PARTIE HYPOTHÉTIQDE. dOS

tt le froid parott et est en effet très considérablement augmenté par celte suppression d'une partie de cette chaleur ; mais dès que Tair devient plus doux, et que la couche superfidelle du globe perd sa rigidité, la chaleur retenue pendant tout le temps de la gelée sort en plus grande abondance que dans les f limats où il ne gèle pas, en sorte que la somme des émanations de la chaleur devient égale et la même partout ; et c*est par cette raison qué les plantes végètent plus vite et que les récoltes se font en beaucoup moins de temps, dans les pays du nord; c'est par la même raison qu'on y ressent souvent, au commencement de Tété, des chaleurs insoutenables, etc.

Si Ton voulait douter de la suppression des émanations de la chaleur intérieure par l'effet de la gelée , il ne faut, pour s'en convaincre , que se rappeler des faits connus de tout le monde. / Qu'après une gelée il tombe de la neige, on la verra se fondre sur tous les puits, les aquéducs, les citernes, les ciels de carrière, les voûtes des fosses souterraines ou des galeries des mines , lors même que ces profondeurs, ces puits ou ces citernes ne contiennent point d*eau. Les émauations de la terre ayant leur libre issue par ces espèces de cheminées , le terrain qui en recouvre le sommet n'est jamais gelé au même degré que la terre pleine; il permet aux émanations leur cours ordinaire, et leur chaleur suffit pour fondre la neige sur tous ces endroits creux , tandis qu'elle subsiste et demeure sur tout le reste de la surface où la terre n'est point excavée.

dette suppression des émanations de la chaleur propre de la terre se &it non-seulement par la gelée, mais encore par le simple resserrement de la terre, souvent occasioné par un moindre degré de froid que celui qui est nécessaire pour en gelar la surface. 11 y a très peu de pays où il gèle dans les plaines au-delà du 35^ degré de latitude , surtout dans l'hémiq)hère boréal; il semble donc que, depuis l'équateur jusqu'au 35* d^pré , les émanations de la chaleur terrestre ayant toujours leur libre issue, il ne devroit y avoir presque aucune dif-

ffrence de l'hiver à l'été, puisque cette différence ne pourroit wmron. ui. 20

m MliHÉRADX. INTRaDDGTlOIf.

provenir que de deux causes, toutes deux trop petites pour produire un résultat sensible. La première de ces causes est la différence de l'action solaire : mais comme cette actioÀ elle-même est beaucoup plus petite que celle de la chaleur ter* restre, leur différence devient dès-lors si peu cmsidérable , qu'on peut la regarder comme nulle. La seconde cause est répaisseur du globe, qui, vers le. 35® degré, est à peu prè» de moindre qu'à Téquateur ; mais cette différence ne peut encore produire qu'un très petit effet, qui n^est nullement proportionnel à celui que nou» indiquent les observations, puisqu'à 35 djsgrés* le rapport des émanations de la chaleur terrestre à la chaleur solaire est en été de 33 à 1 , et en hiver de 163 à 1 ; ce qui donneroit 186 à 2 , ou 93 à 1 . Ce ne peut donc être qu'au resserrement de la terre occasioné par le froid , ou même an froid produit par les pluies dundiles qui tombent dan» ces climats, qu'on peut attribuer cette différence de l'hiver à l'été. Le resserrement de la terre par le froid supprime une partie des émanationsdela chaleur Intérieure, et le froid, toujours renouvelé par la chute des pluies, diminue l'intensité de cette même chaleur : ces deux causes produisent donc ensemble la différence de l'hiver à Tété.

D'après cet ^exposé, il me sem^e que l'op est maintenant en état d'entendre pourquoi les hivm semblent être si différents. Ce point de physique générale n'avoit jamais été discuté ; po^ sonne, avant M. de Mairan , n'avoit même cherché les moyens de l'expliquer , et nous avons démontré précédemment l'insuffisance de l'expUcation qu'il en donne : la mienne,au contraire, me parott si simple et si bien fondée que je ne doute pas qu'elle ne soit entendue par tous les bons esprits.

Après avoir prowé que la chaleur qui nous vient du soleil est fort inférieure à la chaleur propre de notre globe; après avoir exposé qu'en ne la supposant que de 7; , le refroidissement du globe à la température actuelle n'a pu se fûre qu'en 74832 ans; après avoir montré que le temps de ce refroidissement seroit encore plus long si la chaleur envoyée par le scdeQ à la terre étoit dans un rapport plus grand, c'est-à-dire de^

PARTIE HYFOTHÉTIQOE. dU7 bu de r» ân lieu de 77 , on ne pourra pas nous blâmer d*avoir adopté la proportion qui nous parott la plus plausible par les raisons physiques ^ et en même temps la plus convenable, pour ne pas trop étendre et reculer trop loin les temps du commencement de la nature , que nous avons filé à 37 on 38 mille ans , à dater en arrière de ce jour.

J'avoue néanmoins que ce temps , tout considérable qu'il est, ne me parott pas encore assez^nd , assez long pour certains changements, certaines altérations successives que Thistoire naturelle nous démontre , et qui semblent avoir exigé une suite de siècles encore plus longue : je serois donc très porté à croire que, dans le réel, les temps ci-devant indiqués pour la durée de la nature doivent être augmentés peut-être du double , si Ton veut se trouver à Taise pOur Teiplication de tous les phénomènes. Mais je le répète, je m*^n suis tenu aux moindres termes, et j'ai restreint les limites du temps autant quHl étoit possible de le foire sans contredire lès faits et les expériences.

On pourra peut-être chicaner ma théorie par une autre objection qu1l est bon de prévenir. On me dira que f ai supposé , d'après Newton, la chaleur de Veau bouillante trois fois plus grande que celle du soleil d'été, et la chaleur du fer rouge huit fois plus grande que celle de l'eau bouillante, c'est-àdire vingt-quatre ou vingt-cinq fois plus grande que celle de la température actuelle de 1^ terre , et qu'il entre de lliy^ pothétique dans cette supposition , sur laquelle j'ai néanmoins fondé la seconde base de mes calculs, dont les résultats seroient sans doute fort différents, si cette chaleur du fer rouge ou du verre en incandescence, au lieu d'être en effet vingtcinq fois plus grande que la chaleur actuelle du gld>e, n'étdt, par exemple , que cinq ou six fob aussi grande.

Pour sentir la valeur de cette objection , fiaiisons d'abord le calcul du refrmdissement de la terre, dans cette supposition qu'elle n'étoit dans le temps de l'incandescence que c'uiq fois plus chaude qu'elle ne l'est aujourd'hui , en supposant , comme dans les autres calculs , que la chaleur solaire n'est que de la chaleur terrestre. Cette chaleur solaire , qui fait aujourd'hui

d06 MtNÉRADX. fNTROD0CtlON.

compensation de « n'aurait fait compensation que de ^ dans le temps de l'incandescence. Ces deux termes ajoutés donnent , qui , multipliés par 12 i , moitié de la somme de tous les termes de la diminution de la chaleur, donnent pour la compensation totale qu'a faite la chaleur du soleil pendant la période entière de la déperdition de la chaleur propre du globe, qui est de 74047 ans. Ainsi Ton aura 5 : : : 74047 : 888 77 : d'où l'on voit que le prolongement du refroidissement , qui , par une chaleur vingt-cinq fois plus grande que la température actuelle , n'a été que de 770 ans , auroit été de 888 ff dans la soppositiofi que cette première chaleur n'auroit été que cinq fois plus grande que cette même température actuelle. Gela seul nous fait voir que , quand même on voudroit supposer cette chaleur primitive fort au-dessous de vingtcinq , il n'en résulteroit qu'un prolongement plus long pour le refroidissement du globe, et cela seul me parott suffire aussi pour satisfaire à l'objection.

Enfhi, me dira-t-on, vousave2 calculé la durée du refroidissement des planètes, non-seulement par la raison inverse de leurs diamètres, mais encore par la raison inverse de leur densité; cela seroit fondé si Ton pou voit imaginer qu'il existe en effet des matières dent la densité seroit aussi différente de ceHe de notre globe; mais en existe-t-il ? Quelle sera, par exemple , la matière dont vous composerez Saturne, puisque sa densité est plus de cinq fois moindre que celle de la terre?

A cela je réponds qu'il serait aisé de trouver dans le genre végétal des matières cinq ou six fois moins denses qu'une masse de fer, de marbre blanc, de grès, de marbre commun et de pierre calcaire dure, dont nous savons que la terre est principalement composée. Mais sans sortir du règne minéral, et considérant la densité de ces cinq matières, on à pour celle du fer 21 , pour celle du marbre blanc 8 , pour celle du grès 7 14, pour celle du marbre commun et de la pierre calcaire dure 7 fr ; prenant le terme moyen des densités de ces cinq matières, dont le globe terrestre est principalement composé, on trouve que sa densité est 10 ^. Il s'agit donc de trouver

PàftTl£ HYPOTBÊTIQOE. aod

uoe matière dont la densité irait 1 ; ce qui est le même rapport de 184, deosité de Saturne, à 1000, densité de la terre. Or cette matière seroit une espèce de pierre ponce on peu moins dense que la pierre ponce ordinaire, dont la densité rdaiiveest ici de 1 ; il parolt donc que Saturne est prindpalement composé d'une matière légère semblable à la pierre ponce.

De même, la densité de la terre étant à celle de Jupiter :: 1000 : 292, ou :: 10 i^: 3 on doit croire que Jupiter est composé d'une matière plus dense que la pierre poncé ^ et moins dense que la craie.

La densité de la terre étant d celle de la lune : : 1000 : 702 , ou : : 10 A : 7 rrh , celte planète secondaire est composée d'une matière dont la densité n'est pas tout-à-fait si grande que celle de la pierre calcaire dure, mais plus grande que celle de la pierre calcaire tendre.

La densité de la terre étant à celle de Mars : : 1000 : 730 , ou : : 10 ri : 7 , on doit croire (pie cette planète est composée d'une matière dont la densité est un peu plus grande que celle du grès, et moins grande que celle du marbre blanc.

Mais fa densité de la terre étant à celle de Vénus : : 1000 : 1270, ou ; : 10 ^ : 13 on peut croire que cette planète est principalement composée d'une matière plus dense que l'émeril , et moins dense que le zinc.

Enfin la densité de la terre étant à celle de Mercure : : 1000 : 2040 , ou : : 10 : 20 ^ , on doit croire que cette planète est composée d'une matière un peu moins densé que le fèr, mais plus dense que l'étain.

Eh! comment, dira-t-on, la nature vivante que vous supposez établie partout peut-elle exister sur des planètes de fer, d'émeril, ou de pierre ponce? Par les mêmes causes, répondrai-je, et par les mêmes moyens qu'elle existe sur le globe terrestre, quoique composé de pierre, de grès, de marbre, de fer et de verre. Il en est 4es autres planètes comme de notre globe : leur fonds principal est une des matières qiie noi^

310 MINtRiCX. INTRODUCTION.

venons d'indiquer; mus les causes extérieures auront bi^lôt altéré la couche superficielle de cette matière, et sdon les différents degrés de chaleur on de Froid , de sécheresse ou d'humidité , elles auront converti en assez peu de temps cette matière, de quelque nature qu'on la suppose, en une terre féconde çt propre à recevoir les germes de la nature oi^^isée, qui tous n'ont besoin que de chaleur et d'humidité pour se développer.

Après avoir satisfait aux objections qui paraissent se présenter les premières , il est nécessaire d'exposer les faits et les observations par lesquelles m s'est assuré que la chaleur du soleil n'est qu'un accessoire , un petit complément à la chaleur réelle qui émane continuellement du globe de la terre ; et il sera bon de foire voir en même temps comment les thermomètres comparables nous ont appris, d'une manière certaine, que le chaud de Tété est égal dans tous les climats de la terre, à l'exception de quelques endroits, comme le Sén^l , et de quelques autres parties de l'Afrique où la chaleur est plus grande qu'ailleurs, par des raisons particulières dont nous parlerons lorsqu'il s'agira d'examiner les exceptions à cette règle générale.

On peut démontrer par des évaluations incontestables que la lumière, et par conséquent la chaleur envoyée du soleil à la terre en été , est très grande en comparaison de la chaleur envoyée par ce même astre en hiver, et que néanmoins, par des observations très exactes et très réitérées , la différence de la chaleur réelle de l'été à celle de l'hiver est fort petite. Cela seul serait suffisant pour prouver qu'il existe, dans le globe terrestre une très grande chaleur, dont celle du soleil ne faiit que le complément; car en. recevant les rayons du soleil sur le même thermomètre en été et en hiver, M. Amontons a le premier observé que les plus grandes chaleurs de l'été, dans notre climat, ne diffèrent du fraid de l'hiver, lorsque l'eau se congèle , que comme 7 diffère de 6, tandis qu'on peut démontrer que l'action du soleil en été est enviran 66 fois plus grande que celle du soleil en hiver : on ne peut donc pas doq-r

PARTIE HYPOTHÉTIQUE. IH ter qu'il a'y ait uo fonds de très (çraade chaleur dans le globe terrestre, sur lequel, comme base , s'élèvent les degrés de la chaleur qui nous vient du soleil , et que les émanations de te fonds de chaleur à la surfoée du globe ne nous donnent une quantité de chaleur beaucoup plus grande que celle qui nous arrive du soleil.

Si Ton demande comment on a pu s'assurer que la chaleur envoyée par le soleil en été est 66 fois plus grande que la chaleur envoyée par ce même astre en hiver dans notre climat, jt ne puis mieux répondre qu'en renvoyant aux Mémoires donnés par feu M. de Mairan en 171 9, 1722 et 1766, et insérés dans ceux de l'Académie , où il examine avec une attention scrupuleuse les causes de la vicissitude des saisons dans les différents climats. Ces causes peuvent se réduire à quatre principales , savoir: 1^ l'inclinaison sous laquelle tombe la lumière du soleil suivant les différentes hauteurs de cet astre sur Thorizon ; 2^ rintensité de la lumière, plus ou moins grande à mesure que son passage dans l'atmosphère est plus ou moins oblique; 3® la différente distance de la terre au soleil en été et en hiver ;

l'inégalité de la longueur des jours dans les climats différents. Et en partant du principe que la quantité de la chaleur est proportionnelle à l'action de la lumière, on se démontrera aisément à soi-même que ces quatre causes réunies, combinées et comparées , diminuent pour notre climat cette action de la chaleur du soleil dans un rapport d'environ 66 à 1 du solstice d'été au solstice d'hiver. Et en supposant l'affinblissement de Taction de la lumière par ces quaUre causes , c'est-àdire, \^ par la moindre ascension ou élévation du soleil à midi du solstice d'hiver , en comparaison de son ascension à midi du solstice d'été; 2^ par la diminution de l'intensité de la lumifere, qui traverse plus obliquement l'atmosphère au solstice d'hiver qu'au solstice d'été; 3^ par la plus grande proximité de la terre au soleil en hiver qu'en été; 4^ par la diminution de le continuité de la chaleur produite par la moindre durée du jour ou par la plus longue absence du soleil au solstice d'hiver, qui, dans notre climat, est à peu près double de

312 MlNtRACX. INTRODUCTION,

celle do solstice d'été , on ne pourra pas douter que la âUté* rence ne soit en effiet très ^nde , et environ de 66 à 1 dans notre climat; et cette vérité de théorie peut être r^pirdée comme aussi certaine que la seconde vérité, qui est d'expérience, et qui nous démontre, par les observations du thermomètre exposé immédiatement aux rayons du soleil en hiver et en été , que la différence de la chaleur réelle, dans ces deux temps , n^est néanmoins tout au pliis que de 7 à 6. Je dis tout 9U plus; car cette détermination donnée par M. Amontons n^est pas , à beaucoup près , aussi exacte que celle qui a été faite par M. de Mairan d'après un grand nombre d^observations ultérieures, par lesquelles il prouve que ce rapport est : : 32 ; 31. Que doit donc indiquer cette prodigieuse inégalité entre ces deux rapports de l'action de la chaleur solaire en été et en hiver, qui est de 66 à 1 , et de celui de la chaleur réelle, qui n'est que de 32 à 31 de l'été à r hiver ? N'est-il pas évident que la chaleur propre du globe de la terre est nombre de fois plus grande que celle qui lui vient du soleil P II parotr en effet que, dans le climat de Paris, cette chaleur de la terre est 29 fois plus grande en été , et 491 fois plus grande en hiver que celle du soleil , comme l'a déterminé M. de Mairan. Mais j'ai déjà averti qu'on ne doit pas conclure, de ces deux rapports combinés, le rapport réel de la chaleur du globe de la terre à celle qui lui vient du soleil , et j*ai donné les raisons qui m'ont décidé à supposer qu'on peut estimer cette chaleur du soleil cinquante

] fois moindre que la chaleur qui émane de Isi terre.

; Il nous reste maintenant à rendre compte des observatiilDS faites avec les thermomètres. On a recueilli, depuis l'année 1710 jusqu'en 1756 inclusivement, le degré du plus grand chaud et celui du plus grand froid qui s'est fait à Paris chaque année : on en a fait une somme, etTon a trouvé que, année commune, tous les thermomètres réduits à la division de Réaumur ont donné 1026 pour la plus grande chaleur de l'été, c'est-à-dire 26 degrés au-dessus du point de la congélation de l'eau ; on a trouvé de même que le degré commun du plus grand froid de l'hiver a été, pendant ces cinquante-six années, de 994, ou

PARTIE HYPOTHÉTIQUE. 313 de 6 degrés au-dessous de la coogéiatioa de Feau ; d'où Ton a conclu , avec raison, que le plus graad chaud de nos étés à Paris ne diffère du plus grand froid de nos hivers que de , puisque 994 : 1026 ; : 31 : 32. Cest sur ce fondement que lUNis avons dit que le rapport du plus grand chaud au plus grand froid n'étoit que : : 32 : 31. Mais on peut objecter contre la précision de cette évaluation le défont de construction du thermomètré, division de Réaumur , auquel on réduit ici Téchelle de tous les autres; et ce défaut est de ne partir que de mille d^;rés au-dessous de la glace, comme si ce millième degré étoit en effet celui du froid absolu, tandis que le froid absolu n'existe point dans la nature, et que celui de la plus petite chaleur devroit être supposé de dix mille au lieu de mille, ce. qui changeroit la graduation du thermomètre. On peQt encore dire qu'à la vérité il n'est pas impossible que toutes nos; sensations entre le plus grand chaud et le plus grand froid soient comprises dans un aussi petit intervalle que celui d'une unité sur 32 de chaleur, mais que la voix du sentiment semble s'élever contre cette opinion , et nous dire que cette limite est trop étroite, et que c'est bien assez réduire cet intervalle que de lui d<mner un huitième ou un septième au lieu d'un trente deuxième.

Mais quoi qu'il en soit de cette évaluation, qui se trouvera peut-être encore trop forte lorsqu'on aura des thermomètres mieux construits, on ne peut pas douter que la chaleur de la terre, qui sert de base à la chaleur réelle que nous éprouvons , ne soit très considérablement plus grande que ceUe qui nous vient du soleil , et que cette dernière n'en soit qu'un petit, complément. De même, quoique les thermomètres dont oa s*est servi pèchent par le principe de leur construction et par quelques autres défauts de leur graduation, on ne peut pas. douter de la vérité des faits comparés que nops ont appris les observations foites en différents pays avec ces mêmes thermo^ mètres construits et gradués de la même façon, parce qu'il ne s'agit ici que dé vérités relatives et de résultats comparés , et non pas de vérités absolues.

314 MlNÉRAUl* INTAODGCTIOM.

Or , de la même manière qu'on a trouTé, par robaervarion de cinquante-six années successives, la chaleur de TéCé à Paris de 1096 ou de 26 degrés an-dessos de la congélation^ on a aussi trouvé avec les mêmes thermomètres que oette chaleur de Tété étoit 1026 dans tous les autres climats de la terre, depuis Téquateur jusque vers le cercle polaire; à Madagascar, aui lies de France et de Bourbon , à nie Rodrigue , à Siam , aux Indes orientales, à Alger, à, Malte, à Cadix , à Montpellier, à Lyon, à Amsterdam, à Varsovie, à Upsal , à Pétersbourg, et jusqu'en Laponie près du cercle polaire; à Gayènne, au Pérou, à la Martinique, àCarthagène en Amérique et à Panama; enfin, dans tous les climats des deux hémisphères et des deux continents où Ton a pu feire des observations , on a constamment trouvé que la liqueur du thermomètre s'élevoit également à 25, 26, ou 27 degrés dans les jours les plus chauds de Tété; et de là résulte le foit mcontestable de réalité de la chaleur en été dans tous les dûnats de la terre. Il n'y a sur cela d'autres exceptions que celle du Sénégal et de quelques antres endroits où le thermomètre s'élève 6 ou 6 degrés de plus, c'est-à-dire à 31 ou 32 degrés; mais c'est par des causes accidentelles et locales , qui n'altèrent point la vérité des observations ni la certitude de ce fait général , lequel seul pourroit encore nous démontrer qu'il existe réellement une très grande chaleur dans le gl<d>e terrestre, dont l'effèt ou les émanations sont à peu près égales dans tous les points de sa surface, et que le soleil , bien loin d'être la sphère unique de la chaleur qui anime la nature , n'en est tout au plus que le régulateur.

Ce fait important, que nous consignons à la postérité, lui fera reconnottre la progression réelle de la diminution de la chaleur du globe terrestre, que nous n'avons pu déterminer que d'une manière hypothétique. On verra dans quelques siècles que la plus grande chaleur de Tété, au lieu d'élever la liqueur du thermomètre à 26, ne l'élèvera plus qu'à 26, à 24 ou au-dessous, et on jugera par cet effet, qui est le résultat de toutes les causes combinées , de la valeur de chacune des