SEPTIÈME PARTIE

Des Mesures naturelles du Temps , et des Méthodes pour régler les Montres et les Pendules par leur moyen.

*• ARTICLE PREMIER

. Remarques sur le mouvement diurne de la Terre.

Au a révolution de la terre sur son axe nous fournit la plus parfaite de toutes les mesures du temps, parce que c’est celui de tous les mouvemens connus qui est le moins variable et le moins altéré ; car , 1 ° un globe qui se meut sur son axe n’éprouve qu’une résistance très-petite du milieu dans lequel il tourne; a° cefte résistance, si elle avait lieu, s’anéantirait encore par la masse prodigieuse de la terre ; 3° selon Newton, ce milieu n’est autre chose que le vide. On suppose donc cette révolution parfaitement égale, soit pour le temps où nous sommes , soit pour les siècles passés.

, C’est pour cela que les astronomes regardent les révolutions diurnes du soleil et des étoiles fixes, comme les mesures du temps les plus parfaites, et que nous réglons sur elles nos ouvrages d’horlo gcrie.

Cependant l’inégalité des rotations de la terre pourrait aller à deux ou trois secondes dans l’espace d’an an , sans qu’il fût possible de s’en apercevoir par les observations. Ces rotations pourraient être plus ou moins longues actuellement que dans les siècles passés , sans que la différence fût sensible.

Il faudrait avoir déterminé durant plusieurs siècles, la longueur du pendule simple qui sert à mesurer les jours , pour avoir lieu de présumer que les durées des rotations de la terre sont constantes, et il pourrait encore arriver que le pendule fut constant , malgré le changement de la rotation de la terre.

Pour éviter les réfractions astronomiques , on compte ordinairement les révolutions de l’instant où le soleil et les étoiles passent par le méridien. C’èst pourquoi nous allons exposer les moyens les plus simples de faire une méridienne.

ARTICLE It.

Tracer une Méridienne sur un plan horizontal.

Pour avoir une méridienne , c’est-à-dire, un instrument au moyen duquel nous puissions connaître quand le soleil, passant par le méridien et étant à" la plus grande hauteur , marque le midi ou le milieu du jour, il faut trouver trois points dans le plan du méridien : le trou de la plaque par où passe l’image du soleil , peut être regardé comme le premier, et les deux antres forment les extrémités de la méridienne. l)e ces trois points deux sont donnés par le fil à plomb , toujours dans le plan du méridien ; le troisième se trouve de la manière suivante, lorsque la méridienne est horizontale.

Après avoir attaché dans l'endroit convenable la plaque de tôle, par le centre de laquelle doit passer l’image du soleil, on laisse descendre un lil à plomb de ce centre sur le carreau : l’endroit où touche ce plomb terminé en pointe , est le second point de la méridienne: pour trouver le troisième, on choisit le jour d’un solstice, aliu d’éviter la déclinaison du soleil, et on suit, une ou deux heures avant et après midi, la trace du bord septentrional ou. méridional de l’image du soleil donnée par le trou de la plaque. On marque exactement cette trace sur le carreau; et du second point , comme centre, on décrit un arc de cercle qui coupe cette trace en deux points également éloignés de ce centre. On cherche ensuite sur ce même arc, un point entre les deux précédents, également éloigné de -l’un et de l’autre. De ce troisième point qui est l’extrémité nord de . la méridienne, on mène une ligne au second qui en est l’extrémité sud$ et la méridienne est achevée.

Au lieu de tracer une ligne, on pourrait attacher un fd de chanvre ou de métal aux extrémités de la méridienne : cela s’exécute quelquefois dans des salles. En ce cas , afin de pouvoir ôter et remettre le fil quand on veut, on attache un petit poids à chacun de ses bouts , et l’on ajuste à chaque extrémité de la méridienne , un morceau de fer dans lequel on fait une entaille pour recevoir le fil , qui s’étend au moyen des petits poids. Pour prendre l’heure on présente un carton sous le fil.

Si l’on veut tracer une méridienne sur une fenêtre, il faudra suivre la même méthode, faisant toujours la hauteur du style égale au quart environ de la longueur que la méridienne pourra àvoir; ce qu’il est facile d’estimer par l’angle sous lequel nous voyons le soleil dans chaque tropique.

PREMIÈRE REMARQUE

Au lieu de suivre la trace du soleil , on peut commencer par décrire vers l’endroit où l’on juge que doit passer l’image de cet astre, plusieurs arcs de cercle, dont le second point de la méridienne soit le centre. On marquera ensuite sur un ou plusieurs de ces arcs , à droite et à gauche de la méridienne projetée , les points correspondants que le même bord de l’image du soleil touchera en des heures également éloignées de midi. On divisera en deux également l’arc, ou les arcs, compris entre les points correspondans, et ceux des sections seront ceux par lesquels on fera passer la méridienne.

DEUXIÈME REMARQUE

Si l'on a une bonne méridienne , on un cadran solaire dans le voisinage, on pourra sans craindre aucune déclinaison , avoir le troisième point de la méridienne de la manière suivante t qui suppose toujours le style posé , et le second point de la. mé-' ridienne marqué par le (il à plomb. Au moyen d’une bonne montre bien réglée, on ira prendre l’heure au cadran solaire à onze heures : de retour au lieu où l’on veut opérer, si l’on a une bonne pendule , on la réglera sur l’heure de la montre, et quand il y sera midi juste , on marquera exactement sur le plancher les deux bords de l’image du soleil , l’un à droite et l’autre à gauche. C’est par le milieu de cet intervalle , pris avec un compas exactement, que doit passer la ligne méridienne.

Au lieu d’un cadran solaire, si l’on choisit une méridienne qui ne marque point les quarts avant e*

après midi, il Faudra se faire avertir par des signaux, du temps précis où elle marquera le midi, et faire sur l’image du soleil l’opération précédente.

Si le signal consiste dans le bruit de quelque corps sonore, on aura égard au temps que le son doit employer à parcourir la distance du lieu où se fera l’opération, à celui où se donnera le signal, et l’on corrigera le petit retard qui pourrait en résulter dans la méridienne.

ARTICLE II!

Tracer une Méridienne sur un mur à plomb.

Par les méthodes précédentes on a facilement une méridienne sur un mur vertical. Après avoir posé le style ou la plaque , il ne s’agit que de marquer, comme on l’a dit ci-devant, les deux bords de l'image du soleil à midi , et de faire passer au milieu une ligne verticale, qu’on a facilement au moyen d’un fil à plomb.

On fera d’abord , par la méthode prescrite dans l’article précédent , une méridienne horizontale , qu’on prolongera jusqu’au pied du mur : on tracera sur ce mur une ligne verticale , qui tombera sur la méridienne, et on posera le style ou plaque de manière qu’un second fil à plomb, tombant du centre du trou de cette plaque, rencontre encore par sa pointe la méridienne horizontale.

ARTICLE IV

Tracer une Méridienne de réflexion.

U peut arriver que le carreau d'une salle soit peu propre pour y tracer une méridienne ; que le

soleil ne puisse pénétrer assez avant dans cette salle, etc.; et qu’au contraire, son plafond soit très-blanc «t très-propre à recevoir l’image réfléchie du soleil : alors on pourra faire une méridienne de réflexion.

Au lieu d’employer une plaque percée pour avoir l’image du soleil, on fixera 'sur la fenêtre, le plus horizontalement qu’il sera possible, et dans l’endroit le plus convenable, un petit miroir de verre ou de métal, d’un diamètre égal environ à celui du trou de la plaque qu’on aurait employée. Par ce moyen , on aura sur le plafond une image réfléchie du soleil.

Cela étant exécuté, on fera descendre du plafond un fil à plomb, dont l’extrémité terminée en pointe tombera au centre du miroir. L’extrémité supérieure de ce fil sera, comme on le sent bien , le second point de la méridienne, le centre '•du miroir étant le premier. Pour avoir le troisième, c’està-dire l’extrémité nord de la ligne méridienne, on suivra les méthodes précédentes , opérant sur le plafond, comme on faisait sur le plancher.

Au lieu du miroir, on pourra faire dans la fenêtre un petit creux rond , que l’on remplira d’eau ou de mercure. On sera plus sur alors que ce nouveau miroir sera bien de niveau , ce qui est nécessaire pottr ce genre de méridiennes.

ARTICLE V

Tracer une Méridienne par le secours de l'étoile polaire.

L’étoile polaire n’étant éloignée du pAle que d’environ deux degrés, elle désigne toujours à-peu-près

îe nord, en quelque temps qu’on l’observe; mais si l’on choisit l'instant où elle est dans le méridien, quand on s’y tromperait même de plusieurs minutes, on aura, par le moyen de cette étoile, la direction du méridien avec une très-grande précision. Il suffira d’élever deux fils à plomb, le long desquels on puisse viser ou s’aligner à l’étoile. En faisant cette opération deux fois, quand l’étoile est le plus à l’orient et le plus à l’occident, et prenant le milieu, on aurait exactement la méridienne.

Il y a une manière commode pour trouver, sans aucun calcul , le temps où l'étoile polaire passe au méridien. Il suffit d’observer le temps ou elle est dans le vertical de la première des trois étoiles. de la queue, ou celle qui est la plus voisine du carré de la grande Ourse. On a reconnu que celte étoile est opposée à l’étoile polaire , de façon qu’elles passent au méridien ensemble, l’une au-dessus du pèle , l’autre au-dessous ; ainsi quand elles sont l’une au-dessous de l’antre, ou qu’elles sont ensemble dans un même vertical , dans un même à-plonrb, on est sûr qu’elles sont toutes les deux au méridien : si dans ce moment on aligne deux fils ou deux règles verticales vers ces deux étoiles, les deux objets , ainsi alignés, seront dans le méridien, et marqueront sur. le parquet la direction de la méridienne.

Cette opération peut se faire, sur-tout dans le crépuscule, au mois de mai et au mois de juin , avec deux fils à plomb , de manière à ne pas se tromper de quatre minutes sur le temps où ce s deux étoiles passent dans le même vertical, et quatre minutes d’erreur ne feraient pas un quart de minute sur te moment du midi qu’on observerait ensuite

par le moyen de celte méridienne; mais si" l’on ne prenait pas l’heure du passage de l’étoile polaire au méridien , on pourrait commettre une erreur de a° 5 o' sur la direction de la méridienne, et il en résulterait un quart-d’heure d’erreur sur un cadran horizontal.

Ces deux étoiles passaient exactement ensemble dans le méridien , en 1751; mais l’étoile de la grande Ourse devance l’autre de i' i 3 " 1/2 tous les dix ans ; et au mois de mai 1821 , elle passera 8 ’ 34 ” 1/1 plutôt que l’étoile polaire. Si donc on aspirait dans cette opération à une extrême exactitude , il faudrait d’abord s’assurer, par le moyen de deux fils à plomb, du moment. où les deux étoiles ont passé par le même vertical ; attendre ensuite 8' 34 " i/a, et diriger alors les deux fils à ploi^b à l’étoile polaire seule, sans égard à la première étoile, qui aura déjà passé au-delà du vertical et du méridien (Jig . 14).

■ARTICLE VI

Méthode facile pour tracer avec exactitude une Méridienne sur une surface quelconque.

Suivant cette méthode, on posera d’abord le style ou plaque, et on fera descendre librement du centre du trou de cette plaque une ficelle, au bas de laquelle sera attachée une balle de plomb. On aura soin que la ficelle soit assez grosse pour projeter son ombre jusques sur le plan ou la surface sur laquelle on voudra tracer la ligne méridienne- A l’heure de midi , qu’on aura par un des moyens dont nous avons parlé ci-devant , on marquera deux points de l’ombre de la ficelle, éloignés l’un de l’au-

tre, 011 une suite de points, si la surface est inégale. On fera passer par ces points une ligne qui se confondra avec l’ombre de la ûeelle, et la méridienne sera achevée.

PREMIÈRE REMARQUE

Si l’on desirait seulement la ligne méridienne, il suffirait de suspendre une ficelle à quelque point fixe, devant l’endroit où l’on voudrait qu’elle fût tracée, et dè marquer divers points de son ombre à, midi, etc. Je ne fais cette remarque que parce qu’il est souvent nécessaire d’avoir facilement une méridienne, soit pour connaître la déclinaison d’un pian, ou pour d’autres usages.

<g| DEUXIEME REMARQUE.

Il est évident que, par la méthode précédente, on a aisément, et avec une exactitude qu’on obtiendrait très-difficilement par quelque autre voie que ce fût, une ligne méridienne, qui, d’un plan horizontal, passe sur un vertical, on sur un plan incliné, déclinant, réclinant, etc. , en un mot sur une surface quelconque. Cette observation devient d’une grande utilité pour bien poser l’axe des cadrans.