TRifORlB BBS PH^NOMilTES

l'action exercée par l'une cl elles sur l'autre soit égale et opposée à celle que cette dernière exerce en même temps sur la première, et qu'il ne puisse, par conséquent, lorsqu'on suppose ces deux particules liées invariablement entre elles, résulter aucun mouvement de leur action mutuelle. C'est cette loi, confirmée aujourd'hui par toutes les observations, par tous les calculs, qu'il exprima dans le dernier des trois axiomes qu'il plaça an conimenceiiient éeÊPhUosophiœ naturtUisprmi^ia maAenuuieti* Hais il ne suffisait pas de s*âtre âeré à cette hante conception , il fallait troover sniTaiit quelle loi ces forces Tarient avec la situation respectiTe des particules^ entre lesquelles elles s'exercent, ou , ce qui revient an même, en exprima la valeur par une formule.

Newton. îsX loin de penser qu'une telle loi pût être inventée en partant de considérations abstraites plus ou moins plausibles. Il établit qu'elle devait être déduite des fiiits (dinerv^ ou plntât de ces lois empiriques qui, comme celles de I^pler, ne sont que les résultats généralisés d*un grand nombre d'observations particulières.

Observer d'abord les fiûts , en varier les droqnstances autant qu'il est possible, accompsgner ce premier travail de mesures précises pour en conclure des lois générales uniquement fondées sur l'expérience, et déduire des lois ainsi obtenues, indépendamment de toute hypothèse sur la nature des forces qui produisent les phénomènes , la valeur mathématique de ces forces, c'est-à-dire la formule qui les représente, telle est la marche qu'a suivie Newton. Elle a été, en général, adoptée en France par les savants auxquels la physique doit les immenses progrès qu elle a faits dans ces derniers temps, et c'est elle qui m'a servi de guide dans toutes mes recher-

ÉLECTEO-DYNAMIQUES* 5

ches Mir les pbénotnèaes électro-dynamiques. J*ai consulté «iMqaemeDt l'expérience pour établir les lois de ces phénomènes, et j'en ai déduit la formule qui peut seule rpprésenter les forces auxquelles ils sont dus ; je n'ai fait aucune recherche sur la cause même qu'on peut assigner à ces forces, bien convaincu que toute recherche de ce genre doit être précédée de la connaissance purement expérimentale des lois, et de la détermination, uniquement déduite de ces lois, de la valeur des Ibrces élémentaires dont la direction est nécessairement celle de la droite menée par les points matériels entre lesquels elles s'exercent. C'est pour cela que j'ai évité de parler des idées que je pouvais avoir sur la nature de la cause de celles qui émanent des conducteurs Yoltaïques, si ce n'est dans les notes qui accompagnent X Exposé- sommant âes TtowiUes expériences ^ectro" mof^tétiques faites par plusieurs physiciens depuis le mois de mars i8ai , que j'ai lu dans la séince publique de TAcadémie des Sciences, le 6 avril i8aa ; on peut voir ce que j'en ai dit dans ces notes à la page ai 5 de Bion recueil d'Observations ëlectro-dynaoïiqnes. Il ne parait pas que cette marche, la seule qui puisseeonduire i des résultats indépendants de tonte hjppodièse, soit préférée par les physiciens du reste de l'Europe, comme elle l'est par les Fiançais; et le savant illustre qui a vu le premier les pôles d'un aimant traiisportés par l'action d'un fil oondueteur dans des directions perpendiculaires à celles de ee fil, en a oondu que la matière électrique tournait autour de lui,' et poussait ces pâles dans le sens de son mouvement, précisément comme Descartes faisait tourner la matière de ses tourbillons dans k sens des révolutions planétaires. Guidé par les principes

de la philosophie newtonienne, j'ai ramené le phénomène observé par M. Oerstedt, comme on l'a lait à 1 égard de tous ceux du même genre que nous offre la nature, à des forces agissant toujours suivant la droite qui joint les deux particules entre lesquelles elles s'exercent; et si j'ai établi que la même disposition ou le même mouvement de 1 électricité qui existe dans le fil conducteur a lieu aussi autour des particules des aimants, ce n'est certainement pas pour les faire agir par impulsion à la manière d'an toaiMllon ,mais pour calenlcr, d'après ma formule , les forces qui en résultent entre ces particules et celles d*ua coaductènr ou d'un autre aimant , suîyant les droites qui joignent deux à denx les particules dont on considère l'action mutuelle, et pour montrer que les résultats du calcul sont complètement vérifiés , i" par les expériences que j*ai faites, et par eèlles qu'on doit à M. Pouillet sur la détermination précise des ûtuations oii il faut que se trouve un conducteur mobile, pour qu'il reste en équilibre loràqu'il est soumis à l'aetion, soit d'un autre conducteur, soit d'un aimant; a" par l'accord de ces résultats avec les lois que Coulomb et M. Biot ont déduites de leurs expériences, le premier relativement à l'action mutaelie de deux aimants, le second à celle d'un aimant et d'un fil conducteur.

Le principal avantage des formules qui sont ainsi conclues immédiatement de quelques faits généraux donnés par un ' nombre suflisant d'observations pour que la certitude n'en puisse être contestée , est de rester indépendantes, tant des hypothèses dont leurs auteurs ont pu s'aider dans la recherche de ces formules, que de celles qui peuvent leur être substituées dans la suite. L'expression de l'attraction universelle déduite des lois de Kepler ne dépend point des liypotlièses que quelques auteurs ont essayé de faire sur une

tftBGTRO-OYITAHIQDBS. 7

cause rnécauiqae qu'ils voulaient lui assigner. La théorie de la chaleur repose rëellemeot sur des (kits généraux donnés immédiatement par robsemtioti; et l'équation dëdoite de oee faits se trouvant conBrraëe par Taocord des r^ultats qu'on en tire et de oenx qne donne Teipérience, doit être également reçue comme exprimant les Traies lois de la propagation de la chaleur, et par œujc qui l'attribuent à un rayonnement de moitiés calorifiques, et par ceux qui recourent pour expliquer le même phénomène aux vibrations d'un fluide répandu dans T^space; seulement il faut que les premiers montrent comment Téquation dont il s'agit râiulte de leur manière de voiv» «t qna les seconds la déduisent des formules générales des mouvements vibratoires ; non pour rien ajouter à la oertitude de cette équati<m , mais pour que leurs hypothèses respectives puissent subsister. Le physicien qui n'a point pris de parti à cet égard admet cette équation comme la représentation exacte des faits, sans s'inquiéter de la manière dont elle peut résulter de l'une on de l'autre des explications dont nous parlons ; et si de nouveaux phénomènes et de nouveaux calculs viennent à de'montrcr que les effets de la chaleur ne peuvent être réellement expliqués que dans le système des vibrations, le grand physicien qui a le premier donné cette équation , et qui a créé pour l'appliquer à l'objet de ses recherches de nouveaux moyens d'intégration, n'en serait pas moins l'auteur de la théorie mathe'matique de la chaleur , comme Newton est celui de la théorie des mouvements planétaires, quoique cette dernière ne fût pas aussi complètement démontrée par ses travaux qu'elle l'a été depuis par ceux de ses successeurs.

Il en est de même de la formule par laquelle j'ai représenté

-8 THBOftIB OBS PBlÎHOllilIBS

ractionélect/o-dytianuqiie.QaeUeqae floit la cause physique à laquelle on veuille rapporter les phénomènes produits par cette action, la formule que j*ai obtenue restera toujours Texpreasion des faits. Si l'on parvient à la déduire d*une des considérations par lesquelles on a expliqué tant d'autres phé* nomènes, telles que les attractions en raison inversé du carré de la distance, celles qui deviennent insensibles à toute distance appréciable des particules entre lesquelles elles s'exercent, les vibrations d'un fluide répandu dans l'espace, etc., on fera un pas de plus dans cette partie de la physique; mais certe recherche, dont je ne me suis point encore occupé, quoique j'en reconnaisse toute riroportance, ne changera rien aux résultats de mon travail, puisque pour s'accorder avec les faits, il faudra toujours que l'hypothèse adoptée s'accorde avec la formule qui les représente si coraplèteraent.

Dès que j eus reconnu que deux conducteurs voltaïques agissent l'un sur l'autre, tantôt en s'attirant, tantôt en se repoussant, que j'eus distingué et décrit les actions qu'ils exercent dans les différentes situations où ils peuvent se trouver l'un à l'égard de l'autre, et que j'eus constaté l'égalité de l'action qui est exercée pai un conducteur rectiligne, et de celle qui l'est par un conducteur sinueux, lorsque celui-ci ne s'éloigne qu'à des distances extrêmement petites de la direction du premier, et se termine, de part et d'autre, aux mêmes points; je chercliiii à exprimer par une lormule la valeur de la force attractive ou répulsive de deux de leurs éléments, ou parties infiniment petites, afin de pouvoir en déduire , par les méthodes connues d'intégration , l'action qui a lien entre deux portions de conducteurs «Ionnées de forme et de situation.

ir.BCTRO-DYltAlflQCES. 9

L'impossibilité de soumettre directement k l'expérience des portions infiniment petites da drcnit voltaïque , oblige nëc^sairement k partir d'obflemtions 'fûtes sur des fils Gonducteim de grandeur fiiiie, et il &ut sàtbfitire à ces deux conditions, que les observAtioiis soient susceptibles d'une grande précision, et qu'elles soient propres à déterr miner la -valeur de l'action mutuelle de deux portions infiniment petites de ces fils. Cest ce qu'on peut obtenir de deux manièrëi : Funecionsiste à mesurer d'abord avecla plus grande exactitude des valeurs de l'action mutuelle de deux portions d'une grandeur finie, en les plaçant successivement, l'une par rapport à l'autre, à diffi^rantm distances et danS difiR»rentes positions , car il est évident qu'ici l'action ne dépend pas seulement de la distance; il fiiut ensuite fiiire une hypothèse 9ur h valeur de l'action mutuelle de deux portions infiniment petites i en conclure celle de l'action qui doit en résulter pour les conducteurs de grandeur finie sur lesquels on a opéré, et modifier l'hypothèse jusqu'à ce que les résultats du calcul s'accordent avec ceux de l'observation. C'est ce procédé que je m'étais d'abord proposé de suivre, compie je l'ai e]q>liqué en détail dams un Mémoire lu à l'Académie des Sciences, le 9 octobre i8ao (i); et quoiqu'il ne nous conduise à la vérité que par la voie indirecte des hypothèses, il n'en est pas moins précieux, puisqu'il est souvent le seul qui puisse être employé dans les rf^cherches de ce genre. Un des membres de cette Académie, dont les travaux ont embrassé toutes les parties de la physique , l'a parfaite-

(i) Ce Mémoire n'a pas été publié à part , mais les prindpaux résultats en ont été insérés dans celui que j'ai publié en 1820, dans le tome xv des Annale* de diiniie et de physique.

lO TBiCoRiS OBS PHiNOMàlTBS

ment décrit dana la N^Oict swFaùmuUatùm imprimée aux métaux par r^gctndté en mow^emmt^ qu'il nous a lue le a avril i8ai , en l'appelant un tra?ail en quelque aorte de divination, qui est la fin de presque toutes les rechercbea phyûques (i).

Hais il existe une autre manière d'atteindre plus directement le même but; c'est celle que j'ai suivie depuis, et qui m'a conduit aa résultat que je désiraia: elle consiste à constater, par l'expérienoe, qu'un conducteur mobile reste eiactement en équilibre entre des forces égaWs , ou des moments de rotation éganx, ces forces et ces moments étant produits par des portions de conducteurs fixes dont les formes ou les grandeurs peuvent varier d'une manière quelconque , sous des conditions que l'expérience détermine, sans que léfjuilibre soit troublé, et d'en conclure directement par le calcul quelle doit être la valeur de l'action mutuelle de deux portions infiniment petites, pour que l'équilibre soit en effet indépendant de tous les changements de forme ou de grandeur compatibles avec ces conditions.

Ce dernier procédé ne peut être employé que quaud la nature de l'action qu'on étudie donne lieu à des cas d'équilibre indépendants de la forme des corps: il est, par conséquent, beaucoup plus restreint dans ses a})i)lications que celui dont j'ai parlé tout -à -l'heure : mais puisque les conducteurs volta'iques présentent des circonstances ou cette sorte d'équilibre a lieu, il est naturel de le préférer à tout autre , comme plus direct, plus simple, et susceptible d'une plus grande exactitude quand les expériences sont faites avec' les précautions convenables. Il y a d'ailleurs, à l'yard

(i) Voyn I0 louroal des nvanu , tVril iSai , p. s33.

itBCTRO*DYNAMIQUE5. Il

de TactioD exercée par ces conducteurs, un motif bien plus décisif encore de le suivre dans les recherches relatives à la détermination des forces qui la produisent : c'est lextr^e difficulté des expériences où l'on se proposerait, par exemple , de mesurer ces forces par le nombre des oscillations d'un corps soumis à leurs actions. Cette difficulté vient de ce que quand on fait agir un conducteur fixe sur une portion mobile du circuit voltaïque , les parties de l'appareil nécessaire pour la mettre en communication avec la pile, agissent sur cette portion mobile en même temps que le conducteur tixe, et altèrent ainsi les résultats des expériences. Je crois cependant être parvenu à la surmonter dans un appareil propre à mesurer l'action mutuelle de deux conducteurs, l'un fixe et l'autre mobile, par le nombre des os. cillations de ce dernier, et en faisant varier la forme du conducteur fixe. Je décrirai cet appareil dans la suite de ce Mémoire. .

n est mi qu'on ne reneontre pis les mènes <d»8tacle8 ^and en mesure de k même manik^ Taetion d'mi fil ecm* dnctear sar nn aimant ; maïs oe moyen ne pent être em« ployé quand il s'agit de la détermination des- forces que deux copdncteursToltaiquesexercent l'un sur l'autre, détermination qui doit être le premier objet de nos recherches dans l'étude des nouveaux phénomènes. H est évident, en effet, que si l'aeiioa dVm fil conducteur sur un aimant était dne à une -autre cause que celle qui a lieu entre deux oonductenrs, les expériences faites sur la première ne pourraient rien apprendre ratativement à la seconde; et que si les aimants ne doivent leurs propriétés qu'à des courants électriques , entourant duNone de leurs particules, il fiindrai^, pour pouvoir en tirer