CHAPITRE VI

souvent dérangée par des causes qui ont, pour la plupart, échappé jusqu'ici à toutes les investigations. Parmi celles qui sont connues et dont on a observé les effets, nous citerons l'apparition d'une aurore boréale, non-seulement dans les lieux où elle est visible, mais encore dans des lieux qui en sont très-éloignés ; on a indiqué aussi les éruptions volcaniques, les tremblements de terre.

Parmi les physiciens qui se sont le plus occupés de constater l'influence qu'exercent les aurores boréales sur la marche diurne des aiguilles aimantées placées dans des régions où ces météores ne sont pas visibles, nous citerons Arago ((G), qui , outre ses observations propres, a réuni encore un grand nombre de faits tendant à mettre hors de doute cette influence niée par quelques personnes. Les observations recueillies jusqu'ici montrent que des aiguilles aimantées, placées à des distances très-éloignées les unes des autres, sont influencées simultanément, et que l'aurore agit lors même qu'elle ne s'élève pas au-dessus de l'horizon. En général , les perturbations, qui sont faibles quand l'aurore n'offre que des lueurs ou des plaques vagues, présentent leurs plus grands écarts quand apparaît la couronne boréale qui est formée, comme on le sait, par les rayons qui convergent vers le zénith magnétique. Ces effets tendent à prouver que l'aurore boréale a une origine électrique.

Inclinaison et ses variations. Les observations d'inclinaison ont occupé les voyageurs non moins que celles de la déclinaison ; aussi en trouve-t-on ungrand nombre dans les relations qu'ilsont publiées.

En étudiant la marche de l'inclinaison, en partant de Paris et se rendant vers le nord, on trouve que le pôle austral de l'aiguille s'abaisse de plus en plus au-dessous de l'horizon; que l'inclinaison augmente en même temps que la latitude, et que dans les régions polaires il existe des points où elle est de 90°.

En se dirigeant au contraire dans l'hémisphère austral, on a reconnu que l'inclinaison diminue avec la latitude, et qu'il existe, non loin de l'équateur, des points où l'aiguille est sans inclinaison. Au delà de ces points, l'inclinaison recommence, mais dans un sens inverse, et continue à augmenter jusque vers le pôle, où elle est de 90°. La courbe qui comprend tous les points où l'aiguille aimantée est sans inclinaison a été nommée équateur magné* tique, et les points où l'aiguille est verticale, pôles magnétiques. Les observations d'inclinaison ont pour but de trouver non-seulement la position de ces derniers, mais encore celles de l'équateur (17).

132 DE l'ÉLECTBICITÉ ET DU MAGNÉTISME

L'inclinaison de l'aiguille laimantée est soumise, comme la déclinaison, à des variations continuelles que l'on a recueillies à Paris depuis 1671 jusqu'à 1829; l'inclinaison, dans cette dernjère localité , a toujours été en diminuant entre ces deux époques. Il en a été de même à Londres depuis 1720.

M. Barlow, qui a essayé de calculer les inclinaisons au moyen de la formule d'après laquelle la tangente de l'inclinaison est égale au double de la tangente de la latitude magnétique , a fait plusieurs de ces déterminations qui diffèrent peu des résultats de l'observation. On considère la variation progressive qu'éprouve l'inclinaison comme la conséquence nécessaire d'un changement dans la latitude magnétique provenant des nœuds de l'équateur magnétique modifié par la forme de la courbe.

MM. de Humboldt et Arago ont essayé de calculer la diminution annuelle de l'inclinaison produite par le mouvement de l'équateur magnétique. Si l'on compare les observations de 1778 et de 1810 pour Paris, la diminution annuelle est d'environ 5', tandis que , d'après celles de 1820 à 1825, elle parait être de 3', 3 seulement. Les observations faites à Turin de 1805 à 1826 donnent 3',5, et celles de Florence 3',3. D'un autre côté, Hansteen, qui a observé les variations diurnes de l'inclinaison, a trouvé que l'inclinaison pendant l'été était d'environ 15' plus forte que pendant l'biver, et d'environ 4 ou 5' plus grande avant midi qu'après.

Intensité et ses variations. L'intensité magnétique du globe a été l'objet de recherches, en 1722 (17'), de lapartdeGraham, le premier observateur auquel nous devons la découverte des variations diurnes de l'aiguille aimantée. Musschenbroek, en 1729, et Lemonnier, en 1770, puis de Saussure et Borda, se sont occupés également de cette question :ce dernier a même donné une méthode d'approximation pour la résoudre avec plus d'exactitude qu'on ne l'avait fait avant lui ; mais c'est en France qu'on a eu pour la première fois l'idée de déterminer par l'observation l'intensité des forces magnétiques du globe en différents points de sa surface. Les membres de l'Académie des sciences, chargés de rédiger des instructions pour l'expédition de la Pérouse, recommandèrent d'observer la durée d'oscillation d'une aiguille d'inclinaison à des stations très-éloignées, afin d'en déduire des différences entre les intensités des forces magnétiques correspondantes à ces stations.

Les observations recueillies à cet égard ont été perdues avec l'infortuné la Pérouse. M. le capitaine Duperrey (18) a acquis néan-

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moins la preuve que ces observations constatent : 1° que la force attractive de l'aimant est moindre dans les tropiques qu'en avançant vers les pôles; 2° que l'intensité magnétique déduite du nombre des oscillations de l'aiguille de la boussole d'inclinaison change et augmente avec la latitude. Mais les instructions ont survécu et ont été mises à profit par M. de Rossel, qui accompagnait d'Kntrecasteaux dans son voyage à la recherche de l'intrépide navigateur.

Les observations de M. de Rossel ont été faites de 1791 à 1794, avec une aiguille d'inclinaison dont la force avait été essayée avant le départ de l'expédition; l'accroissement de l'intensité, en partant de l'équateur et se dirigeant vers l'un des deux pôles, est ressorti des observations faites, en 1792 et 1793, à la terre Van-Diémen et à Amboine. Les observations de M. de Kossel n'ont été publiées qu'en 1808, après que M. de Humboldt eut fait les siennes dans son célèbre voyage en Amérique, de 1798 à 1803. Il restait néanmoins encore des doutes sur le fait fondamental découvert par M. de Kossel ; mais M. de Humboldt les a levés tous en apportant de nombreuses observations à l'appui. Depuis cette époque, les physiciens et les voyageurs n'ont cessé de s'occuper de recherches relatives à la détermination de l'intensité des forces magnétiques terrestres (19).

M. de Humbold (20) s'est attaché particulièrement, dans ses observations magnétiques, à déterminer la loi suivant laquelle varie l'intensité des forces magnétiques à diverses latitudes. Il a découvert un autre fait très-important : c'est le défaut de parallélisme des lignes isodynamiques ou d'égale inclinaison. Tous ces faits ont été confirmés dans ces dernières années par les nombreuses observations faites dans les expéditions anglaises aux régions polaires et dans les voyages autour du monde par les navigateurs français.

MM. de Humboldt et Gay-Lussac (21), de 1805 à 1806, ont fait des observations sur l'intensité et l'inclinaison, pendant leur voyage en France, en Suisse, en Italie et en Allemagne, avec une aiguille horizontale suspendue à un assemblage de fils sans torsion, et une aiguille d'inclinaison ayant servi dans le voyage de d'Entrecasteaux.

Le major Sabine (22), en 1818, 1819 et 1820, a fait une série d'observations dans ses deux voyages dans la baie de Baffin et dans la mer polaire. Les capitaines Freycinet et Duperrey ont rapporté aussi de leurs expéditions un grand nombre d'observations relatives à l'intensité magnétique, ainsi que d'autres officiers de marine.

On ne s'occupe des variations de l'intensité que depuis peu d'an-

134 DE l'électricité et du magnétisme.

nées. Hansteen paraît être un des premiers qui ait fait des recherches sur ces variations. Les résultats obtenus l'ont conduit aux conséquences suivantes : 1° L'intensité magnétique est soumise à des variations diurnes; 2° le minimum de cette intensité a lieu entre dix et onze heures du matin, et le maximum entre quatre et cinq heures de l'après-midi; 3" les intensités moyennes mensuelles sont elles-mêmes variables; 4° l'intensité moyenne, vers le solstice d'hiver, surpasse beaucoup l'intensité moyenne donnée par des jours semblablement placés relativement au solstice d'été; 5° les variations d'intensité moyenne d'un mois à l'autre sont à leur minimum en mai et en juin, et à leur maximum vers les équinoxes.

Depuis 1836, MM. Gauss et Weber, ainsi que d'autres observateurs, se sont livrés avec un zèle infatigable à des expériences relatives à l'intensité magnétique, sur les variations diurnes auxquelles elle est soumise; je mentionnerai aussi les travaux des deux commissions scientifiques envoyées dans le Nord en 1835, 1830, 1837 et 1838, dont l'une était composée de savants français, et l'autre de savants français et suédois.

L'action magnétique du globe s'étend dans l'espace , comme MM. Gay-Lussac et Biot l'ont constaté dans leur voyage aérostatique (23). Ils ont trouvé qu'elle décroissait, mais très-lentement, à mesure qu'on s'éloignait de la terre ; il est probable que la diminution suit la loi inverse du carré de la distance, comme les attractions magnétiques. Il y a quelques probabilités également à supposer que les astres, la lune, le soleil, etc., sont doués de la puissance magnétique. S'il en était ainsi, leur action devrait réagir sur nos aiguilles, en raison de leur distance et de leur position par rapport à la terre, et il en résulterait des variations diurnes et annuelles. Néanmoins on est loin d'attribuer à de semblables causes toutes les variations que nous observons dans la marche de l'aiguille de la boussole ; il en existe d'autres dont on ne saurait nier l'intervention.

MM. Gauss et Weber, ainsi que d'autres observateurs qui ont étudié avec le magnétomètre les variations régulières et irrégulières de l'intensité à de petits intervalles de temps, ont reconnu que des variations irrégulières, quelquefois très-considérables, se montrent à de courts intervalles, et ne sont pas moins fréquentes que dans la déclinaison.