LA DÉCLINAISON.-- LE C0NIPA8 DE ROUTE

La déclinaison de l'aiguille aimantée se trouve déjà marquée, parait-il, sur les cartes marines d'Andréa Bianco (1436) et sur d'autres cartes du commencement du quinzième siècle. Il faut pourtant supposer que la connaissance de ce fait ne s'était pas encore généralisée vers la fin du siècle, car Christophe Colomb fut très surpris lorsqu'il constata, le 13 septembre 1492, que l'aiguille de sa boussole, au lieu de pointer vers l'étoile polaire, s'en écartait vers la gauche d'environ 6 degrés. On était alors à deux cents lieues à l'ouest de l'ile de Fer. Le lendemain, après avoir toujours navigué dans la même direction, il trouva que la déviation avait encore augmenté. Ses matelots en furent effrayés : « les lois de la nature étaient bouleversées, la boussole allait perdre son pouvoir mystérieux. » Colomb dut rassurer ses hommes en leur disant que l'aiguille tournait autour du pôle comme les astres du firmament.

Parmi les premiers observateurs qui ont constaté la déclinaison en Europe, il faut citer George Hartmann, auteur de divers ouvrages de géométrie et d'astrologie, qui, après avoir voyagé en Italie, vint en 1518 se fixer à Nuremberg, où il fut nommé vicaire de Téglise de Saint-Sebald. Dans une lettre datée de 1544, qui a été conservée, il dit avoir observé la déclinaison à Rome et à Nuremberg, à des époques qu'il ne précise pas ; il Ta toujours trouvée orientale, et de 6 degrés à Rome, de 10 degrés à Nuremberg^ Dans la même lettre, Hartmann rapporte qu'il a vu une aiguille horizontale s'incliner sur l'horizon après avoir été aimantée ; seulement l'inclinaison observée par lui est évidemment trop faible, sans doute parce que son aiguille n'était pas entièrement libre.

L'inclinaison, bien que déjà observée par Hartmann, comme il vient d'être dit, ne fut véritablement découverte, c'est-à-dire comprise et signalée comme une propriété de l'aiguille aimantée, qu'en 1576, par Robert Norman, fabricant d'instruments de marine à Ratcliff.

Ayant remarqué que le contre-poids, — un peu de cire, — par lequel il avait réglé l'horizontalité de l'aiguille d'une boussole, avait besoin d'être changé lorsqu'on la transportait d'un lieu à un autre, il finit par constater d'une manière indubitable qu'une aiguille d'acier, d'abord parfaitement équilibrée, s'inclinait sur l'horizon dès qu'elle était aimantée. Il me

' Ce n*est qu*eii 1762 que la déclinaison a été ensuite mesurée de nuuvcau à Rome, par le P. Asclepi, de la compagnie de Jésus.

LA DÉGLIIÏAISON. 97

sura cette inclinaison à Londres, et la trouva égale à 71^ 50^ L'appareil dont il se servit à cet eiffet a été décrit par lui dans un ouvrage spécial.

Les premières déterminations un peu exactes de la déclinaison furent faites, à Paris en 1541, à Londres en 1580. C'est seulement vers 1550 que la « variation du compas » commence à figurer dans les traités de navigation comme up fait avéré. Pedro de Médina, dans son Arte de navegar^ imprimé à Yalladolid en 1545, en parle encore comme d'une erreur due à l'imperfection de la méthode d'observation; dix ans plus tard, Martin Cortez^ dans un traité de navigation imprimé à Séville, mentionne la variation comme un fait généralement constaté par l'expérience.

Lorsqu'il fut avéré que l'aiguille aimantée ne pointait pas exactement vers le nord, que la déclinaison n'était point la même partout et qu'elle changeait d'année en année, il fallut en rabattre des illusions qu'on s'était faites sur la miraculeuse vertu de cet instrument. Mais la confiance que la boussole avait inspirée aux premiers navigateurs qui en firent usage avait porté ses fruits, a II faut voir, dit l'amiral Jurien, sur quel ton les navigateurs en possession de cette invention féconde le prirent dès le début avec les routiniers qui continuaient à en négliger l'usage ! « Que me fait, disait en 1 433 le célèbre prince Henri de Portugal à ses capitaines hésitants, l'opinion des pilotes flamands dont les scrupules vous arrêtent! Estce que les marins du nord savent se servir de la calamite et des cartes marines? »

On connaît aujourd'hui d'une manière suffisamment

te Lfe MAGNÉTISME.

exacte les Tarîations que présente la déclinaison lorsqu'on se transporte d'un lieu à l'autre du globe^ et les changements qu'elle subit avec le temps. On sait que dans certaines régions elle est nulle, que dans les contrées polaires elle peut devenir si forte que l'aiguille se retourne bout pour bout. A Paris, la déclinaison était nulle vers 1663; avant cette époque^ elle était orientale ; depuis cette époque elle est occidentale, et elle atteint aujourd'hui 17 degrés |.

Nous décrirons plus loin les diverses méthodes qu'on emploie pour déterminer la déclinaison d'une manière précise. Pour constater cette déviation et en obtenir une valeur approchée, il suffit d'évaluer en degrés l'angle que l'aiguille d'une boussole de poche forme à midi vrai avec une méridienne marquée par l'ombre d'un fil à plomb.

La boussole, sous sa forme la plus simple, est une boîte plate au centre de laquelle s'élève un pivot qui porte une aiguille montée sur une chape de cuivre ou d'agate. Tout autour régnent une rose des vents et une division en degrés dont le zéro est à l'extrémité d'un diamètre tracé sur le fond de la boîte qu'on appelle la ligne de foi. Le pôle nord de l'aiguille est marqué d'un signe particulier (souvent on le termine en pointe de flèche). Quand la ligne- de foi coïncide avec le méridien astronomique, la division où affleure la pointe de l'aiguille indique la déclinaison.

En supposant la déclinaison connue, il est clair qu'il suffira d'amener sous le pôle nord de l'aiguille le degré correspondant pour que la ligne de foi tombe

LA DÉCLINAKOH. M

dans le méridien astronomique du lieu. La boussole est alors orientée; la rose des vents se trouve placée dans sa vraie situation par rapport aux quatre points cardinaus. Dès lors la boussole peut servir à déterminer l'azimu/A d'un objet quelconque, c'estrà-dire sa distance angulaire au méridien ; elle peut faire con-

naître la vraie direction de la route qu'on suit sur terre ou sur mer ; elle devient, comme l'aflirmait un peu prématurément le Pèlerin de Maricourt, l'instrument « par lequel tu pourras diriger tes pas vers les cités et les îles, ad civitales et insulas, et loca mundi quœcumque ».

Toutes les directions, tous les gîsementa qu'on relève sur une carte ou sur le terrain se rapportent au méridien, à la direction nord et sud. Cette direction, qui sert de repère, peut être trouvée pour un lieu

.100 I .. . ^ LE -l\UGNÉJi81IE.

* d(^nné, sur terre ou sur m^r^ par des observations astronomiques de bîm dkt manières. On peut d'abord l'obtenir en visant l'étoile polaire, la tramontane, ce phare planté tout exprès à côté du pôle céleste pour guider les navires pendant la nuit. Les Phéniciens le découvrirent les premiers, et cette découverte leur donna, pendant plus de deux cents ans, le monopole du commerce maritime. L'étoile polaire, à la vérité, n'est pas absolument immobile, elle tourne, elle aussi, autour du pôle; mais il est facile de tenir compte du léger écart qui la sépare généralement du méridien, et elle le traverse deux fois chaque jour.

On peut ensuite, pour s'orienter, viser le soleil au moment où il se lève ou se couche à l'horizon. Les tables nautiques donnent à cet effet, pour tous les jours de 'l'année et pour toutes les latitudes, les amplitudes du soleil, c'est-à-dire ses distances ^au véritable point de l'est ou de l'ouest. Aux époques des équinoxes, en mars et en septembre, lo soleil se lève partout à Test vrai et se couche à l'ouest vrai; ses rayons nous arrivent alors suivant une ligne exactement perpendiculaire au méridien. Ce genre d'observations est plus utile sur mer qu'à terre, où l'horizon forme rarement une ligne unie et bien tranchée, excepté quand on voyage dans la steppe ou le désert. Ajoutons qu'on peut utiliser de la même ma nière le lever et le coucher de la lune ou d'une étoile connue quelconque.

On peut enfin déterminer la direction du méridien en prenant la hauteur du soleil ou d'un astre quel-

iE COMPJtl /)E'a0UTJt * 101 .

conque en même tempiB qu'on eê reiève le gisement, ou bien en notant l'heure fisaît eu passage de l'astre* sous le fil d'une lunette immobile. La hauteur, ou l'heure vraie du passage, permet de calculer l'azimuth de l'astre, et en comparant cet azimuth calculé au gisement observé, on sait où chercher le nord et le midi vrais.

Ces observations se font à l'aide de lunettes montées sur des cercles gradués, ou simplement avec une règle à pinnules quand on ne vise pas à une grande précision. Les moyens de trouver le méridien sont, on le voit, très variés. L'immense avantage de la boussole, c'est qu'elle représente un méridien portatif.

Il est vrai que, dans le cas où la déclinaison n'est pas connue, il faut, pour la déterminer, commencer par chercher le méridien par l'un des moyens déjà énumérés. C'est ainsi qu'il faut d'abord chercher l'heure vraie par une observation spéciale lorsqu'on ne connaît pas Vétat du chronomètre dont on veut se servir. Mais le chronomètre une fois réglé et la boussole une fois orientée gardent ensuite le temps et la direction du méridien.

Les géologues se servent de boussoles de poche, de la dimension d'une grosse montre, pour reconnaître le gisement des chaînes de montagnes, des collines et des vallées. Dans les mines, elle sert à trouver la direction des filons. Les voyageurs qui parcourent une contrée inconnue emploient la boussole à marquer sur leur carnet la direction de la route suivie, et des tours d'horizon comprenant les gisements des points remarquables, — sommets de montagnes, précipices,

103 LB HAGNÉTISUE. •

cimes de grands arbres, villages ou édifices isolés, etc., — qui se montrent à l'horizon, et qui peuvent servir à dresser une carte du pays.

Lûboussole d'arpenteur (fig. 55} est enchâssée dans une hoitc carrée qui se monte sur une genouillère E posée sur un trépied, et que l'on rend horizontale à l'aide de deux niveaux à huile d'air nn, n'n'. La ligne de foi est parallèle à l'un des côtés de la boite, auquel est fixée une petite lunette LL' ou simplement une alidade à pinnules, qui sert à viser -v. les objets dont on

veut relever le s\- Fii. 5Ï. — Boussole d'arpenleur. °

sèment.

La boussole marine ou compas de roule (fîg. 54) se distingue de la boussole terrestre par une série de dispositions appropriées à l'usage auquel on la destine. D'abord la rose des vents est tracée sur un disque

iE COlfrAS DB RODTB. iOS

mobile que l'aiguille dirige et entraîne avec elle. Généralement c'est un disque de mica doublé de papier, qui porte, en dehors de la rose des vents, une division en 360 degrés. Les 52 rhumbs, quarts ou aires de vent s'obliennejit en subdivisant les quarts de cercle compris entre les quatre points cardinaux en

Fig. M. — Compai de route,

huit parties égales, calant chacune H degrés J", En allant du nord au sud par l'est, on rencontre les aires suivants :

N. E., etc.

L'aiguille étant fixée sous la ligne N. S. de la rose,

qui correspond au zéro de la graduation, les directions indiquées par la boussole se rapportent toutes au méridien magnétique, et ont besoin d*étre corrigées de la c( variation du compas », c'est-à-dire de la déclinaison.

L'aiguille pivote dans une cuve cylindrique de cuivre en dedans de laquelle est tracée la ligne de foi, parallèle à la quille du vaisseau. En observant la division vis-à-vis de laquelle se trouve la ligne de foi, on connaît la direction de la route quie J'on suit; quand la ligne de foi coïncide parfaitement avec le point N.. N. E. de la rose, le navire a le cap au N. N, E. (il gouverne au N. N. E.) ; son angle de route est N. 22° | E.

La boussole est installée sur le pont, un peu en avant de la roue du gouvernail, et le timonier ne perd'^ias des yeux la ligne de foi, afin de maintenir le bâtînient au cap prescrit. La feuille de mica rend la rose transparente, ce qui permet de l'éclairer la nuit au moyen d'un fanal dont la lumière passe à travers le fond de la cuvette, formé d'une lame de verre dépoli. Ce fanal, que l'on fixe à l'aide de coulisses, se vqit dans la fig. 54 à côté du compas.

Une condition essentielle que doit remplir la boussole marine, c'est de rester toujours horizontale malgré le tangage et le roulis du vaisseau. A cet effet, la cuvette est lestée par une masse de plomb et suspendue à la Cardan. Le mode de suspension inventé par Cardan consiste dans une combinaison de deux axes de rotation perpendiculaires l'un à l'autre, et dont l'un reste constamment horizontal tandis que l'autre tourne autour de lui. La cuvette est donc soutenue par deux

LE COUPAS DE ROOTE. 106

tourillons dans un anneau, suspendu lui-même par deux tourillons placés en croix avec les premiers, dans

la boîte qui prend le nom d'kabitacle et qui est fixée au pont, n «n résulte que la boussole est en balance

i06 LE MAGNÉTISME.

SOUS un axe qui reste horizontal parce que l'anneau qui le porte peut tourner autour de lui avec les deux tourillons qui le relient à Thabitacle, et autour desquels on peut se figurer que Thabitacle tourne luimême avec le navire. La boussole représente ainsi un plan immobile au milieu des mouvements tumultueux du navire, et l'aiguille aimantée, dans ce plan, représente la direction immobile du méridien.

A bord des bâtiments de guerre, il y a deux habitacles, à droite et à gauche de la roue et un peu en avant (fig. 35).

Dans les navires à hélice, la trépidation est si forte à l'arrière que ce mode de suspension ne suffit pas à garantir l'aiguille de toute agitation. On y remédie en la soutenant par un flotteur posé sur un liquide. On emploie à cet eflet la glycérine, qui offre l'avantage de résister également à la congélation et à l'évaporation.

La forme des compas employés par les diverses nations a beaucoup varié, sans cependant que ces variations représentent un progrès rationnel. Encore en 4820, le professeur Barlow, chargé par l'amirauté anglaise de faire un rapport sur l'état des compas de la marine royale, déclare que la moitié au moins des boussoles en usage à bord des navires méritent d'être mises au rebut. Le capitaine Flinders affirme que les compas de route de la marine anglaise sont les instruments les plus mal construits de tous ceux qu'on emploie à la mer. Ce n'est que depuis moins de cinquante ans qu'on a songé à les perfectionner sérieusement.

Le docteur Knighl, vers 1750, réussit à fabriquer,