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est maintenu dans un plan fixe avec la terre, tout en conservant la liberté de se diriger dans ce plan.

Cette nouvelle propriété des corps tournants donne du mouvement de la terre des signes très-apparents et qui rappellent jusqu'à un certain point les évolutions de l'aiguille aimantée.

Opère-t-on dans le plan horizontal, l'axe du corps se dirige vers le nord et l'appareil fonctionne à la manière de la boussole de déclinaison. Opère-t-on dans un plan vertical quelconque, Taxe de rotation s'incline et figure, en se rapprochant de la direction de Taxe terrestre, l'aiguille qui manœuvre dans les boussoles d'inclinaison.

Depuis quatre mois, tous ces faits sont pour moi hors de doute, et pour en faire part à l'Académie des sciences j'attendais paisiblement l'expiration des vacances et le retour d'une époque plus favorable à la présentation d'un assez long travail. Mais ayant appris qu'un savant des plus honorables allait s'engager dans la voie que j*avais suivie, j'ai cru devoir, monsieur, sans larder d'un seul jour, préciser devant vous et devant le public les faits acquis par mes efforls à cette partie de la science.

Veuillez agréer, etc.

(I*'" octobre 1852.)

Nous avons publié dans le numéro du 22 septembre une lettre au rédacteur contenant l'exposé sommaire de quelques expériences nouvelles sur le mouvement de rotation de la terre. L'obligation où nous étions alors de dire beaucoup de choses en peu de mots a dû nous rendre presque inintelligible aux personnes qui n'ont pas fait de la mécanique l'objet de leurs préoccupations habituelles. Il ne s'agissait pas alors d'entreprendre une démonstration, il fallait tout simplement consigner des faits et écarter jusqu'à l'imminence d'une discussion de priorité. Dieu soit loué, le but a été rempli ! La présentation du travail complet a eu lieu sans encombre devant l'Académie; les expériences ont été reproduites devant les spectateurs compétents, et nous pouvons en toute sécurité raconter les opérations nouvelles qui, de concert avec le pendule, confirment la théorie déjà si solide de la rotation du globe.

Personne assurément ne conteste aujourd'hui la déviation apparente offerte par le pendule, et il en est bien peu qui refusent de considérer cette déviation comme un signe irrécusable du mouvement de la terre; mais quand il s'agit d'interpréter l'expérience, des difficultés se présentent encore à l'esprit de beaucoup de gens pour qui la fixité du

plan d'oscillation est resiée un mystère. Puisque le point d'attaché voyage avec la surface de la terre, puisque la verticale du lieu où Ton opère s'incline à tout moment dans l'espace, comment le plan d'oscillation peut-il rester fixe ou seulement conserver sa direction initiale? Voilà la pierre d'achoppement de tous ceux qui, sans tenir compte de la décomposition des mouvements de rotation, entrent de confiance dans le domaine de la mécanique et pensent s'y diriger avec les lumières du simple bon sens. L'erreur ou Finsuffisance de vue tient à ce qu'on prend dans un sens absolu cette fixité de plan qui, est seulement relative à la verticale du lieu. C'est faute d'avoir compris dans son acception véritable la fixité du plan d'oscillation que beaucoup de personnes se sont fait delà déviation du pendule une idée inexacte et ont méconnu sa valeur et son uniformité.

Mais si dans Texpérimeutation on remplace le plan de vibration du pendule par le plan de rotation d'un corps librement suspendu par son centre de gravité, on fait disparaître l'embarras de cette fixité relative, et l'on n a plus à considérer qu'un plan physi quement défini et qui jouit réellement d'une fixité de direction absolue. Si, au moment où on le met en rotation, ce corps vise par son axe sur une étoile du ciel pendant tout le temps que durera le mouvement, cet axe restera dirigé vers le même point du firmament, et cela en veitu de l'inertie de la matière ou par cette bonne raison qu'il est incapable de se déplacer, de se désorienter tout seul. Si donc on fait choix d'une bonne étoile ou si l'on vise sur un des points du ciel qui ont l'air de se mouvoir le plus vite, l'axe de rotation examiné avec attention participera au môme déplacement apparent et donnera du mouvement de la terre un signe manifeste. Il ne faudrait pas, par exemple, pointer dans la direction qui mène à l'étoile polaire, car cette étoile n'ayant pas de mouvement apparent, l'instrument se comporterait de môme. Il faut, au contraire, viser dans la direction perpendiculaire, afin d'obtenir l'efi'et le plus maixjué.

Peu nous importe donc d'habiter les pôles ou l'équateur pour vérifier la rotation de la terre à l'aide du plan de rotation. La seule indication à suivre exactement est de soustraire le corps qui tourne à la pesanteur, de le supporter par son centre de gravité sans agir autrement sur lui, sans lui imposer aucun lien qui le rattache à la terre ; il faut en faire plus qu'une planète, il faut en faire un petit astre isolé, peixiu en quelque sorte dans les espaces et dégagé de toute action perturbatrice.

Mais où trouver, s'il vous plaît, un constructeur disposé à accepter une pareille commande? C'était à désespérer du succès si nous n'eussions connu dès longtemps H. Proment, dont la main sûre et légère a déjà réalisé tant de merveilles, u Veuillez monter sur un axe d'acier une couronne de bronze, avons-nous dit à cet artiste incomparable ; faites qu'il puisse tourner vivement à l'intérieur d'un cercle reposant par des couteaux sur un second cercle extérieur, qui lui-môme sera suspendu à un fil sans torsion ; armez tout le système de contre-poids à vis pour obtenir un équilibre parfait, et si véritablement la terre tourne, on le verra bien au microscope. » Après huit mois de

surveillance assidue, nous sommes entré en possession d'un appareil si parfait, que, maigre leurs masses, les pièces qui le composent se meuvent au moindre souffle les unes sur les autres.

Cependant cette extrême mobilité que Ton constate avec admiration disparaît aussitôt que la couronne de bronze se met à tourner; car alors, en vertu de la fixité du plan de rotation, le système tout entier se consolide dans l'espace avec une énergie véritablement surprenante. Dans cet état, le corps tournant cesse de participer au mouvement diurne qui anime notre globe, et, en effet, bien que son axe, en raison de sa brièveté, semble conserver sa direction première relativement aux objets terrestres, il suffit d'en approcher le microscope pour constater un mouvement apparent, uniforme et continu qui lui fait suivre exactement le mouvement de la sphère céleste. Ainsi l'on obtient avec une déviation de nouvelle espèce un nouveau signe de la rotation de la terre, et on Tobtient avec un instrument réduit à de petites dimensions, aisément transportable et qui donne l'image du mouvement continu de la terre elle-même. Vous n'avez plus seulement sous les yeux, comme avec le pendule, le déplacement progressif d'un plan idéal plus ou moins bien défini parla trajectoire d'une masse oscillante; vous possédez des pièces matérielles réellement soustraites à Tentraînemcnt du mouvement diurne et qui ne retombent sous la commune loi qu'après l'amortissement de la vitesse du mobile.

Il nous reste maintenant à décrire des phénomènes d'un autre ordre qui sont plus promptement visibles qu'aucun de ceux déjà connus. Ces phénomènes manifestent dans les corps tournant à la surface de la terre une force d'orientation qu'on n'avait pas aperçue et qui pourtant ressort en toute évidence de l'admirable théorie de la composition des couples telle que l'a créée M. Poinsot. Le système d'expérimentation à suivre dans cette seconde série d'expériences consiste à supprimer le jeu d'une des articulations qui laissent à la couronne ou mieux au loreA^ bronze son entière liberté autour du centre de gravité.

On doit comprendre au peu que nous avons dit de la construction de l'appareil que ce tore est soutenu par une sorte de suspension de Cardan analogue à celle qui supporte les montres marines et les compas des navires, avec cette seule différence que les deux cercles concentriques, au lieu de se trouver dans le même plan, sont dans leur position moyenne perpendiculaires l'un sur Tautre. L'un d'eux joue autour du diamètre horizontal représenté par les deux tranchants de deux couteaux alignés avec précision, et l'autre est mobile autour d'un diamètre vertical représenté par une suspension à fil sans torsion.

Supprimons le jeu des couteaux, et l'axe du corps tournant est assujetti dans le plan horizontal, où il peut s'orienter à la manière de la boussole ordinaire, dite de déclinaison, ou bien enrayons la suspension à fil, et les couteaux, redevenus libres, permettent au même axe de s'incliner seulement dans un plan vertical arbitrairement choisi. Or,

quand on opère successivement dans ces deux conditions, voici les faits qui se produisent de la manière la plus nette et la plus décisive : supporté par la suspension verticale, le mobile, tournant avec vitesse, se montre aussitôt, sollicité par une force directrice qui tend à ramener son axe dans le plan du méridien, c'est-à-dire dans ce plan qui contient l'étoile polaire et le soleil à midi, ou, ce qui intéresse plus directement le phénomène, dans le plan qui contient Taxe du monde; et quand il a atteint sa position d'équilibre, le corps tourne dans le même sens que la terre, c'est-à-dire d'occident en orient.

On peut donc par ce moyeu retrouver à peu près son méridien sans jeter un regard sur le ciel. On peut faire plus encore, car, ce méridien étant connu, on réussit par une expérience analogue à reconnaître l'inclinaison de l'axe du monde. Pour cela, on enraye la suspension à fil, on remet les couteaux en fonction en disposant leurs tranchants perpendiculairement au méridien, on lance enûn le mobile et on observe. Bientôt Taxe s'incline dans un sens ou dans l'autre, et quand il a pris une position définie, on trouve que son axe vise, en effet, aux pôles du monde et que sa rotation est conforme pour le sens à celle de la terre.

Ce ne sont plus là des faits microscopiques; ce sont des évolutions tout aussi manifestes que celles d'une aiguille faiblement aimantée. Nous devons écarter jusqu'à la supposition d'une méprise ou d'une illusion fâcheuse, car, encore une fois, c'est le raisonnement qui nous a conduit et nous a dicté les observations à faire et les dispositions à adopter.

Au reste, l'appareil compoiie en lui-môme plusieurs sortes de vérifications : Tune des plus simples et des plus convaincantes consiste à accélérer artificiellement et aussi peu qu'on voudra la composante efficace du mouvement que la terre communique à l'instrument par son pied; aussitôt les phénomènes d'orientation sont surexcités sans changer de nature.

Nous devrions peut-être faire actuellement un petit bout de théorie et donner, comme on dit, la raison du fait; mais de peur de nous laisser entraîner, nous nous bornerons à exprimer un principe très-général et très-propre à guider l'esprit dans la provision des phénomènes complexes qui dépendent des mouvement de rotation.

Quand un corps tourne autour d'un axe principal et qu'aucune force étrangère ne vient agir sur lui, il y a, comme nous l'avons dit au commencement, fixité absolue du plan de rotation. Mais quand une force ou un système de force tend à produire une nouvelle rotation non parallèle à la première, l'effet résultant est un déplacement progressif de l'axe de rotation primitive qui se dirige vers l'axe de rotation nouvelle par le chemin qui tend à les rendre toutes deux parallèles.

Armé de ce principe, qui n'est peut-être pas très-conforme aux règles de l'étiquette matUéJiatique, vous arrivez à vous rendre compte des phénomènes grands et petits qui

relèvent de la rotation des corps. Vous expliquez aussi bien la précession des équinoxes et les pirouettes d'un toton sur le marbre d'une commode. Vous vous rendez compte des réactions singulières que l'on éprouve en agitant à la main un corps qui tourne avec vitesse ; vous arrivez à prévoir dans la marche d'un convoi de chemin de fer sur une ligne courbe une cause de déraillement qui s'ajoute à la force centrifuge et qui tend à faire chavirer en dehors toutes les roues animées d'un mouvement de rotation si rapide; vous annoncez, contrairement à l'opinion admise, que la toupie dont on a voulu faire, par Taddition d'un miroir, un horizon artificiel, ne tend pas exactement vers la position verticale, qu'elle penche au midi ou au nord, suivant qu'elle tourne à droite ou à gauche, et que, dans tous les cas, sur un plan parfaitement horizontal, elle s'avance lentement vers l'orient, etc.; de* sorte que, pour démontrer expérimentalement le mouvement de la terre parmi tant de phénomènes, on n'aura bientôt plus que l'embarras du choix.

En attendant, il faut s'en tenir au positif; on peut considérer comme définitivement acquis à l'étude expérimentale du mouvement diurne la déviation apparente du plan de rotation et les phénomènes d'orientation qui décèlent la direction de l'axe du monde. Comme tous ces faits dépendent de la rotation de la terre et en sont des manifestations variées, nous proposons de nommer gyroscope l'instrument unique qui a servi à les constater.