L'ÉLECTRICITÉ ET LE MAGNÉTISME

Nous verrons bientôt quelle action souveraine la chaleur exerce sur les mouvements de l'atmosphère , sur la formation des nuages et leur résolution en pluie ou en neige; en un mot, sur tous les phénomènes météorologiques dont l'ensemble constitue ce qu'on appelle communément le beau et le mauvais temps. Deux autres agents physiques , Yélectricité et le magnétisme , ont aussi, dans la production de plusieurs de ces phénomènes , une part considérable. L'électricité et le magnétisme sont, comme la chaleur et la lumière , des causes dont la nature intime échappe à nos recherches, et ne comporte que des définitions conjecturales. On ne les connaît réellement que par leurs effets. Jl en est de même, au surplus, de la pesanteur, et en général de toutes les forces physiques, chimiques et physiologiques. Mais, pour se rendre compte des phénomènes, pour distinguer les uns des autres et en déterminer les caractères, on a recours à un artifice qui est connu dans la science sous le nom d'hypothèse ou de théorie. Faute de connaître en son essence la cause d'un certain ensemble de phénomènes , on la suppose. Quand on dit, par exemple, que la pesanteur est la force en vertu de laquelle les corps pesants sont attirés vers le centre de la terre en raison directe de leur masse et en raison inverse du carré des distances, cela ne signifie point que cette force existe réellement, — on l'ignore, et l'on ne sait même pas ce que c'est qu'une force; — mais cela veut dire simplement que les choses se passent comme si cette force existait.

Ainsi entendue, une hypothèse est bonne tant qu'elle suffit à l'explication et à la démonstration d'un ordre donné de phénomènes. Le jour où l'on constate des phénomènes nouveaux qu'il est impossible de rapporter logiquement à la cause jusqu'alors admise, celle-ci est abandonnée, et l'hypothèse ancienne fait place à une hypothèse nouvelle qui pourra un jour, elle aussi , être remplacée par une autre. C'est ainsi qu'en physique l'hypothèse des ondulations s'est substituée depuis quelques années à celle de l'émission, qui ne se prêtait plus d'une

manière satisfaisante à l'explication des phénomènes de chaleur et de lumière.

Dans la théorie de l'émission, le calorique, la lumière, l'électricité et le magnétisme étaient considérés comme des agents pouvant avoir entre eux certains rapports, certaines analogies, mais qu'on ne songeait pointa ramener à un principe unique. On ne doutait point, bien entendu, qu'ils ne fussent matériels. Seulement, comme ils franchissent avec une prodigieuse rapidité des espaces immenses; comme ils se propagent soit à travers le vide (on croyait encore au vide alors) soit à travers des corps très denses et très volumineux; comme d'ailleurs il était de toute impossibilité de les saisir et de les peser, on pensait que ce devaient être des substances d'une fluidité et d'une subtilité prodigieuses, et on leur donnait, pour ce motif, le nom de fluides impondérables. Les prudents préféraient les appeler impondérés; car disaient-ils, si nous ne savons pas maintenant en déterminer le poids,' rien ne prouve que nous ne le saurons pas quelque jour. t On admettait, d'ailleurs, que ces fluides étaient susceptibles de s unir en plus ou moins grande quantité avec les corps matériels et de s'en séparer pour passer à d'autres ou pour se perdre dans l'espace Dans Je premier cas, on disait qu'ils se trouvaient à l'état latent ou cache; dans le second cas, que les corps chauds émettaient du calorique; les corps lumineux, de la lumière; les corps électrisés, de 1 électricité. De là le nom de théorie de l'émission, sous lequel on désigne cette hypothèse, laquelle était liée à celle du vide, telle que balilee et Pascal l'avaient établie.

Cette solidarité se conçoit aisément ; car si l'espace est vide la umière et la chaleur que les planètes et les satellites reçoivent de leurs soleils ne peuvent être que des fluides traversant cet espace pour aller d un monde à l'autre. Quant aux interstices qui séparent les molécules et les atomes dont se composent les corps, on ne pouvait dire qu ils fussent vides, bien qu'on les supposât perméables au calorique a la lumière, à l'électricité, au magnétisme. Et notamment les dilatations, les contractions, les changements d'état des corps sous l'influence de réchauffement et du refroidissement ne s'expliquaient que par 1 interposition d'un fluide, qui écartait leurs molécules lorsqu'il y pénétrait en grande quantité, et les laissait se rapprocher lorsqu'il s échappait au dehors. Aussi la pluralité de ces fluides, qui pouvaient tous se rencontrer ensemble dans une même substance, ne laissaitelle pas d être un peu embarrassante.

Toutefois la théorie de l'émission a rendu à la science d'inappréciables services ; elle a surtout, grâce à la facilité avec laquelle elle se prête aux démonstrations, puissamment contribué à faciliter l'ensei-

gnement et la vulgarisation de la physique : à telles enseignes qu'on est encore obligé de s'y tenir dans les cours élémentaires; car beaucoup d'enfants, et même des gens du monde, qui acceptent parfaitement l'intervention possible de trois ou quatre fluides, doués chacun de propriétés caractéristiques et distinctes , seraient arrêtés en maint endroit lorsqu'il leur faudrait appliquer à l'intelligence de certains phénomènes l'hypothèse très belle sans doute, mais un peu abstraite, des ondulations, qu'on préfère aujourd'hui à celle de l'émission.

La théorie des ondulations a pour point de départ la négation du vide. Elle suppose par conséquent l'immensité de l'espace, les intermondes aussi bien que les interstices moléculaires des corps, entièrement remplis par un fluide d'une subtilité et d'une mobilité inconcevables, auquel elle restitue le nom d'éthcr, que lui avaient donné les philosophes de l'antiquité. Et de même que le son n'est autre chose que l'effet de l'ébranlement communiqué à l'air ou à tout autre milieu par les vibrations des corps sonores, et se propageant sous la forme d'ondes ou d'ondulations, de même aussi les phénomènes que nous appelons chaleur, lumière, électricité, magnétisme, ne seraient que des ondulations diversement amples et rapides imprimées à l'éther par des causes inconnues , et transmises par lui aux corps plus denses ou plus grossiers que nos sens nous permettent d'observer.

Dans cette hypothèse, tous les phénomènes physiques se trouvent ramenés à des modes variés d'un seul phénomène primordial , le mouvement. A la pluralité arbitraire des fluides impondérables se substitue semblablement l'unité du principe éthéré : que dis-je? peut-être de la matière elle-même. Car rien n'empêche d'admettre qu'une même substance élémentaire, répandue dans les espaces infinis, a pu, en se condensant plus ou moins, en groupant ses atomes de mille et mille manières , donner naissance aux gaz , aux liquides , aux solides qui , agglomérés en masses énormes, ont formé les mondes, mais que partout autour de ceux-ci elle est demeurée dans son état primitif de fluidité. On est conduit ainsi à rattacher aux mouvements de l'éther, non seulement les phénomènes physiques, mais encore les phénomènes astronomiques, les évolutions des corps célestes, à expliquer de cette façon ce que Newton a appelé la gravitation, et qu'il rapportait à une cause indéfinissable, Y attraction. Des faits d'une haute importance fournissent, il faut bien le dire, des arguments d'une grande valeur aux partisans des ondulations. Au premier rang se place le phénomène si curieux des interférences, observé d'abord en 1650 par le P. Grimaldi, et que Thomas Young et Fresnel ont mis dans tout son jour au commencement de ce siècle, mais seulement par rapport à la lumière. Il consiste en ce que, dans de certaines conditions, de la lumière ajoutée à de

la lumière produit de l'obscurité. Cet effet singulier, tout à fait inexplicable dans le système de l'émission, devient, au contraire, facile à comprendre, si l'on admet que la lumière se propage au sein del'éther par des ondulations analogues à celles qu'on voit à la surface d'un liquide. 11 se passe alors dans les interférences des rayons, disons mieux, des ondulations lumineuses, quelque chose de semblable à ce qui arriverait si l'on jetait d'une même hauteur, dans une eau tranquille, deux pierres de même grosseur à peu de distance l'une de l'autre. Les ondes circulaires soulevées par cette double perturbation de l'équilibre des molécules liquides viendraient se rencontrer sur une certaine étendue; leurs mouvements s'ajouteraient en des points donnés et détermineraient une agitation plus grande du liquide; mais en d'autres points ils se neutraliseraient, et l'eau resterait sensiblement calme. En un mot, on conçoit que deux ondulations lumineuses puissent, en se rencontrant, produire les ténèbres, comme on conçoit que deux mouvements quelconques, égaux et contraires, produisent l'immobilité. Ce qui donne, du reste, à cette explication tous les caractères de l'évidence, c'est qu'une chose absolument semblable a lieu lorsque des ondulations sonores de même longueur se croisent de telle façon que la demi-onde condensante de l'une rencontre la demi-onde dilatante de l'autre. Les deux sons se détruisent alors réciproquement, et le silence se fait. Ainsi un seul coup d'archet sur une corde de violon , une note donnée par une flûte ou par une clarinette produisent toujours un son ; mais il peut très bien arriver que deux coups d'archet sur les cordes similaires de deux violons, que la même note donnée à la fois sur deux flûtes ou sur deux clarinettes ne produisent que le silence , et cela par un effet d'interférence sonore.

Ce n'est pas tout : si la théorie des ondulations est vraie pour la lumière, elle doit l'être aussi pour la chaleur, et il doit se produire des interférences de rayons calorifiques comme il se produit des interférences de rayons lumineux. En effet, MM. Fizeau et Foucault ont démontré par l'expérience que des rayons calorifiques se rencontrant dans des conditions convenables s'entre -détruisent; qu'avec de la chaleur on peut faire du froid. Enfin il est aujourd'hui hors de doute que, comme le mouvement mécanique se transforme en chaleur, de même aussi la chaleur est susceptible de se transformer en mouvement mécanique; d'où il est logique de conclure que la chaleur et le mouvement mécanique ne sont , au fond , qu'une seule et même chose: ce que MM. Joule, Hirn ctTyndall ont confirmé, du reste, en déterminant, parle calcul et par l'expérience, Y équivalent mécanique de la chaleur.

Il resterait maintenant à étendre également le système du mouvement

éthéré aux phénomènes électriques et magnétiques. Or rien assurément ne s'oppose à ce qu'on admette pour ces phénomènes une troisième et une quatrième espèce de mouvement se produisant au sein de l'élher. 11 faut avouer cependant qu'en fait d'électricité et de magnétisme, l'hypothèse des fluides s'est si bien prêtée jusqu'ici à l'intelligence et à la démonstration des faits observés , sinon à leur explication philosophique, que les partisans les plus déterminés de la théorie des ondulations n'ont pas cru devoir insister sur son application à ce genre de phénomènes.

J'ouvre un traité de physique publié par deux savants professeurs de l'Université. J'y retrouve, aux chapitres Électricité et Magnétisme, les mêmes procédés de démonstration, les mêmes théories en usage dans les collèges il y a trente ans. J'y retrouve la distinction des deux électricités statique et dynamique, celle du fluide positif et du fluide négatif: — une étrange invention que celle-là; car je défie bien qu'on me dise ce que c'est qu'un fluide qui existe en plus et un fluide qui existe en moins, et comment de la combinaison de ces deux fluides en peut résulter un troisième, qui existe à la fois en plus et en moins, on qui n'existe ni d'une façon ni de l'autre !... J'y retrouve les courants, les attractions, les répulsions, les pôles magnétiques, etc. De l'élher et des ondulations, pas un mot. Pourquoi? Parce que les auteurs, admettant la théorie des ondulations comme vraie pour la chaleur et la lumière, la regardent comme fausse pour l'électricité et le magnétisme? Non sans doute; mais, je suppose, parce qu'ils ont pensé sagement que cette théorie, ainsi que toutes les théories générales, est à la science ce qu'un toit est à un édifice, et qu'on se hâte trop de vouloir donner ce couronnement à une science dont les matériaux sont encore insuffisants et mal assemblés. Il faut dire pourtant que les mots qu'on emploie ainsi dans la science ne sont souvent que de simples images indépendantes de toute notion précise sur la nature intime des choses ; seulement il est évident que pour les élèves, pour le vulgaire, ces artifices de langage sont propres à fausser l'esprit et à donner des idées inexactes de ce qui est en réalité.

Quoi qu'il en soit, et sans nous attarder davantage dans ces considérations abstraites, examinons les propriétés de l'air dans ses rapports avec l'électricité et le magnétisme. Très perméable, comme on sait, à la lumière et à la chaleur, en d'autres termes, très transparent et très diathermane, mais très mauvais conducteur de la chaleur, qui ne se propage dans sa masse que par le déplacement des molécules, l'air parait se comporter, à l'égard de l'électricité et du magnétisme, d'une façon particulière, mais sur laquelle on ne pos-

sède jusqu'ici que des données fort incomplètes. On peut dire, en thèse générale , qu'il conduit très mal l'électricité , et aussi qu'il s'électrise difficilement, et d'ordinaire faiblement. Les observateurs qui ont étudié la constitution électrique de l'atmosphère l'ont trouvée tantôt électro-positive, tantôt électro-négative lorsque le temps était nuageux, et toujours électro-positive lorsque le ciel était serein. La saison, la température, l'humidité ou la sécheresse sont autant de circonstances qui influent d'une manière très marquée sur son état électrique. En dehors de la relation directe qui existe entre les phénomènes électriques et les changements de température, on sait que l'évaporation des liquides, et en particulier de l'eau, est toujours accompagnée d'un dégagement d'électricité d'autant plus intense que l'évaporation est plus rapide et plus abondante. Aussi la plupart des physiciens pensent -ils que l'évaporation de l'eau à la surface de la terre est une des principales sources de l'électricité atmosphérique. Et comme la formation des vapeurs est d'autant plus active que la température est plus élevée, il s'ensuit que c'est pendant les fortes chaleurs qu'il s'accumule dans l'atmosphère le plus d'électricité.

Cette électricité ne tarde pas à être reprise parles nuages, qui, en se formant , commencent par être électrisés positivement ; ces premiers nuages agissent par influence sur ceux qui se forment ensuite, et qui, n'étant que faiblement électrisés, perdent le fluide positif qu'ils avaient emprunté à l'atmosphère, pour ne conserver que le fluide négatif. « Qu'un nuage faiblement électrisé, disent MM. Boutan et d'Almeida, se trouve au-dessous d'un nuage très fortement chargé, des phénomènes d'influence auront lieu : l'électricité positive du nuage le plus faible sera repoussée tout entière; puis une décomposition du fluide neutre se fera, et sur le nuage le plus faible se développera du fluide négatif. Alors, que par une cause quelconque ce nuage ainsi influencé soit en communication avec le sol , que , par exemple , il touche le flanc d'une montagne, il perdra son électricité positive libre, et se trouvera chargé d'électricité négative. Voici une preuve de la vérité de cette théorie : quand par un jour serein on lance un jet d'eau à une grande hauteur dans l'atmosphère, les gouttes qui tombent sont chargées d'électricité négative; on le constate en les recevant sur un électroscope ' . »

L'air, n'étant point conducteur de l'électricité , oppose à la reconstitution du fluide neutre entre deux corps, — deux nuages, par exemple, diversement électrisés, — une résistance qui ne peut être vaincue que par une certaine tension existant de part et d'autre : tension qui doit

1 Cours élémentaire de physique, liv. III , ch. îv. — 1 vol. in-8°. Paris, 1804-

être d'autant plus forte que la distance entre les deux corps est plus grande. Le rapport entre la densité de l'air et la résistance qu'il oppose au passage de la décharge électrique n'a pas été exactement déterminé ; mais plusieurs physiciens , et en dernier lieu M. de la Rive ont établi que l'air, comme les autres gaz, atteint, à un certain degré de raréfaction, son maximum de conductibilité, et que cette conductibilité va ensuite de nouveau en diminuant jusqu'au vide absolu , à travers lequel la propagation n'a plus lieu.

La question de savoir si et dans quelles limites la force électrique diminue à mesure qu'on s'élève dans l'atmosphère est loin jusqu'à présent d'être décidée, bien qu'un grand nombre de savants aient tenté de la résoudre par l'observation.

Robertson et Lhoest, dans l'ascension aérostatique qu'ils firent à Hambourg, le 18 juillet 1803, crurent remarquer qu'à une hauteur où leur baromètre ne marquait plus que 12 pouces ,-fj, ce qui correspond à une altitude d'environ 4,300 mètres, les phénomènes d'électricité statique étaient sensiblement affaiblis, le verre, le soufre et la cire à cacheter ne s'électrisant presque plus par le frottement. Gay- Lussac et Biot, dont l'ascension, exécutée l'année suivante sous les auspices de la classe des sciences de l'Institut, avait pour objet de contrôler les observations recueillies par Robertson relativement à la diminution des forces électrique et magnétique dans les régions supérieures de l'air, trouvèrent, au contraire, une électricité résineuse (ou négative) « croissant avec les hauteurs ». « Résultat conforme, dit Biot, à ce que l'on avait conclu par la théorie, d'après les expériences de Volta et de Saussure. » Enfin M. Glaisher a constaté, dans une de ses ascensions, que l'air était chargé d'électricité positive, et que la quantité d'électricité diminuait, à mesure qu'on s'élevait, jusqu'à 7,000 mètres ; au delà de ce point elle était trop faible pour être observée. Ce dernier résultat, d'accord avec ceux que MM. Gassiot et de la Rive ont obtenus, donne raison à M. Robertson contre Biot et Gay-Lussac, et même contre Saussure et Volta, ce qui, du reste, ne doit point surprendre, si l'on songe combien la science de l'électricité était encore peu avancée au commencement de notre siècle.

Nous ne pouvons nous arrêter en ce moment aux phénomènes que produit l'électricité au sein de l'atmosphère. On sait qu'elle se manifeste par des effets qui peuvent parcourir presque le cercle entier des phénomènes naturels : physiques, mécaniques, chimiques, physiologiques. L'électricité est une source de lumière, de chaleur, de magnétisme; elle est susceptible de produire des effets mécaniques très puissants; elle parait être l'agent spécial des compositions et des décompositions chimiques, des mouvements nerveux et de la circulation

organique. Les effets lumineux de l'électricité sont des plus remarquables : la lumière électrique ne ressemble ni à celle du soleil et des astres, ni à celle qu'on obtient par la, combustion des huiles, des graisses ou du gaz. Elle a un éclat qui lui est propre, et peut acquérir une intensité extrême. La lumière électrique qu'on obtient artificiellement en faisant passer un courant voltaïque par deux cônes de charbon juxtaposés, par deux fils de platine, par deux lames de kaolin (terre à porcelaine), etc., jouit d'un pouvoir éclairant supérieur à celui de toutes les autres sources lumineuses dont nous disposons. On a trouvé que quarante-huit couples à charbon faibles éclairent autant que cinq cent soixante-douze bougies, et quarante-six couples plus forts ont donné une lumière équivalant au quart de celle du soleil. La lumière électrique est si vive, qu'avec cent couples elle peut donner des maux d'yeux très douloureux , et qu'avec six cents un seul instant suffit pour occasionner des maux de tête et d'yeux violents, et pour brûler le visage, comme le ferait un fort coup de soleil.

Les liens étroits qui rattachent le magnétisme à l'électricité, la simultanéité constante des effets directs de celle-ci avec les manifestations de celui-là, sont de nature à faire supposer que ces deux agents ne sont que des formes différentes, mais inséparables, d'une même force, d'un même principe.

Tous ceux qui possèdent quelques notions de physique savent ce que c'est qu'un aimant et les pôles d'un aimant. On sait aussi que, de même que les électricités de même nom se repoussent , et les électricités de nom contraire s'attirent, de même aussi les pôles magnétiques de nom contraire s'attirent, et les pôles de même nom se repoussent; de telle sorte que, si au pôle austral d'un barreau aimanté on présente l'extrémité d'une aiguille également aimantée, et suspendue de façon à pouvoir tourner librement autour de son centre dans un plan horizontal, cette extrémité sera attirée ou repoussée suivant qu'elle sera, qu'on me passe celte expression surannée, chargée du fluide boréal ou du fluide austral. Mais maintenant éloignons le barreau aimanté, et laissons l'aiguille prendre spontanément son équilibre : nous la verrons osciller pendant quelque temps, puis s'arrêter dans une certaine position, et si nous essayons de l'en écarter, elle y reviendra toujours dès qu'elle sera abandonnée à elle-même. Celte position est telle, que le pôle austral de l'aiguille est dirigé à très peu près vers le nord , et par conséquent son pôle boréal vers le sud. C'est en vertu de ce fait, constamment observé sous toutes les latitudes, que les physiciens ont assimilé le globe terrestre à un énorme aimant ayant ses pôles magnétiques voisins de ses pôles astronomiques , et exerçant sur tous les barreaux aimantés librement suspendus la même action, non pas

attractive, mais simplement directrice, que nous venons de reconnaître. A peine est-il besoin de rappeler que la boussole, cet instrument si merveilleux en sa simplicité, ce guide infaillible des navigateurs, n'est autre chose qu'une aiguille aimantée reposant, par son milieu creusé en chape, sur un pivot très aigu, et mobile autour de ce pivot dans un plan horizontal. Ce pivot est au centre d'un cercle

Boussole de déclinaison.

horizontal sur lequel est figurée une rose des vents, et dont le diamètre N.-S. représente le méridien géographique, tandis que l'axe de l'aiguille elle-même, le méridien magnétique. L'angle que ces deux méridiens forment entre eux est ce qu'on nomme l'angle de déclinaison. L'aiguille étant toujours dirigée vers le nord magnétique , les points N, S, 0, E de la rose qui lui est solidaire coïncident, plus ou moins exactement, avec les quatre points cardinaux , quelle que soit la position de l'instrument; et le navigateur, en consultant l'instrument, connaît toujours la route que suit son vaisseau.

L'action directrice dont la boussole marine est une si précieuse application n'est pas la seule que le magnétisme terrestre exerce sur

l'aiguille aimantée. En effet , au lieu de poser cette aiguille sur un pivot vertical , suspendons-la , toujours par son centre , à un axe horizontal autour duquel elle puisse tourner librement comme le fléau d'une balance, et dirigeons son pôle austral vers le pôle boréal de la terre. Nous supposons , bien entendu , que les deux moitiés sont parfaitement symétriques et de même poids. Cependant, au lieu de se

Boussole d'inclinaison.

tenir horizontalement en équilibre, l'aiguille s'incline spontanément; son pôle austral s'abaisse, et forme avec l'horizon un certain angle qui est toujours le même pour une même latitude magnétique , c'està-dire pour une même distance au pôle magnétique, mais qui va en diminuant jusqu'à l'équateur magnétique, où l'aiguille redevient horizontale, et en augmentant jusqu'au pôle magnétique, où elle prend une position tout à fait verticale. C'est au moins ainsi que les choses se passent sur notre hémisphère. L'inverse a lieu sur l'hémisphère austral. Là c'est le pôle boréal de l'aiguille aimantée qui s'incline vers la terre, et forme avec l'horizon un angle d'autant plus grand qu'on approche davantage du pôle magnétique austral du globe. On

désigne ce singulier phénomène sous le nom d'inclinaison magnétique, et l'instrument qui sert à le produire est appelé aiguille ou boussole d'inclinaison.

J'ai dit que l'aiguille de la boussole marine, qui est une boussole de déclinaison , indique « plus ou moins exactement » la position réelle des quatre points cardinaux. C'est qu'en effet l'angle qu'elle forme avec le méridien géographique n'est pas constant. On peut en dire autant de l'angle d'inclinaison. L'un et l'autre varient selon les lieux et selon les temps; aussi construit-on des boussoles dites de variation, destinées à indiquer et à mesurer les oscillations de l'aiguille aimantée.

La déclinaison est orientale ou occidentale, selon que le pôle magnétique est à l'est ou à l'ouest du pôle terrestre. Parmi les variations qu'elle subit, les unes sont régulières, les autres accidentelles. On donne aux variations régulières des noms différents , suivant la durée de leur période. Ainsi elles sont séculaires , annuelles ou diurnes.

Par suite des variations séculaires, l'aiguille aimantée accomplit, à l'est et à l'ouest du méridien géographique, des oscillations dont la durée est de plusieurs siècles. A Paris, en 1580, le pôle austral de l'aiguille était à l'est de la méridienne géographique; la déclinaison égalait 11° 50'. L'écart angulaire, après avoir décru d'une manière continue, a passé par en 1663. Puis la déclinaison est devenue occidentale, et en 1814 elle a atteint un maximum de 22° 34'. Depuis cette époque, la déclinaison a constamment diminué ; elle n'égale plus aujourd'hui que 18 degrés environ.

Les variations annuelles n'ont frappé les physiciens que vers la fin du xviii 8 siècle. Le premier, Cassini remarqua, en 1784, que depuis l'équinoxe de printemps jusqu'au solstice d'été , l'aiguille aimantée rétrograde vers l'ouest, du 22 juin au 21 mars suivant. Il évalua à une vingtaine de minutes l'amplitude de l'oscillation pour une année.

Soixante-deux ans avant la découverte des variations annuelles, en 1722, Graham avait observé des variations diurnes. Ces dernières sont surtout sensibles de sept heures du matin à dix heures du soir. Au lever du soleil, l'aiguille se met en marche vers l'ouest, et ne s'arrête qu'à une heure de l'après-midi. Elle rétrograde ensuite vers l'est jusqu'au soir, et demeure à peu près immobile pendant la nuit.

On a depuis reconnu deux périodes semi-diurnes; la plus forte est celle du jour; celle de nuit est plus faible. Dans notre hémisphère, le pôle nord de l'aiguille marche vers l'ouest depuis le matin jusque vers le milieu du jour, et vers l'est jusqu'à la nuit; puis il

va de nouveau vers l'ouest et revient vers l'est à peu près au milieu de la nuit.

Quant aux variations accidentelles, qu'on désigne plus ordinairement sous le nom de perturbations, elles correspondent aux orages magnétiques, dont nous nous occuperons plus loin, et qu'une solidarité mystérieuse semble rattacher aux changements physiques de la photosphère solaire.

Mais quel est, dans tous ces phénomènes, le rôle de notre atmosphère? Est-elle sans influence sur le magnétisme? Oppose-t-elle un obstacle à son action, ou lui sert-elle, au contraire, comme à la lumière et à la chaleur, de véhicule et de réceptacle? Ce sont là des questions auxquelles la science n'a pas répondu jusqu'ici , et qu'il ne semble pas que les physiciens aient pris grand souci de résoudre. Plusieurs cependant ont cherché à s'assurer si l'action magnétique, dont on place le foyer au sein du globe terrestre, perd de son intensité dans les couches élevées de l'atmosphère. Mais ici encore les observations les mieux faites n'ont donné que des résultats incertains.

Il paraît cependant établi que la force magnétique, aux différentes hauteurs, est influencée par des causes locales non encore déterminées; que probablement ces causes résident surtout dans des conditions de température et dans l'état électrique des diverses couches de l'atmosphère»; qu'enfin l'intensité magnétique ne décroît qu'avec une extrême lenteur. Mais quelle loi préside à ce décroissement ? quelle est la limite où s'arrête l'action de ce principe qu'on a nommé arbitrairement magnétisme terrestre, comme si la terre seule en était la source, et qui pourrait bien être aussi universel que la lumière ou la chaleur?... Ce sont là des problèmes dont la solution est encore, selon l'expression de Pline, « cachée dans la majesté de la nature, in majestate naturœ abdita. »