PAR LE BAROMÈTRE

Les expériences que Pascal fit faire en 1648, au pied et au sommet du puy de Dôme, celles qu’il fit lui-même en liant et en bas de la tour de Saint-Jacques la Boucherie, à Paris, avaient pour objet de vérifier si la pression de la colonne d’air atmosphérique était bien la vraie cause de l’asceusion du mercure dans le tube de Torricelli. En même temps que la théorie nouvelle sortit victorieuse de l’expérience, une application importante du baromètre se trouva, par le fait, réalisée.

Il est clair, en effet, qu’un baromètre peut servir à la mesure des hauteurs, et qu’en notant les deux chiffres différents auxquels la colonne de mercure s’élève à deux stations d’altitudes inégales, de la différence des deux niveaux on doit pouvoir conclure la différence des deux altitudes. Cela suppose à la vérité

APPLICATIONS DES LOIS DE LA PESANTEUR

que l'on connaît le rapport des densités de 1 air et du mercure, et que cette densité ne varie point dans 1 épaisseur de la couche qui sépare les deux stations.

Supposons— nous placés en un lieu où la température de 1 air soit 0°, la pression barométrique 760 millimètres (c’est la pression moyenne au niveau de la mer). Dans ces conditions, le mercure, à volume égal, pèse 10 500 fois autant que l’air. Une hauteur barométrique de 1 millimètre de mercure équivaut donc à une colonne d’air de 10 500 millimètres ou de 10m,5, dans l’hypothèse, répétons-le, où les couches d’air successives ne varieraient point en densité ni en température. Le calcul, très-simple, qui consisterait à déduire, pour chaque millimètre de différence dans la hauteur barométrique, une différence correspondante de 10m,5 dans l’altitude, n’est donc pas applicable, ou du moins il ne le serait approximativement que pour de trèspetites hauteurs.

Les couches d’air, à mesure qu’on s’élève dans l’atmosphère, diminuent de densité, précisément parce que les pressions qn’elles supportent sont de moins en moins considérables. Halley et Newton ont trouvé la loi de cette variation, et fait voir que si les hauteurs suivent une progression arithmétique, les pressions varient en progression géométrique. En outre, la température, à partir d’une certaine hauteur, va progressivement en diminuant avec l’altitude, et il en résulte, de ce chef, un accroissement de densité dont il faut tenir compte. Enfin, l’état hygrométrique, la quantité de vapeur d’eau contenue dans l’air, a aussi une influence sur la pression.

Le problème est donc beaucoup plus complexe qu’il ne le paraît au premier abord, et la formule que Laplace a donnée n’est pas assez simple pour que nous la rapportions ici Disons seulement qu’elle exige qu’on observe simultanément à la station

1. On trouvera dans l 'Annuaire du Bureau des longitudes (1873) la formule complète de Laplace, les tables qui l’accompagnent et permettent d’en calculer les divers termes. Dans les volumes antérieurs à 1852, on trouve une formule plus simple due à Oltmanns, et qui donne les hauteurs par un calcul très-rapide.