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ADDITIONS. 6l5

ni. OBSERVATIONS D INCLINAISON ET D INTENSITE DES FORCES lIAGNÉTIQt'ES.

Les observations sur les variations du magnétisme terrestre à différentes latitudes , que je réunis à la fin de ce volume , embrassent le travail auquel je me suis livré depuis trente-deux ans avec les instruaiens comparables entre eux en Amérique, en Europe et en Asie, dans l'hémisphère boréal, sur un espace de 188" de longitude , depuis les frontières de la Dzoungarie chinoise jusque vers l'ouest à la Mer du Sud qui baigne les côtes du Mexique , et en latitude depuis les 60° nord jusqu'aux 12" sud. Ces observations, qui n'ont jamais été publiées dans leur ensemble, n'ont rapport qu'à l'Inclinaison de l'aiguille aimantée et au décroissement de l'intensité des forces magnétiques du pôle vers l'équateur magnétique. Je n'ai ajouté qu'un très-petit nombre de déclinaisons; j'en ai exclu entièrement les recherches que j'ai entreprises conjointement avec d'autres physiciens, et sur une très -grande échelle, pour déterminer, à des époques fixées d'avance, les variations régulières ou accidentelles (sujettes à des perturbations) qu'éprouve une aiguille de déclinaison , suspendue à un fil sans torsion et observée d'heure en heure au moyen de micromètres microscopiques. A une époque où les phénomènes du magnétisme terrestre, et les lois auxquelles ces phénomènes semblent être assujétis , occupent si vivement les esprits, il m'a paru utile aux progrès des sciences de réunir un grand nombre de résultats obtenus par les mêmes procédés , et qui offrent les élémens numériques sur lesquels la théorie future des variations du magnétisme terrestre doit être basée. La grande multiplicité des pôles magnétiques ' imaginés pour expliquer les différentes manifestations de la charge électro-magnétique de notre planète, fait sentir de plus en plus, je pense, le besoin de bien préciser les élémens numériques. Le système de l'attraction universelle conçu par Newton , a fait oublier le système compliqué des épicycles de Plolémée. C'est aux géomètres à nous débarrasser, par quelque grande vue de philosophie naturelle , de cette complication de pôles magnétiques. Je divise l'exposé de mes observations en trois groupes: le premier fréseute le système des Inclinaisons et des forces, dans les années 1798-1803 , en Espagne, aux îles Canaries, dans l'Océan-Atlantique, dans l'Amérique équinoxiale , au nord et au sud de l'équateur et dans la Mer du Sud ; le second embrasse les observations faites en i8o5 et 1806 en France, en Italie, en Suisse et en Allemagne; le troisième offre les résultats que j'ai obtenus dans les années 1826-1829 ^" Allemagne, en Prusse , dans la Russie européenne , sur les bords de la Mer Caspienne et dans le nord de l'Asie entre l'Oural, l'Altaï, la steppe des Kirghises et les frontières de la Chine.

A. PREMIER GROUPE u'oBSERVATlONS.

Un petit nombre des résultats qui forment ce groupe a été publié immédiatement après mon retour du Mexique^. 11 a servi aux calculs d'après lesquels MM. Biot, Hansteen et Morlet ont fixé à différentes époques la position de l'équateur magnétique. D'autres se trouvent dispersées dans les trois volumes qui ont déjà paru de mon foyage aux Régions éqvinoxiales du Nouveau-Continent^. Le véritable but de ces observations, faites dans les quatre années qui ont précédé l'année i8o3 , étoit la recherche de la loi d'après laquelle l'intensité des forces magnétiques varie à différentes latitudes de l'équateur aux pôles magnétiques : j'ai été assez heureux de découvrir cette loi (l'accroissement progressif des basses latitudes au pôle) dans mon voyage au Haut-Orénoque et au Ilio Negro pendant l'été de 1800, et j'ai regardé ce

1 Dans chaque hémisphère plusieurs physiciens admettent a pôles d'Inclinaison, a pûles de oiaxjma d'intensité, etc.

* Hansteen Erdmagnetismus , p. 67.

' f^oyet Tom. I, p. 256-264, a8S, 365 , SgS, 4oi , etc; Toni. II , p. 5o , 48, 54, iiS, igo, etc. ; Tou. III , p. 36o-563 , 554, etc.

6l6 ADDITIONS.

résultat comme le plus important de ceux que j'ai pu recueillir pendant mon voyage en Amérique. La même aiguille de la boussole d'Inclinaison qui avait donné en lo minutes de temps, à Paris, 245 oscillations, à Cumana (lat. io''28'bor.) 229, n'en donnoit à San Carlos del Rio Negro (lat. 1° 53' bor.) que »i6 , et sous l'èquateur magnétique que j'ai traversé sur le dos de la Cordillère des Andes du Pérou , entre Micuipampa (lat. 6° 44' austr.) et Caxamaraca (lat. 7° 8' auslr.) , que 211. Ce passage de l'èquateur magnétique eut lieu en septembre 1802 , et, un mois plus tard , je vis de nouveau l'intensité augmenter dans l'hémisphère magnétique méridional , en m'éloignant de l'èquateur magnétique. L'intensité des forces à Lima éloit mesurée par 2 19 oscillations. En publiant cette loi' de l'accroissement de l'intensité vers les deux pôles (boréal et austral), j'ai fait voir comment, dans le Système américain , les forces varient régulièrement par zones. La grande intensité des forces observées à Carthagène des Indes , à la Havane et au Mexique, prouve d'ailleurs que le ralentissement des oscillations sous l'èquateur magnétique ne peut aucunement être attribué à une diminution de forces dans le magnétisme de la boussole dont je me servois dans ce genre de recherches. C'est aussi celte même grandeur de Tinlensité exprimée par 2io o.scillations à Carthagène des Indes (lat. bor. 10° 25'), comparée, en avril 1800, aux 241 oscillations de Madrid (lat. bor. 40° 25'), qui ont fait apercevoir un fait très-important pour la théorie du magnétisme terrestre , celui du manque de parallélisme des lignes isodi/namiques et d'égale Inclinaison. A Madrid, cette Inclinaison était, en octobre 1798, de 77'',62 (nouv. div.) , tandis que je trouvois l'Inclinaison à Carthagène des Indes de 39°,35. Presque à la même époque, et dans une longitude encore plus occidentale, ma boussole de Borda faisoit 2^6 oscillations en 10 minutes de temps à la Havane (lat. bor. 20° 9', Incl. magn. 59», 3o), lorsqu'à Paris (lat. bor. 48° 5o', Incl. magn. 77°, 62) elle en avoit fait 245. Tous ces phénomènes d'accroissement de force dans les deux hémisphères magnétiques de l'èquateur vers les pôles magnétiques et de non parallélisme des lignes isodynamiques avec les lignes d'égale Inclinaison , ont été confirmés dans ces dernières années par les nombreuses observations faites dans les expéditions angloises aux régions polaires , dans les voyages autour du Monde des navigateurs françois , dans les voyages de terre entrepris par M M. Hansteen et Erman dans le nord de l'Asie. La comparaison des intensités de la Havane et de Londres (et l'intensité des forces de Londres diffère très-peu de celle de Paris) a été tentée de nouveau par M. Sabine , vingt-quatre ans après l'observation que j'avois faite à l'île de Cuba. En nommant la force sous l'èquateur magnétique près de l'île Saint-Thomas , dans le golfe de Guinée, le physicien anglois trouve l'intensité des forces, à la Havane et à Londres, dans le rapport de 1,72 à 1,62. Telle est la position du pôle magnétique boréal que la distance polaire de la Havane est plus petite que les distances polaires de Londres et de Paris.

Lorsqu'on se porte vers le sud dans la partie occidentale de l'Amérique, entre les 79° et 81 "de longitude, on commence à trouver ( je parle de l'état des choses au commencement du dix-neuvième siècle) , le minimum de l'intensité des forces près l'èquateur magnétique même , qui paroît se trouver sous les 7° de latitude australe et 81° de longitude à l'ouest du méridien de Paris. C'est donc là le na;u(2 de la courbe sans Inclinaison avec la courbe isodynamique du /«/«//»!<»« des forces; mais cette dernière courbe, je l'ai poursuivie à l'ouest de la Cordillère des Andes dans le littoral du Pérou, vers Casma et Huarmay, jusqu'au 10° de latitude australe. Cette direction du nord au sud , avec une légère Inclinaison au sud-est, est un phénomène que M. Adolphe Erman, dans son courageux voyage de Sibérie, a trouvé répété pour la ligne dont lintensité égale 1.60; il a vu la ligne isodynamique 1,60 couper presque à angle droit les courbes d'égale Inclinaison et descendre du NXO. vers le SSE. , d'Obdorsk, près des bouches de l'Oby à Tomsk; j'ai traversé cette même branche isodynamique l'année dernière en me rendant de l'Oural à l'Altaï.

Il me paroît très-probable que la ligne isodynamique du minimum des forces et le nœud péruvien de l'èquateur magnétique (le point d'intersection des équateurs géographique et magnétique) se soient portés depuis l'époque de mon voyage, de l'est à l'ouest. Nous discuterons dans un autre endroit la

' Journal de Phyiiquc , Tom. LXIX, p. 453. La petite iotensilc de S. Felipe (209) est-elle l'elTet d'une perturbation locale :"

question de savoirs! les observations nombreuses de M. Duperrey, commandant de l'expédition de la Coqtcitle [1812-} 825), n'indiquent pas ce mouvement pendant la rouledu CallaoàPaïta : il suffit de rappeler ici que d'après les observations de M. Adolphe Erman faites à son retour du Kamtschatka à Rio Janeiro, par les j35° de long, occid. de Paris dans la Mer du Sud , sur l'équateur magnétique, l'intensité des forces magnétiques a été trouvée sensiblement telle , que 54° de longitude plus à l'est , et vingt-six ans plus tôt, je l'avois trouvée sur l'équateur magnétique au Pérou. M. Adolphe Krman , au moment de son départ pour la Sibérie, en 1828, avoit comparé ses aiguilles d'oscillation aux miennes, c'est-à-dire il avoit pys pour point de départ l'inten.sité dès forces à Berlin , dont j'avois déterminé ' le rapport à l'intensité sur l'équateur magnétique au Pérou, comme i,37o3: i. Il a vu augmenter cette intensité dans le nord-est de l'Asie à Kanfe (lat. Sf)" 53', long. in"44'EO jusqu'à 1,7328, et décroître dans la Hier du Sud sur l'équateur magnétique^ entre les 144° 20' et 125° 20' à l'ouest dn méridien de Paris jusqu'à 0,9978, quantité qui diffère très-peu de l'unité.

Comme l'intensité des forces magnétiques n'est pas une fonction de l'Inclinaison, et que les lignes isodynamiques ne sont aucunement parallèles aux lignes d'égale Inclinaison, on ne peut être surpris de voir que tous les points de l'équateur magnétique ne m.nnifesteiil pas les mêmes intensités : celles de Londres, de Paris ou de Berlin , ne peuvent par conséquent offrir les mêmes élémens numériques, si on prend pour unité l'intensité des forces sur l'équateur magnétique au Pérou, sur les côtes occidentales d'Afrique ou dans l'Archipel des Grandes-Indes. Les lignes isothermes , comme je l'ai démontré dans plusieurs /némoires, deviennent sensiblement parallèles à l'équateur à mesure que l'on s'approche des tropiques ; mais il n'en est pas ainsi des lignes isodynamiques de M. Hansteen, qui coupent quelquefois (par exemple au Pérou) l'équateur magnétique à angle droit. Ayant transporté les mêmes aiguilles ou des aiguilles comparées entre elles de Paris au Mexique, à l'équateur magnétique dans le Pérou, à Berlin, à Pétersbourg, sur les bords de la Mer Caspienne et dans le nord de l'Asie, j'ai exprimé les forces, dans ces différens lieux de la terre, en prenant pour î«2/ît' l'intensité que j'avois trouvée sur l'équateur magnétique au Pérou, ou plutôt sur le point d'intersection de cet équateur avec la ligne isodynamique du minimum des oscillations. Dans cette supposition , je trouve pour Paris 1,3483; pour Milan , i,3i2i ; pour Naplas, i,2745' Les observations très-précises de M. de Rossel à Surabaya, dans l'île de Java, et celles du capitaine Sabine, près d^- l'île Saint-Thomas, 5' au nord de l'équateur, indiquent que l'intensité des forces est moindre sur l'équateur magnétique près des côtes occidentales de l'Afrique (long. 40° 24' O.) et dans l'Archipel des Grandes-Indes, que dans la portion de l'équateur magnétique qui traverse le Pérou^. De même M. Adolphe Erman a observé que, sur les côtes orientales de l'Amérique du Sud , les forces magnétiques sont beaucoup plus foibles à égale distance du pôle austral terrestre que sur les côtes occidentales. L'intensité = i, trouvée à l'ouest du Nouveau-Continent, sur l'équateur magnétique dans la Mer du Sud, par i35° de long. occ. et 1" 55' de lat. austr. , se manifeste sur les côtes du Brésil , déjà vers les 38° de latitude australe, tandis que l'Inclinaison y est encore de plus de 87° S. Il me paroit toujours plus probable que le minimum de l'intensité des forces magnétiques à la surface du globe, comparé au maximum , n'est pas dans le rapport de 1 : 2, mais bien au-delà de i : 2,6.

Le but principal des observations renfermées dans le Premier Groupe étant la détermination précise de

* Voyez mon /îec. d'Obs, astr.^ Tora. I, Inirod., p. lxx.

* Pour juger de la conGance que l'on peut accorder à la détermination de la position de l'équateur magnétique, il faut distinguer entre les points fixés par l'observation directe (le voyageur ayant observé sur l'équateur même ou très-près) et les points qui ne se fondent que sur des réductions, d'après des observations d'Inclinaison faites à ij» ou i5° de distance (en latitude) de l'équateur magnétique. M. Adolphe Erman a trouvé cet équateur, par observation directe: à 1» i' au sud de l'équateur terrestre, par 144° ao' de longitude occidentale ; à 1° 49' sud par 126» 20' de longitude occidentale de Paris. On peut admettre , d'après les observations , que M. Adolphe Erman a obtenues dans l'e.ïpcdilion du capitaine Hagemeister, qu'entre les méridiens que je viens de nommer, l'équateur magnétique (en i83o) étoit par les i» 55' de lat. austr., à peu prés parallèle à l'équatjur terrestre.

' ^oyci plus haut, Tom. III, p. 36i.

Belation hislorlque , Tom. III. 7°

6l8 ADDITIONS.

V accroissement des /brces de l'équateuraux pôles magnétiques, nié par Cadenvish et lord Mulgrave , les Inclinaisons que présente ce même Groupe ne méritent pas la même confiance.* que celles du Second et du Troisième Qtonçes. Dans les trois groupes d'observations, c'est la boussole d'Inclinaison de Borda qui a été employée, construite pour les voyages d'Amérique et d'Italie par M. Le Noir, pour le voyage de l'Asie septentrionale par M. Gambey. Dans le premier groupe, la division du cercle a été centesma/e; l'intensité des forces a été mesurée par l'aiguille d'Inclinaison (par conséquent par l'aiguille perpendiculaire) placée dans le méridien magnétique. Le tableau indique le nombre des oscillations de cette aiguille , comptées en lo minutes de temps à un chronomètre de Louis Berthoud. Le plus grand nombre des longitudes et latitudes que présente ce tableau résultent de mes propres observations astronomiques ; de même les hauteurs au-dessus du niveau de l'Océan ont été déterminées par mes mesures barométriques. On n'a point modifié les observations d'intensité par la correction qui pourroit les réduire à la même température. La nécessité de cette correction a été prouvée par les ingénieuses recherches de M. Kupfer \ mais les variations de température dans ces trois groupes d'observations ont été trop peu considérables pour influer d'une manière très-sensible sur le nombre d'oscillations qui expriment l'intensité des forces. Comme à l'époque de mon voyage l'attention des pby.siciens n'avoit point encore été fixée sur l'influence de la température atmosphérique, je n'ai point trouvé d'indication des températures sur mon registre magnétique. Il m'a été cependant très-facile d'y suppléer approximativement , ayant généralement marqué ( dans les heures qui précédoient l'observation de la boussole de Borda ou qui suivoient ces observations ) les variations du thermomètre, soit à cause des mesures de hauteur au moyen du baromètre, soit à cause de mes travaux météorologiques. J'ai préféré laisser en blanc la colonne des températures lorsque je n'ai pu en trouver dans mes journaux une indication certaine. L'influence de la chaleur sur l'intensité des forces d'une aiguille dépend essentiellement de la trempe : chaque aiguille oflre par conséquent un caractère d'individualité, et la boussole de Borda, qui a été employée dans le premier groupe des observations étant restée à l'Ecole des Mines de la ville de Mexico , la correction relative à la température (par exemple de o",oo9 ou o",oi3 pour i" Réaum.) seroit hasardée. .le n'insiste ici sur l'utilité des indications thermométriques que pour faciliter la comparaison des intensités de deux lieux, et pour faire juger en quel sens (d'accroissement ou de décroissemeut de forces) l'influence des températures peut avoir agi. Les déclinaisons magnétiques ajoutées au tableau se fondent toutes sur mes propres observations, et ont été déterminées au moment du passage du soleil par le méridien.

• Voyez plus haut, Tom. I, p. 517.

« Annales de Chimie et de Pbys. , Tom. XXX, p. n3 , et Voyage au Mont Elbrouz dans U Caueaie, 1800, p. 78.

TAîiEAr DES Obsertatiohs d'intessité et d'incuhaison magnétiques

faites dans les années 1798-1804, depuis les 48° 5o' de latitude boréale jusqu'aux 12° de latitude australe, et depuis les 5° 2' de longitude orientale jusqu'aux 106° 22' de longitude occidentale, en France, eu Espagne, aux Iles Canaries, dans l'Océan-Atlantique , en Amérique et dans la Mer du Sud, par Alexandre de Humboldt.

LIEUX

ÉPOQUES

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LATITUDES

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NATURE

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SES EOCHES VOISINES

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d'observation.

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REMARQUES

A. France.