RECHERCHES RELAT. AU MAGNÉT. TERRESTRE

une répulsion ; mais ce n'est encore là qu'une hypothèse un peu gratuite, comme son auteur la considère luimême.

§ VI. Recherches relatives au magnétisme terrestre.

I)ans cette période, on a continué à apporter plus de précision dans les expériences relatives au magnétisme terrestre; les observations de déclinaison et d'inclinaison ont été faites en renversant les pôles de l'air guille aimantée, et l'on a eu égard aux changements de température dans la durée de chaque expérience. Toutes les observations ont été discutées avec soin, et l'on en a tiré des conséquences générales d'une grande importance. On va en juger par l'exposé qui suit :

M. Arago(i), au nom d'une commission de l'Institut de France, a fait un rapport sur le voyage de découvertes exécuté par la corvette la Coquille, dans les années 1822, i8a3, 1824 et 1825, sous le commandement de M. le capitaine Duperrey. On y trouve entre autres des réflexions d'un grand intérêt sur le déplacement probable de l'équateur magnétique.

La Coquille ayant coupé six fois l'équateur magnéti-

3ue, on a pu déterminer directement la position de eux de ses points, qui sont situés dans l'Océan Atlantique ; sur la carte de M. Morlet, les latitudes des points de la ligne sans inclinaison, qui correspondent aux mêmes longitudes, sont plus considérables de i° 43' et i° 5o'. M. Arago en a conclu que l'équateur magnétique semble s'être rapproché de l'équateur terrestre des mêmes quantités. La carte de M. Hansteen offre les- mêmes différences.

Dans la mer du Sud, près de la cote d'Amérique, M. Duperrey a trouvé deux points de l'équateur magnétique dont il ja déterminé les coordonnées. Sur le§ cartes

d) Aimai, de Ch. et de Phys., t. xxx, p. 347.

3e PÉRIODE, CHAPITRE SECOND. 3$7

de MM. Hansteen et Morlet , les latitudes de ces points sont d'environ un degré plus petites, mais la différence est en sens contraire de celle qui a été trouvée dans l'Océan Atlantique. II résulte de là que, pressées côtes du Pérou, Féquateur magnétique paraît s?être éloigné de Péquateur terrestre.

M. Duperrey a trouvé, pour les deux points, situés dans la partie boréale et qu'il a déterminés directement, des latitudes qui sont plus grandes que sur les cartes qui représentent l'équateur de 1780. D'après cela, dans la partie de l'Océan Équinoxial qui correspond aux Carolines et aux îles Mulgraves, la ligne sans inclinaison semble donc s'éloigner maintenant de l'équateur magnétique. M. Arago pense que, pour expliquer de semblables variations, on peut'admettre que l'équateur magnétique est doué d'un mouvement de translation qui le transporte d'année en année, progressivement et eh masse, de l'orient à l'occident. Depuis 1780, on rie peut guère évaluer la rétrogradation des nœuds au-deàsous de io° , afin de pouvoir expliquer les changements observés dans les latitudes. Il a cherché à démorittw la rapidité de ce déplacement, en comparant les résul* ta ts obtenus par MM. Morlet et Hansteen avec les observations directes recueillies par MM. Duperrey et Freycinet.

M. Arago (1) a donné un supplément à son article sur les aurores boréales , dont nous avons déjà parlé. Il a remarqué, comme nous l'avons vu, quelles au> rores boréales qui sont visibles seulement en Amérique, à Pétersbourg et en Sibérie, malgré la distance immense qui nous sépare de ces régions , dérangent notablement l'aiguille aimantée de Paris. Les aurores de l'hémisphère austral produisent-elles également quelque effet? M. Arago avait d'abord cfu pouvoir répondre affirmativement à cette question, d'après diverses observations d'aurores boréales qui lui avaient été corn-

(1) Annal, de Cli. et de Fhys» , t. xtv, p. 4o3;

388 RECHERCHES HELAT. AU MAGKET. TERRESTRE.

niunîquées par M. Simonoff; mais il a reconnu depuis que les jours où le navigateur russe voyait des aurores vers le pôle sud, le phénomène se montrait au nord. Ainsi donc ses observations ne peuvent mener à aucune conséquence.

Nous devons à M. Kupffer(i) des recherches intéressantes sur les variations de la durée moyenne des oscillations horizonlales de l'aiguille aimantée, et sur plusieurs questions relatives au magnétisme terrestre. Les observations ont été faites deux fois par jour, à 8 heures du malin et à 6 heures du soir, avec une boussole disposée de manière à avoir toujours les mêmes déviations. Il a rapporté toutes ces observations à la même température, afin de les rendre comparables entre elles, et en a déduit ainsi la durée moyenne d'une oscillation horizontale de l'aiguille aimantée àKasan,depuisoctobre j8a5 jusqu'à novembre i 826. Suivant cet habile observateur, il est probable que la durée des oscillations augmente ou diminue uniformément de mois en mois.

Ayant pris les moyennes entre les observations du matin et celles du soir, il en a conclu que la durée moyenne d'une oscillation horizontale de l'aiguille aimantée atteint sou maximum vers la fin de l'été, au mois de septembre ou d'octobre, et son minimum en hiver, vers le mois de février; que les variations diurnes de cette durée sont plus graudes en été qu'en hiver et que, d'une année à l'autre, cette durée n'a presque point changé à Kasan.

Ces observations s'accordent assez bien avec celles de M. Hansteen, qui n'a pas eu égard à la température, si ce n'est cependant que ce dernier a trouvé une augmentation de la durée des oscillations entre une année et l'autre. 11 a cherché si aux variations de la durée moyenne d'une oscillation correspondaient aussi des variations dans l'intensité du magnétisme terrestre; plusieurs considérations lui ont fait supposer que les premières , dans

(1) Annal, de Ch. et de Phys., t. xxxv , p. aa5.

3" PÉIIJODE, CHAPITRE SECOND. 38o,

le même endroit, sont ducs presque uniquement aux variations de l'inclinaison, et que celles qui sont relatives à l'intensité, y entrent pour peu de chose; il en résulte, ajoute-t-il, que l'inclinaison magnétique de Kasan doit atteindre son maximum en été et son minimum en hiver. Leur plus grande différence est de a minutes et demie à peu près et elles ne changent presque pas d'une année à l'autre.

M. Arago ayant trouvé que l'équateur magnétique avait probablement un mouvement de translation de l'est à l'ouest, M. Morlet est parti de là pour expliquer les variations qu'éprouve l'inclinaison de l'aiguille aimantée, d'année en année, dans divers lieux de la terre. Quanta la déclinaison, on n'a pas de données aussi certaines sur les causes générales de ces variations, quoique nous connaissions leur marche. On sait seulement qu'il existe des lignes où la déclinaison est nulle; nous en avons indiqué le cours dans la seconde période. Nous avons dit aussi qu'il existait une ligne de cette nature dans la partie orientale de la Russie. M. Kupffer en indique la direction. Cette ligne passe à l'ouest de Kasan. Les points qui sont situés à l'ouest ont une déclinaison occidentale, tandis que ceux qui se trouvent à l'est ont une déclinaison orientale. La ligne qui se trouve dans le nord de l'Amérique présente le même phénomène, mais en sens inverse. Il existe encore une ligne sans déclinaison qui passe près d'Irkouzlk en Sibérie; mais, ici, en s'avançant vers lest, la déclinaison redevient occidentale et ne change pas de signe.

M. Kupffer rapporte encore, d'après les observations les plus récentes de MM. Angion et Wrangel sur la côle nord-est de la Sibérie, que toute cette côte a une déclinaison orientale, et que la déclinaison, sur le même parallèle, diminue si régulièrement de l'E. à l'O., qu'il est probable que le point où la déclinaison est nulle, se trouve à peu près sous le méridien d'Irkouzlk.

Après avoir rappelé que la ligne sans déclinaison qui se trouve maintenant en Amérique passait autrefois par

3g# RECHERCHES BELAT. AU MAGNET* TERRESTRE.

Paris et par Londres, et qu'elle a un mouvement progressif vers FO. très-considérable, il ajoute que la ligne sans déclinaison qui passe près de Kasan présente le même phénomène. En comparant le mouvement proressif des lignes sans déclinaison, avec le mouvement de équateur magnétique qui s'exécute dans le même sens, il pense que Ton doit admettre qu'il existe une liaison entre ces deux phénomènes. Suivant lui, la ligne sans déclinaison ne règle pas seulement les déclinaisons des points qui l'avoisinent, mais aussi la grandeur des variations de leurs inclinaisons; car les observations qu'il rapporte tendent à prouver que les variations de l'inclinaison de l'aiguille aimantée sont très-petites à Kasan, dans un point qui est très-rapproché de la ligne sans déclinaison, tandis qu'elles sont assez considérables à Christiania, d'après les observations de M. Hansteen, Çq ne sont encore là que des hypothèses, que M .Kupffer reconnaît comme telles.

M. Hansteen, dans son travail sur la position des pôles magnétiques, n'admet pas que l'équateur magnétique et les lignes sans déclinaison aient un mouvement progressif vers l'ouest; il leur assigne au contraire un mouvement vers l'est. M. Kupffer ne regarde pas la méthode dont il s'est servi pour déterminer la position des pôles magnétiques, comme étant à l'abri de toute objection, attendu que Ton ne peut faire usage, pour cette détermination, que des observations recueillies très-près des pôles, telles que celles qui nous ont été rapportées par les navigateurs anglais, les premiers qui aient entrepris un voyage dans ces régions. Il fait remarquer que ces observations ne peuvent servir qu'à déterminer la position et non le mouvement du pôle magnétique. M. Kupffer pense qu'il existe un trop grand nombre d'observations tjui tendent à prouver que les actions magnétiques de la terre émanent de points très - rapprochés de son centre, pour que l'on puisse adopter des pôles magnétiques très -près des pôles terrestres. Il lui paraît plus naturel de supposer, d'après l'observation de M. Arago,

3e PÉRIODE, CHA.P1TRE SECOND. 3q1

que toute la masse de la terre est magnétique, et que la terre agit à cet égard, à peu près comme un sphéroïde en fer doux, dont les actions magnétiques séûV blent également émaner du centre.

M. Kupffer signale des phénomènes magnétiques qui méritent toute l'attention des physiciens. Nous avôrié déjà vu qu'il existe des variations subites et irrégtilières, qui sont liées aux apparitions des Airorés boréales , et que la cause qui produit ces anomalies s'étend très-loin. M. Kupffer, ayant fait osciller l'aiguille pendant qu'elle s'écartait ainsi de sa position ordinaire, n'a pu remarquer aucune différence sensible entré là durée d'une oscillation dans ce moment, ou dans io\iï autre. Il en excepte cependant quelques cas oîi Pécari a été fort considérable; mais ce qu'il y a de remarquable, c'est que lorsque l'aiguille s'écartait vers l'est, la durée d'une oscillation était plus grande qu'à l'ordinaire, tandis que, le il\ novembre 18^5, lorsque l'aiguille s'écartait vers l'ouest, elle était pltte petite. iTuti autre côté, l'inclinaison magnétique étant dans le rapport de la durée des oscillations, les observations précédentes semblent donc prouver que l'inclinaison diminue lorsque l'aiguille s'écarte vers l'ouest, et qu'elle s'accroît lorsqu'elle marche vers Test.

Les résultats que je viens de rapporter montrent que M. Kupffer s'occupe des questions les plus délicates Relatives au magnétisme terrestre.

Nous avons déjà vu que", pour expliquer les diverses? manifestations de la charge magnétique du gjlobé, on avait été obligé de multiplier les pôles magnétiques; cet inconvénient a fait sentir la nécessité de déterminer avec le plus grand soin tous les éléments numériques, relatifs à la force magnétique en un grand nombre' de points de la surface, afin de fournir les rnôyeriè au& géo-' mètres de nous débarrasser de cette complication die pôles magnétiques. C'est dans ce but que M. de Humboldt a présenté dans un même cadre toutes les observations relatives à l'inclinaison de l'aiguille aimantée

3g* RECHERCHES RELAT. AU MAGNAT. TERRESTRE.

et au décroissement de l'intensité des forces magnétiques des pôles à l'équateur magnétique, qu'il a faites pendant trente-deux ans (i).

Toutes ces observations sont divisées en trois groupes: le premier renferme le système des inclinaisons et (tes forces, depuis 1798 jusqu'en i8o3, en Espagne, aux îles Canànjes, dans l'Océan Atlantique, dans la mer Equinoxiale, au nord et au sud de l'équateur; le second embrasse les observations faites en i8o5 et 1806, en France, en Italie, en Suisse et en Allemagne; dans les années 1826-1829, en Allemagne, en Prusse, et dans la Russie européenne, sur les bords de la mer Caspienne et dans le nord de l'Asie, entre l'Oural, l'Altaï, la steppe des Rirghises et les frontières de la Chine.

Les observations du premier groupe ont servi aux calculs d'après lesquels MM. Biot, Hansteen et Morlet ont fixé à différentes époques la position de l'équateur magnétique, et à la découverte, dont nous avons déjà parlé, de la loi d'après laquelle l'intensité des forces magnétiques varie à différentes latitudes, de l'équateur aux pôles.

Toutes les observations relatives à l'accroissement de l'intensité, dans les deux hémisphères magnétiques, de l'équateur vers les pôles, et le non parallélisme des lignes isodynamiques avec les lignes d'égale inclinaison, ont été confirmés , dans ces dernières années, par les nombreuses observations faites dans les expéditions anglaises aux régions polaires, dans les voyages autour du monde des navigateurs français, dans les voyages de terre entrepris par MM. Hansteen et Erman dans le nord de l'Asie.

M. de Humboldt avait découvert le nœud de la courbe sans inclinaison, avec la courbe isodynamique, sous le 7œc degré de latitude australe et le 8ime de lon-

(ij Voyage aux régions équinoxiales du nouveau continent, irc partie, relation historique, t. ni, p. 61 5.

3e PÉRIODE, CHAPITRE SECOND. 3o,3

gitude à l'ouest du méridien de Paris. Il avait suivi cette dernière à l'ouest de la Cordillère des Andes dans le littoral du Pérou, vers Kasma et Huarmay jusqu'au io™* de latitude australe. M. Adolphe Erman a trouvé en Sibérie, que la ligne, dont l'intensité égale r,6o, se dirige aussi du nord au sud, avec une légère inclinaison auS.-E.llavu la ligne isodynamique i,Bo couper presque à angle droit les courbes d'égale inclinaison, puis descendre du N.N-O, vers le S.S-E, d'Obdorsk, près des bouches de l'Oby à Tomsk.

M. de Humholdt pense qu'il est probable que la ligne isodyuaniique et le nœud péruvien de l'Equateur magnétique se sont portés, depuis son voyage, de l'E. à l'O.; ce célèbre voyageur rapporte, à ce sujet, que M. Adolphe Erman a observé, à son retour de Kamtscbalka à Rio- Janeiro, par le i35m° degré de longitude occidentale de Paris, dans la mer du Sud, sur l'équateur magnétique, que l'intensité des forces magnétiques s'est trouvée sensiblement telle que, vingt-six ans plus tôt, il l'avait trouvée sur Péquateur magnétique au Pérou. L'intensité des forces magnétiques n'étant pas une fonction de l'inclinaison, et les lignes isodynamiques n'étant pas non plus parallèles aux lignes d'égale inclinaison , il est naturel que les points de l'équateur n'aient pas la même intensité. Aussi M. de Humboldt observe-t-il que celles de I-ondres, de Paris, ou de Berlin, ne peuvent offrir les mêmes éléments numériques , si on prend pour unité l'intensité des forces sur l'équateur magnétique au Pérou , sur les côtes occidentales d'Afrique, ou dans l'archipel des grandes Indes. «Les lift gnes isothermes, comme je l'ai démontré, dit-il, dans a plusieurs mémoires, deviennent sensiblement parallè- « les à l'équateur à mesure que l'on s'éloigne des tro- <i piques; mais il n'en est pas ainsi des lignes isodyna- « miques de M. Hansleen, qui coupent quelquefois, par « exemp'

opte

I eqiu

.agnetiqui

« Ayant transporté les mêmes aiguilles, ou des a

guilles

n parées entre elles, de Paris au Mexique, à l'équateur

394 RECHERCHES REIAT. AU MÀGIOBT. TERRESTRE.

«magnétique dans le Pérou, à Berlin, à Pétersbourg, (c suf les bords de la mer Caspienne et dans le nord de « l'Asie, j'ai exprimé ces forces dans les différents lieux d de la terre, en prenant pour unité l'intensité que j'a- <c vais trouvée sur l'équateur magnétique au Pérou ou fc plutôt sur le point d'intersection de cetéquateur avec ce fa ligne isodynamique du minimum des oscillations, ce Dans cette supposition, je trouve pour Paris 1,34825 « pour Milan i,3i 11 ; pour Naples 1,274s. Les obser- « vations très-précises de M. de Rossel, à Surabaya, ce dans l'île de Java, et celles du capitaine Sabine, près ce de l'île St.-Tbomas, 5 au nord de l'équateur, indiquent «que l'intensité dés forces est moindre sur l'équateur a magnétique près des côtes occidentales de l'Afrique ce (longit. /|0° iï{ O.) et dans l'archipel des grandes Indes, « que dans la portion de l'équateur magnétique qui trace verse le Pérou. De même, M. Adolphe Erman a observe « que, sur les côtes orientales de l'Amérique du Sud, les ce forces magnétiques sont beaucoup plus faibles, à égale ce distance du pôle austral terrestre, que sur les côtes occc cidentales. L'intensité 1, trouvée à l'ouest du nouveau ce continent sur l'équateur magnétique, dans la mer du ce Sud, par i35° de longit. occid. et i° 55' de lat. aust., ce se manifeste sur les côtes du Brésil, déjà vers les 38° de ce lat. aust., tandis que l'inclinaison y est encore de plus ce de 370 S. Il me paraît toujours plus probable que le ce minimum de l'intensité des forces magnétiques, à la ce surface du globe , comparé au maximum , n'est pas dans ce le rapport de 1 à 2, mais bien au-delà de 1 à 2, 6. »

M. de Humboldt , dans les observations relatives à l'intensité, n'a pas fait les corrections nécessitées par les variations de température; mais ces variations ont été trtfp peu considérables pour influer d'une manière sensible sfur le nombre d'oscillations qui expriment l'intenr site des forces".

En comparant les observations d'intenéité magnétique (jtfil a faites dans diverses localités , il croit avoir reconnu un décroissement de là force à mesure que la hauteur

3* PÉRIODE, CHAPITRE SECOND. 3g§

augmente. M. Kupfffcr a tiré une conséquence âembldble des observations du Caucase. MM. Gay-LussaC et Bititj dans leur voyage aérpstatique , n'avaient trouvé qu'un décaissement presque insensible.

Dans le deuxième groupe d'observations, M. deHumboldt a réuni toutes celles qu'il a faites avec M; Gay- Lussac, du i5 mars i8o5 au Ier mai 1806. Depuis, il a eu occasion de faire de nouvelles observations dàhs les mêmes lieux, avec une plus grande précision, ce qui Vûm mis à même de déterminer les changements annuels d'inclinaison causés par le mouvement du nœud el itiqdifiés parla forme de la courbe qui représente Féquateuf magnétique. Il a rendu compte de ces changements danfc un Mémoire communiqué à l'Académie de Berlin, le 2 avril 1829. Les observations de J798 et de 1810, pour Paris, lui ont donné 5' de diminution annuelle d'inclinaison magnétique; celles de 1820 et i8a5, 3'^ 3. Ce ralentissement avait déjà été remarqué par M. Aragjo, qui Ta consigné dans l'Annuaire du Bureau des longitudes pour 1825. En comparant les observations de M. Arago, il a trouvé de i8o5 à 1826, pour Tlirin, une diminution de 3' 5; pour Florence, de 3; 3, etc;

Le troisième g/roupe renferme vingt'-sept observations d'Europe et d'Asie, faites avec des boussoles de Gafribey, et en se tenant éloigné de la demeure des hommes, car cette dernière précaution est indispensable quand 6n veut déterminer l'intensité des forces magnétiques. Il s'est servi, à cet effet, dans son dernier voyage, d'une tente dont les anneaux métalliques étaient en cuivré rouge. Le temps ne lui a pas permis, depuis son retour de Russie, de déterminer les corrections nécessaires potir la publication des observations d'intensité.

M. de Humboldt a présenté à l'Académie dès sciences (1) le résultat de ses observations sur l'iticlitiâisôli de l'aiguille aimantée dans le Nord de l'Asie et y a joirft

(1) Annal, de Ch. et de Phys., t. *Livf p. *3i.

3q6 recherches RELAT. AU MAGNÉT. TERRESTRE, celles qui sont relatives aux variations horaires, faites en différents points du globe.

Dans son voyage de Saint-Pétersbourg à Tobolsk et au désert de Baraka, il a eu occasion d'expérimenter sur plusieurs points que MM. Hansteen et Erinan avaient visités avant lui et avec les mêmes instruments dont ils s'étaient servis. Il résulte de ce concours d'observations, que l'on connaît maintenant l'état magnétique du globe dans la majeure partie de l'Asie boréale. Je rapporterai textuellement ici les réflexions de M. de Humboldt sur les phénomènes magnétiques du globe, dans la crainte d'en affaiblir le mérite, en me bornant à en donner un extrait.

« Les phénomènes magnétiques du globe ne dépendent a point dans leurs grands rapports, pas plus que la dis- « tribuliou climatérique de la chaleur, les changements ^mensuels et horaires de la pression de l'atmosphère, h la direction et la fréquence des pluies, de simples ina fluences de localités. Ce sont de grands phénomènes «qui embrassent le globe entier, sur lesquels influent « la forme des continents, la chaleur intérieure de la ci terre, etc. Le mouvement progressif des nœuds (les «points d'intersection de l'équatcur magnétique et de « féquateur terrestre), dirigé de l'est à l'ouest, a été a découvert par M. Morlet et développé par M. Arago, "d'après les observations de Cook et de Duperrey, de « Vancouvert et de Freycinet. Il se manifeste dans les « deux hémisphères. Le changement de latitude magné- « tique, qui est le résultat de ce mouvement de Irausla- « tion , fait varier en même temps l'inclinaison. Lelong «espace de temps écoulé depuis mes premières obser- « valions magnétiques faites avec un instrument de « Le Noir qui avait été exécuté d'après les idées de Borda, « et qui par conséquent était entièrement semblable aux «instruments de M. Gambey, m'a permis de détennianer les changements annuels d'inclinaison (à des épo- « ques données) avec une précision de quelques fractions «de minutes. Ici, comme dans les recherches aslrono-

3B PÉRIODE, CHAPITRE SECOND. 3qJ

«iniques, la précision augmente avec le nombre des « années écoulées. Cetle diminution d'inclinaison causée « par le mouvement des nœuds et modifiée par la forme ■ de la courbe qui représente l'équateur magnétique, a « été l'objet d'un mémoire lu à l'Académie de Berlin, le « 2 avril 182g (1). »

M. de Humboldt rapporte qu'aussitôt son retour dans sa patrie, il a fait construire, dans un jardin très-spacieux de Berlin, une petite maison entièrement dépourvue de fer, dans le but de s'y livrer à des observations régulières de variations horaires de la déclinaison magnétique. Ces observations ont commencé le 5 février iSao, et ont été suivies deux ou trois fois par jour jusqu'au 20 mars; puis elles ont été 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 étaient également faites, avec un instrument semblable, en différents lieux de la terre. En 1 806 et 1 807 , il s'était déjà exercé à ce travail pénible, conjointement avec M. Oltamanns. Ayant observé pendant plusieurs jours et autant de nuits de suite, vers l'époque des équinoxes et des solstices, d'heure en heure et même de demi- heure en demi-heure, ils reconnurent alors des minima nocturnes ainsi que des affolements singuliers ou orages magnétiques qui reviennent dans les hautes latitudes, quelquefois plusieurs nuits de suite aux mêmes heures. Ce travail , qui a été exécuté en i 807 , lui a fourni i5oo résultats tirés de plus de 6000 observations partielles. Les tableaux de ces résultats ont été déposés dans les archives de l'Observatoire de Berlin.

M. de Humboldt qui sent toute l'importance d'observations magnétiques simultanées, faites sur différents points du globe, pour la solution d'une des plus grandes questions de la physique générale, s'est occupé de faire élever des observatoires dans tous les lieux de la

(i) Journ. de Poggendorf, t. xv, p. 3in.