PENDULE ET LES ANOMALIES DE LA” PESANTEUR

absolue de l'intensité de la pesanteur en un lieu donné. Ces méthodes sont d’une application très délicate; elles exigent des déterminations de la longueur du pendule faites avec la plus haute précision et des observations non moins précises de la durée des oscillations, observations qui se font par la méthode des coincidences imaginées par Borda.

Mais, malgré la difficulté de ces expériences, elles sont aujourd'hui réalisées sous deux formes diflérentes :

celle de la mesure absolue de l’intensité de la pesanteur (général Defforges) et celle, plus facile, de sa mesure relative par la méthode du général von Sterneck. Pour éviter toutes les corrections, aussi longues que pénibles, que l'influence de l’air atmosphérique oblige d'apporter au mouvement du pendule, quand il s’agit de mesurer l'intensité absolue de la pesanteur, on fait osciller l'appareil dans le vide.

On a ainsi mesuré l'intensité absolue de la pesanteur à Paris, au pavillon de Breteuil, à Sèvres. La valeur obtenue est:

PENDULE de STERNÉCK.

g = 980, 991 centimètres, c'est-à-dire, en chiffres ronds :

JS IE

Cela signifie qu'un corps tombant en chute libre prendrait un mouvement uniformément accéléré et que l'accélération de sa vitesse serait de 9,81 centimètres par seconde. ù

La longueur du pendule simple dont l'oscillation durerait exactement une seconde est :

= 99, 3952 centimètres.

Cette longueur est donc extrêmement voisine d’un mètre. À l'équateur (latitude zéro) la pesanteur a pour valeur :

go = 978, 07 centimètres.

248. Anomalies locales de la pesanteur. — En appliquant à la détermination de l’aplatissement de la Terre les résultats, très nombreux aujourd'hui, des mesures du pendule, on trouve pour valeur de cet aplatissement :

C'est, comme on le voit, une valeur qui présente une concordance remarquable avec celle que l’on avait déduite des opérations géodésiques, et qui était 1/297. Cette concordance donne une probabilité bien plus considérable à cette dernière valeur.

Mais, en étudiant ainsi l'intensité de la pesanteur aux difiérentes latitudes, on a, indépendamment de la vérification de la loi générale de sa variation, observé plusieurs faits aussi curieux qu'inattendus.

On peut, par la formule de Clairaut, calculer l'intensité de la pesanteur en un lieu delatitude donnée; d'autre part, on peut la mesurer directemen: par l'observation du pendule. Or, si, en général, la pesanteur calculée est égale à la pesanteur observée, il est des circonstances où il n'y a plus égalité; on dit alors que, dans le lieu de l'expérience, il y a une anomalie de la pesanteur.

Ainsi, quand au voisinage de la station où l’on opère existe une masse montagneuse considérable, il en résulte une anoma lie locale que l'observation du pendule révèle aussitôt, et qui se traduit également par une déviation permanente de la verticale du lieu.

Mais, indépendamment de ces anomalies locales, il existe des anomalies générales qui sont extrèmement curieuses.

C’est ainsi que dans les îles, au milieu des océans, l'intensité de la pesanteur réellement observée est toujours plus forte que celle que l’on déduit du calcul, d'après la latitude du lieu d'observation.

Au contraire, sur les grands massifs continentaux, la pesanteur observée est toujours plus faible que la pesanteur calculée.

Ces résultats, indiscutablement établis par des expériences, aujourd'hui fort nombreuses et dont la précision et la conscience sont indiscutables, sont d'autant plus curieux qu'ils contredisent, en apparence, ce que la logique exigerait. En effet, la densité moyenne des couches rocheuses qui constituent l'écorce solide qui recouvre la Terre et qui forment les continents est 2, 5; la pesanteur, résultat de l'attraction des masses sous-jacentes, devrait donc y être plus forte qu'au milieu des océans, où la couche superficielle, formée d'eau de densité voisine de 1, a une masse spécifique deux fois et demie plus faible.

Sur les îles Hawaï, en particulier, au milieu de l'océan Pacifique, la valeur de l’anomalie est considérable et atteint le chiffre d'un deux-millième.

Ces écarts entre l'observation et la théorie ont amené les physiciens et les astronomes à en chercher les causes et à faire la théorie de l’isostasie. D'après cette théorie, un cône de même ouverture, ayant son sommet au centre de la Terre et sa base successivement en différentes régions du globe, contiendrait toujours la même quantité de matière; par conséquent, l'action sur un point extérieur serait la mème; d'autre part, le D' Hecker, dans deux séries d'observations de la pesanteur faites en pleine mer, les unes sur l Atlantique, les autres sur le Pacifique, a cru pouvoir montrer qu'il n'y avait pas d'anomalie en pleine mer et que les anomalies observées sur les iles devaient être dues à l'attraction locale du pilier rocheux qui constituait l'ile elle-même.

Mais le physicien allemand avait négligé, dans ses calculs, de tenir compte de la rotation terrestre. Quand le navire marche dans le sens de la Terre, sa vitesse v s'ajoute à la vitesse V de rotation; elle s'en retranche, au contraire, quand il marche en sens contraire. La force centrifuge étant proportionnelle au carré des vitesses, on voit que la différence entre les deux eflets est (V+v)} —(V—v) Vo. Or, V, vitesse de rotation de la Terre, est de 460 mètres à l'équateur; v, vitesse du navire, est d'environ 10 mètres par seconde. Le produit 4 Vo est égal 18400 et représente, si on le néglige, une erreur relative d’environ 1/12. Cette cause d’inexactitude des déterminations du D: Hecker a été signalée par le savant physicien hongrois, le baron Eotvos.

Le professeur Lippmann a donné une explication simple et rationnelle des anomalies observées.

Cette explication consiste à supposer que l'écorce terrestre est plus épaisse sous les continents que sous les mers, et cette diflérence d'épaisseur proviendrait, d'après l'illustre physicien, du mode même de formation de l'écorce par solidification.

Continent

Hypothèse de LIPPMANN (flottement des continents).

Quand, en eflet, la partie superficielle du sphéroïde terrestre s’est solidifiée par refroidissement, cette solidification ne s'est pas faite en bloc; elle à eu lieu par places, comme se fait la solidification d'un bain de métal fondu, à la surface duquel nagent d'abord des scories isolées, qui finissent par se réunir, par se souder les unes aux autres pour constituer la croûte superficielle.

Ainsi cela a-t-il eu lieu pour la Terre.

mées, ces scories flottaient sur le bain encore liquide, et y flottaient conformément au principe d'Archimède; elles avaient un « tirant d'eau », si l'on peut dire, d'autant plus grand qu'elles étaient plus chargées. On conçoit donc que le morceau qui devait être plus tard l'Himalaya s'enfonçait dans le bain liquide plus profondément que celui qui devait porter simplement l'océan Atlantique.

Et cette hypothèse explique les anomalies observées, En eflet, sur les océans, au-dessous desquels l'écorce est moins épaisse, le point attiré à la surface de la Terre se trouve plus rapproché du noyau central de grande densité, formé de matières métalli-

Nais, aussitôt for-