C. V. BQYS — LA. COiN'STANTE DE. Là GRAVITATION 



LÀ CONSTÂINTE DE Li GRAVITATION 



Par la découverte de sa célèbre loi de l'allraction 

 de la matière, Isaac Newton put ramener les trois 

 lois de Kepler, auxquelles obéissent les mouve- 

 ments des astres, à un principe d'une idéale sim- 

 plicité. Il montra aussi qu'un corps sphérique, 

 liomogène, ou dont la densité ne varie que par 

 couches concentriques, attire les corps extérieurs 

 de la même manière que s'il était entièrement 

 ramassé en son centre. Ce sont, soit dit en passant, 

 les difficultés que rencontra Newton dans la dé- 

 monstration de ce théorème, et non point, comme 

 on le croit communément, la valeur erronée de la 

 distance de la Terre à la Lune, qui l'empêcha de 

 publier plus tôt sa grande découverte. 



Bien que la loi de Newton suffise pour expliquer 

 le mouvement des planètes et de leurs satellites, 

 celui des comètes, des étoiles doubles et le phéno- 

 mène de la marée, et même pour comparer entre 

 elles les masses des corps célestes, il est une 

 chose qui échappe aux recherches astronomiques : 

 c'est la possibilité de déterminer ces masses en 

 valeur absolue. Nous savons que Sirius est équiva- 

 lent à vingt-huit fois notre Soleil ; que ce dernier 

 possède une masse 1.048 fois supérieure à celle de 

 Jupiter ; mais aucune observation de ces corps ne 

 nous indique le nombre de tonnes de matière 

 qu'ils contiennent. 



La simple considération de la force centrifuge 

 nous dit que le Soleil attire chaque tonne de la 

 matière terrestre avec une force voisine d'un demi- 

 kilogramme et que, sans cette force, notre Globe 

 continuerait ,sa route en ligne droite; mais les 

 observations astronomiques ne nous permettent 

 pas de dire combien de tonnes de matière se 

 trouvent en présence. 



Dans sa forme générale, la loi de Newton est une 

 simple proportion : la force F de l'attraction mu- 

 tuelle de deux masses )«, et m^ séparées par une 

 dislance r est proportionnelle au quotient que l'on 

 obtient en divisant le produit des masses par le 

 carré de leur distance. Pour transformer cette pro- 

 portion en une égalité, nous devons y introduire 

 un certain coefficient numérique : la constante. 

 Neivtonienne de la gravitation, que nous appelle- 

 rons G, ce qui donne l'égalité : 



Newton montra di'jà que deux méthodes dis- 

 tinctes conduisent à la détermination de cette 

 constante : l'une d'elles consiste à observer les 

 perturbations que font subir à la gravité cer- 

 taines portions de notre Terre, des montagnes ou 



des couches sphériques ; l'autre se réduit à créer 

 une planète artificielle et à mesurer la valeur 

 entière de son attraction. 



Dans le premier cas, on observera la valeur et 

 la direction de la gravitation au voisinage d'une 

 montagne, ou sa valeur seulement dans une mine 

 profonde ; c'est celte méthode qu'employa Bou- 

 guer, au risque de sa vie, dans les ouragans de 

 I neige du Chimborazo; des expériences analogues 

 I ontété faites par Maskelyne, par Airy et par d'autres 

 observateurs; je renverrai, pour la description de 

 ces observations, à l'historique qu'en a fait récem- 

 ment M. Poynting, et je ne m'occuperai ici que de 

 la deuxième méthode, fondée sur l'emploi d'une 

 planète artificielle. 



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Il est bon de nous faire dès maintenant une idée 

 de la petitesse des effets qu'il s'agit de mesurer. 

 Un mur que l'on a construit en s'aidant du fil à 

 plomb, est-il vertical ou présente-t-il une inclinai- 

 son quelconque'? Le principe de Newton nous dit 



I qu'il attire la masse suspendue; et cependant le 

 fil qui la supporte est vertical, l'attraction est si 



j faible qu'il est impossible de la déterminer par ce 

 procédé. L'action même d'une montagne exige les 

 moyens les plus délicats pour être mise en évidence. 

 Si nous plaçons deux billes sur une table bien 

 nivelée, elles ne roulent pas l'une vers l'autre; et, 

 si même elles étaient mille fois plus lisses, nous 

 ne percevrions aucun mouvement dû à leur attrac- 

 tion mutuelle. 



Dans tous les laboratoires de Physique, on 

 trouve des instruments de la plus grande sensi- 

 bilité, comme on se plaît à les qualifier. Quelles 

 précautions prend-on pour éviter que l'attraction 

 de leurs différents organes faussent les résultats 

 des mesures auxquelles ils sont destinés? Aucune. 

 Les attractions sont si faibles que, dans aucun 

 appareil construit jusqu'à présent pour la mesure 

 des actions électriques, magnétiques, thermiques 

 ou autres, il n'a paru nécessaire de les éviter. Et 

 cependant ces attractions existent; même elles 

 peuvent être mesurées par des moyens suffisam- 

 ment délicats. Le Révéreud ,lohn Milchell inuigina 

 le premier un appareil propre à efl'ectuer cette 

 mesure : il construisit la balance de torsion avec 

 laquelle Coulomb fit ses fameuses expériences; 

 mais il mourut avant d'avoir pu exécuter lui- 

 même aucune recherche. 



Cavendish reconstruisit l'appareil de Milchell, 

 et à l'aide de cet instrument, il mesura l'attraction 

 qui s'exerce entre deux sphères de plomb ayant 



