EXPÉRIENCES DIRECTES DE CAVENDISH

Puisque l'attraction est une propriété générale, elle existe nécessairement entre les corps qui nous environnent, et ceux-ci doivent tendre à se porter les uns vers les autres. Cependant on ne remarque rien de- semblable; mais l'attraction entre deux des corps placés à la

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surface de la terre étant nécessairement très -faible, parce qu'elle s'exerce entre des masses toujours fort petites, nous allons faire voir que, dans les circonstances ordinaires, elle doit demeurer inefficace , par suite de Tattraction infiniment plus puissante que la terre, à raison de sa masse énorme, exerce sur ces mêmes corps. En effet, considérons deux corps A et B, homogènes et de forme sphérique. Pour constater leur attraction mutuelle, la première idée qui se présente, consiste à placer le plus petit, A par exemple, sur un plan horizontal, et à en approcher l'autre B, dans une position telle, que la force attractive de celui-ci soit horizontale et ne tende qu'à faire glisser A sur le plan. Or, Texpérience faite de cette manière conduit toujours à un résultat négatif, parce que, quelque poli qu'il soit, le plan sur lequel A devrait glisser oppose toujours à ce corps un frottement supérieur à la force qui tend à le mettre en mouvement. On pourrait, en second lieu , suspendre A à un fil très-flexible et en approcher B : mais, dans ce cas encore, on n'obtiendrait pas d'effet, parce que la roideur du fil et le poids du corps A entrant en action aussitôt que celui-ci aurait fait le moindre mouvement vers B, ces deux forces s'opposeraient à ce que le déplacement devint appréciable. On voit que pour constater l'attraction entre les corps à la surface de la terre, il faut faire disparaître, autant que possible, toute espèce d'obstacle qui pourrait s'opposer aux effets de cette force, toujours excessivement faible. John Mitchell imagina un appareil qui remplit cette condition ; mais il mourut avant d'avoir pu exécuter les expériences qu'il projetait, et légua son appareil à Wollaston. Celui-ci le transmit à Cavendish qui en fit usage après l'avoir considérablement perfectionné, et présenta les résultats qu'il obtint à l'Institut royal de Londres, en 1798.

Cet appareil, représenté en coupe et en projection dans la figure 298 ci-après, se compose essentiellement d'un fléau ab, en bois mince et ferme, portante ses deux bouts deux petites sphères de plomb m, niy bien égales entre elles. Ce fléau est suspendu par son milieu au moyen d'un fil métallique vertical fort mince, qu'on peut faire tourner sur lui-même au moyen de la vis sans fin V. Ce fil luimême est suspendu à la partie supérieure d'une boite en acajou B, B, B, qui enveloppe toute cette portion de l'appareil et s'appuie sur quatre poteaux R, R, R', R', au moyen de vis calantes. Il résulte de cette disposition que lorsque le fléau se mouvra autour de l'axe de son fil de suspension, la torsion que ce fil éprouvera sera la seule force qui tendra à s'opposer au mouvement, et comme cette

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*"*«• 2^^- force, pour une même dé-

viation du fléau, devient d'autant moindre que le fil est plus mince et plus long, on peut faire en sorte qu'elle n'oppose qu'une résistance très-faible au déplacement du fléau. Cela ' posé : pour constater l'attraction des corps à la surface de la terre, on approche des balles w,w, au moyen d'un cordon qui s'enroule sur la poulie P, mobile autourd'un axe vertical, deux grosses sphères de plomb M, IVP, égales entre elles. On fait en sorte que la ligne des centres de ces sphères passe exactement par le milieu du fléau, afin que les actions des deux masses s'ajoutent et n'altèrent pas la position verticale du fil de suspension des balles m, m. L'appareil est tout entier renfermé dans une chambre, dans laquelle on évite d'entrer, de peur d'agiter l'air ou de faire varier la température. On observe les extrémités du fléau avec deux lunettes L, L, à travers des fentes ménagées dans la boite d'acajou. Les déplacements de ces extrémités se mesurent sur une échelle dlvoire fixée à la boite et au moyen d'un vernier que porte le fléau et qui peut donner les quarts de millimètre. Cette partie de l'appareil est éclairée par des lanternes S, S.

Cavendish, ayant transporté les masses M, M très-près des balles, vit celles-ci s'en rapprocher, à cause des attractions égales qu'elles subissaient, puis faire une série d'oscillations isochrones (d'égale durée), d'une amplitude décroissante, autour d'une position d'équilibre. Cette position est celle pour laquelle les attractions des masses M font équilibre à la résistance développée par la torsion dans le fil de suspei^ion. Cavendish détermina cette position d'équilibre et mesura ladurée d'une oscillation pour diflérentesdistanccsentrelescentres des balles m, m\ et des masses M, M, et il constata ainsi, non-seulement

* DansIesexpcricDces de Cavendish, les balles m, m; pesaient, chacune, 729 ir«". «214, et les balles M, M, iS7kii.,927.

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que les attractions des sphères et des balles varient en raison directe des masses et en raison inverse du carré de la distance, conformément à la loi de Newton, mais encore que le poids total de la terre est égal à 5,48 fois celui d'un même volume d'eau, ou, en d'autres termes, que le poids spéciGque de la terre est égal à 5,48.

M. Reich, en 1837, et M. Bayly, en 1842, ont fait de nouvelles expériences pour déterminer le poids spécifique de la terre, par la méthode de Cavendish : ils ont trouvé, le premier, le nombre 5,44, et le second, le nombre 5,67. On voit que ces résultats diffèrent assez peu de celui auquel était arrivé Cavendish. (H. V. )