LIVRE I. - CHAPITRE XVI

deux gaz azote et oxygène. Une légère enveloppe remplie de gaz hydrogène, le plus rare de tous les fluides élastiques, s'élève avec les corps qui y sont attachés, jusqu'à ce qu'elle rencontre une couche de l'atmosphère assez peu dense pour y demeurer en équilibre. Par ce moyen, dont on doit l'heureuse expérience aux savants français, l'homme a étendu son domaine et sa puissance : il peut s'élancer dans les airs, traverser les nuages et interroger la nature dans les hautes régions de l'atmosphère, auparavant inaccessibles. L'ascension la plus utile aux sciences a été celle de M. Gay-Lussac, qui s'est élevé à 7016™ au-dessus du niveau des mers, hauteur la plus grande à laquelle on soit encore parvenu. Il a mesuré, à cette hauteur, l'intensité de la force magnétique et l'inclinaison de l'aiguille aimantée, qu'il a trouvées les mêmes qu'à la surface de la Terre. Au moment de son dépari de Paris, vers 10^ du matin, la hauteur du baromètre était de 0^,7652, le thermomètre marquait 80^,7, et l'hygromètre à cheveu 60*". Cinq heures après, à la plus grande élévation, les mêmes instruments indiquaient o™,3288, — 9^,5 et 33**. Ayant rempli un ballon de l'air de ces couches élevées, il en a fait avec un grand soin l'analyse, et il n'a point reconnu de diflerence entre cet air et celui des couches les plus basses de l'atmosphère.

Ce n'est que depuis un demi-siècle environ que les astronomes ont fait entrer les hauteurs du baromètre et du thermomètre dans les Tables de réfraction ; l'extrême précision que l'on cherche maintenant à donner aux observations et aux instruments d'Astronomie faisait désirer de connaître l'influence de l'humidité de l'air sur sa force réfringente, et s'il est nécessaire d'avoir égard aux indications de l'hygromètre. Pour suppléer aux expériences directes qui manquaient sur cet objet, je suis parti de l'hypothèse que les actions de l'eau et de sa vapeur sur la lumière sont proportionnelles à leurs densités, hypothèse d'autant plus vraisemblable que des changements dans la constitution des corps, beaucoup plus intimes que la réduction des liquides en vapeurs, n'altèrent point d'une manière sensible le rapport de leur action sur la lumière à leur densité. Dans cette hypothèse, le pouvoir

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réfringent de la vapeur aqueuse peut être conclu de la réfraction qu'éprouve un rayon lumineux en passant de l'air dans Teau, réfraction que l'on a mesurée avec exactitude. On trouve ainsi que ce pouvoir réfringent surpasse celui de l'air réduit à la même densité que la vapeur; mais, à pressions égales» la densité de l'air surpasse celle de la vapeur à peu près dans le même rapport, d'où il résulte que la réfraction due à la vapeur aqueuse répandue dans l'atmosphère est à peu près la même que celle de l'air dont elle occupe la place, et qu'ainsi l'eflet de l'humidité de l'air sur la réfraction est insensible. M. Biot a confirmé ce résultat par des expériences directes qui montrent de plus que la température n'influe sur la réfraction que par le changement qu'elle produit dans la densité de l'air. Enfin M. Ârago, par un moyen aussi précis qu'ingénieux, s'est assuré que l'influence de l'humidité de l'air sur sa réfraction est insensible.

La théorie précédente suppose une atmosphère parfaitement calme, en sorte que la densité de l'air soit partout la même à des hauteurs égales au-dessus du niveau des mers. Mais les vents et les inégalités de température altèrent cette hypothèse et peuvent aff^ecter d'une manière sensible les réfractions. Quelque perfection que l'on donne aux instruments d'Astronomie, l'eflet de ces causes perturbatrices, s'il est remarquable, sera toujours un obstacle à la précision extrême des observations, qu'il faudra multiplier considérablement pour le faire disparaître. Heureusement nous sommes certains que cet effet ne peut s'élever qu'à un très petit nombre de secondes (*).

L'atmosphère afiaiblit la lumière des astres, surtout à l'horizon, oii

( > } Les recherches des physiciens sur les réfractions astronomiques offrent un exemple remarquable du danger des hypothèses, quand on les réalise, au lieu de les regarder comme des moyens de soumettre les observations au calcul. Dominique Cassini, pour former une Table de réfraction, était parti de la supposition très simple d'une densité constante de Fatmosphère. Cette Table, fort exacte aux hauteurs où Ton observe presque toujours les astres, fut adoptée par les astronomes. La tendance naturelle à réaliser les choses dont on fait un usage habituel Gt croire généralement que, conformément à Thypothèse de Cassini, les réfractions augmentent à mesure que Ton s'élève dans l'atmosphère. Cette croyance subsista jusqu'au moment où Bouguer prouva, par un grand nombre d'observations faites à Quito, élevé de 2800" au-dessus du niveau de la mer, que les réfractions, loin d'être augmentées à cette hauteur, y étaient diminuées.