DES AIMANTS SANS COHESION, PAR LE MEME

. Quoique les faits relatifs au magnétisme anciennement découverts soient trés-nombreux , que ceux qui l'ont été de nos jours en aient beaucoup augmenté le nombre , je me crois pas qu'il soit inutile d'en ajouter d’autres; car il serait imprudent de dire : que peut-il y avoir là de neuf, quand l'histoire de la science nous apprend que des faits, peu importants en apparence, ont fréquemment offert de nouveaux points de vue, et parfois renversé des théories considérées eomme étant à l'abri de toute difficulté ? Guidé par ces principes, j'ai continué à recueillir coux qui m'ont paru dignes d'attention dans cette partis de ia physique, qui, bien qu’enrichie nouvellement de découvertes d’une grande importance , présente encore des profondeurs et même des mystères. Les faits dont je parlerai dans ce mémoire sont. relatifs. à la force coercitive, sur laquelle on a proposé autrefois,

ainsi que sur la polarité des aimants , tant d’hypotheses ridicules, et que l’on explique maintenant au moyen de courants moléculaires, qui ressemblent singulièrement aux petits tourbillons de l’un des derniers cartésiens (Privat de Molière) ; théorie longtemps oubliée,

mais, à ce qu'il me semble, heureusement imitée en

ces derniers temps.

On croit généralement que la trempe, si puissante pour augmenter la cohésion et la dureté du fer et de l'acier, n augmente la force coercitive que par cet accroissement de la cohésion entre les molécules intégrantes des aimants. Cependant , l'expérience dément cette opinion ; car, si l’on emplit de limaille de fer un tube cylindrique de laiton à paroïs minces , de 12 à 15 millimètres de diamètre, de 19 à 15 centimètres de longuour , hermétiquement clos à l’une de ses extrémités et fermé à l’autre par un tampon à vis également en laiton, et qu'on magnétise le cylindre par l’un des procédés connus , il acquiert des pôles aussi distincts et non moins permanents qu'une tige de fer écrouée de même dimension. Cet effet ne m'a pas semblé notablement augmenté par la condensation de la masse, qu'on peut exécuter au moyen.dü tampon à vis, qui entre de trois à quatre centimptresdans le tube, et qui peut servir à presser la limaille qui y est contenne.

Si, après avoir desserré le tampon, onagite cette masse de parties de fer sans cohésion, mais magnétisées, de manière à changer la position qu'elles y avaient entre elles , on diminue la polarité, et elle cesse quand le mélange est

complet. Mais, ce qui prouve combien peu. la cohésion est nécessaire entre les parties d’une telle masse douée de la polarité magnétique, c'est que cette polarité subsiste après le mélange des parties, s'il est imparfait. On peut même, en ôtantle tampon, faire jouer la masse cylindrique de limaille parallèlement à l’axe du vase qui la contient, sans détruire la polarité, quoique, dans ce cas, un grand nombre de molécules aient nécessairement éprouvé de grandes variations dans leurs positions respectives.

Voulant constater jusqu'à quel point on pouvait diminuer le contact entre les parcelles de fer , c’est-à-dire, affaiblir la cohésion, sans détruire la polarité dans le cylindre de limaille, j’ai remplacé moitié du volume par autant de sable de rivière , qui a été soigneusement mêlé, et le magnétisme, communiqué à ce mélange hétérogène, lui a donné la polarité comme auparavant. Cette addition de sable , favorisant beaucoup la mobilité des molécules de fer, est très-commode pourfaire cesser la polarité quand on le veut, en communiquant des secousses à la masse. J'ai doublé le volume du sable, et quoiqu’alors le fer n’entrât plus que pour un quart dans le mélange, la polarité a pu encore être communiquée à cette masse hétérogène, dont les molécules magnétisables étaient alors très-éparses , et tellement dépourvues de cohésion, que, quelques secousses suffisaient pour opérer la neutralisation. Enfin j’ai augmenté la quantité de sable jusqu’à réduire le fer à ne former que le sixième du volume, sans que la polarité, quoique très-affaiblie,

ait cessé totalement de se manifester, Alors elle disparaissait par une faible agitation. Il me semblait peu probable qu'une couche de fer, à l’état pulvérulent, put recevoir les figures magnétiques, vu que le fer doux, pourvu decohésion, ne possède cette propriété qu'à un faible degré. J'ai, en effet, inutilement tenté d'en tracer sur tine couche de limaille de fer de quelques millimètres d'épaisseur, disposée horizontalement sûr une table et pressée par uno glace mince.

Les expériences que je viens de décrire ont, avec celles qu'on trouve dans le petit traité de Michel et Canton, publié par Duhamel et Antheaume, des relations qui toutefois ne permettent pas de lés confondre. Le but de ces physiciens était, comme ils Fannoneent, de faire des aimants artificiels avec de la mine de fer magnétisable, réduite en petites parcelles. Ils en liaient tous les éléments par un ciment capable de donner à la masse une consistance assez grande pour la rendre propre ä reeevoir l’application des procédés de l’aimantation, et à s’opposer au déplacement. des parties magnétiques. Ces expériences , ainsi que les nôtres, seraient sans doute de peu d'importance, si elles n'étaient propres , cothmie il me semble, à répandre quelque lumière sur la force coercitive et la cause prochaine de la polarité des aimants. Soit, en effet, qu'avec feu Ampère , on les considère conme des appareils semblables aux solénoïdes qu’il a ingénieusement imaginés pour les représenter, ou qu’on préfère les regarder comme des piles magnétiques, analogues à celles

de Volta, on est obligé de reconnaître que la polarité , qui dépend de la séparation des deux fluides et de leur concentration aux extrémités des aimants, est nécessairement l'effet de l’action des molécules dont la masse du corps magnétique est composé; en sorte que chaque molécule doit être considérée comme un petit aimant qui, ayant deux pôles , agit à la manière des éléments des piles voltaiques. Et pouvait-on douter de cette influence réciproque des molécules qui composent les aimants, quand on sait que toutes les causes capables de changer leur situation respective dans nosaimants sans cohésion, détruisent leur polarité, soit en tournant un nombre à peu près égal de pôles de chaque espèce dans un sens opposé en chaque partie de la masse magnétique, soit en troublant la disposition normale de leurs éléments, de la même manière qu'on annule l’action d'une pile voltaïque en opposant entre eux les éléments homogènes d’un certain nombre de couples?

Ces principes, avec lesquels on explique la polarité des aimants, ne reposant jusqu'alors que sur des analogies et des raisonnements, trouveraient ici des preuves expérimentales ; et si l’on pouvait espérer de remonter à la cause première de la polarité des molécules que nous désignons sous le nom d'éléments magnétiques, il ne serait pas déraisonnable d'en attendre quelque lumière. D'abord, elles nous prouvent que la source de la polarité des aimants réside dans leurs molécules integrantes , puisque l’atténuation de ces parties ne change rien à leur puis-

sance , comme on peut le constater en employant dans nos expériences de la battiture de fer, dont la fragilité permet qu’on la divise à un degré extrême. Cette substance broyée, porphyrisée, passée par des tamis dont le tissu était de plus en plus serré, introduite dans le même tube de laiton dont nous avons parlé précédemment, a reçu ef conservé la polarité, tout aussi bien que la limaille. :

Ces faits nous montrent sans doute la source de la polarité dans les molécules intégrantes des aimants ; mais il faut convenir qu’elles r&pandent peu de lumière sur la cause première. En effet, puisqu'on parvient à donnier des pôles à ces molécules, on est forcé de reconnaître que, ces pôles étant chargés de fluides hétérogènes qui tendent sans cesse à se neutraliser, et avec une force que la petitesse de la distance rend extrêmement énergique, ces fluides devraient se neutraliser constamment. Nous sommes donc conduits à reconnaître, dans la puissance coercitive, uné force spéciale dont la nature nous est inconnue, comme celle de l’affinité. Quelle que soit, au reste, la théorie adoptée, la difficulté ne disparaîtra pas : elle existera pour les physiciens qui admettent le fluide magnétique dans tous les corps, et ne sera pas moins grande pour ceux quirestreignent la faculté de posséder le fluide magnétique à un certain nombre; tous sont obligés de donner la raison de la polarite, de la faculté coercitive. Dans l’opinion de ceux qui regardent tous les corps comme susceptibles de I’étatmagnétique, opinion qui était celle de Coulomb, les

fibres végétales, les petits crins, les brins d’amiante, les petits fils métalliques de 8 à 10 millimètres de longueur, suspendus à de simples fils de cocon entre des faisceaux maguétiques puissants, ne se placent dans la direction communs de leurs pôles, que parce qu’ils sont influeneés par ces aimants; ee qui veut dire qu'ils sont susceptibles de devenir magnétiques. Selon les mêmes physiciens , les aiguilles aimantées ne sont entraindes par la rotation des disques de M. Arago, que parce que ces aiguilles, développant, par leur influence, des points magnétiques de noms contraires à ceux de leurs pôles à la surface des disques, excitent, entre ces corps, une force attractive par laquelle les aiguilles sont entraînées dans le mouvement des disques rotateurs.

Cette explication simple, prouvée par l'influence active des disques de fer doux qui se magnétisent facilement et se neutralisent de même, ne l’est pas moins par la nullité d'action des disques d'acier, qui, ne pouvant devenir magnétiques par l'influence des pôles des aiguilles trop peu énergiques pour cet effet, les livrent totalement à l'influence de la terre. A moins qu'on ne préfére expliquer cette nullité d’action des disques d’acier en supposant que, comme ils sont doués de force coercitive, ils se chargent à la fois des deux fluides, qui les réduisent à l'état neutre. La rapidité avec laquelle le fer perd et reprend l’état magnétique, maintenant si bien connue, dissipe les objections principales qu'on aurait pu nous opposer, et rend, ce me semble , inutile l'hypothèse des

courants imaginée par Nobili et admise par d'autres physiciens, pour expliquer les phénomènes que nous devons à lingenieuse sagacité de M. Arago. Je ne dois pas omettre ici que la limaille de fer, établie en couche mince sous une glace, amortit les oscillations de l'aiguille aimantée, comme le fait une lame de fer, quoiqu'avec moins d'énergie ; les particules qui le compesent étant , comme celles qui jouissent dela cohésion, susceptibles de magnétisme transitoire.

Une difficulté ‚ pour la solution de laquelle finvoque les lumières des physiciens qui, en ces derniers temps, ont enrichi la science du magnétisme de faits si remarquables, est celle qui se tire de l'analogie ou pour mieux dire de l'identité des fluides &ectriques et magnétiques , maintenant admise. Puisque l'électricité produit les phénomènes du magnétisme , et que réciproquement les phénomènes électriques sont produits par l'influence magnétique, comment se fait-il que le fluide magnétique, qui n'est que le fluide électrique, selon l opinion commune, puisse être séquestré , retenu , isolé en une partie circonscrite d'une lame d'acier, comme on le voit dans les figures magnétiques, lorsqu'on sait d’ailleurs que le fluide électrique se répand sur les surfaces métalliques avec une si grande facilité, pour ne pas dire avec une vitesse presque incommensurable et avec une force incoercible ? Faut-il donc encore admettre ici une puissance spéciale, une qualité exceptionnelle ? on ne devrait-on pas préférablement admettre deux fluides

analogues, semblables, mais non identiques, dont l’un est la cause générale des phénomènes électriques et l'autre des phénomènes magnétiques; doués de propriétés similaires, et chacun du pouvoir de mettre en action son congénère ? en sorte que l’aimantation des aiguilles par l'électricité serait toujours l'effet du magnétisme , mais développé par l'électricité, comme les phénomènes du magnétisme par induction seraient les effets de l'élec- trieite développée par le fluide magnétique ? Cette hypothèse, me dira-t-on, n'avancerait pas beaucoup la science, qui se compose essentiellement de faits; mais si - elle éclaircissait quelques difficultés (celles, par exemple, que nous rencontrons dans l'explication des phénomènes de la force coercitive des aimants, qui ne trouvent dans l'électricité de faits analogues que ceux de la bouteille de Leyde, et, mieux encore, ceux de l'électrophore; surtout dans les figures de Lichtemberg) , alors elle ne serait pas sans quelque utilité, et pourrait servir , comme tant d'autres, à grouper des faits.

Si nous fixons de nouveau notre attention sur les aimants sans cohésion, noùs en tirerons encore des inductions qui serviront peut-être à expliquer quelques faits appartenant au magnétisme. La facilité avec la- Æuelle on détruit la polarité dans ces sortes d’aimants ‚par .le déplacement de leurs molécules intégrantes, ne peut-elle pas nous dévoiler la cause de l'altération de Ja force magnétique dans les aimants composés d'éléments unis par la force de cohésion? Si les aimants

( 82 ) qu'on traite trop rudement, auxquels on arrache trop souvent et avec trop de violence leur ancre ou pièce de contact, perdent leur polarité, ne doit-on pas lattribuer à l'agitation de leurs molécules, dont une partie, déplacée plus ou moins complétement, opère la neutralisation de celles dont la position n’a pas varié ? Quoiqu'il semble difficile d'admettre ce déplacement des molécules intégrantes dans les corps où elles semblent, comme dans le fer et l'acier, retenues par une si puissante agrégation, on ne peut guère la révoquer en doute, quand on voit les figures magnétiques tracées sur des lames d'acier, où elles se conservent pendant des années entières, tant qu'elles sont mises à l'abri des chocs, s’affaiblir et disparaître en quelques minutes, quand on leur communique de violentes secousses, en Jes frappant sur une table de bois avec un maillet aussi de bois, qui les fait vibrer et sautiller avec violence. La polarité communiquée par la torsion, les frictions, sous l'influence de la terre; celle qui est communiquée à des fils de fer non recuits et placés hors de la sphère d’activité de faisceaux magnétiques, lorsqu'on les frotte avec des corps durs autres que le fer et l'acier, confirment notre opinion, et semblent de plus annoncer que le frottement, considéré comme une condition essentielle de l'aimantation, ne l'est principalement qu'à raison du mouvement imprimé aux molécules susceptibles de magnétisme, dont il favorise l'arrangement normal; car on peut magnétiser à distance et sans contact, comme

nousl’avons prouvé dans le mémoire sur les figures magnétiques (t). Ces faits relatifs à l'influence de la mobilité des molécules intégrantes des aimants sur leur polarité une fois admis, nous expliquerons l'utilité de la trempe pour augmenter la force coercitive;.car celle-ci n’est que la propriété de conserver la polarité , qui augmente avec la ténacité. Ils serviront aussi à expliquer la résistance que l’acier trempé trop dur oppose à l’almantätion, et nous indiquent, dans les molécules des corps magnétisables, une disposition originaire à la polarité, que Yaimantation ne fait que développer, en favorisant, par l’influence et l'agitation, l’arrangement des molécules: le plus propre à la concentration et à l'isolement. des deux fûides.

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