RECHERCHES RELAT. AU MAGNAT. TERRESTRE

Certes, il est impossible de concevoir un plan d'observations sur de plus vastes bases. Aussi M. de Humboldt mérite- 1- il la reconnaissance de tout le monde savant pour avoir employé sa grande influence scientifique pour le mettre à exécution.

M. le capitaine Duperrey (i), en discutant les observations magnétiques faites à bord de la corvette la Co» quille, en a déduit la configuration de Péquateur ma* gnétique qu'il a coupé six fois. Il a prolongé cette courbe tant au nord qu'au sud dans des intervalles en longitude assez considérables. Ce navigateur s'est donc trouvé en position de faire le tracé de la ligne sans inclinaison avec une certaine exactitude.

Il n'a employé pour la détermination de Féquateur magnétique que les inclinaisons qui ne dépassaient pas 3o°, attendu que la loi dont il a fait usage, et qui établit que la tangente de- la latitude magnétique est égale à la moitié de la tangente de l'inclinaison , ne paraît être applicable que lorsque les inclinaisons ne dépassent pas cette limite. Ayant obtenu les latitudes magnétiques des points où les observations ont été faites, il a déduit, et de celles-ci et de la déclinaison de l'aiguille observée dans les mêmes lieux, les changements en longitude et en latitude qui , étant combinés avec la position géographique des stations, lui ont donné les coordonnées des points correspondants de l'équateur magnétique. Il a tracé, au moyen de cette méthode! en s'appuyant uniquement sur ses propres observations, la portion de cet équateur dans une étendue de ^47° en longitude, laquelle comprend l'Océan Atlantique, une partie du continent de l'Amérique méridionale, le grand Océan Équinoxial et l'archipel d'Asie jusqu'au méridien de la partie occidentale de l'île de Bornéo.

M. le capitaine Duperrey s'est occupé aussi de prolonger vers l'orient la portion de la ligne sans inclinai-

(i) AnnaL de Phys. et de Ch., t. xlv, p. 371.

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son déduite de ses observations, en profitant de celles que le capitaine Edward Sabine a faites en 1822, dans l'île Santomé, golfe de Guinée; quant au prolongement compris entre le méridien de la partie orientale de Bornéo et la pointe nord de Ceylan, il est le résultat des observations faites dans la campagne de la corvette la Chevrette, en 1827, par M. Jules de Blosseville. Le capitaine Sabine a déterminé la position de l'un des deux nœuds de l'équateur magnétique qui se trouve par 3°,2o' à l'orient du méridien de Paris. M. Duperrey montre qu'à partir de ce nœud, la ligne sans inclinaison remonte au nord en traversant le continent de l'Afrique, atteint probablement le i5e degré de latitude boréale dans la mer Rouge, à en juger du moins par une observation faite par Panton dans l'île Socotora en 1776, et redescend ensuite un peu au sud, pour venir rejoindre le point que M. de Blosseville a déterminé sur la pointe nord de Ceylan. Il paraîtrait d'après cela, que l'équateur magnétique ne rencontrerait la ligne équinoxiale que dans deux points qui seraient presque diamétralement opposés, et situés, l'un dans l'Océan Atlantique, Vautre dans le grand Océan , à peu près dans le plan du méridien de Paris, et que la où cet èquateur ne rencontrerait que quelques îles èparses, il ne s* éloignerait que bien peu de la ligne équinoxiale ; qu'il s'en écarterait davantage lorsque les lies se multiplient, et ne parviendrait à son maximum dexcursion, soit au nord, soit au sud, que dans les deux grands continents qu'il traverse; qu'enfin il existerait entre les sections australe et boréale de cette courbe singulière une symétrie remarquable et beaucoup plus parfaite qu'on ne l'avait d'abord supposé.

M. Duperrey a présenté à l'Académie des science^, dans la séance du 2 3 décembre i833, un Mémoire ayant pour titre : Considérations sur le magnétisme de la terre. Il est parti du principe que la température, qui exerce une influence sur le nombre d'oscillations qu'une ai-» I. a6

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guille aimantée exécute dans un temps donné, doit faire varier aussi Faction du magnétisme terrestre.

M. Hansteen , en réunissant toutes les observations d'intensité magnétique faites depuisyi 790 jusqu'en, i83o, a tracé sur une carte les lignes d'égale intensité magnétique ou isodynamique, au moyen desquelles il a cru reconnaître la présence de deux pôles magnétiques dans chaque hémisphère , mais avec cette différence que l'intensité magnétique totale est plus petite dans l'hémisphère austral que dans l'autre hémisphère. M. Kupfffer, comme je l'ai dit précédemment, n'admet pas les conséquences déduites du travail de M. Hansteen. M. Duperrey partage cette opinion, mais il a cherché à compléter le travail de ce dernier. Il s'est attaché, en conséquence, à déterminer l'état actuel de l'action magnétique à la surface du globe ainsi que la cause de ces variations en direction et en intensité, en s'appuyant sur ses propres observations et sur celles de MM. de Rossel, de Huiqboldt, Sabine, Hansteen, Keilhau et Boeck, Lûtké, King, Due, Erman et Rupffer. Il est parvenu ainsi à construire neuf courbes isodynamiques au nord et au sud de l'équateur magnétique, lesquelles diffèrent très-peu de celles qui ont été tracées par M. Hansteen, dans l'hémisphère boréal au-delà du tropique du cancer.

Il a considéré l'équaleur magnétique comme formé de la réunion de tous les points des différents méridiens terrestres où l'intensité magnétique est réduite à son minimum. En discutant les observations, il a reconnu que ces points étaient précisément ceux qui étaient les plus chauds de chaque méridien. Ainsi donc, suivant lui, la courbe qu'il regarde comme Téquateur magnétique, serait à la fois la ligne des plus grandes températures et des moindres intensités magnétiques de chaque méridien. La position de chaque pôle magnétique, suivant la théorie adoptée par M. Duperrey, se trouve dépendante des lignes isodynamiques propres à chaque hémisphère et ne peut être déterminée que par le calcul; Il n'a représenté seulement sur ses cartes que les espaces

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bornés par les lignes dynamiques de très-forte intensité qui doivent contenir les pâles magnétiques. Dans la supposition où il existe deux pôles magnétiques très-rapprochés du centre, M. Biot a donné, comme nous l'avons déjà vu , la loi de l'accroissement de l'intensité magnétique de l'équateur au pôle. La formule qui représenté cette loi, admettant que la terre est parfaitement homogène et ne pouvant être vérifiée par des observations isolées, M. Duperrey a été obligé, pour ramener toutes les observations à cet état, de prendre l'intensité moyenne de l'équateur terrestre et de chacun des parallèles du globe, puis de multiplier la circonférence de chaque courbe par son intensité, afin d'avoir l'intensité totale et de prendre ensuite la moyenne des intensités totales des parallèles correspondants dans chaque hémisphère ; il a obtenu ainsi tous les points de la courbe qui représente la loi de l'accroissement des forces magnétiques, d'après l'observation. Cette courbe, tracée à côté de celle qui résulte de la formule de M. Biot, ne s'en écarte que d'environ 0,0 1 5 d'intensité, en supposant l'unité sur l'équateur magnétique au Pérou. Il a trouvé en outre que la surface de l'hémisphère magnétique nord est à la surface de l'hémisphère magnétique sud dans le rapport de 1,000 à i,oi-5a, rapport qui est le même que celui de l'intensité totale de l'hémisphère terrestre austral à l'intensité totale de l'hémisphère terrestre boréal; d'où il conclut que les surfaces des deux hémisphères magnétiques sont proportionnelles aux intensités totales des deux hémisphères terrestres.

M. Duperrey attribue en grande partie la différence dans les intensités relatives du magnétisme de chaque lieu, à la différence de température de ces lieux. Il assure qu'en comparant les lignes isothermes et les lignes isody* namiques , il a rencontré une analogie remarquable dans leurs courbures , entre autres dans la direction de leurs concavités et de leurs convexités* Il cite encore en faveur de sa théorie le mouvement dhirne.de l'aiguille aimantée. Lorsque le soleil se lève , dit-il , il vient échauffer suc-

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cessivement tous les points de l'horizon à l'orient du lieu des observations ; l'intensité magnétique diminue à mesure que la chaleur augmente; il en résulte que la ligne isodynamique qui passe par la station , se renfle en s'eloignant de l'équateur et s'élève vers le nord ou vers le sud , suivant que la station est dans l'hémisphère magnétique boréal ou dans l'hémisphère magnétique austral. L'aiguille aimantée, qui lui est toujours perpendiculaire, suit le mouvement, et la pointe nord s'avance ix>ur les stations boréales vers l'ouest, et vers l'est pour es stations australes. Lorsque le soleil a dépassé le méridien, l'horizon se refroidit à l'orient et s'échauffe à l'occident. La ligne isodynamique se déplace de nouveau, reprend sa position primitive, et la dépasse en sens inverse: l'aiguille, en suivant ce mouvement, dirige sa E ointe nord pour les stations boréales, vers l'est, et pour s stations australes , vers l'ouest. Lorsque la station est sur l'équateur magnétique ou à peu de distance, la pointe nord de l'aiguille s'avance tous les matins vers l'ouest ou vers l'est , suivant que le soleil passe au nord ou au sud de la station; et ce phénomène se rattache encore au même principe; car la condition de l'équateur magnétique étant d'être la ligne des plus petites intensités dans chaque méridien , il doit nécessairement se déplacer tous les jours en s'élevant obliquement vers le parallèle que décrit le soleil. M. Duperrey a cherché à appuyer sa théorie de tous les faits que l'expérience a fournis jusqu'ici, et en a déduit que l'hémisphère terrestre sud est plus froid d'environ un degré que l'hémisphère nord.

M. Quetelet a communiqué à l'Académie royale des sciences et belles-lettres de Bruxelles, dans sa séance du 12 octobre i833, le résultat de ses observations sur l'intensité relative du magnétisme terrestre à Bruxelles, à Paris et à Londres. Ces observations ont été faites à des températures à peu près les mêmes, afin d'éviter les erreurs qui auraient été attribuées à des différences de température. Il a soumis successivement à l'expérience

deux aiguilles cylindriques et un petit barreau de forme parallélipipédique et a trouvé en comparant ses observations à celles du capitaine Sabine, de M. Rudberget d'autres physiciens, que tout porte à croire que l'intensité horizontale du magnétisme s'est accrue d'une petite quantité pendant les années de 1828 à i833.

M. Necker de Saussure (i), en comparant les courbes d'égale intensité magnétique avec celles de la stratification des grandes chaînes, a reconnu une coïncidence remarquable entre les unes et les autres. Ce rapport est d'un grand intérêt pour la physique du globe. ♦

M. Morlet a présenté à l'Académie des sciences, le 20 janvier i834» des recherches sur la loi du magnétisme terrestre , dont je vais essayer de donner une idée. M. Poisson a établi, comme on sait, une théorie rigoureuse du magnétisme, en partant des principes de Coulomb. Il a été conduit à ce résultat que, lorsque deux fluides magnétiques sont assujétis à rester dans l'intérieur de molécules sphériques et à se mettre en équilibre avec des forces qui émanent de centres fixes et qui agissent en raison inverse du carré des distances, l'action d'un corps homogène de forme quelconque peut toujours se transformer en celle d'une couche de fluide libre d'une très-petite épaisseur qui recouvrirait la surface des corps dans toute son étendue. Ce principe, quand on l'applique à l'action d'une sphère ou d'un sphéroïde aimanté, conduit à des résultats qui s'accordent avec ceux que la discussion des observations de l'inclinaison en différents points du globe a fait découvrir. Il suit de là que l'on ne doit pas rejeter l'ancienne hypothèse de Gilbert qui a été adoptée par M. Biot, laquelle consiste à considérer le sphéroïde terrestre comme un aimant dont l'action a pour effet la direction de l'aiguille aimantée.

M. Morlet s'est proposé de soumettre de nouveau

(1) Bibl. univ. , t. xliii, p. 166,

4o6 RECHERCHES RELÀT. AIT MAGNÉT. TERRESTRE.

Cette hypothèse à un examen rigoureux, pour savoir si elle peut rendre compte de tous les phénomènes observés. S'appuyant sur la théorie de M. Poisson,. il a été obligé de représenter les principaux résultat* obtenus par ce célèbre géomètre sous une forme qui permît de les généraliser et de les rendre indépendants de toute hypothèse sur la figure des molécules et sur la manière dont le magnétisme se développe dans leur intérieur.

Il a déterminé d'abord Péquation dé Péquateur magnétique. Il commence par direqu une courbeà double courbure placée sur la surface d'une sphère, ne peut avoir en général qu'un nombre limité de points respectivement placés aux deux extrémités d'un diamètre. Ces points sont dits points antipodes. Après avoir rappelé la situation dé Péquateur magnétique déduit des observations, il ajoute que si l'on représente par A le point antipode de la mer des Indes, par B celui du Pérou, A' le point antipode africain et B' celui du grand Océan, et faisant passer une circonférence de cercle par ces quatre points, et traçant ce cercle sur la carte de Péquateur magnétique, on trouve que cet équateur après l'avoir coupé en A', se trouve toujours au nord du cercle dans toute la partie de son cours depuis A jusqu'en A; parvenu en A, il le rencontre une seconde fois; mais au lieu de le couper pour se porter eusuite au sud, il s'infléchit et semble se confondre avec lui sur une étendue de plusieurs degrés de longitude; il se relève ensuite plus à Pest. Cette configuration de Péquateur maguétique exige u'il y ait un deuxième point d'intersection peu éloigné e A ; et comme deux courbes fermées ne peuvent se couper qu'en un nombre pair de points , il faut qu'il y ait un sixième point d'intersection , ce qui indique que dans la partie occidentale du grand Océan, il y a un sixième point peu éloigné de B. Il conclut de là que cette courbe ne peut être représentée que par l'intersection de la sphère terrestre et d'une surface qui est au moins du troisième degré. C'est en partant de là qu'il a déterminé ce qu'on appelle la courbe calculée. Après en

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avoir suivi toutes les inflexions , il les a comparées à celles de l'équateur magnétique observé et a trouvé qu'elles sont les mêmes. Seulement, l'Equateur magnétique observé subit deux ou trois autres inflexions dont le calcul n'a pas encore pu rendre compte.