CHAPITRE

Quelles que soient les bases d’oîi l’on parte pour expliquer ces phénomènes, on se demande toujours comment il se fait que la terre soit magnétique. M. Hansteen, dans son ouvrage sur le magnétisme terrestre, a émis les opinions suivantes :

«Il parait plus naturel de chercher leur origine (des «phénomènes) dans le soleil, source de toute activité; « et notre conjecture acquiert une plus grande proba- « bilité par les remarques qui précèdent sur les oscil- « lations diurnes de l’aiguille. D’après ce principe, le « soleil peut être considéré comme possédant un ou plu- « sieurs axes magnétiques qui, en distribuant la force, B occasionnent une différence magnétique dans la terre, « la lune et toutes les planètes dont la structure interne « admet une différence semblable. Cependant , en adop- « tant cette hypothèse, la principale difficulté ne paraît «pas vaincue, mais seulement éloignée, car on est en « droit de demander avec raison d’où le soleil tire sa force «magnétique; et si, du soleil, on a recours à un soleil «central, et de celui-ci à une direction magnétique gé- «nérale, on ne fait qu’allonger une chaîne sans fin, « dont chaque anneati est suspendu au précédent sans « qu’aucun d’eux repose sur une base quelconque. Tout «considéré, le mode suivant de représenter l’effet me « paraît plus plausible : si un globe unique était destiné «à se mouvoir librement dans l’immensité de l’espace, « les forces opposées existant dans sa masse arriveraient «t bientôt à un équilibre conforme à leur nature , si elles « n’y étaient déjà , et toute leur activité tendrait vers un « point. Mais si l’on imagine qu’un autre globe est in- « troduit, il s’établira une relation mutuelle entre les «deux, et l’un de ses résultats sera une tendance à «s’unir qui est désignée et même expliquée par le mot « d’attraction. Maintenant , cette tendance serait-elle la «seule conséquence de ce rapport? IS’ost-il pas plus « vraisemblable que les forces fondamentales tirées de «leur état d’indifférence et de repos développeraient «leur énergie dans toutes les directions possibles, en

5a6 RECHBR. TOüCH. I^’ORIft. DES PHÉtî. MAGR'. TERR.

«donnant naissance à toutes sortes d’actions contraires?

«Ne peut-on pas croire aussi que la force inagné- « tique peut naître de la même manière que la force «électrique?

(I Je crois donc possible qu’au moyen des rapports mu- « tuels existant entre le soleil et toutes les planètes, aussi « bien (|u’eutre çelleS'Ci et leurs satellites, on puisse exoi- «ter une action magnétique dans chacun de ces globes, « dont la slrnoture justifie cette hypothèse dans une di- « rection dépendante de la position des axes de rotation « par rapport au plan de l’orbite. Chacune de ces planètes «peut ainsi donner naissance à un axe magnétique par- « ticuliçr dAR* la soleil ; mais comme leurs orbites ne « forment que des angles de peu d’étendue avec l’équa- «teur du soleil, ainsi qu’entre eux, les axes magnëti- « quel correspondraient peut-être aveo plusieurs axes de «rf^9t*tOR< planètes n’ayant pas de lune, ne possé- «doraiwt, d’après ce principe, qu’un seul axe magné- « tique ; les autres planètes auraient un axe de plus qu’elles « auraient de satellites , dans le cas où ces différents axes, «en raison des petits angles formés par les orbites de «leurs lunes, ne se réuniraient pas en un seul. I..Ç8 « mouvements coniques par lesquels les axes de rota- «tion des planètes sont transportés autour du pôle de « l’écliptique, joiuis aux mouvements de révelutien des «orbites autour de l’équateur du soleil, peuvent, dans «00 cas peut-être, rendre raison du changement de po-' « sition de l’axe magnétique. Ce qui pourrait fortement «confirmer petta hypothèse, ce serait que la grande «période magnétique, à la fin de laquelle les deux axes «reprennent la même position, se trouvât coïncider « avec la période de précession , ce qui parait cependant « un peu douteux. » '

Les Assertions sur lesquelles s’appuie M. Hansteen ne peuvent être combattues directement. Je m’en tiens à mon rôle d’iiistorien,qui se borne à faire oonnaitre les opinions des hommes qui se sont le plus occupés de la matière.

CHAPH-as }u, 5a7

§ II, llecherehes de M. ^arlow touchant l’origine probable des phénomènes magnétiques terrestres.

On doit à M. Barlow (t) dos recherclies expérimentales intéressantes touchant l’origine probable de tous les phénomènes magnétiques du globe. Diverses liypothèses avaient été faites pour expliquer ja propriété magnétique de la terre ; mai* coinnie ços hypothèses ne reposent sur aucun fait capable de leur donner de la consistance, M. Barlow a pensé que le seul moyen d’éclairer les idées à cet égard était do montrer par l’expérience, qu’en rendant magnétique un globe, de manière à reproduire les mêmes phénomènes que le globe terrestre, ce dernier pourrait bien avoir une origine piagnétique semblable à celle du globe artificiel. Si l'induction n’est pas rigoureusement vraie, du moins elle tend à démontrer que les choses peuvent se passer ainsi.

On a vu précédemment que M. Biot avait cherché à lier, par le calcul, toutes les observations relatives au magnétisme terrestre qui avaient été faites avant et pendant la période du voyage de M. de Ilumboldt en Amérique, en considérant la terre comme un aimant, et prenant pour la distance des pôles une valeur iiidétermiiiée ; et partant du principe que le pouvoir de chacun de ces pôles variait en raison inverse du carré de la distance au point sur ler|uel ils agissaient, il obtint ainsi une expression générale de la direction de l’aiguille aimantée. £n faisant varier la distance indéterminée, et comparant les résultats de l’expérience avec peux du calcul , il trouva que plus les pôles étaient rapprochés, plus ces résultats s’accordaient ensemble , et que les erreurs ou plutôt les différences étaient réduites au minimum, quatnl les deux pôles se trouvaient infiniment près l’un de l’autre, et à très-peu de distance du centre de la terre.

(i) Trans. philos., i83i, i'® part., p. aO-

5a8 BECHER. DF, M. BARLOW TODCH. l’oRIG. DES, ETC.

Il résultait évidemment de là que la terre ne devait pas être considérée comme un aimant ordinaire dont les deux pôles se trouveraient à ses extrémités.

Les lois qu’on déduit de cette hypothèse s’accordent parfaitement avec celles d’un corps soumis à un magné* tisme passager par influence , comme l’a démontré M. Barlow. Pour l’intelligence de cette opinion , je dois rappeler les travaux de cet habile physicien touchant l’action réciproque du fer et d’une aiguille aimantée l’un sur l’autre, et dont on s’était peu occupé avant lui. En 1819, il déduisit d’une série d’expériences des lois empiriques très-simples pour exprimer cette action , et trouva en même temps que tout le pouvoir magnétique d’une sphère de fer résidait à sa surface. M. Bonnycastle entreprit aussitôt de rechercher les lois d’attraction de cétte sphère , en faisant une certaine hypothèse sur le magnétisme qu’on lui communiquait , et il parvint alors h obtenir la plupart des formules que M. Barlow avait déduites de ses expériences. Ce dernier, en faisant de légers changements à l’hypothèse de M. Bonnycastle, finit par obtenir toutes les lois expérimentales. M. Poisson, depuis cette époque, a considéré la question analytiquement sous le point de vue le plus général, et a confirmé, par sa puissante analyse, toutes les propositions établies par M. Barlow. Il résulte de ces lois que, si l’on fait agir une sphère de fer aimantée par influence sur une aiguille aimantée, librement suspendue et soustraite à l’action du magnétisme terrestre , on a tous les effets que MM. Biot et Krafft ont obtenus par le calcul touchant l’action magnétique de la terre , sur une aiguille aimantée, en supposant que dans la sphère en fer comme dans le globe terrestre, les deux pôles magnétiques se trouvent infiniment près l’uu de l’autre et du centre de la terre.

M. Barlow a conclu de là :

1“ Que les lois du magnétisme terrestre sont incompatibles avec celles qui appartiennent à un corps dans un état magnétique permanent;

CUAPITRK III.

a® Qu’elles coïncident parfaitement avec celles qui appartiennent à un corps dans un état passager d’induction magnétique.

Ces conclusions paraissaient rigoureuses ; mais il s’agissait de montrer quelle espèce de magnétisme on pouvait .communiquer à la terre pour lui faire produire tous les effets connus.

La grande découverte d’Œrsted , en faisant connaître un nouveau procédé d’aimantation, a fourni de nouvelles lumières pour avancer la théorie du magnétisme terrestre. En effet , aussitôt que M. Barlow en eut connaissance, il s’attacha à prouver que le magnétisme terrestre pourrait bien avoir une origine électrique, c’està-dire, être attribue à l’action de courants électriques circulant autour du globe, comme M. Ampère l’avait précédemment supposé.

A^'antdéjà prouvé, comme on l’a vu plus haut, que le pouvoir magnétique d’une sphère de fer réside seulement à sa surface, il conçut l’idée de distribuer sur la surface d’un globe artificiel une série de courants électriques disposés de manière à ce que leur action tangentielle pût donner partout à l’aiguille une direction correspondante ; l’expérience vint confirmer ses prévisions : ce globe produisit sur une aiguille aimantée, soustraite à l’influence terrestre et placée dans diverses positions , le même genre d’action que la terre lui imprimait dans des positions analogues. Cette expérience étant d’une trèsgrande importance pour la théorie du magnétisme terrestre, je crois devoir la décrire avec tous les détails dans lesquels M. Barlow est lui-même entré.

Cet habile physicien prit un globe de bois creux, de i6 pouces (anglais) de diamètre, peu pesant, et sur lequel il traça des rainures d’un 8° de pouce de largeur , de manière à représenter l’équateur et des latitudes parallèles, à 4° de distance chacune, depuis cet équateur jusqu’aux pôles. Il traça ensuite, d’un pôle à l’autre, une seconde rainure, de même largeur, mais d’une profondeur double , afin de figurer un méridien. Dans VI. a' partie. 34

53o HECnER.DEM. BARLOWTOÜC6. l’oRIG. DES Ph£, ETC.

ces rainures il plaça, de la manière suivante, un fil de cuivre de 90 pieds de long et de 7^^ de pouce de diamètre : ce fil fut appliqué par son milieu sur la rainure de l’équateur , de manière à venir rencontrer le méridien ; alors il l’introduisit dans la rainure, une extrémité vers un pôle et l’autre extrémité vers un pôle opposé ' jusqu’au premier parallèle; il fit passer ensuite le fil autour de ce parallèle, puis retourner le long du méridien jusqu’au parallèle suivant, et ainsi de stiité jusqu’à ce que le fil fût parvenu à chaque pôle.

Le bout.du fil resté libre à chaque pôle fut recouvert de soie vernie à la gomme laque, et reconduit de chaque pôle, le long de la rainure, du méridien à l’équateur. A cet endroit, retenu par une petite pince, chaque bout du fil, qui avait encore 5 pieds de long, fut mis en communication avec uu des pôles d’une puissante pile voltaïque; par suite du passage du courant dans ce fil , toute la surface du globe fut mise dans un état passager d’induction magnétique. Dès lors, conforrtlément auk lois trouvées par M. Barlo\V, une aiguille aimatitée, librement suspendue et soustraite à l’influence de la terre, devait se placer dans un plan passant d’un pôle à l’autre par le centre, et s’incliner sous différents angles, selon sa position entre l’équateur et chaque pôle. Pour que l’expérience représentât complètement letat actuel du magnétisme de la terre , ce globe fut recouvert du tracé graphique de la sphère terrestre , en plaçait les pôleS dans la position des pôles magnétiques de la terre, d’àprès les meilleures observations. II prit pour güide les résultats moyens des observations des capitaines Parry et Forster, qui ont placé ces deux points sOus la latitude de 66“ N. et ya” S., et sous la longitude de ^6° O. de Greenwich , de sorte que l’équateur magnétique et le vérd^ble équateur se coupaient à environ l4” E. et i66“ O. de longitude.

Le globe étant ainsi disposé , une aiguille aimantée , préparée comme il a été dit, a^ant été placée au-dessus de ce globe , fut soumise entièrement à l’influencé dt\ courant électrique.

h, y C^n.Oglc