CHAPITRE X

OBSERVATIONS DE M. ArAGO SUR LES VARIATIONS DIUR.\£S DE LA DÉCLINAISON A PARIS, DE 1818 A 1835.

Le Bureau des Longitudes a fait établir, à l'Observatoire de Paris, une boussole consacrée exclusivement aux variations diurnes de la déclinaison ; les observations ont commencé en septembre 1818. Dans le courant de 1819, le barreau d'acier qui était suspendu à plat éprouva, sans aucune cause apparente, un changement subit de direction ; les variations diurnes se trouvèrent en même temps réduites presque au dixième deleur valeur primitive, tandis que l'intensité magnétique s'était considérablement accrue. Lorsque j'eus reconnu que ce nouvel état de choses ne changeait point, je fis démonter l'instrument, et après avoir modifié quelques-unes de ses pièces, je suspendis encore le barreau à un fil sans torsion, mais de manière que sa face la plus large, au lieu d'être horizontale comme la première fois, se trouve maintenant verticale. Ces changements ne permirent de commencer une nouvelle série d'observations qu'en février 1820 ; depuis elles ont marché avec une grande régularité jusqu'en novembre 1835, J'avais d'abord seulement l'intention de reconnaître, par l'examen des déclinaisons correspondantes aux diverses heures de la journée dans deux années consécutives, si le mouvement rétrograde de l'aiguille vers le nord que m'avaient déjà indiqué des observations isolées se confirmait. Je crus devoir ensuite étendre mon travail beaucoup plus que cette première

question ne l'aurait exigé, et cela dans l'espérance qu'en comparant mes observations à celles que les navigateurs anglais comptaient faire simultanément dans les régions polaires, on arriverait à quelque i-ésuitat utile. L'étude des écrits de mes devanciers m'apprit bientôt ({ue, malgré l'énorme masse d'observations de variations diurnes faites dans divers temps et en divers lieux, plusieurs circonstances capitales exigeraient de nouvelles recherches. Je crus voir, par exemple, que les heures des maxima et des minima moyens n'avaient pas été exactement déterminées; qu'on ne savait point si ces heures étaient les mêmes dans toutes les saisons, etc., etc.; je m'imposai aussitôt l'obligation de consulter l'aiguille chaque jour, de quart d'heure en quart d'heure, durant une heure et demie le matin, vers l'époque du minimum de déclinaison, et durant une heure et demie dans l'après-midi , vers l'instant où le maximum arrive.

J'ai trouvé qu'à Paris l'aiguille horizontale a ordinairement une marche très-régulière. Tous les jours, dans la même semaine, elle fait, à quelques secondes près, des excursions d'égale amplitude. Les heures des maxima et des minima de déclinaison sont si constantes qu'on pourrait vraiment s'en servir pour régler sa montre à moins d'un quart d'heure près. Cette circonstance m'a permis de donner à nos observations un grand degré de certitude, de telle sorte qu'on peut avoir toute confiance dans les résultats déduits de mes registres.

[Les registres qu'a laissés M. Arago sur les variations diurnes de l'aiguille aimantée de déclinaison sont au nombre de six , formant chacun un volume grand in-folio

composé de 300 à iiOO pages, en tout 2,07G pages, qui sont, à une centaine près, entièrement de la main de l'illustre astronome. On comprend que nous ne puissions pas reproduire ici cet immense travail. Grâce à riiabileté consciencieuse et pleine de sagacité de M. Fcdor Thoman, qui a bien voulu faire les calculs minutieux et pénibles qu'exige la transformation des chiffres bruts donnés par l'expérience j nous pouvons présenter seulement un résumé exact de la plus admirable série d'observations magnétiques que la science possédera dorénavant.

Pour établir les tableaux suivants, qui donnent les moyennes mensuelles des valeurs absolues de la déclinaison et de ses variations diurnes pendant treize ans, nous avons suivi la marche tracée par M. Arago luimême dans la discussion des observations de ses prédécesseurs, discussion cpe contiennent les chapitres précédents de cette Notice. Le zèle ^^t le dévouement scientifiques de W. Fédor Thoman , sa grande habitude des calculs sont déjà une garantie de l'exactitude des nombres que nous allons donner et que nous avons vérifiés pour la plupart. Le dépôt dans la bibliothèque de l'Institut de tous les registres laissés par M. Arago , et des cahiers qui contiennent les calculs de M. Thoman, permettra en outre de vérifier au besoin si nous avons scrupuleusement résumé les faits qui résultent des observations.

Le plus souvent M. Arago a fait en moyenne onze observations par jour, commençant à sept heures du matin et se terminant à onze heures du soir. Quelquefois on le voit observer d'heure en heure jusqu'à minuit et demi, et être déjà levé à quatre heures du matin pour reprendre IV. -I. 32

49S MAONf-TISME TERRESTRE.

la même œuvre le lendemain. Dans certaines circonstances, les observations se succèdent de cinq en cinq, de trois en trois minutes, et il y en a alors plus de 150 par jour. Les lundis, jours des séances de l'Académie, il y a une lacune de deux heures à six heures de Taprèsmidi.

Le nombre total des observations effectuées s'élève à 52,599. Nous en donnons le tableau mois par mois et année par année, afin de faire voir le degré de certitude des moyennes calculées plus loin ; lorsque les heures des maxima et des ininima des variations diurnes eurent été bien constatées, M. Arago a pu concentrer autour de ces heures les observations quotidiennes et cesser de les disséminer à intervalles égaux dans la jou.rnée.

Tableau du nombre des observations de variations diurnes exécutées chaque mois.

années.

Janvier.

Février.

j\Iars.

Avril.

Mai.

Jiiin.

Zilù

ii67

Zi93

Zi92

Zi6Zi

Zi36

Zi77

Zl63

Zj27

Zi48

Zl03

Zi31

Zil8

hklx

Zil8

hhl

liOd

Zi89

Zl26

Zi32

Zi73

ZiZi8

Zi69

Totaux. . 3,996 /i,205 Zt,955 Zi,988 5,2Z|Zi 4,991

Années.

Juillet.

Août.

Septemb.

Octob.

Novemb.

Décemb.

Totaux de chaque

année.

liSli

ZiOO

Zl03

Totaux. . 4,635 4,091 3,588 4,414 4,150. 3,341 52,599

Il résulte de l'examen de toutes les observations que chaque jour l'aiguille aimantée suspendue horizontalement fait deux oscillations complètes, et par conséquent deux déclinaisons wîrta^zma et deux déclinaisons minima, de la manière suivante :

1° A partir de onze heures du soir, la partie nord de l'aiguille marche de l'occident à l'orient, atteint une déclinaison minimum à huit heures un quart du matin , et rétrograde ensuite vers l'occident pour atteindre sa déclinaison maximum à une heure un quart ;'^

2° A partir d'une heure un quart, l'aiguille marche de nouveau vers l'orient, atteint un second minimum entre huit et neuf heures du soir, et revient ensuite vers l'occident pour atteindre son second maximum à onze heures du soir.

L'amplitude la plus grande est celle de la demi-oscillation qui s'exécute de huit heures du matin à une heure de l'après-midi; en d'autres termes, pour revenir de son

500 MAGNÉTISMI- THRRKSTHE.

excursion orientale vers roccident, raiguillc s'y reprend à deux fois. Son mouvement d'ailleurs n'est pas absolument résnlicr. L'aiguille semble au contraire marcher en eiïectuant de petites oscillations en général peu sensibles. Dans les registres de M. Arago, ce phénomène est signalé pour presque toutes les observations.

Dans le tableau suivant, nous avons réuni les valeurs des variations diurnes moyennes de chacjue mois pour les treize années d'observations. Les nombres qui y sont compris ont été obtenus en prenant la dilTérence entre la plus grande et la plus petite déclinaison de chaque jour, et en divisant la somme des différences d'un mois par le nombre de jours de ce mois, pendant lesquels les observations ont été exécutées.

Tableau des variations diurnes mensuelles moyennes de l'aiguille de déclinaison.

Années.

Janvier,

Mars

Avri

.Ui

6 hlx

.oi

Ix /i3

h Zi5

.Ifo

i!\ hh

Ih l/l