EN METRES

EN LIEUBS.

La surÊice entière du globe terrestre estde2S,T89,30ô lieues carrées dqnt les trois quarts sont couverts par les

mers. Les montagnes qui hérissent sa surface sont toutes très-petites . relativement à ses dimensions ; en effet , la plus haute des montagnes de TEurope , le Mont-Blanc , n'est élevée que de fcSlO mètres au-dessus du niveau delà mer. Le Ghimborazo, au Pérou, n'a que 6S30mètres de hauteur , et le point le plus élevé du globe que nous puissions atteindre, le l^.""' pic de l'Himalaya auThibet, ne dépasse pas 7821 mètres. Ce ne sont que de légères irrégularités sur une surface d'une si grande étendue, et on 4es a comparées, pour en donner une juste idée, aux aspérités qui couvrent la peau d'une orange.

229. Le principal objet qùeTon s'était proposé dans les dernières opérations exécutées en France au commencement de ce siècle , pour la mesure des degrés du méridien , était de déterminer la base d'un système uniforme de poids et mesures. La commission chargée de s'en occuper reconnut la nécessité de rattacher cette base à un phénomène facile h retrouver dans tous les temps, à moins d'un bouleversement général dans la constitution du globe , et elle addpta pour l'unité fondamentale de toutes les mesures , la dix-millionième partie du quart du méridien terrestre qu'on appela mètre. Pour en évaluer la longueur , on supposa la terre elliptique et Ton détermina son aplatissement en comparant le degré de France au degré de Téquateur, mesuré autrefois par Bouguer, n*' 225. On trouva ainsi pour l'aplatissement du sphéroïde terrestre ~j , et pour la longueur moyenne des degrés du méridien sur cet ellipsoïde 57008,2222'; le quart du méridien contenant 90 degrés semblables , sa longueur totale est de 51307iip0 toises. En prenant donc la dix-millionième partie de ce nombre , on

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aura ©1,513074.0 ou fcS.3"s ,296 pour la longueur du mètre (1).

Toutes les mesures de longueur , de capacité , de volumes et de poids dérivent du mètre en suivant Tordre décimal, de sorte que la loi de formation et l'unité fondamentale étant connues , on peut aisément reconstruire tout le système. Cette application de la division décimale à notre système de poids et de mesures en facilitera extrêmement Tusage , et c'est une heureuse

(1) Dans rimpatience où Ton était de faire jouir la France des. avantages du nouveau système métrique, on n'attendit point que la détermination du grand arc de méridien compris entre Dunkerque et Formentera fût acheyée, et Ton se contenta de déduire le degré moyen de la portion de cet arc comprise entre Dunkerque et Montjouy. Cette opération ayant été terminée depuis, et continuée jusqu'à Greenwich , a donné pour la longueur de l'arc entier compris entre ces deux points 730532^8, d'après les corrections faites récemment par M. Puissant ailx évaluations de Delambre. Cet arc total ayant une ampîitude céleste de 12° 4S' 4^'\B9 donne 5701 8',5 pour le degré moyen de France à la latitude de 45« 4' 18",05. Delambre avait £ait subir lui-même une légère correction au degré de l'équatenr mesuré par Bouguér, qui fut ainsi réduit à 56737^ Au moyen de ces deux degrés, on détermine l'aplatissement de la terre que l'on trouve de j^ j, et le quart du méridien que l'on trouve égal à 5131658^ La longueur du mètre serait ainsi de 0t,5131658 ou de. . 4431,375

La longueur légale du mètre est de. . . 443 ,296.

Diflférence. . . 0,079

Cette difierence tient à l'incertitude où nous sommes encore sur les vraies dimensions de la terre ; elle indique Tun des plus graves inconvénients de la base que l'on a choisie pour notre nouveau système de poids et mesures, celui de la faire dépendre d'une quantité nécessairement variable à mesure que les bonnes observations se multiplieront. ( Voir le Mémoire de M. Puissant, Mémoires de r Institut, t. XVI.)

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innovation qui doit trouver tôt ou tard des imitateurs chez tous les peuples éclairés.

La mesure itinéraire employée généralement dans lés luages nautiques se nomme lieue marine, WAe forme là vingtième partie d'un degré du méridien terrestre ,. en supposant donc le degré moyen de 57008 *,M la longueur de la lieue marine sera de 2850*, (1 ou 5555",55.

La lieue ordinaire ou de \>ingt^cinq au degré , employée dans les mesures géographiques , est la vingtcinquième partie du même degré , elle contient par conséquent 2280',32 ou kkkk^.kk.

L'aplatissement du sphéroïde terrestre est assez petit pour qu'on puisse tout à fait le négliger dans les usages ordinaires. On peut même , dans les voyages de long cours , considérer la terre comme sphérique et se contenter de tenir compte de l'inégalité des degrés mesurés dans le voisinage des pôles ou près de l'équateur. Ainsi, les difiérences entre deux hauteurs consécutives du soleil, observé chaque jour à midi , pourront être regardées comme les différences des latitudes terrestres , et en multipliant lare qui enrésulte> exprimé en degrés et parties décimales du degré, par la longueur attribuée au degré du méridien à la latitude donnée , on aura la distance que le vaisseau a parcourue dans le sens des méridiens. Les erreurs qui résulteront de cette estime seront toujours moindres que celles que comportent les observations astronomiques faites sur mer, dans l'état d'imperfection oii est encore à cet égard l'art de la navigation. Au reste , si le peu d'aplatissement de la terre permet de le négliger tout à fait dans les usages ordinai-

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res , il n'en était pas moiDs nécessaire de le déterminer avec «sactitude, d'abord pour la précision de la mesure des distances célestes qui exige que nous connaissions aussi exactement que possible la base à laquelle nous les ra{q>ort(»is , et ensuite parce que la comparaiscm de la fi^re de la lettre déduite de l'observation, à celle que lui assigne la théorie, test peut-être la preuve la plus évidente que nous puissicms trouver à notre portée , de la gtande loi de la pesanteur universelle.

a3o. Les notions que nous avons acquises sur la figure de la terre peuvent nous éclairer encore sur quelques questions relatives à sa constitution pb3rsique. En effet, nous venons de voir que tous les phénomènes observés à la surface de la terre concourent à prouver qu'elle a à très^peu près la forme qui convient à l'équilibre d'une masse fluide douée d'un mouvement de rotation. Il est difficile de croire qu'une pareille coïncidence soit due simplement au hasard , comme il faudrait le supposer , si la terre avait été déjà à letat solide à l'origine du monde; n'est-il pas plus naturel de penser que les molécules de la terre ont été primitivement retenues à l'état fluide sous l'influence d'une haute température , et qu'alors S(m mouvement de rotation, combiné avec les attractions de toutes ses parties, a suffi pour lui donner la figure d'un ellipsoïde aplati vers les pôles , qu'elle a ensuite ccmservée en se reftmssant ? En perdant successivement leur chaleur d'originedispersée par le rayonnement dans les espaces célestes , les parties les moins volatiles se sont solidifiées les preinières , et la terre est enfin arrivée, par des transi lions successives, à former une surface régulière et solide, comme nous la voyons aujourd'hui.

Si la chaleur est en effet le principe qui, à l'origine des^ temps, tenait en dissolution les éléments constituants de la terre, il serait possible que son intérieur conservât encore les traces de la chaleur primitive^ qui a dû abandonner d'abord les couches les plus voisines de la surface. En effet, toutes les observations démontrent que la température augmente à mesure que Ton pénètre plus avant dans l'intérieur de la terre; cette augmentation est régulière et de V centigrade pour 32 m'ètres d'énfon-cément; la température doit donc être énorme même à de médiocres profondeurs, et il est probable qu'à peu de distance de la siirface les molécules terrestres sont encore à l'état de fluidité incandescente. La terre ne serait ainsi qu'une enveloppe solide qui recouvre des matières en ébullilion , et c'est à cette chaleur d'origine qu'il faut atlribuer les éruptions volcaniques, les tremblements de terre et l'existence des eaux thermales dont la température varie selon qu'elles viennent de différentes profondeurs.

Puisque tous les phénomènes prouvent que la terre n'est point encore arrivée à un état complet de refroidissement, l'on a pu craindre que la température de la surface du globe ne subit dans la suite des siècles des variations importantes par l'abaissement de la température des couches intérieures. Quelques philosophes du dernier siècle, Buffbn , Bailly, etc. , avaient donné à cette opinion un caractère vraiment inquiétant en évaluant pour la France la chaleur qui s'échappe de l'intérieur du globe à 9 fois en été et à WO fois en hiver celle qui résulte de la seule action du soleil , en sorte que cet astre n'entrerait que pour une très- faible partie dans la

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distribution de la chaleur à la surface de la terre. Mais heureusement ce résultat ne reposait que sur de fausses inductions, et l'illustre Fourier, dans sa théorie delà chaleur, a montré par des calculs positifs qu'il fallait réduire à ~ de degré seulement l'excès delà température totale de la surface du globe sur celle qui résulte de Faction des rayons solaires. Ainsi donc, quelques modifications que la suite des temps puisse apporter dans la température des couches intérieures du globe , et quand bien même elles viendraient à perdre entièrement leur chaleur d'origine , la température de la surface qui peut seule avoir une influence directe sur notre existence, ne pourra varier que dç un trentième de degré, c'est-à-dire d'une' quantité absolument insignifiante.

Nous verrons dans le chapitre X que les observations astronomiques confirment d'une manière bien remarquable cet important résultat, en montrant que la température moyenne de la terre n'a pas varié de -^ de degré depuis Y^ei^o? mille ans, ce qui doit nous rassurer sur les changements futurs qu'elle pourra éprouver.

Quant aux variations de la température du globe qui résulteraient des altérations que peuvent éprouver dans la suite des siècles la position et la figure de l'orbe solaire, nous avons déjà vu, chap. IV, que ces altérations étant périodiques et renfermées dans d'étroites limites , la situation du soleil par rapport à la terre sera à peu près la même dans tous les temps. Le périgée solaire pourra seul varier d'une manière considérable dans la suite des siècles; le soleil par ce déplacement se trouvera plus voisin de nous en été qu'en hiver , mais, d'autre part , son mouvement deviendra plus rapide à la première

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époque qu'à la seconde , et le calcul montre que l'augmentation qui pourrait provenir de ce que l'astre s'est ^approché de nous pendant Tété et le printemps, est exactement compensée par la diminution de températare qui résultera de ce que la durée de ces àenx saisons sera devenue plus courte. Ainsi donc , les changements qui s'opèrent dans la position et la forme de i'orbe solaire ne peuvent avoir qu'une influence insensible sur la température moyenne de notre globe.

Les seules causes qui peuvent modi6er les climats terrestres sont donc , ou des circonstances de localités ou quelqu'altération dans le pouvoir calorifique et lumineux du soleil. La dernière de ces deux causes peut être encore tout à fait écartée, parce qu'il résulte des recherches de tous les voyageurs et des gé<dogues que la température n'a éprouvé aucune variation sensible dans les climats oiù les révolutions naturelles et les travaux des hommes n'ont point gravement altéré la nature du sol. Quant aux circonstances locales, telles que les défrichements, la disparition des grandes forêts dans certaines contrées , le dessèchement des marais, les digues opposées aux débordements de la mer ou des rivières , la création de nombreux canaux , elles ont pu chauger d'une manière sensible le climat habituel de quelques régions, mais elles n'ont pu avoir qu'une influence bornée et partielle, et nous pouvons conclure de ce qui précède que, depuis les temps les plus reculés y la température moyenne du globe terrestre est toujours restée la même que nous la soyons aujourdhui.

23 1 . Revenons à la constitution physique de la terre, et cherchons à connaître par quelles. transitions elle a dû

passer pour arriver à son état actuel. Si la terre a été origiDaireinent fluide, d'après les lois de l'équilibre des fluides , la densité de ses coudies doit aller en augmentant de la surface au centre, c'est c^ que paraissent confirmer toutes les observations faites dans l'intérieur des mines. Il n'est pas même nécessaire, pour qiie cette condition soit remplie, de supposer qu'à l'origine les molécules les plus denses se sont réunies autour du centre et que les parties les plus légères ont occupé les points voisins de la surface , à la manière des liquides pesants dans un vase eu repos ; les différentes couches pourrcmt être composées des mêmes éléments , les pressions qu'elles supportent par le poids des couches supérieures et qui vont en augmentant en approchant du centre, aurcmt suffi pour leur donner re:!tcès de densité nécessaire pour assurer leur équilibre.

L'hypothèse de la fluidité parfaite de la terre à l'origine du monde, qui explique si naturellement la loi générale de sa figure , peut encore expliquer d'une manière très-simple les inégalités accidentelles dont elle est couverte. En effet , c'est une opinion aujourd'hui généralement admise parmi les géologues que les montagnes se sont formées par voie de soulèvement ; elles sont sorties au sein de la terre en perçant violemment son enveloppe solide. On explique ainsi d'une manière très^naturelle la présence des coquillages qu'on rencontre sur quelques hautes montagnes y sans être ol^gé de supposer que lorsque la mer les couvrait elles avaient déjà atteint leur élévation actuelle. On a été plus loin, en étudiant la nature des grandes chaînes de montagnes qui hérissent la surface de la terre, on a essayé de remonter aux diffé-

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rentes époques de leur formation, et à défaut de leur âge absolu , de fixer au moins leur ancienneté relative. M. Elle de Beaumont , Fauteur de cette ingénieuse conception, en a déjà fait une heureuse application aux principales montagnes de TEurope. Sans entrer sur c^ sujet dans des développements que les bornes de cet ouvrage nous interdisent, nous dirons qu'on peut admettre comme une vérité désormais acquise à la science, que la formation des hautes montagnes qui couvrent le globe est postérieure à l'époque où la terre est passée, par le refroidissement, de l'état liquide à l'état solide. On peut donc supposer qu'à cette première époque la terre ne présentait qu'une surface unie et sans aucune aspérité remarquable. Mais les gaz et les substances de toute nature qui bouillonnaient encore dans son sein se sont enflammés, et, en cherchant à se répandre à l'extérieur, ils ont par un effort violent soulevé la croûte terrestre qui les comprimait. C'est ainsi que tes montagnes sont sorties de la terre en s'élevant au-dessus de leur niveau primitif. Lorsque les feux souterrains sont parvenus de bonne heure à s'ouvrir un passage, ils se sont dissipés par les bouches volcaniques, qui, en cette occasion , ont rempli l'office des soupapes de sûreté dans nos machines à vapeur ; le terrain alors a dû être soulevé à une médiocre hauteur ; mais lorsque l'enveloppe terrestre a mieux résisté , le soulèvement a été beaucoup plus considérable , ce qui explique l'inégalité remarquée souvent entre des montagnes voisines et du même ordre de formation.

Les montagnes portent encore pour la plupart les traces incontestables des affreux bouleversements que la

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nature a éprouvés en les enfantant; on peut donc en conclure que réciproquement elles sont les indices certains de ces bouleversements, et que toutes les fois que quelque commotion volcanique a agité l'intérieur du globe, il y a eu à l'extérieur formation de montagnes. Outre les exemples de pareils phénomènes qui se sont pour ainsi dire passés sous nos yeux , un fait que nous avons déjà eu l'occasion de ci 1er peut encore servir à confirmer cette opinion, c'est le peu d'action que les montagnes exercent généralement sur les corps pesants comparativement à leur volume, ce qui prouve que leur densité est très-peu considérable. Ainsi, les observations de Bouguer, citées n° 218, ont montré que l'influence des hautes montagnes du Pérou sur les oscillations du pendule et sur la direction du fil à plomb n'est pas la dixième ' partie de celle qu'exerceraient des montagnes de même * hauteur dont la densité égalerait la moyenne densité de la terre. Maskelyne est parvenu, relativement à une montagne d'Ecosse , a un résultat semblable. Ces grands corps paraissent donc contenir très-peu de matière propre compara tivenient à leur volume , et cette conjecture est encore confirmée par la découverte que l'on a faite de profondes cavités dans l'intérieur de plusieurs d'entre eux. Or, si les chaînes de montagnes ont en effet été formées par le soulèvement de la surface de la terre et de ses premières couches déjà consolidées , il est naturel de supposer que leurs éléments disjoints par cette secousse violente, et mêlés d'ailleurs en grande partie à des substances volcaniques, n'ont plus la densité des couches terrestres qui se sont formées par le refroidissement graduel de la matière incandescente. '

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Concluons donc que si la terre parait s'écarter en quelcpies points de la figure régutlière que la théorie lui attribue, ces anomalies sont tout à fait insensibles rdativement aux dimensions du globe, et s'expliquent d'ailleurs d^une manière très^^vratsemblable dans Fhjpothèse que les molécules terrestres étaient retenues originairement à l'état fluide sous Tinâuence d'une haute température , et que ki terre, en se refroidissant graduellement à sa surface , a conservé dans son sein une partie de sa chaleur primitive.

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