CHAPITRE XIII

lYîlatif du moment magnétique de l'aiguille correspondant à un degré. Dans cette circonstance, comme dans le cas des autres instruments, il n'est pas cependant nécessaire, en général, d'appliquer ces réductions- aux résultats individuels.

« Époque d observation.

flc Les sujets d'investigation sur le magnétisme terrestre peuvent naturellement se classer sous deux titres, selon qu'ils ont rapport, i^ aux valeurs absolues des éléments magnétiques à une époque donnée, ou à leurs valeurs moyennes pour une période donnée; ou a° aux variations qu'éprouvent ces éléments d'une époque à une autre. Il sera convenable d'examijaer séparément les observations relatives à ces deux branches du sujet.

et Déterminations absolues.

« Par la méthode d'observation qui a été adoptée pour la déclinaison absolue, toute détermmation de la position du barreau de déclinaison devient absolue. On a seulement à examiner l'angle variable entre l'axe magnétique du barreau et la ligne de collimation du télescope fixe, comme correction à faire à l'angle constant (déjà déterminé) entre la dernière ligne et le méridien. Il est évident que si l'on pouvait être bien assuré de la fixité de la ligne de collimation du télescope, il suffirait d'une seule détermination du dernier angle. Mais on ne peut s'en assurer pendant une période considérable ; et il sera donc nécessaire, de temps en temps, de ramener la ligne de collimation du télescope au méridien, au moyen de Tins» trument de passage; cette observation peut être répétée une fois chaque mois, ou plus fréquemment, si l'on soupçonne un changement dans la position du télescope.

« S'il s'agit de l'observation de l'intensité, il y a une autre source d'erreur (outre celle due à un changement dans la position des instruments), dont on ne peut se

•200 DETRRMJNATlOirS ABSOLUES^,

garder qu'en répAant les mesiii^c* absolues. Le momenV magnélique de raimant lui-inêmc peut s'altérer, et leî^ observations sur les changemeiUs d'intensité ne fournissent pas les moyens de séparer cette partie de l'effet de celle qui est due à un changement dans le magnétisme de la terre. Cette séparation ne peut s'effectuer que par des moyens analogues h ceux employés dans la détermination de la valeur de l'intensité horizontale; et par conséquent, Tune ou l'autre (ou les deux) des méthodes proposées pour cette détermination doivent être quelquefois employées. Il est à désirer que cette observation soit répétée une fois par mois, et plus fréquemment toutes les fois que les changements observés'avec le magnétomètrc de .la force horizontale indiquent, par leur caractère progressif, un changement dans le moment magnétique du barreau suspendu.

« Il serait facile, en théorie, d'imaginer une méthode oïl le magnétomètre de la force verticale pût servir à déterminer la valeur absolue de l'intensité verticale. I^s moyens qui s'offrent maintenant paraissent cependant entoui*és de difficultés pratiques; et il paraît plus juste de déduire ce résultat d'une manière indirecte.

a D'après les formules données ci-dessus , on a :

YzzzXtang.e;

de sorte que si l'on connaît l'inclinaison 6 , et que l'intensité horizontale X soit déterminée d'une manière absolue, on peut en déduire l'intensité verticale Y.

« Afin d'observer l'élément 6 , chaque observatoire est muni d'un instrument d'inclinaison dont le cercle est de 9 f pouces de diamètre. Les observations doivent être faites dans un espace libre, assez éloigné des aimants de l'observatoire et d'autres influences perturbatrices ; et il faudrait prendre une série de mesures simultanément avec les deux magnétomètres d'intensité, afin d'éliminer les changements de l'inclinaison qui peuvent se présenter dans le cours de l'observation. Quant au mode d'obser--

CHAPITRR XIII. aOI

^Stion, le meilleur paraît être celui qui est en usage ordinairement, et dans lequel le plan du cercle coïncide avec le méridien magnétique; mais pour éprouver les axes des aiguilles, et le limbe divisé de Tiustrument, il est à désirer qu'on puisse faire quelques observations dans différents azimuts, par exemple, à chaque 3o degi*és du cercle azimutal, commençant avec le méridien magnétique. On en infère ensuite Tinclinaison d'après cliaque double résultat correspondant, par la formule :

cot.» e = cot.* Ç + col.*C ;

^ et 1^' étant les angles d'inclinaison observés dans deux plans à angle droit l'un avec l'autre. Là où l'inclinaison est grande (comme h Montréal), cette méthode ne servira qu'à éprouver une partie limitée de la circonférence de l'axe et du limbe. Dans ce cas, la meilleure marche parait être celle indiquée par le major Sabine (i), savoir, de convertir une des aiguilles temporairement en une aiguille modifiée suivant la méthode de Mayer, par un contre-poids de cire à cacheter, et de déduire Tinclinaison d'après les angles de position de l'aiguille équilibrée par la formule connue de Mayer. Les observations indiquées ici étant faites avec soin, et les changements d'inclinaison éliminés de la manière ci-dessus expliquée, la différence observée entre la moyenne et le résultat obtenu dans le méridien magnétique devra être appli-t quée comme une correction pour les erreurs de l'axe et du limbe, dans toutes les observations futures faites dans le méridien.

Ces observations devraient être faites aux mêmes époques que celles de l'intensité horizontale absolue.

(i) Rapports de rAssociation britannique, vol. vu, p. 55.

aoa VARIA.TIOFS D<8 lÎLEMElfTS.

Variations des éléments.

(c Les variations des éléments magnétiques sont : i** les variations dont la somme est une fonction de Tangle horaire du soleil ou de sa longitude , et qui retournent à leurs valeurs primitives à la même heure pendant plusieurs jours successifs, ou dans la même saison pendant plusieurs années. Celles-ci , d'après leur analogie avec les inégalités planétaires correspondantes, peuvent s'appeler périodiques. i^ I^ variations qui sont ou continuellement progressives, ou qui retournent à leur premières valeurs dans des périodes longues et inconnues ; celles-ci peuvent s'appeler séculaires. 3° Les variations irrégulières ^ dont la somme change d'un moment à l'autre, et qui (en apparence) ne paraissent suivre aucune loi.

« Les variations périodiques i à l'exception de celles de déclinaison ) ont été peu étudiées jusqu'ici, et même, dans le cas du seul élément qu'on vient de mentionner, les résultats ont à peine été au delà d'une indication générale des heures de maxima et de minima , et des changements de grandeur avec la saison. Le sujet est néanmoins de la plus haute importance sous un point de vue théorique. Il est évident que les phénomènes dépendent de l'action de la chaleur solaire opérant probablement au moyen de courants thermo-électriques qui les fait naître à la surface terrestre : au delà de ce premier aperçu , on ne connaît encore rien de leur cause physique. C'est encore une matière de discussion de savoir si l'influence solaire est une cause principale ou seulement subordonnée dans les phénomènes du magnétisme terrestre. Dans le premier cas , les changements périodiques ne doivent être considérés que comme les variations de cette influence; dans le dernier, ils doivent l'être comme le résultat entier de cette influence, l'action, dans ce cas, ne servant qu'à modifier les phénomènes dus à quelque cause plus puissante.

GHàPITRB XIII. ao3

On peut raisonnablement espérer qu'une étude suivie de cette classe de phénomènes eclaircira non-seulement cea points et d'autres douteux de la physique, mais encore, lorsque cette cause physique sera parfaitement connue, et qu'elle deviendra la base d'une théorie mathématique, les résultats obtenus serviront à donner à cette dernière une expression numérique, et à prouver son exactitude. La connaissance même des lois empiriques des fluctuations horaires et mensuelles doit être une grande addition à la science , et permettra ( ce qui est une de ses applications les plus évidentes) à l'observateur de réduire à leurs valeurs moyennes les résultats de cette classe de changements.

a Pour déterminer complètement les changements ho» raires et mensuels des éléments magnétiques, il faul un système persévérant et laborieux de recherches. Les changements irréguliers sont si fréquents et souvent si considérables, qu'ils cachent ( en partie, au moins ) les changements réguliers : et les observations doivent être longtemps continuées aux mêmes heures, avant de pouvoir assurer que quelques irrégularités n'affectent pas sensi« blement les résultats moyens. En outre, sous le point de vue théorique , la branche noctunie des courbes qui re* présente les changements périodiques est aussi importante que celle des courbes diurnes; et il est évident qu'on ne peut rien faire pour sa détermination sans la coopération d'un grand nombre d'observateurs. A chacun des observatoires qui doivent être fondés par la libéralité du gouvernement de Sa Majesté, il y aura trois aides observateurs placés sous le commandement du directeur; et l'on doit prendre les observations de deux heures en deux heures pendant vingt-quatre heures. Pour que cette série d'observations , qui est spécialement destinée à la détermination des changements périodiques, puisse en même temps jeter quelque lumière sur les mouvements irréguliers^on propose qu'elles soient simultanées à chaque observatoire. Les heures qui ont été convenues sont les heures paires (o, 2 , 4? 6 9 ^^c.), temps

ao4 VA^RIATIONS DES iSlÉBIEITTS.

moyen de Gœttingue. On propose encore qu'une observation sur douze soit une observation triple, la position des aimants étant notée cinq minutes avant et après Theure principale. IjC temps de cette triple observation sera à a heures après midi , temps moyen de Gœttingue.

« Le baromètre et les thermomètres à boules humides et pèches devront être notés toutes les douz^ heures magnétiques. On ne prendra point dobservations le dimanche.

(c II u'est pas besoin de séries distinctes d'observations pour la détermination des variations séculaires. Dans le cas de la déclinaison, le changement annuel s'obtiendra par une comparaison de la moyenne des résultats mensuels (pour le même mois et la même heui*e) pendant plusieurs années successives. Les observations de deux années seulement fourniront ainsi i44 résultats séparés, d'où on éliminera les changements périodiques et irréguliers; de sorte qu'on peut s'attendre à une grande précision dans le résultat final, malgré la période limitée d'observation. Le même mode de réduction s'appliquera aux deux composantes de l'intensité, pourvu qu'il n'y ait point de changement dans le moment magnétique des barreaux employés. Dans le dernier cas, on devrait avoii' recours aux déterminations absolues pour la connaissance des changements séculaires.

« Les mouvements irréguliers ont acquis par les récentes découvertes de Gauss un intérêt puissant et presque capital. On s'est assuré que la direction résultante des forces qui donnent à l'aiguille horizontale sa place actuelle, varie d'une manière incessante, les oscillations étant quelquefois assez faibles, d'autres fois très-considérables; que des fluctuations semblables se présentent aux parties les plus éloignées de la surface terrestre où ont été faites des observations correspondantes, et que l'instant de leur apparition est le même partout. L'intensité de la force horizontale a été trouvée soumise à des perturbations analogues.

« Pour bien éclaircir les lois de ces intéressants phé-