à la hauteur du pôle), on amène le support dans une position telle que l'axe du miroir soit à peu près dans le méridien, c'est-à-dire dirigé vers le nord. Il s'agit maintenant de l'y diriger exactementy ou d'orienter l'appareil. Voici comment on y arrive. Tant que l'héliostat n'est pas orienté, le faisceau réfléchi n'est point immobile. Lorsqu'on s'est assuré de cette circonstance, on fait exécuter au support une rotation horizontale, à la main, et ce mouvement fait décrire à l'image réfléchie une certaine ligne qu'on peut suivre au crayon sur un mur ou sur un écran quelconque. Pendant cette rotation, l'axe du miroir a passé un instant par la position qu'il devrait occuper si l'héliostat était déjà orienté. Un point de la ligne parcourue par l'image réfléchie, sera donc le point vers lequel cette image serait constamment dirigée par l'appareil orienté. Si nous connaissions ce point, nous n'aurions qu'à arrêter le support au moment oùTimage occuperait ce point, et l'héliostat serait en place. Mais il suffira, pour arriver à ce but, d'attendre un quart d'heure, puis de répéter la même manœuvre. On suivra encore au crayon la trace de Timage réfléchie, <iui voyage sur le mur, en décrivant cette fois une autre
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ligne, et comme cette nouvelle ligne doit aussi contenir le point fixe où l'image serait maintenue par l'appareil orienté, il est clair que ce point sera à l'intersection des deux traces.
Pour exécuter ces opérations, on couvre le miroir d'une planche percée à son centre d'un petit trou qui fournit une image circulaire du soleil, qu'on reçoit sur le mur ou sur un écran. Ensuite on fait, de temps à autre, pivoter le support autour d'un axe vertical, et on marque au crayon la trace du centre ou du bord de l'image solaire. Finalement, on amène l'image sur le point d'intersection de ces traces diflférentes, et on arrête l'appareil dans cette position, dans laquelle il doit toujours rester désormais. Il est bien entendu que le mouvement d'horloge doit être monté pendant ces opérations d'orientation. Quand on veut, plus tard, s'en servir, on tourne d'abord le miroir, à la main, en suivant du regard le rayon réfléchi ; dès qu'on a amené celui-ci dans la direction qu'on désire lui voir conserver, par exemple dans l'une des deux directions horizontales qu'il peut prendre ce jour-là, on arrête le miroir et on fait partir Thorloge, qui l'entraîne désormais.
Nous arrivons maintenant à la description du nouvel héliostat de M. Léon Foucault. Avant d'en parler, nous dirons quelques mots des autres systèmes analogues, destinés à imprimer au faisceau réfléchi une direction fixe quelconque.
Dans l'héliostat de M. Silbermann, l'axe de rotation du miroir est soutenu par les fourchettes articulées de deux tiges, dont l'une est entraînée par le mouvement du cadran. Une queue, perpendiculaire au miroir, est maintenue à ég|ile distance des deux tiges, au moyen d'une sorte de parallélogramme. Cet appareil est très-ingénieux, mais il présente un inconvénient qu'on ne peut éviter qu'à force de précision dans l'ajustement des pièces qui soutiennent le miroir : c'est que les systèmes articulés jouent avec une
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extrême lenteur à cause des petites dimensions que Ton est obligé de leur donner, et que, dès lors, la moindre inégalité des articulations suffit pour que le miroir éprouve de temps en temps des arrêts et des mouvements brusques qui se transmettent nécessairement au faisceau réfléchi.
Dans l'héliostat do Gambey, Taxe de rotation du miroir est supporté par une fourchette, mobile à l'extrémité d'une tige fixe. Une autre tige, entraînée par le mouvement d'horlo^rie, commande les mouvements du miroir par l'intermédiaire d'une queue vissée contre le dos du miroir et qui glisse dans un anneau fixé à l'extrémité de la tige mobile qui tourne avec le cadran. Cet appareil est trèsparfait, et il permet de diriger commodément le faisceau réfléchi vers un point quelconque de l'espace, car la tige fixe est articulée au centre du cadran, et la direction qu'on lui donne est précisément celle que prendra le rayon réfléchi par le miroir pendant le cours de la journée. Mais cette tige devant porter, à son extrémité, tout le poids du miroir, on comprend que ce dernier ne saurait recevoir des dimensions considérables, sous peine de faire culbuter l'appareil. Dans ce cas d'un miroir un peu grand, on doit préférer le système de S'Gravesande, perfectionné par M. Foucault. Dans ce système, en effet, l'axe de rotation du miroir est soutenu par une fourchette verticale, qui tourne avec facilité sur un support vertical, isolé du mouvement d'horlogerie. Une queue perpendiculaire au miroir est commandée par une tige qui tourne avec le cadran. Dans le modèle de S'Gravesande, cette dernière tige est simplement une aiguille qui parcourt le cadran en vingt-quatre heures, et qui porte à son extrémité une double charnière à anneau où passe la queue du miroir. Mais cette disposition n*ést pas avantageuse pour la prompte installation de l'appareil. M. Foucault Ta perfectionnée, en remplaçant l'aiguille par une tige faisant avec l'axe du cadran un angle égal à la déclinaison du soleil, et dirigée constamment vers vm •
98 l'année SCIENI7FIQUE.
cet astre qu'elle suit dans sa marche (comme la tige mobile de rhéliostat de Gambey).
Ce que nous venons de dire suffira pour faire comprendre le principe de ces mécanismes et la portée des perfectionnements qu'on a pu y faire. Nous allons maintenant décrire avec un peu plus de détails le beau modèle de M. Foucault, construit par Thabile opticien M. Jules Duboscq.
Cet béliostat se compose d'un arbre incliné suivant la direction de l'axe du monde, ou ce qui revient au même, faisant avec l'horizontale un angle égal à la latitude du lieu. Cet arbre, entraîné par un mouvement d'horlogerie qui est caché dans une botte cylindrique de métal, fait un tour sur lui-même en vingt-quatre heures. A son extrémité supérieure se trouve une pièce carrée faisant corps avec lui, dans laquelle est pratiquée une mortaise où peut glisser un arc de déclinaison qui embrasse une. demi-circonférence. A cet arc, et dans la position du diamètre, est fixée une tige qui se termine, à l'une de ses extrémités, par une fourchette à manchon mobile, dans lequel glisse la queue perpendiculaire du miroir. En avant se trouve le miroir elliptique, placé sur un support solide et pouvant osciller autour d'un axe soutenu par un arc de suspension qui tourne lui-même autour de l'axe vertical du support. En outre de la queue ou tige perpendiculaire au revers du miroir, ce dernier porte une règle é vidée parallèle à son plan et fixée dans le sens de saplus grandedimension. Dans cette règle s'engage l'autre extrémité de la tige diamétrale de l'arc de déclinaison. Voilà les j^ièces essentielles de l'héliostat de M. Foucault. Une fois l'appareil orienté, c'est-à-dire le plan de la base rendu horizontal, le cadran disposé parallèlement à l'équateur et l'arbre tournant dirigé vers le p6ie céleste, on fait glisser l'arc de déclinaison dans sa mortaise de manière à faire indiquer au vernier la déclinaison du jour, ce qui s'effectue en amenant simplement le trait
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inscrit sur la partie postérieure du vernier sur le mois et le quantième qui se trouvent marqués sur Tare; ensuite on fixe le cetcle dans cette position par une vis de pression. Maintenant, on n*a plus qu'à orienter le miroir de manière qu'il fasse tomber l'image solaire au point voulu, et à faire partir le mouvement d'horlogerie, après avoir amené le cadran à indiquer l'heure vraie au moment de l'expérience. La tige diamétrale suit alors exactement le soleil dans sa marche, et le miroir, guidé par elle, tourne de manière à présenter toujours sa plus grande dimension aux rayons incidents, en projetant le faisceau réfléchi dans une direction constante.
Pour vérifier si la tige diamétrale est bien dans la direction des rayons solaires, une petite plaque métallique est fixée à l'une de ses extrémités, et percée d'un petit trou par lequel l'image solaire tombe sur l'entrecroisement de deux traits marqués sur une mire d'ivoire qui est fixée à l'extrémité opposée de la tige. Cette image ne doit pas varier de position pendant la marche de l'appareil.
Td est le modèle de M. Foucault, dont il est facile d'apprécier les avantages. Pour les miroirs très-grands, destinés à l'usage des photographes qui veulent obtenir la reproduction d'images agrandies, M. Duboscq a un peu modifié le mouvement du miroir sur son support. Il est ainsi arrivé à construire des héliostats dont les miroirs offirent une largeur de 40 centimètres sur une longueur de 80 centimètres. L'appareil, solidement établi sur une table de chêne massif, est entièrement fait de fonte et d'acier. Seuls le cadran horaire et Tare de déclinaison sont en cuivre, et divisés avec soin. Quoique monté dans des conditions de solidité parfaites, ce grand modèle fournit un faisceau rigoureusement fixe. C'est donc un meuble indispensable pour les photographes qui pratiquent les agrandissements. Autrefois, on se servait à cet effet d'un simple mircir, dont il fallait sans cesse corriger l'inclinaison, afin de diriger le
faisceau lumineux dans Tappareil grossissant. Aujourd'hui, on peut confier cette besogne à Théliostat, instrument grâce auquel l'appareil grossissant pourra fonctionner de lui-même pendant toute la journée sans qu'on ait à s'en inquiéter.
En terminant cette description, nous mentionnerons un détail, en apparence insignifiant, mais en réalité trèsimportant. Tous les héliostats avaient jusqu'à ce jour l'inconvénient d'opposer au rouage moteur des résistances variables, et qui, dans certaines positions, pouvaient devenir insurmontables. Ces variations de résistance sont dues à l'étendue continuellement changeante des mouvements exécutés par les différentes pièces des articulations qui fonctionnent comme des leviers. Dans les positions singulières où la colonne qui porte le miroir, doit tourner sur elle-même d'un mouvement relativement prompt, la réaction sur le rouage devient excessive et insurmontable. M. Duboscq a donc eu l'heureuse pensée de placer dans la colonne même un ressort moteur auxiliaire, qui la sollicite, indépendamment du rouage, à franchir la position difficile. Ce ressort, qui assure l'évolution du miroir, fonctionne, en quelque sorte, à l'insude l'opérateur, comme une force occulte.
Théodolite horizontal de M. d'Âbbadie.
M. Antoine d'Abbadie a présenté à l'Académie des sciences un théodolite de son invention, construit d'après un principe nouveau, principe qui sera probablement appelé à rendre de grands services à l'astronomie et à la géodésie, car il modifie profondément la construction des lunettes qui servent à déterminer les positions des
astres ou des objets terrestres par leur grossissement et leur hauteur. Ces lunettes, que nous appelons théodolites et qui portent, en Angleterre, le nom d'aïtazimuts, mesurent le grossissement d*un objet par la rotation que leur support horizontal exécute pendant qu'on dirige la lunette sur l'objet en question, après l'avoir préalablement dirigée sur un repère quelconque. Elles mesurent la hauteur par la rotation verticale qu'elles exécutent autour d'un axe horizontal, lorsqu'on les dirige d'abord parallèlement à l'horizon, et ensuite vers l'objet dont il s'agit de connaître l'élévation. Les théodolites avaient, en conséquence, toujours deux axes de rotation, un axe vertical et un axe horizontal. L'observateur était obligé d'appliquer l'œil à l'oculaire dans toutes les positions que celui-ci prenait à mesure que la lunette était pointée dans différentes directions, ce qui était fort gênant et fort difficile quand il fallait viser un point Irès-élevé et mettre le tube de la lunette presque verticalement. Ce cas arrivait assez fréquemment pour les voyageurs qui parcouraient les régions tropicales, où le soleil peut s'élever jusqu'au zénith; on était alors obligé de se mettre à genoux et de risquer un torticolis, si l'on voulait prendre quelques hauteurs solaires avec un théodoliste. C'est cet inconvénient, aussi bien que le défaut de solidité résultant de la grande mobilité de la lunette, qui faisaient désirer une construction diflFérente. Celle de M. d'Abbadie est destinée à remédier aux deux défauts que nous venons de signaler. On supprime le mouvement vertical, en laissant la lunette reposer, dans une position horizontale, sur deux colliers fixés au pied de l'instrument ; en avant de l'objectif, on établit un prisme rectangulaire, à réflexion totale. Alors, on n'a qu'à faire tourner la lunette autour de son axe optique jusqu'à ce que la face libre du prisme soit en regard de l'objet qu'on veut observer, et on voit aussitôt cet objet par réflexion. La rotation de la lunette et du prisme au-
lOS L^ANNJiE SCIENTIFIQUE.
tour de l'axe optique donne la mesure de la hauteur de l'objet. Cette cUsposition nouvelle permet d'observer des astres à toutes les hauteurs, depuis l'horizon jusqu'au zénith, sans déranger l'oculaire de sa position horizontale ; par conséquent, l'œil de l'observateur reste toujours au même niveau. Deux loupes fixées sur l'oculaire même, servent à lire immédiatement l'angle de hauteur sur un cercle divisé vertical.
Spectroscopes et analyse spectrale.
Depuis le jour où l'on a commencé à comprendre l'immense portée de l'admirable moyen d'analyse, consistant dans l'étude des spectres lumineux des diflférents corps simples, beaucoup de physiciens se sont attachés à perfectionner les appareils dits spectroscopes. Nous avons déjà parlé, dans notre dernier annuaire, du spectroscope de MM. Kirchhoff et Bunsen, à trois lunettes, ainsi que du spectroscope de poche, de M. Janssen, qui a la forme d'une simple lunette et procure un spectre sans déviation latérale. Le principe de ce dernier instrument, dû au célèbre opticien Amici, repose sur une combinaison de prismes qui est, en quelque sorte, l'inverse de celle qui produit Tachromatisme. En effet, lorsqu'on veut achromatiser deux prismes, on taille leurs angles de telle sorte que les rayons qui les traversent, soient déviés latéralement par la réfraction que les verres leur font éprouver, sans que les rayons de différentes couleurs cessent d'être parallèles entre eux , ou en d'autres termes, sans qu'il y ait dispersion chromatique et apparition de couleurs irisées. Le problème résolu par Amici consiste, au contraire, à produire cette dispersion sans donner lieu à la déviation latérale des rayons moyens. L'un et l'autre de ces pro-
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blêmes conduit i combiner deux sortes de rerre, par exemple, le verre de nos glaces ordinaires (croton), et le cristal dans la fabrication duquel entre une quantité notable de plomb (flint) ; en taillant des prismes ou des lentilles dans ces deux espèces de verres, et en leur donnant des angles (ou des courbures) convenables, on obtient à volonté des objectifs achromatiques ou des spectroscopes à vision directe. Ces derniers, composés ordinairement de cinq prismes encastrés dans un tuyau de lunette, peuvent être munis d'une échelle micrométrique, laquelle se trouve alors dans un tube latéral éclairé par une bougie; Timage de la division micrométrique se réfléchit à la surface antérieure du premier prisme , et se superpose au spectre qu'on voit se dessiner au bout de la lunette. L'instrument devient alors un spectromèlre à vision directe.
H. Janssen a encore présenté à l'Académie un spectroscope sans déviation, basé sur un principe différent. Derrière la lunette qui porte la fente à travers laquelle passent les rayons émis par la flamme, on dispose un prisme en flint ordinaire qui réfracte les rayons dans une direction très-oblique par rapport à l'axe du tuyau de lunette. Ces rayons réfractés viennent tomber perpendiculairement sur Tune des faces d'un prisme en crown où ils subissent une réflexion totale qui les ramène dans une direction parallèle à Taxe du tube. Les rayons émergents rencontrent un second système de prismes, parfaitement semblable au premier, et disposé d'une manière symétrique par rapport à celui-ci ; le prisme réflecteur les renvoie dans une direction oblique au prisme réfracteur, d'où ils sortent enfin dans le prolongement même de l'axe du tube, mais après avoir subi une seconde dispersion qui porte au double l'écartement des rayons colorés. Cette disposition est très-ingéoieuse, mais son exécution pratique rencontre certaines difficultés.
M. Valz, ancien directeur de l'observatoire de Marseille,
et sir John Herschel, ont proposé différentes modifications de cette construction, en augmentant le nombre des prismes réfracteurs, et faisant varier le nombre et la disposition des prismes à réflexion totale. M. Duboscq, de son côté, a utilisé le principe de la réflexion de la manière suivante. Au lieu d'un prisme de soixante degrés, il en prend un de trente seulement, et il en argenté la surface postérieure, de manière à la transformer en miroir plan; les rayons, au lieu de sortir du prisme après avoir subi une première réfraction, sont envoyés par réflexion vers la face d'entrée par laquelle ils émergent; ils ont ainsi traversé deux fois le prisme de trente degrés, ce qui produit le même effet que s'ils avaient parcouru une seule fois un prisme de soixante degrés. Le prisme argenté est placé au bas d'un tube vertical ; il reçoit les rayons par l'intermédiaire d'un tube latéral dans lequel ils entrent horizontalement et où ils rencontrent un prisme à réflection qui les renvoie de haut en bas vers le prisme réfracteur. De là, ils remontent verticalement vers l'oculaire de la lunette. M. de Littrow fils a appliqué le même principe à un appareil muni de quatre prismes de soixante degrés. Le faisceau lumineux, après avoir traversé successivement ces quatre prismes qui leur communiquent une dispersion quadruple, se réfléchit à la dernière surface et revient sur lui-même, ce qui double l'effet de dispersion. Le faisceau de retour forme une image très-près de la fente, où on l'observe au moyen d'un petit prisme à réflexion et d*un oculaire latéral. Tous les prismes sont établis sur des platines reliées entre elles de manière à former une chaîne; de tous les points de raccord de cette chaîne, des crémaillères vont s'engrener avec un arbre crénelé, disposé perpendiculairement au plateau qui porte les prismes, et au centre du cercle sur lequel ces derniers sont rangés. Le pignon peut marcher le long de la crémaillère du premier prisme, lequel est fixé dans une position invariable.
En faisant tourner ce pignon ou arbre crénelé, on raccourcit ou allonge de la même quantité les distances de tous les points de raccord ou centre du cercle, et c'est par ce moyen qu'on maintient constamment tous les prismes dans la position correspondant au minimum de déviation pour toutes les couleurs du spectre. Cette disposition a pour résultat d'économiser l'une des lunettes de l'appareil de M. Kirchhofif, et de réaliser l'eflfet double avec le même nombre de prismes ; enfin, de régler leur position par un simple tour de pignon. L'appareil ctfe M. de Littrow a déjà permis de constater dans le spectre solaire un bien plus grand nombre de raies qu'on n'en ^oit dans les dessins publiés par les deux physiciens de Heidelberg.
Enfin, on a poussé la puissance des spectroscopes jusqu'à des limites prodigieuses, par l'emploi de très-grands prismes remplis de sulfure de carbone, liquide incolore dont le pouvoir dispersif est extraordinaire. Le professeur américain O.-N. Rood a donné une méthode pratique pour la construction de ces prismes liquides , par laquelle on peut éviter les inconvénients inhérents à leur emploi. On sait, en effet, que ces prismes sont composés de trois plaques de verre à surfaces parallèles, qu'on cimente, à l'aide d'unnaastic, sur une charpente de fer; on remplit ensuite l'intérieur avec le liquide dont on se propose de faire usage. Mais il est rare que les prismes construits par ce procédé ne donnent pas, au bout de quelque temps, une image défigurée des objets qu'on regarde à travers leurs facettes. Ce défaut a son origine dans la courbure irrégulière que les surfaces de verre prennent quand le mastic durcit; les flexions des pans de verre se traduisent alors par' des distorsions des images et par une certaine confusion du spectre. Voici comment M. Rood est parvenu à obvier à ce grave inconvénient. Après avoir cimenté dans les panneaux de la monture, au moyen d'un mélange de colle et de miel, des plaques des meilleures
glaces possibles, on les recouvre extérieurement par d'autres glaces parfaitement planes, et on introduit dans l'intervalle quelques gouttes d'huile d'olive ou d'huile de ricin, qui se répand aussitôt de manière à remplir les concavités qui peuvent exister entre les glaces accouplées. Les glaces extérieures sont fixées par quatre gouttes de cire qu'on fait tomber sur les quatre coins. De cette manière, l'huile corrige les effets de la défiguration des glaces intérieures.
M. Rood fit usage d'un appareil de quatre prismes, qui lui a fourni un spectre long de dix pieds, et sillonné de raies sans nombre. Il découvrit, entre autres, trois raies fines entre les deux raies principales dans lesquelles on décompose ordinairement la raie noire de Frauenhofer. M. Brchhoflf lui-même en avait déjà signalé une qui est située à peu près au milieu entre les deux raies latérales. Un peu plus tard, M. Merz, de Munich, ayant construit un grand spectroscope à» onze prismes, en beaji flint, vit cinq raies se dessiner entre les deux primitivement connues. Son appareil procurait une réfraction de 480 degrés. M.Rutherfurd, amateur américain, alla plus loin encore. Avec un appareil muni de six prismes de bisulfure de carbone, il découvrit sept raies intermédiaires, ce qui portait à neuf le nombre des composantes de la raie D, qui correspond à la raie jaune du sodium. De chaque côté de la raie centrale de M.Kirchhoff, il observa trois raies extrêmement fines, et il constata que cinq de ces raies étaient d'origine tellurique c'est-à-dire qu'elles étaient dues à l'absorption que l'atmosphère terrestre exerce sur les rayons lumineux qui les traversent. Cette conclusion est fondée sur le fait que ces raies se distinguent à peine, à midi, avec le spectroscope le plus puissant, tandis qu'on les voit, avec un appareil plus faible, vers le coucher du soleil, quand les rayons de cet astre ont une plus grande épaisseur d'air à traverser avant d'arriver à nous.
Enfin, Je professeur américain Josiah Cooke a construit \m spectroscope monstre avec neuf prismes de sulfure de carbone. Cet appareil, qui est, parmi les spectroscopes, ce que le télécosque de lord Rosse est parmi les lunettes, a déjà donné de merveilleux résultats. U résout la raie D en neuf raies et une bande nébuletÂse.
Les conclusions auxquelles M. Cooke est arrivé jusqu'ici sont les suivantes :
1* Les raies noires du spectre solaire sont aussi innom^ brables que les étoiles du cieL L'auteur en a déjà compté dix fois plus qu'on n'en voit dans les cartes spectrales de M. Eirchlioff. En outre, il a pu constater l'existence d'une infinité de bandes qu'il appelle nébuleuses parce qu'elles semblent devoir se résoudre en raies pour un instrument qui serait encore plus puissant que celui dont on a fait usage.
2^ La correspondance entre les raies noires du soleil et es raies brillantes des flammes colorées continiie d'exister, malgré l'énorme dispersion procurée par l'appareil. Elle semble donc être un fait bien acquis. On a constaté cette panfaite coïncidence notamment pour la raie double du sodium.
3* Un grand nombre des bandes brillantes des spectres métalliques sont de larges espaces colorés que sillonnent de fines raies lumineuses. C'est ce qu'on peut dire, par exemple, de la bande orangée du strontium, qui parait divisée en une foule de stries, alternativement obscures el lumineuses. Tels sont aussi les espaces colorés dans les spectres du baryum et du calcium. La raie rpuge du potassium (raie A) se dédouble facilement. La raie B, située dans le rouge, se résout en plus de quatorze lignes très* fines* et serrées. On voit que l'étude du spectre solaire fait des progrès aussi éclatants que celle de la voûte étoilée, par suite de l'accroissement du pouvoir de pénétration des lunettes et des autres moyens optiques.
Les raies lumineuses des spectres des métaux ont fbumi
à M. Mascart un ingénieux moyen de déterminer les longueurs d'ondulation de certaines raies solaires qui se distinguent difficilement; il leur substitue les raies métalliques avec lesquelles ces raies noires coïncident. M. Mascart a pu, ainsi, déterminer la longueur delà raie A, en la remplaçant par la raie rouge du potassium. Il a trouvé pour cette longueur 768 millionièmes de millimètre, au lieu de 750, chiffre qu'on avait admis jusque-là, sur la foi de quelques déductions théoriques. Le jeune physicien se propose de déterminer de la même manière les indices de réfraction des raies solaires difficilement accessibles.
On sait, et nous l'avons déjà expliqué dans notre dernier volume, que M. Kirchhoff a conclu, de l'existence de certaines raies noires dans le spectre solaire, à la présence de différents métaux dans l'atmosphère de l'astre radieux. Il était donc très-important d'examiner, dans le même but, les spectres des autres corps célestes.
Ascensions scientifiques de M. Glaisher : le spectroscope en baUon.
M. James Glaisher, le chef du département météorologique de l'observatoire de Greenwich, avait déjà fait, pendant l'été de 1862, avec l'aéronaute Coxwell, plusieurs ascensions en ballon. Dans leur deuxième ascension, ces hardis explorateurs de l'atmosphère s'élevèrent à une hauteur de 10 kilomètres au-dessus du sol. La température était descendue jusqu'à 27 degrés- au-dessous de zéro, et l'intensité du froid, jointe à la raréfaction de l'air, avait enlevé à M. Glaisher toute sensation physique. M. Coxwell lui-même fut hors d'état de se servir de ses mains gelées pour ouvrir la soupape qui donne issue au gaz ; il dut saisir la corde avec ses dents et la tirer ainsi,
jusqu'à ce que la soupape cédât. Sans cet acte de présence d'esprityles deux navigateurs aériens étaient perdus; ils flotteraient peut-être encore dans ces régions glacées de l'atmosphère où ne régnent ni pluies, ni orages; et il aurait fallu envoyer une expédition aéronautique à la recherche de ces John Franklin de l'air.
V Association britannique pour V avancement des sciences vota 9 en 1862, une forte somme pour les dépenses de nouvelles ascensions à entreprendre au printemps. Aussi, le 31 mars 1863, M. Glaisher partait-il de nouveau du palais de Sydenham, à quatre heures du soir, par une température de 10 degrés. A plus de deux kilomètres de hauteur, il entendait encore le murmure lointain de Londres. A 5 kilomètres, la vue était admirable : la grande ville, avec ses faubourgs et les campagnes qui l'environnent, se dévelop^yait en un panorama magnifique. On distinguait Brighton, Yarmouth, Douvres et la falaise de Margate. Au nord , le ciel était voilé de nuages. Au sud et sous le ballon même, on apercevait quelques cumvius semblables à des ûocons de coton épars sur la terre. On voyait ailleurs des nuages solitaires entourés d'un ciel bleu et âerein.
Le but de cette ascension aérostatique, c'était l'étude des raies noires de Fraiinhofer dans le spectre solaire et dans le spectre provenant de la lumière diffuse de Tatmosphère. M. Glaisher avait emporté avec lui un spectroscope composé d'un tube muni d*un prisme, d'un objectif et d'une lunette dirigée sur le prisme. C'est le même appareil qui avait déjà servi dans l'expédition astronomique au pic de Ténériffe.
Comme on ne pouvait faire dans un aérostat des mesures micrométriques, on dut se borner à constater l'aspect du spectre à ctflférentes hauteurs. Au niveau du sol, on s'assura que la raie noire B dans l'extrême rouge et la raie G dans le violet étaient les limites visibles du spectre de U
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lumière diffuse du ciel; le spectre solaire direct s'étendait à peu près jusqu'à la raie H, dans le violet. On y distinguait, en outre, les raies C, D, F, G, et beaucoup de lignes intermédiaires"! Voici maintenant les altérations constatées dans le spectre solaire par M. Glaisher, à mesure qu'il s'élevait. A 800 mètres de hauteur, les raies extrêmes B et ©semblèrent un peu affaiblies. A 1600 mètres (1 mille anglais), le spectre était raccourci aux deux extrémités; la raie B était invisible, C douteuse. A 3200 mètres, la raie G disparui aussi, et la région violette du spectre se ternit; on ne vit rien au delà des deux raies D et F. A 4800 mètres d'élévation, le violet s'effaça avec la raie F; dès lors, le spectre se raccourcit de plus en plus; à la hauteur de 6400 mètres, il n'en restait plus qu'une petite nuance jaune. A 7240 mètres (quatre milles et demi), on ne vit plus rien. En descendant de nouveau à la hauteur do 4800 mètres, où l'on arriva à 5 heures 43 minutes, après l'avoir atteinte pour la première fois une heure auparavant, on ne vit pas de spectre ; M. Glaisher ouvrit la fente du spectroscope, et il aperçut alors une faible trace de couleurs. Ce dernier fait suggéra l'idée que le spectre se raccourcissait à mesure que le soleil se rapprochait de l'horizon, et que le jour baissait. On toucha terre à six heures et demie, juste au coucher du soleil.
Les observations de M. Glaisher ne décidaient donc pas la question de savoir si la hauteur à laquelle on s'élève influe beaucoup sur la forme du spectre solaire. Une nouvelle ascension dans l'air était indispensable; elle a eu lieu le 18 avril 1863, à l heure 17 minutes du soir. M. Glaisher emporta le môme appareil, et il le couvrit de drap noir pour écarter la lumière diffuse latérale. Au bout de deux minutes, on s'était élevé de 1 kilomètre; à 2 heures 30 minutes, on atteignit la plus grande hauteur, 4 milles et demi (7250 mètres). Quelque temps avant d'atteindre le quatrième mille, M. Glaisher perdit toute trace du spectre
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en observant la région nord du ciel ; le soleil n'était pas visible à cause de la position du ballon. Il conçut alors des inquiétudes, croyant d'abord qu'il y avait quelque chose de dérangé dans le spectroscope. Mais tout était eu bon état. Il était évident que la lumière diffuse du ciel sans nuages est trop faible pour donner un spectre, excepté dans le voisinage du soleil. Quand le tournoiement du ballon permit d'approcher le tube de l'astre radieux, le spectre reparaissait ; enfin, un rayon direct de lumière solaire frappa la fente du spectroscope, et M. Glaisher vit immédiatement le spectre dans tout son éclat, depuis la raie ^ jusqu'au delà de H. Il distinguait d'innombrables raies noires, beaucoup plus que lorsqu'il se trouvait au niveau du sol; tandis qu'on aurait dû s'attendre à voir s'effacer peu à peu un certain nombre de.raies telluriques, dues à l'absorption de l'atmosphère terrestre. M. Glaisher tire, de ce fait, la conclusion prématurée, selon nous, qu'il n'y a pas de raies telluriques; il aurait fallu, pour décider cette question, faire quelques mesures.
La descente de l'aérostat fut très-périlleuse. M. Coxwell, qui dirigeait ses regards vers la terre, s*aper,çut tout d'un coup qu'on s'approchait de la côte de la Manche. Pour ne pas tomber à la mer, il résolut de redescendre à toute vitesse. On donna donc issue au gaz, et le ballon descendit avec une effrayante rapidité. Heureusement la nacelle était construite en forme de parachute, et Ton put ralentir /la vitesse en jetant du lest. Néanmoins les trois derniers kilomètres furent franchis en quatre minutes, et le choc fut si violent que la plupart des instruments furent brisés. On ne conserva que quelques ballons d'air recueilli dans les plus hautes régions. C'est à 2 heures 50 minutes que nos aéronautes touchaient terre, à environ 800 mètres de la station de Newhaven.
Un résultat important des ascensions scientifiques de M. Glaisher, c'est la détermination de la loi de décrois-
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sance des températures selon la hauteur. Quand le ciel est serein, la température, d'après les observations de M. Glaisher, s'abaiss3 d'abord de 1 degré centigrade par 55 mètres; mais vers 9 ou 10 kilomètres d'élévation, la décroissance se ralentit considérablement; elle n'est que de 1 degré pour 550 mètres.
Ainsi, ce rapport varie beaucoup, et l'on a eu tort de le supposer constant (on admettait un abaissement régulier d'un degré par 165 mètres).
Dans son ascension du 31 mars, M. Glaisher a trouvé la température de l'air à 18 degrés au-dessous de zéro vers 7,250 mètres d'altitude. Quel froid énorme doit régner, d'après cela, dans les régions planétaires !
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Les spectres chimiques des étoiles, par M. Dooati , de Florence.
Depuis que l'analyse spectrale nous a révélé la constitution intime du soleil, on a compris tout l'intérêt qui s'attache à l'étude des spectres chimiques des autres étoiles du ciel. Fraiinhofer avait déjà, de son temps, procédé à des observations de ce genre. Il avait retrouvé les raies noires qui portent son nom, dans les spectres de la lune et des planètes, astres qui ne font que réfléchir la lumière du soleil; il en avait indiqué d'autres dans les spectres de Sirius^ de la Chèvre, de Pollux, etc.; mais ces observations étaient fort difficiles à cause du peu d'intensité de la lumière stellaire. On est obligé d'employer un grand objectif condensateur, et de placer la fente en regard du foyer de cette lentille, de manière qu'elle soit éclairée par l'image dilatée du point stellaire. On obtient alors un spectre d'une certaine hauteur. La fente peut d'ailleurs être remplacée par un verre cylindrique, qui donne une image linéaire du point lumineux dont il reçoit les rayons.
M. Donati, astronome de Florence, a repris les expériences du célèbre opticien allemand, en faisant usage d'une énorme lentille qui remonte au temps de Galilée. M. Donati a dessiné les spectres des quinze étoiles principales : Sirius, Véga, Régulus^ VÉpi, la Chèvre, Arcturus^etc. Presque partout il a rencontré la raie F dans le vert ; nulle part la raie D, qui dénote le sodium, et qui avait été signalée par Fraùnhofer dans plusieurs étoiles. Mais la faute en était à la lentille de M. Donati. Un jeune physicien français, M. Janssen, et le R. P. Secchi, directeur de l'observatoire romain, se sont occupés récemment de ce genre de recherches. Us ont muni le grand équatorial de l'observatoire romain d'un spectroscope à vision directe, et ils ont parfaitement constaté la raie D dans la lumière des étoiles Pollux, Aldébanan, Bèielgeuse {alpha d'Orwn)^ etc. Cette raie ne se trouve point dans le spectre de Sirius, Il n'y aurait donc pas de sodium dans l'étoile Sirius,
Nous devons ajouter que quelques observations de la même nature ont été publiées récemment par un astronome américain, M. Rutherford, et par deux- savants anglais, MM. Huggins et Miller. Ces derniers ont même essayé de photographier les spectres lumineux des étoiles, et ils annoncent avoir obtenu des épreuves très-satisfaisantes des spectres de Sirius et de la Chèvre.
Montagne magnétique.
On a annoncé récemment la découverte d'une véritable montagne magnétique dans la Laponie suédoise. Elle est située sur la rive gauche de Rautusjoki, par 67 degrés et demi de latitude boréale et 39 degrés trois quarts de longitude orientale, Cette montagne est formée de minerai
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plus OU moins magnétique. Un filon de {&c magnétique, d'une épaisseur de plusieurs pieds, la traverse d'un bout à l'autre. Ce sera probablement la plus riche de toutes les sources d'aimant naturel connues jusqu'ici. Le terrain où est située cette merveille de la nuture appartient à M, Bery, propriétaire d'une mine de fer dans ces contrées polaires. Il espère pouvoir satisfaire» avec ce trésor, tous les cabinets de physique de TEurope.
Les faits suivants donnent une idée de la puissance des aimants naturels de cette provenance. En approchant un de ces aimants du minerai ferrugineux, on en vit sortir aussitôt des rayons de sable brun, d'un demi-pouce de longueur, qui adhérèrent à sa surface. Mis en présence d'un galvanomètre, le minerai a produit une déviation de 15 degrés. Quelques minutes de contact avec un de ces aimants naturels ont suffi pour donner à un morceau de fer une force attractive capable^ de porter jusqu'à deux livres suédoises. On a déjà obtenu de cet aimant des morceaux de 400 livres, et il est à croire qu'on trouvera des morceaux encore plus grands. Le prix de ce minerai varie de 1 à 3fr. le kilogramme.
Nouveau système de traction pour surmonter les fortes rampes , par Tiagénieur Âgudio.
Les lignes de chemin de fer qui existent dans les diverses parties du globe occupent presque exclusivement les plaines. Elles présentent un développement de plus de 10000 myriamètres. Mais les pays séparés par de hautes chaînes de montagnes sont encore privés des avantages de ces grandes voies de communication. Aussi tous les gouvernements aspirent-ils aujourd'hui à faire cesser cet état d'isolement.
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Répondant aux vues de leurs gouvernements respectifs» les ingénieurs des divers pays étudient de toutes parts les tracés divers pour l'application des locomotives, seul système consacré jusqu'à ce jour par la pratique. Mais ce système, qui a pu être employé pour franchir certaines hauteurs, comme celles du Soëmmerig, des Apennins, sur la ligne de Gènes, du Jura et autres, est inapplicable quand il s*agit de gravir les chaînes de très-hautes montagnes, comme celles des Alpes et des Pyrénées.
Le grand développement que nécessiterait le tracé de la ligne pour maintenir une pente uniforme et modérée, accessible aux locomotives, et l'énorme étendue du tunnel de faîte qu'il faudrait percer pour restreindre les dépenses de l'exercice de la ligne, ont à peu près démour tré que la véritable solution du problème de voies ferrées le long des montagnes ne se trouve pas dans l'emploi des locomotives.
Les travaux exécutés au mont Cenis, la seule montagne de premier ordre que l'on ait abordée avec le système des locomotives, ne sauraient être offerts en exemple. Il a fallu, pour les entreprendre, la généreuse initiative du gouvernement italien, auquel le gouvernement français est venu prêter son puissant concours. Encore le succès de cette gigantesque entreprise ne poarra-t-il être obtenu qu'avec une grande dépense de temps et d'argent.
La lenteur de ces travaux a conduit les ingénieurs italiens à revenir à l'étude des plans inclinés et aux machines fixes, malgré les graves inconvénients que les machines fixes avaient présentés dans leur application sur plusieurs tronçons de chemin de fer.
Ces inconvénients consistaient principalement : 1* dans les dangers auxquels les trains étaient exposés par la rupture du cAble sur une forte pente; 2"* dans la nécessité de conserver des alignements droits dans le tracé des plans inclinés sur une ligne do montagne, toujours sinueuse par
sa nature; 3** dans l'obligation d'adopter des plans inclinés d'une étendue très-restreinte, et dès lors d'employer un grand nombre de machines fixes, ce qui entraînait une dépense considérable dans l'exploitation et une perte de temps très-notable pour passer d'un plan incliné à un autre; 4» dans les interruptions fréquentes qu'occasionnerait forcément le grand nombre de machines fixes et de câbles; 5* enfin, dans la difficulté d'entretenir le système des pouliesde soutien du câble.
Mais il est évident que si le système des machines fixes pouvait être convenablement perfectionné, et disposé de manière à fournir un service plus facile et aussi régulier que celui des locomotives, il donnerait la facilité de tracer la ligne la plus économique et la plus courte ; il permettrait^ d'atteindre à des hauteurs qui diminueraient singulièrement la longueur et la dépense du tunnel à percer ; il permettrait enfin de réaliser une très-forte économie, par la mise à profit des grandes chutes d'eau comme agent moteur.
Ce problème a été résolu avec un rare bonheur par un ingénieur italien, ancien élève de notre École centrale, M. Thomas Agudio, député au Parlement italien. Son ingénieux système, qui a été signalé d'abord à l'attention publique par le jury de Florence, et successivement par le jury de l'Exposition de Londres et par l'Institut de Milan, a été appliqué, à titre d'ejsai; sur une longueur de 2400 mètres, avec courbes réduites et pentes irrégulières, sur le plan incliné de Durino, près de Turin.
Ce système vient de soutenir, avec un succès complet, les épreuves comparatives et répétées d'une commission d'ingénieurs nommée par le gouvernement d'Italie. La commission a été unanime pour engager ce gouvernement à faire étudier son application au passage des Alpes. A la suite de cette invitation, la Compagnie des chemins de fer d'Italie, firappée des avantages qu'il pré-
sente sous le rapport de la facilité et de Véconomie dans la construction , l'a adopté pour la traversée du Simplon.
Cette adoption assurerait, dit-on, une économie de 34 millions sur 72, montant de la dépense que réclamerait remploi des locomotives; il ménagerait, en outre, une économie des 3/5 des frais d'exploitation, et assurerait ainsi aux capitaux un intérêt rémunérateur.
Ce système nous paraît ouvrir une voie nouvelle dans le tracé des chemins de fer dans les montagnes. Les quelques lignes que nous allons lui consacrer ici, appelleront, nous l'espérons, les observations et les critiques des ingénieurs •t des savants mieux placés que nous pour approfondir •une question aussi importante.
Voici sommairement en quoi consiste le sys'tème .de M. Agudio. Le câble de traction, dans les anciennes machines fixes des voies ferrées, devait remplir une double fonction : retenir le convoi sur la rampe et lui communiquer le mouvement ascensionnel. Ces deux fonctions simultanées imposaient des exigences diamétralement contraires pour les dimensions du câble. Pour la sécurité du convoi, il aurait fallu lui donner une section et un poids très-considérables, tandis que pour l'économie du travail à développer, sa section et son poids auraient dû être les plus petits possible. La disposition proposée par M. Agudio fait disparaître cette contradiction. Au lieu d'un câble unique, il emploie deux câbles, dont l'un, très-fort, est destiné simplement à donner un point d^appui très-solide au convoi, et est, par cela même, immobile, fixe et non sujet à détérioration sensible; tandis que l'autre, très-mince et flexible," tout à fait indépendant du premier, est employé pour la transmission économique de la force des machines fixes à très-grande distance.
Le câble fixe, ou cable d'adhérence, est placé au milieu delà voie, et fait deux tours entiers qui remorquent le convoi dit locomoteur funiculaire sur les gorges de deux
tambours établis sur un chariot. Ces tambours sont mis en mouvement par le câble mioce, ou cable moteur^ qui force les tambours à développer leurs circonférences sur le câble, ce qui fait avancer le train de la même manière que les roues motrices des locomotives se déroulant sur les rails, ou, mieux encore, comme les bateaux remorqueurs remontent le courant d'un fleuve dans le système désigné sous le nom de touage ^ur chaîne.
Le câble moteur est sans fin. Il passe aux deux extrémités du plan incliné, sur un appareil de poulies motrices. Les poulies motrices supérieures tirent en haut la partie ascendante, petidant que les poulies inférieures tirent e^g bas la partie descendante de ce câble sans fin, en lui imprimant ainsi un mouvement de rotation. Chacune de ces deux parties du câble est placée dans l'intérieur de la voie, à droite et à gauche da cable d'adhérence. L'une et l'autre travaillent avec la même force, et, quoique marchant en sens contraire, elles font tourner les tambours dans le même sens, grâce à une disposition particulière.
On utilise de la sorte, pour la traction du convoi, le brin descendant du câble, qui, dans l'ancien système, n'exécutait aucun travail. En outre, comme il est facile de donner à la rotation des appareils des poulies du locomoteur, une vitesse double ou triple de celle des tambours ; la vitesse du câble moteur peut être rendue deux ou trois fois plus grande de celle de la marche du train. Par conséquent, pendant que, d'une part, la répartition en proportions égales sur les deux parties du câble de l'efiet total à produire, réduirait de moitié la tension longitudinale du câble ; d'autre part, l'augmentation de vitesse de la marche du câble sur celle du convoi, réduirait encore de moitié ou du tiers cette même tension longitudinale déjà réduite ; ce qui, en définitive, la ramènerait au quart ou au sixième de ce qu'elle était auparavant.
Cette tension sur le câble étant diminuée, sa section et
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son poids diminueraient également, ainsi que la somme des résistances passives dues au poids et à la roideur du câble. Cette heureuse idée fait disparaître tous les inconvénients inhérents à l'ancien système funiculaire. La réduction du poids du câble, par mètre courant, au cinquième ou au sixième de ce qu'il était, présente les avantages suivants :
l® Elle donne une extension cinq ou six fois plus grande aux plans inclinés, sans augmention de la somme des résistances passives. Cette même diminution, considérable daos la tension longitudinale sur le câble, rend peu notable Taugmentation de résistance sur les poulies au passage des courbes, ce qui permet les tracés curvilignes.
2® La grande étendue qu'on peut donner aux plans inclinés supprime d*abord un bon nombre de machines fixes, ce qui rend le service plus facile et^plus expéditif.
3® L'entretien des poulies de soutien du câble est d'autant plus faciJe que le poids du câble lui-môme est moins fort.
4*» Le câble moteur, qui par son travail est sujet à se détériorer, est indépendant du câble d'adhérence auquel la sécurité duconvoi est confiée, et dès lors sa rupture serait sans aucun danger pour le convoi.
L'appréciation rapide que nous venons de faire du système de Tiogénieur italien est conforme au jugement émis par YInstilut dtscienaes de Milan, qui, en accordantà M. Agudio la 1" médaille d'or, au concours industriel^ formulait en ces termes le mérite de cette invention :
«c Le système de M. Agudio donne la possibilité de surmonter les plus fortes rampes au dessus des limites qui sont fixées aux locomotives, en faisant disparaître toutes les exigences que l'ancien svstème funiculaire imposait dans les tracés d'une ligne relativement aux courbes et à la longueur des plans inclinés, tout en conservant la supériorité au point de vue de l'économie du travail que présentait l'ancienne traction par machines fixes sur la traction à locomotives, c'est-à-dire' en allégeant le convoi du poids passif du moteur et permettant l'aUlisation de la force motrice de l'eau. >
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La prédiction des tempêtes.
L*un des esprits les plus luûdes, les plus éminents de notre siècle, François Arago, commettait une erreur lorsqu'il écrivait les lignes suivantes, qui ont été depuis répétées à satiété par un grand nombre d'écrivains :
c Jamais une parole sortie de ma bouche, jamais une ligne publiée avec mon assentiment, n'ont autorisé personne à me prêter la pensée qu'il serait possible, dans l'état de nos connaissances, d'annoncer avec quelque certitude le temps qu^il fera une année, un mois, une semaine, je dirai même un seul jour d'avance.... Jamais, quels que puissent être les progrès des sciences, les savants de bonne foi et soucieux de leur réputation ne se hasarderont à prédire le temps. »
Aragô aurait été bien étonné aujourd'hui s'il lui avait été donné de voir les triomphes réels et irrécusables des savants météorologistes qui, en Angleterre et en France, surveillent les tempêtes. Le baromètre et le télégraphe électrique ont dompté l'ouragan. Semblable au fidèle Echart de la légende allemande, qui, dans la Forôt-Noire, précède le train de la chasse infernale et avertit les enfants égarés pour qu'ils se cachent avant l'arrivée des spectres, M dépêche électrique devance la tempêtq et conseille aux
navires de se tenir sur leurs gardes. Malheur à ceux qui dédaignent ce salutaire avis !
Quand on réfléchit que toutes les marines du globe représentent un ensemble de deux cent mille bâtiments et de plus d'un million d'hommes de mer, on se fait une idée de l'importance des pertes que les ouragans ont occasionnées depuis quelques siècles, et de l'immense avantage commercial et social qui résulterait d'un système parfaitement organisé de surveillance télégraphique de la mer. Pendant mille ans, les navigateurs se sont soumis à l'aveugle destinée qui les frappait. C'est ainsi que les Arabes reconnaissent comme leur maître le lion des montagnes, et lui accordent le droit de décimer leurs troupeaux sans résistance. Jamais, jusqu'à nos jours, la pensée n'était venue aux navigateurs de lutter, par la science, contre les hasards des vents et du ciel. L'honneur d'une révolte contre cette domination séculaire et fatale était réservé à notre siècle, ce siècle fécond en inventions admirables qui ont changé la face du monde.
Le premier savant qui ait eu l'idée d'une entreprise analogue à celle dont nous avons à parler* est un secrétaire de l'amirauté de la Grande-Bretagne, M. Marsden. Ses projets échouèrent parce qu'on ne déploya pas dans leur exécution toute l'énergie qu'il faut mettre à faire accepter une réforme. Trente ans après, toujours en Angleterre, le capitaine Beecher reprit ces idées ; il essaya de centraliser un service météorologique afin d'en tirer parti pour donner avis à la navigation.
Cette nouvelle tentative demeura encore sans résultat décisif jusqu'au jour oii le congrès des États-Unis d'Amérique adopta le magnifique projet d'une météorologie internationale. Pendant que l'ancien continent s'endormait dans les délices d'une civilisation de plus en plus raffinée, le nouveau monde marchait à grands pas vers la réalisation d'une œuvre gigantesque et éminemment humanitaire.
lâS L*ANNÉ£ SCIENTIFIQUE.
Il fat décidé par le Congrès de Washington, que l'on re* cueillerait tous les documents et renseignements météorologiques que la marine pourrait fournir, qu'on les discuterait sous des points de vue généraux, et qu'on en tirerait profit pour établir les premières cartes des vents et des rout/ss maritimes un .peu exactes. De plus, une expédition scientifique chargée d'explorer les parages de l'Océan et de recueillir des observations, fut placée sous les ordres du lieutenant Maury . Nous parlerons, au chapitre de la Marine, des cartes des vents qui furent le résultat de cette campagne. M. Maury obtint ensuite la direction de l'observatoire national (ou naval) de Washington, où devaient converger tous les renseignements fournis par les navigateurs.
En 1852, le naufrage du steamer le San-Francisco^ attira sur Tobservatoire national de Washington l'attention du public américain. Le San-Francisco transportait des troupes de New-York en Californie ; il était parti depuis deux jours, et se trouvait dans le golfe du Mexique, lorsqu'un ouragan furieux, qui refoulait les eaux du gulfstream dans le détroit de la Floride, mit tous les navires en grand danger. La mâture du San-Franoisco fut abattue, sa machine mise hors de service par l'invasion de l'eau, et le malheureux steamer flotta dès lors en dérive, abandonné à la fureur des éléments. C'est dans cet état de détresse qu'il fut aperçu par deux navires qui se rendaient à New-York , et qui apportèrent dans ce port la triste nouvelle. On appareilla sur-le-champ deux avisos à vapeur, pour les envoyer au secours du San-Francisco. Pendant ce temps , le directeur de l'observatoire de Washington, le lieutenant Maury, préparait une carte sur laquelle il parvint à circonscrire dans des limites assez étroites le point où l'on devait rencontrer les naufragés. Munis de ces instructions très-détaillées, les avisos partirent, accompagnés par les vœux d'une foule remplie d'angoisse.
Presque tous les journaux qui ont parlé de cette af-
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faire ont affirmé qi|e les avisosy expédiés avec les iDstructions de M. Maury, avaient réussi à sauver l'équipage du San-Francisco, et l'avaient ramené triomphalement à New- York. Ce dénoûment théâtral n'est exact qu'à moitié. Les naufiragés furent sauvés, en eflFet, mais par deux navires quil^s avaient aperçus pendant la nuit, et qui les retrouvèrent au matin. Les avisos partis de New- York n'arrivèrent que pour voir sombrer le magnifique steamer, immédiatement après le transbordement des quatre cents personnes dont il était chargé. Ainsi le triomphe de M. Maury ne fut pas complet. Il est juste cependant d'ajouter que le point oii le San- Francisco disparut dans les flots était bien celui que M. Maury avait indiqué. Ses deux messagers auraient donc accompli leur mission avec un entier succès s'ils fussent partis une heure plus tôt de New-York.
Le bruit du sauvetage du San-Francisco fit le tour du monde, et ramena les esprits vers la grande idée de la météorologie internationale. En 1853, un Congrès maritime fut convoqué à Bruxelles. Il contribua puissamment à répandre la connaissance des résultats pratiques auxquels conduisaient les cartes-pilotes dp M. Maury. Ces résultats consistaient principalement dans le perfectionnement des routes de mer, qui étaient considérablement abrégées par la manière dont M. Maury tirait parti des vents périodiques dont, l'existence était admise par lui dans différents parages de rOcéan. Le Congrès arrêta le modèle d'un livre de loch qui devait être adopté par tous les navigateurs, et proposa une série d'autres mesures propres à avancer les progrès de la météorologie dans l'intérêt du commerce maritime.
Malheureusement, les gouvernements dont les délégués avaient assisté au Congrès de Bruxelles, se montrèrent fort tièdes dans l'exécution des projets qu'on avait mis en avant. Les Ëtats-Unis seuls restèrent fidèles à leur pro*
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gramme ; leur exemple ne fut imité que par l'Angleterre, dans une certaine mesure. Le Parlement anglais vota des fonds pour l'organisation du service météorologique sur une plus vaste échelle, et le Board ofTrade (Chambre du Commerce) fut chargé de l'exécution des mesures nécessaires. Ce bureau fit preuve d'intelligence en faisant appel aux lumières des savants de tous les pays, pour l'aider dans l'organisation d'un immense réseau météorologique*
La France est en droit de revendiquer l'honneur d'avoir mis la première en avant l'idée d'appliquer le télégraphe électrique à la notification des tempêtes le long d'un littoral étendu. En 1855, lorsque le directeur de notre observatoire, M. Le Verrier, soumit à l'Empereur le projet de l'organisation d'un service météorologique faisant converger à Paris, grâce au télégraphe électrique, l'indication précise du temps dans un grand nombre de villes de l'intérieur et des côtes, l'idée de faire servir le télégraphe électrique à l'annonce des ouragans et des tempêtes fut mfse en avant, avec le détail des moyens à adopter pour son exécution.
Un ouragan ne se propage, quelle que soit sa violence, qu'avec une vitesse de dix à douze lieues par, heure ; par conséquent, le télégraphe électrique, avec sa vitesse instantanée, donne le moyen de prévenir longtemps à l'avance les navires stationnant dans les ports, du danger qui s'approche.
La partie de l'organisation de la météorologie télégraphique qui concerne les ports de mer ne fut pas immédiatement réalisée en France, par des circonstances qu'il ne nous appartient pas d'examiner. La météorologie de l'intérieur fut seule mise à exécution, et à partir de 1856, le Bulletin de l'Observatoire publiait régulièrement la température, l'état du ciel, etc., dans un grand nombre de villes de l'intérieur. Le réseau télégraphique européen permettait, toutefois, d'annoncer et de suivre, dans le Bulletin
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de l'Observatoire^ la marche des ouragans, et la fameuse tempête de la mer Noire, qui, en 1856, pendant la guerre de Grimée, fut si fatale aux flottes alliées, fut admirablement suivie, et son parcours annoncé le long de nos côtes, par notre observatoire impérial, comme il est facile de le voir dans les Comptes rendus de V Académie des sciences de cette époque.
Cependant, nous le répétons, la météorologie navale, bien que tout fût prêt à l'Observatoire de Paris, pour la mettre à exécution, ne fut pas organisée dès cette époque en France. C'est pendant la réunion de Y Association britannique pour r avancement des sciences y qui eut lieu à Aberdeen en 1859, que ce sujet fut sérieusement et publiquement agité.
Le comité de la section de physique insista sur Timportance des communications électriques que l'on pourrait établir entre des ports, relativement peu distants, de la Grande-Bretagne et de l'Irlande, dans le but de leur annoncer l'imminence des ouragans ou des tempêtes. Ces communications devaient avoir surtout une importance capitale sur les côtes nord-est de l'Ecosse, parce que, avertis de l'apparition d'une tempête dans le sud, les bateaux des pêcheurs auraient le temps de gagner leurs abris.
Le projet de notification électrique des ouragans fut de nouveau mis sur le tapis, dans une réunion du conseil de VAssociation britannique, sous la présidence du prince Albert, et sa mise en pratique fut recommandée d'une manière spéciale au bureau du commerce, présidé par Téminent météorologiste, l'amiral Fitzroy. On comprit qu'il s'agissait ici d'intérêts considérables et urgents, et les vœux ardents du public anglais pressaient les organisateurs du nouveau service télégraphique, qui, assurément, coûterait moins cher que les naufrages.
Ce service, en effet, ne tarda pas à être installé et à fonctionner avec succès. On établit des signaux télégraphiques d'avertissement pour les navires qui, dans la
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Manche et le canal Saint-Georges, sont exposés à rinvasion soudaine des tempêtes. Le télégraphe commença à signaler aux navires des ports les rafales qui voyagent le long des côtes avec une certaine vitesse de translation, ainsi que les symptômes barométriques d'orage en voie de formation.
Les signaux de prévoyance adoptés par l'amiral Fitzroy sont d'une grande simplicité. Un cône, dont la pointe est tournée vers le ciel, indique l'approche du vent du nord; c'est le vent le plus dangereux pour TAngleterre. Le cône d'alarme, placé la pointe en bas, annonce l'arrivée du vent du sud. Un cylindre signifie qu'un cyclone, ou tourbillon, va fondre sur le point menacé. Pendant la nuit, les cônes et le cylindre sont remplacés, les premiers par trois lampions, le dernier par quatre lampions suspendus à des tringles, de manière à composer un triangle dans le premier cas, un carré dans le second cas, où il s'agit de rappeler le cylindre. On arbore ces signaux au sémaphore; ils sont visibles de loin, et les navires qui les aperçoivent peuvent alors prendre leurs mesures, retourner à la côte -ou plier les voiles, et fuir devant le vent.
Les vieux loups de mer, plus confiants dans la sainte routine que dans les préceptes des savants, repoussèrent quelque temps ces innovations. On reçut un jour, à Newcastle, l'avis de l'imminence d'un tourbillon venant de la côte du sud. Les signaux de prévoyance furent hissés pendant que le ciel était encore parfaitement serein. Maisrien dans l'atmosphère ne semblait confirmer les sinistres préirisions de l'amiral Fitzroy ; aussi les pécheurs riaient-ils de ses signaux d'alarme. Aucun d'eux n'hésita à prendre la mer et^à s'avancer au large. Le lendemain, la côte était couverte de débris de naufrages, et bien des familles fienraient la funeste imprudence des marins qui avaient dédaigné l'avis salutaire du sémaphore.
L'autorité de l'illustre amiral qui veille sur les côtes britanniques n'a plus été contestée depuis ce jour. Les sta-
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tions télégraphiques de Tlrlande préviennent régulièrement ids bâtiments engagés dans le canal Saint-Georges des orages qui arrivent de l'Océan; les stations de FÉcosse leur annoncent les coups de vent qui arrivent du nord-est; enfin^ les côtes de la Manche sont averties de tout danger qui vient du nord. •
Tel est l'ensemble de l'organisation météorologique qui fonctionne depuis quelques années en Angleterre.
La France, qui avait eu l'initiative de la météorologie télégraphique appliquée à l'annonce des tempêtes, ne pouvait rester inactive en présence des beaux résultats obtenus par l'amiral Fitzroy. De concert avec trois officiers de marine, MM. de Montaignac, Roze et Eloué, délégués par le ministre de la marine, le directeur de notre Observatoire impérial, M. Le Verrier, commença, vers l'année 1860, à organiser un service météorologique des ports de France , ayant pour centre l'Observatoire de Paris. Dunkerque, Dieppe, le Havre, Cherbourg, Saint-Malo, Brest, Lorient, Nantes, Rochefort, Bordeaux, Bayonne, Cette, Marseille, Toulon, furent compris dans le réseau du secours mutuel. Voici en quels termes M. Le Verrier précisait le but de ce service qui fut installé à partir du l*"^ avril 1860 :
t Signaler un ouragan dès qu'il apparaît en un point de l'Europe, le suivre dans sa marche au moyen du télégraphe, et en informer en temps utile le% côtes qu'il pourra visiter, tel devra être le dernier résultat de rorgaoisation que nous poursuivons. Pour atteindre ce but, il sera nécessaire d'employer toutes les ressources du réseau européen et de faire converger les informations vers un centre principal d'où l'on puisse avertir les points menacés par la progression de la tempête. »
Aujourd'hui, soixante stations européennes transmettent à l'Observatoire de Paris l'état du temps à huit heures du matin. Chaque jour, entre dix heures et demie et nâdi , on connaît donc à l'Observatoire la pression barométrique, la température, le vent, l'humidité, l'état du
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ciel et Tétat de la mer en soixante points de l'Europe. Ces observations sont aussitôt coordonnées, et publiées par le Biilletin météorologique de l'Observatoire^ qui est autographié et expédié le même jour à ses correspondants ou abonnés. De plus, on transmet, de Paris à chaque port, les informations qui peuvent l'intéresser. Enfin, depuis quelques mois, M. Marié-Davy, chef du service météorologique de l'Observatoire impérial, marchant sur les traces de l'amiral Fitzroy, a commencé à annoncer les probabilités du temps pour le lendemain et même pour le surlendemain de chaque jour.
Les importantes modifications que la rédaction du Bulletin de l'Observatoire a subies depuis quelque temps, nous initient aux progrès que la télégraphie des tempêtes a faits pendant l'été de 1863. L'étude des grandes tempêtes ou orages tournants^ qui sont venus de l'Atlantique pendant les mois d'août, de septembre, d'octobre et de novembre, a permis à M. Marié-Davy de reconnaître certains symptômes qui sont communs à ces orages, et à l'aide desquels on pourra désormais les prévoir vingt-quatre ou même quarante-huit heures à l'avance.
La troisième page du Bulletin météorologique de l'Observatoire présente, depuis les derniers mois de 1863, une carte des contours d'Europe, lithographiée une fois pour toutes, avec les continents en blanc, les mers en bleu clair, et sur laquelle sont tracées chaque jour les lignes isobares, ou d'égale pression barométrique. L'examen de ces systèmes de courbes, que l'on dresse tous les jours, entre deux heures et trois heures du soir, à l'aide des observations du matin parvenues à Paris, a conduit à des résultats fort curieux. M. Marié-Davy a reconnu que les premiers symptômes des tourbillons qui menacent la France, se manifestent par l'inflexion des courbes isobares sur les côtes occidentales, et surtout sur le golfe de Gascogne. Puis, le vent monte sur les côtes nordrouest en affectant une tendance à tour-
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ner autour d'un centre de dépression. Ce centre lui-même se déplace, tantôt d'une manière régulière et progressive, de l'ouest vers l'est, en s'élevant d'abord vers le nord, pour redescendre ensuite vers le sud après avoir dépassé l'Angleterre; tantôt, au contraire, avec certaines hésitations qui semblent momentanément le faire rétrograder et revenir sur ses pas.
Le 17 septembre 1863, on s'aperçut que Twoèare de 765 millimètres, qui, la veille, au matin, se relevait au nord-ouest de rirlande, se repliait vers le sud. Aussitôt, on expédia aux stations allemandes cette dépêche : Menace à Vouest sur V Océan. Le 18, la même courbe s'était fermée en se retirant vers le nord-est, et la courbe de 760 millimètres avait suivi une marche identique ; au golfe de Gascogne, on remarquait la dépression caractéristique, signe précurseur des tempêtes qui nous arrivent de P Atlantique. M. Marié-Davy attribue cef phénomène au glissement facile des masses d'air agitées à la surface de l'Océan. L'atmosphère ne laissait voir encore ce jour-là que très-peu d'agitation, due sans doute à un remous que produisaient les vents opposés tendant à s'établir dans les couches inférieures : M. Marié-Davy annonça, pour le lendemain 19, des vents de nord- est à sud-est sur les côtes du Midi ; les vents de sud-est tournant à ouest ou nord-ouest entre Brest et Rochefort , des vents de nord-ouest à sud-ouest sur les côtes du Nord. Le vent tourna, en efifet , dans le sens indiqué. Le centre du tourbillon marcha vers l'Angleterre ; mais les dépèches manquèrent de ce côté, et on ne put qu'annoncer d'une manière générale des vents forts pour le 20. La tempête a sévi du 20 jusqu'au 25, et sa marche a été telle qu'on aurait pu la prédire avec beaucoup de précision si les dépêcheâ étaient arrivées avec régularité le 19 et le 20.-
Cette fois, le succès ne fut encore que partiel, par suite des circonstances défavorables que nous Venons de men-
tionner. On a été plus heureux dans ces derniers temps. Voici, en effet, ce que nous apprend une note de M. Le Verrier, insérée au Bulletin du 26 novembre.
« Le Mind'FaderS'Mind y trois- mâts norwégien, capitaine Woole, sorti le samedi 21 du port de Honfleur, sur lest, en destination de Standefiord, est allé se perdre au Becquet de la Hevè, vis-à-vis du Balaret, à huit heures du soir. Ce navire avait quitté le port à six heures vingt-cinq minutes du soir, par une faible brise du sud-ouest. Mais l'Observatoire avait expédié à midi et demi au Havre l'avis suivant : Baisse rapide du baromètre sur nos côtes ouest et nord-ouest^ et menace de gros temps. Si Honfleur avait été compris dans l'organisation du réseau de prévoyance, cette dépêche y serait parvenue six heures avant le départ du Mind-Faders-Mind, qui en aurait profité s'il avait voulu. Prévenu du gros temps qui menaçait sur la Manche, il aurait pu s'abstenir de partir paft* un beau temps pour aller au-devant du grain qui Ta jeté à la côte peu après. Ainsi , une perte qui aurait pu être conjurée, témoigne en faveur des mesures prises par le gouvernement français, et dont le bienfait s'étend déjà à un grand nombre de ports maritimes. »
La tempête qui s'est déchaînée dans la nuit du mardi 1« décembre 1863, a fourni aux météorologistes de l'Observatoire impérial une nouvelle occasion de se signaler. Cette tempête résultait d'un tourbillon qui envahit l'Europe par le côté nord-est de l'Irlande, et qui se transporta ensuite vers le sud de la Russie. Dès le 27 novembre, les courbes isobares prenaient un aspect peu rassurant, et l'Observatoire signalait la situation comme douteuse. Depuis la veille, le vent avait fraîchi à Cadix , et la pression atmosphérique commençait à y baisser d'une manière sensible. Le lendemain 28, l'abaissement de la colonne barométrique avait fait de nouveaux progrès sur le sud-est de l'Espagne; au golfe de Gascogne, le baromètre était des-
cendu de 767 à 764 millimètres, tandis qu'il était stationnaire à Brest et à la c6te d'Irlande ; de plus , les vents s'étaient renforcés du sud au sud-ouest sur l'Irlande. Le dimanche, l'agitation avait gagné le golfe de Gascogne; le baromètre ne marquait déjà plus, dans cette région, que 760 millimètres ; en même temps la baisse commençait à se faire sentir à Brest. Le lundi 30 novembre, la pression s'était relevée sur le golfe de Gascogne, tandis qu'elle était descendue* de 5 millimètres à Brest. M. Marié-Davy, considérant ces oscillations insolites comme les signes précurseurs d*un tourbillon, se hâta de prévenir les ports, depuis Dunkerque jusqu'à Nantes, que le vent tendrait à fraîchir le lendemain.
Le l*' décembre, la carte construite à l'aide des observations du matin télégraphiées à Paris , accuse nettement l'arrivée d'un tourbillon sur l'Irlande. A midi et demi, nos ports sont avertis qu'une tempête du sud-ouest fond sur l'Angleterre et la France, et que le vent sera fort ou très-fort le lendemain, depuis Dunkerque jusqu'à Bayonne.
Le 2 décembre, à huit heures du matin, la tempête envahit, en effet, le nord et l'ouest de la France. Paris et Bordeaux ont un vent violent; à Lyon, Limoges et Bayonne, il est encore assez faible. Mais, dans la matinée, le vent fraîchit à Lyon et à Limoges, et à midi, une dépêche spéciale avertit nos ports de la Méditerranée qu'ils sont menacés; Madrid et Turin reçoivent des dépêches analogues pour les ports du golfe de Lion et des côtes nord de l'Italie. A midi et demi, les prévisions pour le lendemain sont envoyées aux ports de France, d'Italie, de Hollande, etc.
A partir de ce moment, les communications directes avec le Midi furent interrompues par l'eflFet de la tempête, et les dépêches d'Angleterre cessèrent d'arriver avec régularité ; l'ouragan s'était déchaîné dans toute sa fureur. On sait les malheurs qu'il a occasionnés.
132 l'année SCIENTinÇfUE.
Des documents recueillis ultérieurement ont permis à M. Marié-Davy de constater que le centre du tourbijlon se trouvait le 27 ou le 28 à la hauteur des Açores, le 29 à la hauteur du golfe de Gascogne, le 30 à la hauteur de Tembouchure de la Manche. Le 1«' décembre, il était au nordouest de l'Irlande; le 2, un peu au sud de Liverpool; le tourbillon se trouvait donc arrêté dans sa marche et refoulé au sud. En même temps, le baromètre descendit à Paris jusqu'à 731 millimètres; mais à partir de une heure, il remonta rapidement, Signe non douteux que la tempête rebroussait chemin vers le nord. Le 3, le centre du tourbillon était revenu sur l'Angleterre ; il reprit alors sa marche habituelle vers l'est, et on le trouve, le 4, à Copenhague, le 5 sur la limite de la Baltique. Sa vitesse de translation a été de dix à douze lieues à l'heure. Peut-être était-ce un véritable cyclone venu du golfe du Mexique. Les navires qui étaient au large à cette époque pourront nous renseigner sur son origine.
On le voit, la météorologie a fait, dans cette occasion, ce qu'il était possible de faire. Elle n'a pu empêcher les sinistres qui ont eu lieu sur la Manche, parce que le vent poussait à la côte. Un jour viendra sans doute où le télégraphe transatlantique doublera la puissance de cette si^ience des tempêtes.
Les grands étés ou les sécheresses historiques.
Les personnes qui se trouvaient à Paris le dimanche 9 août 1863, n'auront plus de difficulté à apprécier les récits des voyageurs qui parlent du désert africain. Ce jour restera, pour la météorologie, une date historique. En sortant des maisons, on croyait entrer dans une fournaise; le vent était brûlant, les murs et les pavés
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METEOROLOGIE. 133
réverbéraient le rayonnement solaire, qui semblait se multiplier et vous assaillir de tous les côtés à la fois. L'asphalte des trottoirs était amolli au point de conserver l'empreinte du pied, et l'on prétend que des allumettes se sont enflammées spontanément au soleil. De midi à trois heures, il était presque dangereux de sortir ; aussi n'y avait-il qu'une faible circulation dans les rues pendant cette partie de la journée, c Le Luxembourg, disait le lendemain M. Barrai dans V Opinion nationale y formait une véritable Thébaïde;" le vent y soufflait dans les yeux un sable sec et brûlant, de telle sorte que les promeneurs qui tentaient de s'y aventurer se hâtaient de fuir une pareille fournaise. Les marronniers de la grande allée qui mène à l'Observatoire ont leurs feuilles comme brûlées; quelques-uns môme en sont complètement dépouillés, et il n'y a presque plus d'ombrages sous cette avenue, ordinairement si belle. Les arbres de l'intérieur des grands quinconces latéraux sont maintenant les seuls qui aient encore toutes leurs feuilles. »• Pendant la même journée, il ne fit pas moins chaud à Rouen qu'à Paris; mais, chose bizarre, l'air était si froid à Dieppe, que l'on était obligé de se vêtir comme en hiver.
Il est plus difficile qu'on ne le croit de dire quelle fut au juste la température de l'air à Paris, le 9 août. On s'apercevait en marchant qu'il y avait mélange de couches trèS'inégalement échauffées; des bouffées embrasées balayaient les rues les plus exposées à l'ardeur du soleil , tandis que, dans les rues étroites de certains quartiers, l'atmosphère avait conservé, à l'ombre des maisons, une fraîcheur relative. La température qui règt^e en été dans les rues d'une ville, où les murs et les pavés reçoivent les rayons solaires presque d'aplomb pendant une grande partie de la journée, est nécessairement plus élevée qu'en rase campagne ; les rues larges et découvertes doivent être plus chaudes, à leur tour, que les ruelles étroites et vm ^
134 L'ANttiE SCIENTIFIQUE.
sombres^ qui sont presque toute la journée privées de soleil. Les thermomètres de TObservatoire impérial, placés à peu de distance d'un mur très-épais et exposé au nord, donnent à peu près la température qui a lieu en rase campagne ; ils marquent en été des maxima plus faibles et des minima plus élevés que les thermomètres placés en d'autres points éd la ville. C'est pour cela que le 9 août, le thermomètre à maximum de TObservatoire n*a donné que 36 degrés, tandis que M. le maréchal Vaillant voyait pendant plusieurs heures 38 degrés, et que M. Barrai, observant dans un jardin de la rue Notre-Dame«des- Ghamps, lequel se trouve un peu encaissé, mais très-éloigné des habitations , notait sur son thermomètre, placé à l'ombre et loin de tout mur, 39 degrés à deux heures et demie; à quatre heures et demie, M. Barrai trouvait encore 36 degrés avec un thermomètre agité dans l'air.
Dans un article de YOpinion nationale que la plupart des journaux ont reproduit, et dont nous avons cité plus haut quelques lignes, M. Barrai disait : < Depuis 158 ans, il n'a probablement fait plus chaud qu'hier qu'une seule fois. » Cette assertion de notre savant et excellent confrère ne saurait être acceptée en ces termes absolus. C'est la condusion que le lecteur tirera, sans doute, de la longue série d'évaluations thermométriques que nous allons faire passer sous ses yeux.
Commençons par établir ce qu'il faut entendre par une forte chaleur à Paris.
D'après Cassini, on peut compter à Paris, comme jours de f(^t» chaleur^ les jours d'été où le thermomètre monte au moins à 25 degrés, sans dépasser pourtant 31 degrés; --comme jours de chaleur très^forte^ ceux où le maximum est de 35 degrés; — enfin, comme jours de chaleur exceptionnelle ou phénoménale, ceux où 35 degrés sont dépassés. Un été est considéré à Paris comme mémorable lorsqu'il a présenté un jour de chaleur exceptionnelle, ou
bien au moins 45 jours (la moitié de trois mois), tant de chaleur forte que de chaleur très-forte.
Dans sa belle notice sur YÊtat thermoméirique du globe terrestre^y Arago a donné les maxima observés à Paris depuis 1 705. On voit par ce tableau que la température dépasse rarement 36 degrés à Paris, mais qu'elle dépasse encore assez souvent 35 degrés pour qu'il paraisse plus raisonnable d'adopter 36 degrés comme limite entre la chaleur très-forte et la chaleur exceptionnelle.
La limite de 36 degrés, qui représente les étés chauds de Paris , a été dépassée pendant les années suivantes : 1705, 1706, 1718, 1724, 1731, 1736, 1738, 1740, 1742, 1748, 1749, 1751, 1757, 176Û, 1763, 1764, 1765, 1766, 1769, 1772, 1773, 1777, 1778, 1782, 1783, 1793 (deux fois, le 8 juillet et le 16 août), 1802, 1803, 1808, 1825, 1826, 1842, 1846, 1857, enfin 1863, c'est-à-dire trentesix fois depuis environ cent soixante ans. • Les plus hautes températures que l'on ait notées, à Paris, dans cet intervalle sont : 38*,4 le 8 juillet 1793; 38«,7 le 17 juillet 1782; 39* le 19 août 1763;39*,4 le 14 août 1773; 40* le 25 août 1765 ; 39» le 6 août 1805. On voit, d'après ces chiffres, que l'opinioïi de M. Barrai ne saurait être acceptée. Le chiffre de 37 à 38 degrés au plus représente la chaleur qu'il a fait à Paris le 9 de ce mois*. Or, cette température a été dépassée plusieurs fois dans l'intervalle de 158 ans dont M. Barrai a parié, c'est-à-dire depuis 1705/
La plus haute température observée à Londres depuis 1774 a été de 33» le 13 juillet 1808; à Bruxelles, la plus
t. Notices historiques, tome V (VIIT*) des OEuvres complètes.
2. D'après TObserTatoire impérial, la températurt n'aurait pas dépassé 36 degrés, et ce sont évidemment les chifTres de TObservatoire qu'il faut invoquer si Ton veut comparer à la chaltur du 9 août 1863 les chaleurs des étés du dernier siècle et du commencement du Bôtre.
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grande chaleur notée depms 1763, a été de 35 degrés, lé 26 juin 1772.
On remarquera que, dans le siècle passé, les maxima extrêmes sont plus fréquents que dans celui-ci, ce qui tient probablement à la défectuosité des observations, les thermomètres de l'Observatoire ayant été autrefois beaucoup moins à l'abri des réverbérations du sol qu'ils ne le sont depuis soixante ans. Nous préférons cette explication à l'hypothèse qui consisterait à dire que le climat de Paris est devenu plus rigoureux.
Nous avons parlé jusqu'ici des températures observées à l'ombre; elles auraient été bien plus fortes si on les avait prises au soleil, et s» les boules des thermomètres eussent . été noircies, afin de mieux absorber les rayons solaires. La différence entre la température à l'ombre et au soleil est ordinairement d'une dizaine de degrés, mais elle est quelquefois bien plus sensible. En 1793,'du 8 au 14 juillet, Charles Messier observa simultanément un thermomètre exposé à l'ombre et un autre exposé au soleil : le premier marquait, entre 1 heure et 3 heures de l'après-midi, de 33 à 38 degrés ; le second, de 58 à 63 degrés ; la différence des deux lectures a varié entre 25 et 29 degrés. On peut conclure de là que les corps solides exposés aux rayons solaires pendant les fortes chaleurs de l'été atteignent une température bien supérieure à celle de l'air. Aussi les pavés de Paris ont-ils été probablement portés, le 9 août, à 65 degrés environ dans les endroits les plus découverts. Sur les bords des rivières ou de la mer, le sable est souvent, en été, à la température de 65 ou 70 degrés centigrades. Arago a trouvé à Paris, au mois d'août 1826, avec un thermomètre couché horizontalement et dont la boule n'était recouverte que de 1 millimètre de terre végétale très-fine, 54 degrés; recouvert de 2 millimètres de sable de rivière, le même instrument n*a marqué que 46 degrés. M. Henri Mares, pendant qu'il étudiait
en 1854, l'action du soufre sur les vignes malades, a constaté que la température du sol, dans la plaine de Launac, près de Gigean (Hérault), était de 51 à 55 degrés*. Humboldt a trouvé le sable des Uanos de Venezuela, vers deux heures du soir, par une température de 36 degrés, observée à l'ombre d'un bambou, entre 52 et 60 degrés centigrades. 11 résulte de ces observations que la plus haute température que les corps terrestres atteignent naturellement, par l'insolation, est de 70 degrés centigrades. Il est curieux de voir qu'un nombre égal de degrés au-dessous de zéro, soit la plus basse température que la terre puisse jamais naturellement acquérir à sa surface. En effet le plus grand froid qu'on ait encore constaté dans l'air à l'aide d'un thermomètre, est de 58 degrés au-dessous de la glace ; cette observation a été faite le 25 janvier 1829, à Yakoutsk, en Sibérie, par MM. Katakazia et Newierow. Or, la neige prend, par l'effet du rayonnement, quand le ciel est serein, une température de 10 à 12 degrés inférieure à celle de l'air qui la baigne; on peut donc supposer qu'au moment où le thermomètre marquait 58 degrés à Yakoutsk, on aurait trouvé 70 degrés si la boule du thermomètre avait été en contact avec la neige qui couvrait le sol.
En résumé, le plus grand écart des températures les plus extrêmes que les corps supportent à la surface de la terre, lorsqu'ils sont soumis à la seule influence des agents météorologiques, est de 140 degrés, c'est-à-dire 70 degrés au dessus et 70 degrés au-dessous du point de congélation de l'eau.
n ne sera pas sans intérêt de donner ici un relevé exact des plus fortes chaleurs que l'on ait ressenties jusqu'à ce jour à la surface du globe, en ne considérant que les lemr pératures prises à l'ombre.
Le maximum le plus élevé qu'on ait observé en France
