DU MAGNÉTISME DE ROTATION

La première publication que j'ai faite de cette découverte est ainsi mentionnée dans le procès-verbal de la séance du 22 novembre 1824 de l'Académie des sciences :

t M, Arago communique verbalement les résultats de quelques expériences qu'il a faites sur l'influence que les métaux et beaucoup d'autres substances exercent sur l'aiguille aimantée, et qui a pour effet de diminuer rapidement l'amplitude des oscillations sans altérer sensiblement leur durée. »

J'avais reconnu, en déterminant avec mon ami Alexandre de Humboldt l'intensité magnétique sur la pente de la colline de Greenwich, en 1822, que l'aiguille de déclinaison mise en mouvement atteint plus tôt le repos quand elle est placée dans sa boîte que quand elle est éloignée de tous corps étrangers. Celte remarque m'avait semblé devoir mener à des conséquences importantes sur la généralité des phénomènes magnétiques jusqu'alors circonscrits et comme isolés au milieu de la science. Je n'ai jamais cessé de me préoccuper de cet ordre d'idées, et aujourd'hui encore, alors que je ne vois plus et que je ne peux plus observer, il me semble que beaucoup de recherches sont encore à tenter dans la voie que j'ai ouverte, malgré l'explication en apparence satisfaisante qui a été donnée par Faraday d'une partie des phénomènes que j'ai découverts.

Le 7 mars 1825, j'ai fait sur ce sujet une nouvelle

communication à l'Académie des sciences; elle est ainsi mentionnée dans les Annales de chimie et de physique (t. xxviii, p. 325) :

« M. Arago met sous les yeux de l'Académie un appareil qui montre sous une forme nouvelle l'action que les corps aimantés et ceux qui ne le sont pas exercent les uns sur les autres.

« Dans ses premières expériences, M. Arago avait prouvé qu'une lame de cuivre ou de toute autre substance solide ou liquide, placée au-dessous d'une aiguille aimantée, exerce sur cette aiguille une action qui a pour effet immédiat d'altérer l'amplitude des oscillations, sans changer sensiblement leur durée. Le phénomène dont il a entretenu l'Académie est, pour ainsi dire, l'inverse du précédent. Puisqu'une aiguille en mouvement est arrêtée par une plaque en repos, M. Arago a pensé qu'il s'ensuivait qu'une aiguille en repos serait entraînée par une plaque en mouvement. Si l'on fait tourner, en effet, une plaque de cuivre, par exemple, avec une vitesse déterminée, sous une aiguille* aimantée renfermée dans un vase fermé de toutes parts, l'aiguille ne se place plus dans sa position ordinaire : elle s'arrête hors du méridien magnétique, et d'autant plus loin de ce plan, que le mouvement de rotation est plus rapide. Si ce mouvement de rotation est suffisamment prompt, l'aiguille, à toute distance de la plaque, tourne sur elle-même d'une manière continue autour du fil auquel elle est suspendue. »

Après la publication de ma découverte et de mes expériences, que je répétai devant un grand nombre de personnes, plusieurs physiciens anglais, suisses, italiens,

étudièrent les mêmes phénomènes ; leurs recherches confirmèrent en général mes résultats. Cependant, il se trouve, dans le numéro de la Bibliothèque universelle de janvier 1826, un Mémoire de MM. Léopold Nobili et Bacelli, de Modène; ce Mémoire renferme diverses expériences en opposition directe avec quelques-unes des miennes, et qui tendraient à faire admettre qu'il n'est pas vrai que tous les corps de la nature exercent une action particulière et fort intense sur une aiguille aimantée en mouvement. Le mérite reconnu de ces savants m'a imposé le devoir de ne pas laisser leurs assertions sans réponse, et j'ai réfuté leurs expériences dans le tome xxxu des Annales de chimie et de physique (p. 213, 1826), et tout à l'heure je reproduirai mes explications. Cependant je dois repousser certaines objections que, dans le temps, j'ai attribuées à M. Brewster, dans qui j'ai pu, plus tard, reconnaître un véritable amour des sciences. Ce que j'ai écrit subsiste, mais je ne l'adresse plus au savant illustre, devenu associé étranger de l'Académie des sciences et mon ami.

Ceux qui reconnaissent un nouveau fait dans les sciences d'observation doivent s'attendre qu'on le niera d'abord; que plus tard son importance, son utilité, seront contestées; viendra ensuite le chapitre de la priorité; alors des passages insignifiants, obscurs, inaperçus jusque-là, arriveront en foule comme des preuves manifestes de l'ancienneté de la découverte. Je m'étais flatté, pour ma part, d'échapper à ce dernier débat, et cela, bien moins à cause du soin avec lequel j'avais cherché, dans les ouvrages des physiciens, les observations qui pouvaient se rattacher à mes expériences, qu'en songeant à la

distinction flatteuse que la Société royale de Londres avait daigné leur accorder. Je me trompais cependant : un journal d'Edinburgh me l'a appris; voici ce que je lis dans le numéro 7 de ce journal : t Peu de branches des sciences modernes doivent exciter un plus vif intérêt que celle qui traite de l'influence de la rotation sur les phénomènes magnétiques. Nous sommes fiers (proud) de penser que cette découverte remarquable a été faite premièrement dans notre propre pays; et qu'à l'exception d'un petit nombre d'importantes expériences faites en France , elle a été exclusivement suivie par les membres de la Société royale. »

La décision, comme on voit, est claire, positive, tranchante. Ce genre de mérite se trouve souvent dans le journal d'Edinburgh ; quant à l'exactitude et à la vérité, on les remarque moins fréquemment. Je crois toutefois que l'écrivain écossais n'en avait jamais fait abstraction d'une manière plus formelle que dans le passage qu'on vient de lire : quelques dates vont le prouver.

Le 22 novembre 1824 , je communiquai à l'Académie des sciences les expériences relatives à l'influence qu'un corps métallique ou de toute autre nature en repos, exerce sur les aiguilles aimantées qui oscillent à peu de distance de sa surface. Cette expérience fut consignée les 23 et 24 novembre, dans la plupart des journaux de la capitale. Elle est même rapportée , d'après une lettre de Paris, dans le numéro du journal d'Edinburgh qui a paru le 1er janvier 1825.

Quant à l'expérience de l'entraînement de l'aiguille en repos par une plaque métallique en mouvement, elle a été

communiquée à l'Académie des sciences, comme on l'a vu plus haut, le lundi 7 mars 1825 ; elle a été effectuée en faisant tourner avec des vitesses diverses une plaque métallique sous une aiguille placée dans une cage de verre, et séparée de la plaque en mouvement par une membrane , pour la défendre de toutes les agitations de l'air. L'horloge qui donnait le mouvement était entièrement en cuivre. Cet appareil est aujourd'hui dans tous les cabinets de physique. Mais il faut remarquer que l'expérience nouvelle n'est que celle du 22 novembre sous une forme différente; elle s'en déduit par ce principe de mécanique, admis généralement, que la réaction est égale à l'action. La rotation sert à étudier les phénomènes toutes les fois qu'on a besoin de très-grandes vitesses; les oscillations s'emploient de préférence quand il faut opérer sur des liquides ou sur des poussières. Les conséquences, d'ailleurs, sont les mômes dans les deux cas. Passons maintenant aux dates des Mémoires anglais.

M. Barlow a déposé, à la Société royale, son Mémoire sur la modification qu'éprouve le magnétisme d'une sphère de fer en rotation, le 14 avril 1825 ; ce Mémoire n'a été lu que le 5 mai.

La lecture du Mémoire de M. Christic est du 12 mai

Le Mémoire de MM. Babbage et Herschel, dont l'écrivain du journal d'Edinburgh n'a sans doute pas voulu parler dans sa Note, puisque les auteurs ont eu la bonté de l'intituler : Répétition des expériences de M. Arago, est du 16 juin 1825. .

L'écrivain écossais n'a donc plus qu'un moyen d'établir

la priorité dont il gratifie si bénévolement ses compatriotes : c'est de prouver que le 22 novembre 1824 et le 7 mars suivant sont postérieurs aux 5 et 12 mai 1825.

M. Barlow annonce avoir commencé ses expériences sur les effets de la rotation d'une sphère de fer, dans le mois de décembre 1824 ; décembre vient après novembre, ainsi je n'ai personnellement aucun intérêt à contester cette date ; je maintiendrai seulement, en thèse générale, qu'une publication, par quelque voie que ce soit, est le seul titre qu'on doive admettre dans l'histoire des sciences, quoique je me prive par là de l'avantage de prouver que les résultats dont il est question dans cette note avaient été communiqués à un grand nombre de savants français et anglais près de deux ans avant que j'en parlasse à l'Académie. Du reste, ce mois de décembre, indiqué par M. Barlow lui-même, dans tout ce qu'il a écrit, comme l'époque où ses expériences ont commencé, ne convient déjà plus à l'écrivain écossais ; voici, en effet, ce qu'on lit dans le numéro 8 du journal d'Edinburgh, publié en avril 1826 :

«Vers (about) le mois de novembre 1824, l'expérience de M. Barlow dans laquelle il produisait une certaine déviation de l'aiguille magnétique, par l'influence d'une sphère de fer tournant sur elle-même, devint l'objet de la conversation à la Société royale, etc. »

M. Barlow a dit qu'il n'avait commencé à s'occuper des phénomènes produits par la rotation du fer qu'en décembre, et c'est vraiment fâcheux, puisque novembre est la date de ma première publication ! Comment échapper à cette difficulté? Le problème paraissait embarrassant;

on voit cependant que l'écrivain écossais Fa résolu d'une manière très-ingénieuse : il lui a suffi , pour cela , d'oublier que le dernier mois de Fannée avait un nom; décembre est décidément un mot qu'il n'écrira plus jamais ; à quoi bon, en effet? Les dates qui se rapportent à ce mois ne sont-elles pas plus convenablement définies par cette formule : vers (about) le mois de novembre?

Je suis vraiment peiné de voir un savant descendre à de si misérables expédients. Emporté par une aveugle passion qu'il décore peut-être du nom d'esprit national, il n'a pas même remarqué que, dans cette circonstance, les erreurs volontaires auxquelles il souscrit et qu'il cherche à propager, ne le conduiraient pas à son but. Si quelque chose, en effet, peut justifier Finsigne faveur dont mes expériences ont été l'objet à la Société royale de Londres, c'est la preuve qu'elles fournissent de l'immense agrandissement qu'éprouvent les propriétés magnétiques des corps, soit quand ils se meuvent sous une aiguille en repos, soit quand une aiguille oscille à une petite distance de leur surface; or, cette conséquence ne découle en aucune manière du travail de M. Bartow \ Afin de vivre en paix avec quelques-uns de mes détracteurs, je consens donc volontiers à ce qu'on imprime

1. Voici, textuellement, la conséquence que M. Barlow a déduite de ses expériences :

« Quand on imprime un mouvement rapide de rotation à une masse de fer, autour d'une ligne qui ne coïncide pas avec Taxe magnétique (produit par l'influence de la terre), il en résulte un dérangement temporaire dans les facultés magnétiques de la masse, équivalent à ce qu'amènerait un nouvel axe de polarisation perpendiculaire au plan passant par Taxe primitif et par celui de rotation. » {Trans.

désormais, contre l'évidence des faits, que les expériences du professeur de Woolwich ont été commencées vers le mois de novembre, et même, pour peu qu'on le désire, vers le mois d'octobre.

J'arrive maintenant aux expériences relatives à l'action réelle exercée par tous les corps de la nature sur l'aiguille aimantée en mouvement , action niée par des physiciens italiens.

« MM. Nobili et Bacelli ont fait osciller, disent-ils, des aiguilles aimantées au-dessus de substances non métal* Uques..,.. sans trouver de différence appréciable entre les oscillations que faisaient les aiguilles au-dessus des disques et hors de leur influence. » (P. 48.)

Si les physiciens de Modène avaient donné la distance qui séparait leur aiguille du plateau non métallique, et le nombre d'oscillations qu'ils ont comptées, je pourrais peut-être assigner la cause de l'erreur dans laquelle ils sont tombés; tout ce que je puis faire, c'est d'opposer à leur dénégation des mesures exactes, et d'indiquer les circonstances dans lesquelles on les a obtenues ; le paragraphe qui suit est extrait de mon journal d'expériences :

Je suspends une aiguille aimantée, horizontalement sur de l'eau, et je l'écarté de 53° de sa position naturelle;

philos., p. 326.) La formation du nouvel axe provient « de ce que le fer, à cause de sa force coercitive, conserve jusqu'à un certain degré les pôles par influence que la terre lui a communiqués, etc. » (P. 323.) ^expérience, comme on voit, est, sous une forme mieux adaptée aux mesures, celle des physiciens qui, après avoir dévié une aiguille horizontale à l'aide d'une barre de fer verticale, essayaient si après un retournement subit de la barre, la déviation s'effectuerait encore au premier moment dans le même sens.

m ÊLECTRO-MAGNÈTISME.

abandonnée ensuite à elle-même, cette aiguille oscille de part et d'autre du méridien magnétique, dans des arcs de moins en moins étendus; je cherche à saisir le moment où la demi-amplitude n'est plus que de 43% et je compte combien il y a eu d'oscillations depuis le départ.

Quand la distance de la face inférieure de l'aiguille à l'eau est de 0miU\65, il se perd 10° en 30 oscillations; à 52mill-.2 de distance, il faut, pour la même perte, 60 oscillations.

On ne peut pas se tromper sur une semblable différence. J'ajoute qu'elle serait plus grande encore si l'amplitude au départ avait été de 90°. Voici les résultats que la même aiguille a donnés en la plaçant sur de la glace (eau gelée) :

millimètres.

De 53° à 43°, à 0.70 de distance, ... 26 ocillations. De 53' à 43°, à 1.26 — 34 —

De 53" à 43°, à 30.50 — 56 —

De 53° à 43% à 52.20 — 60 —

Sur un plan de verre ycmvn-glass), avec une autre aiguille :

millimètres.

De 90° à 41°, à 0.91 de distance, il s'écoule 122 oscillations. De 90° à 41% à 0.99 — 180 —

De 90° à 41% à 3.04 — 208 —

De 90* à 41% à 4.01 — 220 —

Ainsi, loin que les effets magnétiques des substances non métalliques, telles que l'eau, la glace, le verre, etc., soient inappréciables, comme l'annoncent à tort MM. Nobili et Bacelli, on voit qu'ils ont assez d'intensité pour qu'on doive espérer qu'en faisant l'expérience avec tous

les soins convenables , on pourra rendre sensible même l'action des gaz comprimés.

« 11 suit des expériences de Coulomb, disent encore MM. Nobili et Bacelli, que toutes les substances donnent quelques signes de magnétisme; cela tendrait à faire croire que, pour découvrir dans les corps les plus faibles traces de magnétisme, la méthode de ce physicien doit être préférée à celle de M. Arago, comme plus sûre. »

J'observe : 1° que Coulomb n'avait étendu ses essais à aucun liquide ; que même sa méthode ne le lui eût pas permis; que, dès lors, le procédé dont je me suis servi pour mettre en évidence les propriétés magnétiques de l'eau a une utilité, un caractère, tout particuliers ; 2° que les traces de magnétisme aperçues par ce célèbre physicien étaient si faibles, qu'on pouvait les attribuer, comme lui-même l'a reconnu, à la présence de quelques particules ferrugineuses dont l'analyse chimique la plus exacte ne manifesterait pas l'existence. Je dois maintenant ajouter que mes expériences n'ont aucun rapport avec le travail de "Coulomb : les vertus magnétiques qu'elles manifestent sont d'une tout autre nature que celles qu'on mesure en faisant osciller des aiguilles entre deux barreaux aimantés. Quelques nouveaux faits, que je rapporterai bientôt, ne laisseront, je pense, aucun doute à cet égard ; je dirai seulement ici que MM. Nobili et Bacelli auraient pu le reconnaître eux-mêmes, d'après leurs propres expériences. Voici, en effet, les valeurs des déviations produites par des disques de différente nature tournant avec la même vitesse au-dessous d'une aiguille aimantée