Recherches expérimentales sur la gravitation

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Recherches expérimentales sur la gravitation

V. Cremieu

To cite this version:

V. Cremieu. Recherches expérimentales sur la gravitation. J. Phys. Theor. Appl., 1906, 5 (1), pp.25-39. �10.1051/jphystap:01906005002500�. �jpa-00241107�

25

RECHERCHES EXPÉRIMENTALES SUR LA GRAVITATION;

Par M. V. CREMIEU

Les seules e~périenm~~ ^{fait, i} 1 j ~raB itati’ll! Ilnt ^’ -iir la détermination de la t’uIl...,taIll ^t BBton.Ancnnt! péri-

mental méthodique ^{n’a été} entrepris pour chercher ) . xpinpier ^la gravitation ^elle-même.

Rien ne prouve, t que la gravitation ^soit quelque ^chose qui ^{se propage~; et, de} plus, ^{le fait} ’lu’alll’UI1I> ,"-ld,~Llq, ^t

écran ^aux forces newtoniennes rend bien dil’Iiil> 11 (’(1(1’ 1 ¡IB 1’111

d expériences sur la vitesse de cette propagation j>i>>1>1.niit ijii..

Seule, l’étude des variations de l’attraction avec le 111111lB"Ilî"llt des corps ^{attirants a} été ébaucliée etn~a dontié aucun r ~nit.tt t 11t’t.

Cependant ^{toutes les} conceptions actuellesdela physiq Ill’ ^1’1 1,()sent

sur la notion de force s’exerçant ^a ~li,t.iiice et obéissant â la loi de Newton ou à des lois similaires. Les tli2>i~ips les plus ^récentes,

celles où la masse n’est plus ^un invariant ir1=~~~lrmti)~1~~. l’t 1111 l’irnir- tie est considérée comme d’origine purement ^t l’,] l’I t 111111:B ~ 1 l’ 11/111 l’.

reposent, ^{comme leurs} devancières, ^sur des actions a di~tmt~~~~. "dIl~

se préoccuper ^{de la façon dont elles} peuvent ^s’exercer.

On sait d’ailleurs qu’il y ^a contradiction entre uf tte conception, qui comporte réversibilité et in1>st rii~t il>il i t1 , 1>t . l ’i i i t r> 1-~ prin- cipe expérimental ^{de la} dl’gl’adati()BB ^{~1~~ 1 ~-ii~ r~¡". 1} "" til, III ies actuelles s’en tirent en invo(luant la lui de> niands nombres; ^la _gros- sièreté de nos ~ens ne nous permet de percevotr q 11e des effets moyens,

p ou rIe s que l ~ 1. 1 [II’ ( d ) , Il ) Il i 1 ~’ der é y ers i h i 1 i t l’l pst i Il Ii Il i Ill’ r 1 1 1) 1 t 1 1 ^{. 1 r 1}

sorte que l’irréversibilitt~ qui ^IlWlls fl’:Bl’IH’ ^t’l. 1’;B1’ suite, la CUIltradil’- tion qu’elle ;,eml)le introduil’t,. ii> «>1,ii.iit qn apparentes.

Il ina ~l’lll}’ll’ «{¡l’il ii> 1.;i, 1111}BtI""sible de d"Illdlld, l’.t 1 >, j,,>-

rience si la loi de la nature est bien celle de Newton, ^{avec la} ntw (’1’-

sibilité qu’elle comporte, ^{ou si, au} contraire. la c~cmtcjmli~=ti~~n ry~t réelle. 1 >m~ . il faudrait ~)m~ 1,,, l’IU’IIlIIl¡"ll’’’’’ ^1,iii, 1"-""111,,1..., l’énergie graB ur~~u,~ "1111’11 t’IB j"ll t’lttrdÎII’ lit. 1 ulIlllll’ {’III" ;, une dégradation 1’>ii,>i,zi>.

Ciest ce p~,int ~lm~ ~~~ti c~)rf=m~lr,~ ~~ v·.ui(it r~ , v ",~u ~r~. ~~~~Imm-f)~~t~‘. yui ⁱ

(~) Communication faite à la Société française ^de Physique : Séance du Il no-

vembre 1905.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:01906005002500

26

ont guidé ^{le choix des} expériences auxquelles je ^me suis arrêté.

Pr’ocessus (le la clf~g~~ac~c~tio~z ^de rénergie. ^{- Les} phénomènes qui

ont pour

siège

la matière pondérable ^sont toujours causés par l’évo-

lution, ^{au sein de cette} matière, ^d’une quantité d’énergie d’une forme déterminée : or cette évolution entraine inévitablement une transfor- mation partielle ^{en une} énergie ^{de forme} différente, ^{et c’est cette}

transformation qui provoque ^la

dégradation

d’énergie résultant du

phénomène ^considéré.

En d’autres termes, ^en dehors de la gravitation, ^{on ne connaît}

jusqu’ici

^aucun phénomène qui ^{ne mette en} jeu qu’une ^{seule forme}

d’énergie ;

^{les diverses formes}

d’énergie

qu’on ^voit apparaître ^sont

liées entre elles par ^des lois

d’équivalence,

^et la diminution d’éner-

gie

^{libre est, pour}

chaque

^{forme, liée aux} diminutions relatives aux

autres formes.

La poussée hydrostatique compare’e ^{à la} gravitation. ^{- Ceci} posé,

on peut ^{faire la} comparaison suivante : considérons les variations de

propriétés

physiques

^entre l’état gazeux ^et l’état liquide, pour ^une même substance. Nous connaissons la diminution

d’énergie

^libre

correspondant

^au passage ^du premier ^{au second de ces états. Nous}

savons d’ailleurs que ^la gravitation s’exerce dans l’un et l’autre.

De

plus,

l’ensemble des connaissances

physiques

^{nous a} imposé

l’idée d’un milieu

impondérable,

remplissant ^tout

l’espace

^et péné-

trant tous les corps ; et, implicitement, ^tout le monde admet bien que c’est à cet « éther » qu’est ^{due la} gravitation elle-même. Enfin les pliénomènes électriques ^et

optiques

^{nous ont} appris que l’état de l’éther est fonction de l’état de la matière avec laquelle ^{il coexiste.}

Nous sommes donc en présence ^{du fait}

expérimental

de l’attraction

newtonienne, ^sur

laquelle

nous ne savons rien, ^{dans une situatiom}

analogue

^à celle d’Archimëde vis-à-vis des liquides après qu’il ^eut

trouvé la loi de la poussée hydrostatique.

Ignorant

^les principes ^de

la mécanique ^{et les} lois de la

gravitation,

il aurait pu interpréter ^le

fait de la poussée exercée par le

liquide

^{comme résultant de la ten-}

dance de celui-ci à occuper ^seul l’espace qui ^{lui est} offert, ^cliassant

de son sein tous les corps hétérogènes. ^{Et, comme nous} pour la gravi- tation, ^Archimède aurait constaté que l’interposition d’un écran quel-

conque ^entre les corps immergés ^et la surface libre, ^en apparence surface attirante, ne modifiait en rien les effets de cette pseudo-

attraction, ^la poussée hydrostatique existant ainsi en tous les points

des liquides.

27 Il me semble’ qu’il n’y ^{a aucune} absurdité, ;~a~iner que l’éther ^{du vide se} Lit~InpClTt‘’ ^’B’11’ t·~t.r,mrf y>,,,,,1,,-

rable, ^{d une} façon analogue, ^{ni l}

les corps.

Gela revient il imaginer 1’>rientati>n ii>i’ ,1.. 41 J...t0rnedu monde, occupé ^au 111>iil par ¹¹¹¹ l’hao.., d-~-tin-1 re~ vers un état

d’équilibre final, qui ^{sera atteint} quand ^{l’étimr aura réduit a une}

seule toutes les discontinuités que constituent dans ^son sein les por- tions encore isolées de matière pondérable.

Par suite, ^la quantité d’énergie g-raviti4Itl" ^{Hhrf ira} t411ljllllr... >ii

diminuant, et rh y pot h t ) se qui ^me guide i~>;1>1>t ^~i Il 111 j’ 1 t r t’ (1111’ l’ 4 ,1 t l ’

diminution

^{s’opère dapr-} 1 r ’· mêmes lois que ^{1B1[’ - . 1 t Lt-} tivement aux autres formes de l’énergie.

On peut ^{en déduire} deux ordres de conséquences, vérifiables par

l’expérience.

i~ T’/v7~/br~~~o~ ~ ^{". ’} j,~~~~, ~r~~//?y~~. ^{- En} premier ^lieu,

l’évolution au sein dt d une quantitc 1’>ii,i>çie g-ravifique

devra provoquer ^une transformation partiel!’’ t’ n r ’ I1 f ~ I’ ~;1 t’ r 1 r’ 1, >iii>« I l f-

férente, ^{et telle} qu’elle entraînera la dégradation voulue par ^notre

hypothèse. ^Cette énergie, intervenant à la mann n’ habituelle qui ^est

celle prévue par la1 1>1 d’’ LI’l1t/, j>1>x,,,jii,>i>,i ,1,,, 1, ,1.ti>ii, ’1111 ^Il’11- dront à s’opposer ^à l’t>1->iiitiuii de 1 t’m’rgit’ ~)tBi)u;u’’

J’ai tenté autrefois l’expérience ^{sous la} l’r ~ I’111t’ ~tnB.t. 1" 1>

plateau ^d’une balance très st>ii,ii,1, ~m11 ’""Illeau(t), on su’"’p"l1daIt

une splicre équilibrée par des j>,>i,1, «>ii, ,.i>il>1.;. 1:11 zj~rtrt~ ! ^{l , ’}

cette spliereunc ^très grosse ^m;t‘~r’ 1> l’1~n11It, ^,11 >1>t>iiiit Il

tion de quelques minm~’tt’c~ lii> i 1’,iit ii;t i,,ii Il’’BB t’¡111t’illll’, (!¡I.tl1t!

l’équilibre ^était rLl1al,ll, ^uti ;j ,t>iii,> ,1,> ^d, >

1,oii,,,iiit {"’rtHL’t- tait de lancer 1>i’iisjii>iiieiit ^;ci, 11’ ¡. 1"’- 1 ’111---""" ’if j,1>iiil>.

D’ailleurs les appareils étaient iii,1,ill, , 1,> 1,>ii> LII"’lil ’1111> LI prujcc-

tion (le cotte 111a~‘~C’ ne C’111IiZI111tl~lnill aiur’llilr’ ii.>j>i,1il i, ,> ^{1 illc’t’*}

l, ’’th’t .t~f~’I1 11 ’’tait BlUI’ iiiij>iil,1,>ii 1,> 1.B --.pll"l’" ^at 1"" le

~B’Il’" dll 1111111BB’111"111 "’11l11l1Bllliqlll’;i ^Lt lll;!""--’" allir.tldt’.

’ - ~ " ~111ta1t~ 1,~ ’ . ^,1.. ,, > ~f;l~. B1.1’’’’ 1 ~ ^{= ; l ,,-} "11 il’B! ^..Lth-nt

>

~t’~. (~ - ^{‘ ’~} ~’’r"n "’B1 aB’’’’ tnie

balance _appropt tes.

20 Dé~nadaiio~t ...~~ .,. , ^. ., , y . 2013LaSPCuLdccuMb~qHt.’tICC

(1: ^{J. f’} /’/~/.-.. jnind ^191B2,

28

vérifiable de notre hypothèse, ^{c’est la variation de} 1 énergie gravi-

fique

^{libre dans} des milieux matériels différents.

Quand ^on passe de l’état gazeux, qui présente pour ^toutes les subs- tances une grande uniformité de propriétés, ^{à l’état} liquide,

l’énergie

libre sous les formes

calorifiques

^et mécaniques ^{subit une diminution}

très variable suivant la nature du

liquide.

L’état de l’éther étant lié à celui de la matière, ^on peut s’attendre à ce que l’énergie gravifique

libre de l’éther varie quand ^on passe des gaz ^aux

liquides,

^{et varie}

aussi d’un liquide ^{à un autre.}

J’ai soumis ces deux conséquences ^aux vérifications expérimen-

tales suiv antes :

Expériences ^{sur des} gouttes liquides. ^{- On} peut obtenir des

liquides

^{non miscibles et} de densité identique, ^{les autres}

propriétés

de ces liquides ^étant d’ailleurs très différentes. L’état de l’éther coexistant avec eux sera aussi très différent. Si, ^{au sein d’une} grande

masse du liquide ^{A, on} immerge plusienrs gouttes ^du

liquide

B, ^ces

gouttes constitueront pour l’éther qui pénètre ^le liquide ^{A une dis-}

continuité qu’il ^{tendra à faire} disparaître. ^Les gouttes ^{seront soit} chassées vers la surface qui limite le

liquide

A, ^soit poussées ^les

unes vers les autres et réunies en une seule goutte.

On sait au contraire que, dans la théorie du potentiel ^newtonien,

les gonttes ^{devraient rester} immobile, ^la poussée

hydrostatique

équilibrant exactement l’attraction mutuelle des gouttes.

Or

j’ai

^observé que les gouttes ^se rapprochent lentement, ^{dans des} conditions où les effets capillaires ^ne peuvent pas intervenir.

Il faut opérer ^{sur un} liquide ^{maintenu à une} température ^constante

et uniforme, ^{et à l’abri de toute} trépidation. Ces conditions sont réa- lisées dans la cave obscure d’une ferme (’ ) distante de 2 kilomètres de tout endroit habité, ^{et où} j’ai ^{réalisé mes} expériences.

La bâtisse est en partie ^creusée dans le schiste silurien qui ^forme

la base des terres environnantes. La température, parfaitement ^uni- forme, ^ne varie pas dans cette cave de 0° ,05 du jour ^{à la nuit.}

Le

liquide

^{était un}

mélange

d’eau distillée et d’alcool absolu, les

gouttes faites d’huile d’olive épurée.

Le mélange, de densité égale ^{à celle de l’huile, est} soigneusement purgé ^de poussières par des

filtrages

successifs, puis ^débarrassé

d’air par ébullition ^{sous le} vide, ^{à froid.}

(1) Cette ferme est située aux Ombries, par le Poujol (Hérault’.

29 Pour l’expérience, ^{on le} plaçait ^{1,in, v11} cristallisoir cylindrique

de 10 centimètres de hauteur. ^1:1 l’I’nt lII1,’tr,’~ de diamètre, dont les bords supérieurs ^rodés j>,Dii,-,>iii ,"tr.’ f.’rmrs par ^une glace transpa-

rente plane.

Les gouttes ^{d’huile sont} introduites avec un tuh" > >aj>1 1 laire ^{trt’... fin,} qu’un dispositif ^très simple permutait 1> rl’lirflr normalement ^a 1,1 surface du liquide, ^à raide d’un ,1>;li> a~.r~r brusque pour que ^la

goutte d’huile, ^retenue par f’I’, ~t tt nient, ^restéit immergée ^{dans le} liquide.

La difficulté est de réussir «1:’-.. 1 ;itt,>, parfaitement eBt’mpt’s 1>

poussière ^et de bulles d’au’: 1; 11IIB1",,--’I;’1’¡’-", ^dll 1,>,t>, r,’li"11II"I1Í tou-

jours ^de petites bulles ~1’air. Si petites ^soient >«11>, qui restent, eiicb sutlls(’nt par leur dilatation, ^S()Bl~ l’action des wloiations de la pres- sion atmosphérique, ^à transforma’ L s 11111JE‘- rn du }II,tit"" 1IBdiBITl"

qui ^sont toujours ^en mouvement, jusqu a ^ce qii’il> ^{viennent t’le culler}

à la surface où la capillarité les retient.

Le cristallisoir est protégé par ^un e y 1 i I I ~ I l’~’ métallique ^{contre le}

rayonnement de l’observateur.

On observait la projl,(.ti(’11 ^des positions ^des g>iiit;- ,1 ^{Irl" IIJ1} j>1,,ii

vertical et dans ^un plan horizontal. Pour cela, ^le w 1 1 ii, 1 1 , > ii i> >t ,i 1 ! i j ii>, .

ouvert à sa partie supérieure, portait. ^de pins, ^{um f’!tt’} v ~‘t’t l~wle.

SouS lE’, Cristallisoir, El’t Cn li~cC dt‘ l~l l~f’11t~’. ^‘t’ t 1, >ii, ,ii,>iit 1.>ii , nm’oirs

plans, ^Les gouttes jaunes, ’>1;iii~1>; l’al’ ^{1111 !} de lumière réfléchie envoyé dans des conditions cuii;,,iii, . détachaient nettement de la masse du liquide. ^On repl’l’dit ^{t 1,iii} "(,,,,,ition ^sans

erreur de parallaxe sensible, grâce ^{aux miroirs, ~ur un} yl,nlrilla~e

tracé sur verre.

Asrension v~z-ti~~~~Jr’ t~u,f. ^- ( Olols que soient les lijii i,1>n employés, l’égalité ^absolue de densité n’est jamais >1>t>iiii« ; 1",iil-

leurs, ^{il se} produit toujours de li";1>rrs altét’.th~))~ 1 tlillii’l"4’=-’ rllli

viennent fi10 ri i 1 i ~ ’1’ li>, (tendîtes i Il i t ¡ 1 ¡ ^: P ^oi 1 l t 1 Il 1 , ’ Il t ou descendent avec 111)(’ l’"

En particulier, ^{dans h’ ~ ~~~l,l, . ..!.t!i- B111 mt’’Lnire}

d’eau et d’alcool, ^le pltf’111IIlli"Ilt’ ^~’t~IIIIn

11 nt’ ;. Il ~’Ill , ’ Il t ; 1 t i 4 1 III 1>iit> tic Lt 1 (1 t . 1 l "" 1 II’ ,1 t . " t m11, ¡ --- ,1 ¡ l L’ r le u r l’ ~. 1) a r suit’’. lp~ ~(I11~ t~.’‘ tl~~1111~~’ 1111tlI1 it 1>1t>iii»iit B’ 1, la surfaces on Consta(r’ 1> j>lii; ,ji,> 1,>iii> tlat’ Illit; tt..--t ti,>il,1,,,>, pt-tit ^a petit, par ^une opalescence ~;ri~a~Iw.

Un sera assuré que la ^masse liquide ^{est ~} parfait 1B11 ::,illlè

30

l’ascension de la goutte ^{d’huile se} fera suivant une verticale.

Dans les conditions où j’ai opéré, ^{on obtenait, dans le cas d’une}

seule goutte, ^{une ascension très} sensiblement verticale.

Ascension dans le c-cc.s rie plusieu¡’s gouttes. ^{- Si l’on introduit} deux gouttes ^{en mème} temps, ^les phénomènes changent. ^{Il faut}

noter que la réussite simultanée de deux gouttes ^{est assez difficile à} obtenir, et il suffit qu’une seule des gouttes ^soit ratée, ^{contienne de} l’air, ^{ou se} scinde ^au moment du déclic, pour que ^tout soit à refaire.

J’opérais

^{sur des} gouttes ^{d’un diamètre} variant de 1 à 5 millimètres et formées autant que possible, ^{dans un même} plan horizontal, ^sur

un même diamètre du cristallisoir, ^{à 20 ou 30} millimètres des bords.

Leur distance initiale était environ de 100 millimètres.

Les lectures faites de deux en deux heures permettaient ^{de suivre}

les trajectoires ^des gouttes. J’ai pu ainsi ^constater que l’ascension

se fait suivant des trajectoires ^à courbure très faible, dirigées ^de façon ^à rapprocher ^les gouttes. Les vitesses de rapprochement ^sont

assez sensiblement entre elles comme l’inverse de la distance des

gouttes.

J’ai _pu réaliser, ^de

juillet

^à

septembre

^{1902, six} expériences ^{de ce}

genre. Pour ^deux d’entre elles, j’ai réussi, ^de plus, ^à introduire, ^au

cours de

l’expérience

^{commencée avec deux} gouttes, ^{une troisième} goutte; ^les

trajectoires

^{des deux} premières ^{ont été déviées vers cette} goutte.

La fig. ¹ représente ^le

graphique

horizontal d’une expérience

faite sur des gouttes ^{de diamètre} égal ^{à 2} millimètres environ. La durée totale de l’expérience ^{a été} de soixante-dix heures.

Les portions ^{aa’ et bb’ se} rapportent ^à l’attraction entre:les deux

premières gouttes; a’ a", l~’b", ^{cc’ sont les} trajectoires ^obtenues après

l’introduction de la troisième goutte.

L’expérience ^a été arrêtée par l’arrivée des gouttes ^{à la} surface, ^où

la capillarité ^{les a} rapidement ^réunies.

Il est certain qu’il ^{y a là un} phénomène curieux, pouvant ^s’inter- préter ^{comme un} commencement de preuve ^en faveur’ de notre

hypothèse.

Toutefois les

interprétations

possibles ^{sont très} nombreuses. En

particulier,

l’opalescence qui apparaît ^{dans les} gouttes ^{est assez} inquiétante.

J’ai entrepris ^de répéter ^cette expérience ^{dans de meilleures}

conditions.

31

D’une part, je ^{dois a .B1, 1; l} Ilty ^de disposer ^d’une grande ¹ bique, ^{à faces} parallèles, ^{de iU litres de} capacité, ^dans laquelle ^les

observations seront plus ^faciles.

De plus, des essais faits en a (1 Ù t - sep t e m b re ^{1 ° t} permis ^de

CIII1...Ld,’r 1°;il>>i’,1 jii"il ^j....t plus facile de furufr. i!t> lIt> l’hlliltl, des

1/1,. i.

gonttes de mélt~Iye û’c~~in ~~I ~I’a~’««1 ~yrt’ tlt’ fair’t~ 1’t~l~t’’t’atit~tr ’ ^{’ ’ .}

en second lieu, jii’eii j>i>>ii,iiii 1> 1°liiil,> 1 ,,li, ,> ,1.i,> liiil,> , i.,; ^:

faisantles gouttes ^avec de l’eaii li,t ill.> .t 1> 1’il,,>>1 ,il,,>lii, 1111 ne

voit plus apparaître ^aucun trouble dans 1,> ~talttt’~,, ^{IJ1’’.tne} après plu-

sieurs semaines.

l,’iiiiil,> ii’ii«iii pas vol«iil,>, ,, ,1, ii,ii, ,1, ii ^{i Illl}

o!)tic!iL lïn1n1obililé à Pt’t! 111’1’" ("BlIlpl,.t" dl’" :"":’ l’,! 1 ~ t)nue!’~’"s.

Je l~E’tlse donc pouvf ~ir 1 t’E~· t~’u 1‘tml~t’l’i~’tu’~’ ILIII-’" .11’s conditions

meilleurm, et la ~~·~1u’ttre de plusâ une vf~riii·wtrt~ll irlt· r · ~~,int·’ tyle 1710I1 t‘E’~I’E’ttE’ I~7alitl ~’ i’c~trC’I‘ iYl"~l~’~ltt ~tt~^rf~’r’· t’.

_~u li~’u ~l~’ l~~~r’rllt’l’ t~~~tllt>l’t~ llllt’ ~t’rrI·’ ’..~’~·lrtti’, 1·trl~ a~ uB. Î’·‘~~·’!’ ~~I’tt- posait ^{de former llnc seule} g’untt’’’~!~-’~!’~ttd!’’-i.(!’’!.1 , 1 ,>,1>-

ririii, 1> 1.i >ii;> iiii> plii>i,> iii,>t,illi,j1,,.. ^{’ ’ ’ , ’’} 1>

1 d ~ ( 1 ¡Ill 1 ’. A B Pl’I ’’’’ a B l , 1 l’ 1 Ji 1 ~ 1 . l’ B e r, ,1 f, ,t dl’ 1 ^{l ,} tcès vt~ais~~t~Wlal~lE’nlf’rit tlul, l~l~l~’t’r Ï.r ~l~llt’l’r’ ~l~in- l Il~lrit_’. a ia lm r~l~

distance de la goutte que daI!"" 1°ai i..

Un accident ^a seul rctai ! ,1,> ’111’ pies ^{mois ces .}

32

FiG. 2.

Mais la constance de l’allure ~,~ ". s ~.j..,.. ~"U. 1"_" ,Lt..~.11..- ^{.... 1}

_

m’a engage ^à poursuivre, depuis ^cette époque, ^{la i,}

l’attraction newtonienne entre deux solides imnieif

même ^masse li>iii,1,

J?.rper~e~c ^{--- Dans les idées} que

j’ai exposées plus haut. 1 attraction cul i -’’es dans deux portions ^{d’un même} liquide, ^{s ~ 1 i} ... e rai t 1 a

même que dans le ^~a/. Elle serait diffterente si les lon-

geaient ^{dans une même ma~e de} lijiii,1>.

C’est _pour ~w’ttt_’ I’all~mrl t;llt’ j~ai i1>j>t,> 1,1 1’>i~iii> 1 .,j>>ii>ii.e ^sui-

vante :

Des expérimentateurs, ^{comme :B1:B1.} Poyntt!!- ^{1,1 1. Cri ,}

reconnu 1 impossibilité d’obtenir dans uu 1 i q Il ¡¡II’ 1;, , >,.ili«t , 1

.- ^.-

Hères, j’ai ^{abordé le} prolJl>iii; ;iiil 1;iii,>iit .

J’ai réalisé une balance de torsicnaBa!)t ^t rl rl /t’r’~ ~ ~ ’ ^{’ ’ ’} ’ep-

tible, ^sous l’actiondes attractions qll"’II ]ui Lul ,,1(1, ^{, ,iii;}

oscillation d’une position 1’;jiiilil1» ^{a un’- autr’-.} 1 1 1,,1,ii>,> >,t

disposée ^{de telle sorte} qu’ui ^J)t’111 fa)!’’ !c~ rrlt’~tlrr’. l’roisées dans l’air et dans un liquide : ^{un n’a} ju’i (’tl(lll’al’t’I’ ^ll’~ 1>.,-i>t ions obtenues,

sans avoir à effectuer des mesures absolues.

Après ^{trois années} le reli>rclies prt~lil~~itltiru’~, ai (¡}’¡"1l11 une

enceinte dans 11jii>11> ^{aucun Ct’nrant} lijiii1> ^{on g’aZt’UX} ii> puisse prendre naissi>i>,,., t’t j’v ai install~’ iiii; 1>,1,>ii.,> ,l. t ,i~,1 .ii ,jiii, .iii

cours de la quat!h-!tn-année (jiiin-o>1Jl>i’c 1 l’I lll , iii’i î,>iiiiii 1>, 1.,>il-

tats dont l’expose ^{v a suivre.}

Voici d’abord une description somn1lli!’B’ IL." a ~ ~ l~,t rv’ i I,.

La balance de torsion repose ^{sur Uri} ,1, ,>1’ ,1> 1’, ,11 1:,1:1 ^{en r0f’ptanlé} épais. Ce double fond est supporté par t i> >1, ’oh.un, ~ (i. fonte l’,F’,P

fixées par iiii li« le béton de 1 ^{mètre d 1} 1,iii, 1> l’IH.llt,1’ qui

forme le sol de lar cave.

DeuY cylindres concentriques CC, ^{( 1 1 1} ~j 1 dl’ d Id-

mètreeti~,20deliauteu!B pesant ^chacun .ii, ii.>ii ii"> 1,ilvç i «iiiiii.,, viennent, à l’aide de iii>iillc> et d’un pont }’1)llldllt, l’I’JIfI’’’’’’I’ ^;ii~ les

plaques IÂ,F, sur 1«,ijii>lles on les 1>>uluiiii>, 1 )>; j>11jii, , 1, >il.,iiii, »

permettent de fernier la partie ~t1pl’ril’III’I’ ^{,1, , t ~(1}

net de remplir d’eau 1 intervalle ("11111’1’1--’ ^entte >iix.

La balance de torsion est in~,tull~’~’ ,: tint 11 nr du s;. >ii1 _tw Illull~~~

et placée par suite dans ^{un écran} liquide.

Le fil LL. qui ^snnnorte la balance de torsion est nxe au gunio-

34

mètre 1 ; ^celui-ci repose, par l’intermédiaire des plaques

~,~~,

^des

colonnes .~,s~.!~,~~ ^{et de trois vis} calantes, ^{sur des} plaques ^crapau-

dines

placées

^en

regard

^{de P, P, l’ en même} temps que les tit-aiits qui

relient entre elles les plaques ^{F et} F~ .

Le levier EE, ^{de 4()2} millimètres de longueur, ^en aluminiumévidé, porte ^deux sphères ^{en bronze} platiné G,G, ^{dont les volumes sont ri-} goureusement égaux, ^et pesant chacune environ 1.000 grammes.

Le levier porte ^de plus ^{une hobine B formant avec une bobine}

fixe B’ un élcctro-dynan101nètre permettant de cummander la balance

après ^fermeture de la double enveloppe, ^{et aussi de mesurer la torsion}

du fil LI,, ^en fonction d’une intensité de courant.

Un ^miroir H, présentant ^dix facettes taillées sur un cylindre ^de

10 cenlilnètres de diamètre et faisant entre elles des angles ^{de 10°,} permet de suivre les mouvements de la balance et d’opérer, ^sans

démonter

l’appareil,

^à des distances différentes entre les sphères

mobiles et les masses attirantes.

Celles-ci sont formées des deux cylindres ^creux K,K, ^{en bronze} nickelé, ^{dans chacun} desquels ^on peut envoyer, par les variations de niveau d’un réservoir, ²⁰ kilogrammes ^{de mercure.}

L’ensemble de ces appareils ^{se trouve dans une} salle dont trois

parois ^{sont adossées au rocher. La}

quatrième

^est fermée par ^une cloison très

épaisse

^{donnant sur une salle où sont} installées l’échelle et la lunette d’observation. L’échelle, ^{sur verre, divisée en demi-mil-} limètres, ^est fixée dans une fenêtre de la cloison, ^{au-dessus d’un} solide

pilier

^de

briques

qui porte ^{la lunette. La distance de l’échelle}

au miroir est de 4~ 3 centimètres, ^et la lunette permet d’apprécier

nettement le dixième de millimètre.

On

règle

^{la balance} de torsion de façon ^{à faire} coïncider la trace du fil L avec le milieu de la distance G G, ^le milieu de la distance KK et le centre du miroir H. Dans ces conditions, ^{les deux} sphères G,G

viennent rencontrer en mème temps ^{les surfaces des} cylindres. ^On

lit la division de l’échelle et le numéro de la facette correspondant

à ce contact. Alors, connaissant les dimensions des différentes

pièces

de

l’appareil

^{et les} angles des facettes H, ^on peut, par de

simples

lectures à l’échelle et au goniomètre ^{I, mesurer toutes les distances}

qui

interviendront dans le calcul des déviations, y compris ^{la dis-}

tance de l’échelle au miroir H.

Pour opérer ^{dans les} liquides, ^on remplit ^{le fond du} cylindre ^inté-

rieur jusqu’au ^{niveau SS à} l’aide d’un tube T. La partie ^{centrale de}

35

Test traversée parle ^{l "’ ’ ’ ’ ’ p ’ ’ _}

nal>lemriit t l’arriYt-;0 Il _

table succion de " liquide. .> qui j>,>i,iii.t 1,> 1« ii.i, ^-

lement.

1,(~s choses sont (li-,po, ^{i l . - ,-}

portent! > iasurfa ^-

tance aiiu ^’-~ >. ii>rz’ant t it-~ ’--.. i ,

lue 89 millim">ti,

La fa.> ,iij>>i,i,iii>,> ,1 , ;,, liiili>1, li >,t ^{t init’ ,}

au-drs«>ii, lii iii; «>ii ;,

La ,li,j>«,iti,>i> ^l’t 11 1’>iiii 1>. ,’t’’’’ ,i»i,i;il, i,,>,ili,i>t ,1> 1 ,,tii1> fips conditions de stahili!’’’!’’!!:" i’.J’ > ’-

fitpas qti(- ^.’ ’ ’ " ’ ,,;

trépidati(lJl. "1 (i v-~t~~~mh ^"x-

Il faut encore juc cetl> .iix,,1,j>j>> ,ii iil’Ii,,iii>ii>;i>1 ,’ ^f rig’idepour~"~~r~!rpl’n)rju’-n’-(-’tji’nt;i):Br,//-/~//~/~~’/,..,~,,,.

~2C’~7~~~/~/

J’ai constédt" l’Il t’I1’,’1. (Ill’II’

ⁱ

seul cylindre t>1 ptp(~(~./’

présentait, après (111’’ ^,

dëplacemens(le7’r"it’!’’’~t)!)’t-~.~:u)~

Jans le LeIlIp"" -":lli"ltnl HIlC "/1111’1.1’ f!. ^{- .,;}

mètre enreg’ts!retn’pendant 1> iii,’>ii»,> ii>t>i,,,11>, f)’’p!t!~.)!n ^haro-

mètre enregistreur piu’’’n! tn!’’!-i’nrf’)u-!H( unt’-~H’h’- ^..

celle d’un baromètre Lt!-~ , 1;>ài> lil>1>.

Ces constatations mont (Un’’!)’-;) 1,1,j,i, 1 iii>,> ,1,,1 lippe

aveccouc!ieIi({uIde.Aprespn’Iaten)} i ,jtli1>

est devenue à ^celle ,1« 1;1 ,,ill>, ¹ », 1> lii balance devenir parfait"lll;’rd 1’I’:’:llli"I’t)S,

J’ai pii, ;1,1,1 par ’~B1. 1,. Xl,111,,, >ii,1, 1.; , ^{" ~)s} d’une

période ^{de 1:*, imnutes,} 1>j>iii, ^i’~ 1,,iijati,i>, ji;,jii’,1 20 ou 25 secondes, ^sans constat’’!’!.in~!ap’’!’i"!-un)t

d’autres annnane~({)K’et-!!t’~~-. ^{, ’~-~} , ,iiii 11>ii ;’ ’

rësiduenednfilde~nsprH~i"!) ¹

ll’iiill«iii>,, 1;1 balance ii’>,i ,j,iii>«1, , ,iiij,1,>1iii,>iit iii;iii>1;1., 1ille

conserve "uj’an ^’ -U!ntit’n~d(~(ptei(ptes ^secondes d’anip!!- tude.cequiecir’ ) fIl!I,11111I’- "ixipmf’~ tif’ 11lillim~trp pour Il’

déplacement ^{du centre 1 1 1.1}

déplace, ^{avec une} périodl’ ln’~ II1JJ¡’;UI’ ^{i ,} l B, 1¡¡"Ll a la Pt’[ï(l(je de

36

la balance, ^{autour d’une} position ^{fixe. Ces}

déplacements

provo-

quaient, par

exemple,

^une oscillation de 10 à i2 millimètres de l’échelle avec une période d’environ dix heures pour le dernier fil de

suspension que j’ai ^{utilisé, la} période ^{de la balance étant de t5 mi-}

nutes 55 secondes.

J’attribue ces déplacements ^à la détorsion lente des fils dont les

génératrices ^sont toujours

inégalement

^écrouies par l’étirage ^{ou le}

laminage.

Mais leur petitesse ^{et leur}

régularité

permettent d’effectuer les.

corrections correspondantes ^{avec une}

grande

exactitude.

Pour les mesures de gravitation, ^{il est} nécessaire que la circula- tion du mercure ne provoque pas d’échauffement appréciable par

.

frottement ou par choc. Une élévation de

quelques

^{dixièmes de}

degré

^.

de la température ^des cylindres ^{K suffit à} provoquer ^de notables

perturbations.

Il faut, ^de plus, ^{en vue de rendre} comparables les corrections de torsion résiduelle, ^{lancer le mercure à des} phases des oscillations,

de la balance choisies de façon ^{à ce} que

l’amplitude

^{de ces oscilla-}

tions reste petite par rapport ^aux déviations à mesurer.

Avec ces

précautions, j’ai

mesuré, pour huit

positions

différentes.

des sphères ^mobiles, des déviations qui vérifient, ^{dans une} première

approximation,

^la loi de l’inverse du carré de la distance, ^{dans des} limites de 25 à 10 centimètres entre les centres de G et K, ^et

15 centimètres à 4 millimètres entre leurs surfaces. Voici un

exemples

de la concordance des lectures successives et de l’ordre de

grandeur

des corrections de torsion résiduelle pour ^une distance de 102 milli- mètres entre centres :

Les calculs complets ^{de ces} observations _{n’ont pu} encore être ter- minés.

Stabilité et mobilité de la balance de torsion immergée. - ^L’intro- duction de la couche d’eau SS modifie _peu (100 millimètres au maxi-

mum sur

l’échelle)

^la position ^{du zéro de la balance, à la condition}