‹ Traité d'électricité et de magnétisme, t.3Chapitre 23 sur 73 · R R A SH · texte numérisé non relu

R R A SH

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(*) M. Barlow a essayé de déduire d’une formule les changements progressifs et séculaires qu'éprouve la déclinaison de l'aiguille aimantée ; en admettant que le pôle magnélique qui influence l'aiguille à Londres élait placé, en 1818, sous la lalitude nord 75° 2, et la longitude 67° 41' ouest, il en tira la conséquence que le mouvement était uniforme et de 4° 14! en dix ans. La déclinaison observée à Londres et celle calculée d’après une formule assez simple, de 1660 à 1818, présente une différence peu considérable.

noxe du printemps et le solstice d'été, la déclinaison diminue.

mêmes dans les caves de l'Observatoire , où la lumière ne pénètre pas, et où la chaleur est sensiblement constante.

Arago, en discutant les observations faites dans divers lieux, à trouvé un maximum de déclinaison vers l’équinoxe du printemps, et un minimum au solstice d'été, mais avec cette différence, que l'amplitude de l’oscillation a été moindre à Londres qu’à Paris.

Les observations récentes de Bruxelles, Munich, de Gottingue, ont donné un maximum en août, et un minimum en avril, résultat opposé aux observations de Cassini. Arago a fait remarquer à ce sujet que peut-être le mouvement rétrograde de l’aiguille vers Poccident avait déterminé un changement de sens dans la période annuelle. Dans tous les cas, l’amplitude de cette oscillation périodique en France”est peu de chose. Ainsi, d’après Cassini, la diffé-

rence entre la déclinaison en août et celle en avril est de 1133"

pour la moyenne de cinq ans; d’après les observations faites à Gottingue, la différence est de 435”, mais les maxima ayant lieu à époque des minima indiquée par Cassini.

Des variations diurnes de l'aiguille aimantée. V’aiguille aimantée , outre les variations séculaires et annuelles, est soumise dans sa déclinaison à des changements diurnes, qu’on observe avec le plus grand soin dans tous les observatoires de l'Europe.

Depuis 1722, époque où Graham découvrit ces variations, on a constamment observé leur marche, dans le but de remonter, sil était possible, à la cause du phénomène. En Europe l'extrémité boréale de l'aiguille horizontale marche tous les jours de l’est à l’ouest, depuis le lever du soleil jusque vers une heure après midi, et retourne ensuite vers l’est par un mouvement rétrograde, de manière à reprendre, à très-peu près, vers dix heures du soir, la position qu’elle occupait le matin; pendant la nuit, l'aiguille est presque stationnaire , et recommence le lendemain ses excursions périodiques.

La position géographique du lieu où l’on observe exerce-t-elle une influence sur ce phénomène? Est-il moins marqué près de l'équateur terrestre que dans nos climats ? Voici ce que les observations nous apprennent :

A Paris, la moyenne de la variation diurne est , pour avril, mai, juin, juillet et septembre, de 13 à 15’, et pour les autres mois de 8 à 10°. Il y a des jours où elle s'élève à 25', et d’autres où elle ne dépasse pas à ou 6’.

Le maximum de déviation n’a pas lieu à la même heure sur les

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différents points du globe. Ainsi M. Dowe a annoncé que le maximum de déviation orientale a lieu à huit heures du matin, à Freyberg, Nicolaïeff et Saint-Pétersbourg; à neuf heures à Cazan; le maximum de la déviation occidentale, à deux heures après midi, à Cazan , Nicolaïeff, Saint-Péterbourg , et à une heure à Freyberg.

En Danemark, en Islande, ainsi que dans les régions septentrionales , les excursions diurnes de Paiguille aimantée sont plus étendues, aussi régulières, et ne s’arrêtent pas pendant la nuit. On en a conclu que les variations diurnes augmentent en allant de nos climats au nord, et diminuent jusqu'à l’équateur magnétique, où elles sont très-faibles.

Bien que les variations de l’aiguille aimantée soient soumises à un mouvement régulier de l’est à l’ouest dans nos contrées, on ne trouve pas deux jours dans l’année qui se ressemblent parfaitement. Cette remarque, faite depuis longtemps, a été justifiée par les observations de MM. Gauss et Weber.

M. de Humboldt , au retour de son voyage en Sibérie, vers la fin de 1828, fit établir dans un jardin très-spacieux de Berlin une maisonnette sans fer, dans le but de s’y livrer à des observations régulières de variations horaires de la déclinaison magnétique. Ces observations, commencées le 5 février 4829, furent suivies deux ou trois fois par jour jusqu’au 20 mars, puis reprises en automne par M. Dove, afin d’observer d’heure en heure, plusieurs jours et plusieurs nuits de suite, tandis que des observations correspondantes seraient faites en différents lieux de la terre avec des instruments semblables, pour mieux étudier toutes les variations.

Des varialions régulières et irrégulières simultanément observées d'après le système de M. Gauss. Les variations régulières et irrégulières de la déclinaison, observées avec des aiguilles ou barreaux aimantés différents, ne sont comparables entre elles qu’autant que ces aiguilles ou barreaux ne sont pas influencés par les courants d’air continuels qui ont lieu continuellement dans l'intérieur des cages qui les renferment. On n’a à craindre aucune erreur de ce genre avec le magnétomètre de M. Gauss , dont le barreau présente une résistance telle qu'il ne saurait être dérangé par un déplacement très-faible de l’air. Nous nous abstiendrons dès lors de rapporter ici les tracés de courbes représentant les variations diurnes de la déclinaison observées dans le même lieu ou dans des localités différentes avec des aiguilles ou barreaux autres que ceux construits d’après le système de M. Gauss.

M. Gauss, non content de se livrer de concert avec M. Weber, depuis 1836, à des observations magnétiques journalières, dans l’observatoire de Gottingue , témoigna le désir que des physiciens se livrassent, comme lui, sur différents points de l'Europe, avec des appareils semblables aux siens, à dés observations suivies, et à des époques fixes de lPannée, auxquelles on a donné le nom de périodes ou de termes d'observation ; afin de connaître l'influence exercée par des causes locales sur la marche des variations.

Du 20 au 21 mars 1834 on commença à observer à Gœættingue , avec le magnétomètre , de 40 à 40', tandis qu’à Berlin, à Ja même époque, on n’observait que d'heure en heure. On trouva dans cette dernière ville des oscillations extraordinaires, qui avaient été également remarquées dans la première ; seulement les observations à Gœættingue ayant été faites pendant des intervalles plus courts, on dut reconnaitre des effets qu'il avait été impossible d’apercevoir à Berlin. Dès lors on ne pouvait constater si une grande partie des oscillations observées à Gœttingue devaient être attribuées à des causes locales.

A la période d’observations fixée aux 4 et 5 mai, cette question fut résolue; les observations eurent lieu de 5 en 5’. M, Sartotius observa à Waltershausen (Bavière), à 20 milles de Gœttingue, avec le magnétomètre et à de courts intervalles; ses observations s'accordèrent parfaitement avec celles faites dans cette dernière ville : dès lors il fut impossible d'attribuer aucune influence aux causes locales,

Pendant les trois périodes suivantes, juin, août et septembre, les observations furent faites simultanément à Gœttingue et dans diverses localités : les résultats obtenus ayant une très-grande concordance entre eux, on vit alors combien il était important d'observer les phénomènes à des intervalles très-rapprochés. Pendant quelque temps cela eut lieu, aux époques précitées, de 3’ en 3'; mais on préféra ensuite l'intervalle de 5’ en 5’. (est à cette époque que M. Gauss et les savants qui s’associaient à lui arrêtèrent définitive: ment qu'il ÿ aurait par an six périodes d'observations , d’une durée chacune de 24 heures, plus deux périodes supplémentaires, On se mit alors à observer, d’après le système de M. Gauss, à Altona, Augsbourg, Berlin, Bonn, Brunswich, Breda, Breslaw, Cassel, Copenhague, Dublin, Freyberg, Greenwich, Haal, Cazan, Kracovie, Leipsick, Milan, Margbourg, Munich, Pétersbourg, Naples et autres lieux,

M. Gauss, pour distinguer les variations régulières, c’est-à-dire

les variations diurnes et annuelles , des variations irrégulières dues à des causes accidentelles, multiplia pendant longtemps les observations, et prit les moyennes des résultats obtenus; c’est le seul moyen, en effet, de faire disparaitre l'influence des anomalies que présentent souvent les résultats individuels.

Cette marche doit être également suivie dans la recherche des variations séculaires, qui exigent, pour être connues, une longue série d'années; car il ne suffit pas d’observations isolées, faites à peu d’années d'intervalle, lors même qu’elles auraient lieu aux mêmes jours, aux mêmes heures, il faut encore des moyennes sur un grand nombre d'années. C’est pour ce motif que M. Gauss détermina chaque jour, à 8 heures du matin et à 4 heure de l'aprèsmidi, temps moyen, la déclinaison absolue : il choisit ces deux époques, parce que, à 1 heure, l’aiguille est peu éloignée de son maximum de déclinaison , et qu’à 8 heures elle s’approche beaucoup de son minimum.

Les annotations régulières ont commencé le 4° janvier 4834; mais, dans les relevés qui ont été faits, on a annulé les observations de janvier, de février et de la première quinzaine de mars, sur l’exactitude desquelles on ne pouvait compter. Les résultats obtenus ont montré : 4° que les différences des déclinaisons moyennes du matin et du soir sont généralement de même signe ; 2% que chaque année, au mois de décembre, la différence est un minimum, ce qui parait naturel, attendu que les changements, variant selon les différentes heures de la journée, ne peuvent être attribués, suivant toutes les apparences, qu'à l'influence exercée par le soleil ; 3° que les déclinaisons sont plus fortes vers 1 heure de l'après-midi que le matin, comme on le savait déjà; 4° que les différences n’atteignent pas leur maximum à l'époque du solstice d'été, puisqu’en juin et juillet elles sont plus petites qu’en avril, mai et août. Cassini avait déjà reconnu une période à peu près semblable, puisque, selon lui , à partir du mois d’avril jusqu’au commencement de juillet, la déclipaison diminue, MM. Gauss et Weber ont attribué avec raison ces effets à l’influence du soleil ; mais, relativement à la déclinaison moins forte dans les mois qui s’approchent du solstice d'été, on peut observer que l'instant du minimum de la déclinaison a lieu avant 8 heures du matin, de sorte que l'accroissement total est plus grand que le mouvement calculé, à partir de cette heure.

Les tableaux d'observations montrent aussi que, pendant la deuxième année (1836), la différence a été beaucoup plus grande

dans tous les mois pris isolément , que pendant la première, et que, dans la troisième, cette différence est encore plus grande que dans la précédente. Ces différences sont beaucoup trop fortes, pour que l'on puisse y voir l'indice d’un accroissement séculaire ; ces observations ont été faites depuis trop peu d’années pour que l’on en tire cette induction. Au surplus, si cela est, comment faire cadrer ce résultat avec le fait bien constaté que la déclinaison est maintenant dans sa période de décroissement? Il pourrait se faire cependant que l'influence exercée par le soleil sur le magnétisme terrestre fût , selon les années, plus ou moins marquée, de même que la température diffère souvent d’une année à l’autre.

Les précédents résultats nous montrent bien que les différences qui existent entre les variations de la déclinaison du matin et celle de l’après-midi, présentent des particularités tout opposées à celles qu’elles offrent dans la marche normale ou régulière. Ces exceptions, à la vérité, sont rares; et il ne s’est présenté que quatorze cas, dont un seul pour 79 jours, dans l’espace de trois ans, où la déclinaison ait été plus forte le matin que le soir.

Parmi ces quatorze exceptions, douze ont été observées durant les mois d'hiver, et deux seulement pendant les mois d'été. Dans l'hiver, l'influence journalière du soleil est tellement faible que les causes irrégulières peuvent bien l'avoir emporté sur les causes régulières.

Dans le but de reconnaître les variations séculaires, au moyen des observations déjà faites, on a comparé les moyennes mensuelles de la première année avec celles des mois de la seconde et troisième année, qui leur correspondent. Sur quarante-huit observations, quarante-sept donnent des diminutions, et une seule présente de l'augmentation.

En comparant les moyennes des observations faites à 8 heures du matin avec celles faites: dans l’après-midi, on voit que les preuières présentent une augmentation de déelinaison plus grande que les secondes : ceci revient à ce qu’on a dit précédemment, savoir que, pendant la première année, les variations quotidiennes ont été moins grandes que durant la deuxième, et que celles de la troisième ont été encore plus étendues que ne l’étaient celles de la deuxième année. Cette différence ne doit pas être considérée comme réelle, mais comme fortuite.

« La continuation des observations,» disent MM. Gauss et Weber, « pourra donner lieu bientôt à des résultats tout opposés ; et si l’on

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