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P. DUHEM 



LE P. MARIN MKRSENNE ET LA PESANTEUR DE L'AIR 



lion qui existe entre la hauteur à laquelle monte 

 le vif-argent dans le tube barométrique, la hau- 

 teur de l'atmosphère et le poids spécifique de l'air. 

 Des conséquences auxquelles peut conduire celte 

 relation, il donne divers exemples. 



Se donne-l-on, par exemple, la hauteur baro- 

 métrique et la hauteur de l'atmosphère? On en 

 peut déduire le poids spécifique de l'air. 



Une hauteur barométrique de trois pieds et une 

 atmosphère épaisse d'une lieue de France corres- 

 pondraient à un air o.OOO fois plus léger que le 

 mercure. Si la hauteur du mercure est de 26 pouces, 

 l'air sera 6.921 fois plus léger que le vif-argenl. 

 Doubler ce nombre 6.921 revient à attribuer à l'at- 

 mosphère une hauteur de 2 lieues ; le quadru- 

 pler équivaut à lui en attribuer une de i lieues. 



« Mais qu'il nous soit permis d'émettre la con- 

 jecture la plus probable. Nous avons montré ailleurs 

 que l'air était 1.000 fois au moins plus léger que 

 l'eau, tandis que l'eau est environ 14 l'ois plus 

 légère que le mercure ; l'air est donc 14.000 fois plus 

 léger que le mercure. Le cylindre d'air qui fait 

 équilibre au vif-argent doit donc élre 14.000 fois 

 plus élevé que la colonne de mercure; d'après nos 

 observations, la hauteur de ce cylindre d'air devrait 

 être au moins de 2 lieues'; en d'autres termes, l'air 

 cesserait d'être pesant à 2 lieues de la terre. » 



Si la hauteur de l'atmosphère pesante ne surpasse 

 guère 2 lieues, et si le poids de l'air est la cause 

 qui tient le vif-argent suspendu dans le tube de 

 Torricelli, il suffira de s'élever de quelques cen- 

 taines de toises au-dessus du niveau du sol pour 

 voir la hauteur barométrique diminuer notablement. 

 11 est presque impossible de faire le calcul qui vient 

 d'être rapporté sans en tirer aussitôt celte conclu- 

 sion, c'est-à-dire sans concevoir le projet de l'ex- 

 périence du Puy-de-DAme. 



Aussi Mersenne a-t-il conçu ce projet et l'a-t-il 

 exposé en détail. 



Cel exposé se trouve dans la première des deux 

 préfaces'' qu'il a mises en tête de son dernier 

 ouvrage. La date à laquelle il fut composé nous 

 est par là connue avec une assez grande précision. 

 Le dernier chapitre du livre fut achevé le 8 sep- 

 tembre 1047. La préface dont nous parlons fut 

 écrite après l'achèvement du reste de l'ouvrage; 

 elle débute, en effet, en annonçant qu'elle va com- 

 pléter les errata déjà inséri'S à la dernière page du 

 livre. La reproduction du privilège est suivie de ces 

 mots : « Peracta est luec inipressio die 1 Oclo- 

 bris 1617 >i. C'est donc entre ces deux dates, 8 Sep- 



' I.e texte tlit 12 lieues; mais Mersenne a corrigé cette 

 <;rrein- et rétabli 2 lieues dans les Mcnda qui se trouvent à 

 la fin (le l'ouvrage. 



• Novarum observai ion II m pliysico-matbea)alicarum K.M.v- 

 RiNi .Meksenm Minimi tuuius 111. Pnefatio I ad lectorem. 



tembre 1617 'el 1" Octobre 1647, que Mersenne a ré- 

 digé le projet de l'expérience célèbre par laquelle 

 l'hypothèse de Torricelli allait être- à jamais 

 afTermie. i 



Ce projet, d'ailleurs, mérite d'être reproduit en' 

 entier : 



« Si le cylindre d'air est la cause du vide con- 

 tenu dans le tube, ou de la suspension du vif-;irgenl, 

 auquel il fait équilibre, il paraît que ce cylindre 

 d'air sera plus court, et, partant, que le cylindre de , 

 vif-argent sera de moindre hauteur, lorsqu'on ob- 

 servera au sommet d'une tour ou d'une montagne. 

 Par exemple, les fenêtres du dôme de Saint-Pierre 

 sont au moins à oO toises au-dessus du sol ; si la 

 hauteur du cylindre d'air était seulement une lieue 

 de 2.500 toises, ce cylindre serait moindre de l.i 

 cinquantième partie de sa longueur lorsqu'on obser- 

 verait près des-dites fenêtres au lieu d'observer 

 auprès de la Confession de Suinl-Pierre. » 



« Mais nous avons montré à la page 204 que le 

 cylindre d'air avait au moins deux lieues de hauteur; 

 dès lors, en l'expérience précédente, on en retran- 

 cherait seulement la centième partie, et le cylindre 

 de mercure, lui aussi, diminuera seulement d<' la 

 centième partie de sa longueur; une telle dimiiiu- 

 lion,qui serait moindre que la cinquantième partie 

 d'un pied ou que le quart d'une ligne, serait à peine 

 sensible. » 



« Si l'on expérimentait, au contraire, au somme! 

 d'une montagne haute d'une lieue, le cylindre tle 

 mercure ne devrait plus niesurer qu'un pied et un 

 demi-pouce. S'il n'en était pas ainsi, il faudrait eu 

 conclure que le cylindre d'air n'est pas l'explication 

 de ce vide ; à moins, cependant, que l'on ne pn'- 

 lende que la surface supérieure de Fair n'est poiui 

 sphérique, mais qu'elle s'élève plus ou moins selon 

 la variété du relief du sol. » 



<( D'ailleurs, si l'atmosphère est terminée par une 

 sphère ayant même centre que la Terre, le cylindre 

 de vif-argent doit être plus élevé à Rouen qu'à 

 Paris, etplus élevé à Paris qu'à Dijon ou à Langres. 

 Rouen, en effet, est plus bas que Paris, de toute la 

 déclivité de la Seine; celte diirérence de niveau 

 (■'i]uivaut peut-être à la hauteur des tours de Notre- 

 Dame de Paris ou de cette pyramide que l'on ad- 

 mire à Rouen ; en outre, la déclivité de la Seine est 

 encore plus grande, en amont de Paris, jusqu'à sa 

 source; on en peut dire aulanldes autres fleuves. » 



« Que les Nantais mesurent donc la hauteur du 

 cylindre de vif-argent en leur ville, et qu'ils com- 

 parent leurs observations à celles des habitants de 

 Neversoude Langres. Ici même, nous avons trouvé 

 qu'il n'avait pas toujours la même hauteur; na- 

 guères, bien que le tube plongeât seulement dans 

 le mercure, nous avons vu, en présence d'illustres 

 personnages, le vif-argent monter jusqu'à 2 pieds 



