Actuellement boustole d'inclinaiton

savons qu'à Berlin la déclinaison est de 45° vers l'occident, et que l'inclinaison au bout boréal est de 7i°. En considérant ce double effet, la déclinaison et l'inclinaison, on aura la véritable direction magnétique : ainsi , pour savoir la véritable direction magnétique pour Berlin, on tirera d'abord sur un plan horizontal une ligne qui fasse avec la méridienne un angle de 45° vers l'occident; et delà, en descendant vers la ligne verticale, on tracera une nouvelle ligne qui fasse un angle de 72° avec celle-là, et celle-ci nous montrera la direction magnétique pour Berlin. D'où Votre Altesse comprend comment on devrait assigner pour tout autre endroit la direction magnétique, pourvu qu'on y connût tant l'inclinaison que la déclinaison.

Or, chaque aimant nous découvre des phénomènes tout à fait semblables : on n'a qu'à le mettre sur une table rouverte de limaille

de fer , et l'on verra que la limaille se disposera autour de l'aimant BA , à peu près comme la fig. 114 le représente, où chaque parcelle de limaille peut être regardée comme une petite aiguille aimantée qui nous fait voir en chaque point autour de l'aimant, la direction magnétique. Cette expé- Fig. tu. rience nous conduit à chercher la cause de tous ces phénomènes magnétiques.

L arrangement que nous observons dans la limaille de fer ne nous laisse pas douter que ce ne soit une matière subtile et invisible qui enfile les parcelles de la limaille , et les dispose dans la direction que nous voyons. Outre cela , il est également clair que cette matière subtile traverse l'aimant même, en y entrant par l'un de ses pôles, et sortant par l'autre; de sorte qu'elle forme par son mouvement continuel autour de l'aimant un tourbillon qui reconduit la matière subtile d'un pôle à l'autre, et il n'y a aucun. doute que ce mouvement ne soit extrêmement rapide.

C'est donc dans un tourbillon continuel que consiste la nature des aimants, ce qui les distingue de tous les autres corps; et la terre elle-même , en qualité d'aimant, sera entourée d'un tel tourbillon qui agit partout sur les aiguilles aimantées , et fait des efforts pour les disposer suivant sa propre direction , qui est la même que j'ai nommée auparavant la direction magnétique. Cette matière subtile sort donc continuellement par l'un des pôles magnétiques de la terre , et, après en avoir fait le tour jusqu'à l'autre pôle, elle y rentre et la traverse dans toute son épaisseur, jusqu'à ce qu'elle s'échappe de nouveau par le premier pôle.

Or, on ne saurait encore décider par lequel de» deux pôles

génétiques de la terre elle entre ou sort : les phénomènes qui en dépendent se ressemblent si parfaitement , qu'on ne les saurait distinguer. C'est aussi sans doute ce tourbillon général de la terre qui fournit la matière subtile à tous les aimants partiaux, et au fer ou acier aimantés, et qui entretient les tourbillons particuliers qui les environnent.

Pour approfondir la nature de cette matière subtile et son mouvement, il faut d'abord remarquer qu'elle n'agit que sur les aimants, le fer et l'acier; tous les autres corps lui sont absolument indifférents : il faut donc qu'elle se trouve dans une tout autre relation à l'égard des aimants et du fec, que de tous les autres corps. Plusieurs expériences nous obligent de soutenir que cette matière subtile traverse librement tous les autres corps, et. même en tout sens ; car, quand un aimant agit sur une aiguille, l'action est parfaitement la même, soit qu'on mette quelque corps entre eux , ou qu'on n'y en mette pas, pourvu que ce ne soit point du fer, et c'est aussi de la même manière qu'un aimant exerce son action sur la limaille de fer. Il faut donc bien que cette matière subtile traverse tous les corps , hormis le fer, aussi librement que l'air, et même le pur éther, puisque ces expériences réussissent également dans un espace vidé d'air par la machine pneumatique. Cette matière subtile est par conséquent aussi différente de l'éther, et même beaucoup plus subtile. Ensuite , à cause du tourbillon général de la terre, on peut dire qu elle environne toute la terre et qu'elle en traverse librement toute la masse, tout comme les autres corps, à l'exception du fer et des aimai ts; et c'est pour cette raison qu'on pourrait nommer le fer et l'acier des corps magnétiques , pour les distinguer de tous les autres corps.

Mais si la matière magnétique passe librement au travers de tout corps non magnétique , quel rapport aura-t-elle avec les corps magnétiques? Nous venons de voir que le tourbillon magnétique entre par l'un des pôles de chaque aimant, et sort par l'autre, d'où l'on pourrait conclure qu'il traverse aussi librement les aimants; ce qui ne le distinguerait pas des autres. Mais quand la matière magnétique ne traverse les aimants que d'un pôle à l'autre , c'est une circonstance bien différente de celle qui a lieu dans les autres. Voilà donc le caractère distinctif. Pour les corps non magnétiques , ils sont traversés librement par la matière magnétique et en tout sens; pour les aimants, ils n'en sont traversés que dans un seul sens, l'un des pôles étant destiné à l'entrée et l'autre à la sortie» Pour le fer et l'acier, quand ces corps sont aimantés-, ils sont aussi traversés par la matière magnétique, seulement tians un seul sans,

selon la nature des pôles magnétiques ; mais quand ces corps ne sont pas encore aimantés , on peut dire qu'ils n'accordent point un passage libre à la matière magnétique dans aucun sens.

Cela paraîtra étrange , puisque le fer a des pores ouverts qui transmettent l'éther même, qui n'est pas pourtant si subtil que la matière magnétique. Mais il faut bien distinguer un simple passage d'un autre oùla matière magnétique puisse traverser le corps avec toute sa rapidité, sans rencontrer aucun obstacle.

31 octobre 1761.

LETTRE XLV

Continuation sur la nature de cette matière magnétique et de son courant rapide.

Des canaux magnéUques.

Il s'en faut beaucoup que je prétende parfaitement expliquer les phénomènes du magnétisme ; j'y trouve des difficultés que je n'ai pas rencontrées dans les phénomènes de l'électricité. La cause en est sans doute que l'électricité consiste dans un trop grand ou trop petit degré de compression d'un fluide subtil qui occupe les pores des corps, sans que ce fluide subtil, qui est l'éther, se trouve dans un mouvement actuel ; mais le magnétisme ne saurait être expliqué , à moins qu'on ne suppose un tourbillon rapidement agité qui pénètre les corps magnétiques.

La matière qui constitue ces tourbillons est aussi beaucoup plus subtile que l'éther, et traverse librement les pores des aimants , qui sont impénétrables à l'éther même. Or, cette matière magnétique est répandue et mêlée dans l'éther, tout de même que l'éther est mêlé avec l'air grossier; ou, comme l'éther occupe et remplit les pores de l'air, on peut dire que la matière magnétique est renfermée dans les pores mêmes de l'éther.

Maintenant je conçois que l'aimant et le fer ont des pores si petits, que l'éther tout entier ne saurait entrer, et qu'il n'y a que la matière magnétique qui les puisse pénétrer, et qui , en y entrant , se sépare de l'éther, de sorte qu'il s'y fait pour ainsi dire une filtration. Ce n'est donc que dans les pores de l'aimant que la matière magnétique se trouve toute pure ; partout ailleurs elle est mêlée et dispersée par l'éther, tout comme l'éther lui-même est dispersé par la masse de l'air. ,

Votre Altesse imaginera aisément plusieurs semblables fluides, dont l'un est toujours plus subtil que l'autre, et qui sont parfaitement mêlés ensemble. La nature nous en offre des exemples nullement équivoques. Nous savons que l'eau renferme dans ses pores des particules d'air que nous y voyons souvent monter en forme de petites bulles ; ensuite il n'y a plus de douteque l'air ne renferme dans ses pores un fluide incomparablement plus subtil , qui est l'éther, et qui s'en sépare môme en plusieurs occasions, comme nous avons vu dans l'électricité. A présent nous voyons que cette progression va plus loin , et que l'éther contient encore une matière beaucoup plus subtile , qui est la matière magnétique ; peut-être celle-ci en renferme-t-elle encore d'autres plus subtiles : du moins cela ne serait pas impossible.

Après avoir établi cette matière magnétique, voyons de quelle manière elle produit le3 phénomènes magnétiques. Pour cet effet , je considère d'abord un aimant, et je dis premièrement, qu'outre une très-grande quantité de pores remplis d'éther, comme tous les autres corps, l'aimant contient encore des pores beaucoup plus étroits, où la seule matière magnétique peut entrer; en second lieu , que ces pores sont disposés de manière à avoir une communication entre eux , et constituent des tuyaux ou canaux par lesquels la matière magnétique passe d'un bout à l'autre ; en troisième lieu , que la matière magnétique ne saurait passer par ces tuyaux que dans un sens, sans pouvoir retourner dans le sens contraire: cette circonstance, qui est très-essentielle, demande un plus grand éclaircissement.

Je remarque donc d'abord que les veines et les vaisseaux lymphatiques, dans les corps des animaux, sont des tuyaux d'une construction semblable. Il y a dans les veines de certaines soupapes, représentées fig. 115 parles traits mn, dont la fonction est que, tant que le sang coule de A. vers B, ces soupapes se A lèvent et lui accordent un libre passage; mais elles empêchent en même temps le sang de refluer deB vers A.

Car, si le sang voulait couler de B vers A, il pousserait le bout libre de la soupape n vers le côté o de la veine, et la soupape fermerait le passage entièrement : on se sert de semblables soupapes dans les conduits d'eau pour empêcher que l'eau ne puisse retourner. Par cette raison , je crois ne supposer rien qui soit contraire à la nature quand je dis que les canaux, dans les aimants qui n'admettent que la matière magnétique, sont d'une semblable construction. Fig.UZ.

La fig. 4 46 représente un tel canal magnétique, comme je me ?r a l'imagine. Je le conçois velu en dedans , de sorte que les poils sont dirigés de A vers B, et qu'ils n'opposent aucun obstacle à la matière magnétique quand elle passe de A vers B, puisqu'alors ces poils s'ouvrent d'eux-mêmes en n, pour laisser passer la matière en o; mais ces mêmes poils ferment d'abord le passage si la matière magnétique voulait rétrograder de B vers A. Voilà donc en quoi consiste la nature des canaux magnétiques : c'est qu'ils ne permet- ^| tent l'entrée à la matière magnétique qu'au bout A, pour B y couler vers B sans aucun empêchement ; mais il serait im- Fiç. ii6. possible qu'elle les traversât en sens contraire de B vers A.

Cette construction nous met en état d'expliquer comment la matière magnétique entre dans ces tuyaux, et comment elle les traverse avec la plus grande rapidité, lors même que l'éther tout entier est dans un repos parfait, ce qui est d'autan} plus surpre-^ nant; car par où un tel mouvement si rapide peut-il être produit? La chose deviendra très-claire si Votre Altesse veut bien se souvenir que l'éther est une matière extrêmement élastique; donc, la matière magnétique qui est dispersée en sera de toutes parts pressée. Cela posé, soit le canal magnétique AB encore tout à fait .vide, et qu'à l'entrée A il se trouve une molécule de la matière magnétique m, laquelle, étant pressée de toutes parts excepté là où elle touche le canal (puisque Téther ne saurait entrer dans le canal), sera poussée avec la plus grande force vers le canal, et ainsi elle y entrera actuellement, avec la plus grande rapidité ; bientôt une autre molécule de la matière magnétique dont l'éther est copieusement chargé se présentera à rentrée du canal et y sera poussée avec la même force, et ainsi des molécules suivantes; de sorte qu'il en résultera un flux continuel de matière magnétique par un tel canal ; et puisque ce flux ne rencontre aucun obstacle dans le tuyau, la matière magnétique sortira en B avec la même rapidité dont elle est entrée en A.

Je conçois donc que tout aimant contient une grande multitude de tels canaux que je nomme magnétiques , et de là il s'ensuit trèsnaturellement que la matière magnétique dispersée par l'éther y doit entrer par un bout et sortir par l'autre avec une grande impétuosité ; ou bien nous aurons un courant perpétuel de matière magnétique par les canaux de l'aimant. Par là j'espère avoir surmonté les plus grands obstacles qu'on rencontre dans la théorie du magnétisme.

3 novembre 1761.

LETTRE XLVI

Du tourbillon magnétique, et sur l'action des aimants l'un sur l'autre.

Votre Altesse vient de voir en quoi consiste le caractère distinct!* des aimants, savoir, qu'un aimant est pourvu de plusieurs canaux tels que je viens d'en donner la description. La fig. Ml représente un aimant AB avec trois canaux magnétiques a6, par lesquels la matière magnétique coulera avec la plus grande rapidité , en y entrant par les bouts a, et sortant par les bouts 6 : elle en sortira bien avec la même rapidité; mais, rencontrant d'abord de Péther mêlé dans l'air grossier, elle y trouvera de très-grands obstacles qui s'opposent à la continuation de son mouvement selon sa di- Ftg. 117. rection , et en conséquence son mouvement

sera non-seulement ralenti, mais sa direction sera aussi détournée vers les côtés ce. La môme chose arrivera à l'entrée, vers les bouts aaa, ou à cause de la rapidité dont les molécules de la matière magnétique entrent dans ces bouts; le tour viendra bientôt à celle» qui sont encore plus vers les côtés ee, et qui seront à leur tour remplacées par celles qui, étant sorties des bouts 666, ont déjà été détournées vers ce; en sorte que bientôt la même matière magnétique qui est sortie par les bouts 666 retourne vers les bouts aaa en faisant le tour bedea; et ce mouvement, qui se fera tout autour de l'aimant, est ce que nous nommons tourbillon magnétique.

Cependant il ne faut pas s'imaginer que c'est toujours la même matière magnétique qui forme ces tourbillons; une bonne partie s'en échappera sans doute, tant vers B que vers les côtés, en faisant le tour; mais, en récompense, il entrera par les bouts aaa de la nouvelle matière magnétique; de sorte que la matière qui constitue le tourbillon est compensée et bien variable : cependant il se conservera toujours un tourbillon magnétique dont l'aimant sera entouré, et qui produit les phénomènes observés ci-dessus dans la limaille d"e fer qu'on jette autour de l'aimant.

Que Votre Altesse fasse attention à cette circonstance, que le mouvement de la matière magnétique dans le tourbillon hors de l'aimant est incomparablement plus lent que dans les tuyaux magnétiques, où elle est séparée de l'éther, y ayant été poussée par

toute la force élastique de l'éther; et que , dès qu'elle sort, elle se mêle de nouveau avec l'éther, et y doit perdre la plus grande partie de son mouvement; de sorte que la vitesse dont elle fait le tour de l'aimant pour rentrer par les bouts aaa est incomparablement plus petite que dans les canaux magnétiques ab , quoiqu'elle soit encore très-grande à notre égard. Maintenant Votre Altesse comprendra aisément que les bouts des canaux magnétiques par lesquels la matière entre dans l'aimant, et par lesquels elle en sort , sont ce que nous nommons les pôles magnétiques d'un aimant ; d'où je dois remarquer que les pôles magnétiques d'un aimant ne sont rien moins que des points mathématiques, toute la place où les uns et les autres bouts des canaux magnétiques aboutissent étant un pôle magnétique, comme dans l'aimant représenté au commencement, où toute la face A et la face B en sont les deux pôles.

Or, comme ces pôles sont distingués en boréal et en méridional, on ne saurait dire si c'est par le pôle boréal ou méridional que la matière magnétique entre dans les aimanls. Votre Altesse verra dans la suite que tout phénomène qui est produit tant par l'entrée que par la sortie se ressemble si parfaitement, qu'il parait absolument impossible de décider cette question par les expériences. Par cette raison , il sera indifférent de supposer que la matière magnétique entre par le pôle boréal et sort par le méridional , ou bien qu'elle entre par le méridional et sort par le boréal , peu importe.

Mais, quoi qu'il en soit, je marquerai par la lettre A le pôle où la matière magnétique entre, et B l'autre pôle où elle sort, sans me soucier lequel est boréal ou méridional. Maintenant, nous n'avons qu'à réfléchir sur ces tourbillons pour juger comment deux aimants agissent l'un: ur l'autre.

Supposons que deux aimants AB et ab (fig. MS) se regardent E p e par les pôles du même nom A , a , et leurs

/ ^ tourbillons seront tout à fait contraires

•ftiHH c fjjj^jjls entre eux. La matière magnétique en C

\ J ) entrera en partie par A , en partie par a;

f ji et ces (jeux tourbillons tâchant de se dé-

Fig. us. ruipe i 'un l'autre, la matière qui avance

parE pour rentrer en A rencontre en D celle de l'autre aimant, qui revient par e pour rentrer en a; de là il doit naître un choc entre ces deux tourbillon?, par lequel l'un repousse l'autre; et cet effet rejaillit sur les aimants mêmes, qui dans cette situation se

repoussent l'un l'autre. La même chose arriverait si les deux ai-

mants se regardaient par les autres pôles B et 6; c'est pourquoi on nomme les pôles du même nom ennemis, puisqu'ils se repoussent mutuellement.

Mais si les aimants se regardent par les pôles de différents noms, il s'ensuivra un effet contraire , et Votre Altesse verra aisément qu'ils se doivent attirer l'un l'autre.

Dans la fig. 119, où les deux aimants se regardent par les pôles B et a, la matière magnétique qui sort

par le pôle B , trouvant d'abord la com- y>— ~

modité d'entrer dans l'autre aimant par

son pôle a, ne se détournera point vers ^^^^. i^t,

les côtés pour rentrer en A; mais elle ^

passera directement par C dans l'autre aimant, d'où elle sortira en 6; de là elle F,s 119'

fera le tour par les côtés dd, pour retourner non pas au pôle a, mais au pôle A de l'autre aimant, en faisant le tour par e et f. Ainsi les tourbillons de ces deux aimants se réuniront dans un seul, comme s'il n'y avait qu'un seul aimant. Or, ce seul tourbillon étant de toutes parts comprimé par l'éther, poussera les deux aimants l'un vers l'autre, et il semblera que les deux aimants s'attirent mutuellement.

Voilà donc la raison pourquoi les pôles de différents noms sont nommés amis, et les pôles du même nom ennemis; et Votre Altesso comprend le phénomène principal des aimants, qui est que les pôles de différents noms s'attirent , et que ceux du même nom se repoussent.

7 novembre 1761.

LETTRE XLVII

Sur la nature du fer et de l'acier, et de quelle manière ils peuvent recevoir

la force magnétique.

Ayant établi la nature de l'aimant dans ces canaux que la matière magnétique peut traverser dans un sens seulement , les soupapes, dont ces canaux sont parsemés, empêchant le retour en sens contraire, Votre Altesse comprendra aisément que ces canaux ne sont qu'une continuation de certains pores de celte fît

figure m<Jtt velus en dedans, dont les poils mn sont dirigés en même sens; de sorte que plusieurs semblables particules étant

jointes ensemble et dirigées en même sens, constituent un canal magnétique. Donc il ne suffit pas que la matière de l'aimant renferme plusieurs particules semblables, il faut outre cela qu'elles soient disposées en sorte qu'il en résulte des canaux continués d'un bout à l'autre, afin que la matière magnétique les puisse traverser.

Or, je conçois à présent que tant le fer que l'acier contiennent de semblables particules en grande abondance; mais qui ne sont pas disposées de la façon que je viens de décrire : elles sont plutôt dispersées par toute la masse, et il n'y manque que cette disposition pour que ces corps soient aussi de vrais aimants. Us conservent bien alors toutes leurs autres qualités, et ne se distinguent des autres morceaux de fer et d'acier que parce qu'ils sont en outre doués des propriétés de l'aimant; une aiguille et un couteau rendent les mêmes services, soit qu'ils aient acquis la vertu magnétique ou non. Le changement qui se fait dans l'intérieur, en rangeant les particules dans l'ordre que le magnétisme exige , ne saurait être remarqué par dehors : or un tel fer ou acier, qui a acquis la force magnétique, est nommé un aimant artificiel pour le distinguer de l'aimant naturel, qui ressemble à une pierre, quoique les propriétés magnétiques soient les mêmes dans les uns et les autres. Votre Altesse sera sans doute curieuse d'apprendre de quelle manière le fer et l'acier peuvent être portés à recevoir la force magnétique, ou devenir des aimants artificiels. La chose est fort aisée, et le seul voisinage d'un aimant est capable de rendre le fer un peu magnétique; c'est le tourbillon magnétique qui produit cet effet, sans que le fer touche l'aimant.

Quelque dur que nous paraisse le fer, les moindres particules qui renferment les pores magnétiques représentés ci-dessus sont très-mobiles dans la substance du fer, et la moindre force suffit pour changer leur situation. Donc, la matière magnétique du tourbillon, en entrant dans le fer, disposera aisément les premiers pores magnétiques qu'elle y rencontre suivant sa direction, au moins ceux dont la situation n'est pas for! différente; et ayant passé ces porcs, elle agira de la même manière sur les pores suivants: jusqu'à ce qu'elle se sera pratiqué un passage au travers du fer, et formé par là quelques canaux magnétiques. Or, la figure du fer contribue aussi beaucoup à faciliter ce changement; une figure allongée, et placée scîon la direction du tourbillon, y est la plus propre, puisque la matière magnétique, en passant par toute la longueur, y dispose beaucoup de particules dans leur juste situation, pour former des canaux magnétiques plus longs; et il n'y a aucun doute que plus il y aura pour former des canaux, et que