ARTICLE II

DE LA NATURE ET DE LA FORMATION DE l’aimant.

L’aimant n’est qu’un minéral ferrugineux qui a subi l’action du feu , et ensuite a reçu , par l’électricité générale du globe terrestre , son magnétisme particulier. L’aimant primordial est une mine de fer en roche vitreuse , qui ne diffère des autres mines de fer produites par le feu primitif, qu’en ce qu’elle attire puissamment les autres matières ferrugineuses , qui ont de même subi l’action du feu. Ces mines de l’aimant primordial sont moins fusibles que les autres mines primitives de fer ; elles approchent de la nature du régule de ce métal , et c’est par cette raison qu’elles sont plus difficiles à fondre. L’aimant primordial a donc souffert une plus violente ou plus longue impression du feu primitif que les autres mines de fer ; et il a en même temps acquis la vertu magnétique par l’action de la force , qui , dès le commencement, a produit l’électricité du globe.

Cet aimant de première formation a commu-

niqué sa vertu aux matières ferrugineuses qui l’environnaient ; il a même formé de nouveaux aimants , par le mélange de ces débris avec d’autres matières ; et ces aimants de seconde formation 11e sont aussi que des minéraux ferrugineux , provenants des détriments du fer en état métallique , et qui sont devenus magnétiques par la seule exposition à l’action de l’électricité générale. Et, comme le fer qui demeure longtemps dans la même situation acquiert toutes les propriétés du véritable aimant , on peut dire que l’aimant et le fer ne sont au fond que la même substance , qui peut également prendre du magnétisme à l’exclusion de toutes les autres matières minérales , puisque cette même propriété magnétique ne se trouve dans aucun autre métal , ni dans aucune autre matière vitreuse ou calcaire. L’aimant de première formation est une fonte ou régule de fer , mêlée d’une matière vitreuse , pareille à celle des autres mines primordiales de fer : mais, dans les aimants de seconde formation , il s'en trouve dont la matière pierreuse est calcaire ou mélangée d’autres substances hétérogènes . C es aimants secondaires varient plus que les premiers , par la couleur, la pesanteur , et par la quantité de force magnétique.

Mais cette matière vitreuse ou calcaire des différentes pierres d’aimant n’est nullement susceptible de magnétisme , et ce n’est qu’aux parties ferrugineuses contenues dans ces pierres qu’on doit attribuer cette propriété ; et dans toute pierre d’aimant , vitreuse ou calcaire , la force magnétique est d’autant plus grande que la pierre contient plus de parties ferrugineuses sous le même volume , en sorte que les meilleurs aimants sont ceux qui sont les plus pesants. C’est par cette raison qu’on peut donner au fer , et mieux encore à l’acier , comme plus pesant que le fer , une force magnétique encore plus grande que celle de la pierre d’aimant , parce que l’acier ne contient que peu ou point de particules terreuses , et qu’il est presque uniquement composé de particules ferrugineuses réunies ensemble sous le plus petit volume , c’est-à-dire d’aussi près qu’il est possible.

Ce qui démontre l’affinité générale entre le magnétisme et toutes les mines de fer qui ont subi l’action du feu primitif, c’est que toutes ces mines sont attirables à l’aimant, que réciproquement elles attirent , au lieu que les mines de fer en rouille , en ocre et en grains , formées posté-

HISTOIRE NATURELLE

rieurement par l’intermède de l'eau , ont perdu cette propriété magnétique, et ne la reprennent qu’après avoir subi de nouveau l'action du feu. II en est de même de tous nos fers et de nos aciers; c’est parce qu’ils ont, comme les mines primitives , subi l'action d’un feu violent qu’ils sont attirables à l’aimant. Us ont donc, comme les mines primordiales de fer, un magnétisme passif que l’on peut rendre actif, soit par le contact de l’aimant , soit par la simple exposition à l’impression de l’électricité générale.

Pour bien entendre comment s’est opérée la formation des premiers aimants, il suffit de considérer que toute matière ferrugineuse qui a subi l'action du feu , et qui demeure quelque temps exposée à l’air dans la même situation , acquiert le magnétisme et devient un véritable aimant : ainsi , dès les premiers temps de l’établissement des mines primordiales de fer, toutes les parties extérieures de ces masses, qui étaient exposées à l’air et qui sont demeurées dans la même situation , auront reçu la vertu magnétique par la cause générale qui produit le magnétisme du globe , tandis que toutes les parties de ces mêmes mines qui n'étaient pas exposées à l’action de l’atmosphère n’ont point acquis cette vertu magnétique ; il s’est donc formé dès lors , et il peut encore se former des aimants sur les sommets et les faces découvertes des mines de fer , et dans toutes les parties de ces mines qui sont exposées à l’action de l’atmosphère.

Ainsi , les mines d’aimant ne sont que des mines de fer qui se sont aimantées par l’action de l’électricité générale; elles ne sont pas à beaucoup près en aussi grandes masses que celles de fer, parce qu’il n’y a que les parties découvertes de ces mines qui aient pu recevoir la vertu magnétique : les mines d’aimant ne doivent donc se trouver , et ne se trouvent en effet que dans les parties les plus extérieures de ces mines primordiales de fer, et jamais à de grandes profondeurs , à moins que ces mines n’aient été excavées, ou qu’elles ne soient voisines de quelques cavernes , dans lesquelles les influences de l’atmosphère auraient pu produire le même effet que sur les sommets ou sur les faces découvertes de ces mines primitives.

Maintenant on ne peut douter que le magnétisme général du globe ne forme deux courants, dont l’un se porte de l’équateur au nord , et l’autre en sens contraire de l’équateur au sud : la direction de ces courants est sujette à varia¬

tions, tant pour les lieux que pour le temps; et ces variations proviennent des inflexions du courant de la force magnétique , qui suit le gisement des matières ferrugineuses , et qui change à mesure qu’elles se découvrent à l’air ou qu’elles s’enfouissent par l’affaissement des cavernes , par l’effet des volcans, des tremblements de terre, ou de quelque autre cause qui change leur exposition : elles acquièrent donc ou perdent la vertu magnétique par ce changement de position , et dès lors la direction de cette force doit varier , et tendre vers ces mines ferrugineuses nouvellement découvertes, en s’éloignant de celles qui se sont enfoncées.

Les variations dans la direction de l’aimant démontrent que les pôles magnétiques ne sont pas les mêmes que les pôles du globe , quoique en général la direction de la force qui produit le magnétisme tende de l’équateur aux deux pôles terrestres. Les matières ferrugineuses, qui seules peuvent recevoir du courant de cette force les propriétés de l’aimant , forment des pôles particuliers selon le gisement local , et la quantité plus ou moins grande des mines d’aimant et de fer.

L’aimant primordial n’a pas acquis au même instant son attraction et sa direction ; car le fer reçoit d’abord la force attractive , et ne prend des pôles qu’en plus ou moins de temps , suivant sa position et selon la proportion de ses dimensions. 11 paraît donc que , dès le temps de l’établissement et de la formation des premières mines de fer par le feu primitif, les parties exposées à l’action de l’atmosphère ont reçu d’abord la force attractive et ont pris ensuite des pôles fixes , et acquis la puissance de se diriger vers les parties polaires du globe. Ces premiers aimants ont certainement conservé ces forces attractives et directives, quoiqu’elles agissent sans cesse au dehors , ce qui semblerait devoir les épuiser; mais au contraire elles se communiquent de l’aimant au fer, sans souffrir aucune perte ni diminution.

Plusieurs physiciens , qui ont traité de la nature de l’aimant, se sont persuadé qu’il circulait dans l’aimant une matière qui en sortait incessamment après y être entrée , et en avoir pénétré la substance. Le célèbre géomètre Euler , et plusieurs autres 4 , voulant expliquer mé-

A Je voudrais excepter de ce nombre Daniel Bernouilli. homme d’un esprit excellent : « Je me sens, dit-il, de la répu- « gnance à croire que la nature ait formé cette matière can-

DES MINÉRAUX

aniquement les phénomènes magnétiques , ont idopté l’hypothèse de Descartes, qui suppose (ans la substance de l’aimant des conduits et les pores si étroits , qu’ils ne sont perméables [u’à cette matière magnétique, selon eux, plus ubtile que toute autre matière subtile ; et, seon eux encore, ces pores de l’aimant et du fer ont garnis de petites soupapes , de filets ou de toils mobiles, qui tantôt obéissent , et tantôt ’opposent au courant de cette matière si subile. Us se sont efforcés de faire cadrer les phéîomènes du magnétisme, avec ces suppositions leu naturelles et plus que précaires, sans faire ttention que leur opinion n’est fondée que sur a fausse idée qu’il est possible d’expliquer méaniquement tous les effets des forces de la naure. Euler a même cru pouvoir démontrer la ause de l’attraction universelle , par l’action [u même fluide , qui ., selon lui , produit le manétisme. Cette prétention , quoique vaine et nal conçue, n’a pas laissé de prévaloir dans 'esprit de quelques physiciens ; et cependant ,

i l’on considère sans préjugé la nature et ses ffets, et si l’on réfléchit sur les forces d’attracion et d’impulsion qui l’animent, on reconnaîra que leurs causes ne peuvent ni s’expliquer,

ii même se concevoir par cette mécanique maérielle, qui n’admet que ce qui tombe sous nos ens, et rejette, en quelque sorte, ce qui n’est perçu que par l’esprit; et de fait, l’action de a pesanteur ou de l’attraction peut- elle se raplorter à des effets mécaniques , et s’expliquer »ar des causes secondaires , puisque cette atraction est une force générale , une propriété irimitive , et un attribut essentiel de toute maière? Ne suffit-il pas de savoir que toute maière s’attire, et que cette force s’exerce , noneulement dans toutes les parties de la masse lu globe terrestre, mais s’étend même depuis e soleil jusqu’aux corps les plus éloignés dans îotre univers, pour être convaincu que la cause le cette attraction ne peut nous être connue, luisque son effet étant universel , et s’exerçant çénéralement dans toute matière , cette cause le nous offre aucune différence, aucun point de

; nelée et ces conduits magnétiques, qui ont été imaginés i par quelques physiciens , uniquement pour nous donner le * spectacle des différents jeux de l’aima t.... » Néanmoins ce ;rand mathématicien rapporte, comme les autres, à des tauses mécaniques les effets de l’aimant; ses hypothèses ont seulement plus générales et moins multipliées. Voyez es pièces qui ont remporté le prix de l’Académie des ciences , année 1746.

comparaison, ni par conséquent aucun indice de connaissance, aucun moyen d’explication ? En se souvenant donc que nous ne pouvons rien juger que par comparaison, nous verrons clairement qu’il est non-seulement vain , mais absurde de vouloir rechercher et expliquer la cause d’un effet général et commun à toute matière, tel que l’attraction universelle, et qu’on doit se borner à regarder cet effet général comme une vraie cause à laquelle on doit rapporter les autres forces, en comparant leurs différent effets ; et si nous comparons l’attraction magnétique à l’attraction universelle , nous verrons qu’elles diffèrent très -essentiellement. L’aimant est , comme toute autre matière , sujet aux lois de l’attraction générale, et en même temps il semble posséder une force attractive particulière , et qui ne s’exerce que sur le fer ou sur un autre aimant : or, nous avons démontré que cette force, qui nous parait attractive, n’est dans le réel qu’une force impulsive , dont la cause et les effets sont tout différents de ceux de l’attraction universelle.

Dans le système adopté par la plupart des physiciens, on suppose un grand tourbillon de matière magnétique, circulant autour du globe terrestre, et de petits tourbillons de cette même matière, qui non-seulement circule d’un pôle à à l’autre de chaqueaimant, mais entre dans leurs substances, et en sort pour y rentrer. Dans la physique de Descartes , tout était tourbillon , tout s’expliquait par des mouvements circulaires et des impulsions tourbillonnantes : mais ces tourbillons , qui remplissaient l’univers, ont disparu; il ne reste que ceux de la matière magnétique dans la tète de ces physiciens. Cependant l’existence de ces tourbillons magnétiques est aussi peu fondée que celle des tourbillons planétaires; et on peut démontrer, par plusieurs faits1, que la force magnétique ne se meut pas

4 L’un de nos savants académiciens, M. le Monnier, qui s’est occupé des phénomènes de l’aimant, a fait plusieurs expériences pour démontrer le peu de fondement de cette hypothèse des tourbillons autour de l'aimant. Il a mis sur un carton deux aimants , dont les pôles de différents noms étaient voisins; eu ce cas, selon le système commun, les deux tourbillons magnétiques doivent être réunis en un seul, et par conséquent il ne d< vrait se former sur la limaille du carton que oeux vides répondant aux deux pôles; mais le fait est qu’il se forme toujours quatre vides , ce qui démontre que les deux tourbillons ne sont pas confondus, et que la matière magnétique ne passe pas d'un aimant à l’autre.... et certainement s’il y a un tourbillon , il s’étend bien à deux ou trois lignes de la pierre. Cependant que l’on aimante une aiguille de boussole , en la faisant couler à l’ordinaire sur la

en tourbillon autour du globe terrestre non plus qu’autour de l’aimant.

La vertu magnétique , que l’aimant possède éminemment, peut de même appartenir au fer, puisque l'aimant la lui communique par le simple contact, et que même le fer l’acquiert sans ce secours, lorsqu’il est exposé aux impressions de l’atmosphère : le fer devient alors un véritable aimant, s’il reste longtemps dans la même situation ; de plus il s’aimante assez fortement par la percussion , par le frottement de la lime, ou seulement en le pliant et repliant plusieurs fois : mais ces derniers moyens ne donnent au fer qu’un magnétisme passager, et ce métal ne conserve la vertu magnétique que quand il l’a empruntée de l’aimant, ou bien acquise par une exposition à l’action de l’électricité générale pendant un temps assez long pour prendre des pôles fixes dans une direction déterminée.

Lorsque le fer, tenu longtemps dans la même situation, acquiert de lui-même la vertu magnétique, qu’il la conserve, et qu’il peut même la communiquer à d’autres fers, comme le fait l’aimant, doit-on se refuser à croire que , dans les mines primitives , les parties qui se sont trouvées exposées à ces mêmes impressions de l’atmosphère ne soient pas celles qui ont acquis la vertu magnétique, et que par conséquent toutes les pierres d’aimant qui ne forment que de petits blocs en comparaison des montagnes et des autres masses des mines primordiales de fer, étaient aussi les seules parties exposées à cette action extérieure, qui leur a donné les propriétés magnétiques? Rien ne s’oppose à cette vue ou plutôt cà ce fait; car la pierre d’aimant est certainement une matière ferrugineuse , moins fusible à la vérité que la plupart des autres mines de fer; et cette dernière propriété indique seulement qu’il a fallu peut-être le concours de deux circonstances pour la production de ces aimants primitifs, dont la première a été la situation et l’exposition constante à l’impression du magnétisme général; et la seconde, une qualité différente dans la matière ferrugineuse qui compose la substance de l’aimant. Car la

pierre , et, en même temps en lui faisant toucher les deux boutons de l’armure , ou en la tenant éloignée de ces boutons de deux ou trois lignes seulement, elle prendra, dans les deux cas , deux directions diamétralement opposées, tout le reste ayant été parfaitement égal : la même extrémité de 1 aiguille qui se tournerait au nord se tournera au sud , etc. Histoire de l’Académie des Sciences, année 1733, pages 15 et «6.

mine d’aimant n’est plus difficile à fondre que les autres mines de fer en roche, que par cette différence de qualité. L’aimant primordial approche, comme nous l’avons dit , de la nature du régule de fer , qui est bien moins fusible que sa mine. Ainsi, cet aimant primitif est une mine de fer, qui, ayant subi une plus forte action du feu que les autres mines, est devenue moins fusible ; et en effet les mines d’aimant ne se trouvent pas , comme les autres mines de fer, par grandes masses continues, mais par petits blocs placés à la surface de ces mêmes mines , où le feu primitif, animé par l’air, était plus actif que dans leur intérieur.

Ces blocs d’aimant sont plus ou moins gros, et communément séparés les uns des autres; chacun a sa sphère particulière d’attraction et ses pôles ; et puisque le fer peut acquérir de luimême toutes ces propriétés dans les mêmes circonstances, ne doit-on pas en conclure que, dans les mines primordiales de fer, les parties qui étaient exposées au feu plus vif que l’air excitait à la surface du globe en incandescence, auront subi une plus violente action de ce feu , et se seront en même temps divisées, fendues, séparées, et qu’elles auront acquis d’elles-mèmes cette puissance magnétique , qui ne diminue ni ne s’épuise, et demeure toujours la même, parce qu’elle dépend d’une cause extérieure, toujours subsistante et toujours agissante?

La formation des premiers aimants me paraît donc bien démontrée ; mais la cause première du magnétisme en général n’en était pas mieux connue. Pour deviner ou même soupçonner quelles peuvent être la cause, ou les causes d’un effet particulier de la nature , tel que le magnétisme, il fallait auparavant considérer les phénomènes en exposant tous les faits acquis par l’expérience et l’observation. Il fallait les comparer entre eux, et avec d’autres faits analogues, afin de pouvoir tirer du résultat de ces comparaisons les lumières qui devaient nous guider dans la recherche des causes inconnues et cachées : c’est la seule route que l’on doive prendre et suivre, puisque ce n’est que sur des faits bien avérés, bien entendus, qu’on peut établir des raisonnements sol ides ; et plus ces laits seront multipliés, plus il deviendra possibled’en tirer des inductions plausibles , et de les réunir pour en faire la base d’une théorie bien fondée, telle que nous parait être celle que j'ai présentée dans le premier chapitre de ce traité,

DES MINÉRAUX

Mais comme les faits particuliers qu’il nous | reste à exposer sont aussi nombreux que singuliers, qu’ils paraissent quelquefois opposés ou contraires , nous commencerons par les phénomènes qui ont rapport à l’attraction ou à la répulsion de l’aimant, et ensuite nous exposerons ceux qui nous indiquent sa direction avec ses variations , tant en déclinaison qu’en inclinaison. Chacune de ces grandes propriétés de l’aimant doit être considérée en particulier, et d’autant plus attentivement, qu’elles paraissent moins dépendantes les unes des autres, et qu’en ne les jugeant que par les apparences, leurs ef* fets sembleraient provenir de causes différentes.

Au reste , si nous recherchons le temps où l’aimant et ses propriétés ont commencé d’être connus, ainsi que les lieux où ce minéral se trouvait anciennement, nous verrons, par le témoignage de Théophraste, que l’aimant était rare chez les Grecs , qui ne lui connaissaient d’autre propriété que celle d’attirer le fer : mais du temps de Pline , c’est-à-dire trois siècles après , l’aimant était devenu plus commun; et aujourd’hui il s’en trouve plusieurs mines dans les terres voisines de la Grèce, ainsi qu’en Italie, et particulièrement à nie d’Elbe. On doit donc présumer que la plupart des mines de ces contrées ont acquis , depuis le temps de Théophraste, leur vertu magnétique à mesure qu’elles ont été découvertes , soit par des effets de nature , soit par le travail des hommes ou par le feu des volcans.

On trouve de même des mines d’aimant dans presque toutes les parties du monde, et surtout dans les pays du nord , où il y a beaucoup plus de mines primordiales de fer que dans les autres régions de la terre. Nous avons donné cidevant la description des mines aimantées de Sibérie, et l’on sait que l’aimant est si commun en Suède et en Norwége, qu’on en fait un eonmerce assez considérable 1 .

Les voyageurs nous assurent qu’en Asie il y a de bons aimants au Bengale, à Siam2, à la

4 La pierre d’aimant est en si grande quantité en Norwége et en Suède , qu'on l’envoie par tonneaux hors du pays, Pontoppidam , Journal étranger, mois de septembre 1755, p. 213.

1 II y a deux mines d’aimant dans ie royaume de Siam.,.. Ces mines sont dans une montagne à laquelle elles paraissent comme attachées; elles semblent être divisées en deux roches, qui apparemment sont réunies sous terre; la grande, qui s étend d’orient en occident , peut avoir vingt-quatre ou vingtcinq pas géométriques de longueur, et quatre ou cinq de largeur. Dans sa plus grande hauteur, elle a neuf ou dix pieds. La petite qui est au nord de la grande , dont elle n est éloignée

Chine1 et aux lies Philippines2; ils font aussi mention de ceux de l’Afrique 3 et de l’Amérique4.