CHAPITRE PREMIER

PNÉNOmÈNES GÉNÉRAUX.-. DIRECTION DE L'AlQUItLE

Le jour où Ton reconnut que Tétincelle de Leyde n'était qu'une réduction portative.de la foudre, la science de l'électricité quitta l'étroit cabinet du physicien pour se transporter sur le vaste théâtre de la terre. C'est ainsi également que la tendance constante de l'aifi^uille aimantée vers les pôles terrestres révéla à la science du magnétisme un vaste domaine et en fit une des branches les plus importantes de la physique du globe^ peut-être même de la physique de l'univers, but final et grandiose champ de rencontre de toutes les sciences d'observation.

Une aiguille aimantée mobile sur un pivot prend spontanément la direction nord et sud. Lorsqu'elle est

suspencfuê à un fil par son centre de gravité, de manière qu'elle puisse se mouvoir librement en tous sens, elle s'incline en outre sur Thorizon; dans l'hémisphère boréal, c'est le pôle nord qui plonge, et le pôle sud qui se relève (fig. 10). La terre exerce donc sur l'aiguille libre une action directrice.

Les forces motrices qui produisent cette action sont appliquées aux deux pôles de l'aiguille, et, comme elles sont égales, parallèles et de sens contraires, il n'en résulte qu'une rotation de l'aiguille autour de son point d'appui. Le magnétisme terrestre n*agit point à la façon de la pesanteur, qui produit le poids des corps, c'est-à-dire une traction dans le sens vertical que Ton peut se figurer appliquée au centre de gravité ; il ne communique pas au fer un poids dans le sens vertical, ni dans le sens horizontal.

On peut prouver de diverses manières que la force magnétique du globe ne saurait imprimer aux aimants un mouvement de translation quelconque.

Pour montrer d'abord que l'aimant n'a aucune tendance à se transporter dans une dfrection horizontale, on dépose une aiguille aimantée sur un flotteur, et l'on constate qu'elle tourne sur elle-même sans que le flotteur change de place. Pour montrer ensuite que la force terrestre ne tend pas non plus à produire un mouvement vertical du centre de gravité de l'aimant, on suspend un barreau d'acier au fléau d'une balance, on l'équilibre par des poids, puis on l'aimante, et l'on constate que l'aimantation du barreau ne dérange pas la balance. Le magnétisme n'ajoute donc rien nu poids du barreau ; les deux forces con-

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traires qui sollicitent les deux pôles sont ^ales, et leurs effets se détruisent, appliqués au centre de gravité de Taimant.

Ces remarques restent encore Traies par rapport à Faction que peut exercer sur un aimant un seul des deux pôles de la terre : il ne saurait en résulter aucun mouvement de translation. C*est pour cette raison que les expériences tentées par Bouguer pour reconnaître si l'intensité des deux pôles terrestres était la même, ne pouvaient conduire à aucune solution de ce problème. Lors de son voyage au Pérou, en 1756, il profita d'un séjour à Quito, station située sous Téquateur, pour exposer une aiguille librement mobile à l'attraction des deux pôles, également éloignés. L'ai* guille était montée sur un pivot fixé à l'extrémité d'une règle de laiton mobile elle-même autour de son centre; elle se plaçait dans le méridien, mais la règle ne bougeait pas. Dès que l'aiguille était liée à la règle par un fil, elle l'entraînait dans le méridien. Bouguer en conclut que l'attraction exercée par le pôle boréal de la terre était exactement égale à celle du pôle austral. Il tira la même conclusion d'une autre expérience où il vit un long fil qui supportait un aimant rester toujours rigoureusement vertical, bien que l'appareil employé par Bouguer lui permit de constater une déviation de 5 secondes, correspondant à une force horizontale équivalente à un quarante-millième du poids de l'aimant. Ces expériences, tout en prouvant une fois de plus que les aimants ne sont sollicités par aucune force de traction appliquée à leur centre de gravité, — qu'ils n'ont d'autre poids que

celui qui résulte de la pesanteur, — ces expériences ne peuvent rien nous apprendre sur la force relative des deux pôles terrestres.

Le plan vertical dans lequel se place l'aiguille d'une boussole s'appelle le méridien magnétique du lieu. Il ne coïncide pas exactement avec le méridien astronomique : les pôles de Taigulile, au lieu de pointer exactement vers le nord et le sud, s'écartent en général plus ou moins de cette direction, et l'angle qui mesure cet écart s'appelle la déclinaison. On dit que la déclinaison est orientale ou occidentale^ selon que le pôle nord de l'aiguillé dévie à droite ou à gauche, c'est-à-dire à l'est ou à l'ouest du nord vrai. L'angle que l'aiguille libre forme avec l'horizon du lieu s'appelle Yinclinaison.

La déclinaison, comme * l'inclinaison, varie d'un lieu à l'autre, et change avec le temps. Il en est de même de l'intensité de la force qui. donne à l'aiguille sa direction. La recherche de toutes ces variations constitue la branche de la physique du globe qui a pour objet le magnétisme terrestre.

D'après les lois connues de la statique, la force qui agit à l'un ou à l'autre des deux pôles de l'aimant peut toujours être considérée comme la résultante d'une composante verticale et d'une composante horizontale; c'est la première qui produit l'inclinaison, et la seconde qui amène l'aiguille dans le méridien magnétique. La force totale peut dès lors se déduire géométriquement de la force verticale et de la force horizontale, — ou même d'une seule de ces deux composantes, si l'on connaît l'inclinaison ; elle est la