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bilité n'est pas aussi grande à beaucoup près. On ne s'attache pas dès lors à chercher la position que le barreau occupe au moment de l'expérience, mais bien celle qu'il aurait s'il se trouvait exactement dans le méridien magnétique.

Gauss, en suspendant le barreau à un double fil, a formé le magnétomètre, dit magnétomètre bifilaire, construit sur les principes qui ont guidé M. Harris dans l'établissement de sa balance électrique. Ce magnétomètre est déjà en usage depuis un certain nombre d'années , non-seulement dans l'observatoire magnétique de Gœttingue, mais encore dans celui de Bruxelles et dans d'autres observatoires, pour déterminer la valeur absolue de la déclinaison, ainsi que les variations régulières et irrégulières qu'elle éprouve d'année en année, de mois en mois, de jour en jour, d'heure en heure, et même de minute en minute.

Depuis plusieurs années, on a eu recours, dans les observatoires magnétiques, aux instruments enregistreurs, qui donnent, par un tracé graphique, soit à l'aide de procédés mécaniques, soit par la photographie , la position de divers barreaux aimantés aux différentes heures de la journée ; mais les causes d'erreurs auxquelles ces appareils sont assujettis font que l'on n'a pu en tirer parti que pour les variations des divers éléments dont se compose la force magnétique du globe, et non pour des mesures absolues.

Attraction locale des vaisseaux , et moyens de s'en préserver. Guillaume Denys(6), hydrographe à Dieppe, avait déjà remarqué, en 1666, que deux compas placés en différents points d'un navire ne donnaient jamais les mêmes indications. Wales, qui accompagnait Cook dans ses voyages, est le premier qui paraît s'être occupé des grands dérangements qu'éprouve souvent l'aiguille aimantée de la part des influences locales. Un certain nombre d'années se passèrent sans qu'il fût question de ce sujet important. Il faut remonter jusqu'en 1794 pour avoir quelques observations sur l'attraction locale des vaisseaux due au fer placé à bord.

Le capitaine Flinders, en 1801 et 1802, observa de grandes différences dans la direction de l'aiguille, selon que la proue du vaisseau était à l'occident ou à l'orient : il crut devoir en conclure que les pouvoirs d'attraction des diverses parties du vaisseau qui sont capables d'affecter la boussole, étaient concentrés comme en un point focal ou centre d'action , et que ce point était presque au centre du vaisseau, là où le plus communément se trouvait la plus grande masse de fer, tels que boulets, chaînes, ancres, etc.

Depuis, les navigateurs anglais n'ont cessé de faire des expériences sur cet important sujet ; mais il était réservé à M. Barlow de découvrir un moyen très-simple pour corriger en grande partie les effets de cette cause perturbatrice. Avant cette époque, on employait diverses précautions pour se garantir de l'action perturbatrice exercée par les fers des vaisseaux surl'aiguille delaboussole. Nous citerons celle dont fit usage le capitaine Duperrey (7), avant son départ pour son voyage de circumnavigation pendant les années 182-2, 1823, 1824 et 1825, sur la corvette la Coquille, pour combattre avec un grand succès l'influence produite sur l'aiguille aimantée par les masses métalliques qui se trouvaient à bord. Les canons du gaillard d'arrière avaient été supprimés , et l'on avait chevillé et cloué en cuivre tout ce qui entourait le lieu des observations magnétiques, jusqu'à une distance de 3 à 4. mètres; au moyen de ces arrangements des expériences faites sous diverses latitudes prouvèrent que l'on pouvait négliger l'influence des fers du navire sur l'aiguille aimantée.

M. Barlow (8), pour corriger les effets de l'attraction locale, est parti de ce principe, que les diverses masses de fer qui se trouvent à bord des bâtiments acquièrent la polarité magnétique sous l'influence de l'action du globe, et qu'elles agissent ensuite sur les boussoles comme pourraient le faire de véritables aimants. Ce principe posé , il admet que, si l'on fait varier en même temps la distance et l'élévation d'une plaque de fer doux, par rapport à une aiguille aimantée horizontale, on peut trouver une position où cette plaque exerce la même action que les pièces de fer qui se trouvent sur le bâtiment; dès lors, cette plaque, placée d'un certain côté de l'aiguille, doit détruire les effets de l'attraction locale. M. Barlow a tiré de là la conséquence que, la plaque et les masses ferrugineuses étant modifiées de la même manière suivant la latitude magnétique des lieux où l'on observe, ce mode de compensation n'aurait pas besoin d'être changé.

Poisson (9) a fait aussi des recherches sur les moyens de se garantir des effets de l'attraction locale. Il a commencé par faire remarquer que les déviations de l'aiguille aimantée par l'effet de l'attraction locale n'étant qu'imparfaitement détruites au moyen de la plaque de fer doux au point de départ, il était à craindre qu'elles ne devinssent plus sensibles sous d'autres latitudes; c'est ce que l'expérience a confirmé.

Poisson s'est proposé, dans son mémoire, de déterminer directe-

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ment l'inclinaison et la déclinaison vraies en un lieu quelconque du globe, d'après les observations de la boussole faites à bord d'un vaisseau sous l'influence du fer qu'il contient, en s'appuyant sur ce principe, que, le fer étant aimanté par la force magnétique de la terre , son action sur l'aiguille doit être proportionnelle à cette force.

Influence des masses de fer sur la marche des chronomètres. — Le capitaine Buchan, dans son voyage aux régions arctiques, en 1818, reconnut que la marche des chronomètres n'était pas la même, à beaucoup près, à bord qu'à terre : cette différence fut attribuée aux masses de fer du navire. M . Barlow (1 0), frappé de cette différence, a cherché à prouver jusqu'à quel point la proximité de masses de fer pouvait influencer la marche des chronomètres, et dans le cas où cette action aurait lieu, s'il était possible d'en déterminer les lois.

M. Fisher (1 1) paraît être le premier qui ait cherché à montrerqu'en général la marche des chronomètres recevait une action de la part des masses de fer voisines. M. Barlow attribua cet effet à ce que le ressort ou quelque partie du balancier devenait magnétique : D'après les observations de M. Fisher, cette marche devait être uniformément accélérée; M. Barlow émit l'opinion au contraire que, suivant la direction du balancier par rapport au fer, l'amplitude des oscillations devait éprouver une altération en plus ou en moins. D'après cela, le balancier ou au moins son ressort, acquérant la polarité magnétique, doit tendre à prendre une certaine direction lorsqu'il se trouve sous la sphère d'activité d'une masse de fer; l'intensité de sa force peut être calculée en comptant le nombre d'oscillations qu'une petite aiguille de fer exécute dans un temps donné, dans une situation quelconque, relativement au fer. C'est ce qu'a fait M. Barlow conjointement avec M. Evans : leurs expériences ont conduit à cette conséquence, qu'à bord d'un vaisseau on doit éloigner avec soin les chronomètres, ainsi que les boussoles, du voisinage des masses de fer.

Déterminât ion de l'intensité absolue des forces terrestres. La résultante des forces magnétiques terrestres en différents points du globe éprouve-t-elle avec le temps des changements? C'est une question de physique terrestre d'un grand intérêt. Si l'on pouvait construire des aiguilles parfaitement identiques, qui prissent constamment la même quantité de magnétisme, la question serait facile à résoudre . puisqu'il suffirait de faire osciller la même aiguille

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dan? le même lieu, à la même heure et au même jour de l'année ; mais cette permanence de l'état magnétique dans une même aiguille ne pouvant être stable, à raison des différences de température, qui modifient la trempe et son degré d'aimantation, on a été forcé de renoncer à des méthodes directes pour en employer d'indirectes : la première qui ait été proposée est celle de Poisson, qui n'a fait que de l'indiquer; Gauss (12) l'a rendue pratique.

La méthode de Poisson exige l'emploi d'aiguilles identiques sous le rapport de leur constitution et de leur magnétisme, et nullement une valeur déterminée de l'aimantation qu'on leur a donnée. Poisson a proposé de faire osciller séparément deux aiguilles d'acier aimantées à saturation, et librement suspendues par leur centre de gravité; de déterminer le temps de chacune de leurs oscillations , et de placer ensuite les centres de gravité des deux aiguilles sur une même ligne droite, parallèle à la force directrice du globe : alors ces deux aiguilles se dirigent suivant cette ligne; puis on fait osciller successivement chacune de ces aiguilles, sous les actions réunies de la terre et de l'aiguille aimantée en repos, en déterminant également la durée de chacune des nouvelles oscillations. Enfin on mesure la distance des centres de gravité de ces deux aiguilles et leurs moments d'inertie rapportés à leur axe de rotation passant par ces mêmes points. Les résultats fournis par toutes ces expériences suffisent pour calculer la valeur de l'intensité magnétique du globe à une époque déterminée, indépendamment de l'intensité magnétique des aiguilles aimantées.

Il suffit, pour appliquer cette méthode, que l'aimantation des aiguilles ne change pas pendant la durée de l'expérience par leur action mutuelle et par celle de la terre; conditions faciles à remplir, en opérant avec des aiguilles dans lesquelles la force coercitive soit peu considérable.

M. Gauss (13), à l'aide d'un appareil approprié à cet usage, a fait plusieurs déterminations de mesure absolue d'intensité magnétique dans l'observatoire magnétique de Gœttingue; les nombres obtenus pour les années 1834, 1837, ne présentent que de bien faibles différences. Depuis cette époque, ces déterminations sont faites dans tous les observatoires magnétiques.

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§ 11. Observations magnétiques faites en différents lieux du globe.

Depuis les premiers travaux de M. de Humboldt sur le magnétisme terrestre au commencement de ce siècle, on s'occupe dans tous les observatoires de déterminer les divers éléments de la résultante des forces magnétiques terrestres, ainsi que les variations auxquelles ilssontsoumis. Bien que les méthodes d'observation aient été perfectionnées, il règne cependant encore de l'incertitude sur la valeur que l'on doit attacher aux résultats obtenus : cette exactitude eutelle été constatée, [on ne voit pas comment on pourrait établir des formules donnant les variations auxquelles ils sont soumis, puisque les lignes magnétiques tracées sur la surface du globe se déforment en se déplaçant. Les erreurs dans les observations doivent être attribuées à plusieurs causes : 1° aux petites dimensions des instruments, ce qui les rend susceptibles de moins de précision ; 2° à la détermination des axes des aiguilles , laquelle laisse quelquefois à désirer; 3° aux causes locales, dont on ne connaît pas toujours l'influence, etc., etc. Ce sont ces motifs qui ont fait sentir la nécessité que des observations fussent faites à diverses reprises, dans les mêmes lieux, par des observateurs et des instruments différents, en variant les stations et les circonstances des observations.

Les observations magnétiques peuvent se diviser en deux catégories : la première comprend toutes les observations faites à poste fixe dans les observatoires magnétiques où les causes locales sont les mêmes, de sorte que leur influence se fait sentir sur tous les résultats obtenus; la seconde comprend les observations faites tant sur terre que sur mer, où les influences locales, changeant d'un lieu à un autre , rendent plus difficile la comparaison des résultats obtenus dans des lieux différents et à des époques différentes.

Dans tous les observatoires de l'Europe, on se livre depuis plus de trente ans à des observations suivies; nous citerons, entre autres, celles qui ont commencé à Bruxelles en 1827, sous la direction de M. Quetelet : depuis cette époque, la déclinaison et l'inclinaison absolues, ainsi que l'intensité horizontale et l'intensité v»ticale, ont été déterminées d'année en année; en sorte que l'on a aujourd'hui pour cette localité une des séries les plus complètes en ce genre. Au commencement de 1841 , les observations ont été faites régulièrement à treize époques différentes du jour et de la nuit,

126 de l'électhicité et du magnétisme.

dans le but de constater les variations diurnes des divers éléments de la résultante terrestre.

M. Laugier a proposé, pour étudier tous les éléments du magnétisme terrestre dans un lieu particulier du globe, une méthode qui diffère de la méthode en usage, en ce que les observations, au lieu d'être faites en un point unique, devraient avoir lieu simultanément en plusieurs stations convenablement choisies, dans un rayon d'une certaine étendue. Au moyen de ces observations, on déterminerait suivant deux axes coordonnés les composantes des variations de l'élément magnétique qu'on aurait mesuré directement, et on en déduirait une équation qui donnerait, pour un point compris entre les stations, la valeur de l'élément magnétique en fonction des coordonnées de ce point.

C'est ainsi qu'à l'aide d'un certain nombre de déclinaisons observées aux environs et dans l'intérieur de Paris, M. Laugier (14) a pu établir l'équation donnant la déclinaison en un point quelconque de la ville. Cette même équation fait connaître la direction de la ligne d'égale déclinaison à Paris, celle de la ligne suivant laquelle on observerait la plus forte variation en s'avançant d'une quantité donnée, etc. 11 a conclu de ses mesures que les déclinaisons mesurées à l'observatoire de Paris ne sont pas sensiblement, altérées par les attractions locales. En procédant de la même manière, MM. Goujon et Liais ont trouvé une déviation de 6' environ ; mais, pour répondre d'une quantité aussi petite, il serait nécessaire de s'appuyer sur un très-grand nombre de mesures : on sait en effet combien sont délicates les observations de cette nature.

Observations de déclinaison . Les premiers qui observèrent à bord des bâtiments la déclinaison de l'aiguille aimantée négligèrent l'action exercée sur la boussole par le fer des vaisseaux; les résultats qu'ils obtinrent furent donc entachés d'erreurs, qu'il était, du reste, impossible d'éviter à cette époque.

Halley est le premier qui ait essayé de réunir et de coordonner ensemble le grand nombre d'observations de déclinaison faites jusqu'à lui; en 1700, il publia une carte marine dans laquelle sont tracées les lignes d'égale déclinaison de 5 en 5°. Cette carte, à l'époque ©ù elle parut, fit sensation, parce qu'elle permettait de saisir d'un seul coup d'œil la marche de la déclinaison, depuis l'équateur jusqu'aux parties les plus septentrionales où les voyageurs étaient parvenus. Des changements étant survenus dans la déclinaison', et les méthodes d'observation ayant été perfectionnées, on