CHAPITRE VI

M. Barlow n^admet qu'un seul pôle magnétique dans chaque hémisphère^ dont il a déterminé la position en supposant que les phénomènes magnétiques du globe sont les mémos que ceux que présente une sphère de fer, et en s'appuyant sur les meilleurs observations de déclinaison et d^inclinaison faites dans diverses parties du globe.

Méridiens magnétiques. Les méridiens magnétiques, tels que les considère M. Duperrey, résultent de la direction de l'aiguille aimantée en chaque point du globe. Supposons que Pon parte d'un point quelconque , et que , cheminant toujours dans le sens de la direction de Taiguille aimantée, d'abord vers le pôle sud^ on relève tous les points par lesquels on aura passé, la courbe qui les réunira tous formera un méridien magnétique. Si Ton prend un autre point de départ voisin du premier, et que l'on trace de la même manière un méridien magnétique, ce méridien rencontrera le premier en deux points situés, Tun vers le pôle nord, l'autre vers le pôle sud. En traçant sur le globe un certain nombre de ces méridiens, et prenant les points d'intersection de deux méridiens voisins, on aura alors, dans chaque hémisphère , une courbe Termée^ résultant de la réunion de tous les points d'intersection : il est naturel d'admettre que le pôle magnétique de chaque hémisphère se trouve au centre de Taire renfermée par ces courbes.

Outre les méridiens magnétiques, M. Duperrey a tracé encore sur les mêmes caHes, des courbes normales aux méridiens, et qu'il a appelées parallèles magnétiques, en raison de leur analogie avec les parallèles terrestres.

Lignes d'égale inclinaison y ou isocliniques; équateur magnétique. Il parait que la première carte des lignes d'égale inclinaison est celle de Wilcke (26). La même carte a été reproduite plus tard par Le Monnier, mais avec des modifications considérables. Les cartes de ce genre qui méritent d'être prises en considération sont, pour l'époque où elles ont été dressées , celles que Hansteen a publiées eu 1819.

Les lignes d'égale inclinaison sont analogues aux parallèles terrestres qu'elles coupent obliquement , mais elles n'en ont pas toute la régularité, et sont d'ailleurs d'autant moins parallèles entre elles qu'elles se rapprochent davantage des régions polaires, où elles circonscrivent les pôles magnétiques de toute part. Ces pôles, qu'il ne faut pas confondre avec les centres d'action intérieurs , sont tout simplement les points de la surfaœ où l'aiguille aimantée , sus-

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pendue par son centre de gravité^ prend la direction de la verticale.

Parmi les lignes d^égale inclinaison^ il en est une dont les physiciens se sont plus particulièrement occupés^ celle où Tinclinaison est nulle , et à laquelle on a donné le nom A'équateur magnétique. Wilcke en a donné une figure en 1768. MM. Hansteen et Morlet Tout reproduite à des époques beaucoup plus récentes ^ en se fondant sur les nombreuses observations qu^ils ont puisées dans les voyages de Cook, d'Eckberg, de Panton , de la Pérouse, etc. On doit à M. Morlet un moyen facile de faire concourir à la détermination de cette courbe les observations voisines des lieux qu'elle parcourt : on sait que M. Biot (27), résumant toutes les actions australes et boréales de magnétisme terrestre en deux centres d^action, qu'il place à une très-petite distance du centre du globe ^ est arrivé à une formule à Taide de laquelle on obtiendrait la latitude magnétique d'un point de la surface de la terre , en fonction de Tinclinaison de Taiguille observée en ce points si la terre était parfaitement homogène; M. Morlet a fait usag6 de cette formule modifiée par MM. Bowdich, Malweide et Kraft, après avoir reconnu qu'elle pouvait toujours être appliquée aux inclinaisons qui ne dépassent pas 30®, et après s'être assuré que la latitude magnétique du lieu de Tobservation devait être comptée sur le méridien magnétique , et non pas sur le méridien terrestre du lieu dont il s'agit. Les résultats obtenus par MM. Hansteen et Morlet (28) se rapportent à Téquateur magnétique de 1780.

M. Duperrey (-29), durant son voyage sur la corvette la Coquille, a fait de nombreuses observations qui l'ont mis à même de déterminer pour l'année 1824 Péquateur magnétique dans la presque totalité de son cours. La Coquille ayant coupé six fois cette courfW; il a été possible de déterminer directement la position de deux points d'iotersection situés dans l'océan Atlantique. Dans la carte de M. Morlet, les latitudes des points de la ligne sans inclinaison qui correspondent aux mêmes longitudes sont de 1° 43' à 1^ îW plus au sud ; il semble résulter de là que l'équateur magnétique s'est rapproché de Téquateur terrestre d'une quantité égale : les mêmes différences se trouvent sur la carte de M. Hansteen.

Lignes isodynamiques , ou d'égale intensité. Hansteen fit paraître à Christiania, en 1826, une première carte dans laquelle se trouvent figurées des lignes d'égale intensité magnétique, qu'il a désignées sous le nom de lignes isodynamiques; de nouvelles cartes^

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plus complètes que la précédente, furent publiées par lui en 4832: elles renfermaient toutes les observations dlntensité magnétique depuis 1790 jusqu'en 1830.

M. Duperrey (30) a présenté en 1833 à ^Académie des sciences de nouvelles cartes, dans lesquelles les lignes isodynamiques de rbémisphère nord sont à peu près les mêmes que celles d'Hansteen , tandis que les lignes de la zone intertropicale et de Thémisphère sud ont éprouvé des modifications considérables. Il n'a présenté toutefois ses cartes ^e lignes isodynamiques qu^avec une certaine réserve; ses craintes étaient fondées sur ce que les observations d^intensité magnétiques paraissent assujetties à des erreurs dont il n'a pas encore été possible de les débarrasser d'une manière complète. M. Duperrey n'a pas admis la multiplicité de pôles magnétiques introduite dans la science par Halley, repoussée par Euler, et reproduite par Hansteen (31).

M. le major Sabine a fait, en 1838, à T Association britannique pour l'avancement des sciences, un rapport sur les variations de l'intensité du magnétisme terrestre; ce rapport est accompagné de nouvelles cartes de lignes isodynamiques. Pour dresser ces nouvelles cartes, M. Sabine s'est fondé, comme l'avaient fait ses prédécesseurs , sur toutes les observations recueillies depuis 1790 jusqu'en 1830 ; mais il a pu disposer des observatioils du voyage de VUranie, dont M. Duperrey avait été privé, et il a ajouté à ces dernières, en outre d'observations récentes qui lui sont propres, toutes celles que MM. Quetelet , Douglas, Fi tz-Roy , 'Estcourt, Rudberg et Lloyd venaient de faire dans différentes parties du globe.

§ rV. Théories du magnétisme terrestre; origine probable

de ce magnétisme.

Théories du magnétisme terrestre» Gilbert est le premier qui ait supposé que la terre est un aimant puissant, dont l'axe coïncide avec Taxe terrestre. Depuis, cette hypothèse a été généralement adoptée, et si elle n'explique pas la cause du phénomène, elle sert du moins à se rendre compte des actions exercées sur l'aiguille aimantée ; on Ta prise pour base des théories qui embrassent la généralité des faits observés sur toutes les parties du globe.

La plus simple des théories basées sur cette hypothèse est celle qui admet un seul aimant infiniment petit, placé au centre de

la terre, ce qui revient à supposer que les forces magnétiques sont tellement distribuées dans toute la masse de la terre, que la résultante de toutes leurs actions peut être représentée par Faction de cet aimant central infiniment petit , de même que l'attraction exercée par un globe homogène est la même que si toute sa masse était réunie à son centre.

Tobie Mayer, il y a plus de quatre-vingts ans, s'empara de cette hypothèse et la soumit au calcul ; il supposa que le petit aimant coïncidait, non avec le centre de la terre, mais avec un point situé à une distance de ce centre égale au septième du rayon terrestre; il en déduisit, par le calcul, des inclinaisons et des déclinaisons qui s'accordaient avec les observations, pour un petit nombre de lieux seulement. Sa théorie était défectueuse pour toutes les autres localités.

Hansteen fit plus : il substitua à l'action magnétique de la terre celle de deux aimants, différant totalement de position et d'intensité. Mais, lorsqu'il voulut comparer sa théorie avec les observations faites en quarante-huit lieux différents, les trois éléments calculés ne s^accordèrent que six fois avec les éléments observés ; il trouva même dans les inclinaisons des différences qui allaient jusqu'à i3 degrés.

M. Biot(3i*), sans avoir connaissance' des recherches analytiques de Tobie Mayer, partit de la même hypothèse que lui, et parvint à découvrir une loi entre la latitude magnétique et l'inclinaison en ce point. M. Krafft, en discutant la formule de M. Biot , a été conduit à une expression plus simple : La .tangente de rinclinaison est égale au double de la tangente de la latitude magnétique. Suivant M. Biot, cette loi a besoin d'être modifiée quand on considère les points du globe qui sont influencés par les inflexions de Péquateur magnétique. Mais alors il faudrait supposer des centres d'action dans tous les endroits du globe où la loi des tangentes est en défaut; ce qui compliquerait beaucoup la question théorique du magnétisme terrestre.

Poisson a donné une théorie mathématique du magnétisme; dont il a été question page H4, sans en faire une application directe aux effets du magnétisme terrestre. Nous devons dire qu'il a déduit de ses savants calculs la loi de M. Biot, dont nous venons de faire mention.

On doit aussi à M. Morlet des recherches analytiques sur les lois du magnétisme terrestre : il a considéré comme le moyen le plus

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direct d'arriver à la solution de la question, de déterminer avec précision une des courbes où la résultante magnétique présente quelques circonstances remarquables dans sa direction à Tégard de Thorizon ou du méridien, attendu que ces courbes, portant l'empreinte des lois générales du magnétisme terrestre, peuvent servir, quand leurs équations sont données, à déterminer ces lois.

Dans un premier travail présenté à 1 ^Académie des sciences en 1819 , M. Morlet (3:2), en profitant des résultats obtenus par Mayer et par M. Biot, a imaginé une méthode d'interpolation à Taide de laquelle il a déterminé Téquateur magnétique pour Fépoque du voyage de Cook. Dans un autre mémoire il a appliqué sa méthode à la discussion des observations jusqu'à cette époque. Dans des travaux postérieurs il s^est attaché à déduire, des résultats qu'il avait obtenus, des lois générales et des formules à Taidc desquelles on pût représenter numériquement les observations magnétiques.

Gauss (33) a donné aussi une théorie mathématique des phénomènes magnétiques terrestres. Il fait observer que la représenation graphique des phénomènes n'est qu'un premier pas vers la solution de la grande question du magnétisme terrestre. Ce serait peu, en effet, pour un astronome d'avoir tracé Torbite apparent d'une comète, s'il ne pouvait calculer ses éléments et prédire son retour avec toutes les particularités de son mouvement; ce serait peu de même , pour le physicien, si, connaissant ia véritable cause du magnétisme terrestre, il ne pouvait assigner d'avance, jusqu'à un certain degré d'approximation , le véritable état de forces magnétiques en un point du globe à une époque quelconque. La théorie de Gauss est indépendante de toute hypothèse sur la distribution du fluide magnétique dans l'intérieur de la terre. Les premiers résultats qu'il en a déduits sont considérés par lui comme incomplets^ et comme devant servir seulement à donner une idée de ceux que Ton pourra obtenir quand sa méthode analytique aura acquis toute la perfection désirable, par la comparaison d'un grand nombre d'observations faites avec soin. Sa théorie repose sur cette hypothèse fondamentale, que l'action magnétique du globe est la résultante des actions de toutes les parties magnétiques renfermées dans sa masse; qu'un aimant naturel est un corps dans lequel les deux fluides sont séparés; que les attractions et les répulsions magnétiques s'exercent en raison inverse du carré de la distance. On arriverait aux mêmes résultats analytiques si l'on substituait à cette