ONZIÈME ANNÉE
Découverte de la variation de la durée du jour.
Un savant de province , M. Decharme, professeur de physique au lycée d'Angers^ a publié il y a deux ans une brochure cpi, à défaut de vues très-justes, a du moins le mérite de l'originalité. M. Decharme retraçait l'histoire des lois du monde physique, pour nous faire assister au spectacle successif de la grandeur et de la décadence de ces lois. Il s'efforçait de démontrer que tous les grands principes mathématiques qui, autrefois, faisaient autorité dans la science, ont, avec le temps, perdu le caractère de simplicité et de généralité auquel ils prétendaient, et qu'ils n'ont pu résister aux attaques incessantes de Texpérience ou de la critique modernes. Ces grandes vérités générales seraient, selon l'auteur, reconnues fausses dans presque tous les cas particuliers.
Nous ne nous engagerons pas sur le terrain épineux de ces controverses, où ne s'agitent guère, en définitive, que des questions de mots. Nous dirons seulement que les paradoxes du professeur d'Angers nous revenaient à l'esprit en Usant le trayaii présenté à l'Académie des sciepces par M. Delaunay, sur ime nouvelle cause qui serait susceptible d'altérer le mouvement de la lune, ou plutôt celui de la terre.
Dans ce remarquable travail, M. Delaunay décrète la destitution de notre unité de mesure du temps : la durée du jour, sorte de fétiche cosmologique sur lequel personne n'avait encore osé porter une main téméraire !
Jusqu'à ce moment, en effet, tous les astronomes ont admis l'uniformité du mouvement de rotation de la terre, ou, ce qui revient au même, la constance de la durée du jour sidéral. C'est sur cette uniformité de la rotation de notre globe que l'on a basé la mesure du temps ; car les deux fois douze heures d'une montre doivent coïncider avec un tour complet de la terre sur son axe.
A la vérité, on s'est préoccupé, à plusieurs reprises, de l'influence que la variabilité du jour sidéral pourrait exercer sur les théories astronomiques. On a même signalé certaines causes qui pourraient produire cette variabilité, telles que le refroidissement progressif de la terre, d'où résulterait une accélération de son mouvement de rotation, et la résistance de l'éther, qui amènerait, au contraire, un ri^entissement de ce mouvement. Mais comme on croyait que toutes les circonstances des mouvements des corps celester s'expliquaient parfaitement sans Tintervention de la variabilité du jour, on en était arrivé à admettre, comme un credo scientifique, que cette durée ne variait jamais. Lapl^oe, dans sa Mécanique céleste, déclare qu'il résulte de ses recherches, que la durée du jour n'a pas varié dCv/n centième de seconde depuis le temps d'Hipparque. Il ajoute ensuite : « Si par des causes quelconques inconnues, cette
durée éprouvât quelque altération sensible, on le reconnaîtrait par le mouvement de la lune, dont les observations, d'ailleurs si utiles, acquièrent par cette considération une nouvelle importance. >
Quantum mutatus ab illo !
M. Delaunay vient aujourd'hui nous dire que le mouvement de la lune, tel qu'il a été déterminé par un siècle d'observations assidues, faites par un grand nombre d'astronomes habiles, semble révéler une cause de retard qui agirait sur le mouvement de rotation de la terre, et produirait ainsi une légère augmentation de la durée du jour, augmentation qui est parfaitement appréciable au bout de cent ans.
n est facile de comprendre la modification apparente que doit éprouver le mouvement de la lune autour de la terre, si la durée du jour est affectée d'une augmentation progressive, par suite d*un ralentissement de la rotation de la terre. Le jour sidéral se trouvant plus long aujourd'hui qu'à l'époque des anciennes observations, la lune doit parcourir pendant les vingt-quatre heures du jour, bonne mesure^ un arc plus grand que celui qu'elle décrivait pendant les vingt-quatre heures d'autrefois. Par conséquent, pour rastr0nome qui ferait l'abstraction de ce retard de la grande horloge cosmique, notre satellite semblerait parcourir dans le même temps un plus long chemin sur son orbite ; ce qui revient à dire que son mouvement paraîtrait se faire plus rapidement. L'augmentation de la durée du jour entraînerait donc infailliblement une accélération apparente du mouvement de translation de notre satellite.
Cette accélération apparente existe-t-elle réellement? L'a-t-on reconnue par les observations ? A cette question, M. Delaunay répond par l'affirmative.
Personne n'ignore, en effets que depuis plusieurs an-
nées, rAcadémie des sciences de Paris est saisie d*une controverse assez vive qui s'est élevée entre MM. Delaunay et Adams d'une part / et un célèbre astronome allemand, M. Hansen, de l'autre. M. Hansen, qui est l'auteur des nouvelles tables de la lune adoptées par tous les astronomes pour le calcul des positions de cet astre, prétend que Taccélération du moyen mouvement de la lune est de douze secondes, dans l'espace d'un siècle. Ses adversaires assurent que la théorie ne peut rendre compte que de la moitié de cette quantité, c'est-à-dire d'une accélération de six secondes seulement. Pendant longtemps, les deux camps se sont renvoyé le reproche d'une erreur de calcul, laquelle était cependant peu probable, vu l'habileté des calculateurs.
On ne savait à quoi attribuer cette divergence des deux résultats. Tout s'explique aujourd'hui : il existe une cause à laquelle on n^avait pas encore songé, et qui produit les six secondes d'accélération dont la théorie ne rendait point compte. En l'introduisant dans les calculs, sous forme d'hypothèse, on voit disparaître la fâcheuse difficulté qui a si longtemps divisé nos astronomes. Cette cause donne lieu à une accélération apparente de la lune, provoquée par un ralentissement réel du mouvement de rotation de notre globe, ou, ce qui est la même chose, par une augmentation de la durée du jour.
Mais quelle est cette influence mystérieuse qui, jusqu'aujourd'hui, a passé inaperçue? C'est l'action des marées. On sait que la lune, par l'attraction qu'elle exerce sur les eaux de la mer, y détermine une oscillation périodique, sur deux poiuts opposés du globe. La forme de la surface de l'Océan change ainsi continuellement. Il résulte de cette nouvelle cause, que l'action de la lune sur la masse entière de la terre, en y comprenant les eaux, n'est plus tout à fait ce qu'elle serait si le phénomène des marées n'existait pas. En cherchant à se rendre compte de la différence d'ac-
tien résnltant des intamescences liquides qui constituent les hautes mers, on reconnaît qu'elle consiste dans une tendance à un mouvement contraire au mouvement de rotation que la terre accomplit autour de son axe.
Pour mieux comprendre ce mode d'action de la lune, imaginons que la terre soit entièrement submergée sous les eaux de la mer. L'attraction lunaire produira deux marées aux deux extrémités du diamètre terrestre qui passe par le centre de la lune ; la surface de la mer enflera en ces deux points opposés, et les deux montagnes liquides suivront toujours le mouvement diurne de notre satellite ; la marée se lèvera à l'orient avec la lune, et se couchera, comme elle, k l'occident. Si ce mouvement se réalisait exactement comme nous venons de le dire, Taction perturbatrice dont il s'agit n'aurait pas lieu. Mais les frottements et résistances de toutes sortes que les eaux éprouvent en se souJevant, ont pour résultat de retarder leur mouvement, d'une manière très-sensible , car le retard est de deux à trois heures. On sait , en effet, que la pleine mer ne coïncide jamais avec le passage de la lune au méridien d'un point, mais qu'elle arrive seulement deux ou trois heures après ce passage. Un pareil retard aurait encore lieu dans le cas hypothétique où toute la terre serait couverte par les eaux ; il n'y aurait d'autre différence entre ce cas supposé et ce qui se passe réellement qu'une différence de quantité. Nous avons toujours deux protubérances liquides situées vers les extrémités d'un diamètre terrestre qui se dirige, non vers la lune même, mais vers un point du ciel situé à environ 45 degrés de Torient de la lune. Ces montagnes liquides sont comme deux anses, sur lesquelles s'exerce une force dirigée latéralement et qui tend à faire tourner la terre en sens inverse de son mouvement de rotation ; il doit en résulter un ralentissement plus ou moins sensible de ce mouvement.
L'idée d'une résistance que la lune oppose sans cesse au
meurement de rotation de la terre, par suite de don action sur les eaux de la mer, n'est pas d'ailleurs nouvelle. Elle a déjà été formulée en 1848 par le docteur Mayer, d'Heilbronn, Tillustre auteur de la Théorie mécanique de la cha^ leur. Voici, en effet, ce que nous lisons dans le livre de M. Tyndall sur la chaleur y traduit en français par M. l'abbé Moigno :
c Concevons, dit M. Tyndall en rendant compte des idées de M. Mayer, concevons que la lumière soit fixe et que la terre tourne comme une roue de Pouest à l'est dans sa rotation diurne. Une montagne de la terre, en s'approchant du méridien de la lune, se trouve comme saisie par la lune, et devient une sorte de manivelle par laquelle la terre est sollicitée à tourner plus vite; mais, quand la montagne a passé le méridien, l'action de la luhe s'exerce en sens contraire et tend à diminuer la vitesse de rotation, et c'est ainsi que l'action de la lune sur les corps fixés à la terre se trouve neutralisée. Mais admettons qu'elle reste toujours située à l'est du méridien de la lune : alors, l'attraction du satellite s'exercera toujours dans le sens opposé à la rotation de la terre.... La marée occupe cette position; elle est toujours à l'est du méridien de la lune ; les eaux de l'Océan sont traînées comme un frein sur la surface de la terre, et, conune un frein, elles doivent diminuer la vitesse de rotation de la terre. »
L'influence signalée par M. Delaunay se trouve déjà trèsclairement accusée dans ce passage. Seulement, l'auteur ne croit pas qu'elle puisse produire un effet sensible sur la durée du jour. M. Delaunay, au contraire, a calculé cet effet; et il a trouvé qu'il doit être parfaitement appréciable, en supposant que l'intumescence due à une marée équivaut à une couche d'un mètre d'épaisseur et dont l'étendue couvrirait 12 degrés de l'équateur. Or, ces dimensions sont évidemment comparables à celles des protubérances liquides que l'action de la lune produit tous les jours à la surface des mers. On sera donc en droit d'affirmer que les forces perturbatrices auxquelles sont dues les marées, en exerçant leur action sur les montagnes liquides auxquelles elles donnent naissance, déterminent un ralentissement pro-
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gressif du mouvement de la terre, ralentissement assez sensible pour expliquer l'accélération observée dans le mou^ vement de la lune, dont nous avons parlé plus haut.
Ce résultat est en désaccord avec ce que Laplaee a trouvé en cherchant Tinfluence que la fluidité des eaux de la mer peut avoir sur le mouvement du globe tëtires^é. Mais la divergence des deux résultats vient tout simplement de oe que Laplace n'a pas poussé ses calculs assez loin pour s'apercevoir du phénomène signalé par M. Delaunay.
II. est donc maintenant établi que la durée du jour n'est pas une quantité constante. U est prouvé cpie désormais on doit renoncer à l'hypothèse de la constance du jour sidéral, et qu'il y a obligation de chercher une nouvelle unité pour la mesure du temps.
Mais sur quoi, hélas! pouvons-nous compter, à l'a* venir, si, même en matière de science, tout change, tout varie, tout se modifie, et s'il est permis d'appliquer k la science des astres le distique célèbre que François I" avait gravé de sa main sur les vitres de son palais :
Souvent cWe varie; Bien fol est qui s*y fiel
Une étoile nouvelle.
Une étoile nouvelle, une belle étoile visible à l'œil nu, a fait, en 1866, son apparition dans le ciel. Elle a été découverte par M. Gourbebaisse, ingénieur en chef des ponts et chaussées, à Rochefort.
Le 13 mai 1866, à dix heures du soit, M. Goutbebaisse regardait les étoiles sur la terrasse de sa maison, lorsqu'il aperçut dans la constellation de la Couronne boréale \xA astre brillant qu'il n'y avait pas vu deux jours auparavant.
B l'année scientifique.
Il en détermina la position par alignement avec les étoiles voisines, et il constata qne Tastre nouveau offrait l'édat de la Perlôj la plus brillante des étoiles de la Couronne.
Cette belle découverte a été communiquée à l'Académie des sciences par M. Delaunay. Elle avait été annoncée également à l'Observatoire impérial, où M. le Verrier n'a pas manqué de la compléter, en déterminant la position de l'étoile nouvelle, par quelques observations très-précises, qui ont donné, pour son ascension droite, 15 heures 53 minutes 53 secondes, et, pour sa distance polaire, 63 degrés 41 minutes 50 secondes.
MM. Wolf et Rayet ont étudié le spectre chimique de cette étoile, au moyen d'un appareil adapté à la lunette du grand équatorial de neuf pouces. Suivant ces deux observateurs, le spectre de la nouvelle étoile de la Couronne est un spectre complet très-pâle. Sur un fond uni, on voit se détacher quelques raies brillantes. Cette particularité ne s'est retrouvée jusqu'ici que dans la lumière des nébuleuses et de l'atmosphère des comètes. Elle conduisait à regarder le nouvel astre comme devant principalement son éclat à des vapeurs embrasées. C'est peut-être un soleil nouveau en voie de formation et encore à l'état d'incandescence.
Ce qui semble confirmer cette hypothèse, c'est la courte durée de l'éclat primitif de cet astre. Deux jours après sa découverte, il était déjà descendu de la troisième à la quatrième grandeur. U n'a pas cessé depuis de diminuer d'éclat, et, à l'heure qu'il est, on ne le distingue plus à l'œil nu. C'est d'ailleurs ce qu'on a remarqué sur toutes les étoiles nouvelles qui ont été signalées jusqu'ici : elles ont toujours paru subitement dans leur plus grand éclat, et n'ont pas tardé k s'effacer.
La première observation de ce genre dont Thistoire ait conservé le souvenir, a été faite il y a tout juste deux mille ans, l'an 134 avant notre ère. Pline rapporte qu'à cette époque un astre nouveau se montra dans une région du ciel
jusqu'alors privée d'étoiles. Il ajoute que cet événement inspira à Hipparque Tidée de former un catalogue d'étoiles qui permettrait de surveiller d'une manière plus rigoureuse le mouvement de la population céleste.
Dans les deux mille ans qui se sont écoulés depuis cette apparition, le même événement s'est renouvelé unevingtaine de fois ; ee qui donne à peu près une apparition par siècle.
La découverte la plus célèbre sous ce rapport est celle qui fut faite par l'astronome danois Tycho-Brahé, en 1572. Tjcho découvrit, le 1 1 novembre de cette année, une étoile inconnue, dans la constellation de CasHopée. Par son éclat^ elle éclipsait Siriu,s et Jupiter; les astronomes contemporains prétendent qu'elle n'était comparable qu'à Véniis dans son maximum. Deux ans après, cette étoile avait entièrement disparu.
«c L'apparition d'une étoile nouvelle, dit Alexandre de Humboldt, a toujours excité Pétonnement. C*est là, en effet, ce qu'on pourrait nommer, à bon droit, un événement dans l'univers. »
La rareté du phénomène ajoute encore à la surprise qu'il excite.
On a émis, pour expliquer ces apparitions, diverses hypothèses, plus ou moins plausibles. Newton a supposé que ces lumières subites étaient dues à la conflagration de planètes tombées dans le soleil, qui les attire, et autour duquel elles gravitent. D'autres astronomes ont pensé que c'étaient des soleils qui, avant de disparaître, se rallument une dernière fois, comme une lampe qui, au moment de s'éteindre, brille un instant d'un plus vif éclat.
Nous n'avons pas besoin de dire combien toutes ces suppositions sont arbitraires. Bornons-nous donc à enregistrer l'événement intéressant que nos astronomes ont signalé en 1866 dans l'espace céleste.
Les étoiles nouvelles et les étoiles variables. — Théorie de M. Faye sur la naissance et le développement des étoiles, ou théorie de l'enfantement des soleils.
L'étoile qui a été signalée par M. Gourbebaisse a fourni à M. Faye Foccasion d'exposer des idées très-originales sur les étoiles nouvelles et les étoiles variables.
M. Faye considère ces deux genres d'étoiles comme des phases successives d'un mode de développement commuil à tous les astres. Une étoile nouvelle n'est, pour M. Faye, qu'une étoile variable qui prend subitement un éclat insolite. L'imperfection de nos moyens d'observation nous empêche seule de constater l'existence de ces sortes d'étoiles pendant leurs périodes d'assombrissement. L'examen des faits observés conduit à cette conclusion, que l'on peut passer des étoiles variables aux étoiles nouvelles par des gradations presque insensibles. De là à supposer qu'il s'agit ici de phénomènes du même ordre, il n'y a qu'un pas.
Quand on parcourt les travaux modernes , qui ont singulièrement multiplié et précisé nos connaissances sur les étoiles périodiques, on y trouve toutes les variétés imaginables, depuis les étoiles à périodes presque constantes, comme Algol de la Petite- On/rse , jusqu'aux étoiles les plus capricieuses dans leurs changements d'éclat, comme l'étoile i)ien connue de la constellation qu'on appelle VÉcu de Sobieskù
Les mêmes fluctuations se rencontrent lorsqu'on considère l'éclat des étoiles variables. Les unes reviennent sensiblement à la même grandeur à chacune de leurs excursions extrêmes ; leurs maxima et leurs minima ont toujours la même valeur absolue. D'autres oscillent entre des limites variables. Ainsi, par exemple, l'étoile du VerseaUy qui porte
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la lettre R dans les cartes célestes , ne dépasse pas d'ordinaire la huitième ou la neuvième grandeur; mais elle atteint quelquefois la septième et même la siiième grandeur. L'étoile Mira-Cetiy de la constellation de la Baleine boréale^ atteint dans ses maxima, tantôt la première, tantôt seulement la deuxième et même la troisième grandeur. Quant à la durée y on trouve des étoiles variables dont la période est de trois, de douze, de trois cents jours, de cinq ans, de douze ans, etc.
La période de notre soleil, qui est lui-même une étoile variable, à cause de ses taches, varie depuis huit jusqu'à quinze ans; elle est^n moyenne de onze ans. Enfin, en ce* qui concerne la marche des variations, on trouve chez certaines étoiles un maximum et un minimum parfaitement réguliers; chez d'autres deux maxima et deux minima inégaux, comme dans l'étoile Bêta de la Lyre, Il est enfin des étoiles variables qui offrent des phénomènes encore plus complexes ou même des irrégularités qui ne suivent, en apparence, aucune loi déterminée.
Cependant, au milieu de ces variétés si multiples, il existe quelques caractères communs à toutes les étoiles variables. C'est d'abord la rapidité avec laquelle leur éclat augmente, la lenteur avec laquelle il décroit à partir du maximum , enfin la longueur de la durée du minimum ou de l'invisibilité , comparativement à celle du maximum. Or, ces mêmes circonstances se retrouvent dans toutes les étoiles nouvelles qui ont été observées avec soin. Elles présentent tous les caractères de la périodicité, avant de disparaître pour les faibles instrumenta dont pouvaient disposer les astronomes des siècles passés.
• L'étoile nouvelle d'Anthelme , qui fut si bien observée à Paris par Dominique Gassini, en offre un exemple frappant : ses variations d'éclat durèrent deux ans. Celle de Jansen , qui apparut en 1600, avec l'éclat d'une étoile de troisième grandeur, et qui disparut en 1621, après avoir subi, comme
la précédente^ une série de variations très -manifestes, était encore plus remarquable. Elle fut revue par Gassini, en 1 655; elle reparut une troisième fois dans le même siècle, d'après l'astronome polonais Hevelius. Aujourd'hui , elle est revenue éclat primitif et figure , sous la désignation de P du Cygm^ dans les catalogues des étoiles k faibles variations plus ou moins périodiques.
Ainsi il existe entre les étoiles nouvelles et les étoiles simplement variables une analogie trop manifeste pour être mise en doute. Il est plus que probable que ce ne sont que les états successifs d'un même phénomène, dont le ciel nous offre à la fois toutes les phases que voici : étoiles à éclat constant ; — étoiles à faibles variations périodiques ; — étoiles à périodes irrégulières ; — étoiles qui deviennent temporairement constantes, mais qui reprennent tout à coup de l'éclat et subissent alors des variations considérables, pour s'affaiblir de nouveau pendant un temps plus ou moins long ; — étoiles qui s'éteignent presque complètement dans leurs mlnima, et semblent alcgrs disparaître pour les instruments d'une puissance inférieure ; — enfin, étoiles presque éteintes, qui se rallument convulsivement , pour retomber bientôt dans leur faiblesse primitive, après quelques intermittences irrégulières.
Lorsqu'on étudie, sous ces différents aspects, la manière d'être des étoiles, on dirait que les divers phénomènes de leur évolution représentent les phases successives de la vie d'une même étoile. Ces phases pourraient très-bien , dans chaque étoile isolée, embrasser des myriades d'années ou de siècles. Mais le firmament nous les offre simultanément, quand on considère tous les astres qui y brillent à la foisi C'est ainsi que, dans une ville, le spectacle simultané de tous les habitants nous fait embrasser d'un coup d'oeil la succession de toutes les phases qu'un individu, pris à part, doit traverser depuis sa naissance jusqu'à sa mort.
Ce rapprochement entre les étoiles nouvelles et les étoiles
périodiques permet de donner des unes et des autres une explication simple et naturelle, basée sur la théorie que M. Faye a imaginée pour les photosphères. Les astronomes qui, jusqu'ici, ont essayé d'expliqiier ces phénomènes , ont cru devoir les séparer radicalement; mais leurs hypothèses ne reposent sur aucun fondement sérieux. Il n'est possible de comprendre soit les apparitions d'astres nouveaux, soit les variations de ceux qui ont toujours existé à la même place, que si on établit entre ces deux classes d'objets célestes une liaison intime et une corrélation naturelle.
Examinons, pour nous convaincre de la vérité de ce fait, les hypothèses qui ont été proposées à ce sujet par les astronomes anciens et modernes.
Cest l'astronome Bouillaud qui le premier a essayé de donner une explication de la variabilité des étoiles fixes. On venait de découvrir Mira-Ceti, la célèbre variable de la Baleine (c'est Fabricius qui l'avait signalée en 1596). Le phénomène était alors unique ; il jurait avec les anciennes croyances relatives k Y incorruptibilité des cieux. Voici comment Bouillaud se tira de cet embarras théorique. L'étoile pouvait bien , disait-il, avoir deux faces : une face obscure et une face brillante. £n tournant sur elle-même d'un mouvement régulier, comme le soleil et les planètes, elle nous montrerait nécessairement tantôt l'une tantôt l'autre de ses faces; elle nous semblerait, par conséquent, périodiquement obscure et brillante* Si on supposait qu'elle faisait un tour en 331 jours, ses variations s*expliquaient de la façon la plus naturelle.
Le propre d'une bonne théorie, c'est d'être générale; autrement, il faudrait imaginer une théorie spéciale pour chaque cas nouveau. Or, la théode de Bouillaud est loin d'avoir ce caractère de généralité qui distingue une théorie vraie.
Dans les vingt années écoulées depuis 1846, on a découvert plus de cent étoiles variables, tandis que, dans les
deux siècles et demi qui précèdent cette date, Q^ pn a trouvé à peine douze ou treize. Leur nombre augmente chaque année, grâce kux recherches actives des astronomes modernes. Or, dans ce nombre de plus de cent étoiles variables, très-peu seulement o£frent ces périodes régulières qui s'accorderaient avec l'hypothèse d'une rotation. Pour expliquer les phénomènes offerts par toutes les autres étoiles variables, il faudrait donc recourir à une autre hypothèse ; et dès lors, il n'y a plus de raison de conserver celle qui a été mise en avant par Bouillaud. L'étoile Mira-Ceti^ qui lui a inspiré cette hypothèse, ne s'y conforme pas ellemême, d'après ce quenous savons aujourd'hui de ses variations. Nous avons déjà dit que son éclat maximum varie entre la première et la troisième grandeur; de plus, sa période varie de 300 à 367 jours. Une fois même, du temps d'Hevelius, cette étoile disparut complètement pendant quatre ans. On pourrait dire, pour tenir compte de ces faits, que la face lumineuse de l'astre subit des variations physiques. Mais alors, à quoi bon l'hypothèse d'une rotation ?
Beaucoup d'astronomes se sont aperçus du côté faible de l'hypothèse de Bouillaud. Ils ont imaginé de la remplacer par une autire conjecture, plus élastique et plus générale dans ses conséquences. Autour de chaque soleil fixe, on peut supposer un cortège de satellites, comètes ou planètes, ayant des masses plus ou moins opaques. Ces satellites viennent s'interposer de temps à autre, entre leur soleil et la terre; ils nous le cachent en partie, et produisent ainsi ses variations d'éclat.
Cette hypothèse se prêterait mieux que celle de Bouillaud à l'interprétation des faits connus. Mais, d'une part, elle est inutile ; nous sz^vons aujourd'hui pertinemment que le soleil est une étoile variable, et qu'il le serait même si les planètes n'existaient pas, puisque ses variations proviennent de modifications physiques appelées taches. Pour-
quoi donc recourir à une explication spéciale et forcée, lorsqu'il s'agit des étoiles fixes proprement dites?
D'autre part, l'explication basée sur les satellites n'explique rien dès qu'A s'agit des étoiles nouvelles. Voyons comment les astronomes ont cherché à se rendre compte des phénomènes offerts par ces derniers.
Les étoiles nouvelles, signalées par Hipparque, Tycho, Kepler, se sont allumées tout à coup, ont brÛlé quelque temps du plus vif éclat, et se sont finalement éteintes tout à fait. Ici, une rotation n'expliquerait évidemment rien. Tycho et Kepler admettaient, faute de mieux, que ces astres venaient de se former subitement aux dépens d'une matière cosmique, précédemment éparpillée dans la voie lactée. Newton, qui aimait à se servir des comètes pour appuyer ses vues sur le système du monde, attribuait au choc d'un astre chevelu la subite incandescence de ces corps célestes, d'un éclat passager. Aujourd'hui, ces hypothèses feraient sourire un élève en mécanique. De plus, il devient très-probable que les étoiles nouvelles n'ont jamais paru ni disparu, dans la stricte acception de ces mots. Elles ont pris un éclat qui ne leur était pas habituel, et l'ont perdu de nouveau au bout d'un certain temps, pour rentrer dans la catégorie des étoiles invisibles à l'œil nu : voilà tout. Cette hypothèse, rendue fort plausible par les faits observés, vient à l'encontre des idées de M. Faye sur la formation des corps célestes en général. Voici d'ailleurs, en peu de mots, cette théorie.
Les étoiles, dit M. Faye, sont autant de soleils, qui diffèrent plus ou moins entre eux par leur constitution chimique, mais qui tous présentent, à certains moments, les mêmes phénomènes d'incandescence, de refroidissement, dô formation et d'entretien d'une photosphère. Une masse gazeuse portée primitivement à une température supérieure à celle où le jeu des affinités chimiques peut encore se produire, représente l'étoile naissante. Elle est obscure, car
les gaz ou les vapeurs incandescentes n'émettent que trèspeu de lumière et rayonnent à peine. Le refroidissement ne marche donc qu'avec une grande lenteur.
Toutefois, il arrive un moment où la température des couches extérieures est assez basse pour que les affinités chimiques commencent à avoir lien. Dès lors, il y a des précipitations de flocons solides ou liquides, dont l'incandescence produit une vive lumière. Ces nuages â^ ^scories tombent vers le centre de l'astre, en vertu de leur pesanteur. Là, ils rencontrent une fournaise qui les vaporise de nouveau et les renvoie, dans cet état, à la surface. Ce Va-etvient peut durer des milliers de siècles. Mais tout a un terme : les actions les plus lentes finissent par s'accumuler; la scorification envahit un b^Nti/jour toute la surface, et l'astre s'éteint comme un feu d'artifice arrivé à son terme Seulement, comme toute la masse gazeuse coopère, au moyen des courants ascendants et descendants qui la traversent, au refroidissement de l'étoile par rayonnement vers l'espace, la phase d'incandescence vive a une durée extrêmement longue. Pour le soleil, elle dure depuis un temps immémorial, et elle se continuera peut-être encore pendant quelques millions d'années !
Vers la fin de cette période d'éclat, une partie de la masse gazeuse est déjà solidifiée. Les mouvements d'échange entre l'intérieur et l'extérieur de la sphère, se trouvent donc forcément gênés par les accumulations accidentelles de matières solides, comme le mouvement de l'eau dans une rivière qui charrie des glaçons. De temps à autre, il y aura des éruptions violentes de matières comprimées par l'enveloppe extérieure : ce sont les phases des maxima des étoiles variables.
On peut dire, en résumé, que l'ingénieuse théorie de M. Faye sur la formation et les phases successives des étoiles, et par conséquent du soleil, permet d'expliquer les curieuses apparences que nous offrent les étoiles variables et celles qu'on appelle à tort des étoiles nouvelles. L'apparition
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subite de ces dernières n'est, à conp sûr, qu'une exagération du phénomène ordinaire. Les phénomènes de variabilité, en général, caractérisent les progrès du refroidissement d'une étoile. Lorsqu'ils commencent à se produire par intermittences de plus en plus irrégulièrés, ils sont les précurseurs de l'extinction définitive, c'est-à-dire de l'encroûtement du soleil. « C'est pourquoi, dit M. Faye, les phénomènes de ce genre ne se produisent que dans les astres d'un éclat déjà très-faible, et n'aboutissent jamais à doter le ciel d'une belle étoile de plus. » Ce sont les derniers élancements d'une lampe dont l'huile est épuisée; ensuite tout rentre dans l'obscurité, le soleil est mort. II se refroidira peu à peu complètement et deviendra habitable pour des êtres analogues à cenx qui vivent sur la terre.
Ainsi finissent les soleils 1 Ainsi commencent les régions propres à la vie 1
Telle est aussi probablement l'origine de la planète que nous habitons. La terre n'est, sans doute, qu'une planète autrefois incandescente et gazeuse, aujourd'hui refroidie, encroûtée, et qui est devenue, après son refroidissement, apte à donner asile à des êtres vivants.
Les petites planètes en 1866.
Le nombre des petites planètes qui circulent entre Mars et Jupiter est monté à quatre-vingt-onze ; l'année 1866 en a fourni cinq nouvelles.
La 85% découverte le 19 septembre 1865, par M. Péters, directeur de l'observatoire d'Elinton'( New- York), avait reçu le nom à'Io, Le même astronome a trouvé, le 15 juin 1866, la 86« petite planète ; elle a été baptisée Tkisbé. La 87% dont le nom est Sémélé^ a été découverte le 4 janvier 1866
par M. Tietjen, astronome de robservatoire de Berlin, dans des circonstances assez curieuses.
M. P(^on, directeur de l'observatoire de Madras, a découvert, le 16 mai 1866, le 88« astéroïde, auquel il a donné le nom de Sylvia,
La 89« planète est française ; elle a été découverte à Marseille, le 6 août 1866, par M. Stéphan, avec le gtand télescope qui a été récemment installé à Marseille. Cette petite planète offrait j au moment où elte fut trouvée *par M. Stéphan, l'éclat d'une étoile de neuvième à dixième grandeur; elle doit dtinc avoir un diamètre assez cobsidérable, et compter panni les plus grosses planètes de ce groupe^ car depuis lonjgtemps on ne découvrait plus que des astres de onzième à douzième grandeur.
M. Robert Luther, de Bilk près Dusseldiorf, a découvert, le 1*' octobre 1866, la 90" petite planète, à laquelle il a, donné le nom A'Antiope; elle oôrait^ au moment de sa découvertCj l'éclat d'une étoile de 11* grandeur. Le nombre des planètes dont la découverte est due à cet infatigable chercheur, s^élève aujourd'hui à seize; feti M. Goldschmidt en avait trouvé quatorze, M. Hind dix, M. Ghacornac sept, M. Pogson six, M. Tempel cinq, et d'autres astronomes des nombres moindres.
Ajoutons qu'une autre petite planète a été découverte le 18 novembre 1866, par M. Tempel, à Marseille, ce qui porte leur nombre total à 91 .
Les découvertes de nouvelles planètes ne se suivent ni se succèdent plus aujourd'hui avec la même rapidité qu'il y a dix ans. Gela n'a rien d'étonnant. En effet, les plus grosses étant connues, les astronomes sont obligés de se rabattre sur le menu giMer, sur des étoiles de douzième à quatorzième grandeur. Or, les caries célestes ne renferment qu'une petite partie des étoiles fixes de ces grandeurs, dont le nombre est presque infini. Il est donc clair qù'e la difficulté de reconnaître les planètes nouvel, es parmi les étoiles de
même grandeur, augmente de jour en jour, à mesure qu« les planètes un peu apparentes nous deviennent connues.
Les comètes eu 1866.
Une seule comète a été observée en 1866. On la désigne comme appartenant à 1 866, parce qu'elle a passé au périhélie au mois de janvier de cette année; mais sa découverte, qui est due à M. Tempel, date du 19 décembre 1865.
Cette comète offrait l'aspect d'une nébulosité ronde, un peu condensée au centre, avec une queue rudimentaire. Plu*sieurs astronomes ont essayé d'en déterminer l'orbite, et île sont arrivés à ce résultat très-intéressant, que la comète de M. Tempel, quoique douée d'un mouvement rétrograde, est périodique.
D'après les calculs de M. d'Arrest, la période, ou le temps de révolution de cet astre, ne serait que de .53 ans. On pourrait, par conséquent, la revoir en 1919. Si elle a passé inaperçue en 1813, c'est qu'elle avait alors trop peu d'éclat, ou qu'en ces temps calamiteux les astronomes de France et d'Allemagne portaient le fusil, et que les soucis delà guerre les empêchaient de songer à surveiller les cohortes célestes. Il faut dire aussi que la période ci-dessuB n'est pas certaine. En effet, un premier calcul avait donné à M. d'Arrest un temps de révolution bien plus court : 3930 jours (dix ans et neuf mois) seulement. Il avait aussi trouvé, par le même calcul, que l'orbite de la nouvelle comète était comprise tout entière dans l'intérieur de l'orbite de Saturne.
Ces résultats extraordinaires, d'après lesquels cet astre aurait dû se montrer à nous peu à peu tous les onze ans, ne se sont pas confirmés quand des observations plus nombreuses et plus complètes ùùX permis à M. d'Arrest de cal-
culer les éléments de la comète avec une précision plus grande. C'est dommage, car la découverte d'une comète à très-courte période est bien plus intéressante que celle d'une planète, à cause des renseignements que ces riens visibles y pour parler comme M. Babinet, nous fournissent sur l'eustence d'un milieu résistant dans les espaces célestes.
Spectres des comètes.
La nouvelle comète de M. Tempel a offert à un astronome anglais, M. Huggins, l'occasion de faire une décou-. verte intéressante. M. Huggins a dirigé un spectroscope successivement sur la chevelure, de forme ovale, et sur le petit noyau stellaire de la comète; et il a remarqué, avec surprise, que la lumière émanée de la chevelure fournissait un spectre continu, pendant que la lumière du noyau- offrait des raies brillantes.
Cette observation prouve que le noyau de la comète est lumineux par lui-même, et très-probablement formé par une matière gazeuse, incandescente. La chevelure, au contraire, réfléchit simplement la lumière solaire; cependant l'intensité de son spectre est trop faible pour y constater la présence des raies noires caractéristiques de Fraunhofer. La première grande comète qui nous visitera, permettra de reprendre cette observation et d'approfondir ces questions si intéressantes.
Origine des comètes.
Un savant astronome hollandais, M. Hock, directeur de Tobservatoire d'Utrecht, a publié en 1865 un grand travail sur les comètes, qui Ta conduit à des conclusions
ASTRONOIOE. 21
importantes relatives à Torigine de ces astres mystérieux. Suivant lui, les comètes constituent des systèmes dans l'espace, comme les nébuleuses; et si elles s'égarent dans la sphère d'attraction d'une étoile fixe, telle que le soleil, c'est toujours fortuitement, et seulement pour un temps très-court. Dans cette hypothèse, les comètes ne suivraient donc primitivement que des orbites hyperboliques, autour de quelque centre commun caché dans les profondeurs de l'espace. Les orbites elliptiques, c'est-à-dire fermées, seraient l'exception et ne conviendraient qu'aux astres chevelus qui auraient temporairement fixé leur résidence dans le voisinage d'un soleil qui les aurait dérangés de leur route presque rectiligne.
On sait d'ailleurs que le nombre des comètes périodiques dontnous connaissions le temps de révolution, est extrêmement restreint, surtout celui des comètes à courte période , puisque tous ces astres nous arrivent de très-loin et s'en vont sans retour. C'est un premier point en faveur de l'hypothèse du savant astronome hollandais.
M. Hock fait remarquer, en outre, qu'au nombre des comètes connues dont les orbites ont pu être calculées depuis plusieurs siècles, il s'en trouve qui nous sont arrivées par groupes, exactement du même point de l'espace. Ainsi la deuxième comète de 1860, la première et la sixième de 1863, sont venues de la même direction, et en calculant leurs distances au soleil jusqu'à mille ans en arrière, M. Hock trouve que ces distances restent toujours égales entre eUes, ce qui prouve que les trois astres en question ont navigué de conserve depuis un temps immémorial. Il parait donc extrêmement probable qu'ils sont les émissaires d'un foyer cométaire où se forment ces agglomérations de matière nébuleuse, et que ce foyer doit se trouver dans la constellation de V Hydre mâle. Cette dernière conclusion se déduit du calcul des points d'intersection des orbites parcourues par les comètes de 1860 et de 1863«
22 l'annéb scientifique.
Quelques autres groupes de oomètes observées en 18^5 et eu 1846 da&Bent lieu à des condusious de tout point analogues, et si ou réunit des comètes apparues à des intervalles Qui dépassent dix ans, les groupes auxquels peut s'attribuer une origine commune, se multiplient encore davantage.
M. Hock se propose d'approfondir ce sujet en soumettant à Tanalyse les orbites de toutes les comètes inscrites dans les catalogues depuis les temps historiques ; mais les résultats auxquels Font conduit ses calculs provisoires, sont déjà assez frappants pour qu'on puisse admettre avec lui l'existence d'un centre d'émanations cométaires qui a le privilège de fournir aux soleils ces planètes chevelues.
Les ofifu$cations du soleil ; observations nouvelles de M. Edouard Roche.
L'histoire a enregistré, à plusieurs reprises , un obscurcissepaent accidentel du soleil, que rien ne pouvait expliquer, Oi^ a vu la lumière de l'astre radieux s'affaiblir à tel ppint que les étoiles se montraient en plein midi. Alexandre^ de Humboldt rappelle, dans le Cosmos ^ qu'un phéno- ^^èQ^ 4ô ce g^pre, qui dura trois jours, eut lieu en 1547, yers l'époque de la bataille de Mùhlberg. Cette offuscation extraordinaire du soleil ne pouvait s'expliquer, disait-on , ni par des brouillards , ni par des cendres volcaniques. Kepler voulut en trouver la cause, d'abord dans l'interposition fortuite d'une masse cosmique circulant dans le voisinage du soleil , puis dans un nuage noir, que des émanations fuligineuses, sorties du corps même du soleil, auraient contribué à former. Kepler se représentait donc le soleil comme une cheminée qui, de temps en temps, se met à fumer.
Un phénomène analogue fut observé en 1090, mais il ne dura que trois heures..
L'offuscation observée en 1208 sa prolongea pendant six heures. Le célèbre physicien Ghladni expliqua ces deux obscurcissements par le passage d'essaims- de corps météoriqnes devant le disque solaire. C'est là aussi Topinion vers laquelle Arago incline dans son Astronomie popurlaire.
On trouve dans le Cosmos de Humboldt une liste trèsoomplète des offuscations du soleil, observées à différentes époques, depuis les temps historiques.
• M. Edouard Roche, professeur à la Faculté des sciences de MontpeUier, a soumis, en 1866, à notre Académie d'intéressantes recherches sur ce sujet assez mystérieux.
Selon M. Roche, tous ces obscurcissements du soleil, sans cause apparente, ne sont autre chose que des éclipses mal décrites ou mal observées, et dont les dates ont besoin d'être rectifiées. M. Roche a voulu examiner par lui-même les textes cités par Humboldt. Il n'a pas tardé à reconnaître que plusieurs de ces textes avaient été mal interprétés, et qu'une éclipse très-réelle était devenue , par suite d'une erreur de date, un phénomène mystérieux el inexpliqué.
Ainsi, pour ne citer qu'un exemple, Toffuscation que plusieurs historiens du treizième siècle rapportaient au 28 février 1206, est tout simplement Téclipse de soleil du 26 février 1207, qui fut visible en Espagne, en France, en Italie et dans tout le midi de l'Europe. L'erreur est venue de ce que l'année commençait alors le 25 mars, à l'époque de Téquinoxe du printemps, et non le 1*' janvier.
Pourquoi, disons-le en passant, n'a-t-on pas conservé l'année qui commençait avec le printemps? Get usage était assurément plus rationnel que celui qui a prévalu. En effet, les quatre saisons représentaient alors, pour ainsi dire, les deux âges du calendrier. Le printemps, C'étùt la jeunesse, l'hiver, c'était la vieillesse de l'année. L'abandon de cette
24 l'année SClENTOTQUfi.
manière de mesurer le temps a introduit beaucoup d'erreurs dans les dates historiques.
M. Roche fait remarquer que, dans d'autres cas, c'est l'apparition d'étoiles en plein jour qui a été la véritable cause de l'erreur. En y regardant de plus près, on trouve que les prétendues apparitions d'étoiles se réduisent à quelque planète qui, ce jour-là, jouissait de son maximum d'éclat et était visible dans la journée.
Le petit nombre de cas authentiques où 11 semble que des astres ont été aperçus en plein jour, perd ainsi le caractère merveilleux qu'on lui avait attribué. Ainsi s'explique , par exemple , la tradition relative à Tobcurcissement du soleil en 1547. Il y eut certainement, vers le i?4 avril, jour de la bataille de Mûhlberg, une offuscation, c'est-à-dire une sorte de brouillard qui obscurcissait le soleil et amsi la lune^ au dire de Frisius. L'apparition d'étoiles est mentionnée par un autre chroniqueur, Feytsch de Lanbach, et il la place au 12 avril. Or, ce jour-là, Vénus étant précisément à son maximum d'éclat, cette planète dut rester visible en plein jour jusqu'à la fin du mois. Ainsi s'explique l'offuscation de 1547 , qui a tant préoccupé les astronomes.
M. Edouard Roche a réuni les phénomènes de ce genre qui sont rapportés par les divers auteurs, et en éliminant les cas qui s'expliquent par des éclipses, il a trouvé que les autres se rattachent évidemment au météore appelé brouillard sec.
L'origine de ces brouillards secs est d'ailleurs encore peu connue. On les attribue souvent à des émanations volcaniques, à des cendres très-finement divisées et emportées par les vents, ou bien encore à des poussières météoriques.
La calliha des Espagnols et le quobar observé en Ethiopie par M. d'Abbadie sont des phénomènes du même ordre. Le fameux brouillard sec de 1783 est le type de ces
brumes extraordinaires, qui sont Için d'être aussi rares cju'on le croit. Ainsi, le 14 juillet 1863, un brouillard sec lut observé en Suisse par M. Charles Dufour, professeur à Morges, canton de Vaud, et en France par M. Roche luimême.
A Morges , le ciel était un peu vaporeux le matin. Il le devint de plus en plus pendant la journée; à six heures et demie du soir, le soleil, qui était encore à 13 degrés audessus de rhorizon, était d'un éclat si faible, qu'on pouvait le contempler à Tœil nu; il ne projetait presque aucune ombre. A sept heures un quart, il ne donnait plus d'ombre du tout, et cependant il était encore élevé de 4 degrés et demi. Les voyageurs qui étaient sur le Righi, virent le soleil diminuer graduellement d'éclat , et finalement disparaître, comme s'il s'était couché au sein même de l'air. Cette espèce de fumée dans l'atmosphère diminua les jours suivants; mais elle fut encore sensible dans les premiers jours d'août. A Montpellier, il y avait une sorte dé brume qui diminuait la transparence de Tair, mais qui était accompagnée d'une grande sécheresse, accusée par les hygromètres.
Il arrive assez souvent que , par un temps très-sec, l'atmosphère perd une partie de sa transparence, et c'est là la véritable cause de Tassombrissement du soleil. Il est donc inutile d'aller chercher l'explication de ce phénomène dans l'apparition de mystérieux essaims d'étoiles filantes.
L'insolation de la lune.
La chaleur que la terre reçoit du soleil pendant le jour, se dissipe pendant la nuit, par suite du rayonnement du sol ; et comme la surface terrestre n'est exposée aux rayons solaires que pendant douze heures, en moyenne, sur vingt-
quatre, elle n'a jamais le temps de s'échauffer considérablement. Il n'en est pas de même de la lune, qui reste exposée à l'action du soleil pendant des intervalles bien plus longs que la terre. A Tépoque du dernier quartier, certaines parties de la surface de notre satellite reçoivent, sans interruption, la radiation solaire pendant une semaine entière (180 heures). Il est donc probable que la surface de la lune doit alors acquérir ui^e température extrêmement élevée.
M. Park Harrisson, connu par ses recherches relatives à rinfluence de la lune sur les températures terrestres, vient d'aborder ce sujet intéressant dans un mémoire qu'il a présenté à Y Association britanniqvs pour Vavancement des sciences. Il a trouvé que la température minimum doit avoir lieu le jour où la lune complète son premier quartier, et la température maximum le jour où elle achève son troisième quartier. Cette température atteindrait, d'après les recherches de M. Harrisson et celles de M. Althans, 840 degrés Fahrenheit (450 degrés centigrades) , température qui dépasse le point de fusion de l'étain et du plomb. A l'époque du plus grand froid, la température de la lune tomberait à 70 degrés au-dessous de zéro, ce qui constitue un écart de 520 degrés entre les deux termes extrêmes.
Ces résultats ont été obtenus en supposant que le corps lunaire possède une capacité calorifique égale à celle du quartz; ils peuvent toujours être considérés comme approchant de la vérité. Si la lune avait une atmosphère, ou s'il y avait de l'eau à sa surface, ces énormes changements de température entraîneraient nécessairement des changements d'aspect très-considérables pour la surface de notre satellite.
iO
Étoiles filantes extraordinaires.
Tout le monde est d'accord aujourd'hui sur l'origine cosmique des étoiles filantes; nous savons que ce sont des poussières solides qui circulent dans les espaces célestes comme les grosses planètes, et qui s'enflamment dès qu'elles pénètrent dans l'atmosphère de la terre. L'examen au spectroscope, de la lumière qui émane de ces météores, nous apprend que ni les bolides ni les traînées lumineuses qu'ils laissent derrière eux, ne sont formés de matières gazeuses ; leur spectre est continu, ce qui prouve qu'ils sont constitués par des particules solides à l'état d'incandescence.
La hauteur inférieure des étoiles filantes, c'est-à-dire la hauteur verticale à laquelle ces météores s'éteignent et se dissipent, est presque toujours très-considérable. Les astronomes anglais et allemands ont essayé de la déterminer par des observations simultanées, e£fectuées en plusieurs stations assez éloignées les unes des autres ; ils ont trouvé, en général, pour la limite inférieure de l'élévation des étoiles filantes, 70 *à 100 kilomètres. Il en résulte que l'air est encore assez dense, k plus de 100 kilomètres du sol, pour enflammer les poussières célestes parle frottement qu'elles éprouvent en pénétrant dans notre atmosphère ; en d'autres termes, la hauteur de l'atmosphère dépasse certainement 1 00 kilomètres. Toutefois, on connaît déjà quelques exemples d'étoiles filantes qui se sont rapprochées du sol à une distance beaucoup moindre. Ainsi, M. Jules Schmidt, directeur de l'observatoire d'Athènes, qui a observé les étoiles filantes pendant dix années consécutives, a trouvé la hauteur minimum de ces météores égale à sept kilomètres seulement. Enfin, tout récemment, un autre astronome alle-
mand a fait une observation très-ourieuse qui semble prouver que les étoiles filantes descendent quelquefois jusqu'à moins d'un kilomètre de la surface du sol. L'astronome dont nous voulons parler est M. Behrmann, de Tobserva toire royal de Gœttingue, connu déjà par des travaux du premier ordre et par des découvertes fort importantes qu'il a faites dans le domaine de la théorie.
Le 30 juillet 1866, à neuf heures du soir, cet observateur regardait les nuages amoncelés sur l'horizon du côté de l'orient, lorsqu'il vit tout à coup paraître, en un point qu'il fixait depuis une demi-minute environ, une étoile filante de troisième à quatrième grandeur. Le météore lui sembla percer le voile des nuages, qui était bien trop épais pour permettre de voir une étoile filante par transparence. Le nuage qui avait donné naissance à cette apparition n'était élevé sur l'horizon que d'environ 15 degrés. L'étoile filante resta visible pendant 4 dixièmes de seconde, que M. Behrmann estima très-approximativement ; elle s'enfonça ensuite de nouveau dans les nuages, après avoir parcouru un arc de 5 à 6 degrés. Par des mesures barométriques directes, M. Behrmann a trouvé, à plusieurs reprises, que les nuages orageux descendent jusqu'à 800 mètres du sol.^ On peut donc admettre que le météore du 30 juillet 1866 s'est éteint à une distance de la surface terrestre qui était au-dessous d'un kilomètre.
Une autre observation très-intéressante, relative à la catégorie des météores, a été faite par M. Heis, le 4 octobre, à huit heures et demie du soir. M. Heis, qui était occupé à examiner la voie lactée, a vu très-distinctement se détacher sur le fond clair de cet amas d'étoiles un corps obscur animé du mouvement propre des étoiles filantes. Ce météore obscur parcourut un arc d'environ 1 1 à 12 degrés avant de se perdre dans le bleu noir du firmament. C'était évidemment une étoile filante de gros calibre, visible par projection, comme les planètes qui passent au-devant du soleil.
La pluie d'étoiles filantes du 12 novembre 1866.
On sait que les étoiles filantes se montrent à certaines époques de Tannée plus abondantes qu'à d'autres. Le 10 août et le 11 novembre sont les époques oii ce phénomène présente le plus d'intensité. Enfin^ il y a lieu de croire que ce phénomène arrive à son maximum d'intensité tous les 34 ans. C'est le 11 novembre 1867 que doit tomber cette période de 34 ans. Mais les journaux anglais et français, se trompant de date, avaient annoncé ce retour pour la nuit du là au 13 novembre 1866.
Les observateurs n'ont donc pas manqué, dans la nuit du 12 au 13 novembre 1866, pour observer les astres rayant le firmament de leurs sillons argentés. Le nombre des étoiles filantes a été, en effet, considérable pendant cette nuit. A Londres, M. Phipson a compté', à onze heures du soir, 14 étoiles filantes en un quart d'heure; à minuit, 24; à minuit et demi, 120 en un quart d'heure. D'après lé calcul de M. Phipson, il devait y avoir pour tout le ciel 6000 étoiles filantes par heure.
C'est un beau résultat. Cependant si la période de 34 ans est réelle, nous devrons, en 1867, assister à une danse d'étoiles bien plus échevelée encore.
Dans cette hypothèse, le nombre inusité d'étoiles filantes observé pendant la nuit du 11 au 12 novembre 1866 prouverait, comme Ta avancé M. Goulvier-Gravier, qu'un maximum d'étoiles filantes ne se produit jamais sans avoir été précédé et annoncé par une augmentation notable du nombre des étoiles filantes pendant l'année précédente.
Il ne nous reste donc qu'à attendre le 12 novembre 1867, pour voir si la périodicité prédite se réalisera.
Le fusil à aiguille. — Le fusil prussien et le fusil Chassepot.
Le fusil à aiguille a joué, en 1866, un rôle sanglant et terrible. Il a fait et défait des royaumes, élevé des dynasties et renversé des couronnes. Il a mutilé rAutriche et achevé Tunité de l'Italie. Excitées par le triomphe de l'armée prussienne, les autres nations de TEurope se sont empressées d'étudier cet *engin nouveau de destruction et de mort. La France Fa adopté, et tout aussitôt son gouvernement a jeté 'des millions dans une révolution complète.de notre armement. Yoilà bien des raisons pour expliquer la place d'honneur donnée ici au fusil à aiguille.
Commençons par l'histoire et la description du fusil prussien; nous passerons ensuite au nouveau fusil français, ou fusil Chassepoty qui n'est qu'un fusil à aiguille perfectionné.
Tout le monde sait que, dans les premiers temps de l'emploi des armes k feu, on se servait, pour enflammer la charge de poudre, d'une simple mèche, préalablement allumée à la main, et qu'un ressort venait mettre en contact avec la poudre. Les plutines à silex furent inventées en 1630. C'est alors que le mousquet prit le nom de fusil ^ du mot italien fucile^ qui signifie pierre. Avant cette époque, on avait déjà imaginé de renfermer la charge dans des
cartouehesy ce qui simplifiait beanconp la distribution de la poudre. *
Dans les platines à siîex^ ainsi que dans les platines dites à rouet ou à miquelety rétincelle était produite par le choc d'une pièce d'acier contre une pierre de silex. Ces mécanismes ne différaient l'un de l'autre que par la manière dont le choc était déterminé. L*étincelle enflammait une amorce de poudre fine, qui communiquait le feu à la charge, à travers la lumière du canon. Les Arabes conservent encore de nos jours le fusil à platine ou à miquelety qui produit le feu par le choc d'un chien tendu par un ressort et venant frapper la surface cannelée d'une batterie.
La première idée de l'application aux armes de guerre du système k percussion et des sels fuminants employés comme amorce remonte à Tannée 1809. L'empereur Napoléon !•' avait eu la pensée d'appliquer au fusil de guerre le système à percussion et le chargement par la culasse. Sur l'invitation de TEpipereur, un célèbre armurier de Paris, nommé Pauly, s'occupa avec zèle de cette question, et il prit un brevet d'invention pour une arme dans laquelle la poudre s'enflammait par une amorce fulminante, que venait frapper une tige de fer mise en mouvement par la pression du doigt sur la détente.
L'idée du chargement par la culasse et de la percussion appliquée au fusil de guerre étant dnsi créée et répandue dans le public, plus de douze cents brevets d'invention furent pris, dans un intervalle de quinze ans, pour diverses modifications d'armçs basées sur le principe imaginé par Pauly.
En 1818, un armurier anglais, Joseph Eggs, eut une idée neuve. C'était de placer la composition fulminante dans une capsule en cuivre, à la base de la charge de poudre. Cette invention fut le point de départ des fusils à percussion modernes, qui ont reçu un degré extraordinaire de précision par l'emploi des cations rayés, destinés à
imprimer aux projectiles un rapide mouvement de rotation.
Le chargement d*an fusil se fait, d'ordinaire, parla bouche du canon, à l'aide d'une baguette. Mais ce système présente bien des inconvénients. Si la baguette est perdue, faussée ou brisée, le soldat se trouve désarmé. Les tirailleurs, pour recharger leur arme, sont obligés de se mettre à l'abri. La cartouche peut s'enflammer au moment de la charge. Le fusil peut partir au repos. Enfin, et c'est là l'inconvénient le plus grave, l'opération du chargement fait perdre beaucoup de temps. Une partie de ces inconvénients peuvent être évités par l'emploi d'un fusil se chargeant par la culasse.
L'idée de charger les fusils par la culasse n* est pas d'hier. Elle remonte au maréchal de Saxe. Le célèbre guerrier français créa cette méthode, lorsqu'il inveiita Vamusette.
Uamusetie était un gros fusil lançant des balles de plomb d'une demi-livre. Deux hommes le manœuvraient sur une sorte d'affût; on le chai^eait par la culasse. Seulement, comme le chargement de l'amusette se faisait sans cartouche, il en résultait de grands dangers pour l'artilleur, et en définitive peu d'avantages pour le tir. Aussi ce nouveau système fut-il bientôt abandonné. On n'y revint que longtemps après, c'est-à-dire au commencement du siècle actuel, grâce à l'armurier français Pauly, dont nous venons de parler.
Voici les principaux avantages que présentent les armes de guerre qui se chargent par la culasse.
Elles rendent inutile la baguette, qui trop souvent est pour le tireur une cause d'embarras. — Le chargement est prompt et facile, même pendant la nuit ; il peut s'effectuer sans bruit et dans toute position, le.soldat étant couché ou à genoux, abrité derrière un obstacle quelconque. — La promptitude delà chaîne et la rapidité du tir qui en résulte,
augmentent, ea quelque sorte, le nombre des combattants et permettent en même temps de donner plusieurs salve» successives de coups de fusil. — On peut charger Tarme en croisant la baïonnette, ce qui est capital lorsqu'il s'agit de repousser une attaque de cavalerie. — La cartouchp ne peut pas glisser hors du canon, lorsqu'on porte l'arme, la bouche en bas, comme c'est l'usage dans la cavalerie. *-^ La balle repose toujours sur*la poudre, au lieu de s'arrêter dans le canon, si le chargement n'a pas été fait aveo l'énergie nécessaire. -*- Il est impossible de mettre plusieurs cartouches à la fois. — On peut décharger le fusil en retirant la cartouche sans U brûler. — ? Le nettoyage du canon est simplifié d'une manière extraordinaire. — Enfin l'emploi de cartouches spéciales, portant avec elles leurs amorces, contribue beaucoup à abréger l'opération du chaigementet à augmenter la rapidité du tir.
On comprend sans peine que, grâce à cette rapidité, il soit possible de concentrer presque instantanément, sur un poiQt donné, une attaque assez énergique pour culbuter et mettre en déroute l'ennemi, avant qu'il ait eu le temps de reformer ses rangs, décimés par un feu foudroyant. Dès lors, la crainte de gaspiller trop vite les cartouches n'a plus d'objet. Chaque soldat pouvant porter avec lui de 75 à 120 cartouches, et tirer au moins cinq coups par minute, il est facile de voir qu'en choisissant avec habileté le moment de commencer le feu, un général d'infanterie aura toujours devant lui un temps plus que suffisant pour obtenir de sa troupe toute l'action qu'il peut en attendre. En supposant même que les soldats usent toutes leurs cartouches, le feu pourra être entretenu pendant près d'une heure. Or, il est très-rare que deux armées restent une heure en présence l'une de l'autre, à une portée de fusil, sans en venir à l'arme blanche.
Un feu très«rapide et très-nourri, comme on peut Tobtenir par l'emploi d'armes se chargeant par la culasse,
présente donc d'immenses avantages, et donne une supériorité marquée à la troupe qui peut en disposer. Dans beaucoup de cas, il pourrait suffire pour décider l'action. On sait, en effet, que des troupes novices sont souvent déjà ébranlées et mises en déroute, lorsqu'un homme sur dix tombe dans les premiers rangs. Pour qu'une colonne résiste encore après avoir perdu un homme sur trois ou sur quatre, il faut qu'elle soit déjà bien aguerrie, et que la perte se distribue sur un espace de temps assez considérable. Quand un tiers des soldats est mis hors de combat dans l'espace de quelques minutes, il est rare que la panique ne s'empare point des survivants, à moins que ce ne soient des soldats parfaitement éprouvés. Ei^ outre, un feu rapide et efficace présente l'avantage de réduire considérablement le nombre des adversaires dès le début de l'action, ce qui augmente évidemment l'importance des pertes infligées à l'ennemi.
Sous ce rapport, la supériorité d'un ûr rapide est donc manifeste, et le chargement par la culasse, qui permet de tripler la vitesse du tir, doit être considéré comme un véritable progrès dans l'armement des troupes.
Ce qui avait jusqu'ici empêché ce système de se généraliser, c'est seulement la difficulté qu'on éprouvait à obtenir un mécanisme solide et durable pour les armes se chargeant par la culasse.
L'empereur Napoléon !•' appréciait parfaitement les avantages des armes de ce genre, et il s'occupa des moyens de simplifier le chargement des fusils d'infanterie. Dès 1809, comme nous l'avons dit en commençant, l'armurier Pauly, essayant de réaliser cette idée, faisait exécuter un fusil se chargeant par la culasse. Mais l'invention de Pauly, accueillie d'abord avec une certaine faveur, n'eut point de succès.
Il en fut de même du système présenté, en 1813, par Julien Leroy, dans lequel le canon sa rabat sur le côté gauche, parallèlement à lui-même, en tournant autour d'un
axe horizontal parallèle au canon. Ce système fut rejeté, parce cpi'il manquait de solidité. Il diffère bien peu cependant du mousqueton Gastine-Rienette.
Dans le système Lefaucheux^ le canon se brise au tonnerre; de sorte que le canon et la crosse ne sont plus en ligne droite au moment où l'on charge Tarme. Cette disposition, bonne pour les fusils de chasse, présenterait trop d'inconvénients dans un fusil de guerre, pour qu'on ait songé à l'utiliser pour les troupes. On ne peut, en effet, employer à la guerre que des armes dans lesquelles le canon et la crosse restent toujours invariablement liés l'un à l'autre. Il faut, pour la défense comme pour l'attaque, que le soldat puisse toujours faire usage de la baïonnette. Tout ce que l'on peut admettre, c'est que le tonnerre puisse être mis à découvert par une coulisse, o.u pièce mobile. Avec un semblable fusil, le soldat n'est jamais désarmé. Il saisit l'instant favorable pour introduire sa charge dans le tonnerre, pendant qu'il tient en échec avec sa baïonnette le cavalier qui cherche à l'attaquer.
Parmi les différentes armes construites dans ce système, il faut citer le fusil Rob&rt^ le fv^il Chassepoty le mousqueton des cent-gardeSy le fusil Manceaux^ enfin le fusil Dreyse ou fusil à aiguille prussien.
Dans le système Robert^ la tranche postérieure du tonnerre se découvre, au moyen d'un levier à poignée, qui fait l'office de culasse. Le soldat introduit la charge, qui est une cartouche munie d'une amorce fulminante, et referme la culasse. Lorsqu'on presse la détente, le chien vient écraser l'amorce sur une sorte d'enclume intérieure, et le coup part.
Dans le mousqueton Treuille de BeaulieUj qui sert à l'armement actuel de nos cent-gardes, le tonnerre se découvre en abaissant une culasse mobile, ou verrou^ comme l'appelle l'inventeur, au moyen de la sous-garde elle-même qui forme ressort. Ce ressort joue le rôle du chien lorsqu'on presse la détente; il vient choquer une petite tige métaJ-
lique reposant sur la capsule, qui est placée verticalement
dans le culot de la cartouche.
Dans le système Chassepot, le canon se termine posté-
rieur^meut en un manchon où vient s'engager une pièce
mobile, munie d'une poignée et d'un système obturateur.
Cette culasse mobile sert à ouvrir ou à fermer le canon, en
glissant dans le manchon.
Le système Manceaux et Vieillard a pour culasse mobile
un cylindre creux, aux extrémités duquel sont fixés, d'un
côté, l'appareil obturateur, et, de l'autre, une poignée à
l'aide de laquelle on peut démasquer l'entrée du canon. Nous voici arrivés au fusil à aiguille^ ou fusilrayéprussien. Inventé par l'armurier Dreyse en 1827, ce fusil se charge
par un procédé assez semblable à celui qu'on emploie pour les fusils Manceaux et Chassepot. L'inflammation de la eh^ge est produite par une aiguille^ qui traverse la cartouche, pour aller frapper une petite pastille de poudre fulminante, contenue dans le sabot de la cartouche. C'est de là que vient le nom de la zûndnadelgewehr (fusil à aiguille, de zûnderip allumer; nadel^ aiguille; et gewehr, arme) donné à cette arme. Le canon est vissé à l'extrémité antérieure d'une forte douille, dans laquelle peut glisser la chambre^ tube de fer muni d'une forte poignée qui passe h travers une ouverture de la douille, disposée comme l'entaille de la douille d'une baïonnette. Cette poignée permet de porter la chambre en arrière, afin de démasquer le tonnerre. On introduit alors la cartouche dans l'extrémité inférieure du canon, et on referme ensuite, en poussai^t la poignée en av^t. Par ce mouvement, l'orifice évidé de la chambre vient s'appliquer sur le rebord conic[ue du canon qui fait saillie à l'intérieur de la douille dans laquelle il est vissé. La poignée étant ensuite tournée dans l'entaille, dm gauche k droite, la cbaptibre se trouve parfaitementserrée contre le canon.
La chambre renferme le mécanisme destiné à produire
rinflamtnatiôn de la charge. L'organe principal de ce méca« nisme est Y aiguille , formée d'un fil d'acier de trois millimètres d'épaisseur, et se terminant brusquement en pointe, à l'extrémité qui doit frapper la composition fulminante. A l'autre extrémité, l^aiguille est vissée dans un tube de cuivre, fixé lui-même dans la partie inférieure d'un autre tube, autour duquel s*enroule un ressort en spirale , destiné, en se débandant, à lancer l'aiguille.
Ainsi l'aiguille est lancée à peu près comme les petits projectiles que l'on place dans les fusils d'enfant, et qui sont chassés par un ressort à boudin, d'abord fortement tendu, puis abandonné.
Voici maintenant comment le soldat manie le fusil à aiguille.
Il croise la baïonnette et tient le fusil de la maiû gauche, en appuyant la crosse au côté droit de son corps. En tirant, par un léger mouvement du pouce, un anneau qui fait saillie à l'extrémité postérieure de la chambre, il tend le ressort de l'aiguille. Ensuite il frappe un petit coup sec du creux de la main droite, contre la clef en fer, dans la direction de droite à gauche, de manière à la porter à gauche dans Fentaille extérieure; il saisit ensuite cette clef et la tire en arrière. Le canon s'ouvre alors, sur une largeur de cinq à six centimètres. Le soldat dépose sa cartouche dans cette cavité, la pousse dans l'extrémité inférieure du canon , qui est légèrement évidée pour la recevoir, et referme son arme, en poussant la clef d'abord de bas en haut, puis de gauche à droite, par un second coup sec, frappé avec le cteux de la main, pour bien consolider le tout.
Le fusil est ainsi chargé et la cartouche ne peut plus bouger.
Pour tirer, il faut pousser l'aiguille à travers la poudre de la cartouche. En tirant la gâchette du fusil, le ressort en spirale se débande, et l'aiguille est poussée avec une grande vitefte, contre la pastille fulminante, placée à l'ex-
irémité de la cartouche. La capsule fulminante part et la poudre s'enflamme.
Dans le principe, on faisait usage, comme projectile du fusil à aiguille, d'une balle pointue, sphérique à sa partie postérieure, qui reposait sur un sabot de bois ou de carton. Aujourd'hui, cette balle est remplacée par le projectile que Ton nomme, en Prusse, langblei (plomb de forme oblongue). C'est un projectile dont la coupe ressemble beaucoup à celle d'une mitre d'évêque.
Le poids total de la cartouche est de 40 grammes.
La balle pèse 31 grammes. Sa forme est calculée pour diminuer la résistance de Fair.
Le poids total du fusil prussien avec sa baïonnette était de 5 kil. 330 pour le modèle de 1841 ; mais il n'est plus que de 5 kilogrammes pour le modèle de 1862.
Nous avons déjà dit que le fusil à aiguille date de 1827. L'inventeur de cette arme, Jean -Nicolas Dreyse, naquit en 1787, à Sœmmerda, près d'Erfurth, où son père était serrurier. En 1809, il travaillait à Paris, dans la fabrique de Pauly. C'est là qu'il eut connaissance des tentatives faites par cet habile armurier pour créer une arme à tir rapide.
En 1814, Dreyse retourna à Sœmmerda. Il prit la direction de l'atelier de son père, et fonda, quelque temps après, une fabrique de capsules fulminantes pour la chasse. C'est en travaillant au perfectionnement des capsules fulminantes qu'il conçut l'idée de les introduire dans la cartouche même, et de les enflammer par le choc d'une aiguille à ressort.
Le premier fusil à aiguille, construit par Dreyse en 1827, se chargeait par la bouche du canon ; Taiguille partait de l'intérieur de la culasse. Cette disposition fut bientôt perfectionnée en plusieurs points essentiels, et Dreyse obtint, au mois d'avril 1828, un brevet de huit ans pour son aiguiÙe^ressort et sa cartouche fulminante.
Vers la fin de 1829, Dreyse eut l'occasion d'expliquer le principe de son invention au prince Frédéric-Gbiillaume de
Prusse. Ce prince s'y intéressa vivement, et ne cessa pas de favoriser les recherches de l'habile armurier. Devenu roi, Frédéric -Guillaume dota son armée du nouveau fusil.
Entre les premiers essais de 1827 et le modèle actuel adopté par l'armée prussienne, il s'est donc écoulé quarante années, qui ont été employées en recherches et expériences incessantes. On voit, dès lors, ce qu'il faut penser des différentes assertions de plusieurs journaux, qui ont voulu faire considérer cette invention comme de date récente et comme appartenant à un Français.
C'est vers 1836 que le chargement par la culasse a été essayé pour la première fois. Depuis cette époque, bien d'autres perfectionnements ont été successivement appliqués au fusil à aiguille, et lui ont donné peu à peu la forme commode et avantageuse qu'il possède aujourd'hui.
C'est en 1841, qu'on adopta, en Prusse, un premier modèle définitif pour la fabrication en grand du fusil à aiguille. Le roi Frédéric-Guillaume IV commanda, à cette époque, soixante mille fusils de ce modèle, à la fabrique de Sœmmerda. Vers 1848, tous les bataillons de fusiliers des trentedeux régiments de ligne prussiens étaient armés du nouveau fusil, qui ne tarda pas à faire ses preuves pendant l'insurrection badoise, comme aussi dans la première campagne du Schleswig-Holstein.
Depuis cette campagne, la nouvelle arme a été introduite peu à peu dans toute l'infanterie et toute la cavalerie prussiennes. La landwehr elle-même en est pourvue.
La seconde campagne contre le Danemark, en 1864, avait mis en parfaite évidence la supériorité du fusil à aiguille sur les armes anciennes. Les hommes compétents n'ont pu dès lors être surpris de l'immense succès que cette arme a obtenu, dans la guerre contre l'Autriche, entre les mains des soldats prussiens, habitués à la manier.
Disposées sur trois rangs, comme au temps de Frédéric le Grand, les lignes prussiennes laissent les bataillons
ennemis approcher jusqu'à cent cinquante pas, et les ac« cueillent alors par cinq ou six salves, tirées coup sur coup, avec la rapidité extraordinaire que comporte le mode de chargement de leur arme. Les ravages que ce feu meurtrier exerce dans les rangs ennemis, sont si considérables, que les agresseurs sont obligés, à chaque fois, de se retirer en désordre, pour se reformer plus loin en ligne de bataille.
Les cavaliers prussiens suivent la même tactique contre les escadrons autrichiens. Ils attendent la cavalerie pour la couvrir, aussitôt qu'elle arrive à leur portée, du feu foudroyant de leurs mousquetons à aiguille. Cavaliers et chevaux tombent en si grand nombre, que le désordre se met dans les rangs des cavaliers, avant qu'ils soient assez près pour engager la lutte.
On a dit un moment que le fusil à aiguille prussien se tire sans épauler, pour éviter le recul dont la force est considérable. C'était une erreur. Il se tire comme tout autre fusil, en épaulant. Si la force de recul était à redouter, elle serait plus dangereuse pour le tireur qui se contenterait de tenir le fusil entre ses deux mains, que pour celui qui rassurerait contre son épaule.
Beaucoup de personnes se demandent comment il se fait que la Prusse soit restée si longtemps la seule nation qui possédât une arme d'un effet si sûr et si terrible. La raison principale qui a empêché jusqu'ici les autres États de suivre l'exemple de la Prusse, c'est qu'on n'avait pas une confiance complète dans les avantages du fusil à aiguille. On le considérait comme étant d'un mécanisme compliqué et sujet à dérangement. On assurait qu'après un long tir, les gaz s'échappaient par les joints de la culasse, au point d'incommoder sérieusement le soldat. Le prix de la fabrication était, disait-on, trop élevé, etc. L'expérience a répondu d'une manière victorieuse à ces diverses objections. Les officiers prussiens assurent que les inconvénients que l'on a longtemps feprochés à leur arme, quant à son
maniement habituel, n'existent plus, ou ne sont plus Sensibles dans les fusils du nouveau modèle. L'aiguÛle, il est vrai, se casse quelquefois ; mais le soldat a toujours dans sa poche plusieurs aiguilles de rechange. Habitué à réparer lui-même ce petit accident, il remplace, en un tour de main, l'aiguillé cassée.
Les fusils à aiguille ont été l'objet de quelques tentatives de fabrication dans Je Hanovre, dans la Hesse-Électorale et dans le duché de Brunswick. Le fusil à aiguille du Brunswick ressemble beaucoup au fusil prussien. Le fusil hessois en est aussi nne imitation.
On a prétendu que plusieurs États allemands, après avoir essayé d'introduire le fusil à aiguille dans l'armement de leurs troupes, ont dû renoncer à continuer l'usage de cette arme, en raison de la prompte altération des pastilles fulminantes. Les cartouches fabriquées hors de la Prusse étaient, disait-on, hors d'usage au bout de quelques semaines, tandis que les cartouches prussiennes se conservent mdéfiniment.
On a cru attribuer cette supériorité à quelque secret de fabrication de la capsule fulminante, secret qui serait entre les mains des artificiers prussiens.
Nous ne croyons pas qu'il y ait ici le moindre secret. En effet, d'après la composition de la pastille fulminante du fusil prussien, nous ne voyons pas que les matières en contactsoient susceptibles de s'altérer spontanément. M. Ploennies, dans l'ouvrage allemand qui nous a servi de guide pour cette étude, nous api^rend^ que la composition de la pastille fulminante du fusil prussien est la suivante : Trois équivalents chimiques de chlorate de potasse, pour deux équiva-
1 . Das Zûndnadelgewehr. Beitrage zur Kritik der HinterîadungS" waffe. Herausgegeben von Wilhelm von Vloennies , Grossh. Heess Hauptmann Ritter, etc. Brochure in-8'' de 144 pages. 1866. Darmstadt et Leipzig, chez Ed. Zernin. Wilhelm von Ploennies : Vas Zûnd' nadelgewehr, page 123.
lents de sulfure d'antimoine; c'est-à-dire, à peu près parties égales de Tun et de l'autre des deux corps (367,5 de chlorate de potasse et 333,6 de sulfure d'antimoine).
Ainsi, le secret de la préparation de la capsule fulminante ne saurait être invoqué pour expliquer le privilège, qui est resté aux Prussiens, de l'usage du fusil à aiguille. Introduire chez une nation une arme nouvelle est toujours une mesure difficile et extrêmement coûteuse. Voilà probablement le seul obstacle qui se soit opposé à la généralisation dn nouveau fusil. Mais en présence des succès qu'elle vient d'obtenir, il est probable que cette arme va devenir d'un emploi universel en Europe.
Le secours du dessin est indispensable pour faire comprendre les dispositions du fusil à aiguille. Nous avons donc fait dessiner et graver deux figures représentant, Tune, la la culasse du fusil prussien; l'autre, la coupe de la cartouche prussienne. Le crayon éclaircira ce que la plume n'a pu rendre peut-être avec toute la clarté voulue.
Fig. 1. Culasse du fusil prussien,
D, cavité destinée à recevoir la chambre, c'est-à-dire le cylindre de métal qui contient la cartoache. La cavité est ici découverte, pour recevoir la cartouche.
B, chambre contenant l'aiguille et le ressort qui doit la faire partir.
A, bouton fixé au cylindre dans lequel est contenu le ressort et Taiguille. Ici, le bouton est tirée au dehors, c'est-à-dire le ressort est tendu et prêt à lancer l'aiguille.
C, clef qui sert à découvrir la cavité de la culasse. Lorsque cette cavité est refermée et la cartouche mise en place^ cette clef entre dans l'entaille F, pour consolider le tout.
E, gâchette qui, étant tirée, lance l'aiguille au moyen du ressort et fait partir le coup — O mire.
Fig. 2. Coupe de la cartouche.
R, ressort qui lance l'aiguille.
A AT, aiguille.
P, poudre.
F, pastille fulminante.
B, Balle enveloppée de carton dans la partie ce.
C, canon de fusil.
L'aiguille A, lancée par le ressort R, traverse la poudre P, frappe la pastille fulminante G qui enflamme la poudre d'arrière en avant, et lance la balle B dans le canon C .
Il est une particularité du fusil prussien, qui mérite d'attirer Tattention des physiciens, et sur laquelle M. le baron Séguier a beaucoup insisté, avec raison, devant rAcadémie des sciences.
Dans le fusil prussien, le feu est mis à la poudre, comme on vient de le dire, en haut de la charge, en d'autres termes, en avant du projectile, par l'explosion d'une capsule, qui détone sous le choc de Paiguille. Derrière la cartouche, et autour de la gaine dans laquelle marche l'aiguille, on a ménagé une petite chambre à air y de forme annulaire.
Cette chambre à air jouerait, suivant M. Séguier, un rôle considérable. Elle empêcherait les gaz produits par la poudre de se dégager tumultueusement hors du canon. Elle amortirait le premier choc des gaz et rendrait leur expansion moins brusque. L'inventeur du fusil à aiguille ne se rendait peut-être pas bien compte lui-même de Timportance de ce détail de son arme. En effet, la chambre à air a été successivement adoptée et supprimée dans les divers modèles du fusil prussien.
M. Regnault a très-clairement expliqué, devant l'Académie des sciences, au point de vue de la théorie, les avantages que présente le mode d'inflammation de la poudre employé dans le fusil prussien.
Quand on enflamme la poudre par le bas de la cartouche, les gaz provenant de la combustion chassent hors du canon une partie de la poudre , qui, de cette manière n'est pas brûlée, ou qui ne brûle qu'au dehors, sans utilité pour l'effet à produire. Lorsque, au contraire, on enflamme la poudre par le haut, c'est-à-dire près de la balle, de façon à faire brûler cette poudre d'arrière en avant et avec lenteur, les gaz ne se forment que progressivement, et la balle, au lieu de recevoir une impulsion unique et brusque, reçoit une série d'impulsions successives et croissantes. Par ce procédé, la poudre brûle en totalité dans l'intérieur du canon, et pas un grain n'en est perdu.
PHYSIQUE ET MéCANIQUE. 45
C'est ainsi qu'il faut expliquer, selon M. Regnault, et selon M. le baron Séguier, les avantages du fusil prussien. Dans ce fusil, en effet, il existe, comme nous venons de le dire, derrière la charge, une chambre assez vaste. Dans cet espace libre, les gaz provenant de la combustion de la poudre se logent, pour un certain temps, et vont de là exercer progressivement leur action sur le projectile. Cette disposition a le grand avantage d'éviter la projection hors du canon d'une partie de la poudre non brûlée qui accompagne le projectile, quand on enflamme, comme à l'ordinaire, la poudre derrière la balle.
Elle a encore l'avantage de maintenir la poudre non encore brûlée dans la partie la plus comprimée^ et par suite I9. plus chaude, des gaz contenus dans le canon, ce qui favorise à I9. fois sa combustion complète et son maximum d'effet mécanique. Les fusils ordinaires lancent du feu parle canon, ce qui veut dire qu'une flamme se produit à l'extérieur, par suite de la combustion de la poudre, qui, projetée en dehors, s'enflamme en arrivant dans l'air et brûle alors en pure perte. Les fusils à aiguille ne donnent qu'une traînée blanchâtre ; on ne voit pas de feu à la sortie du canon, même dans la cave la plus obscure. Moins de bruit, point de feu d'artifice, mais plus d'énergie, voilà ce qui distingue ces nouvelles armes.
Ainsi la théorie justifie sur presque tous les points et explique les avantages des armes à aiguille, c'est-à-dire l'inflammation intérieure de la charge" par une composition fulminante placée en haut de la cartouche.
Tout le monde sait que le gouvernement français, au mois de septembre 1866, a pris la résolution grave de remplacer les fusils actuels à piston, fSfr un fusil à aiguille, du modèle dit Chassepot^ légèrement modifié par le§ travaux de commissions spéciales.
C'est ce nouveau fusil qu'il nous reste a décrire , en nous aidant du secours du dessin.
Les détails qui précèdent, et qui, renferment l'exposé des principes de la construction du fusil prussien, nous permettront de beaucoup abréger la description de la nouvelle arme française.
Les pièces qui composent le fusil Chassepot sont plus simples et moins délicates que celles du fusil prussien.
Le chien BK (fig. 3) est de dimensions suffisantes. Il offre une grande prise par suite de la rugosité de la surface K. De plus, afin que, dans l'armement du chien, cette pièce ne vienne pas à être forcée par la pression exercée, on a placé en I une roulette, qui n'est pas visible sur le dessin, et qui fait que cette partie roule le long de la plaque H. En tirant le chien BK, auquel tient une partie de la gaine DD, contenant le ressort de l'aiguille, le fusil est armé.
Pour ouvrir la chambre, on ramène le cylindre ou culasse M, au moyen de la poignée A. On place la cartouche en avant de D, dans la cavité C, devant un disque d'acier d'un rayon moindre que celui de la chambre. Au-dessous de ce disque se trouve un petit cylindre en caoutchouc, remplissant exactement le diamètre de la chambre.
Ce cylindre est plus galvanisé sur les bords qu'au milieu, de telle sorte que, sous l'influence de la pression des gaz, la partie centrale du caoutchouc cède et empêche la sortie des vapeurs par les jointures de la culasse mobile avec le canon. En outre, le recul, qui était faible dans les autres fusils, est moindre dans celui-ci.
Pour fermer l'arme, on pousse la poignée A, puis on la rabat sur le côté.
Le premier de ces mouvements pousse la cartouche dans le canon , le second immobilise la culasse en plaçant une partie saillante en G, de la poignée, dans une encoche F.
En faisant feu, la détente débande le ressort de l'aiguille et ramène le chien.
On voit que cette arme présente plusieurs avantages. Les mouvements sbnt simplifiés; l'aiguille étant retirée
dans- sa gaine pendant le chargement, et ne pouvant en sortir qu'au moment où Ton tire, toute explosion de la cartouche durant la charge est rendue impossible.
Plus de perte de gaz, ni d'encrassement, ce qui ne contribuait pas peu à diminuer la vitesse du tir.
L'arme nouvelle dont sera pourvue l'armée française est plus courte que le fusil de munition actuel, elle ne pèse que
3 kilogrammes et porte un sabre baïonnette plus léger que l'ancien.
On est arrivé à pouvoir tirer 50 coups en 4 minutes et la vitesse, dit-on, est constante, ce qui n'avait pas lieu dans l'arme prussienne. A 1000 mètres on met la moitié des balles dans la cible. '
Le canon, dont le calibre est de 1 1 millimètres, porte
4 rayures hélicoïdales, moitié pleines et moitié vides. Grâce à l'absence de toute déperdition de gaz, ces rayures conservent tout leur effet, et font de l'arme une véritable carabine.
Toutes ces qualités font de notre nouveau fusil une arme de guerre qui ne laisse rien à désirer, et qui est incontestablement supérieure au fusil prussien.
Rapport delà commission des phares sur l'emploi de la lumière électrique. ■ -
H y a trois ans, M. L. Reynaud avait présenté, au nom de la commission des phares y un rapport très-détaillé sur l'application de la lumière électrique à l'éclairage des phares de notre littoral. Le rapport était très-favorable à cette innovation, et M. le ministre de l'agriculture, du commerce et des travaux publics décida qu'un essai serait tenté sur l'un des phares de la Hève, près du Havre. Cet essai a eu lieu, et M. Reynaud en a résumé le résultat dans un nou-
veau rapport qui a été, publié par le Moniteur universel^ au mois de mai 1866. L'intérêt que présente la question de l'éclairage des phares nous fait penser qu'il ne sera pas hors de propos d'en donner ici l'analyse succincte.
Nous rappellerons d'abord que l'administration française des phares s'est préoccupée , depuis près de vingt ans, de l'application de la lumière électrique. De nombreuses études pratiques ont été faites à ce sujet, dans l'atelier central des phares, à Paris, à partir de 1848, et continuées jusqu'en 1857. L'intensité lumineuse de l'arc électrique ne laissait rien à désirer, mais on ne connaissait alors que les piles voltaïques comme source continue d'électricité, et ces appareils offraient de nombreux inconvénients, qui firent abandonner momentanément l'idée de l'éclairage électrique. C'est alors que l'invention des puissantes machines d'inductioi}, susceptibles de remplacer les piles, vint ouvrir une route nouvelle qui devait conduire à la solution de ce problème si important pour la navigation.
Dès 1859, l'éclairage électrique basé sur l'emploi des nouvelles machines fut essayé en Angleterre, au phare de South-Foreland. Les ingénieurs de l'administration française des phares s'empressèrent de suivre cet exemple, et d'expérimenter la machine magnéto-électrique de la compagnie Y Alliance , dans laquelle l'électricité est produite par le mouvement^ de rotation d'un système de bobines et d'aimants. Ces études furent continuées pendant plusieurs années et l'ingénieur en chef, M. Âllard, en a rendu compte dans un rapport circonstancié.
En Angleterre, l'éclairage électrique fonctionnait déjà, depuis plusieurs aimées et à titre d'essai, au phare de Dungemess, mais les résultats de cette application provisoire n'avaient pas été rendus publics. Il étiiit donc temps d'es'sayer une application pratique du nouveau mode d'éclairage sur un de nos phares de premier ordre. C'est ce qui a motivé le premier rapport de M. Reynaud et la décisio"
xi-4
de M. Béhic, datée du 14 juillet 1863, qui ordoonait l'essai de la lumière électrique au cap de la Hève.
G*est à partir du 26 décembre 1863 que la lumière électrique engeadrée par des courants d'induction a été appli« quée, d'abord provisoirement, à Tun des deux phares de premier ordre à feu fixe, qui signalent le cap de la Hève. Le choix de cette position a été déterminé par plusieurs motifs importants. Le Havre est assez près de Paris pour qu'une surveillance assidue puisse être exercée par les ingénieurs et l'administration. L'existence de deux phares voisins au cap de la Hève rend les essais moins périlleux. Grâce au phare alimenté par l'huile, les navigateurs ne doivent pas rester sans guide, en cas d'une extinction momentanée de la lumière électrique. Enfin , il était possible défaire des observations suivies sur les mérites comparatifs des deux systèmes d'éclairage, en observant simultanément et concurremment les deux phares voisins.
Les phares de la Hève ne sont séparés que par un intervalle d'une centaine de mètres : ils sont situés sur une ligne orientée à peu près nord et sud. Leurs foyers dominent de 121 mètres le niveau des plus hautes mers. C'est celui du sud, c'est-à-dire celui qui est le plus rapproché de la côte, qui a été éclairé à la lumière électrique. Voici, en peu de mots, les dispositions adoptées pour l'installation de cet éclairage.
La compagnie P Alliance a fourni deux machines magnéto-électriques à quatre disques et seize bobines, qui sont mises en mouvement chacune par une petite machine à vapeur. Ces machines ont été établies dans un bâtiment contruit au pied du phare. Deux appareils à réflexion, munis chacun de deux régulateurs électriques, ont été superposés dans une lanterne adossée contre l'angle sud-ouest d'un* pavillon de forme carrée, de construction spéciale. Tous ces appareils avaient été établis en double, pour mettre Je service à l'abri d'une interruption accidentelle. De plus,
on avait ainsi le moyen de doubler à volonté l'intensité de l'éclairage.
En faisant fonctionner une seule des deux machines, on obtient nue lumière équivalente à 3500 becs Carcel. G*était cinq fois et demie l'intensité de la lumière du phare du nord, qui continuait d'être éclairé à Thuile de colza. Cette dernière lumière n'est représentée, en effet, que par 630 becs de lampe Carcel.
Les principales questions qu'il s'agissait de résoudre par de fréquentes comparaisons des deux phares, portaient sur la régularité de l'éclairage, sur l'influence des temps de brume, et sur les frais d'entretien. A cet effet, les deux feux ont été observés trois fois par nuit, et à la même heure, par les gardiens des phares de Honfleur, de Jatouville et de la pointe de Ver, distants respectivement de 15, de 21 et de 46 kilomètres. D'après les résultats de ces observations comparatives, c'est-à-dire les proportions de visibilité sur cent observations, pour le feu électrique et le feu à l'huile, on arrive aux conclusions suivantes.
A des distances de 1 5 à 20 kilomètres (8 à 10 milles marins), la visibilité des deux feux est à peu près la même ; la supériorité du feu électrique n'est que de 2 à 4 pour 100. Sur cent observations faites à Jatouville, le feu à huile a été éteint 23 fois par la brume, le feu électrique 21 fois, et encore les deux machines étaient-elles alors en mouvement, de sorte que l'éclat du phare électrique était de 7000 becs, tandis que celui de l'autre phare ne s'élevait qu'à 630 becs. A la pointe de Ver, le feu à l'huile a été invisible 67 fois sur 100, tandis que le feu électrique n'a disparu dans la brume que 59 fois. A cette distance, l'avantage est donc plus prononcé. En résumé, la différence de portée entre les deux feux est d'autant plus grande que la distance à laquelle on peut les apercevoir est plus considérable,'c'est-à-dire que l'atmosphère est plus transparente; c'est surtout au loin que le feu électrique s'est montré plus
souvent que l'autre. Quelques navigateurs ont déclaré, en outre, qu'ils ont encore reconnu la position du cap de la Hève à une lueur qui enveloppait le phare électrique, alors que la brume était assez épaisse pour masquer complètement les deux feux.
Mais il ressort aussi de ces chiffres qu'il faut augmenter les intensités lumineuses dans une énorme proportion, pour accroître sensiblement la portée dans les circonstances atmosphériques où elle est le plus nécessaire.
Auprès des marins, le succès de l'éclairage électrique a été complet. Ils ont déclaré avoir toujours aperçu le phare du sud avant celui du nord. Ce point était assez important à constater, car on sait qu'à intensité égale, la lumière électrique a plus de peine à percer la brume que la flamme des lampes à l'huile. L'infériorité est d'autant plus sensible que la brunie est plus épaisse et qu'elle colore davantage les feux. De récentes expériences, faites en colorant les deux lumières successivement en rouge, en orangé et en jaune, par l'interposition de verres de couleur, permettent de compter que toutes les fois qu'une lumière électrique aura une intensité égale à deux fois et demie celle d'une lumière produite par la combustion de l'huile, elle traverse au moins aussi bien que celte dernière les brumes les plus défavorables. Il n'est donc pas étonnant qu'à la Hève, où le rapport des intensités était beaucoup plus à l'avantage de la lumière électrique, celle ci est toujours portée plus loin que l'autre. Mais il en sera toujours ainsi, car on n'emploie l'électricité que pour obtenir une intensité lumineuse relativement très-considérable, et le feu éliectrique aura, par cela même, une portée toujours supérieui^e à celle du feu à l'huile.
Quant à la question de la régtdarité de l'éclairage, il est survenu, pendant une période de quinze mois, dix accidents. Cinq d'entre eux provenaient de la machine à vapeur, et ont amené des extinctions dont la durée a varié de 3 à 15
minutes ; ils étaient dus à un défaut de surveillance de la part d'un des mécaniciens, et ne se sont plus renouvelés qu'une seule fois en huit mois après le remplacement de cet agent. Les appareils magnéto-électriques ont dooné lieu, à leur tour, à deux accidents : le premier a causé une extinction de dix minutes, l'autre seulement une légère oscillation de la flamme. Des mesures ont été prises pour en prévenir le retour; les trois autres accidents ont porté sur les régulateurs et n'ont pas produit d'extinction. Ainsi, malgré la complication des mécanismes, les accidents ont été relativement rares, ce qui est un argument en faveur de la valeur pratique du nouveau mode d'éclairage.
Arrivant à la question des feux, M. Reynaud la résout également à l'avantage de la lumière électrique, t Les dépenses annuelles du phare électrique, dit-il, se sont élevées un peu plus haut que celles du phare alimenté à l'huile ; mais l'intensité du premier remportant de beaucoup sur celle du second, le prix de l'unité de lumière envoyée à l'horizon s'est trouvé réduit dans une très-forte proportion. »
Cette conclusion ne nous semble pas parfaitement claire. Si l'unité de lumière électrique a deux fois et demie moins de portée que l'unité de lumière ordinaire, il ne suffit pas qu'elle soit un peu moins chère que celle-ci ; elle doit être au moins trois fois moins chère pour qu'il y ait avantage réel à l'employer.
Quoi qu'il en soit de cette difficulté, la commission des phares se prononce en faveur de la nouvelle lumière. Elle a proposé d'éclairer définitivement à la lumière électrique les deux phares de la Hève, et d'employer à cet effet des machines plus puissantes que celles qui ont été essayées.
Une décision ministérielle, en date du 23 mars 1865, a sanctionné ce projet, et les nouveaux appareils fonctionnent depuis le 2 novembre 1865. La forcé- motrice est fournie par deux machines à vapeur, de la force de cinq chevaux, qui mettent en mouvement quatre machines magnéto-élec-
triques à six disques de seize bobines. Cet appareil est iostallé dans un bâtiment spécial situé à mi-chemin entre les deux phares. En temps ordinaire, une seule machine à vapeur fonctionne et fait marcher une machine magnétoélectrique pour chaque phare ; en temps de brume, tous les appareils sont doublés.
Les régulateurs de la lumière ont été fournis par M. Serrin, dont le système est encore le meilleur, grâce aux perfectionnements qu'il y a introduits. La compagnie V Alliance a également perfectionné ses machines. L'intensité de la lumière fournie par une machine à six disques est, en moyenne, égale à 20 becs Carcel, et l'intensité du faisceau émané de l'appareil lenticulaire s'élève ainsi à près de •5000 becs Carcel. Deux machines fontionnant simultanément produisent donc une lumière qui équivaut à environ 10 000 becs. Les faits observés tendent à établir que cette intensité exceptionnelle sera nécessaire pendant près de .400 heures par an (1/10* de l'année, en ne comptant que les heures de la nuit). Aucun accident ne s'est produit depuis J'installation définitive de l'éclairage électrique sur les deux phares.
Le rapporteur examine ensuite en détail la question des dépenses, au triple point de vue de la construction des édifices, de l'exposition des appareils et de l'entretien annuel.
Les frais de premier établissement sont, sans aucun doute, plus considérables pour les phares électriques : il aut deux salles de plus pour établir les machines; le personnel est augmenté de deux hommes. L'eau douce, nécessaire pour la machine à vapeur, manque presque toujours et doit être demandée à de vastes citernes qui recueillent les eaux pluviales. De là des dépenses supplémentaires qu'il est difficile d'évaluer d'avance; au cap de la Hève, elles se sont élevées à 46 000 fr.
En ce qui concerne les appareils, l'avantage est du côté des machines électriques. Pour les deux phares de la Hève,
PHYSIQUE ET MÉCANIQUE. 5b
on a dépensé 72 800 fr., tandis qu'on en aurait dépeuFé 94 000 si on y avait installé des lanternes à Thuile. L'économie est cependant moins prononcée lorsqu'il s'agit d'un phare ne comportant qu'un seul feu. Les dépenses régulières d'entretien annuel, évaluées à 15150 francs lorsque les feux étaient alimentés à Thuile, s'élèveront désormais à 17 000 francs. Il faut compter, en outre, que la lumière électrique, qui exige vn personnel plus nombreux et plus expérimenté, rendra aussi nécessaires plus de gratifications ou d'indemnités, enfin qu'elle exigera plus d'entretien pour les bâtiments. Ces frais irréguliers monteront probablement de 22 000 fr. à 26000 fr. environ.
£n faisant abstraction de ces derniers éléments, et comptant 3900 heures d'éclairage utile par an, on trouve que l'heure d'éclairage électrique coûte 2 fr. 18 c. pour chacun des deux phares de la Hève, et que l'heare d'éclairage à l'huile coûtait seulement 1 fr. 94 c. Mais en considérantque l'intensité de la lumière électrique est aujourd'hui huit fois plus grandei que celle du feu à l'huile, on trouve que le prix de l'unité de lumière devient, toute proportion gardée, huit fois moins élevé lorsqu'on emploie l'électricité.
Il est vrai que l'économie qui résulte des chiffres ci-dessus est due en partie à la possibilité défaire servir la même machine à vapeur pour les deux phares à la fois. S'il s'agissait d'un phare isolé, la dépense serait plus grande que la moitié de la somme exigée actuellement par les deux phares de la Hève. Il faudrait l'évaluer à 10 000 francs, et comme les frais occasionnés par un seul phare à l'huile ne seraient que de 7860 francs, le rapport ne serait plus aussi-avanta* geux que précédemment, car l'unité de lumière électrique ne serait plus que sept fois moins chère que l'unité de lu* mière à l'huile.
La lumière électrique n'a encore été employée que dans les phares à feux fixes ; mais des études ont été faites dans le but de l'appliquer également à la production des feuK
à éclipses. La commission des phares, à laquelle les résultats de ces études ont été soumis, est d'avis que le problème se trouve complètement résolu, et la construction d'appareils qui produiront des feux électriques mobiles est déjà chose décidée.
Toutefois, il faut le dire, l'éclairage électrique ne paraît pas encore susceptible de prendre une grande extension sur notre littoral. Il n'offre pas d'économie sensible dans le cas des feux qui ne réclament pas beaucoup d'intensité, et ce sont justement les plus multipliés. D'un autre côté, l'entretien d'un phare électrique est encore trop compliqué pour les stations isolées en mer et peu accessibles. L'avenir montrera s'il sera possible de triompher aussi de ces dernières difficultés qui s'opposent encore à l'usage général d'un mode d'éclairage si avantageux sous tant de rapports.
La machine magnéto-électrique de M. Wilde.
Nous venons de parler des machines magnéto- électriques appliquées à l'éclairage à grande distance. C'est ici le lieu de faire connaître une découverte importante qui a été faite en 1866 : nous voulons parler de la nouvelle machine magnétO'électriquey imaginée par un physicien anglais, M. Wilde.
Cette machine semble, au premier abord, bouleverser toutes les notions acquises sur la production de la force et sur les limites de puissance des machines en général. M. H. Wilde a résolu ce problème, en apparence aussi paradoxal et aussi absurde que celui du mouvement perpétuel ou de la quadrature du cercle : Engendrer, grâce à l'électricité d'induction, une quantité indéfinie de magnétisme ou d'électricité, au moyen d'une quantité infiniment petite de magnétisme ou d'électricité dynamique, et vice
ver^ une quantité indéfinie d'électricité au moyen d'une quantité infiniment petite d'éleotricité dynamique ou de magnétisme. La force se multiplie donc à l'infini, comme dans la presse hydraulique, où un effort insensible suffit pour produire les effets les plus considérables, grâce à Tinvisible jeu des puissances moléculaires, qui dorment dans l'eau, et qu'on réveiUe en détruisant leur équilibre en un point quelconque de la masse liquide.
Le principe découvert par M. Wilde a permis au physicien anglais de créer un nouveau générateur d'électricité dont la puissance surpasse tout ce qu'on a imaginé jusqu'à présent, et qui parait appelé à produire une véritable révolution dans les applications de la force électrique.
Les machines de M. Wilde occupent très-peu de place ; elles sont légères et portatives comme un meuble de salon. On peut toutefois dans ce petit volume, accumuler une provision incroyable de force, et obtenir des torrents de lumière d'un éclat insupportable, et une chaleur qui fait fondre, en un clin d'œil, les métaux les plus réfractaires.
Ij9^ machine Wilde fond des tiges de fer de l'épaisseur du petit doigt. Si l'on dépose des tiges de fer sur le plateau de la machine, on les voit rougir à blanc et couler en gouttelettes, qui retombent sur le sol. Le platine, l'or, l'argent fondent à ce foyer électrique comme la neige fond au soleil.
M. Berlioz, directeur de la compagnie /'il Wiance, formée pour diverses applications de l'électricité, a fait venir d'Angleterre la machine de Wilde. Tous ceux qui l'ont vue fonctionner ont été émerveillés des effets qu'elle produit.
Pour faire comprendre le principe de la nouvelle machine magnéto-électrique et la portée de l'invention de M. Wilde, nous sommes obligés de remonter un peu haut pour suivre la chaîne de découvertes qui d'Œrsted conduit à M. Wilde.
A peine l'influence réciproque des courants et des aimants, découverte par Œrsted, fut-elle connue en France, que deux physiciens illustres, Ampère et Arago, en tiraient
les conséquences les plus importantes. Arago reconnut^ le pemier , qu'un fil de cuivre, traversé parle courant d'une pile, aimante des morceaux de fer placés dans son voisinage ; Ampère, ayant alors formé une hélice avec un fil de cuivre isolé, qu'il enroula autour d'une tige de fer , vit cette tige s'aimanter fortement et devenir ce qu'on appela depuis un électro-aimant.
On donne habituellement aux électro-aimants la forme d'un fer à cheval, afin de rapprocher l'un de l'autre les deux pôles opposés. Quand le courant passe dans l'hélice magnétisante et qu'on rapproche des pôles un morceau de fer appelé contacty ce dernier est attiré avec une grande force, et Ton peut suspendre à ce morceau de fer des poids plus ou moins considérables.
Une autre grande découverte suivit celle de Télectromagnétisme : c'est celle de Yinduclion électrique. Elle est due au célèbre physicien anglais Faraday. Voici en quoi consistent les phénomènes de Vinduction électrique.
Toutes les fois qu'on produit un déplacement relatif entre un courant voltaïque ou un aimant d'une part, et d'autre part, un circuit fermé ordinaire, ce dernier est traversé instantanément par un courant électrique. Ainsi, lorsqu'on éloigne brusquement un barreau aimanté d'une bobine ou hélice de fil de cuivre, on fait naître dans cette hélice, un courant iriduit, d'un sens déterminé. Lorsqu'on approche brusquement le même barreau de la bobine, on y produit un courant induit, dirigé en sens inverse du premier. Il suffit donc de multiplier rapidement ces mouvements de va-et-vient pour avoir une succession de courants induits, qu'on peut recueillir dans un fil conducteur et utiliser comme on utilise les courants ordinaires de la pile.
Telle est l'idée qui fut réalisée dans les machines ma^ gnéto-éleetriques qui portent les noms de Pixii , Saxon , Glarke, Page, NoUet, etc. L'organe essentiel de ces machines est une bobine qui s'enroule, en hélice , autour d'un
noyau en fer à cheval et cpii estplacée vis-à-vis d'un aimant permanent également en fer à cheval. On fait tourner soit la bobine , soit Taimant, de manière qne les pôles de Taimant et rélectro-aimant artificiel qui se produit à Tintérieurdela bobine, se trouvent tour à tour croisés ou en opposition. Les courants induits qui passent alors dans la bobine , et qui aimantent le noyau de fer doux enfermé dans cette bobine, sont recueillis par un appareil spécial, dit commu" tateur qui sert à les diriger tous deux dans le même sens. Dans la machine de Glarke, Taimant permanent^ C[ui est la pièce la plus lourde, est fixe et on fait, au contraire, tourner la bobine avec l'électro-aimant. Avec cette machine, on fait produire aux courants d'induction tous les effets chimiques ou physiques des courants de la pile.
Le principe de l'appareil de Glarke a été utilisé dans les machines magnélo-électriques construites par M. Nollet, professeur à TÉcole militaire de Bruxelles, un des descendants du célèbre abbé Nollet, dont le nom restera à jamais attaché à l'histoire de l'électricité.
M. Nollet s'était proposé d'appliquer les courants électriques obtenus par sa machine à la décomposition de l'eau, et d'utiliser ensuite l'hydrogène ainsi obtenu pour l'éclairage public. Le succès ne répondit pas à l'attente de M. Nollet, (jui mourut à la peine. M. Nollet laissa sa machine aux mains d'un homme intelligent. M* Joseph Van Malderen, qui la perfectionna et l'appliqua à l'éclairage électrique. C'est la machine que Ton désigne aujourd'hui sous le nom de machine de la Compagnie V Alliance; elle a été adoptée récemment pour l'éclairage de nos phares, après avoir fait ses preuves pendant deux ans, comme nous venons de le rapporter, au phare du cap de la Hève, près du Havre.
Dans cette machine, quatre rouleaux de bronze , armés chacun à leur circonférence de seize bobines , sont établis sur un arbre horizontal, que fait mouvoir une petite machine à vapeur. Les quatre couronnes de bobines tournent
entre einq rangées de huit faisceaux aimantés, disposés en rayon autour de Tarbre horizontal. A chaque rotation, les aimants font naître des courants dans les bobines » et tous ces courants rectifiés dans leur direction par le commutatewTy puis réunis dans un seul conducteur, produisent un effet très-considérable.
Une machine magnéto-électrique, de dimensions moyennes, n'exige, pour marcher, qu'une machine à vapeur de 1 à, â chevaux; un moteur Lenoir est plus que suffisant pour cet effet. L'éclairage qu'elle fournit équivaut à 900 bougies stéariques, et la dépense ne s'élève, par heure, qu'à 60 centimes. Avec le gaz vendu au prix de la ville de Paris, la même quantité de lumière coûterait 3 fr., avec l'huile de colza, 7 fr. 50. Le progrès pour la production économique de la lumière est donc manifeste.
Cependant l'électricité n'avait pas encore dit ici son dernier mot. La machine de Wilde vient nous ouvrir des horizons inattendus. La nouvelle machine anglaise est beaucoup plus puissante, sous un volume bien moindre, que celle dont nous venons de parler : elle est légère, peu encombrante, et son rendement est, pour ainsi dire, sans limite. Mais il est temps d'arriver au principe sur lequel repose sa construction.
Nous avons déjà vu qu'il suffit de faire tourner une bobine vis-à-vis d'un aimant pour engendrer dans cette bobine des courants voltaïques, et qu'un courant circulant autour d'un morceau de fer communique au fer une aimentation temporaire, qui dure autant que le courant qui Ta produite. Prenez maintenant un petit aimant permanent, et faites-lui engendrer un courant dans une bobine de dimensions correspondantes; lancez ce courant dans l'hélice d'un gros électro -aimant, et vous produirez un aimant d'une puissance beaucoup plus grande que celle de l'aimant permanent. Ce même électro-aimant peut servir, à son tour, à produire un courant dans une seconde bobine mobile. Ce
troisième courant, beaucoup plus fort que le courast primitify pourra être employé à exciter un électro-aimant encore bien plus gros, et ainsi de suite.
On voit qu'au moyen de ces additions successives on multiplie presque indéfiniment la force magnétique, ou la quan* tité d'électricité dynamique qui a servi de point de départ.
Voici maintenant quelques détails sur les expériences par lesquelles M* Wilde a été conduit à ce nouveau principe, expériences qu'il a communiquées à la Société royale de Londres au mois d'avril 1866.
M. Wilde a pris un cylindre creux composé de deux pièces en fer, qui sont séparées par deux pièces de bronze. Ce cylindre est fixé horizontalement entre les pôles d'un certain nombre d'aimants permanents disposés verticalement. Dans le creux de l'aimant cylindre^ tourne, sans le toucher, un autre cylindre appelé Y armature , autour duquel s'enroule un fil gros et court, dont les deux extrémités aboutissent à un commutateur. Quand l'armature tourne dans le cylindre aimant, il se produit dans le fil conducteur une succession de courants induits qui sont recueillis par le commutateur et lancés dans la bobine d'un gros électroaimant. En fixant sur le cylindre-aimant quatre aimants permanents pesant chacun un demi-kilogramme et pouvant porter chacun 5 kilogrammes, M. Wilde a obtenu un électro-aimant capable de porter 500 kilogrammes, c'est-àdire vingt-cinq fois le poids que pouvaient porter collectivement les quatre aimants permanents. Cette grande dif* férence entre le pouvoir des aimants excitateurs et le pouvoir de Télectro-aimant obtenu peut s'accroître indéfiniment par un choix convenable des dimensions relatives.
M. Wilde découvrit, dans le cours de ses expériences , que rélectricité s'accumulait dans le gros électro-aimant , comme dans une bouteille de Leyde. Quand ce gros électroaimant avait été en rapport, pendant un temps très-court, avec la machine magnéto-électrique et qu'on venait à rompre
la communication, il conservait encore pendant vingt-cinq secondes le pouvoir de produire une brillante étincelle. Il était donc chargé d'électricité. C'est dans ce pouvoir de condensation que possède le noyau de fer doux qu'il faut, selon toute probabilité , chercher l'explication des effets surprenants que produit la nouvelle machine.
Après avoir établi ce fait, qu'une quantité très-grande de magnétisme peut être développée dans un électro-aimant par un aimant permanent, de puissance relativement faible, M. Wilde chercha naturellement si Télectro-aimant obtenu par ce procédé ne donnerait pas à son tour des courants électriques beaucoup plus forts que ceux qui sont engendrés par l'aimant permanent. Cette prévision fut confirmée. Une seconde machine magnéto-électrique, dans laquelle l'électro - aimant, excité par la première , joue le rôle des aimants permanents, fournit des courants d'une puissance extraordinaire.
L'appareil entier se compose ainsi de deux étages superposés, dont le premier est, pour ainsi dire, la miniature du second.
Le premier, placé en dessus, est formé d'un cylindreaimant d'un calibre de 6 centimètres, sur lequel se placent, à cheval, seize aimants permanents, qui portent chacun 10 kilogrammes. L'étage inférieur est formé d'un cylindreaimant d'un calibre de 19 centimètres placé entre les pôles de l'électro-aimant, qui est excité par les courants de la machine supérieure. Cet électro -aimant se compose de deux plaques parallèles de fer laminé, autour desquelles s'enroulent 1000 mètres de fil; il porterait environ 5000 kilogrammes, tandis que les seize aimants permanents ne porteraient ensemble que 160 kilogrammes. L'armature du cylindre-aimant de 18 centimètres tourne avec une vitesse de 1700 tours par minute; elle est mise en mouvement par une petite machine à vapeur de la force trois chevaux. Le courant qui est engendré dans le fil du cylindre-aimant
inférieur est assez puissant pour brûler des Lâions de charbon de 2 centimètres de côté.
Les dimensionsqueuous venons de donner sont celles du modèle qui a été adopté par la commission des phares de l'Ecosse, et qui doit servir à des essais comparatifs avec Tancienne machine de r Alliance. Ce modèle ne mesure pas beaucoup plus d'un mètre carré et ne pèse pas tout à &it 1500 kilogrammes. M. WiMe en a essayé beaucoup d'autres. Ainsi, il a construit une machine composée d'un cylindre-aimant de 4 centimètres de calibre, garni de six aimants permanents, qui pèsent chacun une livre; d'un deuxième cylindre-aimant d'un calibre de 13 centimètres, et d'un troisième de 25 centimètres. L'électricité dynamique développée ainsi au troisième degré était suffisante pour faire fondre, sur une longueur de 37 centimètres, un fil de fer de 6 millimètres pleins de diamètre, ou bien un fil de cuivre de 3 millimètres. Avec une autre armature , dite armature d'intensité (à fil long), M. Wilde pouvait faire fondre , sur une longueur de 2 mètres , un fil de fer de 1 millimètre 3 de diamètre.
Le pouvoir éclairant engendré par V armature d'intensité était splendide. Une lampe électrique, munie de deux crayons de charbon de 12 millimètres de côté, fut installée au sommet d'un édifice élevé, et mise en relation avec la machine à triple effet. La lumière qui fut obtenue de cette façon avait une intensité telle que, dans un rayon de 400 mètres, elle projetait sur les murs des maisons les ombres des flammes de gaz qui brûlaient dans les candélabres de la rue.
Vu à distance, le faisceau lumineux, renvoyé par un réflecteur, avait tout l'éclat du soleil. Une feuille de papier sensibilisé, placée à une distance de 60 centimètres du réflecteur, et exposée pendant 20 secondes seulement à l'action de cette intense radiation , noircissait comme si elle eût été soumise pendant une minute aux rayons du soleil, à midi,
par un jour serein du mois de mars. U s'ensuit qu*à un mètre de diamètre, l'effet aurait été, à temps égal, équivalent à celui de la lumière directe du soleil.
La puissance calorifique et éclairante de cette machine est d'autant plus frappante , qu'elle n'a d'autre source que six aimants pesant chacun un demi-kilogramme, qui peuvent à peine porter ensemble un poids de 20 kilgorammes.
L'électricité de la machine magnéto-électrique n° 1 , excitée par ces six aimants permanents, est par elle-même incapable de chauffer au rouge la plus petite longueur d'un fil très-fin, et il suffit de la lancer dans le gros électro-aimant pour iproduire , dans la machine magnéto-électrique n° 2 un courant capable de fondre une longueur considérable de gros fils !
Ainsi une disposition ingénieuse de quelques fils et de quelques morceaux de fer doux permet de donner aux aimants permanents une force trente, quarante, cinquante ou cent fois plus grande que celle qu'ils semblent pos»* séder primitivement; ils deviennent une source inépuisable d'électricité, de chaleur et de lumière.
Sans discuter la question de savoir si la nouvelle machine électro-magnétique doit remplacer purement et simplement l'ancienne, on peut dire, dès aujourd'hui, qu'elle remplira ime foule d'usages pour lesquels l'ancienne machine n'était point faite. Portatif et d'un faible volume, l'appareil Wilde pourra s'installer sur quatre roues avec une locomobile, et rendre ainsi de grands services en temps de guerre, pour la transmission des dépêches télégraphiques, pour l'éckirage, pour l'inflammation des mines, etc. On a déjà essayé de l'employer à bord des navires de guerre et sur nos paquebots, pour alimenter un petit phare électrique susceptible d'éclairer la route du vaisseau à deux ou trois cents mètres de distance. Chaque navire pourra, de cette façon, avoiïsa lanterne électrique, comme nos fiacres ont leuts lanternes k ■'erres de couleur.
Dans les travaux publics, la machine Wilde permettra de généraliser l'appareil électrique, au moyen d'appareils portatifs gui se loueront à l'heure, comme on loue les locomobiles. Enfin, il est clair que le nouveau système permet de construire des machines magnéto-électriques de très-petite dimension et d'un prix accessible à toutes les bourses ; on pourra donc les utiliser pour les cabinets de physique, peut-être même pour les usages domestiques. Les photographes s'en servent déjà avec succès pour remplacer le soleil. Quelques tours de manivelle, et vous obtenez une lumière éblouissante, qui jaillit d'une pointe de charbgn.
Expériences sur la phosphorescence des corps, par M, Edmond Becquerel.
M. Edmond Becquerel a publié en 1866 de très-curienses expériences sur le phénomène physique de la phosphorescence, c'est-à-dire sur la propriété dont jouissent certains corps, de répandre spontanément, dans l'obscurité, une lumière plus ou moins vive , ou de rester lumineux quand ils ont été exposés quelque temps aux rayons solaires.
Le sulfure de zinc, ou blende artificielle, possède cette propriété à un degré remarquable, surtout lorsqu'il est jaune. 11 paraît, en effet, que la couleur jaune est intimement liée au pouvoir phosphorescent des cristaux. Les observations faites sur les composés d'uranium et de strontium confirment cette observation.
M. Edmond Becquerel a étudié les cristaux de blende, à l'aide de l'instrument qu'il a imaginé, et qui porte le nom de Phosphoroscope,
C'est un tambour en métal, dont les deux fonds sont percés de deux trous assez larges , exactement opposés. Ce
66 l'année scientifxque.
tambour est placé de champ, de sorte qu'un rayon de lumière horizontal passerait par les deux ouvertures , s'il n'existait rien à Tintérieur. Mais la lumière est interceptée par deux disques métalliques, parallèles aux tables qui forment le tambour. Ces disques sont percés de trous, de même dimension que les ouvertures de la boîte; mais les trous sont disposés de manière que si l'un des disques présente son ouverture à l'une des ouvertures de la boîte , c'est le plein de l'autre disque qui correspond à l'ouverture opposée; d'où il résulte que le passage est constamment intercepté entre les deux ouvertures extérieures. Les disques sont mus par un appareil d'engrenage, qui permet de leur imprimer 450 à 500 tours par seconde, et ils sont portés par le même axe de rotation.
Pour observer, à l'aide de cet appareil, la phosphorescence d'un corps quelconque, on place ce corps entre deux disques tournants, de manière qu'il se trouve sur la même ligne horizontale que les deux ouvertures extérieures. Toutes les fois que l'ouverture du disque antérieur passe en regard de l'ouverture de la boîte qui est tournée vers le soleil, le corps en expérience est frappé d'un rayon de lumière. Mais à cet instant, l'ouverture opposée du côté de l'observateur est masquée par le disque postérieur. Il est donc impossible de voir le corps pendant qu'il est éclairé. Dans l'instant suivant, le trou qui regarde le soleil est fermé et le trou opposé se trouve démasqué. Le corps est donc alors dans l'ombre, mais l'œil peut l'apercevoir dans l'intérieur de la boîte, s'il est devenu lumineux par lui-même.
Voilà comment on peut reconnaître si les différentes substances émettent une lumière propre pendant les premiers instants qui suivent leur exposition aux rayons solaires : en d'autres termes, si ces substances sont phosphorescentes.
L'appareil de M. Edmond Becquererpermet d'observer une phosphorescence qui ne duro qu'un dix-millième de seconde. En supposant, en effet, que les disques soient per-
ces de vingt trous, et qu'on leur imprime une vitesse de 500 tours par seconde, il est évident que, dans l'espace d'une seconde, il y aura dix mille intermittences de lumière et d'ombre, et il suffira que le corps en expérience reste lumineux pendant un dix-millième de seconde pour que l'œil reçoive Timpression d'une lueur persistante^
La lumière phosphorescentevarie de couleur pour chaque corps. Elle est indépendante de la couleur des rayons qui l'excitent. Ainsi, l'alumine émet, dans le phosphoroscope , une lumière rouge, quelle que soit la lumière à laquelle on Tait exposé préalablement. Les cristaiix blancs de sulfure de zinc donnent une lumière d'un beau bleu, qui persiste environ 1/100 de seconde. Les cristaux jaunes émettent une lumière jaune verdâlre, pour une vitesse de rotation modérée, mais qui passe au blanc quand la vitesse augmente. Les rayons bleus ont, par conséquent, une persistance moindre que celle des rayons verts , propres aux cristaux de blende colorés. Le diamant donne des rayons jaunes de longue durée et des rayons bleus de plus courte durée ; le silicate de chaux, des rayons orangés de longue durée et des rayons verts de courte durée.
Les cristaux colorés de sulfure de zinc restent lumineux avec une teinte verte, plusieurs heures après Tinsolation , surtout sous l'influence de la partie violette du spectre solaire. Leur phosphorescence s'éteint sous l'action de la même partie du spectre, qui détruit aussi la phosphorescence des sulfures de strontium, de calcium et de baryum.
On peut se servir de cette circonstance pour mettre en évidence les raies noires du spectre solaire, car les parties de la surface phosphorescente qui sont frappées par les raies restent lumineuses, pendant que les parties frappées par les rayons extincteurs rentrent dans l'obscurité. Dans le sulfure de zinc, les rayons extincteurs s'étendent bien au delà de la raie A, dans la partie extra-rouge du spectre solaire. En faisant tomber sur une surface phosphorescente de sul-
fure de zînc en poudre, un spectre solaire très-pur, M. Becquerel a vu s'éteindre la phosphorescence dans la région située au delà de la raie A; mais en chauffant légèrement la carte enduite de sulfure de zinc, il a vu, dans catte même région, se dessiner quelques lignes hrillantes; c'étaient des raies, ou parties inactives de cette région du spectre.
La phosphorescence du sulfure de zinc permet donc de découvrir les raies de la partie extra-rouge du spectre solaire. On comprendra l'importance, pour la physique, de ce procédé d'observation, si l'on se rappelle que les rayons extra-rouges étaient jusqu'ici invisibles, et que leur présence ne se manifeste ordinairement que par leur action calorifique, comme la présence des rayons extra-violets se manifeste parleur action chimique.
Les raies (espace inactif} du spectre extra-violet, sont faciles à déterminer au moyen de la photographie, puisque c'est dans cette partie du spectre que réside le maximum d'action chimique.
On avait essayé, pour déterminer les raies du spectre extra-rouge, de faire usage de thermomètres très-sensibles; mais ce procédé laissait beaucoup à désirer. Le moyen découvert par M. Ed. Becquerel permettra désormais d'étudier d'une manière très-complète le spectre de la chaleur obscure.
Miroirs transparents et lunettes dorées.
Un phénomène, dont on ne se rend pas toujours bien compte, c'est qu'une surface miroitante peut transmettre la lumière, et qu'une vitre parfaitement transparente peut la réfléchir. C'est sur cette particularité qu'est fondé le phénomène des spectres vivants^ dont les théâtres de Paris ont tant abusé il y a trois ans. Nous avons à signaler au-
jourd'hui une application vraiment utile du même principe.
M. Dodé a construit des glaces platinées^ qui sont des plaques de verre ordinaire, travaillées d'un seul côté, et recouvertes, par un procédé chimique, d'une couche infiniment mince de platine. Comme les miroirs argentés dont on se sert en astronomie, ces glaces platinées sont à reflet direct. En d'autres termes, la réflexion se fait sur la surface antérieure recouverte de métal, et non sur la surface postérieure, comme dans nos glaces étamées ordinaires. Ces glaces, à reflet direct, sont, en même temps, parfaitement transparentes ; on pourrait les employer comme carreaux de vitres, en tournant la face métallisée en dehors. Les objets que Ton regarde au travers paraissent légèrement bleuâtres et un peu sombres, mais la vision est néanmoins parfaitement nette à travers leur substance.
Pour empêcher la perte de lumière dans une réflexion accompagnée de transmission, MM. Cresweil et Tavemicz, qui fabriquent ces nouvelles glaces, en recouvrent une face d'un léger vernis rouge, qui a pour but d'empêcher la transmission de la lumière. Dans cet état, les glaces platinées ne sont plus translucides, mais on les emploie aussi sans vernis, pour les vitres de cuisine, les couloirs, etc., et dans ce dernier cas, on les recouvre de dessins variés, en corrodant la surface du verre et en métallisant seulement le fond du dessin ; c'est le fond seul qui reste alors transparent. Ces glaces à fleurs sont d'un très-bel effet.
Lorsque, il y a deux ans, ce nouveau produit fut prése^ité à la Société d'encouragement pour Vindmtrie natiO' nale^y un membre de la Société, M. Leroux, frappé de la douceur de la lumière transmise par les glaces platinées, fit remarquer tout le profit que pourrait en tirer l'organe de la vue pour la contemplation des foyers intenses de lumière et
