Descartes
Abstract
A scientific essay on atmospheric phenomena — winds, clouds, hail, the rainbow — explained solely through the laws of matter and motion, without recourse to occult causes. A technical work of meteorology, appended to the Discourse on Method.
Connections
Concetti: natura, causa
Forme: trattato
Testo originale francese · Arvensa Editions · pubblico dominio
Discours premier
DE LA NATURE DES CORPS TERRESTRES
Nous avons naturellement plus d’admiration pour les choses qui sont au-dessus de nous que pour celles qui sont à pareille hauteur, ou au-dessous ; et quoique les nues n’excèdent guère les sommets de quelques montagnes, et qu’on en voie même souvent de plus basses que les pointes de nos clochers, toutefois, à cause qu’il faut tourner les yeux vers le ciel pour les regarder, nous les imaginons si relevées, que même les poètes et les peintres en composent le trône de Dieu, et font que là il emploie ses propres mains à ouvrir et fermer les portes des vents, à verser la rosée sur les fleurs, et à lancer la foudre sur les rochers. Ce qui me fait espérer que si j’explique ici leur nature, en telle sorte qu’on n’ait plus occasion d’admirer rien de ce qui s’y voit, ou qui en descend, on croira facilement qu’il est possible en même façon de trouver les causes de tout ce qu’il y a de plus admirable dessus la terre.
Je parlerai en ce premier discours de la nature des corps terrestres en général, afin de pouvoir mieux expliquer dans le suivant celle des exhalaisons et des vapeurs. Puis à cause que ces vapeurs s’élevant de l’eau de la mer forment quelquefois du sel au-dessus de sa superficie, je prendrai de là occasion de m’arrêter un peu à le décrire, et d’essayer en lui si on peut connaître les formes de ces corps que les philosophes disent être composés des éléments par un mélange parfait, aussi bien que celles des météores, qu’ils disent n’en être composés que par un mélange imparfait. Après cela, conduisant les vapeurs par l’air, j’examinerai d’où viennent les vents ; et les faisant assembler en quelques endroits, je décrirai la nature des nues ; et faisant dissoudre ces nues, je dirai ce qui cause la pluie, la grêle et la neige, où je n’oublierai pas celle dont les parties ont la figure de petites étoiles à six pointes très parfaitement compassées, et qui, bien qu’elle n’ait point été observée par les anciens, ne laisse pas d’être l’une des plus rares merveilles de la nature. Je n’oublierai pas aussi les tempêtes, le tonnerre, la foudre, et les divers feux qui s’allument en l’air, ou les lumières qui s’y voient ; mais, surtout, je tâcherai de bien dépeindre l’arc-en-ciel, et de rendre raison de ses couleurs, en telle sorte qu’on puisse aussi entendre la nature de toutes celles qui se trouvent en d’autres sujets ; à quoi j’ajouterai la cause de celles qu’on voit communément dans les nues, et des cercles qui environnent les astres, et enfin la cause des soleils, ou des lunes, qui paraissent quelquefois plusieurs ensemble.
Il est vrai que la connaissance de ces choses dépendant des principes généraux de la nature, qui n’ont point encore été, que je sache, bien expliqués, il faudra que je me serve, au commencement, de quelques suppositions, ainsi que j’ai fait en la Dioptrique ; mais je tâcherai de les rendre si simples et si faciles, que vous ne ferez peut-être pas difficulté de les croire, encore que je ne les aie point démontrées.
First Discourse
ON THE NATURE OF TERRESTRIAL BODIES
Naturally, we feel more admiration for things that are above us than for those that are at our level or below; and although the clouds hardly exceed the summits of certain mountains, and we often see clouds even lower than the turrets of our churches, yet because we must turn our eyes towards the sky to view them, we imagine them to be so lofty that poets and painters even depict them as forming God’s throne, where He uses His own hands to open and close the gates of the winds, to pour dew upon the flowers, and to send thunder upon the rocks. This makes me hope that if I explain the nature of these phenomena in such a way that people no longer have reason to admire anything they see there or that descends from it, then it will be easy for them to believe that it is likewise possible to discover the causes of all that is most admirable on earth.
In this first discourse, I will speak about the nature of terrestrial bodies in general, so as to be able to explain more clearly in the following discourse the nature of exhalations and vapors. Moreover, since these vapors rising from the sea sometimes form salt on its surface, I will take this opportunity to describe them in some detail and attempt to determine whether it is possible to understand the composition of those bodies which philosophers claim are composed of elements in a perfect mixture, as well as the composition of meteors, which they say are only composed of elements in an imperfect mixture. After that, by tracing the paths of these vapors through the air, I will examine the origin of winds; and by observing how they gather in certain areas, I will describe the nature of clouds. By analyzing the dissolution of these clouds, I will explain what causes rain, hail, and snow—not forgetting in particular that strange phenomenon whose particles resemble small six-pointed stars, perfectly formed. Although this phenomenon was not observed by the ancients, it is undoubtedly one of the most remarkable wonders of nature. I will also discuss storms, thunder, lightning, and the various fires that appear in the sky, as well as the various lights that can be seen there. Above all, I will strive to depict the rainbow in all its detail and to explain the reasons for its colors, so that people may also understand the nature of those celestial phenomena observed in other contexts. In addition, I will address the causes of those circular patterns commonly seen in clouds, as well as the reasons why sometimes multiple suns or moons appear together in the sky.
It is true that the understanding of these matters depends on the general principles of nature, which have not yet, as far as I know, been thoroughly explained. Therefore, at the beginning, I will have to rely on certain assumptions, just as I did in my work on Dioptrics; but I will try to make them so simple and easy to understand that you may not find it difficult to accept them, even though I have not provided rigorous demonstrations for them.
Discorso primo
Della natura dei corpi terrestri
Naturalmente proviamo maggiore ammirazione per le cose che si trovano al di sopra di noi rispetto a quelle che sono alla nostra stessa altezza o al di sotto; e sebbene le nuvole non superino di molto la cima di alcune montagne, e spesso si possano vedere persino nuvole più basse delle guglie dei nostri campanili, tuttavia, poiché dobbiamo alzare lo sguardo verso il cielo per vederle, le immaginiamo così elevate che persino poeti e pittori ne fanno il trono di Dio, raffigurandolo come un luogo in cui Egli stesso impiega le proprie mani per aprire e chiudere le porte dei venti, per versare la rugiada sulle piante e per scagliare la folgore sui massi. Questo mi fa sperare che, se spiegassi qui la vera natura di queste cose in modo tale da eliminare ogni motivo di ammirazione per ciò che vi si trova o ne discende, si possa facilmente credere che sia altrettanto possibile individuare le cause di tutto ciò che è più meraviglioso sulla terra.
In questo primo discorso parlerò della natura dei corpi terrestri in generale, al fine di poter spiegare più chiaramente, nel successivo, quella delle esalazioni e delle vapori. Poiché queste vapori, sollevandosi dall’acqua del mare, a volte formano sale sulla sua superficie, ne approfitterò per descriverle in dettaglio e cercare di capire se attraverso di esse si possano comprendere le strutture di quei corpi che i filosofi ritengono siano composti dagli elementi in un miscuglio perfetto, così come quelle dei meteori, che invece considerano frutto di un miscuglio imperfetto. In seguito, analizzerò da dove derivino i venti e descriverò la natura delle nuvole; inoltre, spiegherò cosa causa pioggia, grandine e neve, senza dimenticare quella particolare forma di nuvola che assomiglia a piccole stelle a sei punte perfettamente disposte. Anche le tempeste, il tuono, la folgata e i vari fenomeni luminosi che si verificano nell’aria non verranno trascurati; soprattutto cercherò di descrivere in modo accurato l’arcobaleno e di spiegare le sue varie sfumature, al fine di comprendere anche la natura di tutti quei fenomeni luminosi che si osservano in altri contesti. Aggiungerò inoltre la causa di quei cerchi visibili intorno alle stelle, nonché quella dei “sole” o delle “lune” che a volte appaiono più di uno insieme.
È vero che la conoscenza di queste cose dipende dai principi generali della natura, i quali, per quanto ne so, non sono ancora stati ben spiegati; pertanto, all’inizio dovrò fare ricorso a alcune ipotesi, proprio come ho fatto nella “Diottrica”. Tuttavia, cercherò di renderle così semplici e comprensibili che probabilmente non avrete difficoltà a crederci, anche se non le avrò dimostrate.
Je suppose premièrement que l’eau, la terre, l’air et tous les autres tels corps qui nous environnent, sont composés de plusieurs petites parties de diverses figures et grosseurs, qui ne sont jamais si bien arrangées, ni si justement jointes ensemble, qu’il ne reste plusieurs intervalles autour d’elles ; et que ces intervalles ne sont pas vides, mais remplis de cette matière fort subtile, par l’entremise de laquelle j’ai dit ci-dessus que se communiquait l’action de la lumière. Puis, en particulier, je suppose que les petites parties dont l’eau est composée sont longues, unies et glissantes, ainsi que de petites anguilles, qui, quoiqu’elles se joignent et s’entrelacent, ne se nouent ni ne s’accrochent jamais pour cela en telle façon qu’elles ne puissent aisément être séparées ; et au contraire que presque toutes celles, tant de la terre que même de l’air, et de la plupart des autres corps, ont des figures fort irrégulières et inégales, en sorte qu’elles ne peuvent être si peu entrelacées qu’elles ne s’accrochent et se lient les unes aux autres, ainsi que font les diverses branches des arbrisseaux qui croissent ensemble dans une haie ; et lorsqu’elles se lient en cette sorte, elles composent des corps durs comme de la terre, du bois, ou autres semblables, au lieu que si elles sont simplement posées l’une sur l’autre, sans être que fort peu ou point du tout entrelacées, et qu’elles soient avec cela si petites qu’elles puissent être mues et séparées par l’agitation de la matière subtile qui les environne, elles doivent occuper beaucoup d’espace, et composer des corps liquides fort rares et fort légers, comme des huiles ou de l’air. De plus il faut penser que la matière subtile qui remplit les intervalles qui sont entre les parties de ces corps est de telle nature qu’elle ne cesse jamais de se mouvoir çà et là grandement vite, non point toutefois exactement de même vitesse, en tous lieux et en tous temps, mais qu’elle se meut communément un peu plus vite vers la superficie de la terre, qu’elle ne fait au haut de l’air où sont les nues, et plus vite vers les lieux proches de l’équateur, que vers le pôle, et au même lieu plus vite l’été que l’hiver, et le jour que la nuit. Dont la raison est évidente, en supposant que la lumière n’est autre chose qu’un certain mouvement, ou une action dont les corps lumineux poussent cette matière subtile de tous côtés autour d’eux en ligne droite, ainsi qu’il a été dit en la Dioptrique. Car, il suit de là que les rayons du soleil, tant droits que réfléchis, la doivent agiter davantage le jour que la nuit, et l’été que l’hiver, et sous l’équateur que sous les pôles, et contre la terre que vers les nues. Puis il faut aussi penser que cette matière subtile est composée de diverses parties, qui, bien qu’elles soient toutes très petites, le sont toutefois beaucoup moins les unes que les autres, et que les plus grosses, ou, pour mieux parler, les moins petites, ont toujours le plus de force, ainsi que généralement tous les grands corps en ont plus que les moindres, quand ils sont autant ébranlés. Ce qui fait que moins cette matière est subtile, c’est-à-dire composée de parties moins petites, plus elle peut agiter les parties des autres corps ; et ceci fait aussi qu’elle est ordinairement le moins subtile aux lieux et aux temps où elle est le plus agitée, comme vers la superficie de la terre que vers les nues, et sous l’équateur que sous les pôles, et en été qu’en hiver, et de jour que de nuit. Dont la raison est que les plus grosses de ses parties, ayant le plus de force, peuvent le mieux aller vers les lieux où, l’agitation étant plus grande, il leur est aisé de continuer leur mouvement. Toutefois il y en a toujours quantité de fort petites qui se coulent parmi ces plus grosses ; et il est à remarquer que tous les corps terrestres ont bien des pores par où ces plus petites, peuvent passer, mais qu’il y en a plusieurs qui les ont si étroits ou tellement disposés, qu’ils ne reçoivent point les plus grosses, et que ce sont ordinairement ceux-ci qui se Sentent les plus froids quand on les touche, ou seulement quand on s’en approche. Comme d’autant que les marbres et les métaux se sentent plus froids que le bois, on doit penser que leurs pores ne reçoivent pas si facilement les parties moins subtiles de cette matière et que les pores de la glace les reçoivent encore moins facilement que ceux des marbres ou des métaux, d’autant qu’elle est encore plus froide. Car je suppose ici que, pour le froid et le chaud, il n’est point besoin de concevoir autre chose, sinon que les petites parties des corps que nous touchons, étant agitées plus ou moins fort que de coutume, soit par les petites parties de cette matière subtile, soit par telle autre cause que ce puisse être, agitent aussi plus ou moins les petits filets de ceux de nos nerfs qui sont les organes de l’attouchement ; et que lorsqu’elles les agitent plus fort que de coutume, cela cause en nous le sentiment de la chaleur, au lieu que, lorsqu’elles les agitent moins fort, cela cause le sentiment de la froideur. Et il est bien aisé à comprendre qu’encore, que cette matière subtile ne sépare pas les parties des corps durs, qui sont comme des branches entrelacées, en même façon qu’elle fait celle de l’eau, et de tous les autres corps qui sont liquides, elle ne laisse pas de les agiter et faire trembler plus ou moins selon que son mouvement est plus ou moins fort, et que ses parties sont plus ou moins grosses ; ainsi que le vent peut agiter toutes les branches des arbrisseaux dont une palissade est composée, sans les ôter pour cela de leurs places. Au reste, il faut penser qu’il y a telle proportion entre la force de cette matière subtile et la résistance des parties des autres corps, que lorsqu’elle est autant agitée, et qu’elle n’est pas plus subtile qu’elle a coutume d’être en ces quartiers contre la terre, elle a la force d’agiter et de faire mouvoir séparément l’une de l’autre, et même de plier la plupart des petites parties de l’eau entre lesquelles elle se glisse, et ainsi de la rendre liquide ; mais que, lorsqu’elle n’est pas plus agitée ni moins subtile qu’elle a coutume d’être en ces quartiers au haut de l’air, ou qu’elle y est quelquefois en hiver, contre la terre, elle n’a point assez de force pour les plier et agiter en cette façon, ce qui est cause qu’elles s’arrêtent confusément jointes et posées l’une sur l’autre, et ainsi qu’elles composent un corps dur, à savoir de la glace ; en sorte que vous pouvez imaginer même différence entre de l’eau et de la glace, que vous feriez entre un tas de petites anguilles, soit vives, soit mortes, flottantes dans un bateau de pêcheur tout plein de trous par lesquels passe l’eau d’une rivière qui les agite, et un tas des mêmes anguilles toutes sèches et roides de froid sur le rivage. Et pour ce que l’eau ne se gèle jamais que la matière qui est entre ses parties ne soit plus subtile qu’à l’ordinaire, de là vient que les pores de la glace qui se forment pour lors, ne s’accommodant qu’à la grosseur des parties de cette matière plus subtile, se disposent en telle sorte qu’ils ne peuvent recevoir celle qui l’est moins ; et ainsi que la glace est toujours grandement froide, nonobstant qu’on la garde jusqu’à l’été, et même qu’elle retient alors sa dureté sans s’amollir peu à peu comme la cire, à cause que la chaleur ne pénètre au dedans qu’à mesure que le dessus devient liquide.
Firstly, I assume that water, earth, air, and all other substances surrounding us are composed of numerous small particles of various shapes and sizes. These particles are never arranged in such a perfect or orderly manner that there are no gaps between them; rather, these gaps are filled with a very subtle substance through which, as I have mentioned earlier, the effect of light is transmitted. Furthermore, I specifically assume that the small particles that make up water are long, smooth, and somewhat resembling little snakes. Although they interconnect and entwine with each other, they never become tightly bound in such a way that they cannot be easily separated. On the contrary, nearly all particles—whether from earth, air, or most other substances—have very irregular and uneven shapes; as a result, they are inevitably intertwined, clinging and binding to one another, just like the various branches of shrubs growing together in a hedge. When they bond in this manner, they form solid substances such as earth, wood, etc.; whereas if they were simply placed one on top of another without any interconnection and if they were small enough to be moved or separated by the movement of the subtle substance surrounding them, they would occupy a much larger volume and form liquid substances that are rare and light, such as oils or air. Moreover, it must be considered that this subtle substance filling the gaps between these particles is constantly in motion, moving rapidly in all directions—though not at exactly the same speed everywhere or at all times. Generally speaking, it moves more quickly toward the surface of the earth than towards the upper regions of the air where the clouds are located; it moves faster near the equator than near the poles, and faster during the summer than during the winter, as well as during the day than at night. The reason for this is obvious: light itself is nothing but a certain kind of motion or force that causes these subtle particles to move rapidly in all directions around luminous objects, just as explained in the treatise on optics. Therefore, it follows that the rays of the sun—whether direct or reflected—must cause this substance to move more vigorously during the day than at night, in the summer than in the winter, near the equator than near the poles, and toward the earth rather than away from it. Furthermore, it must be considered that this subtle substance is composed of various parts—though all of them are extremely small, some are still much larger than others. The larger parts, or rather, the less subtle ones, possess greater power; indeed, all large objects generally have more force than smaller ones when they are subjected to the same degree of disturbance. Thus, the less subtle this substance is—that is, the more its parts are small—the more it is capable of affecting the various parts of other objects. This also explains why such substances are usually least subtle in those places and at those times when they are most active. For instance, the surface of the earth is warmer than the clouds; the equator is hotter than the poles; summer is warmer than winter; and day is warmer than night. The reason for this is that the larger parts of these substances, being more powerful, can more easily reach those areas where the disturbance is greater, allowing them to continue their movement unimpeded. Nevertheless, there are always a large number of very small particles that penetrate among these larger ones. It should be noted that all terrestrial objects possess pores through which these smaller particles can pass; however, some of these pores are so narrow or arranged in such a way that they do not allow the larger particles to pass through. These are usually the parts of an object that feel colder when touched—or at least when one approaches them. Just as marbles and metals feel colder than wood, it seems reasonable to assume that their pores do not readily allow the less subtle parts of this substance to penetrate; moreover, the pores in ice must allow even fewer of these particles to pass through, given that ice is even colder than marbles or metals. I assume here that there is no need to conceive anything else regarding heat and cold than the fact that the small particles of the objects we touch are disturbed more or less intensely—whether by the smaller particles of this subtle substance or by some other cause—and that this disturbance causes them to affect the delicate fibers of our nerves, which are responsible for the sensation of touch. When these disturbances are stronger than usual, they produce a feeling of heat; when weaker, they produce a feeling of coldness. It is also easy to understand that, even though this subtle substance does not separate the various parts of solid objects—in contrast to how it separates the parts of water and other liquids—it still causes them to move more or less intensely, depending on the strength of its movement and the size of its particles. Just as the wind can shake all the branches of a hedge without removing them from their place, so too this subtle substance can affect the various parts of solid objects without separating them. Furthermore, it must be considered that there exists a certain proportion between the strength of this subtle substance and the resistance of the various parts of other bodies. When this substance is agitated to the same extent as it usually is in these regions near the earth’s surface, it possesses enough power to separate and move those parts independently of each other; it can even bend most of the tiny particles of water through which it flows, thereby turning the water into a liquid state. However, when this substance is not agitated as much or is not as subtle as it usually is in the upper regions of the air—or sometimes in winter near the earth’s surface—it lacks the necessary strength to bend and move those particles in such a way. As a result, they remain tightly packed together, forming a solid substance, namely ice. One can thus imagine a considerable difference between water and ice, just as one would distinguish between a pile of small fish, whether alive or dead, floating in a fishing boat filled with holes through which river water flows and agitates them, and another pile of the same fish, all dried up and stiffened by the cold on the shore. The reason why water never freezes is that the substance within its molecules becomes less subtle than usual. Consequently, the tiny pores that form in ice during freezing can only accommodate particles of this more substantial nature; they are unable to hold those that are less so. Moreover, ice remains extremely cold even when stored throughout the summer. It retains its hardness without gradually softening like wax, because heat can only penetrate its interior once the surface has become liquid.
Prima di tutto, suppongo che l’acqua, la terra, l’aria e tutti gli altri corpi che ci circondano siano composti da molte piccole parti di varie forme e dimensioni; queste parti non sono mai disposte in modo perfetto né unite con precisione, quindi rimangono sempre degli spazi vuoti tra di loro. Questi spazi non sono però vuoti, ma sono riempiti da una materia estremamente sottile, attraverso la quale, come ho già detto, avviene la trasmissione dell’azione della luce. In particolare, suppongo che le piccole parti che compongono l’acqua siano lunghe, lisce e simili a piccole anguille; anche se si uniscono e si intrecciano tra loro, non si legano mai in modo tale da essere difficilmente separate. Al contrario, quasi tutte le parti, sia della terra che dell’aria e della maggior parte degli altri corpi, hanno forme molto irregolari e disuguali; per questo motivo si intrecciano profondamente tra loro, come i vari rami degli arbusti che crescono insieme in un filare. Quando si legano in questo modo, formano corpi duri, come la terra o il legno; se invece sono semplicemente disposte una sopra l’altra, senza essere quasi del tutto intrecciate, e sono abbastanza piccole da poter essere mosse e separate dall’agitazione della materia sottile che le circonda, allora occupano molto spazio e formano corpi liquidi, rari e leggeri, come olio o aria. Inoltre, si deve pensare che la materia sottile che riempie gli spazi tra queste parti sia di natura tale da muoversi continuamente in tutte le direzioni a grande velocità; tuttavia, questa velocità non è sempre uguale in tutti i luoghi e in tutti i momenti. Di solito, la materia si muove un po’ più velocemente verso la superficie della terra che verso l’alto dell’aria, dove si trovano le nuvole; si muove anche più velocemente nei luoghi vicini all’equatore che ai poli, e durante l’estate che durante l’inverno, e di giorno che di notte. La ragione di ciò è evidente: si può supporre che la luce non sia altro che un certo movimento o un’azione attraverso cui i corpi luminosi spingono questa materia sottile in tutte le direzioni intorno a loro, proprio come è stato detto nella “Diottrica”. Da questo segue che i raggi del sole, sia diretti che riflessi, devono agitare questa materia sottile di più durante il giorno che di notte, e in estate che in inverno, sotto l’equatore che ai poli, e verso la terra che verso le nuvole. È anche necessario considerare che questa materia sottile è composta da diverse parti: sebbene tutte siano molto piccole, alcune lo sono ancora di più rispetto ad altre; inoltre, le parti più grandi, o meglio detto quelle meno piccole, possiedono sempre una forza maggiore, proprio come tutti i corpi più grandi ne hanno di più rispetto ai più piccoli quando vengono scossi con la stessa intensità. Quindi, più questa materia è sottile, cioè composta da parti meno piccole, più è in grado di agitare le parti degli altri corpi; e per questo motivo, solitamente è meno sottile nei luoghi e nei momenti in cui viene scossa con maggiore intensità: ad esempio, sulla superficie della Terra rispetto alle nuvole, sotto l’equatore rispetto ai poli, in estate rispetto all’inverno, di giorno rispetto alla notte. La ragione è che le parti più grandi di questa materia, avendo una forza maggiore, riescono più facilmente a muoversi verso quei luoghi dove l’agitazione è più intensa, permettendo loro di continuare il proprio movimento senza ostacoli. Tuttavia, ci sono sempre molte parti molto piccole che si insinuano tra queste parti più grandi; inoltre, tutti i corpi terrestri possiedono dei pori attraverso cui queste parti più piccole possono passare, ma alcuni di questi pori sono così stretti o disposti in modo tale da non permettere il passaggio delle parti più grandi; solitamente sono proprio questi pori a far sì che tali corpi risultino più freddi al tatto, o almeno quando ci si avvicina loro. Poiché i marmi e i metalli sembrano essere più freddi del legno, si può dedurre che i loro pori non permettano facilmente il passaggio delle parti meno sottili di questa materia; inoltre, i pori della neve lo permettono ancora meno rispetto a quelli dei marmi o dei metalli, dato che la neve è ancora più fredda. Si può quindi supporre che, per quanto riguarda il caldo e il freddo, non sia necessario concepire nulla di diverso: le piccole parti dei corpi che tocchiamo vengono agitate con maggiore o minore intensità, sia dalle piccole parti di questa materia sottile sia da altre cause; tale agitazione influisce a sua volta sulle strutture dei nostri nervi, responsabili della percezione del tatto, causando in noi sensazioni di caldo o freddo a seconda dell’intensità di tale agitazione. È anche facile comprendere che, anche se questa materia sottile non separa le parti dei corpi duri – che sono come rami intrecciati – allo stesso modo in cui lo fa con l’acqua e tutti gli altri corpi liquidi, essa comunque li agita e li fa tremare più o meno a seconda dell’intensità del proprio movimento e della dimensione delle sue parti; così come il vento può agitare tutte le foglie di un cespuglio senza toglierle dalle loro posizioni. Del resto, si deve considerare che esiste una proporzione precisa tra la forza di questa sostanza sottile e la resistenza delle parti degli altri corpi; quindi, quando questa sostanza viene agitata con la stessa intensità e non è meno sottile del solito in quelle zone vicine alla superficie terrestre, possiede la forza necessaria per muovere separatamente le parti dei corpi su cui agisce, addirittura per piegare le piccole particelle d’acqua attraverso cui si insinua, rendendola così liquida. Tuttavia, quando questa sostanza non viene agitata né è meno sottile del solito nelle zone più in alto nell’atmosfera, o quando, talvolta in inverno, si trova vicino alla superficie terrestre, non possiede abbastanza forza per compiere tali azioni; di conseguenza, le particelle d’acqua rimangono unite tra loro, formando un corpo solido, ovvero il ghiaccio. Si può quindi notare una differenza evidente tra l’acqua e il ghiaccio: come si potrebbe distinguere un mucchio di piccole anguille, viventi o morte, che galleggiano in una barca da pesca piena di fori attraverso cui passa l’acqua della corrente, da un mucchio delle stesse anguille completamente secche e rigide a causa del freddo sulla riva. Inoltre, l’acqua si congela soltanto quando la sostanza che ne compone le parti diventa meno sottile del solito; per questo motivo, i pori che si formano nel ghiaccio sono adattati esclusivamente alle dimensioni di questa sostanza più densa e non possono accogliere quella meno densa; inoltre, il ghiaccio rimane sempre molto freddo, anche se viene conservato fino all’estate, e mantiene la sua durezza senza ammorbidirsi gradualmente come la cera, perché il calore riesce a penetrare al suo interno soltanto quando la superficie si scioglie.
Il y a ici de plus à remarquer qu’entre les parties longues et unies dont j’ai dit que l’eau était composée, il y en a véritablement la plupart qui se plient où cessent de se plier selon que la matière subtile qui les environne a quelque peu plus ou moins de force qu’à l’ordinaire, ainsi que je viens d’expliquer ;-mais qu’il y en a aussi de plus grosses qui, ne pouvant ainsi être pliées, composent les sels ; et de plus petites qui, le pouvant être toujours, composent les esprits ou eaux-de-vie, qui ne se gèlent jamais. Et que lorsque celles de l’eau commune cessent du tout de se plier, leur figure la plus naturelle n’est pas en toutes d’être droites comme des joncs, mais en plusieurs d’être courbées en diverses sortes : d’où vient qu’elles ne peuvent pour lors se ranger en si peu d’espace que lorsque la matière subtile, étant assez forte pour les plier, leur fait accommoder leurs figures les unes aux autres. Il est vrai aussi que lorsqu’elle est plus forte qu’il n’est requis à cet effet, elle est cause derechef qu’elles s’étendent en plus d’espace, ainsi qu’on pourra voir par expérience si, ayant rempli d’eau chaude un matras, ou autre tel vase dont le col soit assez long et étroit, on l’expose à l’air lorsqu’il gèle : car cette eau s’abaissera visiblement peu à peu jusqu’à ce qu’elle soit parvenue à certain degré de froideur, puis s’enflera et se rehaussera aussi peu à peu jusqu’à ce qu’elle soit toute gelée : en sorte que le même froid qui l’aura condensée ou resserrée au commencement, la raréfiera par après. Et on peut voir aussi par expérience que l’eau qu’on a tenue longtemps sur le feu se gèle plus tôt que d’autre, dont la raison est que celles de ses parties qui peuvent le moins cesser de se plier s’évaporent pendant qu’on la chauffe.
Mais, afin que vous receviez toutes ces suppositions avec moins de difficulté, sachez que je ne conçois pas les petites parties des corps terrestres comme des atomes ou particules indivisibles, mais que, les jugeant toutes d’une même matière, je crois que chacune pourrait être redivisée en une infinité de façons, et qu’elles ne diffèrent entre elles que comme des pierres de plusieurs diverses figures qui auraient été coupées d’un même rocher. Puis sachez aussi que, pour ne point rompre la paix avec les philosophes, je ne veux rien du tout nier de ce qu’ils imaginent dans les corps de plus que je n’ai dit, comme leurs formes substantielles, leurs qualités réelles et choses semblables, mais qu’il me semble que mes raisons devront être d’autant plus approuvées que je les ferai dépendre de moins de choses.
Discours second
DES VAPEURS ET DES EXHALAISONS
Si vous considérez que la matière subtile qui est dans les pores des corps terrestres, étant plus fort agitée une fois que l’autre, soit par la présence du soleil, soit par telle autre cause que ce puisse être, agite aussi plus fort les petites parties de ces corps, vous entendrez facilement qu’elle doit faire que celles qui sont assez petites, et avec cela de telles figures ou en telle situation qu’elles se peuvent aisément séparer de leurs voisines, s’écartent çà et là les unes des autres et s’élèvent en l’air ; non point par quelque inclination qu’elles aient à monter, ou que le soleil ait en soi quelque force qui les attire, mais seulement à cause qu’elles ne trouvent point d’autre lieu dans lequel il leur soit si aisé de continuer leur mouvement, ainsi que la poussière d’une campagne se soulève quand elle est seulement poussée et agitée par les pieds de quelque passant. Car, encore que les grains de cette poussière soient beaucoup plus gros et plus pesants que les petites parties dont nous parlons, ils ne laissent pas pour cela de prendre leur cours vers le ciel, et même on voit qu’ils y montent beaucoup plus haut lorsqu’une grande plaine est couverte de gens qui se remuent que lorsqu’elle n’est foulée que par un seul homme ; ce qui doit empêcher qu’on ne s’étonne de ce que l’action du soleil élève assez haut les petites parties de la matière dont se composent les vapeurs et les exhalaisons, vu qu’elle s’étend toujours en même temps sur toute une moitié de la terre et qu’elle y demeure les jours entiers. Mais remarquez que ces petites parties qui sont ainsi élevées en l’air par le soleil doivent, pour la plupart, avoir la figure que j’ai attribuée à celles de l’eau, à cause qu’il n’y en a point d’autres qui puissent si aisément être séparées des corps où elles sont. Et ce seront celles-ci seules que je nommerai particulièrement des vapeurs, afin de les distinguer des autres qui ont des figures plus irrégulières et auxquelles je restreindrai le nom d’exhalaisons, à cause que je n’en sache point de plus propre. Toutefois aussi, entre les exhalaisons, je comprendrai celles qui, ayant à peu près même figure que les parties de l’eau, mais étant plus subtiles, composent les esprits ou eaux-de-vie, à cause qu’elles peuvent facilement s’embraser ; et j’en exclurai celles qui, étant divisées en plusieurs branches, sont si subtiles qu’elles ne sont propres qu’à composer le corps de l’air. Pour celles qui, étant un peu plus grossières, sont aussi divisées en branches, il est vrai qu’elles ne peuvent guère sortir d’elles-mêmes des corps durs où elles se trouvent ; mais si quelquefois le feu s’éprend en ces corps, il les en chasse toutes en fumée. Et aussi, lorsque l’eau se glisse dans leurs pores, elle peut souvent les en dégager et les emporter en haut avec soi, en même façon que le vent, passant au travers d’une haie, emporte les feuilles ou les pailles qui se trouvent entrelacées entre ses branches ; ou plutôt comme l’eau même emporte vers le haut d’un alambic les petites parties de ces huiles que les alchimistes ont coutume de tirer des plantes sèches, lorsque les ayant abreuvées de beaucoup d’eau ils distillent le tout ensemble, et font par ce moyen que le peu d’huile qu’elles contiennent monte avec la grande quantité d’eau qui est parmi ; car, en effet, la plupart de celles-ci sont toutes les mêmes qui ont coutume de composer les corps de ces huiles. Remarquez aussi que les vapeurs occupent toujours beaucoup plus d’espace que l’eau, bien qu’elles ne soient faites que des mêmes petites parties. Dont la raison est que, lorsque ces parties composent le corps de l’eau, elles ne se meuvent qu’assez fort pour se plier et s’entrelacer en se glissant les unes contre les autres, ainsi que vous les voyez représentées vers A ; au lieu que, lorsqu’elles ont la forme d’une vapeur, leur agitation est si grande qu’elles tournent en rond fort promptement de tous côtés, et s’étendent par même moyen de toute leur longueur, en telle sorte que chacune a la force de chasser d’autour de soi toutes celles de ses semblables qui tendent à entrer dans la petite sphère qu’elle décrit, ainsi que vous les voyez représentées vers B. Et c’est en même façon que si vous faites tourner assez vite le pivot LM, au travers duquel est passée la corde NP, vous verrez que cette corde se tiendra en l’air toute droite et étendue, occupant par ce moyen tout l’espace compris dans le cercle NOPQ, en telle sorte qu’on n’y-pourra mettre aucun autre corps qu’elle ne le frappe incontinent avec force pour l’en chasser ; au lieu que si vous la faites mouvoir plus lentement, elle s’entortillera de soi-même autour de ce pivot, et ainsi n’occupera plus tant d’espace.
De plus, il faut remarquer que ces vapeurs peuvent être plus ou moins pressées ou étendues, et plus ou moins chaudes ou froides, et plus ou moins transparentes ou obscures, et plus ou moins humides ou sèches une fois que l’autre.
There is further to note here that, among those long and continuous parts from which water is said to be composed, the majority of them indeed bend or cease to bend depending on whether the subtle substance surrounding them possesses more or less strength than usual, as I have just explained;-but there are also larger particles that, being unable to bend in this manner, constitute salts; and smaller particles that, since they can always bend, form what are known as spirits or brandies, which never freeze. Moreover, when the parts of ordinary water cease entirely to bend, their most natural state is not necessarily straight like reeds, but rather curved in various ways; hence they cannot fit into such a confined space unless the subtle substance surrounding them is strong enough to force them into alignment with one another. It is also true that when this substance is stronger than necessary for this purpose, it causes the water to spread over a larger area; this can be observed experimentally by filling a mattress or some other container with a long and narrow neck with hot water, and then exposing it to the air when it begins to freeze: the water will gradually sink until it reaches a certain degree of coldness, then expand and rise again until it is completely frozen—showing that the same coldness that initially caused it to condense or contract later on actually makes it less dense. Furthermore, it can be observed through experiment that water that has been kept over heat for a long time freezes more quickly than other water; the reason for this is that those parts of its molecules that are least capable of ceasing to bend evaporate during the heating process.
However, in order for you to grasp all these ideas more easily, let it be known that I do not consider the small parts of terrestrial bodies to be atoms or indivisible particles. Rather, assuming they are all made of the same substance, I believe that each of them could be divided into an infinite number of ways, and that they differ from one another only like stones of various shapes that have been cut from the same rock. Moreover, so as not to offend the philosophers, I am in no way intending to deny anything of what they imagine about these bodies—such as their substantial forms, their real qualities, and similar notions. On the contrary, I believe my arguments will be all the more convincing precisely because I base them on fewer assumptions.
Second Speech
Of vapors and exhalations
If you consider that the subtle matter contained within the pores of terrestrial bodies is more vigorously agitated by the presence of the sun or by some other cause, this agitation must also affect the tiny particles comprising these bodies more intensely. It is easy to understand then that such particles—those that are small enough and have shapes or positions that allow them to separate easily from their neighbors—will begin to move apart and rise into the air. This does not happen because these particles have an inherent tendency to ascend, nor because the sun possesses some force that draws them upward; rather, it is simply because they find no other environment in which their movement can proceed so freely. Just as dust on a field rises when disturbed by the feet of passersby, even though these dust particles are much larger and heavier than the tiny ones we are discussing here, they still ascend into the sky—especially when a large area is crowded with moving people, rather than being trampled by just one individual. This fact should not surprise us, for the sun’s influence extends over half of the earth at all times, and it continues to act upon these substances throughout the day. However, among those particles that are lifted into the air by the sun, most will likely have the same structure as water molecules, since there are no other types of particles that can separate so easily from their parent bodies. It is these particular particles that I will refer to specifically as “vapors,” in order to distinguish them from other substances with more irregular structures, which I will call “exhalations”—since I am not aware of any more appropriate term for them. Nevertheless, among the exhalations, I will include those that have a structure similar to water but are more subtle in nature and form what we call spirits or alcoholic beverages, because they can easily ignite; whereas those that are highly refined and divided into multiple components are so subtle that they serve solely to constitute air itself. As for those particles that are slightly coarser and also divided into branches, it is true that they rarely escape from the hard substances in which they are embedded; but when fire breaks out in such substances, it expels them all in the form of smoke. Moreover, when water penetrates their pores, it often manages to dislodge them and carry them upward along with itself, just as the wind, passing through a hedge, carries away the leaves or twigs that are entwined among its branches; or rather, in the same way that water itself lifts up into an alembic those tiny fragments of oils that alchemists extract from dried plants—after watering them thoroughly, they distill everything together, and thereby cause the small amount of oil contained within to rise along with the large volume of water. For indeed, most of these oils are composed of the very same substances that form the bulk of water itself. Notice also that vapors always occupy much more space than water, even though they are made up of the same tiny particles. The reason for this is that when these particles form the structure of water, they move only enough to bend and entwine as they slip past each other, as you can see depicted at point A; whereas when they take on the form of vapor, their agitation becomes so intense that they spin rapidly in all directions and extend themselves in every direction at once, each particle possessing enough force to push away all others of its kind that try to enter the small sphere it occupies, as shown at point B. Similarly, if you make the pivot LM rotate quickly enough, through which the cord NP has been passed, you will see the cord remain straight and extended in the air, occupying the entire space within the circle NOPQ; nothing else can be placed there without being forcefully pushed away by it. But if you move it more slowly, it will twist around the pivot on its own, thus occupying less space.
Furthermore, it must be noted that these vapors can vary in pressure or density, as well as in temperature, and they can also differ in transparency or opacity, and in humidity or dryness.
Si può notare inoltre che, tra le parti lunghe e unite di cui ho detto che l’acqua è composta, la maggior parte si piega o smette di piegarsi a seconda che la materia sottile che le circonda abbia una forza maggiore o minore del solito, come ho appena spiegato; ci sono però anche parti più grosse che, non potendo essere piegate in questo modo, costituiscono i sali; e altre ancora più piccole che, potendolo sempre fare, formano gli alcolici, che mai si congelano. Inoltre, quando le parti dell’acqua comune smettono del tutto di piegarsi, la loro forma naturale non è necessariamente dritta come quella dei giunchi, ma in molti casi è curva in modi diversi; per questo motivo non riescono a occupare uno spazio così ristretto come quando la materia sottile è abbastanza forte da farle piegarsi e adattare le loro forme l’una all’altra. È vero anche che, quando questa forza della materia sottile è superiore al necessario, l’acqua si espande occupando uno spazio maggiore; ciò si può osservare facilmente sperimentando: se si riempie un materasso o un altro recipiente dal collo abbastanza lungo e stretto con acqua calda e lo si espone all’aria quando inizia a gelare, l’acqua diminuirà gradualmente di volume fino a raggiungere una certa temperatura fredda, per poi aumentare nuovamente di volume fino a congelarsi completamente; il freddo stesso che inizialmente l’ha fatta condensarsi o restringersi, la farà successivamente rarefarsi. Si può anche osservare sperimentalmente che l’acqua posta a lungo sul fuoco si congela più rapidamente di un’altra acqua; la ragione è che le parti dell’acqua che hanno minor capacità di smettere di piegarsi vengono evaporate durante il riscaldamento.
Ma affinché possiate accettare tutte queste ipotesi con meno difficoltà, sappiate che non considero le piccole parti dei corpi terrestri come atomi o particelle indivisibili; anzi, ritenendo che siano tutte fatte della stessa materia, credo che ciascuna di esse possa essere suddivisa in un’infinità di modi diversi, e che si differenzino l’una dall’altra soltanto come pietre di forme diverse ricavate da lo stesso masso. Inoltre, affinché non rompa la pace con i filosofi, non intendo negare assolutamente nulla di ciò che essi immaginano riguardo ai corpi, se non quanto ho già detto riguardo alle loro forme sostanziali, alle loro qualità reali e simili concetti; tuttavia ritengo che le mie argomentazioni siano tanto più convincenti quanto meno dipenderanno da ipotesi o concetti superflui.
Discorso secondo
Vapori ed esalazioni.
Se considerate che la materia sottile presente nei pori dei corpi terrestri viene agitata con maggiore intensità da fattori come la presenza del sole o altre cause simili, allora comprenderete facilmente che tale agitazione induce le piccole parti di questi corpi a separarsi l’una dall’altra e ad elevarsi nell’aria. Ciò avviene non per una qualche tendenza intrinseca delle particelle stesse o per una forza esercitata dal sole, ma semplicemente perché tali particelle non trovano in altri luoghi un ambiente che permetta loro di continuare il proprio movimento con facilità, proprio come la polvere di un campo si solleva al passaggio delle persone. Anche se i grani di questa polvere sono molto più grandi e pesanti delle piccole particelle di cui stiamo parlando, non per questo smettono di essere spinti verso il cielo; anzi, si osserva che la loro ascesa è ancora più intensa quando una vasta pianura è affollata di persone in movimento rispetto a quando viene calpestata da un solo individuo. Questo non dovrebbe sorprendere, visto che l’azione del sole agisce su gran parte della Terra e continua per interi giorni. Tuttavia, le piccole particelle sollevate nell’aria dal sole assumono nella maggior parte dei casi la stessa forma delle gocce d’acqua, poiché non esistono altre strutture che permettano loro di separarsi facilmente dai corpi da cui provengono. Solo queste particelle verranno definite specificamente “vapori”, per distinguerle dalle altre forme più irregolari che vengono chiamate “esalazioni”. Tra queste ultime, includerò anche quelle che, pur avendo una forma simile a quella dell’acqua ma essendo più sottili, costituiscono alcolici o spiriti, poiché possono facilmente prendere fuoco; escluderò invece quelle che, essendo suddivise in molte parti e estremamente sottili, sono destinate soltanto a formare l’aria stessa. Per quanto riguarda queste ultime, anche se un po’ più dense, possono comunque essere espulse dai corpi duri in cui si trovano quando il fuoco vi divampa; tuttavia, in tali casi, esse vengono completamente trasformate in fumo. E inoltre, quando l’acqua penetra nei loro pori, spesso riesce a liberarli e a portarli verso l’alto insieme a sé, proprio come il vento che, passando attraverso una siepe, trasporta via le foglie o le paglie intrecciate tra i suoi rami; o meglio ancora, come l’acqua stessa che, in un alambicco, solleva verso l’alto quelle piccole particelle di olio che gli alchimisti estraggono dalle piante secche: dopo averle inumidite con molta acqua, distillano il tutto insieme, facendo sì che la piccola quantità di olio contenuta venga portata verso l’alto insieme alla grande quantità d’acqua; infatti, la maggior parte di queste sostanze è proprio quella che costituisce normalmente gli oli. Notate anche che le vapori occupano sempre molto più spazio dell’acqua, nonostante siano formati dalle stesse piccole particelle; il motivo è che, quando queste particelle compongono il corpo dell’acqua, si muovono solo abbastanza velocemente da piegarsi e intrecciarsi le une con le altre, come potete vedere rappresentato in A; mentre, quando assumono la forma di vapori, la loro agitazione è così intensa che ruotano rapidamente in tutte le direzioni e si estendono lungo tutta la loro lunghezza, tanto da essere in grado di scacciare via tutte quelle particelle simili che cercano di entrare nella piccola sfera che descrivono, come potete vedere rappresentato in B. E allo stesso modo, se fate ruotare abbastanza velocemente l’asse LM attraverso il quale è passata la corda NP, vedrete che questa corda rimarrà sospesa dritta nell’aria, occupando tutto lo spazio compreso nel cerchio NOPQ; in questo caso, nessun altro oggetto potrà essere posto al suo interno senza essere immediatamente scacciato via con forza; mentre se la fate muovere più lentamente, si avvolgerà da sola attorno a quell’asse, occupando così meno spazio.
Inoltre, è necessario notare che queste vapori possono essere più o meno densi o rarefatti, più o meno caldi o freddi, più o meno trasparenti o opachi, e più o meno umidi o secchi.
Car, premièrement, lorsque leurs parties, n’étant plus assez fort agitées pour se tenir étendues en ligne droite, commencent à se plier et se rapprocher les unes des autres, ainsi qu’elles sont représentées vers C et vers D ; ou bien lorsque, étant resserrées entre des montagnes ou entre les actions de divers vents qui, étant opposés’, s’empêchent les uns les autres d’agiter l’air ; ou au-dessous de quelques nues, elles ne se peuvent pas étendre en tant d’espace que leur agitation le requiert, comme vous les pouvez voir vers E ; ou enfin lorsque, employant la plus grande partie de leur agitation à se mouvoir plusieurs ensemble vers un même côté, elles ne tournoient plus si fort que de coutume, ainsi qu’elles se voient vers F ; ou sortant de l’espace E, elles engendrent un vent qui souffle vers G ; il est manifeste que les vapeurs quelles composent sont plus épaisses ou plus serrées que lorsqu’il n’arrive aucune de ces trois choses. Et il est manifeste aussi que, supposant la vapeur qui est vers E autant agitée que celle qui est vers B, elle doit être beaucoup plus chaude, à cause que ses parties, étant plus serrées, ont plus de force ; en même façon que la chaleur d’un fer embrasé est bien plus ardente que celle des charbons ou de la flamme. Et c’est pour cette cause qu’on sent souvent en été une chaleur plus forte et plus étouffante lorsque l’air, étant calme et comme également pressé de tous côtés, couve une pluie, que lorsqu’il est plus clair et plus serein. Pour la vapeur qui est vers G, elle est plus froide que celle qui est vers B, nonobstant que ses parties soient un peu plus serrées, d’autant que je les suppose beaucoup moins agitées.
Et, au contraire, celle qui est vers D est plus chaude, d’autant que ses parties sont supposées beaucoup plus serrées et seulement un peu moins agitées. Et celle qui est vers F est plus froide que celle qui est vers E, nonobstant que ses parties ne soient ni moins serrées ni moins agitées ; d’autant qu’elles s’accordent plus à se mouvoir en même sens, ce qui est cause qu’elles ne peuvent tant ébranler les petites parties des autres corps ; ainsi qu’un vent qui souffle toujours de même façon, quoique très fort, n’agite pas tant les feuilles et les branches d’une forêt qu’un plus faible qui est moins égal. Et vous pourrez connaître par expérience que c’est en cette agitation des petites parties des corps terrestres que consiste la chaleur, si, soufflant assez fort contre vos doigts joints ensemble, vous prenez garde que l’haleine qui sortira de votre bouche vous semblera froide au-dessus de votre main, où, passant fort vite et d’égale force, elle ne causera guère d’agitation ; au lieu que vous la sentirez assez chaude dans les entre-deux de vos doigts, où, passant plus inégalement et lentement, elle agitera davantage leurs petites parties. Ainsi qu’on la sent aussi toujours chaude lorsqu’on souffle ayant la bouche fort ouverte, et froide lorsqu’on souffle l’ayant presque fermée. Et c’est pour la même raison qu’ordinairement les vents impétueux se sentent froids, et qu’il n’y en a guère de chauds qui ne soient lents.
De plus, les vapeurs représentées vers B, et vers E, et vers F, sont transparentes et ne peuvent être discernées par la vue d’avec le reste de l’air, d’autant que, se remuant fort vite et de même branle que la matière subtile qui les environne, elles ne la peuvent empêcher de recevoir l’action des corps lumineux, mais plutôt elles la reçoivent avec elle. Au lieu que la vapeur qui est vers C commence à devenir opaque ou obscure, à cause que ses parties n’obéissent plus tant à cette matière subtile qu’elles puissent être mues par elle en toutes façons. Et la vapeur qui est vers D ne peut être du tout si obscure que celle qui est vers C, à cause qu’elle est plus chaude : comme vous voyez qu’en hiver le froid fait paraître l’haleine ou la sueur des chevaux échauffés sous la forme d’une grosse fumée fort épaisse et obscure, au lieu qu’en été, que l’air est plus chaud, elle est invisible. Et on ne doit pas douter que l’air ne contienne souvent autant ou plus de vapeurs lorsqu’elles ne s’y voient aucunement que lorsqu’elles s’y voient ; car comment se pourrait-il faire sans miracle qu’en temps chaud et en plein midi le soleil, donnant sur un lac ou un marais, manquât d’en élever beaucoup de vapeurs, vu qu’on remarque même que pour lors les eaux se dessèchent et se diminuent beaucoup davantage qu’elles ne font en temps froid et obscur. Au reste, celles qui sont vers E sont plus humides, c’est-à-dire plus disposées à se convertir en eau et à mouiller ou humecter les autres corps comme fait l’eau, que celles qui sont vers F. Car celles-ci, tout au contraire, sont sèches, vu qu’allant frapper avec force les corps humides quelles rencontrent, elles en peuvent chasser et emporter avec soi les parties de l’eau qui s’y trouvent, et par ce moyen les dessécher. Comme aussi nous éprouvons que les vents impétueux sont toujours secs, et qu’il n’y en a point d’humides qui ne soient faibles. Et on peut dire que ces mêmes vapeurs qui sont vers E sont plus humides que celles qui sont vers D, à cause que leurs parties, étant plus agitées, peuvent mieux s’insinuer dans les pores des autres corps pour les rendre humides ; mais on peut dire aussi en un autre sens qu’elles le sont moins, à cause que la trop grande agitation de leurs parties les empêche de pouvoir prendre si aisément la forme de l’eau.
Pour ce qui est des exhalaisons, elles sont capables de beaucoup plus de diverses qualités que les vapeurs, à cause qu’il peut y avoir plus de différence entre leurs parties. Mais il suffira ici que nous remarquions que les plus grossières ne sont quasi autre chose que la terre telle qu’on la peut voir au fond d’un vase après y avoir laissé rasseoir de l’eau de neige ou de pluie, ni les plus subtiles autre chose que ces esprits ou eaux-de-vie qui s’élèvent toujours les premières des corps qu’on distille. Et qu’entre les médiocres les unes participent de la nature des sels volatils, et les autres de celle des huiles, ou plutôt des fumées qui en sortent lorsqu’on les brûle. Et, encore que la plupart de ces exhalaisons ne montent en l’air que mêlées avec les vapeurs, elles ne laissent pas de pouvoir aisément par après s’en séparer ; ou d’elles-mêmes, ainsi que les huiles se démêlent de l’eau avec laquelle on les distille ; ou aidées par l’agitation des vents qui les rassemblent en un ou plusieurs corps, en même façon que les villageoises, en battant leur crème, séparent le beurre du petit lait ; ou même souvent aussi par cela seul que, se trouvant plus ou moins pesantes et plus ou moins agitées, elles s’arrêtent en une région plus basse ou plus haute que ne font les vapeurs.
Et d’ordinaire les huiles s’élèvent moins haut que les eaux-de-vie, et celles qui ne sont que terre encore moins haut que les huiles. Mais il n’y en a point qui s’arrêtent plus bas que les parties dont se compose le sel commun ; et, bien qu’elles ne soient pas proprement des exhalaisons ni des vapeurs, à cause qu’elles ne s’élèvent jamais que jusqu’au-dessus de la superficie de l’eau, toutefois, pour ce que c’est par l’évaporation de cette eau qu’elles y viennent, et qu’il y a plusieurs choses en elles fort remarquables qui peuvent être commodément expliquées, je n’ai pas envie de les omettre.
Discours troisième
DU SEL
Firstly, when their parts are no longer sufficiently agitated to remain extended in a straight line, they begin to bend and draw closer together, as depicted at C and D; or when they are confined between mountains or affected by opposing winds that prevent them from stirring the air; or when, beneath certain cloud formations, they cannot extend over as much space as their agitation would require, as seen at E; or finally, when they devote most of their energy to moving together in one direction, they no longer rotate with such force as usual, as depicted at F; or when they emerge from the area around E and generate a wind that blows towards G, it is evident that the vapors composing them are denser or more compressed than when none of these conditions prevail. It is also clear that, assuming the vapor at E is as agitated as that at B, it must be much hotter, because its parts being more compressed possess greater energy; in the same way, the heat of a red-hot iron is far more intense than that of charcoal or flame. For this reason, we often experience hotter and more oppressive heat in summer when the air, being calm and evenly compressed on all sides, covers a rainstorm, rather than when it is clearer and calmer. As for the vapor at G, it is colder than that at B, even though its parts are slightly more compressed; this is because I assume its agitation to be much weaker.
On the contrary, the wind blowing towards D is warmer, precisely because its movements are supposed to be much more intense and less chaotic. Meanwhile, the wind blowing towards F is colder than that blowing towards E, even though its movements are not less intense or chaotic; rather, their uniformity in direction means they are less capable of disturbing the smaller parts of other objects. Just as a strong wind blowing in a constant direction does not shake the leaves and branches of a forest as much as a weaker, more irregular wind, you can also observe through experience that it is precisely this disturbance of the small parts of terrestrial bodies that constitutes heat. If you blow hard against your fingers held together, you will find that the breath coming out of your mouth feels cold on your hand, where it passes quickly and evenly; however, in the spaces between your fingers, where it passes more unevenly and slowly, it causes greater disturbance, making it feel warmer. Similarly, you always feel heat when blowing with your mouth wide open and cold when blowing with your mouth almost closed. For the same reason, violent winds are usually perceived as cold, while warm winds are rarely fast.
Furthermore, the vapors depicted at B, E, and F are transparent and cannot be distinguished from the surrounding air by sight; moreover, since they move extremely quickly and oscillate in the same manner as the subtle matter surrounding them, they do not prevent that matter from being affected by luminous bodies—in fact, they themselves are affected along with it. Unlike the vapor at C, which begins to become opaque or dark because its parts no longer obey that subtle matter as readily and are thus unable to be moved by it in various ways; the vapor at D is not at all as dark as that at C, precisely because it is warmer. As we observe in winter, cold weather causes the breath or sweat of warm horses to appear as thick, dark smoke, whereas in summer, when the air is hotter, such vapor is invisible. There is no reason to doubt that the air often contains just as much or even more vapor when it is not visible as when it is; for otherwise, without some kind of miracle, it would be impossible for the sun to raise large amounts of vapor from a lake or marsh on a hot, midday day—especially since we observe that in such weather the waters dry up and shrink significantly more than in cold, dark times. Moreover, the vapor at E is more humid, meaning it is more inclined to turn into water and moisten other substances like water does; whereas the vapor at F is dry, for as it violently impacts wet surfaces, it scours away the water present and thereby dries them out. Similarly, we experience that fierce winds are always dry, while any humid winds are necessarily weak. One could argue that the vapor at E is more humid than that at D because its more turbulent particles can more easily penetrate the pores of other substances and make them moist; yet on another level, one might say they are less humid because their intense agitation prevents them from readily taking on the form of water.
As for these exhalations, they possess far more diverse qualities than vapors, precisely because there can be greater differences between their various components. However, it is sufficient here to note that the grossest of these exhalations are essentially nothing other than the dirt that can be seen at the bottom of a vase after water from snow or rain has been allowed to settle there; and the most subtle ones are nothing but those spirits or distilled liquors that always emerge first from the substances being distilled. Among the intermediate types, some possess the properties of volatile salts, while others resemble oils—or rather, the fumes that arise when these substances are burned. Moreover, although most of these exhalations rise into the air mixed with vapors, it is still possible for them to be easily separated from them later on; just as oils can be separated from the water in which they are distilled, or with the help of winds that gather them together into one or several distinct substances—just as village women separate butter from buttermilk by beating their cream. Often, too, these exhalations differ in weight and density, causing them to settle in regions lower or higher than those occupied by vapors.
And ordinarily, oils rise less high than spirits; those that are merely earthy substances rise even less than oils. However, none of them descend below the levels of the components that make up common salt. Although they are not truly exhalations or vapors, since they never rise above the surface of water, yet because they arise from the evaporation of water and because there are several remarkable properties about them that can be readily explained, I have no desire to omit them.
Third Speech
Of oneself.
Poiché, in primo luogo, quando le loro parti, non essendo più sufficientemente agitate per mantenersi distese in linea retta, iniziano a piegarsi e ad avvicinarsi l’una all’altra, come sono rappresentate verso C e verso D; oppure quando vengono strette tra montagne o tra le azioni di diversi venti che, essendo opposti, si ostacolano a vicenda nell’agitare l’aria; o ancora quando, trovandosi al di sotto di alcune nubi, non riescono a espandersi nello spazio necessario per la loro agitazione, come si può vedere verso E; o infine quando impiegano la maggior parte della loro energia per muoversi tutte insieme nella stessa direzione, non ruotano più con la stessa intensità di solito, come si osserva verso F; oppure quando, uscendo dall’area indicata con la lettera E, generano un vento che soffia verso G, è evidente che le vapori che le compongono sono più densi o più compatti rispetto ai casi in cui nessuna di queste condizioni si verifica. È altresì chiaro che, supponendo che la vaporosità nell’area E sia ugualmente intensa a quella nell’area B, essa deve essere molto più calda, poiché le sue parti, essendo più strette, possiedono una maggiore forza di agitazione; allo stesso modo, il calore di un ferro arroventato è certamente più intenso di quello dei carboni o della fiamma. Ed è proprio per questa ragione che spesso in estate si avverte un calore più forte e soffocante quando l’aria, essendo calma e pressata da tutti i lati, copre una pioggia, rispetto a quando è più limpida e serena. Per quanto riguarda la vaporosità nell’area G, essa è più fredda di quella nell’area B, nonostante le sue parti siano leggermente più compresse; questo perché presumo che la sua agitazione sia molto minore.
Al contrario, quella che soffia verso D è più calda, poiché si presume che le sue parti siano molto più strette e solo leggermente meno agitate. Quella che soffia verso F, invece, è più fredda di quella che soffia verso E, nonostante le sue parti non siano né meno strette né meno agitate; anzi, si muovono nella stessa direzione, il che fa sì che non possano scuotere così tanto le piccole parti degli altri corpi. Un vento che soffia sempre nello stesso modo, anche se molto forte, non agita le foglie e i rami di un bosco quanto un vento più debole e meno regolare. Potrete constatare empiricamente che è proprio questa agitazione delle piccole parti dei corpi terrestri a generare calore: soffiando abbastanza forte contro le dita unite, noterete che l’aria esalata dalla bocca vi sembrerà fredda sopra la mano, dove passa velocemente e con uguale forza, causando poca agitazione; invece, nelle fessure tra le dita, dove passa in modo più irregolare e lentamente, provocherà una maggiore agitazione delle piccole parti. Lo stesso vale quando si soffia con la bocca completamente aperta: l’aria risulta sempre calda; al contrario, se si soffia con la bocca quasi chiusa, diventa fredda. Ed è per questa stessa ragione che di solito i venti violenti sono freddi, mentre quelli caldi sono generalmente lenti.
Inoltre, le vapore rappresentato nei punti B, E e F è trasparente e non può essere distinto a occhio nudo dal resto dell’aria; in più, essendo in movimento molto rapido e agitandosi allo stesso modo della materia sottile che lo circonda, non impedisce affatto a questa di ricevere l’azione dei corpi luminosi, anzi la riceve insieme ad essa. Il vapore presente nel punto C, invece, inizia a diventare opaco o scuro perché le sue parti non obbediscono più così facilmente a quella materia sottile da poter essere mosse da essa in ogni modo. Quanto al vapore presente nel punto D, non può essere affatto più scuro di quello del punto C, poiché è più caldo: come si può notare in inverno, il freddo fa apparire il respiro o il sudore dei cavalli riscaldati sotto forma di una fumo densa e scura, mentre in estate, quando l’aria è più calda, quel fumo diventa invisibile. Non si deve dubitare che nell’aria ci siano spesso altrettante o più vapore quando non sono visibili che quando lo sono; infatti, come potrebbe accadere senza un miracolo che, in tempo caldo e a mezzogiorno, il sole che illumina un lago o una palude non sollevi molte vapore, visto che si osserva anche che in quei momenti le acque si assottigliano molto di più rispetto ai periodi freddi e bui. Inoltre, quelle vapore presenti nei punti E sono più umide, cioè più propense a trasformarsi in acqua e ad umidificare gli altri corpi, proprio come fa l’acqua stessa; quelle presenti nei punti F, invece, sono secche, poiché, colpendo con forza i corpi umidi che incontrano, possono espellere e portare via le parti d’acqua che vi si trovano, asciugandoli così. Anche i venti impetuosi sono sempre secchi; non esistono venti umidi che non siano deboli. Si può dire che le vapore presenti nei punti E siano più umide di quelle presenti nei punti D, perché le loro parti, essendo più agitate, possono insinuarsi meglio nei pori degli altri corpi per renderli umidi; ma si può anche dire il contrario, poiché l’eccessiva agitazione delle loro parti impedisce loro di assumere facilmente la forma dell’acqua.
Per quanto riguarda gli esalazioni, queste sono in grado di presentare qualità molto più varie rispetto alle vapori, poiché possono esserci grandi differenze tra le loro parti costitutive. Tuttavia, basterà osservare che quelle più grezze non sono altro che la terra stessa, così come si può vederla sul fondo di un vaso dopo avervi fatto raffreddare dell’acqua di neve o di pioggia; mentre le più sottili non sono altro che quegli alcolici o spiriti che emergono sempre per primi dai corpi che vengono distillati. Tra quelle di qualità media, alcune appartengono alla natura dei sali volatili, altre a quella degli oli, o meglio, alle fumigazioni che ne derivano quando vengono bruciate. E sebbene la maggior parte di queste esalazioni si diffonda nell’aria mescolata con le vapori, non è impossibile per esse separarsi in seguito; sia da sole, proprio come gli oli si separano dall’acqua utilizzata per la distillazione, sia con l’aiuto dell’agitazione dei venti, che le raggruppano in un unico corpo o in più corpi, proprio come le contadine, mescolando la panna, separano il burro dal latte magro. Spesso, inoltre, questa separazione avviene semplicemente perché queste esalazioni presentano diversi gradi di densità e di movimento, il che le fa fermarsi in zone dell’atmosfera più basse o più alte rispetto alle vapori.
Di solito, gli oli si elevano meno in alto dei liquori, e quelli che sono ancora considerati sostanze terrestri si alzano ancora meno degli oli. Tuttavia, nessuno di questi elementi si ferma a un livello più basso delle componenti che costituiscono il sale comune; e sebbene non si possa considerarli propriamente esalazioni o vapori, poiché non si elevano mai al di sopra della superficie dell’acqua, tuttavia, dato che sono prodotti dall’evaporazione di quest’ultima e che contengono molte caratteristiche molto interessanti le quali possono essere facilmente spiegate, non ho intenzione di ometterli.
Discorso terzo
Del sale.
La salure de la mer ne consiste qu’en ces plus grosses parties de son eau, que j’ai tantôt dit pouvoir être pliées comme les autres par l’action de la matière subtile, ni même agitées sans l’entremise des plus petites. Car, premièrement, si l’eau n’était composée de quelques parties ainsi que j’ai tantôt supposé, il lui serait également facile ou difficile de se diviser en toutes façons et en tous sens, en sorte qu’elle n’entrerait pas si facilement qu’elle fait dans les corps qui ont des pores un peu larges, comme-dans la chaux et dans le sable, ou bien elle pourrait aussi, en quelque façon, pénétrer en ceux qui les ont plus étroits, comme dans le verre et les métaux. Puis si ces parties n’avaient la figure que je leur ai attribuée lorsqu’elles sont dans les pores des autres corps, elles n’en pourraient pas si aisément être chassées par la seule agitation des vents ou de la chaleur, ainsi qu’on l’éprouve assez parles huiles ou autres liqueurs grasses, dont nous avons dit que les parties avaient d’autres figures ; car on ne les peut quasi jamais entièrement faire sortir des corps où elles sont une fois entrées. Enfin, pour ce que nous ne voyons point de corps en la nature qui soient si parfaitement semblables entre eux qu’il ne se trouve presque toujours quelque peu d’inégalité en leur grosseur, nous ne devons faire aucune difficulté de penser que les parties de l’eau ne sont point exactement toutes égaies, et particulièrement que dans la mer, qui est le réceptacle de toutes les eaux, il s’en trouve de si grosses qu’elles ne peuvent être pliées comme les autres par la force qui a coutume de les mouvoir. Et je veux tâcher ici de vous montrer que cela seul est suffisant pour leur donner toutes les qualités qu’a le sel. Premièrement ce n’est pas merveille qu’elles aient un goût piquant et pénétrant, qui diffère beaucoup de celui de l’eau douce ; car, ne pouvant être pliées par la matière subtile qui les environne, elles doivent toujours entrer de pointe dans les pores de la langue, et par ce moyen y pénétrer assez avant pour la piquer ; au lieu que celles qui composent l’eau douce coulant seulement par-dessus toutes couchées, à cause de la facilité qu’elles ont à se plier, n’en peuvent quasi point du tout être goûtées ; et les parties du sel ayant pénétré de pointe en même façon dans les pores des chairs qu’on veut conserver, non seulement en ôtent l’humidité, mais aussi sont comme autant de petits bâtons plantés çà et là entre leurs parties, où, demeurant fermes et sans se plier, elles les soutiennent et empêchent que les autres plus pliantes qui sont parmi, ne les désarrangent en les agitant, et ainsi ne corrompent le corps qu’elles composent ; ce qui fait aussi que ces chairs, par succession de temps, deviennent plus dures ; au lieu que les parties de l’eau douce, en se pliant et se glissant par-ci par-là dans leurs pores, pourraient aider à les ramollir et à les corrompre. De plus, ce n’est pas merveille que l’eau salée soit plus pesante que la douce, puisqu’elle est composée de parties qui, étant plus grosses et plus massives, peuvent s’arranger en moindre espace ; car c’est de là que dépend la pesanteur. Mais il est besoin de considérer pourquoi ces parties plus Passives demeurent mêlées avec les autres qui le sont moins, au lieu qu’il semble qu’elles devraient naturellement aller au-dessous ; et la raison en est, au moins pour celles du sel commun, qu’elles sont également grosses par les deux bouts et toutes droites, ainsi qu’autant de petits bâtons ; car s’il y en a jamais eu dans la mer qui fussent plus grosses par un bout que par l’autre, ayant été par même moyen plus pesantes, elles ont eu tout loisir d’aller au fond depuis que le monde est ; ou, s’il y en a eu de courbées, elles ont eu loisir de rencontrer des corps durs, et se joindre à eux, à cause qu’étant une fois entrées dans leurs pores, elles n’auront pu si facilement en ressortir que celles qui sont égales et droites. Mais celles-ci, se tenant couchées de travers l’une sur l’autre, donnent moyen à celles de l’eau douce, qui sont en perpétuelle agitation, de se rouler et de s’entortiller autour d’elles, s’y arrangeant et s’y disposant en certain ordre qui fait qu’elles peuvent continuer à se mouvoir plus aisément et plus vite que si elles étaient toutes seules : car, lorsqu’elles sont ainsi roulées autour des autres, la forcé de la matière subtile qui les agite n’est employée qu’à faire qu’elles tournent fort promptement autour de celles qu’elles embrassent, et qu’elles passent çà et là de l’une sur l’autre, sans polir cela changer aucun de leurs plis ; au lieu qu’étant seules, comme elfes sont lorsqu’elles composent l’eau douce, elles s’entrelacent nécessairement en telle sorte qu’il est besoin qu’une partie de cette force de la matière subtile soit employée à les plier, pour les dégager les unes des autres ; et ainsi elle ne les peut faire mouvoir pour lors facilement ni si vite. Étant donc vrai que ces parties de l’eau douce peuvent mieux se mouvoir étant roulées autour de celles du sel qu’étant seules, ce n’est pas merveille qu’elles s’y roulent lorsqu’elles en sont assez proches, et qu’après, les tenant embrassées, elles empêchent que l’inégalité de leur pesanteur ne les sépare. D’où vient que le sel se fond aisément en l’eau douce, ou seulement étant exposé à l’air en temps humide, et néanmoins qu’il ne s’en fond en une quantité d’eau déterminée que jusqu’à une quantité déterminée, à savoir autant que les parties pliantes de cette eau peuvent embrasser des siennes en se roulant autour d’elles. Et sachant que les corps qui sont transparents le sont d’autant plus qu’ils empêchent moins les mouvements de la matière subtile qui est dans leurs pores, on voit encore de ceci que l’eau de la mer doit être naturellement plus transparente et causer des réfractions un peu plus grandes que celles des rivières. Et on voit aussi qu’elle ne se doit pas geler si aisément, en sachant que l’eau ne se gèle que lorsque la matière subtile qui est entre ses parties n’a pas la force de les agiter ; et même, on peut encore ici entendre la raison du secret pour faire de la glace en été, qui est l’un des plus beaux que sachent les curieux, encore qu’il ne soit pas (les plus rares. Ils mettent du sel mêlé avec égale quantité de neige ou de glace pilée tout autour d’un vase plein d’eau douce ; et, sans autre artifice, à mesure que ce sel et cette neige se fondent ensemble, l’eau qui est enfermée dans le vase devient glace. Dont la raison est que la matière subtile qui était autour des parties de cette eau, étant plus grossière ou moins subtile, et par conséquent ayant plus de force que celle qui était autour des parties de cette neige, va prendre sa place à mesure que les parties de la neige se roulent autour de celles du sel en se fondant ; car elle trouve plus de facilité à se mouvoir dans les pores de l’eau salée qu’en ceux de l’eau douce, et elle tend incessamment à passer d’un corps en l’autre pour entrer en ceux où son mouvement est le moins empêché ; au moyen de quoi la matière plus subtile, qui était dans la neige, entre dans l’eau pour succéder à celle qui en sort ; et pour ce qu’elle n’a point assez de force pour y entretenir l’agitation de cette eau, cela est cause qu’elle se gèle. Mais l’une des principales qualités des parties du sel est qu’elles sont grandement fixes, c’est-à-dire qu’elles ne peuvent être élevées en vapeur ainsi que celles de l’eau douce. Dont la cause est non seulement qu’étant plus grosses elles sont plus pesantes, mais aussi qu’étant longues et droites, elles en peuvent être guère longtemps suspendues en l’air, soit qu’elles soient en action pour monter plus haut, soit pour en descendre, que l’un de leurs bouts ne se présente vers en bas, et ainsi qu’elles ne se tiennent en ligne perpendiculaire vers la terre : car, tant pour monter que descendre, il leur est bien plus aisé à diviser l’air étant en cette situation, qu’en aucune autre. Ce qui n’arrive point en même façon aux parties de l’eau douce, à cause qu’étant faciles à se plier, elles ne se tiennent jamais toutes droites, si ce n’est qu’elles tournent en rond avec vitesse, au lieu que celles du sel ne sauraient jamais guère tourner en cette sorte : car se rencontrant les unes les autres et se heurtant sans pouvoir se plier pour s’entre-céder, elles seraient incontinent contraintes de s’arrêter. Mais lorsqu’elles se trouvent suspendues en l’air, ayant une pointe en bas, comme j’ai dit, il est évident qu’elles doivent descendre plutôt que monter, à cause que la force qui les pourrait pousser vers en haut agit beaucoup moins que si elles étaient couchées de travers, et elle agit moins d’autant justement que la quantité de l’air qui résiste à leur pointe est plus petite que ne serait celle qui résisterait à leur longueur ; au lieu que leur pesanteur étant toujours égale, agit d’autant plus que cette résistance de l’air est plus petite. A quoi si nous ajoutons que l’eau de la mer s’adoucit quand elle traverse du sable, à cause que les parties du sel, faute de se plier, ne peuvent couler ainsi que font les parties de l’eau douce par les petits chemins détournés, qui sont autour des grains de ce sable, nous saurons que les fontaines et les rivières n’étant composées que des eaux qui ont été élevées en vapeurs, ou bien qui ont passé au travers de beaucoup de sable, ne doivent point être salées, et aussi que toutes ces eaux douces rentrant dans la mer ne la doivent point rendre plus grande ni moins salée ; d’autant qu’il en ressort continuellement autant d’autres, dont quelques-unes s’élèvent en l’air changées en vapeurs, puis vont retomber en pluie ou en neige sur la terre ; mais la plupart pénétrant par des conduits souterrains jusqu’au-dessous des montagnes, d’où la chaleur qui est dans la terre les élevant aussi comme en vapeur vers leurs sommets, elles y vont remplir les sources des fontaines et des rivières. Et nous saurons aussi que l’eau de la mer doit être plus salée sous l’équateur que vers les pôles, si nous considérons que le soleil y ayant beaucoup de force, en fait sortir beaucoup de vapeurs, lesquelles ne retombent point par après justement aux mêmes endroits d’où elles sont sorties, mais pour l’ordinaire en d’autres plus proches des pôles, ainsi que vous entendrez mieux ci-après. Au reste, sinon que je n’ai pas envie de m’arrêter à expliquer particulièrement la nature du feu, j’ajouterais encore ici pourquoi l’eau de la mer est moins propre à éteindre les embrasements que celle des rivières, et pourquoi elle étincelle la nuit étant agitée ; car vous verriez que les parties du sel étant fort aisées à embraser à cause qu’elles sont comme suspendues entre celles de l’eau douce, et ayant beaucoup de force après être ainsi ébranlées, à cause qu’elles sont droites et inflexibles, peuvent non seulement augmenter la flamme lorsqu’on les y jette, mais aussi en causer d’autant qu’il en ressort continuellement autant d’autres, dont quelques-unes s’élèvent en l’air changées en vapeurs, puis vont retomber en pluie ou en neige sur la terre ; mais la plupart pénétrant par des conduits souterrains jusqu’au-dessous des montagnes, d’où la chaleur qui est dans la terre les élevant aussi comme en vapeur vers leurs sommets, elles y vont remplir les sources des fontaines et des rivières. Et nous saurons aussi que l’eau de la mer doit être plus salée sous l’équateur que vers les pôles, si nous considérons que le soleil y ayant beaucoup de force, en fait sortir beaucoup de vapeurs, lesquelles ne retombent point par après justement aux mêmes endroits d’où elles sont sorties, mais pour l’ordinaire en d’autres plus proches des pôles, ainsi que vous entendrez mieux ci-après. Au reste, sinon que je n’ai pas envie de m’arrêter à expliquer particulièrement la nature du feu, j’ajouterais encore ici pourquoi l’eau de la mer est moins propre à éteindre les embrasements que celle des rivières, et pourquoi elle étincelle la nuit étant agitée ; car vous verriez que les parties du sel étant fort aisées à embraser à cause qu’elles sont comme suspendues entre celles de l’eau douce, et ayant beaucoup de force après être ainsi ébranlées, à cause qu’elles sont droites et inflexibles, peuvent non seulement augmenter la flamme lorsqu’on les y jette, mais aussi en causer d’elles-mêmes en s’élançant hors de l’eau où elles sont.
The saltiness of the sea arises solely from those larger particles in its water—which I have previously stated can be bent or shaped by the action of subtle substances, just as smaller particles are required to disturb them at all. Firstly, if water were composed only of these larger particles, it would either be extremely easy or impossible for it to divide itself in various ways and directions; consequently, it would not be able to penetrate so readily into substances with relatively wide pores, such as lime and sand. Alternatively, it might somehow manage to enter substances with narrower pores, like glass and metals. Furthermore, if these larger particles had only the shape I attributed to them when they are within other substances’ pores, they could not be easily expelled merely by the movement of wind or heat—just as we observe with oils and other fatty liquids, whose particles have different shapes; in fact, it is almost impossible to completely remove such liquids from the bodies they have entered. Lastly, since we do not find any substances in nature that are perfectly identical to each other, there is no reason to doubt that the particles of water are not all exactly equal in size. Especially in the sea, which contains all kinds of water, there must be some particles so large that they cannot be bent by the forces that ordinarily affect water. Here, I aim to show you that this alone is sufficient to explain all the properties of salt. Firstly, it is not surprising that salt has a pungent and penetrating taste, quite different from that of fresh water. Since these larger salt particles cannot be bent by the surrounding subtle substances, they must penetrate deep into the pores of our tongues, thereby causing a stinging sensation. In contrast, the particles that make up fresh water simply flow over all surfaces due to their ability to bend easily; as a result, their taste is hardly noticeable at all. Moreover, when salt particles penetrate deeply into the pores of tissues we wish to preserve, they not only remove moisture but also act like small rods that remain firm and unyielding, supporting the other more flexible particles within and preventing them from disrupting the tissue structure through movement. This process helps to make such tissues harder over time, whereas the flexible particles in fresh water might actually cause them to soften and decay. Furthermore, it is not surprising that salt water is heavier than fresh water, for it is composed of particles that are larger and more massive, and thus can be packed into a smaller volume; for it is this property that determines weight. However, it is necessary to consider why these larger, more dense particles remain mixed with those that are less so, rather than naturally sinking to the bottom. The reason, at least for common salt, is that its particles are equally large on both ends and straight in shape, much like small sticks. If there had ever been any such particles in the sea that were larger on one end than the other and thus heavier, they would have had every opportunity to sink to the bottom since the creation of the world. Or if there had been curved particles, they would have likely come into contact with hard objects and become stuck to them, because once they entered their pores, it would have been much harder for them to escape than for straight, equal-sized particles. But these straight particles, lying one on top of another, allow the constantly moving particles of fresh water to roll around and entwine themselves around them, arranging themselves in a certain order that enables them to move more easily and quickly than if they were alone. When they are rolled around the salt particles, the force exerted by the subtle substance that agitates them is used solely to make them spin rapidly around those they encircle, moving back and forth without smoothing out their wrinkles; whereas when they are alone, like the elves that make up fresh water, they inevitably become intertwined in such a way that part of the force exerted by this subtle substance must be used to separate them, making it difficult and slow for them to move. Therefore, since these particles of fresh water can move more freely when rolled around salt particles, it is not surprising that they tend to do so when they are close enough together, and thus prevent their different weights from causing them to separate. This explains why salt dissolves easily in fresh water—or at least becomes dissolved when exposed to humid air—but only up to a certain amount, which is determined by how many of these salt particles the water’s molecules can encircle as they roll around them. Moreover, since transparent objects allow less of the subtle substance within their pores to interfere with their movements, it follows that seawater must naturally be more transparent and cause greater refractions than river water. And it can also be seen that water does not freeze so easily; after all, water only freezes when the subtle substance that exists between its molecules no longer has the ability to agitate them. Moreover, here we can also understand the reason behind the secret method of making ice in summer—one of the most fascinating mysteries known to those who seek knowledge. This method involves mixing salt with an equal amount of snow or crushed ice around a container filled with fresh water. Without any other additives, as this salt and snow melt together, the water inside the container turns into ice. The reason for this is that the subtle substance surrounding the water molecules is coarser or less subtle than that surrounding the ice particles; therefore, it possesses more force. As the ice melts and wraps around the salt, this coarser substance more easily moves through the pores of the salty water than through those of fresh water, constantly seeking to pass from one medium to another where its movement is least hindered. As a result, the subtler substance originally in the snow enters the water to replace that which has melted away; however, since it lacks the necessary force to maintain the agitation within the water, the water freezes. But one of the main characteristics of salt particles is their extreme stability—they cannot be transformed into vapor like those of fresh water. This is not only because they are heavier due to their larger size but also because their elongated and straight shape prevents them from staying suspended in the air for long, whether moving upward or downward. Either end of such particles always points downward, preventing them from maintaining a vertical position relative to the ground. In contrast, fresh water molecules can easily bend and move in circles at high speeds, but salt particles cannot bend in the same way; when they collide with each other, they are unable to bend enough to allow one another to pass through, and thus they are forced to stop moving. But when they are suspended in the air with their tips pointing downward, as I have said, it is obvious that they must descend rather than rise, because the force that could push them upward is much weaker than if they were lying horizontally; moreover, this force is even less effective precisely because the amount of air resisting at their tips is smaller than it would be if they extended in length. Since their weight remains constant, the greater the resistance of the air, the more strongly they are pulled downward. Furthermore, if we consider that seawater becomes less salty as it passes through sand, because the salt particles, unable to bend, cannot flow along the same paths as fresh water around the sand grains, we can conclude that springs and rivers, being composed solely of water that has been raised as vapor or has passed through much sand, must not be salty. Similarly, all this fresh water flowing into the sea should not make it saltier or less so; indeed, an equal amount of fresh water continuously exits the sea—some of it rising into the air as vapor and then falling back to earth as rain or snow, while most of it penetrates underground channels beneath the mountains, where the heat within the earth raises it again like vapor toward the mountain tops, filling the sources of springs and rivers in the process. We would also understand why seawater is saltier near the equator than near the poles: there, the intense sunlight produces large amounts of vapor that do not return to the same places from which they originated but usually flow toward the poles, as you will hear explained further on. Lastly, unless I wish to dwell too much on the nature of fire itself, I would also like to explain why seawater is less effective at extinguishing fires than river water and why it sparkles at night when stirred up. You see, the salt particles are highly flammable because they are positioned between those of fresh water; once disturbed, their straight, rigid structure allows them to intensify the flame rather than extinguish it. Moreover, an equal amount of seawater continuously exits the sea—some of it rising into the air as vapor and then falling back to earth as rain or snow, while most of it penetrates underground channels beneath the mountains, where the heat within the earth raises it again like vapor toward the mountain tops, filling the sources of springs and rivers in the process. And we will also understand that the water of the sea must be saltier beneath the equator than near the poles, for if we consider that the sun exerts much greater power there, it causes a large amount of vapor to rise; this vapor does not return to the same places from which it originated, but generally moves in other directions, closer to the poles—as you will hear more clearly later on. Moreover, unless I were inclined to dwell particularly on the nature of fire, I would also like to explain here why the water of the sea is less effective at extinguishing fires than that of rivers, and why it sparkles at night when stirred up. For you would see that the salt particles, being easily ignited because they are situated between those of fresh water and possessing great intensity after being disturbed, can not only intensify a flame when thrown into it but also generate new flames on their own as they burst out of the water.
Il sale marino è costituito soltanto da quelle parti più dense dell’acqua marine, di cui ho detto in precedenza che possono essere piegate, come le altre parti dell’acqua, dall’azione della materia sottile; inoltre, queste parti non possono nemmeno essere messe in movimento senza l’intervento delle parti più fini dell’acqua stessa. Prima di tutto, se l’acqua fosse composta soltanto da queste parti, sarebbe altrettanto facile o difficile per essa dividersi in tutte le direzioni e in tutti i modi possibili; di conseguenza, non potrebbe entrare così facilmente nei corpi che presentano pori abbastanza larghi, come la calce e la sabbia, né potrebbe, in qualche modo, penetrare in quelli che hanno pori più stretti, come il vetro e i metalli. Inoltre, se queste parti avessero soltanto la forma che ho attribuito loro quando si trovano nei pori degli altri corpi, non potrebbero essere facilmente espulse semplicemente dall’agitazione dei venti o del calore, come avviene abbastanza chiaramente con le oli e altre sostanze grasse; infatti, queste sostanze quasi mai riescono a uscire completamente dai corpi in cui sono entrate una volta. Infine, poiché nella natura non esistono corpi perfettamente simili tra loro, è del tutto logico ritenere che le parti dell’acqua marina non siano tutte uguali; in particolare, nell’acqua marina, che rappresenta il “recipiente” di tutte le acque, si trovano parti così dense da non poter essere piegate come le altre. Cercherò qui di dimostrare che questo solo è sufficiente per spiegare tutte le proprietà del sale marino. Prima di tutto, non sorprende affatto che il sale abbia un sapore pungente e penetrante, molto diverso da quello dell’acqua dolce; poiché queste parti dense dell’acqua marina non possono essere piegate dall’azione della materia sottile che le circonda, devono necessariamente entrare nei pori della lingua e penetrarvi abbastanza in profondità per causare una sensazione di pungentezza; al contrario, le parti dell’acqua dolce, essendo molto più flessibili, non riescono quasi affatto a essere percepite dal gusto. Inoltre, poiché le parti del sale marino penetrano nei pori delle carni che vogliamo conservare, non solo ne rimuovono l’umidità, ma agiscono anche come piccoli “bastoncini” che sostengono queste carni, impedendo loro di deformarsi a causa dei movimenti interni; per questo motivo, le carni vengono gradualmente rese più dure con il tempo. Al contrario, le parti dell’acqua dolce, essendo molto flessibili, potrebbero addirittura contribuire al loro ammorbidimento e alla loro decomposizione. Inoltre, non è affatto sorprendente che l’acqua salata sia più pesante dell’acqua dolce: essa infatti è composta da particelle più grandi e massicce, le quali possono occupare uno spazio inferiore; ed è proprio da questo che deriva il peso. Tuttavia, è necessario comprendere perché queste particelle, essendo meno “attive”, rimangano mescolate con quelle più attive, invece di tendere naturalmente a posizionarsi più in basso. La ragione sta, almeno per le particelle del sale comune, nel fatto che sono ugualmente grandi su entrambi i lati e completamente dritte, proprio come piccoli bastoncini; se mai ci fossero state nella merce particelle più grandi da un lato che dall’altro, esse sarebbero sicuramente affondate sul fondo fin dalla creazione del mondo; inoltre, se ci fossero state particelle curve, queste avrebbero potuto incontrare corpi duri e fondersi con essi, poiché una volta penetrate nei loro pori, non sarebbero riuscite a uscirne facilmente come quelle dritte e uguali. Le particelle di sale, invece, essendo disposte in modo orizzontale le une sopra le altre, permettono alle particelle dell’acqua dolce, che sono costantemente in movimento, di rotolare e intrecciarsi attorno a loro, formando un ordine preciso che consente loro di muoversi più facilmente e velocemente rispetto a quando sono sole. Quando queste particelle dell’acqua dolce si avvolgono attorno a quelle del sale, la forza della materia sottile che le agita viene utilizzata esclusivamente per farle ruotare rapidamente attorno alle altre, permettendo loro di passare da un lato all’altro senza alterare i loro contorni; al contrario, se fossero sole, come avviene nell’acqua dolce naturale, si intreccerebbero inevitabilmente in modo tale che sarebbe necessaria una parte maggiore di quella forza per separarle le une dalle altre, rendendo così il loro movimento più difficile e lento. Poiché quindi è vero che queste particelle dell’acqua dolce si muovono meglio quando sono avvolte attorno a quelle del sale, non sorprende affatto che si avvicinino a queste ultime e, una volta unite, impediscono che la differenza di peso tra loro le separi. Da ciò deriva anche il fatto che il sale si scioglie facilmente nell’acqua dolce, o almeno quando viene esposto all’aria in condizioni umide; tuttavia, questo processo avviene soltanto fino a un certo punto, ovvero fino a quando le particelle dell’acqua dolce sono in grado di avvolgere completamente quelle del sale. Inoltre, poiché i corpi trasparenti lo sono tanto meno quanto meno ostacolano i movimenti della materia sottile presente nei loro pori, si può dedurre che l’acqua di mare debba essere naturalmente più trasparente e causare rifrazioni leggermente maggiori rispetto alle acque dei fiumi. Si può anche osservare che l’acqua non gela così facilmente, poiché si congela soltanto quando la materia sottile presente tra le sue molecole non possiede più la forza necessaria per mantenerle in movimento; inoltre, si può comprendere anche il motivo di quel “segreto” che permette di produrre ghiaccio in estate, uno dei misteri più affascinanti conosciuti dai curiosi. Anche se non è certo il caso più raro. Per realizzarlo, si mescola del sale in quantità uguale a quella di neve o ghiaccio tritato intorno a un vaso pieno d’acqua dolce; e senza alcun altro artificio, man mano che questo sale e questa neve si sciolgono insieme, l’acqua racchiusa nel vaso diventa ghiaccio. Il motivo di questo fenomeno è che la materia sottile presente intorno alle molecole d’acqua, essendo più densa o meno sottile rispetto a quella presente intorno alle molecole di neve, possiede una forza maggiore; quindi, man mano che la neve si scioglie e si avvolge attorno al sale, questa materia sottile riesce più facilmente a muoversi attraverso i pori dell’acqua salata rispetto a quelli dell’acqua dolce, tendendo costantemente a passare da un corpo all’altro per raggiungere quei luoghi in cui il suo movimento è meno ostacolato. Di conseguenza, la materia sottile presente nella neve entra nell’acqua al posto di quella che ne esce; poiché non possiede abbastanza forza per mantenere l’agitazione dell’acqua, questa si congela. Tuttavia, una delle principali caratteristiche delle molecole di sale è proprio la loro grande stabilità: esse infatti non possono trasformarsi in vapore come quelle dell’acqua dolce. Il motivo di ciò è non solo che sono più dense e quindi più pesanti, ma anche perché, essendo lunghe e diritte, difficilmente riescono a rimanere sospese nell’aria per molto tempo, sia che tentino di salire verso l’alto sia di scendere verso il basso; inoltre, non riescono mai a mantenersi perfettamente verticali rispetto al suolo. Infatti, sia nella salita che nella discesa, è molto più facile per loro dividere l’aria in questa posizione rispetto ad altre; questo non accade invece alle molecole d’acqua dolce, poiché essendo più flessibili, non riescono mai a rimanere perfettamente diritte, se non quando si muovono rapidamente in cerchio. Al contrario, le molecole di sale, essendo rigide e incontrandosi tra loro senza potersi piegare per lasciare spazio alle altre, verrebbero immediatamente bloccate. Ma quando queste acque sono sospese in aria con la punta rivolta verso il basso, come ho detto, è evidente che debbano scendere piuttosto che salire, poiché la forza che potrebbe spingerle verso l’alto agisce molto meno rispetto al caso in cui fossero disposte di traverso; inoltre, tale forza è ancora più debole proprio perché la quantità d’aria che si oppone alla loro punta è inferiore a quella che si opporrebbe alla loro lunghezza. Inoltre, poiché il peso delle acque è sempre lo stesso, questa minore resistenza dell’aria agisce in modo ancora più determinante. Se aggiungiamo anche che l’acqua di mare diventa meno salata quando attraversa la sabbia, poiché le particelle di sale, non potendo piegarsi, non riescono a scorrere lungo i piccoli canali presenti intorno ai granelli di sabbia, come avviene invece per l’acqua dolce, allora possiamo concludere che le fonti e i fiumi, essendo composti soltanto da acque che sono state trasformate in vapore o che hanno attraversato grandi quantità di sabbia, non possono essere salate; inoltre, tutte queste acque dolci che ritornano nel mare non devono renderlo né più grande né meno salato, poiché ne esce continuamente un’altra quantità uguale, parte della quale si trasforma in vapore e poi cade a terra sotto forma di pioggia o neve; la maggior parte, però, penetra attraverso condotti sotterranei fino al di sotto delle montagne, dove il calore presente nel terreno le fa risalire verso le cime, riempiendo così le sorgenti delle fonti e dei fiumi. Inoltre, possiamo anche capire che l’acqua di mare deve essere più salata sotto l’equatore che vicino ai poli: il sole, infatti, esercita una forte azione su queste zone, facendone uscire molta vapore; tale vapore, però, di solito non ritorna negli stessi luoghi da cui è partito, ma si dirige verso le regioni più vicine ai poli, come vedrete meglio in seguito. Infine, se non volessi soffermarmi troppo sulla natura del fuoco, aggiungerei anche perché l’acqua di mare è meno efficace nell’estinguere gli incendi rispetto a quella dei fiumi, e perché scintilla di notte quando è agitata: le particelle di sale, essendo molto facili da accendere poiché si trovano “sospese” tra quelle dell’acqua dolce e avendo una grande capacità di propagare il fuoco, possono non solo aumentarne l’intensità quando vengono gettate sulle fiamme, ma anche contribuire alla loro crescita, poiché ne esce continuamente un’altra quantità uguale, parte della quale si trasforma in vapore e poi cade a terra sotto forma di pioggia o neve; la maggior parte, però, penetra attraverso condotti sotterranei fino al di sotto delle montagne, dove il calore presente nel terreno le fa risalire verso le cime, riempiendo così le sorgenti delle fonti e dei fiumi. E sapremo anche che l’acqua del mare deve essere più salata sotto l’equatore che verso i poli, se consideriamo che il sole, essendo molto potente in quelle zone, ne fa evaporare molta acqua; queste vapori, però, non ritornano negli stessi luoghi da cui sono partiti, ma di solito si dirigono verso altre zone più vicine ai poli, come vedrete meglio in seguito. Del resto, se non fosse che non desidero soffermarmi troppo nell’esplicare la natura del fuoco, aggiungerei ancora perché l’acqua del mare è meno adatta a spegnere gli incendi rispetto a quella dei fiumi, e perché scintilla di notte quando è agitata; infatti, le parti contenenti sale sono molto facili da accendere, poiché si trovano come “sospese” tra quelle dell’acqua dolce; inoltre, essendo rigide e inalterabili, una volta scosse possono non solo intensificare la fiamma quando vengono gettate nel fuoco, ma anche generarne di nuove quando si sollevano dall’acqua.
Comme si la mer qui est vers A étant poussée avec force vers C, y rencontre un banc de sable ou quelque autre obstacle qui la fasse monter vers B, le branle que cette agitation donne aux parties du sel peut faire que les premières qui viennent en l’air s’y dégagent de celles de l’eau douce qui les tenaient entortillées, et que, se trouvant seules vers B à certaine distance l’une de l’autre, elles y engendrent des étincelles assez semblables à celles qui sortent des cailloux quand on les frappe. Il est vrai qu’à cet effet il est requis que ces parties du sel soient fort droites et fort glissantes, afin qu’elles se puissent plus aisément séparer de celles de l’eau douce ; d’où vient que ni la saumure, ni l’eau de mer qui a été longtemps gardée en quelque vase, n’y sont pas propres. Il est requis aussi que celles de l’eau douce n’embrassent point trop étroitement celles du sel ; d’où vient que ces étincelles paraissent plus quand il fait Chaud que quand il fait froid : et que l’agitation de la mer soit assez forte ; d’où vient qu’en même temps il ne sort pas du feu de toutes ses vagues : et enfin que les parties du sel se meuvent de pointe comme des flèches, et non de travers ; d’où vient que toutes les gouttes qui rejaillissent hors d’une même eau n’éclairent pas en même sorte.
Mais considérons maintenant comment le sel flotte sur l’eau quand il se fait, nonobstant que ses parties soient fort fixes et fort pesantes, et comment il s’y forme en petits grains qui ont une figure carrée, presque semblable à celle d’un diamant taillé en table, excepté que la plus large de leurs faces est un peu creusée. Premièrement il est besoin à cet effet que l’eau de la mer soit retenue en quelques fosses, pour éviter tant l’agitation continuelle des vagues que l’affluence de l’eau douce, que les pluies et les rivières amènent sans cesse en l’océan ; puis il est besoin aussi d’un temps chaud et sec, afin que l’action du soleil ait assez de force pour faire que les parties de l’eau douce, qui sont roulées autour de celles du sel, s’évaporent. Et il faut remarquer que la superficie de l’eau est toujours fort égale et unie, comme aussi celle de toutes les autres liqueurs ; dont la raison est que ses parties se remuent entre elles de même façon et de même branle, et que les parties de l’air qui la touchent se remuent aussi entre elles tout de même l’une que l’autre, mais que celles-ci ne se remuent pas de même façon ni de même mesure que celles-là : et particulièrement aussi que la matière subtile qui est autour des parties de l’air se remue tout autrement que celle qui est autour des parties de l’eau ; ce qui est cause que leurs superficies, en se frottant l’une contre l’autre, se polissent en même façon que si c’étaient deux corps durs, excepté que c’est beaucoup plus aisément, et presque en un instant, pour ce que leurs parties, n’étant attachées en aucune façon les unes aux autres, s’arrangent toutes dès le premier coup, ainsi qu’il est requis à cet effet. Et ceci est aussi cause que la superficie de l’eau est beaucoup plus malaisée à diviser que n’est le dedans, ainsi qu’on voit par expérience en ce que tous les corps assez petits, quoique de matière fort pesante, comme sont de petites aiguilles d’acier, peuvent flotter et être soutenues au-dessus lorsqu’elle n’est point encore divisée, au lieu que lorsqu’elle l’est ils descendent jusqu’au fond sans s’arrêter. Ensuite de quoi il faut considérer que, lorsque la chaleur de l’air est assez grande pour former le sel, elle peut non seulement faire sortir hors de l’eau de mer quelques-unes des parties pliantes qui s’y trouvent et les faire monter en vapeur, mais aussi les y faire monter avec telle vitesse, qu’avant qu’elles aient eu le loisir de se développer d’autour de celles du sel, elles arrivent jusqu’au-dessus de la superficie de cette eau, où, les apportant avec soi, elles n’achèvent de s’en développer qu’après que le trou qu’elles ont fait en cette superficie pour en sortir s’est refermé, au moyen de quoi ces parties du sel y demeurent toutes seules flottantes dessus, comme vous les voyez représentées vers D.
Car, y étant couchées de leur long, elles ne sont point assez pesantes pour s’y enfoncer, non plus que les aiguilles d’acier dont je viens de parler, et elles la font seulement un peu courber et plier sous elles à cause de leur pesanteur, tout de même que font aussi ces aiguilles : de façon que les premières étant semées par-ci par-là sur cette superficie, y font plusieurs petites fosses ou courbures ; puis les autres qui viennent après, se trouvant sur les pentes de ces fosses, roulent et glissent vers le fond, où elles se vont joindre contre les premières. Et il faut particulièrement ici remarquer que, de quelque part qu’elles y viennent, elles se doivent coucher justement côte à côte de ces premières, comme vous les voyez vers E, au moins les secondes, et souvent aussi les troisièmes, à cause que par ce moyen elles descendent quelque peu plus bas qu’elles ne pourraient faire si elles demeuraient en quelque autre situation, comme en celle qui se voit vers F, ou vers G, ou vers H.
It is as if the sea, which is located at A and is forcefully pushed towards C, encounters a sandbank or some other obstacle that causes it to rise towards B. The agitation caused by this movement can cause those parts of salt that come into contact with air to separate from the fresh water that had entwined them. Once separated and situated at B, at a certain distance from each other, they produce sparks quite similar to those that emerge when stones are struck. Indeed, for this effect to occur, these salt particles must be very straight and slippery, so that they can more easily separate from the fresh water; hence, neither brine nor seawater that has been stored in a vessel for a long time is suitable for this purpose. It is also necessary that the fresh water do not encircle the salt particles too tightly; this is why such sparks are more noticeable in hot weather than in cold weather. Moreover, the agitation of the sea must be strong enough—yet at the same time, not so intense that all its waves emit flames. Finally, the salt particles must move in a straight line, like arrows, and not sideways; otherwise, the droplets ejected from the same body of water would not produce sparks in the same manner.
But let us now consider how salt can float on water, even though its components are quite solid and heavy; and how it forms into small grains that have a square shape, almost resembling that of a diamond cut into a table, except that the widest face of these grains is slightly concave. First of all, it is necessary to contain the seawater in certain depressions, in order to avoid both the constant agitation caused by waves and the influx of fresh water brought by rain and rivers; moreover, warm and dry weather is required so that the sun’s rays can have sufficient power to cause the components of fresh water, which are mixed with those of salt, to evaporate. It should also be noted that the surface of water is always very even and smooth, just like the surfaces of all other liquids. The reason for this is that the particles of water move relative to each other in the same manner and with equal intensity; likewise, the particles of air that come into contact with the water’s surface also move relative to each other, but not in the same way or to the same extent. In particular, the subtle substance surrounding the particles of air moves quite differently from the substance surrounding the particles of water. This is why when these surfaces rub against each other, they become polished in the same way as if they were two solid objects in contact—only much more easily and almost instantaneously, since their particles are not bound to each other in any way and arrange themselves perfectly from the very beginning, just as required for this process. Furthermore, it is also why the surface of water is much harder to divide than its interior; this can be observed in practice: even very small objects made of heavy materials, such as tiny steel needles, can float on the surface of water before it has been divided, but once it is divided, these objects sink to the bottom without stopping. Lastly, when the heat in the air is sufficient to cause salt to form, it can not only force some of the flexible components within seawater to emerge and turn into vapor but also make them rise so quickly that they reach the surface of the water before they have had time to expand around the salt particles. There, they continue to expand until the hole they created in the water’s surface closes again, causing these salt particles to remain floating alone on top of the water—just as you see them depicted in that illustration.
Because they are lying down in their length, they are not heavy enough to penetrate the surface; nor are the steel needles I just mentioned heavy enough to do so. Instead, their weight merely causes the surface to bend and curve beneath them, just as those needles do. As a result, when the first needles are scattered across the surface, they create several small pits or curves. Subsequent needles, falling onto the slopes of these depressions, roll and slide toward the bottom, where they come into contact with the earlier ones. It is particularly noteworthy that, no matter from which direction they come, they always end up lying side by side with those initial needles—at least the second and often also the third ones. This arrangement allows them to descend to a lower position than they otherwise could if they remained in other positions, such as those shown near F, G, or H.
Come se il mare che si trova in direzione A venisse spinto con forza verso C, incontrasse una barriera di sabbia o qualche altro ostacolo che lo facesse salire verso B, lo stesso movimento che questa agitazione provoca nelle parti del sale può far sì che quelle prime ad essere portate in superficie si separino da quelle dell’acqua dolce che le tenevano intrecciate; trovandosi quindi isolate l’una dall’altra in prossimità di B, generano scintille piuttosto simili a quelle che si producono quando si colpiscono dei ciottoli. È vero che per ottenere questo effetto è necessario che queste parti del sale siano molto dritte e lisce, affinché possano separarsi più facilmente da quelle dell’acqua dolce; ecco perché né la salamoia né l’acqua di mare conservata a lungo in un recipiente sono adatte a questo scopo. È inoltre necessario che le parti dell’acqua dolce non avvolgano troppo strettamente quelle del sale; per questa ragione queste scintille appaiono più frequentemente quando fa caldo che quando fa freddo, e che l’agitazione del mare sia abbastanza intensa; altrimenti non si produrrebbero scintille da tutte le sue onde. Infine, è necessario che le parti del sale si muovano in modo lineare, come frecce, e non di traverso; solo così tutte le gocce che schizzano fuori dall’acqua potranno emettere luce allo stesso modo.
Ma consideriamo ora come il sale galleggi su l’acqua, nonostante le sue parti siano molto solide e pesanti; e come si formi in piccoli grani di forma quadrata, quasi simili a quelli di un diamante tagliato a tavola, ad eccezione del fatto che la faccia più larga di questi grani è leggermente incavata. Prima di tutto, per ottenere questo effetto, è necessario raccogliere l’acqua di mare in alcune depressioni, al fine di evitare sia l’agitazione continua delle onde che l’afflusso costante di acqua dolce proveniente da piogge e fiumi; inoltre, è necessario un clima caldo e secco, affinché l’azione del sole abbia sufficiente forza per far evaporare le parti dell’acqua dolce che si trovano intorno a quelle del sale. È anche importante notare che la superficie dell’acqua è sempre molto uniforme e liscia, proprio come quella di tutte le altre sostanze liquide; ciò avviene perché le sue parti si muovono tra loro nello stesso modo e con la stessa intensità, e anche le parti d’aria che la contattano si muovono allo stesso modo. Tuttavia, queste ultime non si muovono nella stessa maniera né con la stessa intensità delle parti dell’acqua; in particolare, la materia sottile che circonda le parti d’aria si muove in modo molto diverso rispetto a quella che circonda le parti dell’acqua. Questo fa sì che le loro superfici, sfregandosi l’una contro l’altra, si levigino allo stesso modo in cui due corpi duri potrebbero farlo, sebbene questo processo avvenga molto più facilmente e quasi istantaneamente, poiché le parti dell’acqua non sono legate tra loro in alcun modo e si dispongono immediatamente nel modo necessario. Inoltre, la superficie dell’acqua è molto più difficile da dividere rispetto al suo interno; ne è un esempio concreto il fatto che oggetti piccoli e pesanti, come delle piccole aghi d’acciaio, possono galleggiare sull’acqua quando questa non è ancora stata divisa, mentre se divisa, questi oggetti affondano immediatamente. Infine, quando il calore dell’aria è sufficiente per formare il sale, esso può non solo far uscire dall’acqua di mare alcune delle sue parti e farle trasformare in vapore, ma anche farle salire verso la superficie con tale velocità che, prima ancora che abbiano avuto il tempo di disporsi intorno alle parti del sale, raggiungono la superficie dell’acqua. Lì, portando con sé le parti del sale, continuano a svilupparsi fino a quando il foro creato nella superficie dell’acqua non si richiude; in questo modo, queste parti di sale rimangono galleggianti sulla superficie dell’acqua, proprio come si vede nelle rappresentazioni disponibili.
Poiché sono disposte in lunghezza su quella superficie, non sono abbastanza pesanti da conficcarsi nel terreno, proprio come le aghi d’acciaio di cui ho appena parlato; la loro presenza provoca soltanto una leggera curvatura del suolo sotto il loro peso, esattamente come fanno quegli aghi. Di conseguenza, quando queste prime aghine vengono disperse qua e là sulla superficie, creano diverse piccole fosse o incavature; quelle che arrivano dopo, trovandosi sulle pendici di queste fosse, rotolano e scivolano verso il fondo, dove si uniscono alle prime. È particolarmente importante notare che, indipendentemente dal punto da cui provengono, queste aghine devono necessariamente posizionarsi una accanto all’altra, proprio come le vedete in direzione E; spesso lo fanno anche quelle successive, perché in questo modo riescono a scendere più in basso di quanto potrebbero fare se fossero disposte in un altro modo, come invece si vede in direzioni F, G o H.
Et le mouvement de la chaleur, qui ébranle toujours quelque peu cette superficie, aide à les arranger en cette sorte. Puis, lorsqu’il y en a ainsi en chaque fosse deux ou trois côte à côte l’une de l’autre, celles qui y viennent de plus se peuvent joindre encore à elles en même sens si elles s’y trouvent aucunement disposées ; mais s’il arrive qu’elles penchent davantage vers les bouts des précédentes que vers les côtés, elles se vont coucher de contre à angles droits, comme vous voyez vers R, à cause que par ce moyen elles descendent aussi un peu plus bas qu’elles ne pourraient faire si elles s’arrangeaient autrement, comme elles sont vers L, ou vers M. Et pour ce qu’il s’en trouve à peu près autant qui se vont coucher contre les bouts des deux ou trois premières, que de celles qui se vont coucher contre leurs côtés, de là vient que, s’arrangeant ainsi plusieurs centaines toutes ensemble, elles forment premièrement une petite table qui, au jugement de la vue, paraît très carrée, et qui est comme la base du grain de sel qui commence à se former. Et il faut remarquer qu’y en ayant seulement trois ou quatre couchées en même sens, comme vers N, celles du milieu s’abaissent un peu plus que celles des bords ; mais qu’y en venant d’autres qui s’y joignent en travers, comme vers O, celles-ci aident aux autres des bords à s’abaisser presque autant que celles du milieu, et en telle sorte que la petite table carrée, qui sert de base à un grain de sel, se formant ordinairement de plusieurs centaines jointes ensemble, ne peut paraître à l’œil que toute plate, encore qu’elle soit toujours tant soit peu courbée. Or, à mesure que cette table s’agrandit, elle s’abaisse de plus en plus, mais si lentement qu’elle fait plier sous soi la superficie de l’eau sans la rompre. Et lorsqu’elle est parvenue à certaine grandeur, elle se trouve si fort abaissée que les parties du sel qui viennent de nouveau vers elle, au lieu de s’arrêter contre ses bords, passent par-dessus, et y roulent en même sens et en même façon que les précédentes roulaient sur l’eau, ce qui fait qu’elles y forment derechef une table carrée qui s’abaisse en même façon peu à peu ; puis les parties du sel qui viennent vers elle peuvent encore passer par-dessus, et y former une troisième table, et ainsi de suite. Mais il est à remarquer que les parties du sel qui forment la deuxième de ces tables ne roulent pas si aisément sur la première que celles qui ont formé cette première roulaient sur l’eau ; car elles n’y trouvent pas une superficie du tout si unie, ni qui les laisse couler si librement ; d’où vient que souvent elles ne roulent point jusqu’au milieu, qui, par ce moyen, demeurant vide, cette seconde table ne s’abaisse pas sitôt à proportion qu’a voit fait la première, mais devient un peu plus grande avant que la troisième commence à se former ; et derechef, le milieu de celle-ci demeurant vide, elle devient un peu plus grande que la seconde, et ainsi de suite, jusqu’à ce que le grain entier, qui se compose d’un grand nombre de telles petites tables posées l’une sur l’autre, soit achevé, c’est-à-dire jusqu’à ce que, touchant aux bords des autres grains voisins, il ne puisse devenir plus large. Pour ce qui est de la grandeur de la première table qui lui sert de base, elle dépend du degré de chaleur qui agite l’eau pendant qu’elle se forme, car plus l’eau est agitée, plus les parties du sel qui nagent dessus font plier sa superficie ; d’où vient que cette base demeure plus petite, et même l’eau peut être tant agitée, que les parties du sel iront au fond avant qu’elles aient formé aucuns grains. Pour le talus des quatre faces qui sortent des quatre côtés de cette base, il ne dépend que des causes déjà expliquées, lorsque la chaleur est égale pendant tout le temps que le grain est à se former ; mais si elle va en augmentant, ce talus en deviendra moindre, et au contraire plus grand si elle diminue, en sorte, que si elle augmente et diminue par intervalles, il se fera comme de petits échelons de long de ces faces. Et pour les quatre querres ou côtés qui joignent ces quatre faces, elles ne sont pas ordinairement fort aiguës ni fort unies ; car les parties qui se vont joindre aux côtés de ce grain s’y vont bien quasi toujours appliquer de long, comme j’ai dit ; mais pour celles qui vont rouler contre ces angles, elles s’y arrangent plus aisément en autre sens, à savoir comme elles sont représentées vers P.
Ce qui fait que ces querres sont un peu mousses et inégales, et que les grains de sel s’y fendent souvent plus aisément qu’aux autres lieux, et aussi que l’espace vide qui demeure au milieu se fait presque rond plutôt que carré. Outre cela, pour ce que les parties qui composent ces grains se vont joindre confusément, et sans autre ordre que celui que je viens d’expliquer, il arrive souvent que leurs bouts, au lieu de se toucher, laissent entre eux assez d’espace pour placer quelques parties de l’eau douce, qui s’y enferment et y demeurent pliées en rond, comme vous voyez vers R,
And the movement of heat, which always causes this surface to shift slightly, helps in arranging these layers in such a manner. When there are two or three layers side by side in each trench, those that arrive later can join them in the same direction, even if they are not initially positioned so. However, if some layers incline more towards the ends of the previous ones than towards their sides, they will lie at right angles to them, as you can see at point R; this arrangement allows them to descend a bit further than if they were positioned differently, such as at points L or M. Since roughly as many layers lie against the ends of the first two or three layers as against their sides, when hundreds of these layers are arranged together, they first form a small flat surface that appears very square to the eye—and this surface serves as the base for the beginning formation of salt crystals. It is worth noting that when there are only three or four layers arranged in the same direction, such as at point N, the middle layers descend slightly more than the outer ones; but when additional layers join them at an angle, such as at point O, these new layers help the outer layers descend almost as much, so that the resulting square flat surface remains completely level, even though it is actually slightly curved. As this surface grows larger, it continues to descend gradually, yet so slowly that it causes the water’s surface beneath it to bend without breaking. When it has reached a certain size, the descending force is so strong that the new layers of salt that form on top do not stop at its edges but roll over them, continuing in the same direction as the previous layers had done on the water’s surface. This process repeats, forming one square layer after another. However, it is worth noting that the parts of salt that form the second of these layers do not roll as easily on the first layer as those parts that originally formed the first layer did when they rolled on water; this is because they do not find a surface that is even at all, nor one that allows them to slide freely. As a result, they often fail to reach the middle of the first layer. Since the middle of the first layer remains empty in this process, the second layer does not descend immediately in proportion to how the first layer has moved; instead, it becomes slightly larger before the third layer begins to form. Similarly, since the middle of the third layer also remains empty, it becomes slightly larger than the second layer, and so on, until the entire structure—composed of numerous such layers stacked one atop another—is completed, that is, until it reaches the edges of adjacent structures and can no longer expand further. As for the size of the first layer that serves as the base for this entire structure, it depends on the intensity of the heat that agitates the water during its formation. The greater the agitation, the more the salt particles floating on the surface cause the water’s surface to bend; consequently, the base layer remains smaller. In fact, the water can be agitated so intensely that the salt particles sink before any layers have even formed. As for the ridges that extend from the four sides of this base layer, their shape is determined solely by the factors already explained—especially when the heat intensity remains constant throughout the formation process. However, if the heat increases or decreases periodically, these ridges will take on a stepped appearance along their length. Finally, the four edges that connect these ridges are usually neither very sharp nor perfectly straight; this is because the parts of salt that come into contact with these edges tend to align themselves in a longitudinal direction, as I have described earlier. But those parts that roll against the angles at the corners of these edges arrange themselves more smoothly in another direction, as depicted near point P.
This is why these cracks are somewhat mossy and irregular in shape; moreover, the salt crystals often crack more easily there than in other areas. Additionally, the empty space that remains in the middle tends to be more rounded rather than square. Furthermore, since the various parts that make up these crystals join together in a disordered manner, without any particular order beyond the one I have just explained, it is common for their edges not to touch each other, leaving enough space to accommodate some portions of fresh water, which then accumulate there and remain folded in a round shape, as you can see near the letter R.
Il movimento del calore, che continuamente agita leggermente questa superficie, aiuta a disporre i grani di sale in questo modo. Quando in ogni fossa ci sono due o tre strati uno accanto all’altro, quelli che arrivano successivamente possono unirsi ancora a loro nello stesso senso, purché non siano disposti in modo diverso; ma se si inclinano di più verso le estremità dei primi strati che verso i lati, si dispongono a angoli retti rispetto ad essi, come si può vedere nel caso di R. In questo modo scendono un po’ più in basso di quanto potrebbero fare se fossero disposti diversamente, come avviene nei casi di L o M. Poiché ci sono circa lo stesso numero di strati che si dispongono a angoli retti rispetto alle estremità dei primi due o tre strati rispetto ai loro lati, quando centinaia di questi strati si uniscono tra loro, formano prima una piccola superficie piana che, a prima vista, appare molto quadrata; questa superficie costituisce in realtà la base del granello di sale che sta iniziando a formarsi. È importante notare che quando ci sono solo tre o quattro strati disposti nello stesso senso, come nel caso di N, quelli centrali si abbassano leggermente più dei bordi; ma quando altri strati si uniscono loro trasversalmente, come nel caso di O, questi ultimi aiutano i bordi a scendere quasi altrettanto quanto i strati centrali. Di conseguenza, la piccola superficie quadrata che funge da base al granello di sale, formandosi normalmente dall’unione di centinaia di strati, appare all’occhio completamente piatta, anche se in realtà è sempre leggermente curva. Man mano che questa superficie si espande, continua a scendere progressivamente, ma con tale lentezza da non rompere la superficie dell’acqua su cui si trova. Quando raggiunge una certa dimensione, si abbassa così tanto che le nuove parti di sale che vi arrivano, invece di fermarsi contro i suoi bordi, passano sopra di essa e vi rotolano nello stesso senso delle precedenti, formando così un’altra superficie quadrata che continua a scendere gradualmente; in seguito, altre parti di sale possono ancora passare sopra di essa, formando una terza superficie, e così via. Ma è da notare che le parti del sale che formano la seconda di queste strutture non rotolano con altrettanta facilità sulla prima rispetto a quelle che hanno formato la prima struttura stessa quando rotolavano sull’acqua; infatti, non trovano una superficie sufficientemente liscia e uniforme su cui muoversi liberamente. Per questo motivo, spesso non riescono nemmeno ad arrivare al centro della seconda struttura, che, essendo vuota in quel punto, non si abbassa immediatamente come avviene per la prima struttura; piuttosto, diventa leggermente più grande prima che inizi a formarsi la terza struttura. Allo stesso modo, il centro di questa terza struttura rimane vuoto e quindi essa diventa ancora un po’ più grande della seconda, e così via, fino a quando l’intero insieme di queste strutture, formato da molte di esse sovrapposte le une alle altre, non sia completo, cioè fino a quando non raggiunge una dimensione tale da toccare i bordi degli altri insiemi simili. Quanto alla dimensione della prima struttura che ne costituisce la base, essa dipende dal grado di agitazione dell’acqua durante il processo di formazione; più l’acqua è agitata, più le parti del sale che galleggiano in superficie fanno piegare questa superficie, il che rende la base più piccola. Inoltre, se l’agitazione dell’acqua è eccessiva, le parti del sale potrebbero finire per depositarsi sul fondo prima ancora che si formino delle strutture solide. Per quanto riguarda i bordi delle quattro facce che emergono dai quattro lati di questa base, essi dipendono dalle stesse cause già spiegate; se il calore rimane costante durante tutto il processo di formazione, questi bordi saranno regolari e uniformi. Tuttavia, se il calore aumenta o diminuisce, i bordi diventeranno più irregolari, formando quasi delle piccole gradinate lungo le loro superfici. Infine, i quattro angoli che si formano all’intersezione di queste facce solitamente non sono né molto affilati né perfettamente regolari; infatti, le parti del sale che vi si adattano tendono a disporsi in modo diverso rispetto ai bordi delle strutture circostanti.
Questo fa sì che queste griglie risultino un po’ umide e irregolari; inoltre, i granelli di sale si spezzano spesso più facilmente in questi punti rispetto ad altri luoghi, e lo spazio vuoto al loro interno assume quasi sempre una forma circolare piuttosto che quadrata. In aggiunta, poiché le parti che compongono questi granuli si uniscono in modo disordinato, senza alcun ordine preciso, spesso i loro bordi non si toccano tra loro, lasciando abbastanza spazio per inserire alcune gocce d’acqua dolce, le quali vi rimangono racchiuse e piegate a forma di cerchio, come potete vedere in direzione della lettera “R”.
pendant qu’elles ne s’y meuvent que moyennement vite ; mais lorsqu’une fort violente chaleur les agite, elles tendent avec beaucoup de force à s’étendre et se déplier en même façon qu’il a tantôt été dit qu’elles font quand l’eau se dilate en vapeur, ce qui fait qu’elles rompent leurs prisons tout d’un coup et avec éclat. Et c’est la raison pourquoi les grains de sel étant entiers se brisent en sautant et pétillant quand on les jette dans le feu, et pourquoi ils ne font point le même étant mis en poudre, car alors ces petites prisons sont déjà rompues. De plus, l’eau de la mer ne peut être si purement composée des parties que j’ai décrites qu’il ne s’y en rencontre aussi quelques autres parmi qui sont de telle figure qu’elles ne laissent pas de pouvoir y demeurer encore qu’elles soient beaucoup plus déliées, et qui, s’allant engager entre les parties du sel lorsqu’il se forme, lui peuvent donner, et cette odeur de violette très agréable qu’a le sel blanc quand il est fraîchement fait, et cette couleur sale qu’a le noir, et toutes les autres variétés qu’on peut remarquer dans les sels, et qui dépendent des diverses eaux dont ils se forment. Enfin vous ne vous étonnerez pas de ce que le sel est si friable et si aisé à rompre comme il est, en pensant à la façon dont se joignent ses parties ; ni de ce qu’il est toujours blanc ou transparent étant pur, en pensant à leur grosseur et à la nature de la couleur blanche qui sera ci-après expliquée ; ni de ce qu’il se fond assez facilement sur le feu quand il est entier, en considérant qu’il y a plusieurs parties d’eau douce enfermées entre les siennes ; ni de ce qu’il se fond beaucoup plus difficilement étant bien pulvérisé et bien séché, en sorte qu’il n’y reste plus rien de l’eau douce, en remarquant qu’il ne se peut fondre étant ainsi seul, si ses parties ne se plient, et qu’elles ne peuvent que difficilement se plier. Car, encore qu’on puisse feindre qu’autrefois celles de la mer ont été toutes, par degrés, les unes plus pliantes, les autres moins, on doit penser que toutes celles qui ont pu s’entortiller autour de quelques autres se sont amollies depuis peu à peu, et rendues fort flexibles ; au lieu que celles qui ne sont point ainsi entortillées sont demeurées entièrement roides ; en sorte qu’il y a maintenant en cela grande différence entre celles du sel et celles de l’eau douce ; mais les unes et les autres doivent être rondes, à savoir celles de l’eau douce comme des cordes, et celles du sel comme des cylindres ou des bâtons, à cause que tous les corps qui se meuvent en diverses façons et longtemps ont coutume de s’arrondir. Et on peut ensuite connaître quelle est la nature de cette eau extrêmement aigre et forte, qui peut soudre l’or, et que les alchimistes nomment l’esprit ou l’huile de sel ; car d’autant qu’elle ne se tire que par la violence d’un fort grand feu, ou du sel pur, ou du sel mêlé avec quelque autre corps fort sec et fort fixe, comme de la brique qui ne sert qu’à l’empêcher de se fondre, il est évident que ses parties sont les mêmes qui ont auparavant composé le sel, mais qu’elles n’ont pu monter par l’alambic, et ainsi de fixes devenir volatiles, sinon après qu’en se choquant les unes contre les autres, à force d’être agitées par le feu, de roides et inflexibles comme elles étaient, elles sont devenues faciles à plier, et par même moyen de rondes en forme de cylindres, elles sont devenues plates et tranchantes, ainsi que des feuilles de flambe ou de glaïeul ; car sans cela elles n’auraient pu se plier. Et ensuite il est aisé à juger la cause du goût qu’elles ont fort différent de celui du sel ; car se couchant de long sur la langue, et leurs tranchants s’appuyant contre les extrémités de ses nerfs, et coulant dessus en les coupant, elles le doivent bien agiter d’une autre sorte qu’elles ne faisaient auparavant, et par conséquent causer un autre goût, à savoir celui qu’on nomme le goût aigre. On pourrait ainsi rendre raison de toutes les autres propriétés de cette eau, mais la chose irait à l’infini, et il sera mieux que, retournant à la considération des vapeurs, nous commencions à examiner comment elles se meuvent dans l’air, et comment elles y causent les vents.
Discours quatrième
DES VENTS
Toute agitation d’air qui est sensible se nomme vent, et tout corps invisible et impalpable se nomme air. Ainsi lorsque l’eau est fort raréfiée et changée en vapeur fort subtile, on dit qu’elle est convertie en air, nonobstant que ce grand air que nous respirons ne soit pour la plupart composé que de parties qui ont des figures fort différentes de celles de l’eau et qui sont beaucoup plus déliées. Et ainsi l’air étant chassé hors d’un soufflet ou poussé pat un éventail, se nomme vent, nonobstant que ces vents plus étendus qui règnent sur la surface de la mer et de la terre ne soient ordinairement autre chose que le mouvement des vapeurs qui, en se dilatant, passent du lieu où elles sont en quelque autre où elles trouvent plus de commodité de s’étendre, en même façon qu’on voit en ces boules nommées des éolipyles qu’un peu d’eau s’exhalant en vapeur fait un vent assez grand et assez fort à raison du peu de matière dont il se compose ; et pour ce que ce vent artificiel nous peut beaucoup aider à entendre quels sont les naturels, il sera bon ici que je l’explique.
ABCDE est une boule de cuivre, ou autre telle matière, toute creuse et toute fermée, excepté qu’elle a une fort petite ouverture en l’endroit marqué D ; et la partie de cette boule ABC étant pleine d’eau, et l’autre AEC étant vide, c’est-à-dire ne contenant que de l’air, on la met sur le feu ; puis la chaleur agitant les petites parties de l’eau, fait que plusieurs s’élèvent au-dessus de la superficie AC, où elles s’étendent et s’entre-poussent en tournoyant, et font effort pour s’écarter les unes des autres, en la façon ci-dessus expliquée ; et pour ce qu’elles ne peuvent ainsi s’écarter qu’à mesure qu’il en sort quelques-unes par le trou D, toutes les forces dont elles s’entre-poussent conspirent ensemble à chasser par là toutes celles qui en sont les plus proches, et ainsi elles causent un vent qui souffle de là vers F. Et pour ce qu’il y a toujours de nouvelles parties de cette eau qui, étant élevées par la chaleur au-dessus de cette superficie AC, s’étendent et s’écartent l’une de l’autre à mesure qu’il en sort par le trou D, ce vent ne cesse point que toute l’eau de cette boule ne soit exhalée, ou bien que la chaleur qui la fait exhaler n’ait cessé. Or les vents ordinaires qui règnent en l’air se font à peu près en même façon que celui-ci, et il n’y a principalement que deux choses en quoi ils diffèrent : la première est que les vapeurs dont ils se composent ne s’élèvent pas seulement de la superficie de l’eau comme en cette boule, mais aussi des terres humides, des neiges et des nues, d’où ordinairement elles sortent en plus grande abondance que de l’eau pure, à cause que leurs parties y sont déjà presque toutes déjointes et désunies, et ainsi d’autant plus aisées à séparer. La seconde est que ces vapeurs ne pouvant être renfermées en l’air, ainsi qu’en une éolipyle, sont seulement empêchées de s’y étendre également de tous côtés par la résistance de quelques autres vapeurs, ou de quelques nues, ou de quelques montagnes, ou enfin de quelque vent qui tend vers l’endroit où elles sont ; mais qu’en revanche il y a souvent ailleurs d’autres vapeurs qui, s’épaississant et se resserrant au même temps que celles-ci se dilatent, les déterminent à prendre leur cours vers l’espace qu’elles leur laissent. Comme, par exemple, si vous imaginez qu’il y a maintenant force vapeurs en l’endroit de l’air marqué F,
While they move at a relatively slow pace; yet when subjected to intense heat, they strive with great force to expand and unfold in the very same manner as water does when it turns into vapor. This causes them to suddenly and violently break free from their confines. It is for this reason that grains of salt remain whole but burst apart with a popping sound when thrown into fire; however, when ground into powder, they do not exhibit the same behavior, because their tiny “prisons” have already been broken. Moreover, seawater cannot be composed purely of the components I have described, as it necessarily contains other substances whose structure prevents them from remaining intact even in highly diluted form. These additional elements intermingle with the salt during its formation process, giving rise to various properties such as the pleasant violet odor of fine white salt, the dark color of black salt, and all the other variations observed in different types of salt. Finally, you will not find it surprising that salt is so fragile and easily broken, given the way its components come together; nor will you be puzzled by its constant whiteness or transparency when pure, considering the size of those components and the nature of the white color itself; nor will you be surprised that it melts fairly easily on fire when whole, since there are traces of freshwater trapped within it; nor will you fail to understand why it melts much more difficultly when finely ground and thoroughly dried, leaving no trace of water behind—after all, its components can only bend if they are allowed to do so. Although one might assume that the components of seawater were once more pliable than others, it is far more likely that those which were able to twist around each other gradually softened over time and became highly flexible, while those that did not undergo such deformation remained completely rigid. Thus, there is a significant difference between the structure of salt and that of freshwater. Nevertheless, both must be round in shape: freshwater components form cords, while salt components form cylinders or rods—because all substances that move in various ways over extended periods tend to become rounded in shape. And one can then understand what the nature of this extremely bitter and strong substance is—this substance that can melt gold, which alchemists call “spirit” or “oil of salt.” For since it can only be obtained through the intense heat of a very powerful fire, or by using pure salt, or salt mixed with some other extremely dry and solid substances, such as brick, which serves merely to prevent it from melting, it is evident that its components are the same as those that originally made up salt. However, these components could not have been transformed through the alambique process, turning solids into volatiles, unless they were first subjected to violent agitation by fire—forcing them, from their original rigid and unyielding state, to become pliable. In this way, what were once round shapes could be bent into cylindrical forms; what were flat surfaces could become sharp and cutting, much like the blades of flames or swords. Without such changes, they would have been incapable of bending. Furthermore, it is easy to understand why this substance has a taste so distinctly different from that of salt. When it lies on the tongue, its sharp edges come into contact with the nerve endings at the tip of the tongue, cutting and stirring them in a way different from how salt does, thereby producing a distinctively bitter taste. In this manner, we could explain all the other properties of this substance—but such an analysis would lead us into endless detail. It would be better, therefore, to return to our examination of vapors and consider how they move through the air and how they give rise to winds.
Fourth Speech
Winds
Any disturbance of the air that is perceptible to us is called wind, and any invisible and intangible substance is called air. Thus, when water is highly diluted and transformed into extremely subtle vapor, it is said to have been converted into air—even though the air we breathe is mostly composed of substances that have forms quite different from those of water and are much more delicate in structure. Similarly, when air is expelled from a bellows or blown by a fan, it is called wind—although those broader currents of wind that prevail over the surfaces of the sea and the land are usually nothing more than the movement of vapors that, as they expand, move from one place to another where they can spread more freely. Just as we see in those devices called aeolipiles, a small amount of water vapor generating enough wind to be quite strong and powerful—despite being composed of such a tiny amount of material; and since this artificial wind can greatly help us understand what natural winds are, it will be appropriate for me to explain it here.
ABCDE is a ball made of copper or some other similar material, entirely hollow and completely closed, except for a very small opening marked D. One half of the ball, ABC, is filled with water, while the other half, AEC, is empty—containing only air. When this ball is placed over heat, the heat causes the tiny particles of water within it to rise above the surface at point AC. There they expand and begin to move in a swirling motion, trying to push each other away from the center. Since they can only do so by escaping through the opening D, all these forces combined work together to expel those particles that are closest to the hole, thereby creating a wind that blows from this location towards F. Moreover, as more and more water particles are continuously forced out through the hole D, the wind continues until all the water within the ball has been expelled—or until the heat that causes this process to occur ceases. Ordinary winds in the atmosphere form in much the same way, but there are two main differences: First, the vapors that make up these winds rise not only from the surface of water but also from moist soils, snow, and clouds, where they usually emerge in greater quantities than from pure water because their molecules are already partially separated and thus easier to disperse. Second, while these vapors are prevented from spreading evenly throughout the air by other vapors, clouds, mountains, or prevailing winds, there are often other vapors elsewhere that, as they condense and contract while these others expand, push them in certain directions. For example, if one imagines that there are a large number of vapors in the area of the air marked F.
Mentre si muovono a una velocità moderata; ma quando vengono agitate da un calore intenso, tendono con grande forza ad espandersi e dispiegarsi nello stesso modo in cui, come detto in precedenza, avviene quando l’acqua si trasforma in vapore. Questo fa sì che rompano improvvisamente e con violenza le loro “prigioni”. Ed è per questa ragione che i grani di sale, essendo integri, si frantumano schizzando e scoppiettando quando vengono gettati nel fuoco; mentre, se ridotti in polvere, non fanno lo stesso, poiché in questo caso quelle piccole “prigioni” sono già state distrutte. Inoltre, l’acqua di mare non può essere composta esclusivamente dalle parti che ho descritto; vi si trovano infatti altre sostanze la cui struttura non permette loro di rimanere all’interno dei grani di sale, anche se queste ultime sono molto più sottili. Queste sostanze, mescolandosi alle parti del sale durante il processo di formazione, possono conferirgli un odore gradevole di violetta nel caso del sale bianco appena prodotto, una colorazione scura nel caso del sale nero, e tutte le altre varietà che si osservano nei diversi tipi di sale, a seconda delle acque da cui derivano. Infine, non vi sorprenderete più del fatto che il sale sia così friabile e facile da rompere, se considerate il modo in cui le sue parti si uniscono; né del fatto che rimanga sempre bianco o trasparente quando è puro, tenendo conto della loro dimensione e della natura del colore bianco stesso; né del fatto che si sciolga abbastanza facilmente sul fuoco quando è integro, dato che al suo interno sono contenute molte parti d’acqua dolce; né del fatto che si sciolga molto più difficilmente se ben polverizzato e essiccato, fino a quando non rimane più traccia di acqua dolce, considerando che in questo caso le sue parti non possono più piegarsi. Poiché, anche se si potesse ipotizzare che un tempo le parti dell’acqua marina fossero state gradualmente più flessibili, bisogna pensare che quelle che sono riuscite ad avvolgersi attorno ad altre sostanze si siano ammorbidite e rese molto elastiche nel corso del tempo; al contrario, quelle che non sono state così “avvolte” sono rimaste completamente rigide. Quindi oggi esiste una grande differenza tra le parti dell’acqua marina e quelle dell’acqua dolce. Tuttavia, sia l’una che l’altra devono avere una forma rotonda: quelle dell’acqua dolce, come corde; quelle del sale, come cilindri o bastoni. Questo perché tutti i corpi che si muovono in modi diversi e per lunghi periodi di tempo tendono naturalmente a assumere una forma rotonda. E si può quindi comprendere quale sia la natura di quest’acqua estremamente acida e potente, in grado di fondere l’oro, e che gli alchimisti chiamano “spirito” o “olio di sale”; poiché essa viene ottenuta soltanto attraverso la violenza di un fuoco intensissimo, del sale puro, o del sale mescolato con altri corpi molto secchi e stabili, come ad esempio il mattone, che serve soltanto a impedirne la fusione, è evidente che le sue componenti sono le stesse di quelle che in precedenza costituivano il sale; tuttavia, queste componenti non avrebbero potuto passare dallo stato solido a quello volatile attraverso l’alambicco, se non dopo essersi scontrate tra loro, sotto l’effetto del calore del fuoco: da rigide e inalterabili, sono diventate morbide e flessibili; allo stesso modo, da forme rotonde e cilindriche, sono diventate piatte e taglienti, simili a foglie di fiamma o di gladio; senza questo processo, non avrebbero potuto assumere tali caratteristiche. Inoltre, è facile comprendere la ragione del sapore molto diverso da quello del sale: quando quest’acqua si stende sulla lingua e i suoi bordi taglienti entrano in contatto con le estremità dei nervi linguistici, provoca una sensazione diversa rispetto al sale tradizionale, generando quindi un sapore particolare, quello che viene definito “sapore acido”. Si potrebbero così spiegare anche tutte le altre proprietà di quest’acqua; tuttavia, l’argomento diventerebbe troppo esteso. È meglio quindi tornare all’esame delle vapori e analizzare come si muovono nell’aria e come ne causano i venti.
Discorso quarto
VENTI
Qualsiasi agitazione dell’aria che sia percepibile viene chiamata vento; ogni corpo invisibile e impalpabile viene anch’esso chiamato aria. Così, quando l’acqua viene fortemente rarefatta e trasformata in vapore estremamente sottile, si dice che sia stata convertita in aria, nonostante quell’aria che respiriamo sia composta per la maggior parte da elementi la cui struttura è molto diversa da quella dell’acqua e che siano molto più leggeri. Allo stesso modo, quando l’aria viene espulsa da un soffio o spinta da uno ventaglio, si chiama vento; anche se quei venti più potenti che dominano la superficie del mare e della terra non sono altro che il movimento delle vapori che, dilatandosi, passano dal luogo in cui si trovano a un altro dove possono espandersi più liberamente. Proprio come si può osservare nelle cosiddette “eolipile”: una piccola quantità d’acqua trasformata in vapore genera un vento abbastanza forte e potente, nonostante sia composto da una materia estremamente ridotta. Poiché questo vento artificiale può aiutarci molto a comprendere quali siano i venti naturali, sarà opportuno che lo spieghi qui.
ABCDE è una sfera di rame, o di un altro materiale simile, completamente cava e chiusa, ad eccezione di una piccolissima apertura indicata con la lettera D. La parte della sfera contrassegnata da ABC è piena d’acqua, mentre quella contrassegnata da AEC è vuota, cioè contiene soltanto aria. Quando questa sfera viene posta sul fuoco, il calore fa sì che le gocce d’acqua presenti nella parte ABC si sollevino dalla superficie e inizino a muoversi in cerchio, spingendosi l’unas contro l’altra nel tentativo di allontanarsi. Poiché queste gocce possono allontanarsi soltanto attraverso l’apertura D, tutte le forze generate da questo movimento concorrono a espellere quelle che si trovano più vicine a quell’apertura; di conseguenza, si genera un vento che soffia nella direzione indicata dalla lettera F. Inoltre, poiché continuamente nuove gocce d’acqua vengono sollevate dal calore e si allontanano l’una dall’altra attraverso l’apertura D, questo vento non smette di soffiare finché tutta l’acqua presente nella sfera non viene espulsa. I venti comuni che esistono nell’aria si formano più o meno nello stesso modo; la principale differenza risiede nel fatto che le loro particelle vengono sollevate non solo dalla superficie dell’acqua, ma anche dalle terre umide, dalla neve e dalle nuvole, da dove di solito emergono in quantità maggiore rispetto all’acqua pura. Inoltre, queste particelle non possono essere trattenute nell’aria in modo uniforme; la loro diffusione è ostacolata soltanto dalla resistenza di altre particelle d’aria, da nuvole o da montagne, oppure da venti che soffiano nella direzione opposta. Spesso, però, in altri luoghi si formano altre particelle d’aria che, ispessendosi e restringendosi allo stesso tempo in cui quelle precedenti si dilatano, le spingono a muoversi verso lo spazio che queste ultime lasciano libero. Ad esempio, se immaginiamo che in un certo punto dell’aria ci siano molte particelle d’acqua.
qui se dilatent et tendent à occuper un espace incomparablement plus grand que celui qui les contient, et qu’au même temps il y en a d’autres vers G qui, se resserrant et se changeant en eau ou en neige, laissent la plus grande part de l’espace où elles étaient, vous ne douterez pas que celles qui sont vers F ne prennent leur cours vers G, et ainsi qu’elles ne composent un vent qui souffle vers là ; principalement si vous pensez avec cela qu’elles soient empêchées de s’étendre vers A et vers B par de hautes montagnes qui y sont, et vers E pour ce que l’air y est pressé et condensé par un autre vent qui souffle de C jusqu’à D, et enfin qu’il y a des nues au-dessus d’elles qui les empêchent de s’étendre plus haut vers le ciel Et remarquez que lorsque les vapeurs passent en cette façon d’un lieu en un autre, elles emmènent ou chassent devant soi tout l’air qui se trouve en leur chemin, et toutes les exhalaisons qui sont parmi ; en sorte que, bien qu’elles causent quasi toutes seules les vents, ce ne sont pas toutefois elles seules qui les composent ; et même aussi que la dilatation et condensation de ces exhalaisons et de cet air peuvent aider à la production de ces vents, mais que c’est si peu, à comparaison de la dilatation et condensation des vapeurs, qu’elles ne doivent quasi point être mises en compte ; car l’air étant dilaté n’occupe qu’environ deux ou trois fois plus d’espace qu’étant médiocrement condensé, au lieu que les vapeurs en occupent plus de deux ou trois mille fois davantage ; et les exhalaisons ne se dilatent, c’est-à-dire ne se tirent des corps terrestres que par l’aide d’une grande chaleur ; puis ne peuvent quasi jamais, par aucune froideur, être derechef autant condensées qu’elles l’ont été auparavant ; au lieu qu’il ne faut que fort peu de chaleur pour faire que l’eau se dilate en vapeur, et derechef que fort peu de froideur pour faire que les vapeurs se changent en eau.
Mais voyons maintenant en particulier les propriétés et la génération des principaux vents. Premièrement, on observe que tout l’air a son cours autour de la terre de l’orient vers l’occident, ce qu’il nous faut ici supposer, à cause que la raison n’en peut commodément être déduite qu’en expliquant toute la fabrique de l’univers, ce que je n’ai pas ici dessein de faire. Mais ensuite on observe que les vents orientaux sont ordinairement beaucoup plus secs et rendent l’air beaucoup plus net et plus serein que les occidentaux ; dont la raison est que ceux-ci, s’opposant au cours ordinaire des vapeurs, les arrêtent et font qu’elles s’épaississent en nues, au lieu que les autres les chassent et les dissipent. De plus, on observe que c’est principalement le matin que soufflent les vents d’orient, et le soir que soufflent ceux d’occident, de quoi la raison vous sera manifeste si vous regardez la terre ABCD et le soleil S, qui, en éclairant la moitié ABC et faisant le midi vers B et la minuit vers D, se couche en même temps au respect des peuples qui habitent vers A, et se lève au respect de ceux qui sont vers C.
Car pour ce que les vapeurs qui sont vers B sont fort dilatées par la chaleur du jour, elles prennent leur cours, partie par A et partie par C, vers D, où elles vont occuper la place que laissent celles que la fraîcheur de la nuit y condense, en sorte qu’elles font un vent d’occident vers A où le soleil se couche, et un d’orient vers C où il se lève ; et même il est à remarquer que ce vent qui se fait ainsi vers C est ordinairement plus fort et va plus vite que celui qui se fait vers A, tant à cause qu’il suit le cours de toute la masse de l’air, comme aussi à cause que la partie de la terre qui est entre C et D ayant été plus longtemps sans être éclairée par le soleil que celle qui est entre D et A, la condensation des vapeurs a dû s’y faire plus tôt et plus grande. On observe aussi que c’est principalement pendant le jour que soufflent les vents du nord, et qu’ils viennent de haut en bas, et qu’ils sont fort violents et fort froids et fort secs :
dont vous pouvez voir la raison en considérant que la terre EBFD est couverte de plusieurs nues et brouillards vers les pôles E et F, où elle n’est guère échauffée par le soleil, et que vers B, où il donne à plomb, il excite quantité de vapeurs qui, étant fort agitées par l’action de sa lumière, montent en haut très promptement jusqu’à ce qu’elles soient tant élevées que la résistance de leur pesanteur fasse qu’il leur soit plus aisé de se détourner et de prendre leur cours de part et d’autre vers I et M au-dessus des nues G et K, que de continuer plus haut en ligne droite ;
et ces nues G et K étant aussi en même temps échauffées et raréfiées par le soleil, se convertissent en vapeurs qui prennent leur cours de G vers H, et de K vers L, plutôt que vers E et vers F ; car l’air épais qui est vers les pôles leur résiste bien davantage que ne font les vapeurs qui sortent de la terre vers le midi, et qui, étant fort agitées et prêtes à se mouvoir de tous côtés, leur peuvent facilement céder leur place. Ainsi, prenant F pour le pôle arctique, le cours de ces vapeurs de K vers L fait un vent du nord qui souffle pendant le jour en Europe ; et ce vent souffle de haut en bas, à cause qu’il vient des nues vers la terre ; et il est ordinairement fort violent, à cause qu’il est excité par la chaleur la plus forte de toutes, à savoir celle du midi, et de la matière la plus aisée à dissoudre en vapeur, à savoir des nues. Enfin ce vent est fort froid et fort sec, tant à cause de sa force, suivant ce qui a été dit ci-dessus que les vents impétueux sont toujours secs et froids, comme aussi il est sec à cause qu’il n’est ordinairement composé que des plus grossières parties de l’eau douce mêlées avec l’air, au lieu que l’humidité dépend principalement des plus subtiles : et celles-ci ne se trouvent guère dans les nues dont il s’engendre ; car, comme vous verrez tantôt, elles participent bien plus de la nature de la glace que de celle de l’eau ; et il est froid, à cause qu’il amène avec soi vers le midi la matière très subtile qui était vers le nord, de laquelle dépend principalement la froideur. On observe tout au contraire que les vents du midi soufflent plus ordinairement pendant la nuit, et viennent du bas en haut, et sont lents et humides : dont la raison se peut voir aussi en regardant derechef la terre EBFD, et considérant que sa partie D qui est sous l’équateur, et où je suppose qu’il est maintenant nuit, retient encore assez de la chaleur que le soleil lui a communiquée pendant le jour pour faire sortir de soi plusieurs vapeurs, mais que l’air qui est au-dessus vers
These vapors expand and tend to occupy a space incomparably larger than that which contains them; at the same time, there are others moving towards G that, by contracting and turning into water or snow, leave behind most of the space they previously occupied. You will not doubt that those moving towards F will also head towards G, thus forming a wind that blows in that direction. This is especially true if you consider that their expansion towards A and B is hindered by high mountains in those areas, and their movement towards E is prevented because the air there is compressed and condensed by another wind blowing from C to D. Moreover, clouds above these vapors prevent them from expanding further upwards into the sky. Notice also that when these vapors move from one place to another in this manner, they carry with them or displace all the air along their path, as well as any other exhalations that may be present. Thus, although they almost exclusively cause winds, they are not the sole factors in their formation. Furthermore, the expansion and contraction of these exhalations and of the surrounding air can indeed contribute to the production of winds, but this effect is so minor compared to the expansion and contraction of vapors that it can hardly be taken into account. After all, when air expands, it occupies only about two or three times more space than when it is moderately condensed; whereas vapors can occupy twenty- or thirty-thousand times more space in the same state. As for exhalations, they expand—that is, are released from terrestrial substances—only with the help of great heat; and they can hardly ever be condensed back into their original state by any amount of cold. On the other hand, it takes very little heat to turn water into vapor, and just as little cold to reverse this process.
But let us now examine in particular the properties and origins of the principal winds. Firstly, it is observed that all air moves in a direction from east to west around the earth; this must be assumed here, since the reason for this phenomenon cannot be conveniently explained without discussing the entire mechanism of the universe’s workings—something I have no intention of doing here. Furthermore, it is noted that the eastern winds are generally much drier and make the air clearer and calmer than the western winds. The reason for this is that the eastern winds oppose the natural movement of vapors, causing them to accumulate in dense clouds, whereas the western winds disperse these clouds. Additionally, it is observed that the eastern winds usually blow in the morning, while the western winds blow in the evening. The reason for this pattern becomes clear if you consider the earth ABCD and the sun S: as the sun illuminates the half of the earth from ABC to D, creating noon at B and midnight at D, it sets simultaneously for the people living near A and rises for those living near C.
For the vapors located near B are greatly expanded by the heat of the day; they therefore begin to move, some towards D via A and others via C. There, they take the place occupied by those vapors that have been condensed by the coolness of the night. As a result, there is a wind blowing from the west towards A, where the sun sets, and another wind blowing from the east towards C, where the sun rises. It is also noteworthy that the wind blowing towards C is usually stronger and faster than the one blowing towards A. This is partly because it follows the natural flow of the entire mass of air, and partly because the region of land between C and D has been without sunlight for a longer time than the region between D and A; consequently, condensation of vapors occurs there sooner and to a greater extent. It is also observed that winds from the north mainly blow during the day; they move from high to low, and are characterized by their intensity, coldness, and dryness.
You can understand the reason if you consider that the region of Earth EBFD is covered with clouds and fog near the poles E and F, where it is hardly warmed by the sun. On the other hand, near the pole B, where the sun shines directly down, a large amount of vapor is generated. These vapors, being intensely disturbed by the sunlight, rise very quickly into the atmosphere. Once they reach high altitudes, the force of gravity becomes less significant, making it easier for them to diverge and move in various directions toward the regions I and M, above the clouds G and K, rather than continuing straight upward.
And since these clouds G and K are also simultaneously heated and diluted by the sun, they transform into vapors that move from G towards H, and from K towards L, rather than towards E and F; for the dense air near the poles offers much greater resistance to these vapors than do the vapors that rise from the earth towards the south. Since these southern vapors are highly agitated and ready to move in all directions, they can easily give up their place to the northern vapors. Thus, taking F as the Arctic pole, the movement of these vapors from K towards L creates a north wind that blows over Europe during the day; this wind blows from above downwards because it originates from the clouds towards the earth. It is usually very strong because it is stimulated by the hottest heat of all—namely, that of the south—and by the substances most readily converted into vapors, namely the clouds themselves. Finally, this wind is extremely cold and dry, both due to its intensity (as explained above, violent winds are always dry and cold) and because it consists mainly of the coarser parts of fresh water mixed with air, whereas humidity primarily depends on the more subtle components of water—components that are hardly found in clouds. Moreover, as you will see later, clouds have more in common with ice than with water; and they are cold because they carry with them towards the south those extremely subtle substances that originate in the north and are chiefly responsible for coldness. On the contrary, southern winds usually blow at night, from below upwards, and are slow and humid; the reasons for this can be easily understood by observing the region EBFD: its part D, located beneath the equator and currently in darkness, still retains enough heat from the sun’s rays during the day to generate numerous vapors. However, the air above it.
Queste vapori si dilatano e tendono a occupare uno spazio incomparabilmente più ampio di quello che le contiene; inoltre, ce ne sono altre che, restringendosi e trasformandosi in acqua o neve, lasciano libera la maggior parte dello spazio in cui si trovavano. Non dubiterete certo che quelle che si trovano nella direzione F prendano il loro corso verso G, formando così un vento che soffia in quella direzione. Questo è particolarmente vero se consideriamo che tali vapori sono ostacolati nella loro espansione verso A e B da alte montagne presenti in quelle zone; verso E, invece, l’aria viene compressa e condensata da un altro vento che soffia da C fino a D; infine, le nuvole presenti sopra di esse impediscono loro di espandersi ulteriormente verso il cielo. Osserviamo inoltre che, quando queste vapori si spostano da un luogo all’altro, portano con sé tutto l’aria che incontrano sul loro cammino, nonché tutte le esalazioni presenti nell’atmosfera; pertanto, sebbene siano quasi le uniche cause della formazione dei venti, non sono tuttavia le uniche componenti di questi ultimi. Anche la dilatazione e la condensazione di queste esalazioni e dell’aria possono contribuire alla formazione dei venti, ma in misura molto minore rispetto a quella delle vapori stessi. L’aria, infatti, quando si dilata, occupa soltanto un spazio circa due o tre volte maggiore di quello che occupa quando è leggermente condensata; mentre le vapori, invece, ne occupano uno più di duemila o tremila volte superiore. Inoltre, le esalazioni terrestri si dilatano soltanto grazie a una grande quantità di calore; al contrario, difficilmente possono essere nuovamente condensate con la stessa rapidità con cui sono state dilatate. Infine, basta molto poco calore perché l’acqua si trasformi in vapore, e altrettanto poco freddo perché le vapori ritornino ad acqua.
Ma ora esaminiamo in particolare le proprietà e la formazione dei principali venti. Prima di tutto, si osserva che tutta l’aria scorre intorno alla terra dall’est verso l’ovest; questo è ciò che dobbiamo supporre, poiché non è possibile dedurlo facilmente attraverso ragionamenti logici, senza spiegare nel dettaglio il funzionamento dell’universo, cosa che qui non ho intenzione di fare. Inoltre, si nota che i venti orientali sono generalmente molto più secchi e rendono l’aria più limpida e serena rispetto ai venti occidentali; la ragione di ciò è che questi ultimi, ostacolando il normale movimento delle nuvole, le fermano e le fanno addensarsi in nubi dense, mentre i venti orientali invece le spingono via e le disperdono. Inoltre, si osserva che sono principalmente al mattino a soffiare i venti orientali, e alla sera quelli occidentali; la ragione di ciò diventerà chiara se osservate la terra ABCD e il sole S: quest’ultimo, illuminando la metà ABC e raggiungendo il mezzogiorno in direzione di B e la mezzanotte in direzione di D, tramonta contemporaneamente per le popolazioni che abitano nella zona A e sorge per quelle che vivono nella zona C.
Poiché le vapori situati in direzione di B sono fortemente dilatati dal calore del giorno, essi si muovono, alcuni verso A e altri verso C, dirigendosi verso D, dove occupano lo spazio lasciato vuoto dalle vapori che la frescura della notte ha condensato; di conseguenza, si forma un vento da ovest verso A, dove il sole tramonta, e un vento da est verso C, dove sorge. È anche degno di nota che questo vento che soffia verso C sia solitamente più forte e più veloce di quello che soffia verso A: sia perché segue il corso dell’intera massa d’aria, sia perché la parte della terra situata tra C e D è rimasta più a lungo priva della luce del sole rispetto a quella tra D e A, il che ha determinato una condensazione delle vapori più precoce e più intensa in quella zona. Si osserva inoltre che sono principalmente durante il giorno che soffiano i venti del nord; tali venti provengono dall’alto verso il basso, sono molto forti, freddi e secchi.
La ragione di ciò può essere compresa considerando che la terra EBFD è coperta da numerose nuvole e nebbie nei pressi dei poli E e F, dove non viene quasi affatto riscaldata dal sole; mentre nel punto B, dove il sole splende a picco, si generano grandi quantità di vapore. Questo vapore, fortemente agitato dall’azione della luce solare, sale rapidamente verso l’alto fino a quando la resistenza dovuta al proprio peso non gli rende più facile deviare e dirigersi verso i punti I e M, al di sopra delle nuvole G e K, piuttosto che continuare ad ascendere in linea retta.
E queste nubi G e K, essendo anch’esse contemporaneamente riscaldate e rarefatte dal sole, si trasformano in vapori che seguono il loro corso da G verso H, e da K verso L, piuttosto che verso E e F; poiché l’aria densa situata vicino ai poli oppone una notevole resistenza a questi vapori, molto più di quanto facciano i vapori che si sprigionano dalla terra verso il mezzogiorno. Questi ultimi, essendo fortemente agitati e pronti a muoversi in tutte le direzioni, possono facilmente cedere il loro posto agli altri vapori. Quindi, prendendo F come polo artico, il corso di questi vapori da K verso L genera un vento del nord che soffia durante il giorno in Europa; questo vento soffia dall’alto verso il basso, poiché proviene dalle nubi verso la terra; ed è solitamente molto violento, poiché viene stimolato dal calore più intenso di tutti, ovvero quello del mezzogiorno, e dalla materia più facilmente suscettibile di trasformarsi in vapori, cioè le nubi stesse. Infine, questo vento è molto freddo e secco: sia a causa della sua intensità – come già accennato, i venti violenti sono sempre secchi e freddi – sia perché è composto principalmente dalle parti più dense dell’acqua dolce mescolate con l’aria, mentre l’umidità dipende soprattutto dalle sostanze più sottili; queste ultime, però, sono quasi assenti nelle nubi da cui si origina questo vento. Inoltre, il vento del nord porta verso il mezzogiorno le sostanze molto sottili che si trovavano a nord, e proprio queste sono la causa principale della freddura. Al contrario, i venti del mezzogiorno soffiano solitamente di notte, vengono dal basso verso l’alto, sono lenti e umidi; la ragione di ciò si può facilmente comprendere osservando la terra EBFD: la sua parte D, situata sotto l’equatore e attualmente immersa nella notte, conserva ancora abbastanza calore ricevuto dal sole durante il giorno per far sprigionare numerosi vapori; l’aria sopra di essa, invece.
P n’en retient pas tant à proportion ; car généralement les corps grossiers et pesants retiennent toujours plus longtemps leur chaleur que ceux qui sont légers et subtils, et ceux qui sont durs la retiennent aussi plus longtemps que ceux qui sont liquides ; ce qui est cause que les vapeurs qui se trouvent vers P, au lieu de poursuivre leur cours vers Q et vers R, s’arrêtent et s’épaississent en forme de nues, qui empêchant que celles qui sortent de la terre D ne montent plus haut, les contraignent de prendre leur cours de part et d’autre vers N et vers O, et ainsi d’y faire un vent de midi qui souffle principalement pendant la nuit, et qui vient de bas en haut, à savoir de la terre vers l’air, et qui ne peut être que fort lent, tant à cause que son cours est retardé par l’épaisseur de l’air de la nuit, comme aussi à cause que sa matière, ne sortant que de la terre ou de l’eau, ne se peut dilater si promptement ni en si grande quantité que celle des autres vents, qui sort ordinairement des nues. Et enfin il est chaud et humide, tant à cause de la tardiveté de son cours, comme aussi il est humide à cause qu’il est composé des plus subtiles parties de l’eau douce aussi bien que des plus grossières, car elles sortent ensemble de la terre ; et il est chaud à cause qu’il amène avec soi vers le nord la matière subtile qui était vers le midi. On observe aussi qu’au mois de mars, et généralement en tout le printemps, les vents sont plus secs et les changements d’air plus subits et plus fréquents qu’en aucune autre saison de l’année, dont la raison se voit encore en regardant la terre EBFD, et pensant que le soleil, que je suppose être vis-à-vis du cercle BAD qui représente l’équateur, et avoir été trois mois auparavant vis-à-vis du cercle HN qui représente le tropique du capricorne, a beaucoup moins échauffé la moitié de la terre BFD où il fait maintenant le printemps, que l’autre moitié BED où il fait l’automne, et par conséquent que cette moitié BFD est beaucoup plus couverte de neiges, et que tout l’air qui l’environne est beaucoup plus épais et plus rempli de nues que celui qui environne l’autre moitié BED : ce qui est cause que pendant le jour il s’y dilate beaucoup plus de vapeurs, et qu’au contraire pendant la nuit il s’y en condense beaucoup davantage ; car la masse de la terre y étant moins échauffée, et la force du soleil n’y étant pas moindre, il doit y avoir plus d’inégalité entre la chaleur du jour et la froideur de la nuit ; et ainsi ces vents d’orient, que j’ai dit souffler principalement le matin, et ceux du nord, qui soufflent sur le milieu du jour, qui les uns et les autres sont fort secs, doivent y être beaucoup plus forts et plus abondants qu’en aucune autre saison. Et pour ce que les vents d’occident qui soufflent le soir y doivent aussi être assez forts, par même raison que ceux d’orient qui soufflent le matin, pour peu que le cours régulier de ces vents soit avancé ou retardé, ou détourné par les causes particulières qui peuvent plus ou moins dilater ou épaissir l’air en chaque contrée, ils se rencontrent les uns les autres et engendrent des pluies ou des tempêtes qui cessent ordinairement aussitôt après, à cause que les vents d’orient et du nord qui chassent les nues demeurent les maîtres. Et je crois que ce sont ces vents d’orient et de nord que les Grecs appelaient les ornithies, à cause qu’ils ramenaient les oiseaux qui viennent au printemps ; mais pour ce qui est des étésies, qu’ils observaient après le solstice d’été, il est vraisemblable qu’ils procèdent des vapeurs que le soleil élève des terres et des eaux du septentrion, après avoir déjà assez séjourné longtemps vers le tropique du cancer ; car vous savez qu’il s’arrête bien plus à proportion vers les tropiques qu’il ne fait en l’espace qui est entre deux ; et il faut penser que pendant les mois de mars, d’avril et de mai, il dissout en vapeurs et en vents la plupart des nues et des neiges qui sont vers notre pôle, mais qu’il ne peut y échauffer les terres et les eaux assez fort pour en élever d’autres vapeurs qui causent des vents que quelques semaines après, lorsque ce grand jour de six mois qu’il y fait est un peu au-delà de son midi.
P does not retain heat in proportion; for generally, coarse and heavy bodies retain their warmth far longer than light and delicate ones, and those that are solid retain it longer than those that are liquid. As a result, the vapors located near P, instead of continuing their course towards Q and R, stop and thicken into clouds, which prevent the vapors rising from the earth D from ascending any higher. Instead, they are forced to flow in opposite directions towards N and O, thus creating a midday wind that predominantly blows at night. This wind originates from below upwards, from the earth towards the air, and can only be very slow because its progress is hindered by the thickness of the nighttime air. Moreover, since its source is merely the earth or water, its composition does not allow it to expand as rapidly or in such large quantities as other winds that typically originate from clouds. Finally, this wind is hot and humid: it is hot because its passage is delayed, and it is humid because it is composed of both the finer and coarser parts of fresh water, which together emerge from the earth; it is also hot because it carries the subtle substances that were previously located in the southern hemisphere towards the northern hemisphere. It can also be observed that in March, and generally throughout spring, the winds are drier and the changes in air quality are more sudden and frequent than at any other time of year. The reason for this can be seen by observing the region EBFD: since the sun, which I assume is positioned opposite the circle BAD representing the equator, was three months ago opposite the circle HN representing the Tropic of Capricorn, it has warmed the half of the earth BFD where spring now occurs much less than it has warmed the other half BED where autumn prevails. Consequently, the half BFD is covered with more snow, and the air surrounding it is thicker and more cloud-filled than that around half BED. This leads to greater expansion of vapors during the day and greater condensation at night, because the earth in this region is less heated, yet the sun’s intensity remains unchanged. Thus, these eastern winds, which I said blow predominantly in the morning, and those from the north that blow at midday—both of which are very dry—must be much stronger and more frequent here than in any other season. And since the western winds that blow in the evening must also be quite strong, for the same reason as those eastern winds that blow in the morning—so long as the regular course of these winds is advanced or delayed, or diverted by particular circumstances that may dilate or thicken the air in various regions—they come into contact with each other and give rise to rain or storms, which usually cease immediately afterward, because the eastern and northern winds that disperse the clouds remain dominant. I believe it was these eastern and northern winds that the Greeks called “ornithies,” since they brought back the birds that arrive in spring. As for those summer storms that they observed after the summer solstice, it is likely that they originated from the vapors that the sun raises from the lands and waters of the north, after having lingered for a considerable time near the Tropic of Cancer. For you know that the sun’s course stops much more significantly near the tropics than in the areas between them. It must be thought that during March, April, and May, it dissolves most of the clouds and snows near our pole into vapors and winds; but it is not able to heat the lands and waters sufficiently to generate additional vapors that would cause storms until a few weeks later, when that six-month period reaches its mid-point.
P non ne trattiene una quantità proporzionale; infatti, in generale, i corpi grossi e pesanti trattenono il calore per un periodo più lungo rispetto a quelli leggeri e sottili, e quelli duri lo trattenono anch’essi più a lungo di quelli liquidi. Per questo motivo, le vapori che si trovano vicino a P, invece di proseguire verso Q e R, si fermano e si addensano sotto forma di nuvole, impedendo alle nuvole che si formano sulla terra D di salire più in alto; queste nuvole costringono i venti ad attraversare le zone circostanti verso N e O, generando così un vento di mezzogiorno che soffia principalmente di notte, provenendo dalla terra verso l’aria, e che può essere molto lento a causa dell’opposizione dell’aria notturna e del fatto che la sua materia, essendo originata solo dalla terra o dall’acqua, non si dilata con la stessa rapidità né in quantità paragonabili rispetto ad altri venti. Inoltre, questo vento è caldo e umido: caldo a causa della lentezza del suo movimento, e umido perché è composto sia dalle parti più sottili che dalle più dense dell’acqua dolce, poiché entrambe provengono dalla terra; è anche caldo perché trasporta verso il nord le sostanze sottili che in precedenza si trovavano a sud. Si osserva inoltre che, nel mese di marzo e durante tutto la primavera, i venti sono più secchi e i cambiamenti climatici più improvvisi e frequenti rispetto ad altre stagioni; questa caratteristica è spiegabile osservando la regione terrestre EBFD: il sole, che si trova di fronte al cerchio BAD che rappresenta l’equatore, ha riscaldato molto meno la metà della terra BFD dove ora si verifica la primavera rispetto all’altra metà BED dove si verifica l’autunno; di conseguenza, questa metà BFD è più coperta da neve e l’aria che la circonda è più densa e piena di nuvole rispetto all’altra metà BED. Questo fa sì che durante il giorno vi si formi una maggiore quantità di vapori, mentre di notte avviene una loro maggiore condensazione; poiché la massa terrestre in questa zona è meno riscaldata e la forza del sole non è inferiore, esiste un’ampia disparità tra il calore diurno e la freddura notturna. Per questo motivo, i venti d’est che soffiano principalmente al mattino e quelli del nord che soffiano a mezzogiorno sono molto più forti e frequenti rispetto ad altre stagioni. E poiché anche i venti d’occidente che soffiano alla sera devono essere abbastanza forti, per la stessa ragione dei venti d’oriente che soffiano al mattino, basta che il corso regolare di questi venti sia anticipato o ritardato, o deviato da cause particolari che possono dilatare o ispessire l’aria in ciascuna regione; essi si incontrano a vicenda e generano piogge o tempeste che di solito cessano subito dopo, poiché i venti d’oriente e del nord che spingono via le nuvole rimangono i dominatori della situazione. Credo che siano proprio questi venti d’oriente e del nord quelli che i Greci chiamavano “ornithies”, perché portavano indietro gli uccelli che arrivavano in primavera; ma per quanto riguarda le piogge estive che osservavano dopo il solstizio d’estate, è probabile che derivassero dalle vapori che il sole riscalda dalla terra e dalle acque del nord, dopo essere rimasto a lungo nella zona del tropico del Cancro; infatti si sa che il sole si ferma molto di più vicino ai tropici rispetto allo spazio compreso tra questi due punti; e bisogna pensare che nei mesi di marzo, aprile e maggio sciolga in vapori e venti la maggior parte delle nuvole e della neve presenti vicino al nostro polo, ma che non riesca a riscaldare abbastanza le terre e le acque da generare altri vapori capaci di provocare venti se non alcune settimane dopo, quando quel lungo periodo di sei mesi è appena terminato.
Au reste, ces vents généraux et réguliers seraient toujours tels que je viens de les expliquer, si la superficie de la terre était partout également couverte d’eaux, ou partout également découverte, en sorte qu’il n’y eût aucune diversité de mers, de terres et de montagnes, ni aucune autre cause qui pût dilater les vapeurs que la présence du soleil, ou les condenser que son absence. Mais il faut remarquer que lorsque le soleil luit, il fait sortir communément plus de vapeurs des mers que des terres, à cause que les terres se trouvant sèches en plusieurs endroits ne lui fournissent pas tant de matière ; et qu’au contraire, lorsqu’il est absent, la chaleur qu’il a causée en fait sortir davantage des terres que des mers, à cause qu’elle y demeure plus fort imprimée. C’est pourquoi on observe souvent aux bords de la mer que le vent vient le jour du côté de l’eau, et la nuit du côté de la terre ; et c’est pour cela aussi que ces feux qu’on nomme les ardents conduisent de nuit les voyageurs vers les eaux, car ils suivent indifféremment le cours de l’air, qui tire vers là des terres voisines, à cause que celui qui y est se condense. Il faut aussi remarquer que l’air qui touche la superficie des eaux suit leur cours en quelque façon, d’où vient que les vents changent souvent le long des côtes de la mer avec ses flux et reflux, et que le long des grandes rivières on sent en temps calme de petits vents qui suivent leur cours. Puis il faut remarquer aussi que les vapeurs qui viennent des eaux sont bien plus humides et plus épaisses que celles qui s’élèvent des terres, et qu’il y a toujours parmi celles-ci beaucoup plus d’air et d’exhalaisons, d’où vient que les mêmes tempêtes sont ordinairement plus violentes sur l’eau que sur la terre, et qu’un même vent peut être sec en un pays et humide en un autre. Comme on dit que les vents de midi, qui sont humides presque partout, sont secs en Égypte, où il n’y a que les terres sèches et brûlées du reste de l’Afrique qui leur fournissent de matière ; et c’est sans doute ceci qui est cause qu’il n’y pleut presque jamais : car quoique les vents de nord venant de la mer y soient humides, toutefois pour ce qu’avec cela ils y sont les plus froids qui s’y trouvent, ils n’y peuvent pas aisément causer de pluie, ainsi que vous entendrez ci-après. Outre cela, il faut considérer que la lumière de la lune, qui est fort inégale selon qu’elle s’éloigne ou s’approche du soleil, contribue à la dilatation des vapeurs, comme fait aussi celle des autres astres : mais que c’est seulement en même proportion que nous sentons qu’elle agit contre nos yeux, car ce sont les juges les plus certains que nous puissions avoir pour connaître la force de la lumière ; et que par conséquent celle des étoiles n’est quasi point considérable, à comparaison de celle de la lune, ni celle-ci à comparaison du soleil. Enfin on doit considérer que les vapeurs s’élèvent fort inégalement des diverses contrées de la terre ; car, et les montagnes sont échauffées par les astres d’autre façon que les plaines, et les forêts que les prairies, et les champs cultivés que les déserts, et même certaines terres sont plus chaudes d’elles-mêmes ou plus aisées à échauffer que les autres ; et ensuite se formant des nues en l’air fort inégales, et qui peuvent être transportées d’une région en une autre par les moindres vents, et soutenues à diverses distances de la terre, même plusieurs ensemble au-dessus les unes des autres, les astres agissent derechef d’autre façon contre les plus hautes que contre les plus basses, et contre celles-ci que contre la terre qui est au-dessous, et d’autre façon contre les mêmes endroits de la terre lorsqu’il n’y a point de nues qui les couvrent que lorsqu’il y en a, et après qu’il a plu ou neigé qu’auparavant. Ce qui fait qu’il est presque impossible de prévoir les vents particuliers qui doivent être chaque jour en chaque contrée de la terre, et que même il y en a souvent plusieurs contraires qui passent au-dessus les uns des autres ; mais on y pourra bien déterminer en général quels vents doivent être les plus fréquents et les plus forts, et en quels lieux et quelles saisons ils doivent régner, si on prend exactement garde à toutes les choses qui ont été ici remarquées. Et on le pourra encore beaucoup mieux déterminer dans les grandes mers, principalement aux endroits fort éloignés de la terre, à cause que, n’y ayant point d’inégalités en la superficie de l’eau semblables à celles que nous venons de remarquer sur les terres, il s’y engendre beaucoup moins de vents irréguliers, et ceux qui viennent des côtes ne peuvent guère passer jusque-là ; comme témoigne assez l’expérience de nos matelots, qui, pour cette cause, ont donné à la plus large de toutes les mers le nom de Pacifique. Et je ne sache plus rien ici digne de remarque, sinon que presque tous les subits changements d’air, comme de ce qu’il devient plus chaud, ou plus rare, ou plus humide que la saison ne le requiert, dépendent des vents, non seulement de ceux qui sont aux mêmes régions où se font ces changements, mais aussi de ceux qui en sont proches, et des diverses causes dont ils procèdent. Car, par exemple, si pendant que nous sentons ici un vent de midi, qui, ne procédant que de quelque cause particulière, et ayant son origine fort près d’ici, n’amène pas beaucoup de chaleur, il y en a un de nord aux pays voisins qui vienne d’assez loin ou d’assez haut, la matière très subtile que celui-ci amène avec soi peut aisément parvenir jusqu’à nous, et y causer un froid extraordinaire ; et ce vent de midi, ne sortant que du lac voisin, peut être fort humide, au lieu que s’il venait des campagnes désertes qui sont au-delà, il serait plus sec ; et, n’étant causé que par la dilatation des vapeurs de ce lac, sans que la condensation d’aucunes autres qui soient vers le septentrion y contribue, il doit rendre notre air bien plus épais et plus pesant que s’il n’était causé que par cette condensation, sans qu’il se fit aucune dilatation de vapeurs vers le midi. A quoi si nous ajoutons que la matière subtile et les vapeurs qui sont dans les pores de la terre, prenant divers cours, y font aussi comme des vents qui amènent avec soi des exhalaisons de toutes sortes, selon les qualités des terres par où ils passent, et outre cela que les nuées, en s’abaissant, peuvent causer un vent qui chasse l’air de haut en bas, ainsi que je dirai ci-après, nous aurons, je crois, toutes les causes des changements d’air qui se remarquent.
Discours cinquième
DES NUES
Furthermore, these general and regular winds would always be such as I have just described them if the surface of the earth were uniformly covered by water or uniformly exposed, so that there would be no variation in seas, lands, or mountains, nor any other factors that could cause vapors to expand when the sun is present or to condense when it is absent. However, it must be noted that when the sun shines, it usually causes more vapors to emerge from the seas than from the lands, because the lands are dry in many areas and thus do not provide as much material for these vapors; conversely, when the sun is absent, the heat it has generated causes even more vapors to emerge from the lands than from the seas, since this heat remains more intensely imprinted upon them. This is why it is often observed that near the coast, the wind blows towards the water during the day and towards the land at night; it is also for this reason that those fires known as “ardent fires” guide travelers towards the waters at night, because they follow the direction of the air currents that draw towards these areas from nearby lands, where the vapors have condensed. It must also be noted that the air in contact with the surface of the waters follows their course to some extent; hence, winds often change direction along the coasts due to the tides, and along large rivers, calm winds can be felt blowing in the same direction as the rivers. Moreover, vapors rising from the waters are much wetter and denser than those rising from the lands, and there is always much more air and exhalations present in the waters; therefore, the same storms are usually more violent over water than over land, and the same wind can be dry in one region and humid in another. As it is said, the midday winds, which are almost always humid, are dry in Egypt, where only the dry and scorched lands of the rest of Africa provide material for them; and this is probably why it rarely rains there: although the northern winds coming from the sea are humid, they are also the coldest winds in that region, so they cannot easily cause rain, as you will hear later on. In addition, it must be considered that the light of the moon, which varies greatly depending on its distance from the sun, also contributes to the expansion of vapors, just as the light of other stars does; but this effect is only noticeable to us in proportion to how strongly it affects our eyes, because these are the most reliable indicators we have of the intensity of light; consequently, the influence of the stars is almost negligible compared to that of the moon, and that of the moon is still much less than that of the sun. Finally, it must be considered that vapors rise from different parts of the earth in a highly uneven manner; for mountains are heated by the stars in a way different from plains, forests differ from grasslands, cultivated fields from deserts, and even certain lands are inherently hotter or more easily heated than others. Moreover, clouds form in the air in an extremely irregular distribution, and they can be carried from one region to another by the lightest winds, remaining at various distances above the ground—sometimes even several layers of clouds overlapping each other. As a result, the stars exert their influence in different ways on higher clouds than on lower ones, and on these latter clouds versus the earth beneath them; they also affect the same areas of the earth differently depending on whether clouds cover them or not, as well as after it has rained or snowed. This makes it nearly impossible to predict the specific winds that will blow in various parts of the earth on any given day; indeed, often several opposing winds pass over one another. Nevertheless, it is still possible to generally determine which winds are most likely to occur and how strong they will be, as well as in what locations and during which seasons. This can be accomplished by carefully considering all the factors that have been mentioned here. Furthermore, such predictions become even more accurate in the open oceans, especially in areas far from land. Since there are no surface irregularities in the water similar to those on land, fewer erratic winds arise; moreover, winds coming from the coasts rarely reach these distant regions—something that is well attested by the experiences of our sailors, who have thus named the largest ocean “Pacific.” Lastly, I see nothing else worthy of note here, except that nearly all sudden changes in the weather—such as air becoming warmer, drier, or wetter than expected for the season—are caused by winds, not only those originating in the same regions where these changes occur but also those nearby, as well as various other underlying factors. For instance, whereas the midday wind here arises from some particular cause and originates quite near at hand, bringing little heat with it, there is another wind from the north in neighboring regions that comes from a much greater distance or from higher altitudes. The extremely subtle substance carried by this northern wind can easily reach us and cause intense cold; whereas the midday wind, coming only from the nearby lake, may be quite humid. If it came instead from the barren lands beyond, it would be drier. Moreover, since this midday wind is caused solely by the expansion of vapors from that lake, without any contribution from the condensation of other vapors in the northern regions, it must make our air much denser and heavier than if that condensation were the only factor at play, without any corresponding expansion of vapors towards the south. Furthermore, if we consider that the subtle substances and vapors contained within the pores of the earth move in various directions, creating what might be regarded as winds that carry with them various exhalations, depending on the characteristics of the lands they pass through; and also that clouds, as they descend, can generate winds that force air from higher to lower layers—just as I will explain further below—we believe that we have then identified all the causes of the variations in the weather that are observed.
Fifth Discourse
Nakedness
Del resto, questi venti generali e regolari sarebbero sempre tali come li ho appena spiegati, se la superficie della terra fosse in ogni luogo uniformemente coperta d’acqua, o completamente scoperta, in modo che non ci fossero differenze tra mari, terre e montagne, né alcuna altra causa che potesse far dilatare le vapori se non la presenza del sole, o condensarli se non la sua assenza. Tuttavia, bisogna notare che quando il sole splende, di solito fa uscire più vapori dai mari che dalle terre, poiché queste ultime, essendo in alcuni luoghi aride, non forniscono abbastanza materia per tali processi; al contrario, quando il sole è assente, il calore da esso generato fa uscire ancora più vapori dalle terre che dai mari, poiché tale calore vi rimane più intensamente impresso. Per questo motivo si osserva spesso che lungo le rive del mare, di giorno il vento soffia verso l’acqua e di notte verso la terra; ed è anche per questa ragione che quei fuochi chiamati “ardenti” guidano di notte i viaggiatori verso le acque, poiché seguono indistintamente la direzione dell’aria che viene dalle terre vicine a causa della condensazione delle vapori. Bisogna inoltre notare che l’aria che tocca la superficie delle acque segue in qualche modo il loro corso; da ciò derivano i frequenti cambiamenti di direzione dei venti lungo le coste del mare, nonché i piccoli venti che si percepiscono in tempo calmo lungo i grandi fiumi. Inoltre, le vapori che provengono dalle acque sono molto più umidi e densi rispetto a quelli che si alzano dalle terre; ciò spiega perché le stesse tempeste siano solitamente più violente sulle acque che sulla terra, e perché lo stesso vento possa essere secco in un luogo e umido in un altro. Si dice infatti che i venti di mezzogiorno, che sono quasi ovunque umidi, siano secchi in Egitto, dove ci sono solo terre aride e brucianti; probabilmente è questa la ragione per cui lì quasi mai piove: poiché sebbene i venti del nord, provenienti dal mare, siano umidi, essendo al contempo i più freddi in quella regione, non riescono facilmente a provocare piogge. Inoltre, bisogna considerare che la luce della luna, che è molto irregolare a seconda che si allontani o si avvicini al sole, contribuisce alla dilatazione dei vapori, così come fanno anche le altre stelle; tuttavia questa influenza è proporzionale soltanto al grado in cui la luce colpisce i nostri occhi, poiché questi sono i mezzi più affidabili che abbiamo per misurare la sua intensità. Di conseguenza, l’influenza delle stelle risulta quasi nulla rispetto a quella della luna, e questa a sua volta rispetto a quella del sole. Infine, bisogna considerare che le nuvole si formano in modo molto disomogeneo nelle diverse regioni della Terra: le montagne vengono riscaldate dagli astri in modo diverso dalle pianure, le foreste dalle praterie, i campi coltivati dai deserti; inoltre, alcune terre sono di per sé più calde o più facilmente riscaldabili rispetto ad altre. Le nuvole che si formano nell’aria assumono forme disomogenee e possono essere trasportate da un luogo all’altro anche dai venti più deboli; rimangono sospese a diverse distanze dalla superficie terrestre, talvolta sovrapposte le une alle altre. Gli astri influenzano queste nuvole in modo diverso a seconda della loro posizione: sugli strati più alti dell’atmosfera in modo diverso che su quelli più bassi, e anche sullo stesso territorio terrestre, a seconda che ci siano o meno nuvole presenti. Per queste ragioni è quasi impossibile prevedere con precisione quali venti soffieranno ogni giorno nelle varie regioni della Terra; spesso si verificano anche venti contrari che si sovrappongono a vicenda. Tuttavia, è possibile determinare in modo generale quali venti siano più frequenti e più forti, nonché in quali luoghi e in quali stagioni prevalezcano, se si tengono attentamente in considerazione tutte le osservazioni fatte finora. Questo è ancora più vero nelle grandi marine, soprattutto nei luoghi lontani dalla terraferma: poiché la superficie dell’acqua non presenta disomogeneità simili a quelle terrestri, si formano molto meno venti imprevedibili, e quelli che provengono dalle coste difficilmente raggiungono queste zone. Come dimostra l’esperienza dei nostri marinai, che hanno chiamato “Pacifico” il mare più vasto di tutti. Non mi viene in mente nulla altro di degno di nota, tranne il fatto che quasi tutti i cambiamenti improvvisi nelle condizioni atmosferiche – come un aumento della temperatura, della umidità o della rarità dell’aria rispetto alle stagioni normali – dipendono dai venti, non solo da quelli che soffiano nelle regioni interessate, ma anche da quelli vicini, e dalle varie cause che li determinano. Per esempio, se qui sentiamo una brezza di mezzogiorno che, essendo causata da una causa particolare e provenendo da una zona molto vicina a noi, non porta con sé molta calore, nelle regioni vicine c’è invece una brezza di nord che proviene da lontano o da grandi altezze; la materia estremamente sottile che questa brezza trasporta può facilmente raggiungerci e causare un freddo intenso. Inoltre, quella brezza di mezzogiorno, essendo originata soltanto dal lago vicino, può essere molto umida, mentre se provenisse dalle zone deserte più lontane sarebbe più secca; inoltre, poiché è causata soltanto dall’espansione delle vapori di quel lago, senza che vi contribuisca la condensazione di altre vapori presenti a nord, deve rendere il nostro aria molto più densa e pesante rispetto a quanto accadrebbe se tale condensazione avvenisse senza alcuna espansione delle vapori verso sud. Se aggiungiamo anche che la materia sottile e le vapori presenti nei pori della terra, seguendo percorsi diversi, creano effetti simili a brezze che portano con sé esalazioni di ogni tipo, a seconda delle caratteristiche dei terreni attraversati, e inoltre consideriamo il fatto che le nuvole, abbassandosi, possono generare venti che spingono l’aria verso il basso, allora credo di aver individuato tutte le cause dei cambiamenti atmosferici che osserviamo.
Discorso quinto
Senza vestiti.
Après avoir considéré comment les vapeurs, en se dilatant, causent les vents, il faut voir comment, en se condensant et resserrant, elles composent les nues et les brouillards ; à savoir, sitôt qu’elles deviennent notablement moins transparentes que l’air pur, si elles s’étendent jusqu’à la superficie de la terre, on les nomme des brouillards ; mais si elles demeurent suspendues plus haut, on les nomme des nues. Et il est à remarquer que ce qui les fait ainsi devenir moins transparentes que l’air pur, c’est que lorsque leur mouvement s’alentit, et que leurs parties sont assez proches pour s’entre-toucher, elles se joignent et s’assemblent en divers petits tas qui sont autant de gouttes d’eau, ou bien de parcelles de glace ; car, pendant qu’elles demeurent tout à fait séparées et flottantes en l’air, elles ne peuvent guère empêcher le cours de la lumière, au lieu qu’étant assemblées, encore que les gouttes d’eau ou les parcelles de glace qu’elles composent soient transparentes, toutefois, à cause que chacune de leurs superficies fait réfléchir une partie des rayons qui donnent de contre, ainsi qu’il a été dit en la Dioptrique de toutes celles des corps transparents, ces superficies se trouvent aisément en assez grand nombre pour les faire tous ou presque tous réfléchir. Et pour les gouttes d’eau, elles se forment lorsque la matière subtile qui est autour des petites parties des vapeurs, n’ayant plus assez de force pour faire qu’elles s’étendent et se chassent les unes les autres, en a encore assez pour faire qu’elles se plient, et ensuite que toutes celles qui se rencontrent se joignent et s’accumulent ensemble en une boule. Et la superficie de cette boule devient incontinent toute égale et toute polie, à cause que les parties de l’air qui la touchent se meuvent d’autre façon que les siennes, et aussi la matière subtile qui est en ses pores d’autre façon que celle qui est en ceux de l’air, comme il a déjà tantôt été expliqué en parlant de la superficie de l’eau de la mer ; et pour même raison aussi elle devient exactement ronde car, comme vous pouvez souvent avoir vu que l’eau des rivières tournoie et fait des cercles aux endroits où il y a quelque chose qui l’empêche de se mouvoir en ligne droite aussi vite que son agitation le requiert, ainsi faut-il penser que la matière subtile coulant par les pores des autres corps en même façon qu’une rivière par les intervalles des herbes qui croissent en son lit, et passant plus librement d’un endroit de l’air en l’autre, et d’un endroit de l’eau aussi en l’autre, que de l’air en l’eau, ou réciproquement de l’eau en l’air comme il a été ailleurs remarqué, elle doit tournoyer au dedans de cette goutte, et aussi au dehors en l’air qui l’environne, mais d’autre mesure qu’au-dedans, et par ce moyen disposer en rond toutes les parties de sa superficie ; car elles ne peuvent manquer d’obéir à ses mouvements, d’autant que l’eau est un corps liquide. Et sans doute ceci est suffisait pour faire entendre que les gouttes d’eau doivent être exactement rondes au sens que leurs sections sont parallèles à la superficie de la terre ; car il n’y a point de raison qu’aucune des parties de leur circonférence s’éloigne ni s’approche de leurs centres plus que les autres en ce sens-là, vu qu’elles n’y sont ne plus ne moins pressées d’un côté que d’autre par l’air qui les environne, au moins s’il est calme et tranquille, comme nous le devons ici supposer. Mais pour ce que les considérant en autre sens on peut douter, lorsqu’elles sont si petites, que leur pesanteur n’a pas la force de leur faire diviser l’air pour descendre, si cela ne les rend point un peu plus plates et moins épaisses en leur hauteur qu’en leur largeur, comme T ou Y, il faut prendre garde qu’elles ont de l’air autour de leurs côtés aussi bien qu’au-dessous, et que si leur pesanteur n’est suffisante pour faire que celui qui est au-dessous leur quitte sa place et les laisse descendre, elle ne le peut être non plus pour faire que celui qui est aux côtés se retire et les laisse devenir plus larges. Et pour ce qu’on peut douter tout au contraire, lorsque leur pesanteur les fait descendre, si l’air qu’elles divisent ne les rend point un peu plus longues et étroites, comme X, ou Y, il faut encore prendre garde qu’en étant environnées tout autour, celui qu’elles divisent et dont elles vont occuper la place en descendant doit monter à même temps au-dessus d’elles pour y remplir celle qu’elles y laissent, et qu’il ne le peut qu’en coulant tout le long de leur superficie, où il trouve le chemin plus court et plus aisé lorsqu’elles sont rondes que si elles avaient quelque autre figure ; car chacun sait que de toutes les figures c’est la ronde qui est la plus capable, c’est-à-dire celle qui a le moins de superficie à raison de la grandeur du corps qu’elle contient ; et ainsi en quelle façon qu’on le veuille prendre, ces gouttes doivent toujours demeurer rondes, si ce n’est que la force de quelque vent ou quelque autre cause particulière les en empêche. Pour ce qui est de leur grosseur, elle dépend de ce que les parties de la vapeur sont plus ou moins proches les unes des autres lorsqu’elles commencent à les composer, et aussi de ce qu’elles sont par après plus ou moins agitées, et de la quantité des autres vapeurs qui peuvent venir se joindre à elles. Car chacune d’abord ne se compose que de deux ou trois des petites parties de la vapeur qui s’entre-rencontrent ; mais aussitôt après, si cette vapeur a été un peu épaisse, deux ou trois des gouttes qui s’en sont formées en se rencontrant se joignent en une, et derechef deux ou trois de celles-ci encore en une, et ainsi de suite jusqu’à ce qu’elles ne se puissent plus rencontrer. Et pendant qu’elles se soutiennent en l’air, il peut aussi venir d’autres vapeurs se joindre à elles et les grossir, jusqu’à ce qu’enfin leur pesanteur les fasse tomber en pluie ou en rosée.
Pour les petites parcelles de glace, elles se forment lorsque le froid est si grand que les parties de la vapeur ne peuvent être pliées par la matière subtile qui est parmi elles. Et si ce froid ne survient qu’après que les gouttes sont déjà formées, il les laisse toutes rondes en les gelant, si ce n’est qu’il soit accompagné de quelque vent assez fort qui les fasse devenir un peu plates du côté qu’il les rencontre ; et, au contraire, s’il survient dès auparavant qu’elles aient commencé à se former, les parties de la vapeur ne se joignent qu’en long et ne composent que des filets de glace fort déliés ; mais si le froid survient entre ces deux temps, ce qui est le plus ordinaire, il gèle les parties de la vapeur à mesure qu’elles se plient et s’entassent plusieurs ensemble sans leur donner le loisir de s’unir assez parfaitement pour former des gouttes : et ainsi il en fait de petits nœuds ou pelotons de glace qui sont tout blancs, à cause qu’ils sont composés de plusieurs filets qui ne laissent pas d’être séparés et d’avoir chacun leurs superficies distinctes, encore qu’ils soient pliés l’un sur l’autre : et ces nœuds sont comme velus ou couverts de poils tout à l’entour à cause qu’il y a toujours plusieurs parties de la vapeur qui, ne pouvant se plier et s’en tasser sitôt que les autres, s’appliquent toutes droites contre eux et composent les petits poils qui les couvrent : et, selon que ce froid vient plus lentement ou plus à coup, et que la vapeur est plus épaisse ou plus rare, ces nœuds se forment plus gros ou plus petits, et les poils ou filets qui les environnent plus forts et plus courts, ou plus déliés et plus longs.
After considering how vapors cause winds by expanding, it is necessary to examine how they form clouds and fog by condensing and becoming denser. Specifically, when these vapors become significantly less transparent than pure air and extend all the way to the earth’s surface, they are called fog; whereas if they remain suspended at higher altitudes, they are referred to as clouds. It is worth noting that what makes them less transparent than pure air is that when their movement slows down and their particles come close enough to touch each other, they combine and form small clusters—these are nothing but droplets of water or fragments of ice. While they remain completely separated and floating in the air, they hardly obstruct the passage of light; however, once they come together, even if the individual droplets or ice fragments are transparent, the numerous surfaces within these aggregates reflect a large portion of the incoming light, just as it happens with all transparent substances discussed in the field of optics. As for the formation of water droplets, this occurs when the subtle substance surrounding the vapor particles no longer has enough force to propel them apart but instead causes them to contract and merge into larger masses. The surface of these droplets becomes perfectly smooth and even because the air in contact with them moves differently from the air inside them, and also because the subtle substance within their pores behaves differently from that in the surrounding air—just as explained earlier regarding the surface of seawater. For the same reason, these droplets take on a round shape; often, you can observe rivers flowing in circles where obstacles prevent them from moving in a straight line at their desired speed. Similarly, it can be inferred that the subtle substance flowing through the pores of other substances, much like a river flowing through the gaps between plants, moves more freely from one part of the air to another, and from water to air or vice versa. This movement causes the droplets within these aggregates to rotate both inside and outside their surroundings, but in different ways depending on their location. Since water is a liquid, its particles are inevitably compelled to follow these movements. And undoubtedly, this is sufficient to demonstrate that water droplets must be perfectly round in shape, meaning that their cross-sections are parallel to the surface of the earth; for there is no reason why any part of their circumference should be further from or closer to their centers than other parts, given that they are equally pressed by the surrounding air on all sides—assuming, of course, that the air is calm and motionless, as we must assume here. However, when considered in another way, one might doubt whether such tiny droplets possess enough weight to force the air beneath them to part and allow them to descend; moreover, it seems plausible that their shape might become somewhat flatter in height than in width, resembling the letters T or Y. But we must remember that these droplets are surrounded by air on all sides, both above and below them. If their weight is not enough to make the air beneath them move aside, then it certainly cannot cause the air on their sides to recede and allow them to widen. On the contrary, when their weight causes them to descend, one might wonder whether the air they displace does not make them longer and narrower in shape. Yet we must also consider that since these droplets are perfectly round, the air surrounding them flows more smoothly and easily along their surfaces than along any other shape; after all, among all shapes, the round one has the smallest surface area for its volume. Therefore, no matter how we look at it, water droplets must always remain round—unless some external force, such as wind, prevents this. As for their size, it depends on how closely the various particles of vapor come together when they begin to form droplets, on how much they are disturbed afterward, and on the amount of additional vapor that may join them. Initially, each droplet is formed by the combination of just a few small vapor particles; but as these droplets grow larger, several of them may merge into one, and so on, until they can no longer combine further. While they remain suspended in the air, other vapors may join them and increase their size, until eventually their weight causes them to fall as rain or dew.
For the smaller fragments of ice, they form when the cold is so intense that the particles of vapor cannot be compressed by the subtle substance that exists between them. If this cold only occurs after the droplets have already taken shape, it freezes them into round shapes; however, if a strong wind is present at the same time, it may cause these droplets to become slightly flattened on one side. Conversely, if the cold arrives before the droplets begin to form, the vapor particles will only join together along their length, resulting in very thin strands of ice. But most commonly, the cold occurs during this intermediate stage: it freezes the vapor particles as they begin to compress and stack upon each other, preventing them from merging perfectly into droplets. As a result, small knots or clumps of ice are formed—these are entirely white because they consist of multiple thin strands that remain separate, each retaining its distinct surface despite being layered on top of each other. These knots appear rough or hairy on the outside because there are always portions of vapor that, unable to compress as quickly as the others, press straight against the surrounding layers, creating these tiny “hairs.” Depending on how slowly or suddenly the cold sets in, and on whether the vapor is thicker or thinner, these knots will be larger or smaller, and the surrounding hairs will be thicker or finer.
Dopo aver considerato come le vapore, espandendosi, causino i venti, è necessario osservare anche come, condensandosi e restringendosi, formino nuvole e nebbia; in altre parole, non appena diventano significativamente meno trasparenti dell’aria pura, se si estendono fino alla superficie della terra, vengono chiamate nebbie; ma se rimangono sospese a un’altezza maggiore, vengono definite nuvole. È importante notare che ciò che le rende meno trasparenti dell’aria pura è il fatto che, quando il loro movimento si rallenta e le loro parti si avvicinano abbastanza da toccarsi tra loro, si uniscono formando piccoli grumi, che rappresentano gocce d’acqua o particelle di ghiaccio; infatti, mentre rimangono completamente separate e fluttuanti nell’aria, non riescono a impedire il passaggio della luce; ma una volta unite, anche se le gocce d’acqua o i grumi di ghiaccio che compongono sono trasparenti, poiché ciascuna delle loro superfici riflette una parte dei raggi luminosi che la colpiscono, come è stato spiegato nella “Diottrica” riguardo a tutti i corpi trasparenti, queste superfici si trovano in numero sufficiente per far sì che la luce venga quasi completamente riflessa. Per quanto riguarda le gocce d’acqua, esse si formano quando la materia sottile che circonda le piccole particelle di vapore non ha più abbastanza forza per farle espandersi e allontanarsi l’una dall’altra, ma ne ha ancora abbastanza per farle piegarsi; in seguito, tutte quelle che si incontrano si uniscono formando una sfera. La superficie di questa sfera diventa immediatamente uniforme e liscia, poiché le parti d’aria che la toccano si muovono in modo diverso rispetto alle sue stesse parti, e anche la materia sottile presente nei suoi pori si muove in modo diverso rispetto a quella dell’aria, come è stato già spiegato riguardo alla superficie dell’acqua del mare; per lo stesso motivo, questa sfera diventa perfettamente rotonda, poiché, come avete spesso potuto osservare, l’acqua dei fiumi descrive cerchi nei punti in cui qualcosa impedisce che si muova in linea retta con la velocità richiesta dalla sua agitazione; allo stesso modo, si deve pensare che la materia sottile che scorre attraverso i pori degli altri corpi, proprio come un fiume attraverso gli spazi tra le piante che crescono sul suo letto, e che passa più liberamente da una parte dell’aria all’altra, o dall’acqua all’aria e viceversa, come è stato già osservato in altri contesti, debba muoversi all’interno di queste gocce, così come all’esterno nell’aria che le circonda, ma in modo diverso rispetto al movimento interno; ed è proprio questo movimento a far sì che tutte le parti della loro superficie assumano una forma rotonda. Poiché l’acqua è un corpo liquido, queste parti sono inevitabilmente soggette ai suoi movimenti. E senza dubbio questo è sufficiente per dimostrare che le gocce d’acqua devono essere esattamente rotonde, nel senso che le loro sezioni sono parallele alla superficie della terra; poiché non vi è alcuna ragione perché alcuna parte della loro circonferenza si allontani o si avvicini ai loro centri più di altre in questo senso, visto che da entrambi i lati sono pressate ugualmente dall’aria circostante, almeno se questa è calma e tranquilla, come dobbiamo supporre qui. Ma per quanto riguarda altri aspetti, si può dubitare che, essendo così piccole, la loro gravità non abbia la forza di farle dividere l’aria per scendere; e se ciò non le rendesse un po’ più piatte e meno spesse nella loro altezza rispetto alla loro larghezza, come T o Y, bisogna ricordare che hanno aria intorno sia sui lati che sotto di sé, e che se la loro gravità non è sufficiente per far sì che l’aria sopra di loro lasci il proprio posto e le permetta di scendere, allo stesso modo non può essere sufficiente per far sì che l’aria sui lati si sposti e le renda più larghe. E ancora, si può dubitare che, quando la loro gravità le fa scendere, l’aria che dividono non le renda un po’ più lunghe e strette, come X o Y; bisogna però ricordare che, essendo circondate da tutte le parti dall’aria, quella che vengono a occupare mentre scendono deve alzarsi contemporaneamente sopra di loro per riempire lo spazio che lasciano vuoto, e può farlo solo scorrendo lungo tutta la loro superficie, dove trova il percorso più breve e più agevole quando sono rotonde rispetto a quando hanno altre forme; poiché tutti sanno che, di tutte le figure geometriche, quella rotonda è la più adatta, cioè quella che ha la minima superficie rispetto alla grandezza del corpo che contiene. E quindi, in ogni caso, queste gocce devono sempre rimanere rotonde, a meno che la forza di qualche vento o di altre cause particolari non le impedisca di farlo. Per quanto riguarda la loro dimensione, essa dipende da quanto le parti della vaporizzazione siano vicine tra loro quando iniziano a formarsi, e anche dal fatto che vengano poi agitate più o meno intensamente, nonché dalla quantità di altre vapori che possono unirsi a esse. Poiché ogni goccia si forma inizialmente da due o tre delle piccole particelle di vaporizzazione che si incontrano; ma subito dopo, se quel vaporismo è stato abbastanza denso, due o tre di queste gocce si uniscono in una, e poi ancora altre due o tre, e così via, fino a quando non possono più incontrarsi tra loro. E mentre rimangono sospese nell’aria, possono anche venire ad unirsi a loro altri vapori, aumentandone la dimensione, fino a quando infine la loro gravità non le fa cadere sotto forma di pioggia o rugiada.
Per quanto riguarda le piccole particelle di ghiaccio, queste si formano quando il freddo è così intenso che le parti della vaporosità non riescono a piegarsi a causa della materia sottile che si trova al loro interno. Se questo freddo arriva soltanto dopo che le gocce sono già state formate, le congela lasciandole tutte rotonde; tuttavia, se è accompagnato da un vento abbastanza forte, queste gocce diventano leggermente piatte sul lato su cui viene esercitata la pressione del vento. Al contrario, se il freddo interviene prima ancora che le gocce inizino a formarsi, le parti della vaporosità si uniscono soltanto lungo i bordi, formando così sottili filamenti di ghiaccio. Ma se il freddo arriva in questo intervallo di tempo – il che è più comune – congela le parti della vaporosità mentre queste si piegano e si sovrappongono l’una all’altra, senza permettere loro di unirsi completamente per formare vere e proprie gocce. Di conseguenza, si ottengono piccoli nodi o grumi di ghiaccio di colore bianco, poiché sono composti da diversi filamenti che rimangono separati l’uno dall’altro, pur essendo sovrapposti. Questi nodi presentano una superficie esterna “piumosa” o ricoperta di piccoli filamenti, perché alcune parti della vaporosità, non riuscendo a piegarsi e ad accumularsi rapidamente come le altre, rimangono appoggiate direttamente contro i filamenti principali, formando così questi piccoli “peli” che ricoprono la superficie esterna dei nodi. Inoltre, a seconda che il freddo agisca più lentamente o più bruscamente, e a seconda che la densità della vaporosità sia maggiore o minore, questi nodi si formano di dimensioni diverse, e i filamenti che li circondano diventano più spessi o più sottili, più lunghi o più corti.
Et vous pouvez voir de ceci qu’il y a toujours deux choses qui sont requises pour convertir les vapeurs en eau ou en glace, à savoir que leurs parties soient assez proches pour s’entre-toucher, et qu’il y ait autour d’elles assez de froideur pour faire qu’en s’entre-touchant elles se joignent et s’arrêtent les unes aux autres. Car ce ne serait pas assez que leur froideur fut très grande, si elles étaient éparses en l’air si loin à loin qu’elles ne s’entre-touchassent aucunement, ni aussi qu’elles fussent fort proches les unes des autres et fort pressées, si leur chaleur, c’est-à-dire leur agitation, était assez forte pour les empêcher de se joindre. Ainsi on ne voit pas qu’il se forme toujours des nues au haut de l’air, nonobstant que le froid y soit toujours assez grand pour cet effet : et il est requis de plus qu’un vent occidental, s’opposant au cours ordinaire des vapeurs, les assemble et les Condense aux endroits où il se termine ; ou bien que deux ou plusieurs autres vents, venant de divers côtés, les pressent et accumulent entre eux ; ou qu’un de ces vents les chasse contre une nue déjà formée ; ou enfin qu’elles aillent s’assembler de soi-même contre le dessous de quelque nue, à mesure qu’elles sortent de la terre. Et il ne se forme pas aussi toujours des brouillards autour de nous, ni en hiver, encore que l’air y soit assez froid ; ni en été, encore que les vapeurs y soient assez abondantes, mais seulement lorsque la froideur de l’air et l’abondance des vapeurs concourent ensemble, comme il arrive souvent le soir ou la nuit lorsqu’un jour assez chaud a précédé : principalement au printemps plus qu’aux autres saisons, même qu’en automne, à cause qu’il y a plus d’inégalité entre la chaleur du jour et la froideur de la nuit ; et plus aussi aux lieux marécageux ou maritimes que sur les terres qui sont loin des eaux, ni sur les eaux qui sont loin des terres, à cause que l’eau, perdant plus tôt sa chaleur que la terre, y refroidit l’air dans lequel se condensent les vapeurs que les terres humides et chaudes produisent en abondance. Mais les plus grands brouillards se forment, comme les nues, aux lieux où le cours de deux ou plusieurs vents se termine ; car ces vents chassent vers ces lieux-là plusieurs vapeurs qui s’y épaississent, ou en brouillards si l’air proche de la terre est fort froid, ou en nues s’il ne l’est assez pour les condenser que plus haut. Et remarquez que les gouttes d’eau ou les parcelles de glace dont les brouillards sont composés ne peuvent être que très petites ; car si elles étaient tant soit peu grosses, leur pesanteur les ferait descendre assez promptement vers la terre, de façon que nous ne dirions pas que ce fussent des brouillards, mais de la pluie ou de la neige ; et avec cela que jamais il ne peut y avoir aucun vent où ils sont qu’il ne les dissipe bientôt après, principalement lorsqu’ils sont composés de gouttes d’eau ; car la moindre agitation d’air fait que ces gouttes, en se joignant plusieurs ensemble, se grossissent et tombent en pluie ou en rosée. Remarquez aussi, touchant les nues, qu’elles peuvent être produites à diverses distances de la terre, selon que les vapeurs ont loisir de monter plus ou moins haut avant que d’être assez condensées pour les composer ; d’où vient qu’on en voit souvent plusieurs au-dessus les unes des autres, et même qui sont agitées par divers vents. Et ceci arrive principalement aux pays de montagnes, à cause que la chaleur qui élève les vapeurs y agit plus inégalement qu’aux autres lieux. Il faut remarquer, outre cela, que les plus hautes de ces nues ne peuvent quasi jamais être composées de gouttes d’eau, mais seulement de parcelles de glace ; car il est certain que l’air, où elles sont est plus froid ou du moins aussi froid que celui qui est au sommet des hautes montagnes, lequel néanmoins l’est assez, même au cœur de l’été, pour empêcher que les neiges ne s’y fondent. Et pour ce que plus les vapeurs s’élèvent haut, plus elles y trouvent de froid qui les gèle et moins elles y peuvent être pressées par les vents. De là vient que, pour l’ordinaire, les plus hautes parties des nues ne se composent que de filets de glace fort déliés et qui sont épars en l’air, fort loin à loin ; puis un peu au-dessous il se forme des nœuds ou pelotons de cette glace, qui sont fort petits et couverts de poils, et par degrés encore d’autres au-dessous un peu moins petits ; et enfin quelquefois tout au plus bas il se forme des gouttes d’eau. Et lorsque l’air qui les contient est entièrement calme et tranquille, ou bien qu’il est tout également emporté par quelque vent, tant ces gouttes que ces parcelles de glace y peuvent demeurer éparses assez loin à loin et sans aucun ordre, en sorte que pour lors la forme des nues ne diffère en rien de celle des brouillards. Mais, pour ce que souvent elles sont poussées par des vents qui n’occupent pas également tout l’air qui les environne, et qui par conséquent, ne les pouvant faire mouvoir de même mesure que cet air, coulent pardessus et par-dessous en les pressant et les contraignant de prendre la figure qui peut le moins empêcher leur mouvement, celles de leurs superficies contre lesquelles passent ces vents deviennent toutes plates et unies. Et ce que je désire ici particulièrement que vous remarquiez, c’est que tous les petits nœuds ou pelotons de neige qui se trouvent en ces superficies s’arrangent exactement en telle sorte, que chacun d’eux en a six autres autour de soi qui le touchent, ou du moins qui ne sont pas plus éloignés de lui l’un que l’autre.
Supposons, par exemple, qu’au-dessus de la terre AB il vient un vent de la partie occidentale D qui s’oppose au cours ordinaire de l’air, ou, si vous l’aimez mieux, à un autre vent qui vient de la partie orientale C, et que ces deux vents se sont arrêtés au commencement l’un l’autre environ l’espace FGP, où ils ont condensé quelques vapeurs dont ils ont fait une masse confuse, pendant que leurs forces se balançant et se trouvant égales en cet endroit, ils y ont laissé l’air calme et tranquille. Car il arrive souvent que deux vents sont opposés en cette sorte, à cause qu’il y en a toujours plusieurs différents autour de la terre en même temps, et que chacun d’eux y étend d’ordinaire son cours sans se détourner jusqu’au lieu où il en rencontre un contraire qui lui résiste ; mais leurs forces n’y peuvent guère demeurer longtemps ainsi balancées, et leur matière y affluant de plus en plus s’ils ne cessent tous deux ensemble, ce qui est rare, le plus fort prend enfin son cours par le dessous ou le dessus de la nue, ou même aussi par le milieu ou tout à l’entour, selon qu’il s’y trouve plus disposé, au moyen de quoi, s’il n’amortit l’autre tout à fait , il le contraint au moins de se détourner.
And from this, it can be seen that there are always two requirements necessary for converting vapors into water or ice: first, that their parts must be close enough to come into contact with each other; and second, that there must be sufficient coldness surrounding them so that when they come into contact, they will combine and stick together. It would not be enough if their coldness were extremely great, but if they were scattered so far apart in the air that they never touched; nor would it be sufficient if they were very close to each other and pressed together tightly, if their heat—or rather, their agitation—were strong enough to prevent them from joining. Thus, we can observe that clouds do not always form high up in the sky, even though the coldness there is usually sufficient for this to happen. Moreover, it requires a westerly wind that opposes the normal movement of the vapors, gathering them and causing them to condense where the wind ends; or else it may require two or more winds coming from different directions, pressing them together and accumulating them; or one of these winds may drive them against an already formed cloud; or finally, the vapors themselves may gather spontaneously against the underside of some existing cloud as they rise from the ground. Similarly, fog does not always form around us, even in winter when the air is cold enough, nor in summer when there are plenty of vapors in the air. Fog only forms when the coldness of the air and the abundance of vapors combine, as often happens in the evening or at night after a hot day—especially in spring more than in other seasons, and even more so in autumn due to the greater contrast between daytime heat and nighttime coldness. Moreover, fog is more likely to form in marshy or coastal areas than on dry land far from water, and also less likely over waters that are far from land, because water loses its heat more quickly than land does, thus cooling the air below where the vapors produced by moist, warm land condense. However, the most dense fogs, like clouds, form in places where the paths of two or more winds meet; these winds carry various vapors to these areas, where they become denser—forming fog if the air near the ground is very cold, or clouds if the coldness is not sufficient for condensation at that level. And note that the droplets of water or fragments of ice from which these fogs are composed can only be very small; for if they were even slightly larger, their weight would cause them to descend quickly towards the ground, and we would not refer to them as fogs but as rain or snow. Moreover, there can never be any wind in their presence that would not disperse them soon after they form, especially when they are made up of water droplets; for even the slightest disturbance in the air causes these droplets to combine and grow larger, falling as rain or dew. Also, regarding clouds, it should be noted that they can form at various distances from the ground, depending on how high the vapors have risen before condensing enough to form them; this is why we often see multiple clouds stacked one above another, some even being disturbed by different winds. This phenomenon is particularly common in mountainous regions, where the heat that rises lifts the vapors more unevenly than in other places. Furthermore, it must be noted that the highest clouds are almost never composed of water droplets but only of ice fragments; for it is certain that the air in which they exist is colder—or at least as cold—as the air at the summit of high mountains, which is cold enough, even in the heart of summer, to prevent the snow there from melting. Moreover, the higher the vapors rise, the colder they become, causing them to freeze; and the less they are affected by winds. As a result, the highest parts of clouds usually consist only of very fine, scattered strands of ice that are far apart in the air. A little lower down, these form small, fuzzy clumps of ice, and still further down, slightly larger ones. Occasionally, at the very lowest levels, water droplets begin to form. When the air surrounding these droplets is completely calm or evenly disturbed by wind, they remain scattered without any particular pattern, and the clouds thus resemble ordinary fogs. However, since winds often do not affect the entire surrounding air uniformly, causing the clouds to move in different ways, their surfaces become flattened and uniform where the winds strike them. And what I particularly want you to notice here is that all the small knots or clumps of snow that are found on these surfaces arrange themselves in such a way that each one has six others surrounding it, touching it—or at least not being any further away from it than any other.
For instance, suppose that above the region AB a wind comes from the western direction D, opposing the normal course of the air, or, in other words, that another wind originates from the eastern direction C. If these two winds come into conflict approximately at the area FGP, they cause certain vapors to condense, forming a dense mass. Since their forces are balanced at this point, the air in that area becomes calm and still. Such conflicts between opposing winds are quite common, as there are usually several different winds circulating around the earth at any given time. Each wind tends to follow its usual path without deviation until it encounters another force that resists it. However, their forces cannot remain balanced for long; if they do not cease simultaneously, the stronger wind will eventually prevail, either by moving below or above the cloud layer, or even through its midst or surroundings, depending on which path offers less resistance. As a result, unless one wind completely overwhelms the other, it will at least cause it to change direction.
E da ciò si può vedere che per trasformare le vapore in acqua o in ghiaccio sono sempre necessarie due condizioni: che le loro parti siano abbastanza vicine tra loro da potersi toccare, e che nell’aria circostante vi sia abbastanza freddo affinché, quando si tocchino, possano unirsi e fermarsi l’una all’altra. Infatti, non basterebbe che il freddo fosse estremamente intenso, se le vapore fossero così disseminate nell’aria da non toccarsi affatto; né sarebbe sufficiente che fossero molto vicine tra loro e premute con forza, se il calore, cioè l’agitazione delle stesse, fosse tale da impedire loro di unirsi. Non si formano quindi sempre nuvole nell’alto dell’aria, nonostante il freddo sia sufficientemente intenso per questo effetto; è necessario inoltre che un vento occidentale, che si oppone al normale movimento delle vapore, le riunisca e le condensi nei luoghi in cui termina il suo corso; oppure che due o più venti provenienti da direzioni diverse le pressino e le accumuli l’una sull’altra; o ancora che uno di questi venti le spinga contro una nuvola già formata; o infine che esse si uniscano da sole contro il fondo di un’altra nuvola, man mano che emergono dalla terra. Non si formano nemmeno sempre nebbie intorno a noi, né in inverno, nonostante l’aria sia abbastanza fredda; né in estate, nonostante le vapore siano abbondanti; ma solo quando il freddo dell’aria e l’abbondanza delle vapore si combinano, come spesso accade alla sera o di notte dopo un giorno particolarmente caldo; soprattutto in primavera più che nelle altre stagioni, anche se meno in autunno, a causa della maggiore disparità tra il calore del giorno e il freddo della notte; e ancora di più nei luoghi paludosi o marittimi rispetto alle terre lontane dalle acque, né sulle acque lontane dalle terre, poiché l’acqua perde la sua calore prima della terra e quindi raffredda l’aria in cui si condensano le vapore che le terre umide e calde producono in abbondanza. Ma le nebbie più dense si formano, come le nuvole, nei luoghi in cui il corso di due o più venti termina; poiché questi venti spingono verso di lì diverse vapore che vi si addensano, trasformandosi in nebbia se l’aria vicina alla terra è molto fredda, o in nuvole se non lo è abbastanza da condenserle più in alto. Si noti che le gocce d’acqua o i grani di ghiaccio che compongono le nebbie non possono essere altro che molto piccoli; infatti, se fossero anche solo leggermente più grandi, la loro gravità li farebbe precipitare rapidamente verso il suolo, tanto da far sì che non si potessero considerare nebbie, ma pioggia o neve. Inoltre, in nessun caso può esserci vento che le mantenga a lungo nella loro forma originale, soprattutto quando sono composte da gocce d’acqua; infatti, anche la minima agitazione dell’aria fa sì che queste gocce si uniscano tra loro, diventino più grandi e cadano sotto forma di pioggia o rugiada. Si noti inoltre che le nuvole possono formarsi a diverse distanze dalla terra, a seconda del fatto che le vapori abbiano la possibilità di salire più o meno in alto prima di condensarsi sufficientemente; da ciò deriva il fatto che spesso si vedono molte nuvole sovrapposte l’una all’altra, e persino quelle mosse da venti diversi. Ciò avviene soprattutto nelle zone montuose, poiché il calore che solleva i vapori agisce in modo più disomogeneo rispetto ad altre regioni. Inoltre, le nuvole più alte difficilmente possono essere composte da gocce d’acqua, ma solo da grani di ghiaccio; infatti, è certo che l’aria in cui si trovano sia molto fredda, o quanto meno altrettanto fredda come quella che si trova sulla cima delle alte montagne, e questa temperatura è sufficiente per impedire che la neve si sciolga. Inoltre, più i vapori salgono in alto, più incontrano freddo che li congela; di conseguenza, meno sono soggetti all’azione dei venti. Da ciò deriva il fatto che le parti più alte delle nuvole sono solitamente composte da sottili filamenti di ghiaccio distribuiti in modo disomogeneo nell’aria; un po’ più in basso si formano grumi di ghiaccio, piccoli e ricoperti di cristalli, e ancora più in basso grumi di dimensioni leggermente maggiori; infine, a volte, molto più in basso, si formano gocce d’acqua. Quando l’aria che le contiene è completamente calma o agitata da venti uniformi, queste gocce e questi grani di ghiaccio rimangono distribuiti in modo disordinato, tanto che la forma delle nuvole non differisce in nulla da quella delle nebbie. Tuttavia, quando le nuvole sono spinte da venti che non agiscono uniformemente sull’aria circostante, queste vengono comprimate e costrette a assumere una forma che ostacoli il loro movimento; di conseguenza, le parti delle loro superfici esposte ai venti diventano piatte e uniformi. E ciò che desidero particolarmente che notiate è che tutti questi piccoli nodi o grumi di neve presenti su queste superfici si dispongono esattamente in modo tale che ciascuno di essi abbia altri sei intorno a sé che lo toccano, o almeno che non siano più lontani tra loro.
Supponiamo, ad esempio, che sopra la regione terrestre AB soffi un vento proveniente dalla direzione occidentale D, che si oppone al normale movimento dell’aria; oppure, se preferite, che vi sia un altro vento proveniente dalla direzione orientale C. Se questi due venti si incontrano nell’area FGP, essi condensano alcune vapore atmosferiche, formando una massa confusa di aria. Poiché in quel punto le loro forze sono uguali, l’aria circostante rimane calma e tranquilla. Spesso accade che due venti opposti si scontrino in questo modo; infatti, intorno alla Terra ci sono sempre diversi venti che soffiano contemporaneamente, e ciascuno di essi prosegue nella sua direzione senza deviare fino al punto in cui incontra un vento contrario. Tuttavia, le loro forze difficilmente rimangono a lungo in equilibrio; se entrambi non cessano immediatamente di soffiare, la materia atmosferica che si accumula finisce per far sì che uno dei due venti devii dalla sua traiettoria. Il vento più forte, quindi, prosegue nella sua direzione, attraversando la nube opposta o anche il suo interno o i suoi bordi, a seconda delle condizioni meteorologiche del momento; in questo modo, se non riesce completamente ad annientare l’altro vento, almeno lo costringe a deviare.
Comme ici je suppose que le vent occidental, ayant pris son cours entre G et P, a contraint l’oriental de passer par-dessous vers F où il a fait tomber en rosée le brouillard qui y était, puis a retenu au-dessus de soi la nue G, qui, se trouvant pressée entre ces deux vents, est devenue fort plate et étendue ; et les petits pelotons de glace qui ont été en sa superficie tant du dessus que du dessous, comme aussi en celle du dessous de la nue P, ont dû s’y arranger en telle sorte que chacun en ait six autres qui l’environnent : car on ne saurait imaginer aucune raison qui les en ait empêchés, et naturellement tous les corps ronds et égaux qui sont mus en un même plan par une force assez semblable s’arrangent en cette sorte, ainsi que vous pourrez voir par expérience en jetant confusément un rang ou deux de perles rondes toutes défilées sur une assiette, et les ébranlant ou soufflant seulement un peu de contre, afin qu’elles approchent les unes des autres. Mais notez que je ne parle ici que des superficies du dessous ou du dessus, et non point de celles des côtés, à cause que l’inégale quantité de matière que les vents peuvent pousser de contre à chaque moment, ou en ôter, rend ordinairement la figure de leur circuit fort irrégulière et inégale. Je n’ajoute point aussi que les petits nœuds de glace qui composent le dedans de la nue G se doivent arranger en même façon que ceux des superficies, à cause que ce n’est pas une chose du tout si manifeste. Mais je désire que vous considériez encore ceux qui se peuvent aller arrêter au-dessous d’elle après qu’elle est toute formée ; car si, pendant qu’elle demeure suspendue en l’espace G, il sort quelques vapeurs des endroits de la terre qui sont vers A, lesquelles, se refroidissant en l’air peu à peu, se convertissent en petits nœuds de glace que le vent chasse vers L, il n’y a point de doute que ces nœuds s’y doivent arranger en telle sorte que chacun d’eux soit environné de six autres qui le pressent également et soient en même plan, et ainsi composer premièrement comme une feuille qui s’étende sous la superficie de cette nue, puis encore une autre feuille qui s’étende sous celle-ci, et ainsi encore d’autres autant qu’il y aura de matière. Et, de plus, il faut remarquer que le vent qui passe entre la terre et cette nue, agissant avec plus de force contre la plus basse de ces feuilles que contre celle qui est immédiatement au-dessus, et avec plus de force contre celle-ci que contre celle qui est encore au-dessus, et ainsi de suite, les peut entraîner et faire mouvoir séparément l’une de l’autre, et polir par ce moyen leurs superficies en rabattant des deux côtés les petits poils qui sont autour des pelotons dont elles sont composées. Et même il peut faire glisser une partie de ces feuilles hors du dessous de cette nue G, et les transporter au-delà, comme vers N, où elles en composent une nouvelle. Et encore que je n’aie ici parlé que des parcelles de glace qui sont entassées en forme de petits nœuds ou pelotons, le même se peut aisément aussi entendre des gouttes d’eau, pourvu que le vent ne soit point assez fort pour faire qu’elles s’entre-poussent, ou bien qu’il y ait autour d’elles quelques exhalaisons, ou, comme il arrive souvent, quelques vapeurs non encore disposées à prendre la forme de l’eau qui les séparent ; car autrement, sitôt qu’elles se touchent, elles s’assemblent plusieurs en une, et ainsi deviennent si grosses et si pesantes qu’elles sont contraintes de tomber en pluie.
Au reste, ce que j’ai tantôt dit que la figure du circuit de chaque nue est ordinairement fort irrégulière et inégalé, ne se doit entendre que de celles qui occupent moins d’espace en hauteur et en largeur que les vents qui les environnent ; car il se trouve quelquefois si grande abondance de vapeurs en l’endroit où deux ou plusieurs vents se rencontrent, qu’elles contraignent ces vents de tournoyer autour d’elles au lieu de passer au-dessus ou au-dessous, et ainsi qu’elles forment une nue extraordinairement grande, qui, étant également pressée de tous côtés par ces vents, devient toute ronde et fort unie en son circuit, et même qui, lorsque ces vents sont un peu chauds ou bien qu’elle est exposée à la chaleur du soleil, y acquiert comme une écorce ou une croûte de plusieurs parcelles de glace jointes ensemble, qui peut devenir assez grosse et épaisse sans que sa pesanteur la fasse tomber, à cause que tout le reste de la nue la soutient.
Discours sixième
DE LA NEIGE, DE LA PLUIE, ET DE LA GRÊLE
Here, I suppose that the western wind, having begun to blow between points G and P, forced the eastern wind to move underneath towards point F, where it caused the fog that was there to condense into droplets of dew; then it kept the cloud G above itself. Being compressed between these two winds, the cloud became very flat and extended. The small masses of ice that existed on its surface, both above and below, as well as on the underside of cloud P, must have arranged themselves in such a way that each one was surrounded by six others; for there is no conceivable reason that would have prevented this from happening. Naturally, all round and flat objects that are moved in the same plane by forces of similar strength tend to arrange themselves in this manner. You can see this for yourself by casually scattering a row or two of perfectly round pearls on a plate and then gently shaking or blowing them so that they come into contact with each other. But note that I am only referring here to the upper or lower surfaces, not the sides, because the varying amounts of material that the winds push against or remove at any given moment usually cause the shape of their paths to be very irregular and uneven. I also do not mention how the small ice knots inside cloud G arrange themselves in the same way as those on its surfaces, because this is not so obvious. However, I would like you to consider those ice knots that may form underneath the cloud after it has taken shape. If, while the cloud hangs suspended in space between points G and P, some vapor rises from areas of the ground near point A and gradually cools in the air to form small ice knots, which are then carried by the wind towards point L, there is no doubt that these knots will arrange themselves in such a way that each one is surrounded by six others that press equally on it and are all in the same plane. Thus, they would first form something like a layer extending beneath the surface of cloud G, then another layer below that, and so on, as much material as there is. Moreover, it should be noted that the wind blowing between the ground and this cloud exerts greater force on the lower layers than on those immediately above them, and even greater force on those higher up, and so on. This can cause these layers to move separately from each other and polish their surfaces by removing the small protrusions around the ice knots that make them up. In fact, the wind might even push some of these layers out from beneath cloud G and carry them further away, for example towards point N, where they would form another layer. And although I have here only been speaking of ice fragments that are piled up in the form of small knots or clumps, the same principle can easily be applied to water droplets—as long as the wind is not strong enough to push them apart, or as long as there are some other particles surrounding them, or, as often happens, some vapors that have not yet taken on the form of water and therefore prevent them from merging; otherwise, the moment they come into contact with each other, several of them combine into one, becoming so large and heavy that they are forced to fall as rain.
Furthermore, what I said earlier about the shape of each cloud’s circulation being usually very irregular and uneven should be understood only in relation to those clouds that occupy less space in both height and width than the surrounding winds; for sometimes there is such an abundance of vapor at the point where two or more winds meet that they force these winds to circulate around them instead of passing above or below them. As a result, an exceptionally large cloud is formed. Being compressed on all sides by these winds, it becomes perfectly round and its circulation very uniform. Moreover, when these winds are somewhat warm, or when the cloud is exposed to the sun’s heat, it develops a kind of crust or outer layer consisting of multiple frozen particles joined together. This layer can become quite large and thick without its own weight causing it to fall, because the rest of the cloud supports it.
Sixth Discourse
Of Snow, Rain, and Hail
Quiaramente, suppongo che il vento occidentale, essendo sortito tra i punti G e P, abbia costretto quello orientale a passare sotto verso il punto F, dove ha fatto cadere come rugiada la nebbia presente in quella zona; successivamente ha trattenuto sopra di sé la nube G, la quale, essendo compressa tra questi due venti, è diventata molto piatta e estesa. I piccoli grumi di ghiaccio presenti sulla sua superficie, sia sopra che sotto, così come su quella sottostante alla nube P, devono essersi disposti in modo tale che ciascuno di essi fosse circondato da altri sei; infatti non si può immaginare alcuna ragione che li avrebbe impedito di farlo. Naturalmente, tutti i corpi rotondi e uniformi che vengono mossi nello stesso piano da una forza simile si dispongono in questo modo; potete constatarlo anche voi osservando casualmente una fila o due di perle rotonde disposte su un piatto, e agitandole leggermente affinché si avvicinino le une alle altre. Tuttavia, devo precisare che qui parlo soltanto delle superfici superiori o inferiori, e non di quelle laterali; infatti la quantità disomogenea di materia spinta dai venti in un dato momento può rendere la forma del loro movimento molto irregolare e disomogenea. Non aggiungo nemmeno che i piccoli nodi di ghiaccio presenti all’interno della nube G debbano disporsi allo stesso modo delle superfici esterne, poiché questo non è affatto così evidente. Desidero inoltre che consideriate quei nodi di ghiaccio che possono formarsi al di sotto della nube dopo che questa si è completamente formata; infatti, se durante il suo movimento nell’aria alcuni vapori provenienti dalla terra vengono raffreddati e trasformati in piccoli grumi di ghiaccio, il vento può spostarli verso il punto L. Senza dubbio, questi nodi si disporranno in modo tale che ciascuno di essi sia circondato da altri sei, tutti disposti nello stesso piano; così formeranno prima una sorta di “foglia” sotto la superficie della nube G, poi un’altra foglia ancora più in basso, e così via, fino a quando non si sarà esaurita tutta la materia disponibile. Inoltre, il vento che passa tra la terra e questa nube agisce con maggiore forza sulla parte più bassa di queste “foglie” rispetto a quella immediatamente sopra, e ancora con maggiore intensità su quest’ultima rispetto a quella successiva; per questo motivo può spostarle una dopo l’altra e levigare le loro superfici eliminando i piccoli bordi ruvidi presenti sui grumi di ghiaccio che le compongono. Può anche far scivolare alcune di queste “foglie” al di sotto della nube G e trasportarle più lontano, ad esempio verso il punto N, dove formeranno nuove strutture di ghiaccio. E anche se qui ho parlato soltanto di quelle particelle di ghiaccio che sono raggruppate in forme di piccoli nodi o grumi, lo stesso può facilmente essere applicato anche alle gocce d’acqua, a condizione che il vento non sia abbastanza forte da farle spingersi l’una contro l’altra, oppure che intorno ad esse ci siano delle esalazioni, o, come spesso accade, delle vapori che ancora non sono pronti a assumere la forma dell’acqua e quindi le separano; altrimenti, non appena si toccano, si uniscono tra loro, diventando così grandi e pesanti da essere costrette a cadere sotto forma di pioggia.
Del resto, ciò che ho detto poco fa riguardo al fatto che la forma della nube creata da ogni corrente d’aria sia solitamente molto irregolare e disomogenea si riferisce esclusivamente a quelle nubi che occupano meno spazio in altezza e larghezza rispetto ai venti che le circondano; infatti, a volte si verifica un’enorme accumulazione di vapore nel punto in cui due o più correnti d’aria si incontrano, tanto da costringerle a ruotare attorno a sé invece di passarvi sopra o sotto. In questo modo si formano nubi eccezionalmente grandi che, essendo pressate su tutti i lati da queste correnti d’aria, diventano completamente rotonde e uniformi nella loro forma; inoltre, quando queste correnti d’aria sono piuttosto calde, o quando la nube viene esposta al calore del sole, essa acquisisce una sorta di “crosta” formata da diverse particelle di ghiaccio unite tra loro, che può diventare abbastanza grande e spessa senza però farla cadere a causa del peso complessivo delle altre parti della nube stessa.
Discorso sesto
Della neve, della pioggia e del granito.
Il y a plusieurs choses qui empêchent communément que les nues ne descendent incontinent après être formées ; car, premièrement, les parcelles déglacé ou les gouttes d’eau dont elles sont composées étant fort petites, et par conséquent ayant beaucoup de superficie à raison de la quantité de leur matière, la résistance de l’air qu’elles auraient à diviser, si elles descendaient, peut aisément avoir plus de force pour les en empêcher que n’en a leur pesanteur pour les y contraindre ; puis les vents, qui sont d’ordinaire plus forts contre la terre, où leur corps est plus grossier, qu’en haut de l’air, où il est plus subtil, et qui pour cette cause agissent plus de bas en haut que de haut en bas, peuvent non seulement les soutenir, mais souvent aussi les faire monter au-dessus de la région de l’air où elles se trouvent. Et le même peuvent encore les vapeurs qui, sortant de la terre ou venant de quelque autre côté, font enfler l’air qui est sous elles ; ou aussi la seule chaleur de cet air, qui en le dilatant les repousse ; ou la froideur de celui qui est au-dessus, qui en le resserrant les attire, ou choses semblables. Et particulièrement les parcelles de glace, étant poussées les unes contre les autres par les vents, s’entre-touchent sans s’unir pour cela tout à fait , et composent un corps si rare, si léger et si étendu, que, s’il n’y survient de la chaleur qui fonde quelques-unes de ses parties et par ce moyen le condense et l’appesantisse, il ne peut presque jamais descendre jusqu’à terre. Mais, comme il a été dit ci-dessus, que l’eau est en quelque façon dilatée par le froid lorsqu’elle se gèle, ainsi faut-il ici remarquer que la chaleur qui a coutume de raréfier les autres corps condense ordinairement celui des nues. Et ceci est aisé à expérimenter en la neige, qui est de la même matière dont elles sont, excepté qu’elle est déjà plus condensée ; car on voit qu’étant mise en lieu chaud elle se resserre et diminue beaucoup de grosseur avant qu’il en sorte aucune eau ni qu’elle diminue de poids, ce qui arrive d’autant que, les extrémités des parcelles de glace dont elle est composée, étant plus déliées que le reste, se fondent plus tôt ; et en se fondant, c’est-à-dire en se pliant et devenant comme vives et remuantes, à cause de l’agitation de la matière subtile qui les environne, elles se vont glisser et attacher contre les parcelles de glace voisines, sans pour cela se détacher de celles à qui elles sont déjà jointes, et ainsi les font approcher les unes des autres. Mais, pour ce que les parcelles qui composent les nues sont ordinairement plus loin à loin que celles qui composent la neige qui est sur terre, elles ne peuvent ainsi s’approcher de quelques-unes de leurs voisines sans s’éloigner par même moyen de quelques autres ; ce qui fait qu’ayant été auparavant également éparses par l’air, elles se divisent après en plusieurs petits tas ou flocons qui deviennent d’autant plus gros que les parties de la nue ont été plus serrées et que la chaleur est plus lente. Et même lorsque quelque vent ou quelque dilatation de tout l’air qui est au-dessus de la nue, ou autre telle cause, fait que les plus hauts de ces flocons descendent les premiers, ils s’attachent à ceux de dessous qu’ils rencontrent en leur chemin et ainsi les rendent plus gros. Après quoi la chaleur, en les condensant et les appesantissant de plus en plus, peut aisément les faire descendre jusqu’à terre : et lorsqu’ils y descendent ainsi sans être fondus tout à fait , ils composent de la neige ; mais si l’air par où ils passent est si chaud qu’il les fonde, ainsi qu’il est toujours pendant l’été et fort souvent aussi aux autres saisons en notre climat, ils se convertissent en pluie. Et il arrive aussi quelquefois, qu’après être ainsi fondus ou presque fondus, il survient quelque vent froid qui, les gelant derechef, en fait de la grêle. Or cette grêle peut être de plusieurs sortes ; car, premièrement, si le vent froid qui la cause rencontre des gouttes d’eau déjà formées, il en fait des grains de glace tout transparents et tout ronds, excepté qu’il les rend quelquefois un peu plats du côté qu’il les pousse. Et s’il rencontre des flocons de neige presque fondus, mais qui ne soient point encore arrondis en gouttes d’eau, alors il en fait cette grêle cornue et de diverses figures irrégulières dont quelquefois les grains se trouvent fort gros, à cause qu’ils sont formés par un vent froid qui, chassant la nue de haut en bas, pousse plusieurs de ces flocons l’un contre l’autre et les gèle tous en une masse. Et il est ici à remarquer que, lorsque ce vent approche de ces flocons qui se fondent, il fait que la chaleur de l’air qui les environne, c’est-à-dire la matière subtile la plus agitée et la moins subtile qui soit en cet air, se retire dans leurs pores, à cause qu’il ne les peut pas du tout sitôt pénétrer. En même façon que sur terre quelquefois, lorsqu’il arrive tout-à-coup un vent ou une pluie qui refroidit l’air du dehors, il entre plus de chaleur qu’auparavant dans les maisons. Et la chaleur qui est dans les pores de ces flocons se tient plutôt vers leurs superficies que vers leurs centres, d’autant que la matière subtile qui la cause y peut mieux continuer ses mouvements : et là elle les fond de plus en plus un peu devant qu’ils commencent derechef à se geler : et même les plus liquides, c’est-à-dire les plus agitées de leurs parties qui se trouvent ailleurs, tendent aussi vers là, au lieu que celles qui n’ont pas loisir de se fondre demeurent au centre ; d’où vient que le dehors de chaque grain de cette grêle étant ordinairement composé d’une glace continue et transparente, il y a dans le milieu un peu de neige, ainsi que vous pourrez voir en les cassant. Et pour ce qu’elle ne tombe quasi jamais qu’en été, ceci vous assurera que les nues peuvent être pour lors composées de parcelles de glace aussi bien que l’hiver. Mais la raison qui empêche qu’il ne peut guère tomber en hiver de telle grêle, au moins dont les grains soient un peu gros, est qu’il n’arrive guère assez de chaleur jusqu’aux nues pour cet effet, sinon lorsqu’elles sont si basses que leur matière, étant fondue ou presque fondue, n’aurait pas le temps de se geler derechef avant que d’être descendue jusqu’à terre. Que si la neige n’est point encore si fondue, mais seulement un peu réchauffée et ramollie, lorsque le vent froid qui la convertit en grêle survient, elle ne se rend point du tout transparente, mais demeure blanche comme du sucre. Et si les flocons de cette neige sont assez petits, comme de la grosseur d’un pois ou au-dessous, chacun se convertit en un grain de grêle qui est assez rond ; mais s’ils sont plus gros, ils se fendent et se divisent en plusieurs grains tout pointus en forme de pyramides : car la chaleur qui se retire dans les pores de ces flocons au moment qu’un vent froid commence à les environner condense et resserré toutes leurs parties en tirant de leurs circonférences vers leurs centres, ce qui les fait devenir assez ronds ; et le froid, les pénétrant aussitôt après et les gelant, les rend beaucoup plus durs que n’est la neige. Et pour ce que, lorsqu’ils sont un peu gros, la chaleur qu’ils ont au dedans continue encore de faire que leurs parties intérieures se resserrent et se condensent, en tirant toujours vers le centre, après que les extérieures sont tellement durcies et engelées par le froid qu’elles ne les peuvent suivre, il est nécessaire qu’ils se fendent en dedans, suivant des plans ou lignes droites qui tendent vers le centre, et que leurs fentes s’augmentant de plus en plus à mesure que le froid pénètre plus avant, enfin ils s’éclatent et se divisent en plusieurs pièces pointues qui sont autant de grains de grêle. Je ne détermine point en combien de tels grains chacun se peut diviser, mais il me semble que pour l’ordinaire ce doit être en huit pour le moins, et qu’ils se peuvent aussi peut-être diviser en douze ou vingt ou vingt-quatre, mais encore mieux en trente-deux, ou même en beaucoup plus grand nombre, selon qu’ils sont plus gros et d’une neige plus subtile, et que le froid qui les convertit en grêle est plus âpre et vient plus k coup. Et j’ai observé plus d’une fois de telle grêle dont les grains avaient à peu près la figure des segments d’une boule divisée en huit parties égales par trois sections qui s’entrecoupent au centre à angles droits. Puis j’en ai aussi observé d’autres qui, étant plus longs et plus petits, semblaient être environ le quart de ceux-là, bien que leurs querres s’étant émoussées et arrondies en se resserrant, ils eussent quasi la figure d’un pain de sucre. Et j’ai observé aussi que, devant ou après ou même parmi ces grains de grêle, il en tombait communément quelques autres qui étaient ronds.
There are several factors that commonly prevent clouds from descending immediately after they form. Firstly, the small size of the ice particles or water droplets that make up the clouds means that, despite their light weight, the surface area they present to the air is considerable. As a result, the resistance exerted by the air as these particles try to descend can easily be greater than their own weight, preventing them from falling. Secondly, winds are usually stronger near the ground, where their density is higher, than at higher altitudes where the air is thinner. For this reason, winds tend to push clouds upwards rather than downwards. Additionally, other factors such as vapor rising from the ground or heat within the atmosphere can also affect the movement of clouds. Lastly, ice particles within clouds are pushed together by the wind but do not completely merge, forming a sparse, light, and expansive structure. It is only when some of these particles melt due to heat that the cloud begins to descend. As mentioned earlier, cold temperatures can cause water to freeze and expand, which also contributes to the retention of clouds in the atmosphere. This phenomenon is easily observable with snow, which is composed of the same materials as clouds but is already more densely condensed. When placed in a warm environment, snow shrinks in size without releasing any liquid or losing weight, because the edges of its ice particles melt first, causing them to bend and adhere to neighboring particles, thus bringing them closer together. However, since the particles that make up the clouds are usually more spread out than those that form the snow on the ground, they cannot approach some of their neighboring particles without simultaneously moving away from others; as a result, having been initially scattered throughout the air, they eventually gather into smaller clumps or flakes that become larger the closer the particles within the cloud are to each other and the slower the heat dissipates. Even when some wind or expansion of the air above the cloud causes the higher-flown flakes to descend first, they attach themselves to those below on their path, causing them to grow even larger. Subsequently, as the heat continues to condense and weigh these flakes down, they can easily fall to the ground; if they do so without completely melting, they form snow. But if the air through which they pass is too warm, causing them to melt—as often happens in summer or at other times in our climate—they turn into rain. Sometimes, after being partially melted, a cold wind freezes them instantly, turning them into hail. This hail can come in various forms: when the cold wind encounters already formed water droplets, it creates perfectly round, translucent ice pellets; if it encounters nearly melted snowflakes that have not yet turned into droplets, it produces jagged, irregularly shaped hailstones. Sometimes these hailstones become very large because the cold wind pushes multiple flakes together and freezes them into a single mass. It is worth noting that when such wind approaches melting snowflakes, the heat from the surrounding air—particularly the more active, less dense portions of this air—retracts into the pores of the snowflakes, as the cold wind cannot penetrate them quickly enough. Similarly, on earth, when a sudden wind or rain cools the outside air, more heat is drawn into buildings than before. The heat contained within the pores of these snowflakes tends to reside more on their surfaces than in their centers, especially because the subtle substance that generates this heat can move more freely there; as a result, the flakes gradually melt at their edges before they begin to freeze again. Even the most liquid parts of the flakes—those parts that are more active—tend to move toward the surface rather than staying in the center. This is why the outer part of each snowflake is usually composed of continuous, transparent ice, while there is still some snow inside, as you can see when you break them apart. The fact that such snowflakes almost never fall except in summer proves that clouds can contain ice particles just as much in summer as in winter. However, the main reason why such snowflakes hardly ever fall in winter, at least those that are somewhat large, is that not enough heat reaches the clouds to produce this effect—unless the clouds are very low, so that their contents are already melted or nearly melted and do not have time to freeze before falling to the ground. If the snow is not yet completely melted but only slightly warmed and softened, when the cold wind turns it into snowflakes, it does not become transparent but remains white, like sugar. If the snowflakes are small enough—about the size of a pea or smaller—each one will turn into a fairly round snowflake. But if they are larger, they will crack and divide into several sharp, pyramid-shaped fragments. This is because as the cold wind begins to affect them, the heat inside the snowflakes condenses and draws their various parts inward toward the center, making them rounder. However, when the cold penetrates further and freezes them, it makes them much harder than regular snow. Moreover, since the heat inside larger snowflakes continues to cause their inner parts to contract and condense, while their outer layers have already hardened and frozen, they will crack along straight lines that lead toward the center. As the cold continues to affect them, these cracks will widen, eventually causing the snowflakes to break apart into multiple sharp fragments. I do not determine exactly into how many such particles each individual grain can be divided, but it seems to me that ordinarily they are at least divisible into eight parts; they may also be divided into twelve, twenty, or twenty-four parts, and even better into thirty-two parts, or perhaps into a much larger number, depending on whether they are larger in size and composed of finer snow, as well as on the intensity and suddenness of the cold that turns them into hail. On more than one occasion, I have observed hail particles that roughly resembled segments of a sphere divided into eight equal parts by three intersecting lines at right angles. I have also seen other particles that were longer and smaller, seemingly about one-quarter the size of those; although their edges had become blunt and rounded as they shrank in size, they still had a shape somewhat resembling that of a piece of sugar. Moreover, I noticed that among these hail particles, there would often be a few that were round in shape.
Ci sono diverse ragioni che di solito impediscono alle nuvole di scendere immediatamente dopo la loro formazione: innanzitutto, le particelle di ghiaccio o le gocce d’acqua da cui sono composte sono molto piccole; pertanto, avendo una grande superficie rispetto alla loro quantità di materia, la resistenza dell’aria che devono attraversare per scendere potrebbe essere più forte di quanto sia la loro gravità a spingerle verso il basso. Inoltre, i venti, che di solito sono più intensi sulla terra, dove il loro movimento è più vigoroso, rispetto all’alto dell’atmosfera, dove sono più deboli, possono non solo impedire alle nuvole di scendere, ma spesso anche farle salire al di sopra della zona in cui si trovano. Anche le vapori che emergono dalla terra o da altre fonti possono influenzare la discesa delle nuvole: ad esempio, il calore dell’aria può farla espandere e spingerla verso l’alto, mentre il freddo dell’aria sopra di essa può farla contrarre e attirarla verso il basso. In particolare, le particelle di ghiaccio, spinte dai venti, si toccano tra loro senza fondersi completamente; questo le rende un corpo così raro, leggero ed esteso che, se non fosse per il calore che fonde alcune delle sue parti e la condensa, rendendola più pesante, difficilmente scenderebbero a terra. Tuttavia, come già accennato, il calore tende di solito a condensare i corpi gassosi; questo è facilmente dimostrabile con la neve, che è composta dalla stessa materia delle nuvole, ma è già più densa. Quando la neve viene posta in un ambiente caldo, si contrae e perde molto della sua massa senza perdere acqua o diminuire di peso; ciò avviene perché le estremità delle particelle di ghiaccio che la compongono si sciolgono prima delle altre, e questo fa sì che si avvicinino tra loro. Ma poiché le grani che compongono le nuvole sono solitamente più distanziati tra loro rispetto a quelli che costituiscono la neve presente a terra, essi non possono avvicinarsi ad alcuni dei loro vicini senza allontanarsi allo stesso tempo da altri; per questo motivo, essendo inizialmente distribuiti uniformemente nell’aria, si dividono in numerosi piccoli grumi o fiocchi che diventano sempre più grandi quanto più le parti della nuvola sono state dense e quanto più l’umidità presente nell’aria è elevata. Anche quando un vento o qualche altra causa fa sì che i fiocchi più in alto scendano per primi, essi si attaccano a quelli presenti più in basso, rendendoli così ancora più grandi. Successivamente, l’umidità presente nell’aria li condensa e li appesantisce ulteriormente, facendoli facilmente cadere a terra; quando cadono senza sciogliersi completamente, formano la neve; ma se l’aria attraverso cui passano è così calda da farli sciogliere – come avviene spesso in estate e anche nelle altre stagioni nel nostro clima – essi si trasformano in pioggia. A volte, dopo essere stati parzialmente sciolti, arriva un vento freddo che li congela immediatamente, trasformandoli in grandine; questa grandine può assumere diverse forme: se il vento freddo incontra gocce d’acqua già formate, ne risulta una grandine composta da grani di ghiaccio trasparenti e rotondi; se invece incontra fiocchi di neve quasi sciolti ma ancora non trasformati in gocce d’acqua, ne risulta una grandine a forma di corna o con altre forme irregolari; talvolta i grani di questa grandine sono molto grandi perché il vento freddo spinge più fiocchi uno contro l’altro e li congela tutti insieme. È importante notare che, quando questo vento freddo si avvicina ai fiocchi di neve in fase di scioglimento, l’umidità presente nell’aria circostante si ritira nei loro pori, poiché il vento stesso non riesce immediatamente a penetrarvi; allo stesso modo, sulla terra, quando improvvisamente arriva un vento o una pioggia che raffredda l’aria esterna, più calore entra all’interno delle case rispetto al solito. Il calore presente nei pori di questi fiocchi si concentra piuttosto sulle loro superfici che al loro interno, poiché la materia sottile che lo genera può continuare più facilmente i propri movimenti in quelle zone; proprio lì i fiocchi si sciolgono gradualmente prima ancora di congelarsi nuovamente. Anche i fiocchi più liquidi, cioè quelli le cui parti interne sono più in movimento, tendono a concentrarsi verso l’esterno, mentre quelle che non hanno la possibilità di sciogliersi rimangono al centro del fiocco. Per questo motivo, l’esterno di ogni granello di grandine è solitamente composto da ghiaccio trasparente e continuo, mentre all’interno vi è ancora della neve, come potrete constatare rompendoli. Il fatto che la grandine cada quasi esclusivamente in estate vi dimostra che anche in inverno le nuvole possono contenere particelle di ghiaccio. Tuttavia, il motivo per cui in inverno raramente cade grandine di dimensioni significative è che non arriva abbastanza calore fino alle nuvole per produrla; ciò accade soltanto quando le nuvole sono così basse che la loro materia, essendo già sciolta o quasi sciolta, non ha il tempo di congelarsi prima di raggiungere il suolo. Se la neve non è ancora completamente sciolta, ma solo leggermente riscaldata e ammorbidita, quando arriva il vento freddo che la trasforma in grandine, essa non diventa affatto trasparente, ma rimane bianca come lo zucchero. Inoltre, se i fiocchi di neve sono abbastanza piccoli – della dimensione di un pisello o meno – ciascuno si trasforma in un granello di grandine piuttosto rotondo; se invece sono più grandi, si dividono in diversi frammenti appuntiti a forma di piramide. Questo avviene perché il calore che si ritira nei pori dei fiocchi, quando arriva il vento freddo, li condensa e li comprime, facendoli diventare più rotondi; successivamente il freddo li congela, rendendoli molto più duri della neve normale. Quando i fiocchi di grandine sono abbastanza grandi, il calore interno continua a farli contrarre e condensare, ma le parti esterne, essendo ormai troppo dure e congelate, non riescono più a seguirne il movimento; per questo i fiocchi si dividono all’interno seguendo linee rette che portano verso il centro, fino a rompersi completamente in frammenti appuntiti. Non stabilisco con precisione in quanti di tali granelli ciascuno possa essere diviso, ma mi sembra che, in genere, sia possibile suddividerlo almeno in otto parti; potrebbe anche essere diviso in dodici, venti o ventiquattro parti, e ancora meglio in trentadue, o addirittura in un numero molto più grande, a seconda che i granelli siano più grandi e la neve da cui derivano più fine, e che il freddo che li trasforma in grandine sia più intenso e arrivi con maggiore violenza. Ho osservato più volte grandine i cui granelli avevano approssimativamente la forma dei segmenti di una sfera divisa in otto parti uguali da tre sezioni che si intersecano al centro formando angoli retti; ne ho anche osservate altre, più lunghe e più piccole, che sembravano essere circa un quarto delle prime, anche se le loro estremità si erano smussate e arrotondate man mano che si restringevano, assumendo quasi la forma di un pezzo di zucchero. Inoltre, ho notato che, spesso, tra questi granelli di grandine ne cadevano altri di forma rotonda.
Mais les diverses figures de cette grêle n’ont encore rien de curieux ni de remarquable à comparaison de celles de la neige qui se fait de ces petits nœuds ou pelotons de glace arrangés par le vent en forme de feuilles, en la façon que j’ai tantôt décrite ; car lorsque la chaleur commence à fondre les petits poils de ces feuilles, elle abat premièrement ceux du dessus et du dessous à cause que ce sont les plus exposés à son action, et fait que le peu de liqueur qui en sort se répand sur leurs superficies, où il remplit aussitôt les petites inégalités qui s’y trouvent, et ainsi les rend aussi plates et polies que sont celles des corps liquides ; nonobstant qu’il s’y regèle tout aussitôt, à cause que si la chaleur n’est point plus grande qu’il est besoin pour faire que ces petits poils étant environnés d’air tout autour se dégèlent sans qu’il se fonde rien davantage, elle ne l’est pas assez pour empêcher que leur matière ne se regèle quand elle est sur ces superficies qui sont de glace. Après cela cette chaleur ramollissant et fléchissant aussi les petits poils qui restent autour de chaque nœud dans le circuit où il est environné de six autres semblables à lui, elle fait que ceux de ces poils qui sont les plus éloignés des six nœuds voisins, se pliant indifféremment çà et là, se vont tous joindre à ceux qui sont vis-à-vis de ces six nœuds ; car ceux-ci étant refroidis par la proximité de ces nœuds ne peuvent se fondre, mais tout au contraire font geler derechef la matière des autres sitôt qu’elle est mêlée parmi la leur ; au moyen de quoi il se forme six pointes ou rayons autour de chaque nœud, qui peuvent avoir diverses figures selon que les nœuds sont plus ou moins gros et pressés, et leurs poils plus ou moins forts et longs, et la chaleur qui les assemble plus ou moins lente et modérée, et selon aussi que le vent qui accompagne cette chaleur, si au moins elle est accompagnée de quelque vent, est plus ou moins fort.
Et ainsi la face extérieure de la nuée, qui était auparavant telle qu’on voit vers Z ou vers M, devient par après telle qu’on voit vers O, ou vers Q, et chacune des parcelles de glace dont elle est composée a la figure d’une petite rose ou étoile fort bien taillée.
Mais, afin que vous ne pensiez pas que je n’en parle que par opinion, je vous veux faire ici le rapport d’une observation que j’en ai faite l’hiver passé, 1635. Le quatrième de février, l’air ayant été auparavant extrêmement froid, il tomba le soir à Amsterdam, où j’étais pour lors, un peu de verglas, c’est-à-dire de pluie qui se gelait en arrivant contre la terre, et après il suivit une grêle fort menue, dont je jugeai que les grains, qui n’étaient qu’à peu près de la grosseur qu’ils sont représentés vers H, étaient des gouttes de la même pluie qui s’étaient gelées au haut de l’air. Toutefois, au lieu d’être exactement ronds, comme sans doute ces gouttes avaient été, ils avaient un côté notablement plus plat que l’autre, en sorte qu’ils ressemblaient presque en figure à la partie de notre œil qu’on nomme l’humeur cristalline ; d’où je connus que le vent, qui était lors très grand et très froid, avait eu la force de changer ainsi la figure des gouttes en les gelant. Mais ce qui m’étonna le plus de tout, fut qu’entre ceux de ces grains qui tombèrent les derniers, j’en, remarquai quelques-uns qui avaient autour de soi six petites dents semblables à celles des roues des horloges, ainsi que vous voyez vers I ; et ces dents étant fort blanches comme du sucre, au lieu que les grains qui étaient de glace transparente semblaient presque noirs, elles paraissaient manifestement être faites d’une neige fort subtile qui s’était attachée autour d’eux depuis qu’ils étaient formés, ainsi que s’attache la gelée blanche autour des plantes.
Et je connus ceci d’autant plus clairement de ce que tout à la fin j’en rencontrai un ou deux qui avaient autour de soi plusieurs petits poils sans nombre, composés d’une neige plus pâle et plus subtile que celle des petites dents qui étaient autour des autres, en sorte qu’elle lui pouvait être comparée en même façon que la cendre non foulée dont se couvrent les charbons en se consumant, à celle qui est recuite et entassée dans le foyer. Seulement avais-je de la peine à imaginer qui pouvait avoir formé et compassé si justement ces six dents autour de chaque grain dans le milieu d’un air libre, et pendant l’agitation d’un fort grand vent, jusqu’à ce qu’enfin je considérai que ce vent avait pu facilement emporter quelques-uns de ces grains au-dessous ou au-delà de quelque nue, et les y soutenir, à cause qu’ils étaient assez petits, et que là ils avaient dû s’arranger en telle sorte que chacun d’eux fût environné de six autres situés en un même plan, suivant l’ordre ordinaire de la nature ; et de plus qu’il était bien vraisemblable que la chaleur qui avait dû être un peu auparavant au haut de l’air pour causer la pluie que j’avais observée, y avait aussi ému quelques vapeurs que ce même vent avait chassées contre ces grains, où elles s’étaient gelées en forme de petits poils fort déliés, et avaient même peut-être aidé à les soutenir ; en sorte qu’ils avaient pu facilement demeurer là suspendus jusqu’à ce qu’il fût derechef survenu quelque chaleur, et que cette chaleur fondant d’abord tous les poils qui étaient autour de chaque grain, excepté ceux qui s’étaient trouvés vis-à-vis du milieu de quelqu’un des six autres grains qui l’environnaient, à cause que leur froideur avait empêché son action, la matière de ces poils fondus s’était mêlée aussitôt parmi les six tas de ceux qui étaient demeurés, et les ayant par ce moyen fortifiés et rendus d’autant moins pénétrables à la chaleur, elle s’était gelée parmi eux, et ils avaient ainsi composé ces six dents. Au lieu que les poils sans nombre que j’avais vu autour de quelques-uns des derniers grains qui étaient tombés, n’avaient point du tout été atteints par cette chaleur. Le lendemain matin sur les huit heures j’observai encore une autre sorte de grêle, ou plutôt de neige, dont je n’avais jamais ouï parler : c’étaient de petites lames de glace, toutes plates, fort polies, fort transparentes, environ de l’épaisseur d’une feuille d’assez gros papier, et de la grandeur qu’elles se voient vers K, mais si parfaitement taillées en hexagones, et dont les six côtés étaient si droits, et les six angles si égaux, qu’il est impossible aux hommes de rien faire de si exact. Je vis bien incontinent que ces lames avaient, dû être premièrement de petits pelotons de glace, arrangés comme j’ai tantôt dit, et pressés par un vent très fort accompagné d’assez de chaleur, en sorte que cette chaleur avait fondu tous leurs poils, et avait tellement rempli tous leurs pores de l’humidité qui en était sortie, que, de blancs qu’ils avaient été auparavant, ils étaient devenus transparents ; et que ce vent les avait à même temps, si fort pressés les uns contre les autres, qu’il n’était demeuré aucun espace entre deux, et qu’il, avait aussi aplani leurs superficies en passant pardessus et par-dessous, et ainsi leur avait justement donné la figure de ces lames. Seulement restait-il un peu de difficulté en ce que ces pelotons de glace ayant été ainsi demi-fondus, et à même temps pressés l’un contre l’autre, ils ne s’étaient point collés ensemble pour cela, mais étaient demeurés tous séparés ; car, quoique j’y prisse garde expressément, je n’en pus jamais rencontrer deux qui tinssent l’un à l’autre. Mais je me satisfis bientôt là-dessus en considérant de quelle façon le vent agite toujours et fait plier successivement toutes les parties de la superficie de l’eau, en coulant par-dessus sans la rendre pour cela rude ou inégale ; car je connus de là qu’infailliblement il fait plier et ondoyer en même sorte les superficies des nues, et qu’y remuant continuellement chaque parcelle de glace un peu autrement que ses voisines, il ne leur permet pas de se coller ensemble tout à fait , encore qu’il ne les désarrange point pour cela, et qu’il ne laisse pas cependant d’aplanir et de polir leurs petites superficies, en même façon que nous voyons quelquefois qu’il polit celles des ondes qu’il fait en la poussière d’une campagne.
However, the various formations produced by this hail are still nothing remarkable or noteworthy compared to those created by snow, which takes on the form of tiny knots or clusters of ice arranged by the wind into shapes resembling leaves, just as I described earlier. When heat begins to melt these icy “leaves,” it first affects the outermost layers because they are most exposed to its influence. The resulting liquid spreads over their surfaces, filling in any small irregularities and making them as smooth and polished as the surfaces of liquids themselves. Yet this liquid freezes immediately again, because if the heat is not sufficient to melt all the surrounding ice while leaving the frozen particles intact, then it is certainly not enough to prevent the frozen material from re-freezing once it comes into contact with the icy surface. Subsequently, this same heat softens and bends the remaining ice fibers surrounding each knot in the hexagonal pattern formed by these clusters. The outermost fibers, being further away from the neighboring knots, bend in various directions and eventually come into contact with those on the opposite side of the cluster. Since these neighboring fibers are cooled by their proximity to the knots, they prevent the other fibers from melting; instead, they cause them to freeze immediately upon mixing. As a result, six pointed or radiating structures form around each knot, taking on different shapes depending on factors such as the size and density of the knots, the thickness and length of their surrounding fibers, the intensity and duration of the heat that brings them together, and also the strength of any accompanying wind.
And thus, the outer surface of the cloud, which before was shaped as one might see it in the direction of Z or M, later becomes shaped as one might see it in the direction of O or Q; and each individual piece of ice that constitutes it takes on the form of a small, neatly-cut rose or star.
But so that you do not think I am speaking of this merely out of opinion, I would like to share with you an observation I made last winter, in the year 1635. On February 4th, after the air had been extremely cold, a light frost fell in Amsterdam, where I was at the time. This frost consisted of rain that froze as it touched the ground; shortly thereafter, there was a very light hailstorm. I judged that the particles of this hail were roughly the same size as those depicted at H; they were clearly drops of rain that had frozen high up in the atmosphere. However, instead of being perfectly round, as such droplets would usually be, some of them had one side significantly flatter than the other, giving them a shape somewhat resembling the crystalline part of our eye. This led me to conclude that the strong, cold wind must have altered their shape while they were freezing. What surprised me most, however, was that among those hailstones that fell later on, I noticed some that had six small “teeth” around them, similar to the teeth on the wheels of clocks, as shown at I. These “teeth” were a bright white, like sugar, whereas the rest of the frosty particles were almost black. It was clear that these additional structures must have formed after the hailstones had already taken shape, much like how white frost sometimes forms around plants.
And I came to understand this all the more clearly because towards the end, I encountered one or two of these objects that had numerous tiny hairs around them—hairs composed of a snow that was paler and more delicate than that which covered the smaller teeth surrounding other objects; in fact, it could be compared to the untrampled ash that covers burning coals, or to the ash that has been baked and piled up in the fireplace. However, I found it difficult to imagine who could have so precisely arranged these six hairs around each grain in the open air, amidst the turbulence of a strong wind. Until finally, I concluded that such wind could easily have carried some of these grains below or beyond some mountainous ridge, where they would remain suspended—because they were small enough—and there they must have arranged themselves in such a way that each one was surrounded by six others, all lying in the same plane, following the natural order of things. Moreover, it seemed quite likely that the heat that had previously caused the rain I observed must also have stirred up some vapors, which the wind then carried towards these grains, where they froze into extremely delicate hairs—hairs that might even have helped to hold the grains in place. Thus, they were able to remain suspended there until more heat arrived; this heat first melted all the hairs surrounding each grain, except for those that faced the center of one of the six surrounding grains—because their coldness had prevented the melting process. The melted material then mixed with the remaining hairs, strengthening them and making them less susceptible to heat; it froze again among them, and thus these six “teeth” were formed. In contrast, the countless hairs I had seen around some of the last grains that had fallen were not affected by this heat at all. The next morning at around eight o’clock, I observed yet another kind of hail—or rather, snow—something about which I had never heard before: it consisted of small, flat, highly polished, and transparent ice flakes, roughly as thick as a sheet of fairly thick paper and about the size of those seen near K. But they were perfectly shaped into hexagons, with all six sides being perfectly straight and all six angles equal—something that is utterly impossible for humans to achieve. I clearly observed that these blades must originally have been small masses of ice, arranged in the manner I have described earlier, and compressed by a very strong wind accompanied by considerable heat. This heat had melted all their icy hairs and filled every pore with the resulting moisture, causing them to change from being white to becoming transparent. At the same time, the wind had pressed these masses so tightly against each other that not a single gap remained between them; it had also smoothed their surfaces as it passed over and through them, giving them exactly the shape of blades. However, there was still one slight difficulty: although these ice masses had been partially melted and compressed together, they had not fused completely but remained separate. No matter how carefully I looked, I could never find two of them that were joined to each other. But I soon found an explanation for this when I considered the way in which the wind constantly agitates and causes all parts of the water’s surface to bend successively as it flows over it—without making the surface rough or uneven in the process. From this, I realized that the same principle must be at work with cloud surfaces: the wind continuously moves each individual ice particle slightly differently from its neighbors, preventing them from sticking together completely, yet without disrupting their overall smoothness and polish. Just as we sometimes see the wind smoothing the waves it creates across a field of grass, so too does it shape these icy surfaces in a similar manner.
Ma le diverse forme di questa grandine non hanno ancora nulla di curioso o degno di nota rispetto a quelle della neve, che si forma da piccoli nodi o grumi di ghiaccio disposti dal vento in forme simili a foglie, proprio come ho descritto poco fa. Infatti, quando il calore inizia a sciogliere questi piccoli “peli” di ghiaccio, prima di tutto sono quelli situati nella parte superiore e inferiore ad essere influenzati, poiché sono i più esposti all’azione del calore; il liquido che ne deriva si diffonde sulla loro superficie, riempiendo immediatamente le piccole irregolarità presenti, rendendole così piatte e lisce come quelle dei corpi liquidi. Tuttavia, questo liquido si solidifica subito dopo, poiché se il calore non è abbastanza intenso da sciogliere completamente questi piccoli grumi di ghiaccio senza che si formi altro liquido, non è nemmeno sufficiente per impedire che la loro materia si congeli nuovamente sulle superfici di ghiaccio. In seguito, questo calore ammorbidisce e piega anche i piccoli “peli” di ghiaccio che rimangono intorno a ogni nodo; quelli più lontani dai sei nodi vicini si piegano in tutte le direzioni e si uniscono a quelli situati di fronte a questi nodi. Poiché questi ultimi vengono raffreddati dalla vicinanza dei nodi adiacenti, non possono sciogliersi, ma al contrario fanno congelare immediatamente la materia degli altri grumi di ghiaccio non appena questa si mescola con la loro; in questo modo si formano sei “punte” o raggi intorno a ogni nodo, le cui forme variano a seconda che i nodi siano più o meno grandi e compatti, i loro piccoli “peli” di ghiaccio più o meno forti e lunghi, il calore che li unisce più o meno intenso e moderato, nonché a seconda che il vento che accompagna questo processo sia più o meno forte.
E così, la superficie esterna della nuvola, che in precedenza aveva una forma simile a quella vista in direzione di Z o M, diventa successivamente simile a quella vista in direzione di O o Q; ogni singola particella di ghiaccio che la compone assume la forma di una piccola rosa o di una stella ben definita.
Ma affinché non pensiate che io parli di ciò soltanto per opinione, voglio qui riferirvi un’osservazione che ho fatto l’inverno scorso, nel 1635. Il quattro febbraio, dopo un periodo di estrema freddo, ad Amsterdam, dove allora mi trovavo, cadde un po’ di brina, cioè pioggia che si gelava non appena toccava terra; in seguito seguì una grandine molto fine. Giudicai che i grani di questa grandine, grandi più o meno quanto quelli rappresentati nella figura H, fossero gocce della stessa pioggia che si erano congelate nell’alto dell’atmosfera. Tuttavia, invece di essere perfettamente rotondi come probabilmente sarebbero state in origine, alcuni di questi grani presentavano un lato notevolmente più piatto dell’altro, tanto da assomigliare quasi alla parte del nostro occhio chiamata umore cristallino; da ciò dedussi che il vento, molto forte e freddo in quel momento, aveva avuto la forza di modificare la forma delle gocce congelandole. Ma ciò che mi sorprese di più fu che, tra quei grani caduti all’ultimo momento, ne notai alcuni che presentavano intorno a sé sei piccole “zanne” simili a quelle dei denti delle ruote degli orologi, come si vede nella figura I; queste zanne erano molto bianche, come lo zucchero, mentre i grani di brina, essendo trasparenti, sembravano quasi neri. Era evidente quindi che fossero formati da una neve molto fine che si era attaccata loro dopo la formazione dei grani, proprio come avviene quando il ghiaccio bianco si forma intorno alle piante.
E compresi tutto ciò ancora più chiaramente perché, alla fine, ne incontrai uno o due che avevano intorno a sé numerosi peli sottilissimi, formati da una neve più pallida e più delicata di quella che circondava gli altri denti; si poteva quindi paragonarla alla cenere non calpestata che ricopre i carboni quando bruciano, o a quella che è stata riscaldata e accumulata nel focolare. Tuttavia, mi risultava difficile immaginare chi potesse aver formato con tanta precisione questi sei denti intorno a ciascun granello, in mezzo all’aria aperta e durante l’intensità di un forte vento. Fino a quando non considerai che quel vento avrebbe facilmente potuto portare alcuni di quei granelli al di sotto o al di sopra di qualche nuvola, e farli rimanere lì, poiché erano abbastanza piccoli; inoltre, era molto probabile che il calore presente nell’aria poco prima, responsabile della pioggia che avevo osservato, avesse anche fatto condensare alcune vapori che quel stesso vento aveva spinto contro quei granelli, dove si erano congelati formando quei peli sottilissimi. E forse avevano persino contribuito a mantenerli in quella posizione. Così, quei granelli erano riusciti a rimanere sospesi lì fino al momento in cui era tornato il calore; questo calore aveva fuso tutti i peli intorno a ciascun granello, tranne quelli che si trovavano esattamente di fronte al centro degli altri sei granelli che lo circondavano. Poiché la loro freddezza aveva impedito l’azione del calore stesso. La materia dei peli fusi si era poi mescolata con i restanti sei gruppi di peli, rafforzandoli e rendendoli meno permeabili al calore; successivamente si era nuovamente congelata tra di loro, formando così quei sei denti. Mentre i numerosi peli che avevo visto intorno ad alcuni dei granelli caduti non erano stati affatto influenzati da quel calore. La mattina seguente, alle otto, osservai un’altra specie di grandine. O meglio, di neve: si trattava di piccole lame di ghiaccio, piatte, molto lisce e trasparenti, dello spessore approssimativo di una foglia di carta abbastanza spessa, e delle dimensioni che si possono vedere intorno a K. Ma erano tagliate con tale precisione in forme esagonali, con sei lati perfettamente dritti e sei angoli uguali, che gli esseri umani non sono in grado di realizzare nulla di così accurato. Vidi immediatamente che quelle lame dovevano essere in origine piccoli grumi di ghiaccio, disposti come ho detto poco fa, e compressi da un vento molto forte accompagnato da una notevole quantità di calore; tale calore aveva fuso tutti i loro peli e riempito completamente i loro pori con l’umidità che ne era risultata. Per questo motivo, quei grumi di ghiaccio, che inizialmente erano bianchi, erano diventati trasparenti; inoltre, il vento li aveva compressi così forte l’uno contro l’altro da non lasciare alcuno spazio tra di loro e aveva anche appiattito le loro superfici, dando loro esattamente la forma di quelle lame. Tuttavia rimaneva ancora un piccolo mistero: quei grumi di ghiaccio, pur essendo stati parzialmente fusi e compressi l’uno contro l’altro, non si erano uniti tra loro, ma erano rimasti tutti separati; anzi, nonostante facessi attenzione, non riuscii mai a trovarne due che fossero legati tra loro. Tuttavia, mi resi conto rapidamente della ragione di ciò: il vento, infatti, agisce sempre in modo da piegare e ondulare continuamente tutte le parti della superficie dell’acqua, senza renderla ruvida o irregolare; allo stesso modo, deve essere responsabile anche del movimento delle nuvole e del fatto che i grumi di ghiaccio vengano spostati in modo diverso rispetto ai loro vicini, impedendo loro così di unirsi completamente tra loro, senza però alterarne la forma o appiattirne le superfici. Proprio come a volte vediamo le onde essere levigate dalla polvere presente sul terreno.
Après cette nue il en vînt une autre qui ne produisait que de petites roses ou roues à six dents arrondies en demi-cercles, telles qu’on les voit vers Q, et qui étaient toutes transparentes et toutes plates, à peu près de même épaisseur que les lames qui avaient précédé, et les mieux taillées et compassées qu’il soit possible d’imaginer. Même j’aperçus au milieu de quelques-unes un point blanc fort petit qu’on eût pu dire être la marque du pied du compas dont on s’était servi pour les arrondir. Mais il me fut aisé de juger qu’elles s’étaient formées de la même façon que ces lames, excepté que le vent les ayant beaucoup moins pressées et la chaleur ayant peut-être aussi été un peu moindre, leurs pointes ne s’étaient pas fondues tout à fait , mais seulement un peu raccourcies et arrondies par le bout en forme de dents. Et pour le point blanc qui paraissait au milieu de quelques-unes, je ne doutais point qu’il ne procédât de ce que la chaleur, qui de blanches les avait rendues transparentes avait été si médiocre qu’elle n’avait pas du tout pénétré jusqu’à leur centre. Il suivit après plusieurs autres telles roues, jointes deux à deux par un essieu, ou plutôt, à cause que du commencement ces essieux étaient fort gros, on eût pu dire que c’étaient autant de petites colonnes de cristal dont chaque bout était orné d’une rose à six feuilles un peu plus larges que leur base. Mais il en tomba par après de plus déliés, et souvent les roses ou étoiles qui étaient à leurs extrémités étaient inégales. Puis il en tomba aussi de plus courts, et encore de plus courts par degrés, jusqu’à ce qu’enfin ces étoiles se joignirent tout à fait ; et il en tomba de doubles à douze pointes ou rayons assez longs et parfaitement bien compassés, aux unes tous égaux et aux autres alternativement inégaux, comme on les voit vers F et vers E. Et tout ceci me donna occasion de considérer que les parcelles de glace qui sont de deux divers plans ou feuilles posées l’une sur l’autre dans les nues, se peuvent attacher ensemble plus aisément que celles d’une même feuille ; car, bien que le vent, agissant d’ordinaire plus fort contre les plus basses de ces feuilles que contre les plus hautes, les fasse mouvoir un peu plus vite, ainsi qu’il a été tantôt remarqué, néanmoins il peut aussi quelquefois agir contre elles d’égale force et les faire ondoyer de même façon, principalement lorsqu’il n’y en a que deux ou trois l’une sur l’autre, et lors, se criblant par les environs des pelotons qui les composent, il fait que ceux de ces pelotons qui se Correspondent en diverses feuilles se tiennent toujours comme immobiles vis-à-vis les uns des autres, nonobstant l’agitation et ondoiement de ces feuilles, à cause que par ce moyen le passage lui est plus aisé. Et cependant la chaleur, n’étant pas moins empêchée par la proximité des pelotons de deux diverses feuilles de fondre ceux de leurs poils qui se regardent que par la proximité de ceux d’une même, ne fond que les autres poils d’alentour, qui, se mêlant aussitôt parmi ceux qui demeurent, et s’y regelant, composent les essieux ou colonnes qui joignent ces petits pelotons au même temps qu’ils se changent en roses ou en étoiles. Et je ne m’étonnai point de la grosseur que j’avais remarquée au commencement en ces colonnes, encore que je connusse bien que la matière, des petits poils qui avait été autour de deux pelotons n’avait pu suffire pour les composer ; car je pensai qu’il y avait eu peut-être quatre ou cinq feuilles l’une sur l’autre, et que la chaleur, ayant agi plus fort contre les deux ou trois du milieu que contre la première et la dernière, à cause qu’elles étaient moins exposées au vent, avait presque entièrement fondu les pelotons qui les composaient, et en avait formé ces colonnes. Je ne m’étonnai point non plus de voir souvent deux étoiles d’inégale grandeur jointes ensemble, car, prenant garde que les rayons de la plus grande étaient toujours plus longs et plus pointus que ceux de loutre, je jugeais que la cause en était que la chaleur, ayant été plus forte autour de la plus petite que de l’autre, avait davantage fondu et émoussé les pointes de ces rayons ; ou bien que cette plus petite pouvait aussi avoir été composée d’un peloton de glace plus petit. Enfin, je ne m’étonnai point de ces étoiles doubles à douze rayons qui tombèrent après, car je jugeai que chacune avait été composée de deux simples à six rayons par la chaleur, qui, étant plus forte entre les deux feuilles où elles étaient qu’au dehors, avait entièrement fondu les petits filets de glace qui les conjoignaient, et ainsi les avait collées ensemble ; comme aussi elle avait accourci ceux qui conjoignaient les autres, que j’avais vues tomber immédiatement auparavant. Or, entre plusieurs milliers de ces petites étoiles que je considérai ce jour-là, quoique j’y prisse garde expressément, je n’en pus jamais remarquer aucune qui eût plus ou moins de six rayons, excepté un fort petit nombre de ces doubles qui en avaient douze, et quatre ou cinq autres qui en avaient huit : et celles-ci n’étaient pas exactement rondes, ainsi que toutes les autres, mais un peu en ovale, et entièrement telles qu’on les peut voir vers O ; d’où je jugeai qu’elles s’étaient formées en la conjonction des extrémités de deux feuilles, que le vent avait poussées l’une contre l’autre au même temps que, la chaleur convertissait leurs petits pelotons en étoiles, car elles avaient exactement la figure que cela doit causer. Et cette conjonction, se faisant suivant une ligne toute droite, ne peut être tant empêchée par l’ondoiement que causent les vents que celle des parcelles d’une même feuille. Outre que la chaleur peut aussi être plus grande entre les bords de ces feuilles, quand elles s’approchent l’une de l’autre, qu’aux autres lieux, et cette chaleur ayant à demi fondu les parcelles de glace qui y sont, le froid qui lui succède au moment qu’elles commencent à se toucher les peut aisément coller ensemble. Au reste, outre les étoiles dont j’ai parlé jusqu’ici, qui étaient transparentes, il en tomba une infinité d’autres ce jour-là qui étaient toutes blanches comme du sucre, et dont quelques-unes avaient à peu près même figure que les transparentes ; mais la plupart avaient leurs rayons plus pointus et plus déliés, et souvent divisés tantôt en trois branches dont les deux côtés étaient repliés en dehors de part et d’autre, et celle du milieu demeurait droite, en sorte qu’elles représentaient une fleur de lis, comme on peut voir vers R ; et tantôt en plusieurs qui représentaient des plumes ou des feuilles de fougère, ou choses semblables. Et il tombait aussi parmi ces étoiles plusieurs autres parcelles de glace en forme de filets, et sans autre figure déterminée. Dont toutes les causes sont aisées à entendre ; car pour la blancheur de ces étoiles elle ne procédait que de ce que la chaleur n’avait point pénétré jusqu’au fond de leur matière, ainsi qu’il était manifeste de ce que toutes celles qui étaient fort minces étaient transparentes. Et si quelquefois les rayons des blanches n’étaient pas moins courts et mousses que ceux des transparentes, ce n’était pas qu’ils se fussent autant fondus à la chaleur, mais qu’ils avaient été davantage pressés par les vents : et communément ils étaient plus longs et pointus, à cause qu’ils s’étaient moins fondus ; et lorsque ces rayons étaient divisés en plusieurs branches, c’était que la chaleur avait abandonné les petits poils qui les composaient sitôt qu’ils avaient commencé à s’approcher les uns des autres pour s’assembler ; et lorsqu’ils étaient seulement divisés en trois branches, c’était qu’elle les avait abandonnés un peu plus tard ; et les deux branches des côtés se repliaient de part et d’autre en dehors lorsque cette chaleur se retirait, à cause que la proximité de la branche du milieu les rendait incontinent plus froides et moins flexibles de son côté, ce qui formait chaque rayon en fleur de lis. Et les parcelles de glace qui n’avaient aucune figure déterminée m’assuraient que toutes les nues n’étaient pas composées de petits nœuds ou pelotons, mais qu’il y en avait aussi qui n’étaient faites que de filets confusément entremêlés. Pour la cause qui faisait descendre ces étoiles, la violence du vent qui continua tout ce jour-là me la rendait fort manifeste, car je jugeais qu’il pouvait aisément les désarranger et rompre les feuilles qu’elles composaient après les avoir faites ; et que, sitôt qu’elles étaient ainsi désarrangées, penchant quelqu’un de leurs côtés vers, la terre, elles pouvaient facilement fendre l’air, à cause qu’elles étaient toutes plates et se trouvaient assez pesantes pour descendre. Mais s’il tombe quelquefois de ces étoiles en temps calme, c’est que l’air de dessous en se resserrant attire à soi toute la nue, ou que celui de dessus en se ; dilatant le pousse en bas, et par même moyen les désarrange, d’où vient que pour lors elles ont coutume d’être suivies de plus de neige, ce qui n’arriva point ce jour-là. Le matin suivant il tomba des flocons de neige qui semblaient être composés d’un nombre infini de fort petites étoiles jointes ensemble : toutefois, en y regardant de plus près, je trouvai que celles du dedans n’étaient pas si régulièrement formées que celles du dessus, et qu’elles pouvaient aisément procéder de la dissolution d’une nue semblable à celle qui a été ci-dessus marquée G. Puis, cette neige ayant cessé, un vent subit en forme d’orage fit tomber un peu de grêle blanche fort longue et menue dont chaque grain avait la figure d’un pain de sucre ; et l’air devenant clair et serein tout aussitôt, je jugeai que cette grêle s’était formée de la plus haute partie des nues dont la neige était fort subtile et composée de filets fort déliés, en la façon que j’ai tantôt décrite. Enfin, à trois jours de là, voyant tomber de la neige toute composée de petits nœuds ou pelotons environnés d’un grand nombre de poils entremêlés et qui n’avaient aucune forme d’étoiles, je me confirmai en la créance de tout ce que j’avais imaginé touchant cette matière.
After this type of formation came another in which only small roses or six-pointed wheels, round and semi-circular in shape, resembling those seen near the direction of Q, appeared. These were all transparent and flat, approximately the same thickness as the previous blades, and perfectly cut and symmetrical in shape. I even noticed that in some of them there was a very small white dot at the center, which seemed to be the mark left by the compass used to give them their round shape. However, it was easy to deduce that they had formed in the same way as the previous blades, except that since the wind had exerted less pressure on them, and perhaps the heat had also been weaker, their tips had not completely melted but had only slightly shortened and rounded into tooth-like shapes. As for those white dots, I had no doubt that they resulted from the heat being insufficient to make the entire ice transparent; it had only partially penetrated to the center of these formations. After this came several more rows of such wheels, joined together in pairs by an axis—or rather, since these axes were quite thick at the beginning, one could say they resembled small columns of crystal, with each end adorned by a six-leafed rose slightly wider than its base. Later on, however, some of these wheels became thinner, and often the roses or stars at their ends were irregular in shape. Then came even shorter ones, and so on, until eventually these star-shaped formations merged completely together. Finally, there appeared double rows with twelve points or rays, quite long and perfectly symmetrical in shape—some with all rays of equal length, others with alternating lengths, similar to those seen near the directions of F and E. All this led me to consider that ice fragments consisting of two different layers or surfaces stacked one on top of another are more likely to stick together than those from the same layer. Although, as previously observed, the wind usually exerts greater force on the lower layers than on the upper ones, causing them to move faster, it can sometimes act with equal intensity on both layers, making them oscillate in the same way—especially when there are only two or three layers stacked. Moreover, as the wind passes through the gaps between these layers, it causes the corresponding parts of the different layers to remain relatively stationary despite the overall movement, because this arrangement facilitates the flow of air. And yet, heat, being hindered just as much by the proximity of two different clusters of tiny ice florets from melting the hairs that face each other, as it would be hindered if those same hairs were part of a single cluster, only manages to melt the surrounding hairs. These melted hairs then mix with the remaining ones and solidify, forming columns or strands that connect these small clusters—simultaneously transforming them into roses or stars. I was not surprised by the larger size of some of these columns at first; although I knew that the material from the tiny hairs surrounding two separate clusters could not have been enough to form them, I assumed that there might have been four or five layers of ice one on top of another. Since heat had likely acted more intensely on the middle layers than on the outer ones, which were less exposed to the wind, it had almost completely melted the clusters that made up these columns. Nor was I surprised to see two stars of different sizes often joined together; noticing that the rays of the larger star were always longer and sharper than those of the smaller one, I concluded that heat must have acted more strongly around the smaller star, melting and softening its ray tips more significantly—or perhaps the smaller star itself had been composed of a smaller cluster of ice. Finally, I was not surprised by the appearance of these double stars with twelve rays; I reasoned that each of them must have formed when two single stars with six rays each were heated together. Since heat was more intense between the two layers of ice where they lay than on the outside, it had completely melted the tiny strands of ice that connected them, causing them to stick together. The same process must have shortened the connecting strands of other stars that I had seen falling shortly before. Among the thousands of such small stars I observed that day, I could not find a single one with more or fewer than six rays—except for a very few double stars with twelve rays and four or five others with eight rays. These latter were not perfectly round like all the others but somewhat oval in shape, exactly as one might expect if they had formed from the junction of two ice layers pushed together by the wind while heat turned their small clusters into stars. Since this junction occurred along a straight line, it was far less likely to be disrupted by the undulations caused by the wind than the disruption that would occur within a single layer of ice. In addition to the fact that the heat can be greater between the edges of these ice flakes when they come into close contact with each other than in other areas, this heat causes the ice fragments to partially melt. Consequently, the cold that follows as soon as they begin to touch each other easily causes them to stick together. Moreover, apart from the stars I have mentioned so far, which were transparent, an infinite number of other stars fell that day—all white like sugar. Some of these new stars even resembled in shape those that were transparent; however, most of them had rays that were sharper and more delicate, and often divided into three branches, with the two outer sides bending outward while the middle branch remained straight, resembling a lily flower, as can be seen in certain directions. Other times, these rays formed shapes resembling feathers, fern leaves, or similar things. Among these falling stars, there were also numerous ice fragments that were shaped like strands, without any distinct pattern. The reasons for all of this are easy to understand: the whiteness of these stars was simply due to the heat not having penetrated deep into their structure; it was also evident that the thinner the stars, the more transparent they were. Sometimes, even though the rays of the white stars were just as short and fluffy as those of the transparent ones, this was not because they had melted more in the heat, but rather because they had been compressed more by the winds. Generally speaking, their rays were longer and sharper because they had melted less. When these rays divided into multiple branches, it meant that the heat had caused the tiny fibers that composed them to separate as soon as they began to come together; when they only divided into three branches, it indicated that the heat had left them a little later. The outward bending of the outer two branches occurred because the proximity of the middle branch made those sides colder and less flexible, resulting in the ray taking on the shape of a lily flower. As for those ice fragments without any distinct pattern, they confirmed to me that not all clouds were composed of small knots or clusters; there were also clouds that consisted merely of loosely intertwined strands. As for the cause that made these stars descend, the intensity of the wind that continued throughout that day made it quite evident to me; I believed that the wind could easily disarrange them and break apart the layers from which they were composed. Once disrupted in this way, if some of them tilted towards the ground, they would surely be able to pierce the air, since they were all flat and heavy enough to descend. However, when these stars sometimes fall during calm weather, it is either because the air below squeezes the entire cloud towards it, or because the air above expands and pushes it downwards, thereby disarranging them. That’s why such falls are often accompanied by more snowfall—something that did not happen on that day. The next morning, fluff of snow fell, which seemed to consist of countless tiny stars stuck together; upon closer inspection, however, I noticed that the inner layers were not as neatly formed as the outer ones, and that they must have resulted from the dissolution of a cloud similar to the one described earlier. After that snow stopped falling, a sudden stormy wind brought down some long, fine white hail, each grain resembling a piece of sugar. Once the air cleared again, I concluded that this hail must have formed from the uppermost parts of those clouds, where the snow was extremely fine and consisted of very delicate threads, just as I had described earlier. Finally, three days later, when I saw snow falling that was made up entirely of small clumps or pellets surrounded by numerous tangled fibers and bearing no resemblance to stars at all, my belief in everything I had imagined about this phenomenon was further strengthened.
Dopo questa formazione di ghiaccio ne seguì un’altra che produceva soltanto piccole rose o ruote a sei denti arrotondati a semicerchio, simili a quelle che si vedono in direzione di Q; tutte queste strutture erano trasparenti e piatte, con uno spessore più o meno uguale a quello delle lame precedenti, e tagliate con estrema precisione. Anzi, notai al centro di alcune di esse un piccolissimo punto bianco che sembrava essere il segno lasciato dal compasso utilizzato per dar loro forma arrotondata. Ma fu facile dedurre che si fossero formate nello stesso modo delle lame precedenti, con la differenza che, a causa della minore pressione esercitata dal vento e probabilmente anche di una temperatura più bassa, le loro estremità non si erano completamente fuse, ma soltanto leggermente accorciate e arrotondate. Quanto al punto bianco visibile in alcune di queste strutture, non dubitavo affatto che derivasse dal fatto che il calore, che aveva reso il ghiaccio trasparente, fosse stato insufficiente per penetrare fino al suo centro. Dopo queste ruote, ne caddero altre ancora, collegate due a due da un asse; poiché all’inizio questi assi erano molto spessi, si potevano considerare vere e proprie piccole colonne di cristallo, la cui estremità era ornata da una rosa a sei petali leggermente più larghi della loro base. In seguito ne caddero altre ancora più sottili, e spesso le rose o gli elementi decorativi presenti alle loro estremità erano irregolari. Poi ne caddero anche di ancora più corte, fino a quando queste strutture non divennero completamente uniformi; infine ne caddero alcune con dodici punte o raggi abbastanza lunghi e perfettamente regolari, alcuni tutti uguali, altri alternativamente irregolari, come si possono vedere in direzione di F ed E. Tutto ciò mi fece riflettere sul fatto che le particelle di ghiaccio situate su piani diversi, quando sono sovrapposte l’una all’altra nelle formazioni di nuvole di ghiaccio, possono unirsi più facilmente rispetto a quelle appartenenti allo stesso piano; infatti, sebbene il vento solitamente agisca con maggiore forza sulle parti più basse di queste strutture rispetto a quelle più alte, facendole muoversi più rapidamente, come già osservato in precedenza, a volte può agire su di esse con uguale intensità, causandone lo stesso movimento ondulatorio. Questo fenomeno si verifica soprattutto quando ci sono soltanto due o tre strati sovrapposti, e il vento, filtrando attraverso i vari strati che le compongono, fa sì che quelli corrispondenti a piani diversi rimangano immobili l’uno rispetto all’altro, nonostante il movimento ondulatorio delle singole parti, poiché in questo modo il passaggio dell’aria è più agevole. Eppure, il calore non è meno ostacolato dalla vicinanza dei gruppi di piccoli grumi di ghiaccio formati da due diversi strati di superficie che si toccano tra loro, di quanto lo sia dalla vicinanza di tali gruppi all’interno dello stesso strato; quindi il calore fonde soltanto i peli situati nelle zone circostanti, i quali, mescolandosi immediatamente con quelli rimasti intatti, formano delle colonne che collegano questi piccoli gruppi, proprio nel momento in cui essi si trasformano in rose o stelle. Non mi meravigliai quindi della notevole dimensione di queste colonne, anche se sapevo bene che la materia costituita dai peli intorno a due gruppi non poteva essere sufficiente per formarle; pensai infatti che potessero esserci state quattro o cinque strati sovrapposti l’uno all’altro, e che il calore avesse agito con maggiore intensità sui due o tre strati centrali rispetto al primo e all’ultimo, poiché questi ultimi erano meno esposti al vento; di conseguenza, il calore aveva quasi completamente fuso i gruppi di ghiaccio che li componevano, formando così queste colonne. Non mi meravigliai nemmeno del fatto che spesso due stelle di dimensioni diverse si trovassero unite insieme: osservando attentamente, notai che i raggi della stella più grande erano sempre più lunghi e appuntiti rispetto a quelli dell’altra; dedussi quindi che il calore avesse agito con maggiore intensità intorno alla stella più piccola, fondendo e smussando maggiormente le sue estremità; oppure che questa stella più piccola potesse essere stata formata da un gruppo di ghiaccio più ridotto. Infine, non mi meravigliai nemmeno delle stelle doppie con dodici raggi che vidi cadere in seguito: pensai che ciascuna di esse fosse stata formata dalla fusione di due stelle semplici con sei raggi a causa del calore, il quale, essendo più intenso tra i due strati da cui provenivano, aveva completamente fuso i piccoli filamenti di ghiaccio che le univano, facendole così aderire l’una all’altra; inoltre, il calore aveva anche accorciato quei raggi che collegavano le altre stelle che avevo visto cadere poco prima. Tra i migliaia di queste piccole stelle che osservai quel giorno, non riuscii mai a notarne nessuna con più o meno di sei raggi, ad eccezione di un numero molto limitato di quelle doppie con dodici raggi e di altre quattro o cinque con otto raggi; inoltre, queste ultime non erano esattamente rotonde come tutte le altre, ma leggermente ovali, e avevano esattamente la forma che si può osservare nelle regioni vicino al polo nord; da ciò dedussi che si fossero formate a causa dell’unione delle estremità di due strati di ghiaccio, spinti l’uno contro l’altro dal vento, proprio nel momento in cui il calore trasformava i loro piccoli gruppi di ghiaccio in stelle; poiché avevano esattamente la forma che ciò dovrebbe produrre. E questa unione, avvenendo lungo una linea retta, non può essere ostacolata tanto dall’ondulazione causata dai venti quanto lo è l’unione delle parti di uno stesso strato di ghiaccio. Oltre al fatto che il calore possa essere maggiore tra i bordi di queste foglie quando si avvicinano l’una all’altra, rispetto ad altri luoghi, e poiché questo calore fonde parzialmente le particelle di ghiaccio presenti in quelle zone, il freddo che segue nel momento in cui le foglie cominciano a toccarsi può facilmente farle aderire l’una all’altra. Inoltre, oltre alle stelle di cui ho parlato finora e che erano trasparenti, quel giorno ne caddero infinite altre, tutte bianche come lo zucchero; alcune di queste avevano più o meno la stessa forma delle stelle trasparenti, ma la maggior parte presentava raggi più affilati e sottili, spesso divisi in tre branche le cui due estremità si piegavano verso l’esterno, mentre quella centrale rimaneva dritta, formando così figure simili a gigli di Loto, come si possono vedere nella regione R; altre volte i raggi erano divisi in più parti, assumendo forme che ricordavano piume, foglie di felce o cose del genere. Tra queste stelle cadevano anche diverse particelle di ghiaccio a forma di reti, prive di qualsiasi forma definita. Tutte queste fenomenologie hanno cause facilmente comprensibili: la bianchezza di queste stelle deriva semplicemente dal fatto che il calore non è riuscito a penetrare fino in fondo alla loro materia; è evidente anche che tutte quelle stelle molto sottili erano trasparenti. Se talvolta i raggi delle stelle bianche non sembravano meno corti e morbidi di quelli delle stelle trasparenti, ciò non significava che si fossero sciolte di più a causa del calore, ma che fossero state maggiormente comprimate dai venti; in generale, i loro raggi erano più lunghi e affilati perché si erano sciolte meno. Quando questi raggi si dividevano in più branche, significava che il calore aveva abbandonato le piccole particelle che li componevano non appena queste avevano iniziato ad avvicinarsi l’una all’altra; quando i raggi si dividevano soltanto in tre branche, significava che il calore li aveva abbandonati un po’ più tardi. Le due estremità delle branche si piegavano verso l’esterno perché la vicinanza della branca centrale le rendeva più fredde e meno flessibili su quel lato, il che dava ai raggi la forma di gigli di Loto. Le particelle di ghiaccio prive di qualsiasi forma definita mi dimostravano che non tutte le nuvole sono composte da piccoli nodi o grumi, ma che ce ne sono anche alcune formate semplicemente da reti confuse e intrecciate tra loro. Per la causa che faceva discendere queste stelle, la violenza del vento che continuò tutto quel giorno le rendeva molto evidenti; giudicavo infatti che quel vento potesse facilmente disporre quelle stelle in modo scomposto e rompere le “foglie” di cui erano formate. Una volta disordinate, se si inclinavano verso la terra, avrebbero potuto facilmente attraversare l’aria, essendo tutte piatte e abbastanza pesanti da discendere. Tuttavia, se talvolta queste stelle cadono in tempo calmo, è perché l’aria sottostante, restringendosi, attira verso di sé tutta la nuvola; oppure perché quella sovrastante, dilatandosi, le spinge verso il basso, disordinandole così. Per questo motivo, in quei casi di solito seguono maggiori quantità di neve. Il giorno successivo, caddero fiocchi di neve che sembravano essere composti da un numero infinito di piccolissime stelle unite insieme; tuttavia, osservandoli più da vicino, notai che quelle all’interno non erano così regolarmente formate come quelle esterne, e che probabilmente derivavano dalla dissoluzione di una nuvola simile a quella descritta in precedenza. Poi, quando quella neve cessò di cadere, un improvviso vento temporalesco fece piovere della grandine bianca, lunga e sottile; ogni granello aveva la forma di un pezzetto di zucchero. L’aria, diventando subito chiara e serena, mi fece capire che quella grandine si era formata dalla parte più alta delle nuvole, dove la neve era molto fine e composta da filamenti estremamente sottili. Infine, tre giorni dopo, vidi cadere della neve composta interamente da piccoli grumi o “pelotti” circondati da numerosi filamenti intrecciati; quei grumi non avevano affatto la forma di stelle. Questo mi confermò ulteriormente nella convinzione che tutto ciò che avevo immaginato riguardo a questo fenomeno fosse vero.
Pour les nuées qui ne sont composées que de gouttes d’eau, il est aisé à entendre de ce que j’ai dit comment elles descendent en pluie, à savoir, ou par leur propre pesanteur, lorsque leurs gouttes se trouvent assez grosses ; ou parce que l’air qui est dessous en se retirant, ou celui qui est dessus en les pressant, leur donnent occasion de s’abaisser ; ou parce que plusieurs de ces causes concourent ensemble : et c’est quand l’air du dessous se retire que se fait la pluie la plus menue qui puisse être, car même elle est alors quelquefois si menue qu’on ne dit pas que ce soit de la pluie, mais plutôt un brouillard qui descend ; comme, au contraire, elle se fait fort grosse quand la nuée ne s’abaisse qu’à cause qu’elle est pressée par l’air du dessus, car les plus hautes de ses gouttes descendent les premières, en rencontrent d’autres qui les grossissent ; et de plus j’ai vu quelquefois en été, pendant un temps calme accompagné d’une chaleur pesante et étouffante, qu’il commençait à tomber de telle pluie, avant même qu’il eût paru aucune nue, dont la cause était qu’y ayant en l’air beaucoup de vapeurs qui sans doute étaient pressées par les vents des autres lieux, ainsi que le calme et la pesanteur de l’air le témoignaient, les gouttes en quoi ces vapeurs se convertissaient devenaient fort grosses en tombant, et tombaient à mesure qu’elles se formaient.
Pour les brouillards, lorsque la terre en se refroidissant, et l’air qui est dans ses pores se resserrant, leur donne moyen de s’abaisser, ils se convertissent en rosée s’ils sont composés de gouttes d’eau, et en bruine ou gelée blanche s’ils sont composés de vapeurs déjà gelées, ou plutôt qui se gèlent à mesure qu’elles touchent la terre. Et ceci arrive principalement la nuit ou le matin, à cause que c’est le temps que la terre en s’éloignant du soleil se refroidit. Mais le vent abat aussi fort souvent les brouillards, en survenant aux lieux où ils sont ; et même il peut transporter leur matière et en faire de la rosée ou de la gelée blanche, en ceux où ils n’ont point été aperçus ; et on voit alors que cette gelée ne s’attache aux plantes que sur les côtés que le vent touche.
Pour le serein, qui ne tombe jamais que le soir, et ne se connaît que par les rhumes et les maux de tête qu’il cause en quelques contrées, il ne consiste qu’en certaines exhalaisons subtiles et pénétrantes qui, étant plus fixes que les vapeurs, ne s’élèvent qu’aux pays assez chauds et aux beaux jours, et qui retombent tout aussitôt que la chaleur du soleil les abandonne : d’où vient qu’il a diverses qualités en divers pays, et qu’il est même inconnu en plusieurs, selon les différences des terres d’où sortent ces exhalaisons. Et je ne dis pas qu’il ne soit souvent accompagné de la rosée, qui commence à tomber dès le soir, mais bien que ce n’est nullement elle qui cause les maux dont on l’accuse. Ce sont aussi des exhalaisons qui composent la manne et les autres tels sucs qui descendent de l’air pendant la nuit ; car pour les vapeurs, elles ne sauraient se changer en autre chose qu’en eau ou en glace ; et ces sucs, non seulement sont divers en divers pays, mais aussi quelques-uns ne s’attachent qu’à certains corps, à cause que leurs parties sont sans doute de telle figure qu’elles n’ont pas assez de prise contre les autres pour s’y arrêter.
Que si la rosée ne tombe point, et qu’on voie au matin les brouillards s’élever en haut, et laisser la terre tout essuyée, c’est signe de pluie : car cela n’arrive guère que lorsque la terre, ne s’étant point assez refroidie la nuit, ou étant extraordinairement échauffée le matin, produit quantité de vapeurs, qui, repoussant ces brouillards vers le ciel, font que leurs gouttes, en se rencontrant, se grossissent et se disposent à tomber en pluie bientôt après. C’est aussi un signe de pluie de voir que notre air étant fort chargé de nues, le soleil ne laisse pas de paraître assez clair dès le matin ; car c’est-à-dire qu’il n’y a point d’autres nues en l’air voisin du nôtre vers l’orient, qui empêchent que la chaleur du soleil ne condense celles qui sont au-dessus de nous, et même aussi qu’elle n’élève de nouvelles vapeurs de notre terre qui les augmente : mais cette cause n’ayant lieu que le matin, s’il ne pleut point avant midi, elle ne peut rien faire juger de ce qui arrivera vers le soir. Je ne dirai rien de plusieurs autres signes de pluie qu’on observe, à cause qu’ils sont pour la plupart fort incertains ; et si vous considérez que la même chaleur qui est ordinairement requise pour condenser les nues et en tirer de la pluie, les peut aussi, tout au contraire, dilater et changer en vapeurs qui quelquefois se perdent en l’air insensiblement, et quelquefois y causent des vents, selon que les parties de ces nues se trouvent un peu plus pressées, ou écartées, et que cette chaleur est un peu plus ou moins accompagnée d’humidité, et que l’air qui est aux environs se dilate plus ou moins, ou se condense ; vous connaîtrez bien que toutes ces choses sont trop variables et incertaines pour être assurément prévues par les hommes.
Discours septième
DES TEMPÊTES, DE LA. FOUDRE, ET DE TOUS LES AUTRES FEUX QUI S’ALLUMENT EN L’AIR
As for the clouds that are composed solely of water droplets, it is easy to understand, from what I have said, how they descend as rain. They do so either due to their own weight when the droplets become large enough; or because the air beneath them retreats, or the air above presses down on them, causing them to descend; or sometimes because several of these factors act together. The lightest form of rain occurs when the air below withdraws; in such cases, the droplets can be so tiny that they are hardly even considered rain, but rather a mist descending from the clouds. On the other hand, the rain becomes much heavier when the cloud descends solely because it is pressed down by the air above; in this situation, the larger droplets at the top of the cloud fall first and combine with others, becoming even heavier as they descend. Moreover, I have sometimes observed during summer, on calm days accompanied by oppressive heat, that rain would begin to fall before any clouds could be seen. The reason for this was that there were large amounts of vapor in the air, which were likely being compressed by winds from other areas, as indicated by the calm and heavy atmosphere. As these vapors condensed into droplets, they became quite large and began to fall as soon as they formed.
As for fogs, when the earth cools down and the air within its pores contracts, this creates conditions for them to descend. If they consist of water droplets, they turn into dew; if they are made up of already frozen vapors—or rather, vapors that freeze as soon as they come into contact with the ground—then they become mist or hoarfrost. This mainly occurs at night or in the early morning, since it is during these times that the earth cools as it moves away from the sun. However, the wind often disperses fogs by blowing them away from their original locations; it can even carry their moisture and deposit it as dew or hoarfrost in places where they were not initially visible. One can observe that this frost only adheres to plants on those sides that have been touched by the wind.
As for that dew which never falls except in the evening and is known only through the colds and headaches it causes in certain regions, it consists merely of certain subtle and penetrating exhalations. Being more stable than ordinary vapors, these exhalations rise only in sufficiently warm climates on sunny days and immediately descend again once the heat of the sun fades—which is why they possess different properties in various places and are even completely unknown in many areas, depending on the characteristics of the lands from which they originate. I am not saying that this dew is often accompanied by morning mist, which begins to fall in the evening; but it is certainly not the morning mist that causes the ailments for which it is blamed. These same exhalations also form the manna and other such substances that descend from the air at night. For ordinary vapors can only transform into water or ice; whereas these substances are not only different in various regions, but some of them also attach themselves only to certain kinds of matter—because their molecular structure is presumably such that they cannot adhere firmly to other substances.
If no dew falls, and yet in the morning one observes how the fogs rise high into the sky, leaving the ground completely dry, this is a sign of rain. Such phenomena occur mainly when the ground has not cooled sufficiently during the night, or when it becomes exceptionally warm in the morning, causing a large amount of vapor to be produced. This vapor pushes the fogs upward, and as their droplets come into contact with each other, they grow larger and soon begin to fall as rain. Another sign of rain is when our atmosphere is heavily clouded, yet the sun does not appear very bright in the morning. This indicates that there are no other clouds nearby in the eastern sky that prevent the sun’s heat from condensing the clouds above us or generating additional vapor from the ground. However, since this situation only occurs in the morning, if it does not rain by noon, it is impossible to predict what will happen in the evening. There are many other signs of rain that can be observed, but most of them are quite uncertain. Moreover, consider that the same heat that normally causes clouds to condense and produce rain can also, on the contrary, cause them to expand and turn into vapor. Sometimes this vapor dissipates into the air unnoticed, while at other times it generates winds, depending on how tightly or loosely the clouds are arranged and whether the heat is accompanied by more or less humidity, as well as on how much the surrounding air expands or condenses. Clearly, all these factors are too variable and uncertain to be reliably predicted by humans.
Seventh Speech
Of storms, of thunder, and of all those other fires that ignite in the sky.
Per le nuvole composte unicamente da gocce d’acqua, è facile comprendere, da quanto ho detto, come queste scendano sotto forma di pioggia: o a causa della loro stessa pesantezza, quando le gocce diventano abbastanza grandi; oppure perché l’aria sottostante si ritira, o quella sovrastante le spinge verso il basso; o ancora perché più di queste cause agiscono contemporaneamente. È proprio quando l’aria sottostante si ritira che si verifica la pioggia più fine possibile; a volte questa pioggia è talmente leggera da non essere nemmeno considerata pioggia, ma piuttosto una nebbia che discende. Al contrario, la pioggia diventa molto intensa quando la nuvola scende soltanto a causa della pressione esercitata dall’aria sovrastante: le gocce più in alto sono quelle che cadono per prime e, incontrando altre gocce, si ingrandiscono. Inoltre, ho visto talvolta, durante l’estate, in periodi di calma accompagnati da un’afa opprimente, che iniziava a piovere senza che fosse visibile alcuna nuvola; la causa di ciò era che nell’aria c’erano molte vapore acquee, probabilmente sospese e comprimate dai venti provenienti da altre zone; il calmo e l’afa dell’atmosfera contribuivano a farle condensare in gocce, le quali, man mano che si formavano, cadevano a terra.
Per quanto riguarda i banchi di nebbia, quando la terra si raffredda e l’aria presente nei suoi pori si comprime, ciò permette loro di scendere verso il suolo. Se sono composti da gocce d’acqua, si trasformano in rugiada; se invece sono formati da vapori già congelati, o che si congelano non appena entrano in contatto con la terra, diventano nebbia o brina bianca. Ciò avviene principalmente di notte o al mattino, poiché è in questi momenti che la terra si raffredda man mano che si allontana dal sole. Tuttavia, il vento spesso disperde i banchi di nebbia, portandone la sostanza in luoghi dove prima non erano visibili; in tali casi, si osserva che questa brina si deposita sulle piante soltanto sui lati esposti al vento.
La pioggia serale, che cade soltanto alla sera e si riconosce solo dai raffreddori e dai mal di testa che provoca in alcune regioni, consiste semplicemente in alcune esalazioni sottili e penetranti che, essendo più stabili delle altre vapori, si elevano soltanto nelle zone abbastanza calde e nei giorni soleggiati, per poi ricadere immediatamente non appena il calore del sole le abbandona. Per questo motivo presenta diverse caratteristiche a seconda della regione; in alcuni luoghi addirittura è completamente sconosciuta, a causa delle differenze nel terreno da cui queste esalazioni provengono. Non voglio dire che essa sia spesso accompagnata dalla rugiada, che inizia a cadere già alla sera, ma certo non è questa la causa dei mali di cui viene accusata. Anche le altre sostanze dolci che discendono dall’aria durante la notte sono dovute a tali esalazioni; infatti, per quanto riguarda i vapori, essi non potrebbero trasformarsi in nulla altro che acqua o ghiaccio. Inoltre, queste sostanze dolci non solo variano da regione a regione, ma alcune di esse si attaccano soltanto a determinati corpi, probabilmente perché le loro particelle hanno una forma tale da non riuscire ad aggrapparsi adeguatamente ad altri materiali.
Se la rugiada non cade e si vede al mattino che le nebbie si sollevano verso l’alto lasciando la terra completamente asciutta, questo è un segno di pioggia: infatti ciò accade soltanto quando la terra, non essendosi raffreddata a sufficienza durante la notte, o essendo stata eccessivamente riscaldata al mattino, produce una grande quantità di vapore che spinge queste nebbie verso il cielo; le gocce di vapore, incontrandosi, si ingrandiscono e presto iniziano a cadere sotto forma di pioggia. È anche un segno di pioggia vedere che l’aria è molto nuvolosa e che il sole non appare abbastanza chiaro al mattino: ciò significa che non ci sono altre nubi nelle zone vicine all’est, capaci di impedire che il calore del sole condensi le nubi sopra di noi o di generare nuove vapore dalla nostra terra; tuttavia questa causa si verifica soltanto al mattino, quindi se non piove prima di mezzogiorno, non è possibile prevedere ciò che accadrà più tardi nella giornata. Non parlerò di altri segni di pioggia che si osservano, poiché la maggior parte di essi è estremamente incerta; inoltre, se consideriamo che lo stesso calore che normalmente è necessario per condensare le nubi e farne piovere può anche, al contrario, dilatarle e trasformarle in vapore che a volte si disperdono nell’aria o, altre volte, causano venti, a seconda che le parti di queste nubi siano più o meno compresse o separate, e che il calore sia accompagnato da maggiore o minore umidità, e che l’aria circostante si dilati o si condensi in modo diverso; allora capiremo bene che tutte queste cose sono troppo variabili e incerte per poter essere previste con certezza dagli esseri umani.
Discorso settimo
Delle tempeste, del fuoco e di tutte le altre fiamme che si accendono nell’aria.
Au reste, ce n’est pas seulement quand les nues se dissolvent en vapeurs quelles causent des vents, mais elles peuvent aussi quelquefois s’abaisser si à coup qu’elles chassent avec grande violence tout l’air qui est sous elles, et en composent un vent très fort, mais peu durable, dont l’imitation se peut voir en étendant un voile un peu haut en l’air, puis de là le laissant descendre tout plat vers la terre. Les fortes pluies sont presque toujours précédées par un tel vent, qui agit manifestement de haut en bas, et dont la froideur montre assez qu’il vient des nues, où l’air est communément plus froid qu’autour de nous ; et c’est ce vent qui est cause que lorsque les hirondelles volent fort bas elles nous avertissent de la pluie, car il fait descendre certains moucherons dont elles vivent, qui ont coutume de prendre l’essor, et de s’égayer au haut de l’air quand il fait beau. C’est lui aussi qui quelquefois, lors même que la nue étant fort petite, ou ne s’abaissant que fort peu, il est si faible qu’on ne le sent quasi pas en l’air libre, s’entonnant dans les tuyaux des cheminées, fait jouer les cendres et les fétus qui se trouvent au coin du feu, et y excite comme de petits tourbillons assez admirables pour ceux qui en ignorent la cause, et qui sont ordinairement suivis de quelque pluie. Mais si la nue qui descend est fort pesante et fort étendue (comme elle peut être plus aisément sur les grandes mers qu’aux autres lieux, à cause que les vapeurs y étant fort également dispersées, sitôt qu’il s’y forme la moindre nue en quelque endroit, elle étend incontinent en tous les autres circonvoisins), cela cause infailliblement une tempête, laquelle est d’autant plus forte que la nue est plus grande et pesante, et dure d’autant plus longtemps que la nue descend de plus haut. Et c’est ainsi que je m’imagine que se font ces travades que les mariniers craignent tant en leurs grands voyages, particulièrement un peu au-delà du cap de Bonne-Espérance, où les vapeurs qui s’élèvent de la mer Éthiopique, qui est fort large et fort échauffée par le soleil, peuvent aisément causer un vent d’abas, qui arrêtant le cours naturel de celles qui viennent de la mer des Indes les assemble en une nue, laquelle, procédant de l’inégalité qui est entre ces deux grandes mers et cette terre, doit devenir incontinent beaucoup plus grande que celles qui se forment en ces quartiers, où elles dépendent de plusieurs moindres inégalités qui sont entre nos plaines, et nos lacs, et nos montagnes. Et pour ce qu’il ne se voit quasi jamais d’autres nues en ces lieux-là, sitôt que les mariniers y en aperçoivent quelqu’une qui commence à se former, bien qu’elle paraisse quelquefois si petite que les Flamands l’ont comparée à l’œil d’un bœuf, duquel ils lui ont donné le nom, et que le reste de l’air semble fort calme et fort serein, ils se hâtent d’abattre leurs voiles, et se préparent à recevoir une tempête, qui ne manque pas de suivre tout aussitôt. Et même je juge qu’elle doit être d’autant plus grande que cette nue a paru au commencement plus petite ; car, ne pouvant devenir assez épaisse pour obscurcir l’air et être visible, sans devenir aussi assez grande, elle ne peut paraître ainsi petite qu’à cause de son extrême distance ; et vous savez que plus un corps pesant descend de haut, plus sa chute est impétueuse. Ainsi cette nue étant fort haute, et devenant subitement fort grande et fort pesante, descend tout entière, en chassant avec grande violence tout l’air qui est sous elle, et causant par ce moyen le vent d’une tempête. Même il est à remarquer que les vapeurs mêlées parmi cet air sont dilatées par son agitation, et qu’il en sort aussi pour lors plusieurs autres de la mer, à cause de l’agitation de ses vagues, ce qui augmente beaucoup la force du vent, et, retardant la descente de la nue, fait durer l’orage d’autant plus longtemps. Puis aussi qu’il y a d’ordinaire des exhalaisons mêlées parmi ces vapeurs, qui, ne pouvant être chassées si loin qu’elles par la nue, à cause que leurs parties sont moins solides et ont des figures plus irrégulières, en sont séparées par l’agitation de l’air, en même façon que, comme il a été dit ci-dessus, en battant la crème on sépare le beurre du petit-lait, et que par ce moyen elles s’assemblent par-ci par-là en divers tas, qui, flottant toujours le plus haut qu’il se peut contre la nue, viennent enfin s’attacher aux cordes et au mât des navires, lorsqu’elle achève de descendre ; et là étant embrassées par cette violente agitation, ils composent ces feux nommés de Saint-Elme, qui consolent les matelots, et leur font espérer le beau temps. Il est vrai que souvent ces tempêtes sont en leur plus grande force vers la fin, et qu’il peut y avoir plusieurs nues l’une sur l’autre, sous chacune desquelles il se trouve de tels feux, ce qui a peut-être été la cause pourquoi les anciens n’en voyant qu’un, qu’ils nommaient l’astre d’Hélène, ils l’estimaient de mauvais augure, comme s’ils eussent encore attendu alors le plus fort de la tempête ; au lieu que lorsqu’ils en voyaient deux, qu’ils nommaient Castor et Pollux, ils les prenaient pour un bon présage, car c’était ordinairement le plus qu’ils en vissent, excepté peut-être lorsque l’orage était extraordinairement grand qu’ils en voyaient trois, et les estimaient aussi à cause de cela de mauvais augure. Toutefois j’ai ouï dire à nos mariniers qu’ils en voient quelquefois jusqu’au nombre de quatre ou cinq, peut-être à cause que leurs vaisseaux sont plus grands, et ont plus de mâts que ceux des anciens, ou qu’ils voyagent en des lieux où les exhalaisons sont plus fréquentes ; car enfin je ne puis rien dire que par conjecture de ce qui se fait dans les grandes mers, que je n’ai jamais vues, et dont je n’ai que des relations fort imparfaites.
Moreover, it is not only when the clouds disperse into vapors that they cause winds; sometimes they can also descend abruptly, driving away all the air beneath them with great force and creating very strong but short-lived winds. This phenomenon can be simulated by raising a veil high into the air and then letting it fall flat towards the ground. Heavy rains are almost always preceded by such winds, which clearly originate from the clouds, where the air is generally colder than around us. It is also these winds that cause swallows flying very low to warn us of impending rain, as they force down certain insects on which they feed—insects that usually take flight and soar high in clear weather. Sometimes, even when the cloud is small or descends only slightly, its effect can be so subtle that it is hardly noticeable outside; yet it can cause ashes and embers at the edge of a fire to move around, creating tiny whirlwinds that are quite astonishing to those who do not understand their origin—and these whirlwinds are often followed by rain. However, when a heavy cloud descends over a large area (especially over the open seas, where vapors are more evenly dispersed), it will inevitably trigger a storm—the stronger and longer-lasting the storm, the larger and heavier the cloud. This is how I imagine those terrible storms that sailors fear so much during their long voyages, especially beyond the Cape of Good Hope, where vapors rising from the warm Ethiopian Sea can easily combine with winds coming from the Indian Ocean to form massive clouds. Due to the significant differences in terrain between these two seas and the land surrounding them, these clouds tend to grow much larger than those that form in other regions, which are influenced by smaller geographical features like plains, lakes, and mountains. Since such clouds are rarely seen in those areas, sailors immediately prepare for a storm as soon as they notice one forming—even when it appears very small, sometimes compared to the eye of a cow, after which the rest of the air seems calm and peaceful. Moreover, I believe that such phenomena must be even more intense when the cloud in question initially appears to be smaller; for it is impossible for such a cloud to become thick enough to obscure the air and yet remain visible without also increasing in size significantly. Its apparent smallness must therefore be attributed to its immense distance from us. As we know, the heavier a body is, the more violently it will fall when dropped from a great height. Hence, since this cloud is extremely high and suddenly becomes both large and heavy, it descends rapidly, displacing all the air beneath it with tremendous force and thereby generating a stormy wind. It is also worth noting that the vapor mixed within this disturbed air expands, and additional vapor rises from the sea due to the agitation of its waves, further intensifying the strength of the wind. Moreover, since there are often other gases mixed in these vapors, which cannot be carried as far by the descending cloud because they are less dense and have more irregular shapes, they separate from the main mass of vapor due to the turbulent movement of the air—just as cream separates from milk when beaten. These separated gases gather into various clusters that float higher than the cloud itself and eventually attach themselves to the ropes and masts of ships once the cloud has fully descended. There, caught in the violent turmoil of the wind, they form those fiery displays known as “Saint Elmo’s fires,” which comfort the sailors and give them hope for fair weather. It is true that such storms often reach their peak towards the end, and it is possible for multiple clouds to appear one atop another, each producing such fires. Perhaps this was why the ancients, seeing only one of these fires—which they called “Helen’s star”—interpreted it as an omen of bad weather, expecting the storm to intensify further. On the other hand, when they saw two fires, which they named Castor and Pollux, they considered it a good sign, since this was usually the maximum number they observed. Occasionally, however, when the storm was especially severe, they might see three fires and again regard it as an ominous sign. Nevertheless, I have heard from our sailors that they sometimes observe as many as four or five such fires—perhaps because their ships are larger and have more masts than those of the ancients, or perhaps because they travel in areas where such atmospheric phenomena are more common. After all, all I can say about what occurs in these distant seas is based on conjecture, for I have never seen them myself and only possess very incomplete information about them.
Del resto, non è solo quando le nuvole si dissolvono in vapori che causano venti; a volte possono anche abbassarsi improvvisamente, spazzando via con grande violenza tutto l’aria sottostante e creando un vento molto forte, ma di breve durata. Si può imitare questo fenomeno sollevando un velo in alto nell’aria e poi lasciandolo scendere dritto verso il suolo. Le forti piogge sono quasi sempre precedute da tale vento, che agisce chiaramente dall’alto verso il basso; la sua freddezza dimostra chiaramente che proviene dalle nuvole, dove l’aria è generalmente più fredda rispetto a quella intorno a noi. È proprio questo vento che fa sì che, quando le rondini volano molto basso, ci avvertano della pioggia: infatti spinge verso il basso alcuni insetti di cui si nutrono, e questi solitamente prendono il volo e si disperdono nell’aria quando fa bello. È anche questo vento che, a volte, anche quando la nuvola è molto piccola o si abbassa appena, diventa così debole da essere quasi impercettibile; tuttavia, penetra nei tubi delle camine, facendo muovere cenere e scorie presenti vicino al fuoco, e genera piccoli vortici piuttosto sorprendenti per chi non ne conosce la causa, e questi vortici di solito sono seguiti da pioggia. Ma se la nuvola che si abbassa è molto pesante e estesa (cosa che avviene più facilmente sulle grandi maree, dove le vapori sono distribuiti uniformemente), allora inevitabilmente scatena una tempesta; tale tempesta diventa tanto più violenta quanto più grande e pesante è la nuvola, e dura più a lungo quanto più in alto questa si è formata. È così che immagino si verifichino quei fenomeni temuti dai marinai durante i loro lunghi viaggi, soprattutto un po’ al di là del Capo di Buona Speranza: lì, le vapori che si levano dal Mar Etiopico, molto ampio e riscaldato dal sole, possono facilmente causare venti forti; questi venti, interrompendo il normale flusso delle correnti marine provenienti dall’Oceano Indiano, formano nuvole che, a causa delle differenze di pressione tra queste due grandi masse d’acqua e la terraferma, diventano molto più estese rispetto a quelle che si formano nelle zone circostanti. Poiché in quei luoghi quasi mai si vedono altre nuvole, non appena i marinai ne notano l’apparizione, anche se sembra piccolissima – tanto da essere paragonata all’occhio di un bue dai Flamandi – e se l’aria circostante appare tranquilla, si affrettano a ammainare le vele, preparandosi ad affrontare una tempesta che inevitabilmente seguirà poco dopo. E anzi ritengo che tale effetto debba essere ancora più intenso, poiché quella nuvola, all’inizio, sembrava molto più piccola; infatti, non potendo diventare abbastanza densa da oscurare l’aria e rimanere visibile senza aumentare di dimensioni, deve apparire così piccola soltanto a causa della sua enorme distanza; inoltre, si sa che più un corpo pesante cade da grande altezza, più la sua caduta è violenta. Quindi, poiché questa nuvola si trova a grande distanza e improvvisamente diventa molto grande e pesante, scende interamente, spingendo con grande forza tutta l’aria che si trova al suo sotto, e causando così il vento di una tempesta. È anche da notare che le vapori presenti in quell’aria vengono dilatati dall’agitazione della nuvola stessa; inoltre, a causa dell’agitazione delle onde marine, ne emergono altri vapori dal mare stesso, il che aumenta ancora di più la forza del vento e ritarda la discesa della nuvola, facendo sì che la tempesta duri più a lungo. Inoltre, spesso in quei vapori sono presenti anche altre sostanze volatili; poiché queste non riescono ad essere spinte lontano dalla nuvola, a causa della loro maggiore fragilità e delle loro forme irregolari, vengono separate dall’agitazione dell’aria, proprio come la panna viene separata dal latte quando si mescola; in questo modo, queste sostanze si raccolgono in diversi gruppi che, galleggiando sempre il più in alto possibile contro la nuvola, alla fine si attaccano alle corde e al albero delle navi quando la nuvola ha terminato di scendere. Lì, sottoposte a quell’agitazione violenta, formano quei fuochi chiamati “fuochi di Sant’Elmo”, che confortano i marinai e fanno loro sperare nel bel tempo. È vero che spesso queste tempeste raggiungono il loro apice verso la fine; inoltre, può succedere che ci siano più nuvole una sopra l’altra, e sotto ciascuna di esse si formano tali fuochi; forse è per questo che gli antichi, vedendone soltanto uno, lo chiamavano “l’astro di Elena” e lo consideravano un cattivo presagio, come se aspettassero ancora il momento più violento della tempesta; invece, quando ne vedevano due, li chiamavano “Castore e Polluce” e li consideravano un buon segno, poiché di solito erano questi i numeri che riuscivano a vedere; tuttavia, quando la tempesta era particolarmente intensa, ne vedevano anche tre, e per questo le consideravano anch’esse un cattivo presagio. Tuttavia, ho sentito dire dai nostri marinai che a volte ne vedono addirittura fino a quattro o cinque; forse perché le loro navi sono più grandi e hanno più alberi rispetto a quelle degli antichi, oppure perché navigano in zone dove le emissioni di vapori sono più frequenti. In ogni caso, non posso dire altro che ipotizzare su ciò che avviene nelle grandi marine, che non ho mai visto personalmente e di cui conosco soltanto informazioni molto incomplete.
Mais pour les orages qui sont accompagnés de tonnerre, d’éclairs, de tourbillons et de foudre, desquels j’ai pu voir quelques exemples sur terre, je ne doute point qu’ils ne soient causés de ce qu’y ayant plusieurs nues l’une sur l’autre, il arrive quelquefois que les plus hautes descendent fort à coup sûr les plus basses ; comme si les deux nues A et B, n’étant composées que de neige fort rare et fort étendue, il se trouve un air plus chaud autour de la supérieure A qu’autour de l’inférieure B, il est évident que la chaleur de cet air la peut condenser et appesantir peu à peu, en telle sorte que les plus hautes de ses parties, commençant les premières à descendre, en abattront ou entraîneront avec soi quantité d’autres, qui tomberont aussitôt toutes ensemble avec un grand bruit sur l’inférieure ; en même façon que je me souviens d’avoir vu autrefois dans les Alpes, environ le mois de mai, que les neiges étant échauffées et appesanties par le soleil, la moindre émotion d’air était suffisante pour en faire tomber subitement le gros tas, qu’on nommait, ce me semble, des avalanches, et qui, retentissant dans les vallées, imitaient assez bien le bruit du tonnerre. Ensuite de quoi on peut entendre pourquoi il tonne plus rarement en ces quartiers l’hiver que l’été ; car il ne parvient pas alors si aisément assez de chaleur jusqu’aux plus hautes nues pour les dissoudre ; et pourquoi, lorsque, pendant les grandes chaleurs, après un vent septentrional qui dure fort peu, on sent derechef une chaleur moite et étouffante, c’est signe qu’il suivra bientôt du tonnerre ; car cela témoigne que ce vent septentrional, ayant passé contre la terre, en a chassé la chaleur vers l’endroit de l’air où se forment les plus hautes, nues, et qu’en étant après chassé lui-même vers celui où se forment les plus basses, par la dilatation de l’air inférieur que causent les vapeurs chaudes qu’il contient, non seulement les plus hautes, en se condensant, doivent descendre, mais aussi les plus basses, demeurant fort rares, et même étant comme soufflées et repoussées par cette dilatation de l’air inférieur, leur doivent résister en telle sorte que souvent elles peuvent empêcher qu’il n’en tombe aucune partie jusqu’à terre. Et notez que le bruit qui se fait ainsi au-dessus de nous se doit mieux entendre, à cause de la résonnance de l’air, et être plus grand, à raison de la neige qui tombe, que n’est celui des avalanches ; puis notez aussi que de cela seul que les parties des nues supérieures tombent toutes ensemble ; ou l’une après l’autre, ou plus vite, ou plus lentement, et que les inférieures sont plus ou moins, grandes et épaisses, et résistent plus ou moins fort, tous les différents bruits du tonnerre peuvent aisément être causés. Pour les différences des éclairs, des tourbillons et de la foudre, elles ne dépendent que de la nature des exhalaisons qui se trouvent en l’espace qui est entre deux nues, et de la façon que la supérieure tombe sur l’autre ; car s’il a précédé de grandes chaleurs et sécheresses, en sorte que cet espace contienne quantité d’exhalaisons fort subtiles, et fort disposées à s’enflammer, la nue supérieure ne peut quasi être si petite, ni descendre si lentement, que, chassant l’air qui est entre elle et l’inférieure, elle n’en fasse sortir un éclair, C’est-à-dire une flamme légère qui se dissipe à l’heure même : en sorte qu’on peut voir alors de tels éclairs sans entendre aucunement le bruit du tonnerre, et même aussi quelquefois sans que les nues soient assez épaisses pour être visibles. Comme au contraire, s’il n’y a point en l’air d’exhalaisons qui soient propres à s’enflammer, on peut entendre le bruit du tonnerre sans qu’il paraisse pour cela aucun éclair ; et lorsque la plus haute nue ne tombe que par pièces qui s’entre-suivent, elle ne cause guère que des éclairs et du tonnerre ; mais lorsqu’elle tombe tout entière et assez vite, elle peut causer avec cela des tourbillons et de la foudre :
car il faut remarquer que ses extrémités, comme C et D, se doivent abaisser un peu plus vite que le milieu, d’autant que l’air qui est dessous ayant moins de chemin à faire pour en sortir, leur cède plus aisément, et ainsi que, venant à toucher la nue inférieure plus tôt que ne fait le milieu, il s’enferme beaucoup d’air entre deux, comme on voit ici vers E ; puis cet air étant pressé et chassé avec grande force par ce milieu de la nue supérieure qui continue encore à descendre, il doit nécessairement rompre l’inférieure pour en sortir, comme on voit vers F, ou entrouvrir quelqu’une de ses extrémités, comme on voit vers G ; et lorsqu’il a rompu ainsi cette nue, il descend avec grande force vers la terre, puis de là remonte en tournoyant, à cause qu’il trouve de la résistance de tous côtés qui l’empêche de continuer son mouvement en ligne droite aussi vite que son agitation le requiert : et ainsi il compose un tourbillon, qui peut n’être point accompagné de foudre ni d’éclairs, s’il n’y a point en cet air d’exhalaisons qui soient propres à s’enflammer ; mais lorsqu’il y en a, elles s’assemblent toutes en un tas, et étant chassées fort impétueusement, avec cet air vers la terre, elles composent la foudre ; et cette foudre peut brûler les habits et raser le poil sans nuire au corps, si ces exhalaisons, qui ont ordinairement l’odeur du soufre, ne sont que grasses et huileuses, en sorte qu’elles composent une flamme légère qui ne s’attache qu’aux corps aisés à brûler ; comme au contraire elle peut rompre les os sans endommager les chairs, ou fondre l’épée sans gâter le fourreau, si ces exhalaisons, étant fort subtiles et pénétrantes, ne participent que de la nature des sels volatils ou des eaux-fortes, au moyen de quoi, ne faisant aucun effort contre les corps qui leur cèdent, elles brisent et dissolvent tous ceux qui leur font beaucoup de résistance, ainsi qu’on voit l’eau-forte dissoudre les métaux les plus durs, et n’agir point contre la cire. Enfin la foudre se peut quelquefois convertir en une pierre fort dure, qui rompt et fracasse tout ce qu’elle rencontre, si parmi ces exhalaisons fort pénétrantes il y en a quantité de ces autres qui sont grasses et ensoufrées ; principalement s’il y en a aussi de plus grossières, semblables à cette terre qu’on trouve au fond de l’eau de pluie lorsqu’on la laisse rasseoir en quelque vase : ainsi qu’on peut voir par expérience, qu’ayant mêlé certaines portions de cette terre de salpêtre et de soufre, si on met le feu en cette composition, il s’en forme subitement une pierre. Que si la nue s’ouvre par le côté, comme vers G, la foudre étant élancée de travers, rencontre plutôt les pointes des tours ou des rochers que les lieux bas, comme on voit vers H. Mais lors même que la nue se rompt par le dessous, il y a raison pourquoi la foudre tombe plutôt sur les lieux hauts et éminents que sur les autres :
car si, par exemple, la nue B n’est point d’ailleurs plus disposée à se rompre en un endroit qu’en un autre, il est certain qu’elle se devra rompre en celui qui est marqué F, à cause de la résistance du clocher qui est au-dessous. Il y a aussi raison pourquoi chaque coup de tonnerre est d’ordinaire suivi d’une ondée de pluie, et pourquoi, lorsque cette pluie vient fort abondante, il ne tonne guère plus davantage ; car si la force dont la nue supérieure ébranle l’inférieure en tombant dessus est assez grande pour la faire toute descendre, il est évident que le tonnerre doit cesser ; et si elle est moindre, elle ne laisse pas d’en pouvoir souvent faire sortir plusieurs flocons de neige, qui, se fondant en l’air, font de la pluie. Enfin ce n’est pas sans raison qu’on tient que le grand bruit, comme des cloches ou des canons, peut diminuer l’effet de la foudre ; car il aide à dissiper et faire tomber la nue inférieure, en ébranlant la neige dont elle est composée, ainsi que savent assez ceux qui ont coutume de voyager dans les vallées où les avalanches sont à craindre ; car ils s’abstiennent même de parler et de tousser en y passant, de peur que le bruit de leur voix n’émeuve la neige.
But as for those storms that are accompanied by thunder, lightning, whirlwinds, and lightning bolts—of which I have seen some examples on earth—I have no doubt whatsoever that they are caused by the fact that when several layers of clouds overlap each other, it sometimes happens that the higher clouds suddenly descend upon the lower ones. Just as if two clouds, let’s say A and B, were composed only of very sparse but extensive snow, and if there was warmer air surrounding cloud A than around cloud B, it is obvious that the heat in this warmer air could cause the snow in cloud A to condense and gradually become heavier. As a result, the higher parts of cloud A would begin to descend, dragging with them large amounts of snow from the lower layers, which would then fall together with a tremendous noise onto the ground below. In much the same way, I remember seeing in the Alps around May that when the snow was heated and thickened by the sun, even the slightest disturbance in the air could cause entire masses of snow to suddenly collapse—these events were known as avalanches, and their thunderous impact in the valleys closely resembled the sound of actual thunder. From this, we can understand why there is less thunder in these regions during winter than in summer: in winter, it is not so easy for enough heat to reach the higher clouds and cause them to dissipate. Also, during hot weather, after a brief north wind, when moist, stifling heat follows, it is a sign that thunder is about to strike—this indicates that the north wind has carried the warm air from the lower layers towards the higher clouds, causing them to condense and descend. At the same time, the expansion of the lower air due to the hot vapor contained within it also causes the lower clouds to become less dense, sometimes even preventing any snow from falling to the ground. Moreover, the sound produced above us in such situations is amplified by the resonance of the air and intensified by the falling snow—hence it is often much louder than the noise of ordinary avalanches. Finally, it is precisely because the higher clouds descend together, one after another, at varying speeds; and because the lower clouds differ in size, density, and resistance, that all these different sounds of thunder can easily be produced. As for the differences between lightning, whirlwinds, and thunder, they depend solely on the nature of the exhalations present in the space between two clouds, and on how the upper cloud descends upon the lower one. For if there has been intense heat and drought beforehand, causing this space to contain a large amount of extremely subtle exhalations that are highly prone to igniting, then the upper cloud cannot be too small or descend too slowly—otherwise, by displacing the air between it and the lower cloud, it would trigger a flash of lightning, that is, a brief flame that dissipates instantly. Thus, such flashes can be seen without any sound of thunder; sometimes, even when the clouds are not thick enough to be visible. On the other hand, if there are no exhalations in the air capable of igniting, one may hear thunder without seeing any lightning. Moreover, when the upper cloud descends in separate portions, it usually only causes flashes and thunder; but when it descends entirely and quickly, it can also generate whirlwinds and thunder.
It must be noted that its extremities, such as C and D, must descend more rapidly than the middle part; moreover, since the air beneath has less distance to travel in order to escape, it yields more easily. As a result, these extremities come into contact with the lower layer of clouds sooner than the middle part, trapping large amounts of air between them, as seen at E. This trapped air is then compressed and forced violently outward by the descending upper layer of clouds, causing it to break through the lower layer in order to escape—as seen at F—or to open one of its extremities, as seen at G. Once it has broken through, this air descends with great force toward the ground and then spirals upward due to the resistance it encounters on all sides, which prevents it from moving in a straight line as quickly as it would otherwise. Thus, a tornado is formed. This phenomenon may not be accompanied by lightning or thunder unless there are gases in the air that are capable of igniting; however, when such gases are present, they gather together and, being forced violently toward the ground, form lightning. This lightning can burn clothes and remove hair without harming the skin, provided that these gases—which usually have a smell similar to sulfur—are mainly oily and fatty, resulting in a flame that only affects materials that are easily combustible. On the other hand, this same lightning can break bones without damaging flesh or melt swords without damaging their scabbards, if these gases are extremely subtle and penetrating in nature, resembling volatile salts or strong acids. In such cases, since they exert no resistance against the substances they encounter, they can break down and dissolve anything that offers significant resistance—just as strong acids can dissolve hard metals but not wax. Finally, lightning can sometimes turn into a very hard stone that shatters everything in its path, especially if there are oily and sulfurous gases present in large quantities, along with coarser substances resembling the sediment that accumulates at the bottom of rainwater. As experimentally demonstrated, mixing certain amounts of this sediment with saltpeter and sulfur and setting it on fire will suddenly produce such a stone. If the cloud opens on one side, as at G, the lightning, traveling sideways, will more likely strike the tips of towers or rocks rather than lower areas, as seen at H. Even when the cloud breaks from below, there is still a reason why lightning tends to strike higher and more prominent locations rather than others.
For if, for example, the cloud B is not more likely to break in one place than in another, it is certain that it will break at the point marked F, due to the resistance of the tower situated below it. There is also a reason why each thunderclap is usually followed by a downpour, and why, when this rain comes down heavily, thunder rarely occurs again; for if the force with which the upper cloud shakes the lower one as it falls upon it is sufficient to cause the entire cloud to descend, then it is obvious that thunder must cease. If, on the other hand, this force is weaker, it often causes several snowflakes to break free; these snowflakes, melting in the air, turn into rain. Finally, there is good reason to believe that loud noises, such as those made by bells or cannons, can reduce the effects of lightning; for they help to disperse and cause the lower cloud to descend by shaking the snow from which it is composed—something that those who frequently travel in valleys where avalanches are a danger understand all too well. In fact, they even refrain from speaking or coughing while passing through such areas, for fear that the sound of their voices might trigger an avalanche.
Ma per quanto riguarda i temporali accompagnati da tuoni, fulmini, vortici e saette, di cui ho potuto vedere alcuni esempi sulla terra, non dubito affatto che siano causati dal fatto che, quando ci sono diverse nubi sovrapposte le une alle altre, a volte quelle più alte scendono improvvisamente verso quelle più basse; come se le due nubi A e B, composte soltanto da neve molto rara e estesa, fossero circondate da un’aria più calda intorno alla superiore A rispetto all’inferiore B: è evidente che il calore di quest’aria possa condensare e rendere più pesante la neve delle nubi superiori, facendola così scendere gradualmente; in questo modo, le parti più alte delle nubi iniziano a cadere, trascinando con sé anche altre parti che poi precipitano tutte insieme con un forte rumore sulle nubi inferiori. Ricordo infatti di aver visto nelle Alpi, intorno al mese di maggio, come la neve, riscaldata e resa più pesante dal sole, cadesse improvvisamente a causa di una minima perturbazione dell’aria; questi fenomeni venivano chiamati “avalanche” e il loro rumore, che risuonava nelle valli, assomigliava molto a quello del tuono. Da questo si può capire perché in queste zone l’inverno i tuoni si sentano più raramente rispetto all’estate: in quel periodo non arriva abbastanza calore fino alle nubi più alte per farle sciogliere; inoltre, durante le grandi calde, dopo un vento settentrionale che dura poco, quando si avverte subito un’aria umida e soffocante, ciò indica che presto seguirà il tuono: questo vento settentrionale, passando sopra la terra, ha spinto il calore verso le zone dove si formano le nubi più alte; successivamente, essendo stato spinto lui stesso verso le zone dove si formano le nubi più basse, a causa della dilatazione dell’aria inferiore causata dalle vapori caldi che contiene, non solo le nubi superiori devono scendere, ma anche quelle inferiori, rimanendo molto rare e quasi “spinte” verso l’alto da questa dilatazione, possono resistere al loro movimento verso il basso, impedendo così che alcune parti di esse cadano a terra. Inoltre, il rumore che si produce in questo modo sopra di noi è più intenso a causa della risonanza dell’aria e del fatto che la neve cade; in più, proprio perché le parti delle nubi superiori cadono tutte insieme, una dopo l’altra, più velocemente o più lentamente, e perché le nubi inferiori sono di dimensioni e spessore diversi, possono verificarsi svariati tipi di rumori prodotti dal tuono. Per quanto riguarda le differenze tra fulmini, vortici e tuoni, queste dipendono unicamente dalla natura delle esalazioni presenti nello spazio compreso tra due nuvole, nonché dal modo in cui la nuvola superiore si abbassa sulla inferiore. Infatti, se in precedenza sono state registrate grandi caldezze e siccità, tale spazio può contenere una grande quantità di esalazioni estremamente sottili e propense a infiammarsi; in questo caso, la nuvola superiore non può essere così piccola né scendere così lentamente da non spingere via l’aria presente tra lei e la nuvola inferiore, facendo così emergere un fulmine, ovvero una fiamma leggera che si dissipa immediatamente. Per questo motivo è possibile osservare tali fulmini senza sentire alcun rumore di tuono, e talvolta anche quando le nuvole non sono abbastanza dense da essere visibili. Al contrario, se nell’aria non vi sono esalazioni capaci di infiammarsi, si può udire il rumore del tuono senza che appaia alcun fulmine; inoltre, quando la nuvola più alta si abbassa a pezzi uno dopo l’altro, provoca soltanto fulmini e tuoni; ma se si abbassa interamente e abbastanza rapidamente, può anche generare vortici e tuoni.
Si deve notare che le sue estremità, come C e D, devono abbassarsi un po’ più velocemente del centro; inoltre, l’aria sottostante, avendo meno strada da percorrere per uscire, cede più facilmente, e quindi, toccando la nuvola inferiore prima del centro, intrappola molta aria tra le due parti, come si vede in direzione di E; successivamente, questa aria viene compressa e spinta con grande forza dal centro della nuvola superiore che continua a scendere, e quindi è inevitabile che rompa la parte inferiore per uscire, come si vede in direzione di F, oppure che apra una delle sue estremità, come si vede in direzione di G; quando ha rotto la nuvola, scende con grande forza verso il suolo e poi risale in cerchio, poiché incontra resistenza da tutti i lati che gli impediscono di muoversi in linea retta con la stessa velocità con cui è agitato; così si forma un tornado, che può non essere accompagnato da tuoni o fulmini, se nell’aria non ci sono sostanze capaci di infiammarsi; ma quando queste sostanze sono presenti, si raccolgono tutte insieme e, spinte con grande forza verso il suolo, formano i fulmini; questi fulmini possono bruciare i vestiti e rasare il pelo senza danneggiare il corpo, se queste sostanze hanno un odore simile a quello dello zolfo e sono solo grasse e oleose, creando così una fiamma leggera che colpisce soltanto i materiali facili da bruciare; al contrario, possono rompere gli ossa senza danneggiare la carne, o fondere la spada senza rovinare il fodero, se queste sostanze sono molto sottili e penetranti e appartengono alla natura dei sali volatili o degli acidi forti; in questo modo, non incontrando resistenza dai materiali che cedono facilmente, possono distruggere quelli che oppongono molta resistenza, proprio come l’acido forte dissolve i metalli più duri senza danneggiare la cera. A volte il fulmine può trasformarsi anche in una pietra molto dura, capace di rompere e frantumare tutto ciò che incontra, se tra queste sostanze penetranti ce ne sono molte di tipo grasso e contenenti zolfo; soprattutto se vi sono anche sostanze più dense, simili a quella terra che si trova sul fondo dell’acqua piovana quando questa si asciuga in un vaso: come si può osservare sperimentalmente, mescolando certe quantità di questa terra con salnitro e zolfo e dando fuoco alla miscela, si forma immediatamente una pietra. Se la nuvola si apre sul lato, come in direzione di G, il fulmine, lanciandosi di traverso, colpisce più spesso le cime dei torri o delle rocce che i luoghi bassi, come si vede in direzione di H. Ma anche quando la nuvola si rompe dalla parte inferiore, c’è una ragione per cui il fulmine cade più spesso sui luoghi alti e elevati che sugli altri.
Poiché, ad esempio, la nuvola nera non è più disposta a rompersi in un punto piuttosto che in un altro, è certo che dovrà rompersi proprio nel punto contrassegnato dalla lettera “F”, a causa della resistenza del campanile situato al di sotto. C’è anche una ragione per cui ogni tuono è solitamente seguito da un’ondata di pioggia, e perché, quando questa pioggia cade in abbondanza, i tuoni tendono a cessare; infatti, se la forza con cui la nuvola superiore scuote quella inferiore è sufficiente per farla scendere completamente, è evidente che i tuoni debbano smettere; se invece questa forza è minore, spesso riesce comunque a far cadere alcuni fiocchi di neve, i quali, sciogliendosi in aria, si trasformano in pioggia. Infine, non senza motivo si ritiene che il forte rumore, simile a quello prodotto da campane o cannoni, possa ridurre l’effetto del fulmine; infatti, aiuta a disperdere e far cadere la nuvola inferiore, scuotendo la neve di cui è composta, come sanno bene coloro che viaggiano nelle valli dove si temono le valanghe; essi evitano persino di parlare o di tossire mentre ci passano, per paura che il rumore delle loro voci possa scatenare la neve.
Mais comme nous avons déjà remarqué qu’il éclaire quelquefois sans qu’il tonne, ainsi aux endroits de l’air où il se rencontre beaucoup d’exhalaisons et peu de vapeurs, il se peut former des nues si peu épaisses et si légères, que tombant d’assez haut l’une sur l’autre elles ne font entendre aucun tonnerre, ni n’excitent en l’air aucun orage, nonobstant quelles enveloppent et joignent ensemble plusieurs exhalaisons, dont elles composent non seulement de ces moindres flammes qu’on dirait être des étoiles qui tombent du ciel, ou d’autres qui le traversent, mais aussi des boules de feu assez grosses, et qui, parvenant jusqu’à nous, sont comme des diminutifs de la foudre. Même d’autant qu’il y a des exhalaisons de plusieurs diverses natures, je ne juge pas qu’il soit impossible que les nues, en les pressant, n’en composent quelquefois une matière qui, selon la couleur et la consistance qu’elle aura, semble du lait, ou du sang, ou de la chair ; ou bien qui, en se brûlant, devient telle qu’on la prenne pour du fer, ou des pierres ; ou enfin qui, en se corrompant, engendre quelques petits animaux en peu de temps, ainsi qu’on lit souvent, entre les prodiges, qu’il a plu du fer, ou du sang, ou des sauterelles, ou choses semblables, De plus, sans qu’il y ait en l’air aucune nue, les exhalaisons peuvent être entassées et embrasées par le seul souffle des vents, principalement lorsqu’il y en a deux ou plusieurs contraires qui se rencontrent ; et enfin sans vents et sans nues, par cela seul qu’une exhalaison subtile et pénétrante, qui tient de la nature îles sets, s’insinue dans les pores d’une autre qui est grasse et ensoufrée, il se peut former des flammes légères tant au haut qu’au bas de l’air, comme on y voit au haut ces étoiles qui le traversent, et au bas tant ces ardents ou feux follets qui s’y jouent, que ces autres qui s’arrêtent à certains corps comme aux cheveux des enfants, ou au crin des chevaux, ou aux pointes des piques qu’on a frottées d’huile pour les nettoyer, ou à choses semblables. Car il est certain que non seulement une violente agitation, mais souvent aussi le seul mélange de deux divers corps est suffisant pour les embraser, comme on voit en versant de l’eau sur de la chaux, ou renfermant du foin avant qu’il soit sec ou en une infinité d’autres exemples qui se rencontrent tous les jours en la chimie. Mais tous ces feux ont fort peu de force à comparaison de la foudre, dont la raison est qu’ils ne sont composés que des plus molles et plus gluantes parties des huiles, nonobstant que les plus vives et plus pénétrantes des sels concourent ordinairement aussi à les produire ; car celles-ci ne s’arrêtent pas pour cela parmi les autres, mais s’écartent promptement en l’air libre après qu’elles les ont embrasées ; au lieu que la foudre est principalement composée de ces plus vives et pénétrantes, qui étant fort violemment pressées et chassées par les nues, emportent les autres avec soi jusqu’à terre. Et ceux qui savent combien le feu du salpêtre et du soufre mêlés ensemble a de force et de vitesse, au lieu que la partie grasse du soufre étant séparée de ses esprits en aurait fort peu, ne trouveront en ceci rien de douteux. Pour la durée des feux qui s’arrêtent ou voltigent autour de nous, elle peut être plus ou moins longue, selon que leur flamme est plus ou moins lente, et leur matière plus ou moins épaisse et serrée ; mais pour celle des feux qui ne se voient qu’au haut de l’air, elle ne saurait être que fort courte, à cause que, si leur matière n’était fort rare, leur pesanteur les ferait descendre. Et je trouve que les philosophes ont eu raison de les comparer à cette flamme qu’on voit courir tout du long de la fumée qui sort d’un flambeau qu’on vient d’éteindre, lorsque étant approchée d’un autre flambeau elle s’allume. Mais je m’étonne fort qu’après cela ils aient pu s’imaginer que les comètes et les colonnes ou chevrons de feu qu’on voit quelquefois dans le ciel fussent composées d’exhalaisons, car elles durent incomparablement plus longtemps.
Et pour ce que j’ai tâché d’expliquer curieusement leur production et leur nature dans un autre traité, et que je ne crois point qu’elles appartiennent aux météores non plus que les tremblements de terre et les minéraux que plusieurs écrivains y entassent, je ne parlerai plus ici que de certaines lumières qui, paraissant la nuit pendant un temps calme et serein, donnent sujet aux peuples oisifs d’imaginer des escadrons de fantômes qui combattent en l’air et auxquels ils font présager la perte ou la victoire du parti qu’ils affectionnent, selon que la crainte ou l’espérance prédomine en leur fantaisie. Même à cause que je n’ai jamais vu de tels spectacles, et que je sais combien les relations qu’on en fait ont coutume d’être falsifiées et augmentées par la superstition et l’ignorance, je me contenterai de toucher en peu de mots toutes les causes qui me semblent capables de les produire. La première est qu’il y ait en l’air plusieurs nues assez petites pour être prises pour autant de soldats, et qui, tombant l’une sur l’autre, enveloppent assez d’exhalaisons pour causer quantité de petits éclairs et jeter de petits feux, et peut-être aussi faire entendre de petits bruits au moyen de quoi ces soldats semblent combattre. La seconde, qu’il y ait aussi en l’air de telles nues, mais qu’au lieu de tomber l’une sur l’autre, elles reçoivent leur lumière des feux et des éclairs de quelque grande tempête, qui se fasse ailleurs si loin de là qu’elle n’y puisse être aperçue. Et la troisième, que ces nues, ou quelques autres plus septentrionales de qui elles reçoivent leur lumière, soient si hautes que les rayons du soleil parviennent jusqu’à elles ; car si on prend garde aux réfractions et réflexions que deux ou trois telles nues peuvent causer, on trouvera qu’elles n’ont point besoin d’être fort hautes pour faire paraître vers le septentrion de telles lumières après que l’heure du crépuscule est passée, et quelquefois aussi le soleil même au temps qu’il doit être couché. Mais ceci ne semble pas tant appartenir à ce discours qu’aux suivants, où j’ai dessein de parler de toutes les choses qu’on peut voir dans l’air sans qu’elles y soient, après avoir ici achevé l’explication de toutes celles qui s’y voient en même façon qu’elles y sont.
Discours huitième
DE L’ARC-EN-CIEL
L’arc-en-ciel est une merveille de la nature si remarquable, et sa cause a été de tout temps si curieusement recherchée par les bons esprits, et si peu connue, que je ne saurais choisir de matière plus propre à faire voir comment, par la méthode dont je Me sers, on peut venir à des connaissances que ceux dont nous avons les écrits n’ont point eues. Premièrement, ayant considéré que cet arc ne peut pas seulement paraître dans le ciel, mais aussi en l’air proche de nous, toutes fois et quantes qu’il s’y trouve plusieurs gouttes d’eau éclairées par le soleil, ainsi que l’expérience fait voir en quelques fontaines, il m’a été aisé de juger qu’il ne procède que de la façon que les rayons de la lumière agissent contre ces gouttes, et de là tendent vers nos yeux ; puis, sachant que ces gouttes sont rondes, ainsi qu’il a été prouvé ci-dessus, et voyant que pour être plus grosses ou plus petites elles ne font point paraître cet arc d’autre façon, je me suis avisé d’en faire une fort grosse, afin de la pouvoir mieux examiner ;
But as we have already observed, sometimes it shines without thundering; similarly, in those portions of the air where there are many emissions but few vapors, clouds can form that are so thin and light that, even when they fall one upon another from considerable heights, they produce no thunder or stir up any storm. Moreover, since there are emissions of various natures, I do not think it is impossible for these clouds, by combining them, to form substances that, depending on their color and consistency, appear to be milk, blood, or flesh; or that, when they ignite, resemble iron or stones; or even that, after decaying, they can give rise to small animals in a short time—just as we often read about such phenomena, such as it raining iron, blood, locusts, or the like. Furthermore, even without clouds in the air, emissions can accumulate and be ignited by the mere force of the winds, especially when two opposing winds meet; and finally, without winds or clouds at all, a subtle and penetrating emission, resembling smoke, can penetrate the pores of another greasy and damp emission, causing flames to appear both high and low in the air—just as we see stars crossing the sky above, or fiery sprites and dancing flames below, as well as those that attach to certain objects such as children’s hair, horse manes, or the tips of spears that have been rubbed with oil. It is certainly true that not only intense agitation but often merely the mixture of two different substances is sufficient to cause them to ignite—just as when water is poured on lime, or hay is stored before it dries, and in countless other examples encountered daily in chemistry. However, all these fires are far less powerful than thunderstorm lightning, chiefly because they are composed only of the softer and more viscous parts of oils, even though the most active and penetrating salts also often contribute to their formation. These other fires do not remain where they originate but quickly disperse into the open air after igniting; whereas thunderstorm lightning is primarily made up of these same active and penetrating substances, which, when violently compressed and propelled by clouds, carry the other elements with them all the way to the ground. And those who know how powerful and rapid the fire resulting from the mixture of saltpeter and sulfur is—whereas if the fatty portion of sulfur were separated from its other components, it would possess very little such power—will find nothing doubtful in this matter. As for the duration of fires that appear around us or move erratically through the air, it may be longer or shorter depending on whether their flames are slower or faster, and whether their substance is thicker or more dense; but for those fires that are only visible high up in the sky, their duration must necessarily be very short, for if their substance were not extremely rarefied, their weight would cause them to descend. I believe that philosophers were right in comparing these celestial phenomena to that flame which can be seen trailing along the smoke emanating from a just-extinguished candle when it comes into contact with another flame and reignites. However, I am greatly surprised that they could have imagined that comets and those fiery columns or arcs sometimes seen in the sky are composed of such exhalations, given that their duration is incomparably much longer.
And since I have tried to explain in another treatise the origin and nature of these phenomena in some detail, and since I do not believe that they are related to meteors any more than earthquakes or minerals, which many writers wrongly associate with them, I will now limit my discussion to certain phenomena of light that appear in the night during calm and serene weather. These phenomena inspire idle people to imagine fleets of ghosts fighting in the air, and they interpret these visions as omens of victory or defeat for the side they favor, depending on whether fear or hope predominates in their imagination. Even though I have never witnessed such sights myself, and am well aware that the accounts people make of them are often distorted by superstition and ignorance, I will simply outline in a few words all the possible causes that could explain these phenomena. The first cause is the existence in the air of small clouds that resemble soldiers; when they collide with each other, they produce flashes of light and tiny flames, and may even emit sounds that give the illusion of combat. Another possibility is that these clouds receive their light from distant storms, which are too far away to be seen directly. Finally, some clouds, or those further north from where these storms originate, may be so high that the sun’s rays reach them; taking into account the refractions and reflections that can occur, it is entirely possible for such clouds to emit light in the northern sky long after sunset, or even when the sun should have already set. However, this topic seems more suited for subsequent discussions, where I intend to explore all those phenomena that can be observed in the air without any actual physical presence there. For now, my aim is merely to complete the explanation of those phenomena that are clearly caused by natural processes.
Eighth Speech
OF THE ARCH OF HEAVEN
The rainbow is a marvel of nature so remarkable, and its cause has always been so curiously sought after by those with inquiring minds—yet remains so poorly understood—that I see no more suitable subject than this to demonstrate how, through the method I employ, one can attain knowledge that those who have left us their writings never possessed. First, since I observed that this arc does not appear merely in the sky but also in the air near us, whenever there are several drops of water illuminated by the sun—as experience shows in various fountains—I readily concluded that it must arise solely from the way in which light rays interact with these droplets and are then directed toward our eyes. Furthermore, knowing that these droplets are round, as has been proven above, and realizing that changing their size in no way alters the appearance of the rainbow, I decided to create a particularly large drop in order to examine it more closely.
Ma poiché abbiamo già notato che talvolta il fulmine si manifesta senza tuoni, così anche in quelle zone dell’aria dove vi sono molte esalazioni e poche vapore, possono formarsi nuvole così sottili e leggere che, cadendo l’una sopra l’altra da grande altezza, non producono alcun tuono né scatenano tempeste nell’aria, nonostante avvolgano e uniscano insieme molteplici esalazioni. Da queste si formano non solo quelle piccole fiamme che sembrano stelle cadenti dal cielo o altri fenomeni simili, ma anche globi di fuoco abbastanza grandi; questi, arrivando fino a noi, appaiono come riduzioni della vera folgata. Inoltre, poiché esistono esalazioni di natura diversa, non ritengo impossibile che le nuvole, mescolandose tra loro, possano formare sostanze il cui colore e consistenza potrebbero farle sembrare latte, sangue o carne; oppure che, bruciando, assumano l’aspetto di ferro o pietre; o ancora che, decomponendosi, generino piccoli animali in breve tempo. Si leggono spesso racconti di piogge di ferro, sangue, cavallette o simili fenomeni straordinari. Inoltre, anche senza nuvole nell’aria, le esalazioni possono accumularsi e infiammarsi semplicemente a causa del soffio dei venti, soprattutto quando si incontrano venti contrari; e infine, anche senza venti né nuvole, una sostanza volatile e penetrante può insinuarsi nei pori di un’altra sostanza grassa e umida, generando fiamme sia in alto che in basso nell’aria. Si vedono così stelle cadenti nel cielo, nonché fuochi fatui o piccole fiamme che si attaccano a oggetti come i capelli dei bambini, la criniera dei cavalli o le punte delle lance unte per pulirle. È certo infatti che non solo un’intensa agitazione, ma anche il semplice miscelarsi di due sostanze diverse possono provocare l’incendio, come avviene quando si versa acqua sulla calce o si conserva il fieno prima che asciughi. Ma tutti questi fenomeni sono molto meno potenti della vera folgata, poiché quest’ultima è composta principalmente da sostanze oleose più morbide e appiccicose; anche se spesso anche i sali più vivaci e penetranti contribuiscono alla loro formazione. Queste sostanze, tuttavia, non si fermano tra le altre, ma si disperdono rapidamente nell’aria aperta dopo aver causato l’incendio; mentre la folgata è composta principalmente da tali sostanze vivaci e penetranti, che, essendo fortemente spinte e scacciate dalle nuvole, portano con sé le altre fino a terra. E coloro che sanno quanto grande sia la forza e la velocità del fuoco prodotto dalla miscela di salnitro e zolfo, rispetto a quando la parte grassa dello zolfo viene separata dai suoi componenti, non troveranno nulla di dubbioso in questo fenomeno. Per quanto riguarda la durata dei fuochi che si arrestano o volteggiano intorno a noi, essa può essere più o meno lunga a seconda che la loro fiamma sia più o meno lenta e la loro materia più o meno densa; ma per quanto riguarda i fuochi che si vedono soltanto in alto nell’aria, la loro durata non può essere che molto breve, poiché, se la loro materia non fosse estremamente rara, la loro gravità le farebbe scendere. Ritengo che i filosofi abbiano avuto ragione a paragonarli a quella fiamma che si vede correre lungo il fumo proveniente da una candela appena spenta, quando, avvicinandosi a un’altra candela, si accende di nuovo. Tuttavia mi meraviglio molto che, nonostante ciò, abbiano potuto immaginare che le comete e quelle colonne o fasci di fuoco che talvolta si vedono nel cielo fossero composte da esalazioni, poiché la loro durata è incomparabilmente più lunga.
E poiché ho cercato di spiegare in un altro trattato la natura e la produzione di questi fenomeni in modo piuttosto dettagliato, e non credo affatto che appartengano ai meteori, così come i terremoti e i minerali di cui parlano molti autori, qui mi limiterò a discutere di alcune luci che, apparendo durante la notte in momenti di calma e tranquillità, inducono le persone oziose ad immaginare squadroni di fantasmi che combattono nel cielo; queste luci vengono interpretate come presagi della sconfitta o della vittoria del partito che quelle persone sostengono, a seconda che nella loro fantasia prevale la paura o la speranza. Anche se non ho mai assistito personalmente a tali fenomeni e so quanto le descrizioni che ne vengono fatte siano spesso falsificate e esagerate dalla superstizione e dall’ignoranza, mi limiterò a menzionare brevemente tutte le cause che ritengo possano generarli. La prima causa è l’esistenza nel cielo di nubi abbastanza piccole da essere scambiate per soldati; queste nubi, incontrandosi tra loro, producono scintille e piccoli fuochi, nonché suoni che sembrano indicare il combattimento di questi “soldati fantasma”. La seconda causa è l’esistenza di nubi simili che, invece di incontrarsi, ricevono la loro luce da tempeste lontane e invisibili. La terza causa è l’alta posizione di queste nubi, o di altre più settentrionali da cui derivano la loro luce; i raggi del sole, infatti, possono raggiungerle anche a grandi distanze. Tuttavia, questo argomento sembra piuttosto appartenere ai trattati successivi, nei quali intendo discutere di tutte le cose che si possono osservare nel cielo senza che esistano realmente. Qui ho concluso l’analisi di quelle fenomeni che si manifestano effettivamente nell’aria.
Discorso ottavo
Dell’arcobaleno
L’arcobaleno è una meraviglia della natura davvero notevole; la sua origine è stata da sempre oggetto di curiose ricerche da parte degli intellettuali, ma rimane ancora poco conosciuta. Non esiste dunque materia più adatta per dimostrare come, attraverso il metodo che utilizzo io stesso, si possano raggiungere conoscenze che coloro i cui scritti abbiamo non sono mai riusciti a ottenere. Prima di tutto, avendo osservato che questo fenomeno può manifestarsi non solo nel cielo, ma anche nell’aria vicina a noi, ogni volta che vi sono gocce d’acqua illuminate dal sole – come dimostra l’esperienza fatta presso alcune fontane – mi è stato facile concludere che l’arcobaleno si forma soltanto quando i raggi di luce interagiscono con queste gocce, dirigendosi poi verso i nostri occhi. Inoltre, sapendo che queste gocce sono rotonde – come già dimostrato in precedenza – e constatando che il loro dimensione non influisce in alcun modo sulla formazione dell’arcobaleno, ho deciso di creare una goccia molto grande, al fine di poterla esaminare più attentamente.
et ayant rempli d’eau, à cet effet, une grande fiole de verre toute ronde et fort transparente, j’ai trouvé que le soleil venant, par exemple, de la partie du ciel marquée AFZ, et mon œil étant au point E, lorsque je mettais cette boule en l’endroit BCD, sa partie D me paraissait toute rouge et incomparablement plus éclatante que le reste, et que, soit que je l’approchasse, soit que je la reculasse, et que je la misse à droite ou à gauche, ou même la fisse tourner en rond autour de ma tête, pourvu que la ligne DE fit toujours un angle d’environ 42 degrés avec la ligne EM, qu’il faut imaginer tendre du centre de l’œil vers celui du soleil, cette partie D paraissait toujours également rouge ; mais que sitôt que je faisais cet angle DEM tant soit peu plus grand, cette rougeur disparaissait, et que si je le faisais un peu moindre, elle ne disparaissait pas du tout si à coup, mais se divisait auparavant comme en deux parties moins brillantes, et dans lesquelles on voyait du jaune, du bleu et d’autres couleurs. Puis, regardant aussi vers l’endroit de cette boule qui est marqué R \ j’ai aperçu que faisant l’angle REM d’environ 52 degrés, cette partie R paraissait aussi de couleur rouge, mais non pas si éclatante que D, et que, le faisant quelque peu plus grand, il y paraissait d’autres couleurs plus faibles, mais que le faisant tant soit peu moindre ou beaucoup plus grand, il n’en paraissait plus aucune. D’où j’ai connu manifestement que tout l’air qui est vers M étant rempli de telles boules, ou en leur place de gouttes d’eau, il doit paraître un point fort rouge et fort éclatant en chacune de celles de ces gouttes dont les lignes tirées vers l’œil E font un angle d’environ 42 degrés avec EM, comme je suppose celles qui sont marquées R ; et que ces points étant regardés tous ensemble, sans qu’on remarque autrement le lieu où ils sont que par l’angle sous lequel ils se voient, doivent paraître comme un cercle continu de couleur rouge, et qu’il doit y avoir tout de même des points en celles qui sont marquées S et T, dont les lignes tirées vers E font des angles un peu plus aigus avec EM, qui composent des cercles de couleurs plus faibles, et que c’est en ceci que consiste le premier et principal arc-en-ciel. Puis derechef, que l’angle MEX étant de 52 degrés, il doit paraître un cercle rouge dans les gouttes marquées X, et d’autres cercles de couleurs plus faibles dans les gouttes marquées Y ; et que c’est en ceci que consiste le second et moins principal arc-en-ciel ; et enfin, qu’en toutes les autres gouttes marquées V, il ne doit paraître aucunes couleurs.
Examinant après cela plus particulièrement en la boule BCD ce qui faisait que la partie D paraissait rouge, j’ai trouvé que c’étaient les rayons du soleil qui, venant de A vers B, se courbaient en entrant dans l’eau au point B, et allaient vers C, d’où ils se réfléchissaient vers D, et là, se courbant derechef en sortant de l’eau, tendaient vers E ; car sitôt que je mettais un corps opaque ou obscur en quelque endroit des lignes AB, BG, CD ou DE, cette couleur rouge disparaissait ; et quoique je couvrisse toute la boule, excepté les deux pointe B et D, et que je misse des corps obscurs partout ailleurs, pourvu que rien n’empêchât l’action des rayons ABCDE, elle ne laissait pas de paraître.. Puis cherchant aussi ce qui était cause du rouge qui paraissait vers K, j’ai trouvé que c’étaient les rayons qui venaient de F vers G, où ils se courbaient vers H, et en H se réfléchissaient vers I, et en I se réfléchissaient derechef vers K, puis enfin se courbaient au point K et tendaient vers E. De façon que le premier arc-en-ciel est causé par des rayons qui parviennent à l’œil après deux réfractions et une réflexion, et le second par d’autres rayons qui n’y parviennent qu’après deux réfractions et deux réflexions ; ce qui empêche qu’il ne paraisse tant que le premier.
Mais la principale difficulté restait encore, qui était de savoir pourquoi, y ayant plusieurs autres rayons qui, après deux réfractions et une ou deux réflexions, peuvent tendre vers l’œil quand cette boule est en autre situation, il n’y a toutefois que ceux dont j’ai parlé qui fassent paraître quelques couleurs. Et pour la résoudre, j’ai cherché s’il n’y avait point quelque autre sujet où elles parussent en même sorte, afin que, par la comparaison de l’un et de l’autre, je pusse mieux juger de leur cause.
Puis, me souvenant qu’un prisme ou triangle de cristal en fait voir de semblables, j’en ai considéré un qui était tel qu’est ici MNP, dont les deux superficies MN et NP sont toutes plates, et inclinées l’une sur l’autre, selon un angle d’environ 30 ou 40 degrés, en sorte que si les rayons du soleil ABC traversent MN à angles droits, ou presque droits, et ainsi n’y souffrent aucune sensible réfraction, ils en doivent souffrir une assez grande en sortant par NP. Et couvrant l’une de ces deux superficies d’un corps obscur, dans lequel il y avait une ouverture assez étroite, comme DE, j’ai observé que les rayons, passant par cette ouverture et de là s’allant rendre sur un linge ou papier blanc FGH, y peignent toutes les couleurs de l’arc-en-ciel, et qu’ils y peignent toujours le rouge vers F, et le bleu ou le violet vers H. D’où j’ai appris, premièrement, que la courbure des superficies des gouttes d’eau n’est point nécessaire à la production de ces couleurs, car celles de ce cristal sont toutes plates ; ni la grandeur de l’angle sous lequel elles paraissent, car il peut ici être changé sans qu’elles changent, et bien qu’on puisse faire, que les rayons qui vont vers F se courbent tantôt plus et tantôt moins que ceux qui vont vers H, ils ne laissent pas de peindre toujours du rouge, et ceux qui vont vers H toujours du bleu ; ni aussi la réflexion, car il n’y en a ici aucune ; ni enfin la pluralité des réfractions, car il n’y en a ici qu’une seule. Mais j’ai jugé qu’il y en fallait pour le moins une, et même une dont l’effet ne fut point détruit par une contraire ; car l’expérience montre que si les superficies MN et NP étaient parallèles, les rayons, se redressant autant en l’une qu’ils se pourraient courber en l’autre, ne produiraient point ces couleurs. Je n’ai pas douté qu’il n’y fallût aussi de la lumière, car sans elle on ne voit rien ; et, outre cela, j’ai observé qu’il y fallait de l’ombre, ou de la limitation à cette lumière : car si on ôte le corps obscur qui est sur NP, les couleurs FGH cessent de paraître ; et si on fait l’ouverture DE assez grande, le rouge, l’orange, et le jaune, qui sont vers F, ne s’étendent pas plus loin pour cela, non plus que le vert, le bleu, et le violet, qui sont vers H, mais tout le surplus de l’espace qui est entre deux vers G demeure blanc. Ensuite de quoi j’ai tâché de connaître pourquoi ces couleurs sont autres vers H que vers F, nonobstant que la réfraction et l’ombre et la lumière y concourent en même sorte ; et concevant la nature de la lumière telle que je l’ai décrite en la Dioptrique, à savoir, comme l’action ou le mouvement d’une certaine matière fort subtile, dont il faut imaginer les parties ainsi que de petites boules qui roulent dans les pores des corps terrestres, j’ai connu que ces boules peuvent rouler en diverses façons, selon les diverses causes qui les y déterminent ; et, en particulier, que toutes les réfractions qui se font vers un même côté les déterminent à tourner en même sens, mais que lorsqu’elles n’ont point de voisines qui se meuvent notablement plus vite ou moins vite qu’elles, leur tournoiement n’est qu’à peu près égal à leur mouvement en ligne droite.
Having filled a large, round, and highly transparent glass bottle with water for this purpose, I observed that when the sun came from the part of the sky marked AFZ and my eye was at point E, if I placed the bottle in position BCD, the part D of the bottle appeared entirely red and incomparably brighter than the rest. Whether I moved it closer or farther away, or turned it to the right, left, or even made it spin around my head, as long as the line DE always formed an angle of about 42 degrees with the line EM—which should be imagined extending from the center of the eye to the center of the sun—the part D would always appear equally red. However, if I increased this angle DEM by even a slight amount, the redness would disappear; if I decreased it slightly, the redness would not vanish entirely but would first divide into two less bright portions, containing yellow, blue, and other colors. Furthermore, when I looked in the direction of the part of the bottle marked R, I observed that at an angle REM of about 52 degrees, this part R also appeared red, but not as brightly as D. Increasing this angle slightly would reveal additional fainter colors; however, decreasing or greatly increasing it would cause these colors to disappear entirely. From this, I clearly understood that if the entire air in the area around M were filled with such bottles—or, in their place, with water droplets—then each droplet whose line extending to the eye E formed an angle of about 42 degrees with EM would appear as a very red and bright spot, just as I assumed those marked R would do. If these spots were observed together, without considering their actual location except for the angle at which they are seen, they would appear as a continuous red circle. Moreover, there must be other spots in the areas marked S and T, whose lines extending to E form slightly sharper angles with EM, creating circles of softer colors; and it is in this way that the primary and most prominent rainbow is formed. Furthermore, since the angle MEX is 52 degrees, a red circle should appear in the droplets marked X, while other circles of softer colors would appear in the droplets marked Y; and it is in this way that the secondary and less prominent rainbow is formed. Finally, in all the other droplets marked V, no colors would appear at all.
After examining in particular the portion of the BCD sphere where the area D appeared red, I discovered that it was the rays of sunlight, traveling from A to B, which bent as they entered the water at point B and continued towards C, where they were reflected back towards D. There, bending again as they emerged from the water, these rays extended towards E. In fact, whenever I placed any opaque or dark object along the lines AB, BG, CD, or DE, the red color would disappear; and even though I covered the entire sphere except for the points B and D, and placed dark objects everywhere else—so long as nothing obstructed the path of the rays ABCDE—the red effect would still appear. Further investigation revealed that the red color visible around point K was caused by rays originating from F and moving towards G, where they bent towards H, were reflected back towards I, and then again towards K before finally bending towards E. Thus, the first rainbow is created by rays that undergo two refractions and one reflection before reaching the eye, while the second rainbow results from rays that experience two refractions and two reflections—precisely why the former appears before the latter.
But the main difficulty remained: understanding why, among several other rays that, after two refractions and one or two reflections, could potentially reach the eye when the ball was in different positions, only those rays I had mentioned were capable of producing colors. To resolve this issue, I sought to determine whether there might be some other objects on which these same effects would occur, so that by comparing the two cases, I could better understand the cause behind them.
Then, recalling that a prism or a triangular crystal can produce similar effects, I examined one such crystal with the shape of triangle MNP, whose two surfaces MN and NP were both flat and inclined towards each other at an angle of about 30 or 40 degrees. Thus, if the rays of sunlight ABC passed through surface MN at right angles or nearly right angles, suffering no significant refraction, they would certainly experience considerable refraction as they emerged from surface NP. By placing a dark object with a narrow opening, such as DE, over one of these surfaces, I observed that the rays passing through this opening and then striking a white cloth or paper FGH produced all the colors of the rainbow—red towards F and blue or violet towards H. From this, I concluded several things: first, that the curvature of the water droplet surfaces is not necessary to produce these colors, since the crystal’s surfaces are completely flat; second, that the angle at which the rays strike the surfaces does not matter, as changing it does not affect the resulting colors, even if the rays towards F bend more than those towards H; third, reflection plays no role in this phenomenon, since there is none present here; and fourth, multiple refractions are also unnecessary, as only one refraction occurs. However, I recognized that at least one refraction is required, and one whose effect is not canceled out by any opposing factors. Experimentally, it became clear that if surfaces MN and NP were parallel, the rays would not produce these colors, even though they could bend significantly in one surface. I also understood that light itself is essential, as nothing can be seen without it; moreover, the presence of an obstacle blocking part of the light is necessary to create these color effects—without it, the colors FGH would disappear. Finally, adjusting the size of the opening DE affected the distribution of colors: widening the opening did not extend the range of red, orange, and yellow towards F, nor did it expand the range of green, blue, and violet towards H; instead, the entire area between these two extremes remained white. Thereafter, I sought to understand why these colors differ when observed from the side H rather than from the side F, even though refraction, as well as the effects of shadow and light, play equally important roles in this phenomenon. Having conceived of the nature of light as described in my work “Dioptrica”—that is, as the action or movement of a certain extremely subtle substance, whose particles can be imagined as resembling tiny spheres rolling within the pores of terrestrial bodies—I realized that these spheres could move in various ways, depending on the different factors that influence their motion. In particular, I understood that all instances of refraction that occur in the same direction cause these spheres to rotate in the same manner; however, when they are not surrounded by other particles moving faster or slower than them, their rotational motion is roughly equivalent to their linear motion.
Avendo riempito una grande bottiglia di vetro, rotonda e molto trasparente, con acqua a tale scopo, ho osservato che quando il sole proveniva, ad esempio, dalla parte del cielo indicata come AFZ, e il mio occhio si trovava nel punto E, se posizionavo la bottiglia nel punto BCD, la sua parte D appariva completamente rossa e di una luminosità incomparabilmente maggiore rispetto al resto. Che sia avvicinando o allontanando la bottiglia, che la posi a destra o a sinistra, o persino che la faccia ruotare attorno alla mia testa, purché la linea DE formasse sempre un angolo di circa 42 gradi rispetto alla linea EM – che si deve immaginare come tendente dal centro dell’occhio a quello del sole – quella parte D appariva comunque sempre della stessa intensità rossa. Tuttavia, non appena aumentavo leggermente quell’angolo, la rossore scompariva; se invece lo riducevo, essa non scompariva completamente all’istante, ma si divideva in due parti meno brillanti, nelle quali si potevano vedere colori come il giallo e il blu. Inoltre, osservando la parte della bottiglia indicata come R, ho notato che quando si formava l’angolo REM di circa 52 gradi, anche quella parte appariva rossa, ma non con la stessa intensità di D; aumentando leggermente quell’angolo, comparivano altri colori più deboli; mentre riducendolo o aumentandolo eccessivamente, tali colori scomparivano del tutto. Da ciò ho compreso chiaramente che l’intero spazio atmosferico nella zona indicata come M, se riempito di tali bottiglie o gocce d’acqua, deve apparire come un punto rosso e molto luminoso in ciascuna di quelle gocce la cui linea tracciata verso l’occhio E forma un angolo di circa 42 gradi rispetto a EM, proprio come quelle indicate come R. E che se si osservano tutti questi punti insieme, senza considerare altro che l’angolo sotto il quale vengono visti, devono apparire come un cerchio continuo di colore rosso; inoltre, nelle gocce indicate come S e T, la cui linee tracciate verso E formano angoli leggermente più acuti rispetto a EM, si dovrebbero formare cerchi di colori più deboli. Ed è proprio in questo che consiste il primo e principale arcobaleno. Inoltre, poiché l’angolo MEX è di 52 gradi, nelle gocce indicate come X deve apparire un cerchio rosso, mentre nelle gocce indicate come Y devono apparire altri cerchi di colori più deboli. Ed è proprio in questo che consiste il secondo e meno principale arcobaleno. Infine, nelle altre gocce indicate come V non dovrebbe apparire alcun colore.
Esaminando più in particolare, nella sfera BCD, ciò che rendeva la parte D di colore rosso, ho scoperto che erano i raggi del sole, provenienti da A verso B, a curvarsi entrando nell’acqua nel punto B e proseguire verso C, da dove venivano riflessi verso D; in quel punto, curvandosi nuovamente uscendo dall’acqua, tendevano verso E. Infatti, non appena posizionavo un corpo opaco o scuro in qualche punto delle linee AB, BG, CD o DE, quel colore rosso scompariva; e anche se coprivo l’intera sfera, tranne i punti B e D, e posizionavo corpi scuri ovunque altro, purché nulla ostacolasse il passaggio dei raggi ABCDE, quel colore continuava comunque a manifestarsi. Inoltre, cercando la causa del rosso che appariva intorno al punto K, ho scoperto che erano i raggi provenienti da F verso G, dove si curvavano verso H e da lì venivano riflessi verso I, per poi essere nuovamente riflessi verso K e infine curvarsi nel punto K stesso, tendendo verso E. In questo modo, il primo arcobaleno è causato da raggi che raggiungono l’occhio dopo due rifrazioni e una riflessione, mentre il secondo è causato da altri raggi che raggiungono l’occhio soltanto dopo due rifrazioni e due riflessioni; questo spiega perché il primo arcobaleno appaia sempre, mentre il secondo no.
Ma la principale difficoltà rimaneva ancora: capire perché, se esistono diversi altri raggi che, dopo due rifrazioni e una o due riflessioni, possono dirigersi verso l’occhio quando quella sfera si trova in altre posizioni, soltanto quelli di cui ho parlato producono effettivamente alcune colorazioni. Per risolvere questo problema, ho cercato se esistesse qualche altro oggetto su cui tali fenomeni si manifestassero allo stesso modo, così da poter giudicare meglio la loro causa attraverso il confronto tra i due casi.
Poi, ricordandomi che un prisma o un triangolo di cristallo permettono di osservare fenomeni simili, ne presi in esame uno la cui forma era esattamente quella del triangolo MNP: le due superfici MN e NP erano entrambe piatte e inclinate l’una rispetto all’altra con un angolo di circa 30 o 40 gradi; in questo modo, i raggi solari che attraversavano la superficie MN ad angoli retti o quasi retti non subivano alcuna rifrazione significativa, mentre ne subivano una notevole quando uscivano dalla superficie NP. Coprendo una di queste due superfici con un corpo opaco contenente un’apertura stretta, come la linea DE, osservai che i raggi solari che passavano attraverso quell’apertura e si dirigevano verso un panno o carta bianca FGH vi proiettavano tutte le colorazioni dell’arcobaleno; in particolare, il rosso appariva sempre verso il punto F, mentre il blu o il viola verso il punto H. Da questo ho dedotto che: 1) la curvatura delle superfici delle gocce d’acqua non è necessaria per la produzione di queste colorazioni, poiché anche le superfici del cristallo sono piatte; 2) l’entità dell’angolo sotto cui tali superfici appaiono non influisce sul risultato, poiché tale angolo può essere modificato senza alterare i fenomeni osservati; 3) la riflessione della luce non è necessaria, poiché in questo caso non avviene alcuna riflessione; 4) nemmeno la pluralità delle rifrazioni è indispensabile, poiché ne avviene soltanto una. Tuttavia ho ritenuto che fosse comunque necessaria almeno una rifrazione, e anzi che l’effetto prodotto da tale rifrazione non dovesse essere annullato da un effetto opposto; infatti, sperimentando si è constatato che se le superfici MN e NP fossero state parallele, i raggi solari, pur potendo curvarsi in una delle due superfici, non avrebbero prodotto alcuna colorazione. Non ho dubitato nemmeno del fatto che fosse necessaria la luce stessa, poiché senza di essa nulla si vedrebbe; inoltre, ho osservato che era indispensabile anche l’oscurità o una qualche limitazione alla luce ricevuta: infatti, se si rimuoveva il corpo opaco posto sulla superficie NP, le colorazioni FGH scomparivano; inoltre, se si allargava troppo l’apertura DE, i colori rossastro, arancione e giallo presenti verso il punto F non si estendevano oltre, così come i colori verde, blu e viola presenti verso il punto H; invece, tutta la parte dello spazio compresa tra questi due punti rimaneva bianca. In seguito, ho cercato di comprendere perché queste colorazioni siano diverse verso il lato H rispetto al lato F, nonostante la rifrazione, l’ombra e la luce agiscano in modo analogo; e, considerando la natura della luce così come l’avevo descritta nella “Diottrica”, ovvero come un’azione o un movimento di una certa materia estremamente sottile, le cui parti potrebbero essere paragonate a piccole sfere che rotolano all’interno dei pori dei corpi terrestri, ho capito che queste sfere possono muoversi in modi diversi, a seconda delle cause che ne determinano il movimento; e in particolare, che tutte le rifrazioni che avvengono nella stessa direzione le spingono a ruotare nello stesso senso, ma che quando non vi sono altre sfere che si muovano più velocemente o più lentamente di loro, la loro rotazione è approssimativamente uguale al loro movimento in linea retta.
Au lieu que lorsqu’elles en ont d’un côté qui se meuvent moins vite, et de l’autre qui se meuvent plus ou également vite, ainsi qu’il arrive aux confins de l’ombre et de la lumière, si elles rencontrent celles qui se meuvent moins vite, du côté vers lequel elles roulent, comme font celles qui composent le rayon EH, cela est cause, qu’elles ne tournoient pas si vite qu’elles se meuvent en ligne droite ; et c’est tout le contraire lorsqu’elles les rencontrent de l’autre côté, comme sont celles du rayon DF. Pour mieux entendre ceci, pensez que la boule 1 2 3 4 est poussée de Y vers X, en telle sorte qu’elle ne va qu’en ligne droite, et que ses deux côtés 1 et 3 descendent également vite jusqu’à la superficie de l’eau YY, où le mouvement du côté marqué 3, qui la rencontre le premier, est retardé, pendant que celui du côté marqué l continue encore, ce qui est cause que toute la boule commence infailliblement à tournoyer suivant l’ordre des chiffres 1 2 3. Puis imaginez qu’elle est environnée de quatre autres, Q, R, S, T, dont les deux Q et R tendent avec plus de force qu’elle à se mouvoir vers X, et les deux autres S et T y tendent avec moins de force, d’où il est évident que Q pressant sa partie marquée 1, et S retenant celle qui est marquée 3, augmentent son tournoiement ;
et que R et T n’y nuisent point, pour ce que R est disposé à se mouvoir vers X plus vite qu’elle ne la suit, et T n’est pas disposé à la suivre si vite qu’elle la précède, ce qui explique l’action du rayon DF. Puis, tout au contraire, si Q et R tendent plus lentement qu’elle vers X, et S et T y tendent plus fort, R empêche le tournoiement de la partie marquée 1, et T celui de la partie 3, sans que les deux autres Q et S y fassent rien, ce qui explique l’action du rayon EH. Mais il est à remarquer que cette boule 12 3 4 étant fort ronde, il peut aisément arriver que lorsqu’elle est pressée un peu fort par les deux R et T, elle se revire en pirouettant autour de l’essieu 42, au lieu d’arrêter son tournoiement à leur occasion, et ainsi, que changeant en un moment de situation, elle tournoie après suivant l’ordre des chiffres 321 ; car les deux R et T, qui l’ont fait commencer à se détourner, l’obligent à continuer jusqu’à ce qu’elle ait achevé un demi-tour en ce sens-là, et qu’elles puissent augmenter son tournoiement, au lieu de le retarder :
ce qui m’a servi à résoudre la principale de toutes les difficultés que j’ai eues en cette matière ; et il se démontre, ce me semble, très évidemment de tout ceci, que la nature des couleurs qui paraissent vers F ne consiste qu’en ce que les parties de la matière subtile qui transmet l’action de la lumière tendent à tournoyer avec plus de force qu’à se mouvoir en ligne droite ; en sorte que celles qui tendent à tourner beaucoup plus fort causent la couleur rouge, et celles qui n’y tendent qu’un peu plus fort causent la jaune. Comme au contraire la nature de celles qui se voient vers H ne consiste qu’en ce que ces petites parties ne tournoient pas si vite qu’elles ont de coutume lorsqu’il n’y a point de cause particulière qui les en empêche, en sorte que le vert paraît où elles ne tournoient guère moins vite, et le bleu ou elles tournoient beaucoup moins vite ; et ordinairement aux extrémités de ce bleu, il se mêle de l’incarnat, qui, lui donnant de la vivacité et de l’éclat, le change en violet ou couleur de pourpre. Ce qui vient sans doute de ce que la même cause qui a coutume de retarder le tournoiement des parties de la matière subtile, étant alors assez forte pour faire changer de situation à quelques-unes, le doit augmenter en celles-là, pendant qu’elle diminue celui des autres. Et en tout ceci la raison s’accorde si parfaitement avec l’expérience, que je ne crois pas qu’il soit possible, après avoir bien connu l’une et l’autre, de douter que la chose ne soit telle que je viens de l’expliquer. Car s’il est vrai que le sentiment que nous avons de la lumière soit causé par le mouvement ou l’inclination à se mouvoir de quelque matière qui touche nos yeux, comme plusieurs autres choses témoignent, il est certain que les divers mouvements de cette matière doivent causer en nous divers sentiments ; et comme il ne peut y avoir d’autre diversité en ces mouvements que celle que j’ai dite, aussi n’en trouvons-nous point d’autre par expérience dans les sentiments que nous en avons, que celle des couleurs. Et il n’est pas possible de trouver aucune chose dans le cristal MNP qui puisse produire des couleurs, que la façon dont il envoie les petites parties de la matière subtile vers le linge FGH, et de là vers nos yeux. D’où il est, ce me semble, assez évident qu’on ne doit chercher autre chose non plus dans les couleurs que les autres objets font paraître ; car l’expérience ordinaire témoigne que la lumière ou le blanc, et l’ombre ou le noir, avec les couleurs de l’iris qui ont été ici expliquées, suffisent pour composer toutes les autres. Et je ne saurais goûter la distinction des philosophes, quand ils disent qu’il y en a qui sont vraies, et d’autres qui ne sont que fausses ou apparentes ; car toute leur vraie nature n’étant que de paraître, c’est, ce me semble, une contradiction de dire qu’elles sont fausses et qu’elles paraissent. Mais j’avoue bien que l’ombre et la réfraction ne sont pas toujours nécessaires pour les produire, et qu’en leur place la grosseur, la figure, la situation, et le mouvement des parties des corps qu’on nomme colorés, peuvent concourir diversement avec la lumière pour augmenter ou diminuer le tournoiement des parties de la matière subtile. En sorte que même en l’arc-en-ciel j’ai douté d’abord si les couleurs s’y produisaient tout à fait en même façon que dans le cristal MNP ; car je n’y remarquais point l’ombre qui terminât la lumière, et ne connaissais point encore pourquoi elles n’y paraissaient que sous certains angles, jusqu’à ce qu’ayant pris la : plume et calculé par le menu tous les rayons qui tombent sur les divers points d’une goutte d’eau, pour savoir sous quels angles, après deux réfractions et une ou deux réflexions, ils peuvent venir vers nos yeux, j’ai trouvé qu’après une réflexion et deux réfractions, il y en a beaucoup plus qui peuvent être vus sous l’angle de 41 à 42 degrés, que sous aucun moindre, et qu’il n’y en a aucun qui puisse être vu sous un plus grand. Puis j’ai trouvé aussi qu’après deux réflexions et deux réfractions, il y en a beaucoup plus qui viennent vers l’œil sous l’angle de 51 à 52 degrés que sous aucun plus grand, et qu’il n’y en a point qui viennent sous un moindre. De façon qu’il y a de l’ombre, de part et d’autre, qui termine la lumière, laquelle, après avoir passé par une infinité de gouttes de pluie éclairées par le soleil, vient vers l’œil sous l’angle de 42 degrés, ou un peu au-dessous, et ainsi cause le premier et principal arc-en-ciel ; et il y en a aussi qui termine celle qui vient sous l’angle de 51 degrés ou un peu au-dessus, et cause l’arc-en-ciel extérieur ; car ne recevoir point de rayons de lumière en ses yeux, ou en recevoir notablement moins d’un objet que d’un autre qui lui est proche, c’est voir de l’ombre. Ce qui montre clairement que les couleurs de ces arcs sont produites par la même cause que celles qui paraissent par l’aide du cristal MNP, et que le demi-diamètre de l’arc intérieur ne doit point être plus grand que de 42 degrés, ni celui de l’extérieur plus petit que de 51 ; et enfin que le premier doit être bien plus limité en sa superficie extérieure qu’en l’intérieure, et le second tout au contraire, ainsi qu’il se voit par expérience. Mais afin que ceux qui savent les mathématiques puissent connaître si le calcul que j’ai fait de ces rayons est assez juste, il faut ici que je l’explique.
Instead of there being one side that moves more slowly and another that moves faster or at the same speed—as happens at the boundaries between shadow and light—if they encounter sides that move more slowly on the side toward which they are moving, such as those that make up ray EH, then this causes them to rotate less quickly and move in a straight line. The exact opposite occurs when they encounter such sides on the other side, like those of ray DF. To better understand this, imagine that the ball 1 2 3 4 is pushed from Y toward X, so that it moves in a straight line, and its two sides, 1 and 3, descend at the same speed until they reach the water’s surface at YY. In this case, the movement of the side marked 3, which encounters the water first, is slowed down, while the movement of the side marked 2 continues, causing the entire ball to begin rotating in the order of the numbers 1 2 3. Now imagine that the ball is surrounded by four other balls: Q, R, S, and T. Among these, Q and R exert more force than the ball itself, pushing it toward X, while S and T exert less force in the same direction. It is therefore clear that Q, by pressing on the ball’s side marked 1, and S, by holding back the side marked 3, will increase the ball’s rotation speed.
And since R and T do not interfere in this process—since R is willing to move towards X faster than she does, and T is not willing to follow her fast enough to overtake her—that explains the effect of ray DF. On the contrary, if Q and R move towards X more slowly than she does, while S and T move towards it more rapidly, then R will prevent the rotation of the part marked 1, and T will prevent the rotation of the part marked 3—without any influence from the other two, Q and S. This explains the effect of ray EH. However, it should be noted that since this ball 12 3 4 is quite round, it is possible that when it is slightly pushed by R and T, it may begin to spin around its axis 42 instead of stopping its rotation upon their influence. Thus, in a moment, its direction may change, and it may start spinning in the order of the numbers 321. Because R and T, having caused it to begin turning away, will force it to continue until it has completed half a turn in that direction, allowing them to increase its rotation rather than slowing it down.
What enabled me to resolve the principal difficulty I encountered in this matter is. And it seems to me quite evident from all this that the nature of the colors that appear around the point F consists merely in the fact that those portions of the subtle substance that transmit the effect of light tend to rotate with greater force than they do when moving in a straight line; thus, those portions that rotate much more vigorously produce the color red, while those that rotate only slightly more vigorously produce the color yellow. On the contrary, the nature of those colors that are seen around the point H consists merely in the fact that these small particles do not rotate as quickly as they usually would if there were no particular cause preventing them from doing so; therefore, the color green appears where their rotation is only slightly slower, and the color blue appears where their rotation is much slower. Moreover, at the edges of this blue area, a hint of the color incarnadine is often mixed in, which, by adding liveliness and brightness to it, turns it into the color violet or purple. This is undoubtedly due to the fact that the same cause that usually slows down the rotation of these subtle particles becomes strong enough at certain times to change their position, thus increasing their rotation speed in some cases while decreasing it in others. In all of this, reason agrees so perfectly with experience that I do not believe it is possible, after thoroughly understanding both, to doubt that things are indeed as I have explained them. For if it is true that the sensation we experience when we see light is caused by the movement or tendency of some substance that touches our eyes to move in a certain way, as many other phenomena attest, then it is certain that the various movements of this substance must cause different sensations in us; and since there can be no other diversity in these movements than the one I have described, we also find no other diversity in the sensations we experience, namely in the colors. Moreover, it is impossible to find anything in the crystal MNP that could produce colors, other than the way in which it sends these small particles of subtle substance toward the surfaces FGH and from there to our eyes. Therefore, it seems quite evident that we should not seek any other explanation for colors than the ways in which other objects cause them to appear; for ordinary experience shows that light or white, as well as shadow or black, together with the colors of the iris that have been explained here, are sufficient to produce all other colors. And I cannot accept the distinction made by philosophers when they say that some of these explanations are true and others are merely false or apparent; for since the entire nature of their so-called “true” explanations consists merely in appearing to be true, it seems contradictory to claim that they are false while at the same time claiming that they appear to be true. But I must admit that shadow and refraction are not always necessary for their production; rather, the size, shape, position, and movement of those parts of objects we call colored can variously interact with light to increase or decrease the deflection of the rays within the subtle substance. Even in the case of a rainbow, I was initially skeptical about whether the colors were produced in exactly the same way as in the crystal MNP—because I could not observe any shadow there that terminated the light, nor could I understand why the colors appeared only at certain angles. It was only after carefully calculating all the rays that fell on different points of a water droplet, and determining under what angles they would reach our eyes after two refractions and one or two reflections, that I discovered: after one reflection and two refractions, many more rays could be seen at an angle of 41 to 42 degrees than at any smaller angle; and none could be seen at a larger angle. Furthermore, after two reflections and two refractions, many more rays reached the eye at an angle of 51 to 52 degrees than at any greater angle, while none reached it at a smaller angle. Thus, there is shadow on both sides that terminate the light; this light, having passed through countless raindrops illuminated by the sun, reaches our eyes at an angle of 42 degrees or slightly less, thereby creating the primary rainbow. There is also shadow that terminates the light coming at an angle of 51 degrees or slightly more, resulting in the outer rainbow—since not receiving any light rays, or receiving significantly less light than another nearby object, means seeing shadow. This clearly demonstrates that the colors of these rainbows are produced by the same mechanism as those observed through the crystal MNP, and that the diameter of the inner rainbow must not exceed 42 degrees, while that of the outer rainbow must not be less than 51 degrees. Finally, it is evident from experience that the area of the inner rainbow’s outer edge must be much smaller than its inner edge, whereas the opposite is true for the outer rainbow. However, so that those who understand mathematics can verify the accuracy of my calculations, I must now explain them in detail.
Invece di quanto avviene ai confini tra l’ombra e la luce, dove una parte delle sfere si muove più lentamente mentre l’altra si muove più velocemente o allo stesso ritmo, se le sfere incontrano quelle che si muovono più lentamente sul lato verso cui stanno rotolando – come avviene per le sfere che compongono il raggio EH – allora non ruotano con la stessa rapidità e quindi si muovono in linea retta. Il contrario accade invece quando incontrano quelle che si muovono più velocemente sul lato opposto, come avviene per le sfere del raggio DF. Per capire meglio, immaginate che la sfera 1 2 3 4 venga spinta da Y verso X in modo tale da muoversi sempre in linea retta; i suoi due lati, 1 e 3, scendono entrambi allo stesso ritmo fino alla superficie dell’acqua YY. In questo caso, il movimento del lato contrassegnato dal numero 3, che incontra per primo la superficie dell’acqua, viene rallentato, mentre quello del lato contrassegnato dal numero 1 prosegue senza interferenze; di conseguenza, l’intera sfera inizia inevitabilmente a ruotare seguendo l’ordine dei numeri 1 2 3. Ora immaginate che la sfera sia circondata da altre quattro sfere: Q, R, S e T; tra queste, le due sfere Q e R tendono con maggiore forza verso X rispetto alla sfera principale, mentre le altre due, S e T, lo fanno con minore intensità. È evidente che la pressione esercitata da Q sul lato contrassegnato dal numero 1 e quella esercitata da S sul lato contrassegnato dal numero 3 aumentano inevitabilmente il ritmo di rotazione della sfera principale.
E poiché R e T non ne arrecano danno, dato che R è disposto a muoversi verso X più velocemente di quanto lei lo segua, e T non è disposto a seguirla così rapidamente da precederla, ciò spiega l’azione del raggio DF. Al contrario, se Q e R tendono verso X più lentamente di lei, mentre S e T lo fanno con maggiore intensità, R impedisce il movimento rotatorio della parte contrassegnata dal numero 1, e T quello della parte contrassegnata dal numero 3; le altre due parti, Q e S, non influiscono in alcun modo su questo processo, il che spiega l’azione del raggio EH. Tuttavia, è da notare che questa sfera 12 3 4 essendo molto rotonda, può facilmente accadere che, quando viene leggermente spinta dai due R e T, inizi a ruotare su se stessa attorno all’asse 42, invece di fermarsi al loro contatto; così, cambiando improvvisamente direzione, continua a girare seguendo l’ordine dei numeri 321. I due R e T, infatti, avendo fatto sì che iniziasse a deviare, la costringono a proseguire fino a completare mezzo giro in quella direzione, permettendole così di aumentare la velocità del suo movimento rotatorio, anziché rallentarla.
Ciò che mi ha aiutato a risolvere la principale difficoltà che ho incontrato in questo campo; e tutto ciò sembra dimostrare in modo molto evidente che la natura dei colori che appaiono nella direzione F consiste semplicemente nel fatto che le parti della materia sottile che trasmettono l’effetto della luce tendono a ruotare con maggiore intensità rispetto al movimento in linea retta; di conseguenza, quelle parti che ruotano con molta più forza producono il colore rosso, mentre quelle che ruotano solo leggermente di più producono il colore giallo. Al contrario, la natura di quelle parti che si vedono nella direzione H consiste semplicemente nel fatto che queste piccole particelle non ruotano così velocemente come di solito fanno, quando non c’è alcuna causa particolare che le ne impedisca; per questo motivo il colore verde appare in quei punti dove la loro rotazione è appena più lenta, mentre il colore blu si presenta nei punti in cui ruotano molto più lentamente; e solitamente, alle estremità di questo colore blu, si mescola il colore incarnato, che, donandogli vivacità ed eccellenza, lo trasforma nel viola o nel colore porpora. Ciò deriva senza dubbio dal fatto che la stessa causa che di solito ritarda la rotazione delle particelle della materia sottile, essendo in quel momento abbastanza forte da far cambiare posizione ad alcune di esse, deve aumentarne l’intensità nelle altre, mentre ne riduce quella delle restanti. In tutto ciò, la ragione si accorda così perfettamente con l’esperienza che non credo sia possibile, dopo aver ben compreso entrambe, dubitare che le cose siano effettivamente come ho appena spiegato. Poiché, se è vero che la sensazione che abbiamo della luce è causata dal movimento o dall’inclinazione a muoversi di alcuna materia che tocca i nostri occhi, come testimoniano molte altre osservazioni, è certo che i diversi movimenti di questa materia debbano produrre in noi diversi sentimenti; e poiché non può esserci altra diversità in questi movimenti se non quella che ho descritto, ne troviamo effettivamente solo una nell’esperienza, ovvero quella dei colori. Inoltre, non è possibile trovare nulla nel cristallo MNP che possa produrre colori, se non il modo in cui invia le piccole particelle della materia sottile verso i tessuti FGH e da lì verso i nostri occhi. Da ciò deriva, a mio parere, una conclusione molto evidente: non dobbiamo cercare altre cause per la formazione dei colori se non quelle che gli altri oggetti sono in grado di produrre; poiché l’esperienza comune dimostra che la luce o il bianco, l’ombra o il nero, insieme ai colori dell’iride spiegati qui, sono sufficienti a generare tutti gli altri colori. Non riesco quindi ad accettare la distinzione fatta dai filosofi, quando affermano che alcuni di questi fenomeni siano veri e altri solo apparenti; poiché la vera natura di tutto ciò non è altro che quella di apparire, dire che alcuni di questi fenomeni siano falsi e allo stesso tempo appaiono reali rappresenta una contraddizione in sé stessa. Ma devo ammettere che l’ombra e la rifrazione non sono sempre necessarie per produrre questi effetti; anzi, la dimensione, la forma, la posizione e il movimento delle parti dei corpi chiamati “colorati” possono agire in diversi modi sulla luce, aumentando o diminuendo l’intensità dei colori che appaiono. Persino nell’arcobaleno, all’inizio dubitavo che i colori si formassero esattamente nello stesso modo del cristallo MNP: non notavo infatti l’ombra che “terminava” la luce, e non capivo perché i colori apparissero soltanto sotto determinati angoli. Solo dopo aver misurato con precisione tutti i raggi che colpiscono i vari punti di una goccia d’acqua, calcolando in dettaglio gli angoli attraverso cui questi raggi possono arrivare ai nostri occhi dopo due rifrazioni e una o due riflessioni, ho scoperto che, dopo una riflessione e due rifrazioni, molti raggi possono essere visti sotto un angolo compreso tra 41 e 42 gradi, mentre nessun altro angolo è adatto a farlo; inoltre, altri raggi arrivano agli occhi sotto un angolo compreso tra 51 e 52 gradi, e nessun altro angolo è più appropriato. Questo dimostra chiaramente che l’ombra svolge un ruolo fondamentale nella formazione dei colori nell’arcobaleno: la luce, dopo aver attraversato innumerevoli gocce di pioggia illuminate dal sole, arriva agli occhi sotto un angolo di circa 42 gradi, causando così il primo e principale arco dell’arcobaleno; altri raggi arrivano invece sotto un angolo di circa 51 gradi, formando l’arco esterno. Il fatto che un oggetto presenti meno luce rispetto a un altro vicino significa che vediamo “ombra”; questo dimostra chiaramente che i colori dell’arcobaleno sono prodotti per la stessa ragione dei colori osservati attraverso il cristallo MNP. Inoltre, il diametro dell’arco interno non può essere maggiore di 42 gradi, mentre quello dell’arco esterno non può essere minore di 51 gradi; in più, la superficie esterna dell’arco interno deve essere molto più ristretta rispetto a quella interna, mentre per l’arco esterno è esattamente il contrario, come si può osservare sperimentalmente. Per permettere a coloro che conoscono le matematiche di verificare la correttezza dei miei calcoli, devo ora spiegarli in dettaglio.
Soit AFD une goutte d’eau, dont je divise le demi-diamètre CD ou AB en autant de parties égales que je veux calculer de rayons, afin d’attribuer autant de lumière aux uns qu’aux autres. Puis je considère un de ces rayons en particulier, par exemple EF, qui au lieu de passer tout droit vers G, se détourne vers K, et se réfléchit de K vers N, et de là va vers l’œil P ; ou bien se réfléchit encore une fois de N vers Q, et de là se détourne vers l’œil R. Et ayant tiré CI à angles droits sur FK, je connais de ce qui a été dit en la Dioptrique, que AE ou HF et CI ont entre elles la proportion par laquelle la réfraction de l’eau se mesure ; de façon que si HF contient 8.000 parties, telles que AB en contient 10.000, CI en contiendra environ de 5.984, pour ce que la réfraction de l’eau est tant soit peu plus grande que de trois à quatre ; et pour le plus justement que j’aie pu la mesurer, elle est comme de 187 à 250.
Ayant ainsi les deux lignes HF et CI, je connais aisément les deux arcs FG, qui est de 75 degrés 44 minutes, et FK, qui est de 106, 30. Puis ôtant le double de l’arc FK de l’arc FG ajouté à 180 degrés, j’ai 40, 44 pour la quantité de l’angle ONP, car je suppose ON parallèle à EF. Et ôtant ces 40, 44 de FK, j’ai 65, 46 pour l’angle SQR, car je pose aussi SQ parallèle à EF. Et calculant en même façon tous les autres rayons parallèles à EF qui passent par les divisions du diamètre AB, je compose la table suivante :
Et il est aisé à voir en cette table qu’il y a bien plus de rayons qui font l’angle ONP d’environ 40 degrés, qu’il n’y en a qui le fassent moindre ; ou SQR d’environ 54, qu’il n’y en a qui le fassent plus grand ; puis, afin de la rendre encore plus précise, je fais :
et je vois ici que le plus grand angle ONP peut être de 41 degrés 30 minutes, et le plus petit SQR de 51, 54 ; à quoiqu’ajoutant ou ôtant environ 17 minutes pour le demi-diamètre du soleil, j’ai 41, 47 pour le plus grand demi-diamètre de l’arc-en-ciel intérieur, et 51, 37 pour le plus petit de l’extérieur.
Il est vrai que l’eau étant chaude, sa réfraction est tant soit peu moindre que lorsqu’elle est froide, ce qui peut changer quelque chose en ce calcul : toutefois cela, ne saurait augmenter le demi-diamètre de l’arc-en-ciel intérieur que d’un ou deux degrés tout au plus, et lors celui de l’extérieur sera de presque deux fois autant plus petit. Ce qui est digne d’être remarqué, pour ce que par là on peut démontrer que la réfraction de l’eau ne peut être guère moindre ni plus grande que je la suppose ; car pour peu qu’elle fût plus grande, elle rendrait le demi-diamètre de l’arc-en-ciel intérieur moindre que 41 degrés, au lieu que par la créance commune on lui en donne 45 ; et si on la suppose assez petite pour faire qu’il soit véritablement de 45, ou trouvera que celui de l’extérieur ne sera aussi guère plus de 45, au lieu qu’il paraît à l’œil beaucoup plus grand que celui de l’intérieur. Et Maurolycus, qui est je crois le premier qui a déterminé l’un de 45 degrés, détermine l’autre d’environ 56 ; ce qui montre le peu de foi qu’on doit ajouter aux observations qui ne sont pas accompagnées de la vraie raison.
Au reste, je n’ai pas eu peine à connaître pourquoi le rouge est en dehors en l’arc-en-ciel intérieur, ni pourquoi il est en dedans en l’extérieur ; car la même cause pour laquelle c’est vers F plutôt que vers H qu’il paraît au travers du cristal MNP, fait que si, ayant l’œil en la place du linge blanc FGH, on regarde ce cristal, on y verra le rouge vers sa partie plus épaisse MP, et le bleu vers N, pour ce que le rayon teint de rouge qui va vers F vient de C, la partie du soleil la plus avancée vers MP ; et cette même cause fait aussi que le centre des gouttes d’eau, et par conséquent leur plus épaisse partie, étant en dehors au respect des points colorés qui forment l’arc-en-ciel intérieur, le rouge y doit paraître en dehors, et qu’étant en dedans au respect de ceux qui forment l’extérieur, le rouge y doit aussi paraître en dedans.
Ainsi je crois qu’il ne reste plus aucune difficulté en cette matière, si ce n’est peut-être touchant les irrégularités qui s’y rencontrent, comme lorsque l’arc n’est pas exactement rond, ou que son centre n’est pas en la ligne droite qui passe par l’œil et le soleil, ce qui peut arriver si les vents changent la figure des gouttes de pluie ; car elles ne sauraient perdre si peu de leur rondeur que cela ne fasse une notable différence en l’angle sous lequel les couleurs doivent paraître.
On a vu aussi quelquefois, à ce qu’on m’a dit, un arc-en-ciel tellement renversé que ses cornes étaient tournées vers en haut, comme est ici représenté FF ; ce que je ne saurais juger être arrivé que par la réflexion des rayons du soleil donnant sur l’eau de la mer ou de quelque lac ; comme si, venant de la partie du ciel SS, ils tombent sur l’eau DAE, et de là se réfléchissent vers la pluie CF, l’œil B verra l’arc FF, dont le centre est au point C, en sorte que CB étant prolongée jusqu’à A, et AS passant par le centre du soleil, les angles SAD et BAE soient égaux, et que l’angle CBF soit d’environ 42 degrés. Toutefois il est aussi requis à cet effet qu’il n’y ait point du tout de vent qui trouble la surface de l’eau vers E, et peut-être avec cela qu’il y ait quelque nue, comme G, qui empêche que la lumière du soleil, allant en ligne droite vers la pluie, n’efface celle que cette eau E y envoie ; d’où vient qu’il n’arrive que rarement. Outre cela l’œil peut être en telle situation au respect du soleil et de la pluie, qu’on verra la partie inférieure qui achève le cercle de l’arc-en-ciel, sans voir la supérieure, et aussi qu’on la prendra pour un arc-renversé, nonobstant qu’on ne la verra pas vers le ciel, mais vers l’eau ou vers la terre.
On m’a dit aussi avoir vu quelquefois un troisième arc-en-ciel au-dessus des deux ordinaires, mais qui était beaucoup plus faible, et environ autant éloigné du second que le second du premier ; ce que je ne juge pas pouvoir être arrivé, pi ce n’est qu’il y ait eu des grains de grêle, fort ronds et fort transparents mêlés parmi la pluie, dans lesquels la réfraction étant notablement plus grande que dans l’eau, l’arc-en-ciel extérieur aura dû y être beaucoup plus grand, et ainsi paraître au-dessus de l’autre. Et pour l’intérieur, qui, par même raison, aura dû être plus petit que l’intérieur de la pluie, il se peut faire qu’il n’aura point été remarqué, à cause du grand lustre de celui-ci, ou bien que leurs extrémités s’étant jointes, on ne les aura comptés tous deux que pour un, mais pour un dont les couleurs auront été autrement disposées qu’à l’ordinaire.
Et ceci me fait souvenir d’une invention pour faire paraître des signes dans le ciel, qui pourraient causer grande admiration à ceux qui en ignoreraient les raisons. Je suppose que vous savez déjà la façon de faire voir l’arc-en-ciel par le moyen d’une fontaine. Comme si l’eau qui sort par les petits trous ABC, sautant assez haut, s’épand en l’air de tous côtés vers R, et que le soleil soit vers Z, en sorte que ZEM, étant ligne droite, l’angle MER puisse être d’environ 42 degrés, l’œil E ne manquera pas de voir l’iris vers R tout semblable à celui qui paraît dans le ciel.
Suppose AFD is a drop of water, and I divide its diameter CD or AB into as many equal parts as I wish in order to calculate the corresponding radii. Then I consider one of these rays, for example EF—which, instead of going straight towards G, deviates towards K and is reflected from K towards N, from where it proceeds towards the eye P; or it may be reflected once more from N towards Q, and then deviate towards the eye R. Having drawn CI at a right angle to FK, I know from what has been stated in the theory of optics that AE or HF and CI bear such a ratio as the degree of refraction of water measures. Specifically, if HF contains 8,000 parts, just as AB contains 10,000 parts, then CI will contain approximately 5,984 parts—since the refractive index of water is slightly greater than three to four. And from my most accurate measurements, I have found that this ratio is roughly 187 to 250.
Having thus determined the lengths of the two arcs HF and CI, I can easily calculate the lengths of the arcs FG (which measures 75 degrees and 44 minutes) and FK (which measures 106 degrees and 30 minutes). By then subtracting twice the length of arc FK from the sum of the lengths of arc FG and 180 degrees, I obtain 40 degrees and 44 minutes as the measure of angle ONP—assuming that ON is parallel to EF. Subtracting these 40 degrees and 44 minutes from 180 degrees gives me 65 degrees and 46 minutes as the measure of angle SQR, since I also assume that SQ is parallel to EF. By calculating in the same manner for all other rays parallel to EF that pass through various divisions of the diameter AB, I compile the following table:
It is easy to see from this table that there are far more rays that form an angle of approximately 40 degrees with the ONP direction than those that form angles smaller than this; and likewise, there are far more rays that form an angle of approximately 54 degrees than those that form angles larger than this. Furthermore, in order to make the description even more precise, I proceed as follows:
And I see here that the maximum ONP angle can be 41 degrees and 30 minutes, while the minimum SQR angle is 51 degrees and 54 minutes; however, by adding or subtracting approximately 17 minutes due to the diameter of the sun, I obtain 41 degrees and 47 minutes for the maximum half-diameter of the inner rainbow, and 51 degrees and 37 minutes for the minimum half-diameter of the outer rainbow.
It is true that since water is warm, its refraction is somewhat less than when it is cold, which may affect the outcome of this calculation to some extent; however, this would at most increase the diameter of the inner rainbow by one or two degrees, while the diameter of the outer rainbow would be nearly twice as small. What is noteworthy here is that this demonstrates that the refraction of water cannot be much less or greater than what I have assumed; for if it were any greater, the diameter of the inner rainbow would be less than 41 degrees, whereas common belief holds it to be 45 degrees. And if we assume its refraction to be small enough so that the inner rainbow’s diameter is indeed 45 degrees, we will find that the diameter of the outer rainbow would also be no more than about 45 degrees, even though it appears much larger to the eye than the inner one. Moreover, Maurolycus—whom I believe was the first to determine the diameter of the inner rainbow to be 45 degrees—actually calculated the diameter of the outer rainbow to be around 56 degrees; this illustrates how little credence should be given to observations that are not supported by proper reasoning.
Furthermore, it was not difficult for me to understand why red appears on the outside in the inner rainbow, and why blue appears on the inside in the outer rainbow; for the very same reason that red is seen through crystal MNP at point F rather than at point H, it is also the case that if one were to place their eye in the position of the white fabric FGH and look at this crystal, they would see red appearing at its thicker portion, MP, and blue at N. This is because the ray of light that turns red and travels towards F originates from C, which is the part of the sun that is closest to MP. The same principle explains why the center of water droplets—and consequently their thickest portions—appear on the outside with respect to the colored points that form the inner rainbow; therefore, red must appear on the outside there, and since these droplet centers are on the inside with respect to the outer-colored points, red again appears on the inside in those cases as well.
Thus, I believe that there are no further difficulties in this matter, except perhaps regarding those irregularities that may occur, such as when the arc is not perfectly circular, or when its center does not lie on the straight line that passes through the eye and the sun—this could happen if the winds alter the shape of the raindrops; for they would not lose enough of their roundness to cause a significant difference in the angle at which the colors should appear.
I have also been told on occasion that it is possible to see a rainbow in such a reversed configuration that its “horns” are pointing upwards, as depicted in figure FF; I suppose this could only occur if the rays of sunlight reflected off the surface of the sea or some other body of water were involved. It would be as if these rays, originating from the part of the sky indicated by SS, fell onto the water at DAE and then reflected back towards the rain at CF, allowing the observer at B to see the rainbow FF, with its center located at point C. If CB is extended all the way to A, and AS passes through the center of the sun, then the angles SAD and BAE would be equal, and the angle CBF would be approximately 42 degrees. However, for this phenomenon to occur, it is essential that there be no wind disturbing the surface of the water at E; moreover, some clouds, such as G, might prevent the sunlight from reaching the rain directly, thereby diminishing its intensity. As a result, such occurrences are quite rare. Furthermore, depending on the relative positions of the sun and the rain, it is possible for one to see only the lower portion of the rainbow’s arc without seeing the upper part; this could lead one to mistakenly identify it as a reversed rainbow, even though in reality it is directed towards the water or the ground, rather than the sky.
I have also been told that sometimes a third rainbow can be seen above the two regular ones, but it is much fainter and located at approximately the same distance from the second rainbow as the second one is from the first; I do not believe this could possibly happen, unless there were very round and highly transparent hailstones mixed in with the rain. Since the refraction of light through these hailstones would be significantly greater than in water, the outer rainbow produced by them would have to be much larger and thus appear above the other two. As for the inner rainbow, which for the same reason would have to be smaller than the one formed within the rain itself, it is possible that it went unnoticed, either due to the intensity of the light from the outer rainbows or because its ends appeared to merge together, making them seem like a single rainbow with colors arranged differently from the usual pattern.
And this reminds me of an invention that could be used to create visible signs in the sky, which would surely inspire great admiration in those who were unaware of their reasons for existence. I suppose you are already familiar with the way in which a rainbow can be created using a fountain. When water emerges from the small holes at ABC and sprays high into the air, it spreads out in all directions toward R. If the sun is located at Z, and since ZEM forms a straight line, the angle MER would be approximately 42 degrees—thus, the observer’s eye at E would surely see an iris similar to that which appears in the sky.
Supponiamo che AFD sia una goccia d’acqua, e che io divida il suo semidiametro CD o AB in tante parti uguali quante ne desideri per calcolare i raggi; in questo modo potrò attribuire la stessa quantità di luce a tutte queste parti. Ora consideriamo uno di questi raggi, ad esempio EF: invece di proseguire dritto verso G, esso si devia verso K e vi si riflette, per poi dirigersi verso l’occhio P; oppure si riflette ancora una volta da N verso Q, per poi deviare verso l’occhio R. Tracciando infine CI perpendicolarmente a FK, posso ricorrere ai principi della Diottrica per stabilire che AE/HF e CI hanno tra loro esattamente la stessa proporzione con cui si misura la rifrazione dell’acqua; in altre parole, se HF contiene 8.000 parti, come AB ne contiene 10.000, allora CI ne conterrà circa 5.984, poiché la rifrazione dell’acqua è leggermente maggiore di tre a quattro volte tale rapporto; e secondo le mie misurazioni più precise, tale proporzione è approssimativamente di 187 a 250.
Avendo così a disposizione le due rette HF e CI, posso facilmente determinare i due archi FG, che misura 75 gradi e 44 minuti, e FK, che misura 106 gradi e 30 minuti. Successivamente, sottraendo il doppio dell’arco FK dall’arco FG più 180 gradi, ottengo 40 gradi e 44 minuti come valore dell’angolo ONP, poiché ipotizzo che ON sia parallelo a EF. Sottraendo questi 40 gradi e 44 minuti da FK, risulta un angolo di 65 gradi e 46 minuti per l’angolo SQR, poiché anch’io considero SQ parallelo a EF. Calcolando allo stesso modo tutti gli altri angoli che sono paralleli a EF e passano attraverso le divisioni del diametro AB, riesco a comporre la seguente tabella:
Ed è facile notare in questa tabella che esistono moltissimi raggi i quali formano un angolo ONP di circa 40 gradi, rispetto ai pochi che ne formano uno inferiore a tale valore; e altrettanto numerosi sono i raggi i quali formano un angolo SQR di circa 54 gradi, rispetto ai pochi che ne formano uno maggiore. Per rendere questa tabella ancora più precisa, faccio.
E vedo qui che l’angolo massimo ONP può essere di 41 gradi e 30 minuti, mentre l’angolo minimo SQR è di 51,54 gradi; aggiungendo o sottraendo circa 17 minuti in relazione al semidiametro del sole, ottengo 41,47 gradi per il semidiametro massimo dell’arco arcobaleno interno, e 51,37 gradi per quello minimo dell’arco arcobaleno esterno.
È vero che, essendo l’acqua calda, la sua rifrazione è leggermente minore rispetto a quando è fredda, il che potrebbe modificare in qualche modo i calcoli effettuati; tuttavia, ciò non aumenterebbe mai il diametro dell’arco arcobaleno interno di più di uno o due gradi al massimo, mentre quello esterno sarebbe quasi il doppio più piccolo. Ciò merita attenzione, poiché permette di dimostrare che la rifrazione dell’acqua non può essere né molto minore né molto maggiore di quanto io supponga; infatti, se fosse maggiormente elevata, il diametro dell’arco arcobaleno interno sarebbe inferiore a 41 gradi, mentre secondo l’opinione comune è di 45 gradi; e se si ipotizzasse che tale rifrazione fosse abbastanza bassa da far sì che il diametro dell’arco arcobaleno interno fosse effettivamente di 45 gradi, si scoprirebbe che quello esterno non sarebbe molto più grande di 45 gradi, mentre a prima vista sembra essere molto più ampio. Inoltre, Maurolycus, che credo sia stato il primo ad determinare con precisione uno dei due valori, ne ha calcolato l’altro intorno ai 56 gradi; ciò dimostra quanto poco si possa fidare di osservazioni prive di una vera e propria base razionale.
Del resto, non mi è stato difficile capire perché il rosso si trovi all’esterno nell’arcobaleno interno e perché il blu si trovi all’interno in quello esterno; infatti, la stessa causa che fa sì che il colore appaia verso F piuttosto che verso H attraverso il cristallo MNP, fa sì che, se si posiziona l’occhio al posto del panno bianco FGH e si osserva tale cristallo, il rosso si vedrà nella sua parte più spessa, cioè MP, mentre il blu si vedrà in N: infatti, il raggio colorato di rosso che va verso F proviene da C, la parte del sole più vicina a MP. La stessa causa fa anche sì che il centro delle gocce d’acqua, e quindi la loro parte più spessa, essendo all’esterno rispetto ai punti colorati che formano l’arcobaleno interno, presenti il rosso all’esterno; mentre essendo all’interno rispetto a quelli che formano l’arcobaleno esterno, il rosso vi appare anche all’interno.
Pertanto, credo che non rimangano più alcune difficoltà in questa materia, se non forse per quanto riguarda le irregolarità che si possono incontrare: ad esempio, quando l’arco non è esattamente rotondo, o quando il suo centro non si trova sulla linea retta che passa attraverso l’occhio e il sole; ciò può accadere se i venti modificano la forma delle gocce di pioggia. Tuttavia, queste irregolarità non influenzerebbero in modo significativo l’angolo sotto cui i colori dovrebbero apparire agli occhi dell’osservatore.
Si è anche visto, a volte, secondo quanto mi è stato detto, un arco iris così rovesciato che le sue “corna” erano rivolte verso l’alto, come è rappresentato qui; questo fenomeno potrebbe verificarsi soltanto attraverso la riflessione dei raggi del sole sulla superficie dell’acqua del mare o di un lago: sembrerebbe infatti che i raggi provenienti dalla parte del cielo si abbattano sull’acqua e da lì vengano riflessi verso il punto in cui cade la pioggia; di conseguenza, l’occhio potrebbe osservare l’arco iris, il cui centro si trova nel punto C, in modo tale che se CB viene prolungata fino a A e AS attraversa il centro del sole, gli angoli SAD e BAE risultino uguali, e che l’angolo CBF sia di circa 42 gradi. Tuttavia, affinché ciò avvenga, è necessario che non vi sia alcun vento che disturbi la superficie dell’acqua nel punto E; inoltre, potrebbe essere presente qualche nuvola, come quella rappresentata con la lettera G, che impedisca alla luce del sole di cancellare quella riflessa dall’acqua; per queste ragioni, questo fenomeno si verifica raramente. Inoltre, l’occhio può trovarsi in una posizione tale rispetto al sole e alla pioggia da poter vedere soltanto la parte inferiore dell’arco iris, senza percepire quella superiore; in tal caso, si potrebbe scambiare quell’arcobaleno per uno rovesciato, anche se in realtà non è rivolto verso il cielo, ma verso l’acqua o verso la terra.
Mi è stato detto anche che a volte si sia visto un terzo arcobaleno sopra i due normali, ma molto più debole, e situato a una distanza dal secondo all’incirca pari a quella del primo dal secondo; non credo che ciò possa essere realmente accaduto, tranne nel caso in cui tra la pioggia si fossero mescolati grani di grandine, molto rotondi e trasparenti. Poiché in questi casi la rifrazione della luce è notevolmente maggiore rispetto all’acqua, l’arcobaleno esterno sarebbe dovuto risultare molto più intenso e quindi apparire sopra gli altri due. Quanto all’arcobaleno interno, che per lo stesso motivo sarebbe dovuto essere più debole di quello formato dalla pioggia stessa, è possibile che non sia stato notato a causa del forte splendore di quest’ultimo; oppure, poiché le sue estremità si fossero sovrapposte, potrebbe essere stato considerato un unico arcobaleno, sebbene le sue sfumature fossero diverse da quelle usuali.
E questo mi fa ricordare di un’invenzione che permette di far apparire segni nel cielo, capaci di suscitare grande ammirazione in coloro che ne ignorano le ragioni. Immagino che voi già conosciate il metodo per far apparire l’arcobaleno attraverso una fontana: l’acqua che esce dalle piccole aperture ABC, salendo abbastanza in alto, si diffonde nell’aria in tutte le direzioni verso R; poiché il sole si trova in posizione Z, e dato che la linea ZEM è retta, l’angolo MER può essere di circa 42 gradi, quindi l’occhio E non mancherà di vedere un’immagine simile all’arcobaleno che appare realmente nel cielo.
A quoi il faut maintenant ajouter qu’il y a des huiles, des eaux-de-vie et d’autres liqueurs dans lesquelles la réfraction se fait notablement plus grande ou plus petite qu’en l’eau commune, et qui ne sont pas pour cela moins claires et transparentes : en sorte qu’on pourrait disposer par ordre plusieurs fontaines, dans lesquelles y ayant diverses de ces liqueurs, on y verrait par leur moyen toute une grande partie du ciel pleine des couleurs de l’iris ; à savoir, en faisant que les liqueurs dont la réfraction serait la plus grande fussent les plus proches des spectateurs, et qu’elles ne s’élevassent point si haut qu’elles empêchassent la vue de celles qui seraient derrière ; puis à cause que, fermant une partie des trous ABC, on peut faire disparaître telle partie de l’iris RR qu’on veut sans ôter les autres, il est aisé à entendre que tout de même, ouvrant et fermant à propos les trous de ces diverses fontaines, on pourra faire que ce qui paraîtra coloré ait la figure d’une croix, ou d’une colonne, ou de quelque autre telle chose qui donne sujet d’admiration. Mais j’avoue qu’il y faudrait de l’adresse et de la dépense, afin de proportionner ces fontaines, et faire que les liqueurs y sautassent si haut que ces figures pussent être vues de fort loin par tout un peuple sans que l’artifice s’en découvrît.
Discours neuvième
DE LA COULEUR DES NUES ET DES CERCLES OU COURONNES
QU’ON VOIT QUELQUEFOIS AUTOUR DES ASTRES.
Après ce que j’ai dit de la nature des couleurs, je ne crois pas avoir beaucoup de choses à ajouter touchant celles qu’on voit dans les nues ; car premièrement, pour ce qui est de leur blancheur et de leur obscurité ou noirceur, elle ne procède que de ce qu’elles sont plus ou moins exposées à la lumière des astres ou à l’ombre tant d’elles-mêmes que de leurs voisines. Et il y a seulement ici deux choses à remarquer, dont l’une est que les superficies des corps transparents font réfléchir une partie des rayons qui viennent vers elles, ainsi que j’ai dit ci-dessus ; ce qui est cause que la lumière peut mieux pénétrer au travers de trois piques d’eau qu’elle ne fait au travers d’un peu d’écume, qui n’est toutefois autre chose que de l’eau, mais en laquelle il y a plusieurs superficies, dont la première faisant réfléchir une partie de cette lumière, et la seconde une autre partie, et ainsi de suite, il n’en reste bientôt plus du tout ou presque plus qui passe outre. Et c’est ainsi que ni le verre pilé, ni la neige, ni les nues, lorsqu’elles sont un peu épaisses, ne peuvent être transparentes. L’autre chose qu’il y a ici à remarquer, est qu’encore que l’action des corps lumineux ne soit que de pousser en ligne droite la matière subtile qui touché nos yeux, toutefois le mouvement ordinaire des petites parties de cette matière, au moins de celles qui sont en l’air autour de nous, est de rouler en même façon qu’une balle roule étant à terre, encore qu’on ne l’ait poussée qu’en ligne droite. Et ce sont proprement les corps qui les font rouler en cette sorte qu’on nomme blancs ; comme font sans doute tous ceux qui ne manquent d’être transparents qu’à cause de la multitude de leurs superficies, tels que sont l’écume, le verre pilé, la neige et les nues. Ensuite de quoi on peut entendre pourquoi le ciel étant fort pur et déchargé de tous nuages paraît bleu, pourvu qu’on sache que de lui-même il ne rend aucune clarté, et qu’il paraîtrait extrêmement noir s’il n’y avait point du tout d’exhalaisons ni de vapeurs au-dessus de nous, mais qu’il y en a toujours plus ou moins qui font réfléchir quelques rayons vers nos yeux, c’est-à-dire qui repoussent vers nous les petites parties de la matière subtile que le soleil ou les autres astres ont poussées contre elles ; et lorsque ces vapeurs sont en assez grand nombre, la matière subtile étant repoussée vers nous par les premières, en rencontre d’autres après qui font rouler et tournoyer ses petites parties avant qu’elles parviennent à nous ; ce qui fait alors paraître le ciel blanc, au lieu que si elle n’en rencontre pas assez pour faire ainsi tournoyer ses parties, il ne doit paraître que bleu, suivant ce qui a été tantôt dit de la nature de la couleur bleue. Et c’est la même cause qui fait aussi que l’eau de la mer, aux endroits où elle est fort pure et fort profonde, semble être bleue ; car il ne se réfléchit de sa superficie que peu de rayons, et aucun de ceux qui la pénètrent ne revient. De plus, on peut ici entendre pourquoi souvent, quand le soleil se couche ou se lève, tout le côté du ciel vers lequel il est paraît rouge ; ce qui arrive lorsqu’il n’y a point tant de nues ou plutôt de brouillards entre lui et nous que sa lumière ne puisse les traverser, mais qu’elle ne les traverse pas si aisément tout contre la terre qu’un peu plus haut, ni si aisément un peu plus haut que beaucoup plus haut ; car il est évident que cette lumière, souffrant réfraction dans ces brouillards, détermine les parties de la matière subtile qui la transmettent à tournoyer en même sens que ferait une boule qui viendrait du même côté en roulant sur terre ; de façon que le tournoiement des plus basses est toujours augmenté par l’action de celles qui sont plus hautes, à cause qu’elle est supposée plus forte que la leur ; et vous savez que cela suffît pour faire paraître la couleur rouge, laquelle se réfléchissant après dans les nues, se peut étendre de tous côtés dans le ciel ; et il est à remarquer que cette couleur paraissant le matin présage des vents ou de la pluie, à cause qu’elle témoigne qu’y ayant peu de nues vers l’orient, le soleil pourra élever beaucoup de vapeurs avant le midi, et que les brouillards qui la font paraître commencent à monter ; au lieu que le soir elle témoigne le beau temps, à cause que n’y ayant que peu ou point de nues vers le couchant, les vents orientaux doivent régner, et les brouillards descendent pendant la nuit.
Je ne m’arrête point à parler plus particulièrement des autres couleurs qu’on voit dans les nues, car je crois que les causes en sont toutes assez comprises en ce que j’ai dit ; mais il paraît quelquefois certains cercles autour des astres dont je ne dois pas omettre l’explication. Ils sont semblables à l’arc-en-ciel en ce qu’ils sont ronds ou presque ronds, et environnent toujours le soleil ou quelque autre astre, ce qui montre qu’ils sont causés par quelque réflexion ou réfraction dont les angles sont à peu près tous égaux ; comme aussi en ce qu’ils sont colorés, ce qui montre qu’il y a de la réfraction, et de l’ombre qui limite la lumière qui les produit. Mais ils diffèrent en ce que l’arc-en-ciel ne se voit jamais que lorsqu’il pleut actuellement au lieu vers lequel on le voit, bien que souvent il ne pleuve pas au lieu où est le spectateur ; et eux ne se voient jamais où il pleut : ce qui montre qu’ils ne sont pas causés par la réfraction qui se fait en des gouttes d’eau ou en de la grêle, mais par celle qui se fait en ces petites étoiles de glace transparentes dont il a été parlé ci-dessus ; car on ne saurait imaginer dans les nues aucune autre cause qui soit capable d’un tel effet ; et si on ne voit jamais tomber de telles étoiles que lorsqu’il fait froid, la raison nous assure qu’il ne laisse pas de s’en former en toutes saisons. Même, à cause qu’il est besoin de quelque chaleur pour faire que de blanches qu’elles sont au commencement, elles deviennent transparentes, ainsi qu’il est requis à cet effet, il est vraisemblable que l’été y est plus propre que l’hiver. Et encore que la plupart de celles qui tombent paraissent à l’œil extrêmement plates et unies, il est certain néanmoins qu’elles sont toutes quelque peu plus épaisses au milieu qu’aux extrémités, ainsi qu’il se voit aussi à l’œil en quelques-unes ; et selon qu’elles le sont plus ou moins, elles font paraître ces cercles plus ou moins grands : car il y en a sans doute de plusieurs grandeurs. Et si ceux qu’on a le plus souvent observés ont eu leur diamètre d’environ 45 degrés, ainsi que quelques-uns ont écrit, je veux croire que les parcelles de glace qui les causent de cette grandeur ont la convexité qui leur est la plus ordinaire, qui et peut-être aussi la plus grande qu’elles aient coutume d’acquérir sans achever entièrement de se fondre.
One must also add that there are oils, spirits, and other liquids in which the degree of refraction is significantly greater or lesser than that of ordinary water, yet these liquids are by no means less clear and transparent as a result. In fact, it would be possible to arrange several such “fountains” in sequence, each containing different kinds of these liquids. Through them, one could observe a large portion of the sky filled with the colors of the iris. Specifically, by arranging the liquids with the highest degree of refraction closest to the viewers and ensuring they do not rise too high as to obscure those behind them, it would be feasible to create visual effects that resemble a cross, a column, or some other striking pattern. However, I must admit that considerable skill and effort would be required to construct these “fountains” properly and ensure that the liquids rise high enough for such effects to be seen from a distance by large crowds without revealing the actual mechanism behind them.
Ninth Speech
OF THE COLORS OF NUDES AND CIRCLES OR CORONS
That one can sometimes see something around the stars.
After what I have said about the nature of colors, I do not believe there is much left to add regarding those that we observe in the clouds. Firstly, as far as their whiteness or darkness is concerned, this arises merely from the degree to which they are exposed to the light of the stars or to the shadows cast by themselves and their surrounding objects. There are only two main points to note here: one is that the surfaces of transparent substances reflect a portion of the rays that strike them, as I have already explained; this is why light can penetrate more easily through three layers of water than through a thin layer of foam—although both are essentially water, the foam contains multiple reflective surfaces that scatter the light. Consequently, little or no light makes it through such materials. Hence, neither ground-up glass nor snow, nor thick clouds, can be truly transparent. The second point is that although the effect of luminous objects is merely to direct the subtle matter that reaches our eyes in a straight line, the natural movement of these tiny particles in the air causes them to tumble and rotate, much like a ball rolling on the ground—even though they have initially been propelled in a straight line. It is precisely these movements that give substances their white appearance; this is also true for many other materials that are only partially transparent due to their numerous reflective surfaces, such as foam, ground-up glass, snow, and clouds. Furthermore, this explains why a clear, cloudless sky appears blue: it does not emit any light of its own, and were there no emissions or vapors in the atmosphere, it would appear utterly dark. However, the presence of these vapors reflects some of the sunlight back toward us, causing the subtle matter in the air to tumble and scatter the rays before they reach our eyes—this is what gives the sky its blue hue. The same principle applies to the deep, clear waters of the sea, which also appear blue because only a small portion of the light that strikes their surface is reflected back; the rest penetrates without being reflected. Furthermore, one can understand here why, often when the sun sets or rises, the entire part of the sky towards it appears red. This occurs when there are not enough clear skies—or rather, too much fog—between the sun and us, preventing its light from passing through freely; yet the light does not pass through as easily near the earth as it does at higher altitudes, nor as easily at even greater heights. Clearly, as this light is refracted by the fog, it causes the subtle particles in the air to rotate in the same direction as a ball rolling towards them from that same side; as a result, the rotation of the lower layers of air is constantly intensified by the influence of higher layers, since these are assumed to be more powerful. You know that this alone is sufficient to produce the red color, which, after being reflected by the clouds, can spread throughout the sky. It is also noteworthy that this red color appearing in the morning often indicates the approach of wind or rain, because it suggests that there are few clouds in the east, allowing the sun to raise large amounts of vapor before noon—and that the fog responsible for producing this color is beginning to rise. Conversely, when it appears in the evening, it usually signifies fair weather, because there are few or no clouds in the west, indicating that eastern winds will prevail and the fog will descend during the night.
I shall not dwell further on the other colors that can be observed in the clouds, for I believe that the causes of these phenomena are sufficiently explained in what I have said; however, there are certain circular patterns around stars that I must not fail to explain. These patterns resemble rainbows in that they are round or nearly round in shape and always surround the sun or some other star, which indicates that they are caused by some form of reflection or refraction, with angles that are more or less equal. They are also colored, which further suggests the presence of refraction and shadows that limit the light producing them. Nevertheless, they differ from rainbows in that rainbows are only visible when it is raining at the location where they are observed, even though it often does not rain where the observer is; whereas these circular patterns are never seen in places where it is raining—which proves that they are not caused by refraction occurring within droplets of water or hail, but rather by refraction taking place within those tiny, transparent ice particles mentioned earlier. Indeed, one cannot imagine any other cause in the clouds that could produce such effects. Moreover, since some heat is required for these ice particles to become transparent—just as heat is necessary for them to form in the first place—it seems likely that summer is a more favorable season for their formation than winter. Although most of these falling particles appear extremely flat and uniform to the eye, it is certain that they are slightly thicker in the middle than at the edges, as can be observed in some cases. Depending on the degree of this thickness, the circular patterns produced by these particles appear larger or smaller—since there must undoubtedly be various sizes of such patterns. If those most frequently observed have a diameter of about 45 degrees, as some have written, I believe that the ice particles responsible for their formation possess the convexity that is most common, and perhaps also the greatest degree of convexity they tend to acquire before completely melting away.
Si deve inoltre aggiungere che esistono oli, acquaviti e altre bevande il cui indice di rifrazione è notevolmente maggiore o minore rispetto all’acqua comune, eppure non sono meno chiari e trasparenti; quindi si potrebbero disporre in ordine diverse “fontane” contenenti queste bevande, e attraverso di esse si potrebbe vedere gran parte del cielo, pieno delle colorazioni dell’iride. In particolare, facendo sì che le bevande con l’indice di rifrazione più elevato fossero posizionate più vicine agli spettatori e non si alzassero così in alto da oscurare quelle poste dietro di loro; inoltre, chiudendo alcune delle aperture presenti in queste “fontane”, è possibile far scomparire quella parte dell’iride che si desidera senza eliminare le altre. È quindi facile intuire che, aprendo e chiudendo opportunamente queste aperture, si possano creare figure decorative come croci, colonne o altro che suscitino ammirazione. Tuttavia devo ammettere che ci vorrebbero abilità e notevoli risorse per costruire queste “fontane” in modo appropriato, affinché le bevande al loro interno si alzassero abbastanza in alto da essere visibili da lontano da parte di un gran numero di persone, senza che l’intero inganno venisse scoperto.
Discorso nono
Della colore delle nudità e dei cerchi o corone.
Si può talvolta vedere qualcosa intorno alle stelle.
Dopo quanto ho detto sulla natura dei colori, non credo di avere molto da aggiungere riguardo a quelli che si vedono nelle nuvole; poiché, in primo luogo, per quanto riguarda la loro bianchezza o oscurità, queste caratteristiche derivano semplicemente dal fatto che siano più o meno esposte alla luce delle stelle o all’ombra, sia propria che di corpi vicini. Ci sono soltanto due aspetti da notare: il primo è che le superfici dei corpi trasparenti fanno riflettere una parte dei raggi che vi arrivano, come ho già detto; questo spiega perché la luce riesce a penetrare meglio attraverso tre strati d’acqua che attraverso uno strato di schiuma, che in realtà non è altro che acqua, ma nella quale ci sono molteplici superfici: la prima riflette una parte della luce, la seconda un’altra parte, e così via, fino a quando quasi nessuna luce riesce più a passare. È per questo che né il vetro tritato, né la neve, né le nuvole, quando sono abbastanza dense, possono essere considerati trasparenti. L’altro aspetto da notare è che, sebbene l’azione dei corpi luminosi sia semplicemente quella di spingere in linea retta la materia sottile che raggiunge i nostri occhi, il movimento naturale delle piccole particelle di questa materia, almeno di quelle presenti nell’aria intorno a noi, è simile a quello di una palla che rotola a terra, anche se è stata spinta soltanto in linea retta. Sono proprio questi corpi che fanno ruotare le particelle di materia sottile, e per questo vengono definiti “bianchi”; lo stesso vale probabilmente per tutti quei corpi che non sono trasparenti a causa della molteplicità delle loro superfici, come la schiuma, il vetro tritato, la neve e le nuvole. Da ciò si può capire perché il cielo, quando è molto pulito e privo di nuvole, appare blu: se non ci fossero emissioni o vapori nell’aria sopra di noi, il cielo apparirebbe estremamente nero; invece, ci sono sempre delle nuvole che fanno riflettere alcuni raggi verso i nostri occhi, cioè che spingono verso di noi le piccole particelle di materia sottile colpite dal sole o dalle altre stelle. Quando queste nuvole sono abbastanza numerose, la materia sottile viene spinta verso di noi e, incontrando altre nuvole, fa ruotare e girare le sue particelle prima che raggiungano i nostri occhi; questo fa apparire il cielo bianco. Al contrario, se non ci sono abbastanza nuvole per far ruotare queste particelle, il cielo appare semplicemente blu, come ho già spiegato riguardo alla natura del colore blu. La stessa causa spiega anche perché l’acqua del mare, nei luoghi in cui è molto pulita e profonda, appare blu: poiché solo pochi raggi vengono riflessi dalla sua superficie, e nessuno di quelli che la penetrano riesce a tornare fuori. Inoltre, si può comprendere qui il motivo per cui spesso, quando il sole tramonta o sorge, l’intera parte del cielo verso di esso appare rossa; ciò accade quando non vi sono abbastanza nuvole, o meglio, nebbia, tra il sole e noi, tanto da impedire alla sua luce di attraversarle facilmente; ma la luce non riesce a passare con altrettanta facilità più vicina alla terra che un po’ più in alto, né un po’ più in alto rispetto a quando è molto più in alto; infatti è evidente che questa luce, subendo rifrazione nella nebbia, fa sì che le parti della materia sottile che la trasmettono ruotino nello stesso senso in cui lo farebbe una palla che rotolasse dalla stessa direzione sulla terra; di conseguenza, la rotazione delle parti più basse viene sempre intensificata dall’azione di quelle più alte, poiché si suppone che queste ultime siano più forti delle prime; e sapete bene che questo è sufficiente per far apparire il colore rosso, il quale, riflettendosi poi nelle nuvole, può diffondersi in ogni direzione nel cielo; inoltre, è da notare che questo colore che appare al mattino preannuncia vento o pioggia, poiché indica che, essendo poche le nuvole verso l’oriente, il sole sarà in grado di sollevare molta umidità prima di mezzogiorno, e che le nebbie che lo fanno apparire stanno iniziando a salire; al contrario, la sera questo colore preannuncia bel tempo, poiché essendo poche o nessuna nuvola verso il tramonto, dovranno dominare i venti orientali, e le nebbie scenderanno durante la notte.
Non mi soffermo ad analizzare più in dettaglio le altre colorazioni che si osservano nelle nuvole, poiché ritengo che le cause di tali fenomeni siano sufficientemente spiegate in quanto ho già affermato; tuttavia, a volte si notano dei cerchi intorno agli astri, e non posso trascurare di spiegare anche questo fenomeno. Questi cerchi assomigliano all’arcobaleno per la loro forma rotonda o quasi rotonda, e circondano sempre il sole o qualche altro astro, il che indica che sono causati da una sorta di riflessione o rifrazione la cui angolazione è più o meno costante; inoltre, poiché presentano colori distinti, ciò dimostra che vi è effettivamente rifrazione, nonché l’interferenza di ombre che limitano la luce che li genera. Tuttavia, questi fenomeni differiscono dall’arcobaleno: quest’ultimo si osserva soltanto quando piove nel luogo verso cui viene visto, anche se spesso non piove proprio in quella zona; mentre i cerchi intorno agli astri non si manifestano mai dove piove, il che indica che non sono causati dalla rifrazione che avviene nelle gocce d’acqua o nella grandine, ma da quella che ha luogo in quelle piccole stelle di ghiaccio trasparenti di cui ho parlato in precedenza. Non si potrebbe infatti immaginare alcuna altra causa capace di produrre un simile effetto nelle nuvole; inoltre, poiché tali fenomeni si osservano soltanto quando fa freddo, è logico ritenere che si formino in tutte le stagioni. Inoltre, poiché è necessaria una certa temperatura affinché il ghiaccio, all’inizio bianco, diventi trasparente, e poiché questo processo richiede condizioni particolari, è probabile che l’estate sia più adatta a tale fenomeno rispetto all’inverno. Inoltre, anche se la maggior parte di queste stelle di ghiaccio sembra estremamente piatta e uniforme alla vista, è certo che nel mezzo siano leggermente più spesse delle estremità, come si può osservare in alcuni casi; e a seconda di questa differenza di spessore, i cerchi intorno agli astri appaiono più o meno grandi, poiché probabilmente esistono varie dimensioni di tali fenomeni. Se quelli che si osservano più frequentemente hanno un diametro di circa 45 gradi, come alcuni hanno scritto, allora è probabile che le particelle di ghiaccio che li causano abbiano una convessità media, che forse rappresenta anche il grado massimo di convessità che esse raggiungono prima di sciogliersi completamente.
Soit, par exemple, ABC le soleil, D l’œil, EFG plusieurs petites parcelles de glace transparentes arrangées côte à côte les unes des autres, ainsi qu’elles sont en se formant, et dont la convexité est telle que le rayon venant par exemple du point A sur l’extrémité de celle qui est marquée G, et du point C sur l’extrémité de celle qui est marquée F, retourne vers D, et qu’il en vient vers D plusieurs autres de ceux qui traversent les autres parcelles de glace qui sont vers E, mais non point aucun de ceux qui traversent celles qui sont au-delà du cercle GG ; il est manifeste qu’outre que les rayons AD, CD, et semblables, qui passent en ligne droite, font paraître le soleil de sa grandeur accoutumée, les autres qui souffrent réfraction vers EE doivent rendre toute l’aire comprise dans le cercle FF assez brillante, et faire que la circonférence entre les cercles FF et GG soit comme une couronne peinte des couleurs de l’arc-en-ciel ; et même que le rouge y doit être en dedans vers F, et le bleu en dehors vers G, tout de même qu’on a coutume de l’observer. Et s’il y a deux ou plusieurs rangs de parcelles de glace l’une sur l’autre, pourvu que cela n’empêche point que les rayons du soleil ne les traversent, ceux de ces rayons qui en traverseront deux par leurs bords, se courbant presque deux fois autant que les autres, produiront encore un autre cercle coloré beaucoup plus grand en circuit, mais moins apparent que le premier ; en sorte qu’on verra pour lors deux couronnes l’une dans l’autre, et dont l’intérieure sera la mieux peinte, comme il a aussi été quelquefois observé. Outre cela vous voyez bien pourquoi ces couronnes n’ont pas coutume de se former autour des astres qui sont fort bas vers l’horizon, car les rayons rencontrent alors trop obliquement les parcelles de glace pour les traverser ; et pourquoi leurs couleurs ne sont pas si vives que les siennes, car elles sont causées par des réfractions beaucoup moindres ; et pourquoi elles paraissent plus ordinairement que lui autour de la lune, et même se remarquent aussi quelquefois autour des étoiles, à savoir lorsque les parcelles de glace interposées, n’étant que fort peu convexes, les rendent fort petites ; car d’autant qu’elles ne dépendent point de tant de réflexions et réfractions que l’arc-en-ciel, la lumière qui les cause n’a pas besoin d’être si forte. Mais souvent elles ne paraissent que blanches, non point tant par faute de lumière que pour ce que la matière où elles se forment n’est pas entièrement transparente.
On en pourrait bien imaginer encore quelques autres qui se formassent à l’imitation de l’arc-en-ciel en des gouttes d’eau, à savoir premièrement par deux réfractions sans aucune réflexion ; mais alors il n’y a rien qui détermine leur diamètre, et la lumière n’est point limitée par l’ombre, comme il est requis pour la production des couleurs : puis aussi par deux réfractions et trois ou quatre réflexions ; mais leur lumière, étant alors grandement faible, peut aisément être effacée par celle qui se réfléchit de la superficie des mêmes gouttes, ce qui me fait douter si jamais elles paraissent, et le calcul montre que leur diamètre devrait être beaucoup plus grand qu’on ne le trouve en celles qu’on a coutume d’observer.
Enfin, pour ce qui est de celles qu’on voit quelquefois autour des lampes et des flambeaux, la cause n’en doit point être cherchée dans l’air, mais seulement dans l’œil qui les regarde. Et j’en ai vu cet été dernier une expérience fort manifeste.
Ce fut en voyageant de nuit dans un navire, où, après avoir tenu tout le soir ma tête appuyée sur une main dont je fermais mon œil droit pendant que je regardais de l’autre vers le ciel, on apporta une chandelle au lieu où j’étais ; et lors ouvrant les deux yeux, je vis deux couronnes autour de la flamme, dont les couleurs étaient aussi vives que je les aie jamais vues en arc-en-ciel AB est la plus grande, qui était rouge vers A, et bleue vers B ; CD la plus petite, qui était rouge aussi vers C, mais vers D elle était blanche, et s’étendait jusqu’à la flamme. Après cela, refermant l’œil droit, j’aperçus que ces couronnes disparaissaient ; et qu’au contraire, en l’ouvrant et fermant le gauche, elles continuaient de paraître ; ce qui m’assura qu’elles ne procédaient que de quelque disposition que mon œil droit avait acquise pendant que je l’avais tenu fermé, et qui était cause qu’outre que la plupart des rayons de la flamme qu’il recevait la représentaient vers O, où ils s’assemblaient, il y en avait aussi quelques-uns qui étaient tellement détournés, qu’ils s’étendaient en tout l’espace fO, où ils peignaient la couronne CD ; et quelques autres en l’espace FG, où ils peignaient la couronne AB. Je ne détermine point quelle était cette disposition, car plusieurs différentes peuvent causer le même effet ; comme s’il y a seulement une ou deux petites rides en quelqu’une des superficies E, M, P, qui à cause de la figure de l’œil s’y étendent en forme d’un cercle dont le centre soit en la ligne EQ, comme il y en a souvent de toutes droites qui se croisent en cette ligne EO, et nous font voir de grands rayons épars çà et là autour des flambeaux ; ou bien qu’il y ait quelque chose d’opaque entre E et P, ou même à côté en quelque lieu, pourvu qu’il s’y étende circulairement ; ou enfin que les humeurs ou les peaux de l’œil aient en quelque façon changé de tempérament ou de figure ; car il est fort commun à ceux qui ont mal aux yeux de voir de telles couronnes, et elles ne paraissent pas semblables à tous. Seulement faut-il remarquer que leur partie extérieure, comme A et C, est ordinairement rouge, tout au contraire de celles qu’on voit autour des astres, dont la raison vous sera claire, si vous considérez qu’en la production de leurs couleurs, c’est l’humeur cristalline PNM qui tient lieu du prisme de cristal dont il a tantôt été parlé, et le fond de l’œil FGf qui tient lieu du linge blanc qui était derrière. Mais vous douterez peut-être pourquoi, puisque l’humeur cristalline a ce pouvoir, elle ne colore pas en même façon tous les objets que nous voyons ?
si ce n’est que vous considériez que les rayons qui viennent de chaque point de ces objets vers chaque point du fond de l’œil, passant les uns par celui de ses côtés qui est marqué N, et les autres par celui qui est marqué S, ont des actions toutes contraires et qui se détruisent les unes les autres, au moins en ce qui regarde la production des couleurs ; au lieu qu’ici les rayons qui vont vers FGf ne passent que par N. Et tout ceci se rapporte si bien à ce que j’ai dit de la nature des couleurs, qu’il peut, ce me semble, beaucoup servir pour en confirmer la vérité.
Discours dixième
DE L’APPARITION DE PLUSIEURS SOLEILS
On voit encore quelquefois d’autres cercles dans les nues, qui diffèrent de ceux dont j’ai parlé en ce qu’ils ne paraissent jamais que tout blancs, et qu’au lieu d’avoir, quelque astre en leur centre, ils traversent ordinairement celui du soleil ou de la lune, et semblent parallèles ou presque parallèles à l’horizon. Mais pour ce qu’ils ne paraissent qu’en ces grandes nues toutes rondes dont il a été parlé ci-dessus, et qu’on voit aussi quelquefois plusieurs soleils ou plusieurs lunes dans les mêmes nues, il faut que j’explique ensemble l’un et l’autre.
For instance, let ABC represent the sun, D the eye, and EFG several small, transparent pieces of ice arranged side by side in their original formation. The convexity of these ice fragments is such that rays originating from point A on the edge of the piece marked G, and from point C on the edge of the piece marked F, will return to the eye D; moreover, numerous other rays passing through the other ice pieces located between E and F will also reach D. It is evident that, in addition to the straight rays AD, CD, and similar ones which make the sun appear in its usual size, those rays that undergo refraction towards EE must render the entire area within circle FF quite bright, causing the circumference between circles FF and GG to resemble a crown painted with the colors of the rainbow. Indeed, the red color should be on the inner side near F, and the blue on the outer side near G, just as is commonly observed. If there are two or more layers of ice pieces one atop another, so long as this does not prevent the sun’s rays from passing through them, those rays that cross two layers will bend almost twice as much as others, resulting in yet another larger, colored circle, albeit less visible than the first one. Thus, one would see two crowns nested within each other, with the inner one being more brightly colored—something that has also been observed on occasion. Furthermore, it is easy to understand why such crowns do not usually form around stars that are low on the horizon: in that case, the rays encounter the ice pieces at too oblique an angle to pass through them. Also, their colors are not as intense because the refractions involved are much weaker. These crowns are more commonly seen around the moon and sometimes around stars as well, especially when the intervening ice pieces are only slightly convex, making them quite small. Since they rely less on reflections and refractions than the rainbow, the light that creates them does not need to be particularly intense. However, often these crowns appear merely white—not so much due to a lack of light as because the material from which they are formed is not entirely transparent.
One might easily imagine several other ways in which such droplets could form, imitating the structure of a rainbow—firstly, through two instances of refraction without any reflection at all; but in that case, there would be nothing to determine the diameter of these droplets, and the light would not be confined by shadows, as is necessary for the formation of colors. Another possibility would involve two refractions followed by three or four reflections; however, in this scenario, the intensity of their light would be considerably weak, and it could easily be overshadowed by the light reflected from the surfaces of those very droplets. This leads me to doubt whether such phenomena would ever actually occur; moreover, calculations indicate that the diameter of these hypothetical droplets would have to be much larger than those we commonly observe in reality.
Finally, as for those things that sometimes can be seen around lamps and torches, the cause of their appearance must not be sought in the air, but merely in the eye that observes them. I witnessed a very clear example of this last summer.
It was while traveling at night on a ship that, after keeping my head resting on one hand all evening—closing my right eye as I gazed through the left towards the sky—someone brought a candle to where I was. When I opened both eyes, I saw two crowns surrounding the flame, their colors as vivid as any I had ever seen in a rainbow. Crown AB was the larger of the two; it was red near point A and blue near point B. Crown CD was the smaller one; it was also red near point C but turned white near point D, extending all the way to the flame. After closing my right eye again, I noticed that these crowns disappeared; whereas when I opened and closed my left eye, they continued to appear. This convinced me that they were merely the result of some particular condition of my right eye while it was closed—perhaps because certain rays of the flame, being deflected in a particular way, created these effects in the spaces fO and FG. I cannot determine exactly what this condition was, as several different factors could produce the same effect. For instance, there might be slight ridges on the surfaces E, M, P that, due to the shape of the eye, form circles centered on line EQ; or there might be opaque areas between E and P, or even beside them, as long as they extend in a circular pattern. Alternatively, the composition or structure of the eye’s tissues might have changed somehow. It is quite common for people with eye problems to see such crowns, though they do not always appear the same to everyone. One thing is certain, however: their outer portions, like A and C, are usually red—unlike the crowns seen around stars. The reason for this becomes clear if you consider that in producing these colors, it is the crystalline humor PNM that acts as a prism, much like the crystal prism mentioned earlier, while the back of the eye, represented by area FGf, functions as the white background against which the colors are perceived. But you might wonder why, since the crystalline humor has this ability, it does not affect the coloring of all objects we see in the same way.
Unless you consider that the rays originating from each point of these objects and traveling towards every point at the back of the eye—some passing through the side marked N and others through the side marked S—have effects that are completely opposite to one another and thus cancel each other out, at least with regard to the production of colors; whereas in this case, the rays going towards FGf only pass through N. And all of this corresponds so well to what I have said about the nature of colors that it seems to me capable of greatly helping to confirm their truth.
Tenth Speech
ON THE APPEARANCE OF MULTIPLE SUNS
Occasionally, other circles can be seen in the clouds, which differ from those I have mentioned in that they always appear entirely white. Instead of containing some star at their center, they usually pass through the center of the sun or the moon and seem to be parallel or almost parallel to the horizon. However, since these phenomena only occur in those large, round clouds mentioned earlier, and since sometimes multiple suns or moons can also be seen within the same clouds, it is necessary for me to explain both phenomena together.
Ad esempio, supponiamo che ABC rappresenti il sole, D l’occhio, e EFG diverse piccole particelle di ghiaccio trasparenti disposte una accanto all’altra, proprio come si sono formate; la loro convessità è tale che i raggi provenienti, ad esempio, dal punto A sull’estremità della particella contrassegnata con la lettera G, e dal punto C sull’estremità di quella contrassegnata con la lettera F, tornino verso il punto D; inoltre, molti altri raggi che attraversano le altre particelle di ghiaccio situate vicino al punto E non riescono a raggiungere il punto D. È evidente che i raggi AD, CD e simili, che passano in linea retta, fanno apparire il sole nella sua solita grandezza; gli altri raggi, invece, a causa della rifrazione, rendono l’intera area compresa nel cerchio FF abbastanza luminosa, tanto da far sì che la circonferenza tra i cerchi FF e GG assomigli a una corona dipinta con i colori dell’arcobaleno; inoltre, il rosso dovrebbe trovarsi all’interno del cerchio FF, verso il punto F, mentre il blu all’esterno, verso il punto G, proprio come si osserva comunemente. Se ci sono due o più strati di particelle di ghiaccio sovrapposte l’una all’altra, purché ciò non impedisca ai raggi del sole di attraversarle, i raggi che attraversano due strati contemporaneamente si curveranno quasi il doppio rispetto agli altri, creando un altro cerchio colorato ancora più grande, ma meno evidente del primo; in questo modo si vedranno due corone una dentro l’altra, e quella interna sarà la più intensamente colorata, come è stato talvolta osservato. Inoltre, si capisce facilmente perché queste corone non si formano intorno agli astri che si trovano molto bassi sull’orizzonte: i raggi infatti incontrano le particelle di ghiaccio in un angolo troppo obliquo per poterle attraversare; inoltre, i loro colori non sono così vividi perché la rifrazione è molto minore; e si spiega anche perché appaiono più frequentemente intorno alla luna, o talvolta anche intorno alle stelle: quando le particelle di ghiaccio interposte hanno una convessità molto bassa, rendono queste corone molto piccole; poiché non dipendono da tante riflessioni e rifrazioni come l’arcobaleno, la luce che le genera non ha bisogno di essere così intensa. Tuttavia, spesso queste corone appaiono semplicemente bianche, non tanto a causa della mancanza di luce, quanto perché la materia in cui si formano non è completamente trasparente.
Si potrebbero facilmente immaginare altre forme che si formerebbero imitando l’arcobaleno attraverso gocce d’acqua, ad esempio attraverso due rifrazioni senza alcuna riflessione; in tal caso, tuttavia, non esisterebbe nulla che determinasse il loro diametro, e la luce non sarebbe limitata dall’ombra, come avviene necessariamente per la produzione dei colori. Si potrebbero anche immaginare combinazioni di due rifrazioni e tre o quattro riflessioni; ma in questi casi, la luce prodotta sarebbe estremamente debole e potrebbe essere facilmente sovrastata da quella che si riflette dalla superficie stessa delle gocce d’acqua, il che mi fa dubitare che tali fenomeni possano mai verificarsi effettivamente. Inoltre, i calcoli dimostrano che il diametro di queste eventuali “gocce arcobaleno” dovrebbe essere molto più grande di quello delle gocce che comunemente osserviamo.
Infine, per quanto riguarda quelle figure che a volte si vedono intorno alle lampade e ai falò, la causa di tale fenomeno non deve essere cercata nell’aria, ma soltanto negli occhi di chi le osserva. Quest’estate ho avuto l’opportunità di fare un’esperimento molto chiaro a questo proposito.
Fu durante un viaggio notturno su una nave che, dopo aver tenuto tutta la sera la testa appoggiata a una mano e chiudendo così l’occhio destro mentre guardavo con l’altro verso il cielo, mi portarono una candela nel luogo in cui mi trovavo. Quando aprii entrambi gli occhi, vidi due corone intorno alla fiamma; i loro colori erano così vividi come non ne avevo mai visti prima. La corona AB era la più grande: rossa verso A e blu verso B; la corona CD era la più piccola: rossa anche verso C, ma bianca verso D e si estendeva fino alla fiamma stessa. Quando richiusi l’occhio destro, quelle corone scomparvero; invece, aprendo e chiudendo l’occhio sinistro, continuavano a comparire. Questo mi fece capire che derivavano soltanto da una qualche particolare disposizione dell’occhio destro mentre lo tenevo chiuso. Probabilmente, alcuni raggi della fiamma venivano deviati in modo tale da formare la corona CD nell’area fO e la corona AB nell’area FG. Non riesco a determinare con esattezza quale sia questa disposizione, poiché diverse cause possono produrre lo stesso effetto: ad esempio, alcune piccole rughe presenti sulle superfici E, M, P possono, a causa della forma dell’occhio, far sì che i raggi si disperdano in cerchi intorno alla fiamma; oppure l’essere di qualcosa di opaco tra E e P può influenzare questa visione. Inoltre, anche le caratteristiche fisiche o fisiologiche dell’occhio possono modificare ciò che vediamo. È molto comune, infatti, che le persone con problemi oculari percepiscano tali corone, ma queste non appaiono sempre allo stesso modo a tutti. Si noti però che la parte esterna di queste corone è solitamente rossa, al contrario di quelle visibili intorno agli astri; il motivo di ciò risiede nel fatto che, nella formazione dei loro colori, è l’umore cristallino PNM a svolgere il ruolo del prisma di cristallo menzionato in precedenza, mentre la parte posteriore dell’occhio FGf funge da “tela bianca” su cui i colori vengono proiettati. Tuttavia, potreste chiedervi perché, se l’umore cristallino ha questa capacità, non colora allo stesso modo tutti gli oggetti che vediamo.
A meno che non riteniate che i raggi provenienti da ogni punto di questi oggetti e diretti verso ogni punto della parte posteriore dell’occhio – alcuni passando per il punto contrassegnato con la lettera N, altri per quello contrassegnato con la lettera S – abbiano effetti completamente opposti e si annullino a vicenda, almeno in termini di produzione dei colori; mentre qui i raggi diretti verso FGf passano soltanto attraverso il punto N. E tutto ciò corrisponde così bene a quanto ho detto sulla natura dei colori che, a mio parere, può essere molto utile per confermare la veridicità di tali concetti.
Discorso decimo
SULLA APPARIZIONE DI PIÙ SOLI
A volte si vedono ancora altri cerchi nelle nuvole, che differiscono da quelli di cui ho parlato in quanto appaiono sempre completamente bianchi e, invece di avere al loro centro qualche astro, solitamente attraversano il centro del sole o della luna, sembrando paralleli o quasi paralleli all’orizzonte. Ma poiché questi cerchi si manifestano solo nelle grandi nuvole rotonde di cui ho parlato in precedenza, e a volte si vedono anche più soli o più lune nello stesso cielo, è necessario che spieghi insieme entrambi questi fenomeni.
Soit par exemple A le midi, où est le soleil, accompagné d’un vent chaud qui tend vers B, et C le septentrion, d’où il vient un vent froid, qui tend aussi vers B ; et là je suppose que ces deux vents rencontrent ou assemblent une nue composée de parcelles de neige qui s’étend si loin en profondeur et en largeur, qu’ils ne peuvent passer l’un au-dessus, l’autre au-dessous, ou entre deux, ainsi qu’ils ont ailleurs de coutume, mais qu’ils sont contraints de prendre leur cours tout à l’en tour ; au moyen de quoi, non seulement ils l’arrondissent, mais aussi celui qui vient du midi étant chaud, fond quelque peu la neige de son circuit, laquelle étant aussitôt regelée, tant par celui du nord qui est froid, que par la proximité de la neige intérieure qui n’est pas encore fondue, peut former comme un grand anneau de glace toute continue et transparente, dont la superficie ne manquera pas d’être assez polie, à cause que les vents qui l’arrondissent sont fort uniformes. Et de plus cette glace ne manque pas d’être plus épaisse du côté DEF, que je suppose exposé au vent chaud et au soleil, que de l’autre GHI, où la neige ne s’est pu fondre si aisément. Et enfin il faut remarquer qu’en cette constitution d’air, et sans orage, il ne peut y avoir assez de chaleur autour de la nue B pour y former ainsi de la glace, qu’il n’y en ait aussi assez en la terre qui est au-dessous pour y exciter des vapeurs qui la soutiennent, en soulevant et poussant vers le ciel tout le corps de la nue qu’elle embrasse. Ensuite de quoi il est évident que la clarté du soleil, lequel je suppose être assez haut vers le midi, donnant tout autour sur la glace DEFGHI, et de là se réfléchissant sur la blancheur de la neige voisine, doit faire paraître cette neige à ceux qui seront au-dessous en forme d’un grand cercle tout blanc ; et même qu’il suffit à cet effet que la nue soit ronde et un peu plus pressée en son circuit qu’au milieu, sans que l’anneau de glace doive être formé. Mais lorsqu’il l’est, on peut voir, étant au-dessous vers le point K, jusqu’à six soleils, qui semblent être enchâssés dans le cercle blanc ainsi qu’autant de diamants dans une bague ; à savoir, le premier vers E, par les rayons qui viennent directement du soleil, que je suppose vers A ; les deux suivants vers D et vers F, par la réfraction des rayons qui traversent la glace en ces lieux-là, où son épaisseur allant en diminuant, ils se courbent en dedans de part et d’autre, ainsi qu’ils font en traversant le prisme de cristal dont il a tantôt été parlé ; et pour cette cause ces deux soleils ont leurs bords peints de rouge en celui de leurs côtés qui est vers E, où la glace est le plus épaisse, et de bleu en l’autre, où elle l’est moins. Le quatrième soleil paraît par réflexion au point H, et les deux derniers, aussi par réflexion, vers G et vers I, par où je suppose qu’on peut décrire un cercle dont le centre soit au point K, et qui passe par B le centre de la nue, en sorte que les angles KGB et KBG ou BGA sont égaux, et tout de même KIB et KBI ou BIA : car vous savez que la réflexion se fait toujours par angles égaux, et que la glace étant un corps poli, doit représenter le soleil en tous les lieux d’où ses rayons peuvent se réfléchir vers l’œil ; mais pour ce que les rayons qui viennent tout droit sont toujours plus vifs que ceux qui viennent par réfraction, et ceux-ci encore plus vifs que ceux qui sont réfléchis, le soleil doit paraître plus brillant vers E que vers D ou F, et ici encore plus brillants que vers G ou H ou I, et ces trois G, H et I ne doivent avoir aucunes couleurs autour de leurs bords, comme les deux D et F, mais seulement être blancs.
Que si les regardants ne sont pas vers K, mais quelque part plus avancés vers B, en sorte que le cercle dont leurs yeux sont le centre, et qui passe par B, ne coupe point la circonférence de la nue, ils ne pourront voir les deux soleils G et I, mais seulement les quatre autres ; et si au contraire ils sont fort reculés vers H ou au-delà vers C, ils ne pourront voir que les cinq D, E, F, G et I ; et même étant assez loin au-delà, ils ne verront que les trois D, E, F, qui ne seront plus dans un cercle blanc, mais comme traversés d’une barre blanche. Comme aussi, lorsque le soleil est si peu élevé sur l’horizon qu’il ne peut éclairer la partie de la nue GHI, ou bien lorsqu’elle n’est pas encore formée, il est évident qu’on ne doit voir que les trois soleils D, E, F.
Au reste, je ne vous ai jusqu’ici fait considérer que le plan de cette nue, et il y a encore diverses choses à y remarquer qui se verront mieux en son profil.
Premièrement, bien que le soleil ne soit pas en la ligne droite qui va de E vers l’œil K, mais plus haut ou plus bas, il ne doit pas laisser de paraître vers là, principalement si la glace ne s’y étend point trop en hauteur ni profondeur ; car alors la superficie de cette glace sera si courbée qu’en quelque lieu qu’il soit, elle pourra quasi toujours renvoyer ses rayons vers R. Comme si elle a en son épaisseur la figure comprise entre les lignes 123 et 456, il est évident que, non seulement lorsque le soleil sera en la ligne droite A2, ses rayons la traversant pourront aller vers l’œil K, mais aussi lorsqu’il sera beaucoup plus bas, comme en la ligne Si, ou beaucoup plus haut, comme en la ligne T3, et ainsi le faire toujours paraître comme s’il était vers E ; car l’anneau de glace n’étant supposé guère large, la différence qui est entre les lignes 4K, 5K et 6K n’est pas considérable. Et notez que cela peut faire paraître le soleil après même qu’il est couché, et qu’il peut aussi reculer ou avancer l’ombre des horloges et leur faire marquer une heure tout autre qu’il ne sera. Toutefois si le soleil est beaucoup plus bas qu’il ne paraît vers E, en sorte que ses rayons passent aussi en ligne droite par le dessous de la glace jusqu’à l’œil R, comme S7K, que je suppose parallèle à S1, alors, outre les six soleils précédents, on en verra encore un septième au-dessous d’eux, et qui ayant le plus de lumière effacera l’ombre qu’ils pourraient causer dans les horloges. Tout de même s’il est si haut que ses rayons puissent passer en ligne droite vers K par le dessus de la glace, comme T8R qui est parallèle à T3, et que la nue interposée ne soit point si opaque qu’elle les en empêche, on pourra voir un septième soleil au-dessus des six autres. Que si la glace 123, 456 s’étend plus haut et plus bas, comme jusqu’aux points 8 et 7, le soleil étant vers A, on en pourra voir trois l’un sur l’autre vers E, à savoir aux points 8, 5 et 7 ; et lors on en pourra aussi voir trois l’un sur l’autre vers D et trois vers F, en sorte qu’il en paraîtra jusqu’à douze enchâssés dans le cercle blanc DEFGHI. Et le soleil étant un peu plus bas que vers S ou plus haut que vers T, il en pourra derechef paraître trois vers E, à savoir deux dans le cercle blanc et un autre au-dessous ou au-dessus ; et lors il en pourra encore paraître deux vers D et deux vers F. Mais je ne sache point que jamais on en ait tant observé tout à la fois, ni même que lorsqu’on en a vu trois l’un sur l’autre, comme il est arrivé plusieurs fois, on en ait remarqué quelques autres à leurs côtés, ou bien que lorsqu’on en a vu trois côte à côte, comme il est aussi arrivé plusieurs fois, on en ait remarqué quelques autres au-dessus ou au-dessous ; dont, sans doute, la raison est que la largeur de la glace, marquée entre les points 7 et 8, n’a d’ordinaire aucune proportion avec la grandeur du circuit de toute la nue : en sorte que l’œil doit être fort proche du point E lorsque cette largeur lui paraît assez grande pour y distinguer trois soleils l’un sur l’autre ; et au contraire fort éloigné, afin que les rayons qui se courbent vers D et vers F, où se diminue le plus de l’épaisseur de la glace, puissent parvenir jusqu’à lui.
For instance, let A represent noon, where the sun is located, accompanied by a warm wind blowing towards B; and let C represent the north, from where a cold wind also blows towards B. I suppose that these two winds meet or come together at a cloud composed of snowflakes, which extends so far in depth and width that they are unable to pass one above the other, below each other, or between them, as they usually do elsewhere. Instead, they are forced to flow in opposite directions. As a result, not only does this shape the cloud into a rounded form, but also because the wind from noon is warm, it causes the snow in its path to melt slightly. This melted snow, however, is immediately refrozen by the cold wind from the north and by the proximity of the unmelting snow inside the cloud, forming a large, continuous, and transparent ring of ice. The surface of this ice must be quite smooth, since the winds that shape it are very uniform. Moreover, this ice is thicker on the side I assume to be exposed to the warm wind and sunlight, than on the side GHI, where the snow did not melt as easily. Finally, it should be noted that in such an atmospheric configuration, and without any storms, there must be enough heat around cloud B to form ice, as well as sufficient moisture in the underlying terrain to generate vapors that lift and push the entire cloud towards the sky. It is therefore evident that the sunlight, which I assume is quite high at noon, shining on the ice of DEFGHI and then reflecting off the surrounding snow, must make this snow appear to those below in the form of a large white circle. In fact, it would be sufficient for the cloud itself to be round and slightly compressed on the edges to achieve this effect, without necessarily forming a complete ring of ice. However, when such a ring does form, one can observe, from the point K below, as many as six suns seemingly embedded within the white circle—like diamonds set in a ring. Specifically, the first sun is visible towards E, due to rays coming directly from the sun, which I assume is located at A; the next two suns are visible towards D and F, because the rays passing through the ice there bend inward on both sides, just as they do when passing through a crystal prism. For this reason, these two suns have their edges colored red on the side towards E, where the ice is thickest, and blue on the other side, where it is thinner. The fourth sun appears by reflection at point H, and the last two also by reflection, at points G and I. From this, I suppose we can describe a circle with its center at point K, which passes through B, the center of the cloud. Thus, the angles KGB and KBG, or BGA, are equal, as are KIB and KBI, or BIA. For you know that reflection always occurs at equal angles, and since ice is a polished surface, it must reflect the sun in all those places where its rays can be reflected towards the eye. However, since rays that come directly are always brighter than those that are refracted, and these in turn are brighter than those that are reflected, the sun must appear more brilliant at point E than at points D or F. Moreover, it must appear even brighter here than at points G, H, or I. These three points—G, H, and I—must not have any color around their edges, just like points D and F; they must simply be white.
Even if the observers are not positioned at point K, but rather further towards point B, so that the circle centered on their eyes and passing through point B does not intersect the circumference of the cloud, they will only be able to see the four other suns; whereas if they are situated much further towards point H or even beyond point C, they will only be able to observe the five suns D, E, F, G, and I. Moreover, even if they are positioned far enough away, they will still only see the three suns D, E, F—these no longer being within a white circle, but rather appearing as if crossed by a white line. Similarly, when the sun is so low on the horizon that it cannot illuminate the portion of the cloud denoted by GHI, or when that cloud has not yet formed at all, it is clear that only the three suns D, E, F will be visible.
Furthermore, I have so far only shown you the front view of this nude; there are still various details that become more apparent when viewed from the side.
Firstly, although the sun is not located on the straight line extending from E to the point K, but rather higher or lower, it should still appear to be in that direction, especially if the ice does not extend too far in height or depth; otherwise, the surface of the ice would be so curved that its rays would almost always be directed towards R, regardless of their position. Assuming that the thickness of the ice corresponds to the area enclosed by lines 123 and 456, it is clear that not only when the sun is directly on line A2 will its rays pass through the ice and reach point K, but also when it is much lower, such as at line Si, or much higher, such as at line T3—yet it would still appear to be in the direction of E. Since the ice ring is not expected to be very wide, the difference between lines 4K, 5K, and 6K is not significant. Moreover, this phenomenon can cause the sun to appear even after it has set, and it can also shift the shadows cast by clocks, making them indicate a time that is different from the actual one. However, if the sun is much lower than it appears to be in direction of E, so that its rays pass directly below the ice towards point R, such as S7K (which I assume is parallel to S1), then in addition to the six previous suns, a seventh one will appear below them, and its intense light will eliminate the shadows they might cast on the clocks. Conversely, if the sun is very high, so that its rays pass directly above the ice towards K, such as T8R (which is parallel to T3), and if the clouds are not too dense to block them, a seventh sun will appear above the other six. Furthermore, if the ice extends higher and lower, such as up to points 8 and 7, with the sun located at A, three suns will appear one above another in direction of E, at points 8, 5, and 7; similarly, three suns will appear one above another in directions of D and F, resulting in a total of twelve suns seemingly enclosed within the white circle DEFGHI. If the sun is slightly lower than at point S or slightly higher than at point T, three suns will again appear in direction of E: two within the white circle and one above or below it; additionally, two suns will appear in directions of D and two in directions of F. But I do not know that anyone has ever observed so many of them at the same time; nor that, even when three have been seen one upon another, as has happened several times, any others have been noticed beside them; nor that, when three have been seen side by side, as has also occurred on numerous occasions, any additional ones have been observed above or below them. The reason for this is undoubtedly that the width of the ice, as marked between points 7 and 8, usually bears no proportion to the overall extent of the ice field; consequently, one’s eye must be very close to point E in order to perceive three suns one upon another when such width appears sufficient; or, on the contrary, it must be quite far away, so that the rays bending towards points D and F—where the thickness of the ice is greatest—can still reach the observer.
Ad esempio, supponiamo che A sia mezzogiorno, dove si trova il sole, accompagnato da un vento caldo che soffia verso B; mentre C rappresenti il settentrione, da cui proviene un vento freddo anch’esso diretto verso B. In questo caso, immagino che questi due venti incontrino una nuvola composta da fiocchi di neve, la quale si estende in profondità e larghezza tale che non è possibile che uno dei venti soffi sopra, l’altro sotto, o tra i due, come avviene normalmente; quindi sono costretti a seguire percorsi diversi. Grazie a ciò, non solo la nuvola viene resa più regolare, ma anche il vento caldo proveniente dal sud fonde in parte la neve lungo il suo percorso; questa neve, a sua volta, si raffredda sia a causa del vento freddo del nord che a causa della vicinanza della neve interna ancora non sciolta, formando così un grande anello di ghiaccio continuo e trasparente. La superficie di questo ghiaccio è certamente abbastanza liscia, poiché i venti che lo formano sono molto regolari. Inoltre, questo ghiaccio è più spesso sul lato DEF, che presumo essere esposto al vento caldo e al sole, rispetto al lato GHI, dove la neve non si è sciolta facilmente. Infine, in questa configurazione atmosferica, e senza tempeste, è necessario che ci sia abbastanza calore intorno alla nuvola B per formare il ghiaccio, così come che ci siano abbastanza vapori nell’aria sottostante per sostenere questo ghiaccio, sollevandolo e spingendolo verso il cielo. È evidente quindi che la luce del sole, che si trova a un’altezza sufficiente a mezzogiorno e illumina tutta l’area del ghiaccio DEFGHI, riflettendosi sulla neve bianca circostante, farà apparire questa neve a coloro che si trovano al di sotto come un grande cerchio bianco; inoltre, basta che la nuvola sia rotonda e leggermente compressa lungo il suo percorso affinché si formi questo anello di ghiaccio. Quando ciò avviene, da un punto situato a K si possono vedere fino a sei “sole”, come se fossero incastonati nel cerchio bianco, simili a diamanti in un anello: il primo sole si trova verso E, i due successivi verso D e F, a causa della rifrazione dei raggi solari che attraversano il ghiaccio in quei punti, dove la sua spessore diminuisce; per questa ragione i bordi di questi due “sole” appaiono rossi sul lato E, dove il ghiaccio è più spesso, e blu sul lato opposto. Il quarto solelio appare per riflessione nel punto H, e gli ultimi due, anch’essi per riflessione, nei punti G e I; presumo quindi che si possa tracciare un cerchio il cui centro sia il punto K e che passi per B, il centro della nube. In questo modo gli angoli KGB e KBG, ovvero BGA, saranno uguali, così come KIB e KBI, ovvero BIA: poiché si sa che la riflessione avviene sempre sotto angoli uguali, e poiché il ghiaccio essendo un corpo liscio deve rappresentare il sole in tutti i punti da cui i suoi raggi possono riflettersi verso l’occhio; tuttavia, poiché i raggi che provengono direttamente sono sempre più intensi di quelli che subiscono rifrazione, e questi ultimi ancora più intensi di quelli riflessi, il sole deve apparire più luminoso verso E che verso D o F, e qui ancora più luminoso rispetto a G, H o I. Inoltre, questi tre punti G, H e I non devono presentare alcuna colorazione sui loro bordi, come invece fanno i due punti D e F, ma devono essere semplicemente bianchi.
Anche se coloro che osservano non si trovassero rivolti verso K, ma piuttosto più avanti verso B, in modo che il cerchio il cui centro sono i loro occhi e che passa per B non tagliasse la circonferenza della nube, non sarebbero in grado di vedere i due soli G e I, ma solo gli altri quattro; al contrario, se si trovassero molto più indietro verso H o ancora oltre verso C, vedrebbero soltanto i cinque soli D, E, F, G e I; e anche trovandosi abbastanza lontani, vedrebbero soltanto i tre soli D, E, F, che non sarebbero più all’interno di un cerchio bianco, ma sembrerebbero attraversati da una linea bianca. Allo stesso modo, quando il sole si trova così basso sull’orizzonte da non riuscire a illuminare la parte della nube GHI, o quando questa ancora non si è formata, è evidente che si possano vedere soltanto i tre soli D, E, F.
Del resto, finora vi ho fatto considerare soltanto il profilo di questa nudità; ci sono ancora diverse caratteristiche da notare, che diventeranno più evidenti osservandone l’intero contorno.
In primo luogo, anche se il sole non si trova sulla linea retta che va da E verso l’occhio K, ma più in alto o più in basso, non deve comunque dare l’impressione di trovarsi in quella posizione, soprattutto se la banchisa non si estende troppo in altezza o in profondità; altrimenti la superficie della banchisa sarebbe così curva da riflettere i raggi solari verso R in qualsiasi punto si trovasse. Poiché si presuppone che lo spessore della banchisa corrisponda all’intervallo tra le linee 123 e 456, è evidente che non solo quando il sole si trova sulla linea retta A2 i suoi raggi potranno attraversare la banchisa e dirigersi verso l’occhio K, ma anche quando si trova molto più in basso, come sulla linea Si, o molto più in alto, come sulla linea T3; in ogni caso, il sole sembrerà sempre trovarsi nella direzione di E. Poiché l’anello di banchisa non è molto largo, la differenza tra le linee 4K, 5K e 6K non è significativa. Si noti inoltre che ciò può far sì che il sole appaia anche quando è già tramontato, e può anche spostare l’ombra degli orologi, facendoli indicare un’ora diversa da quella reale. Tuttavia, se il sole si trova molto più in basso di quanto sembri verso E, al punto che i suoi raggi passino direttamente sotto la banchisa fino all’occhio R, come S7K (che presumibilmente è parallela a S1), allora, oltre ai sei soli già menzionati, ne apparirà un settimo ancora più in basso; questo settimo sole, avendo molta più luce, cancellerà l’ombra che gli altri soli potrebbero proiettare sugli orologi. D’altra parte, se il sole si trova molto più in alto di quanto sembri verso E, al punto che i suoi raggi possano passare direttamente sopra la banchisa fino all’occhio R, come T8R (che è parallela a T3), e se le nuvole presenti non sono così dense da impedirlo, allora ne apparirà un settimo ancora più in alto degli altri sei. Se inoltre la banchisa si estende anche più in alto o più in basso, fino ai punti 8 e 7, e il sole si trova nella posizione di A, ne potranno apparire tre uno sopra l’altro verso E, cioè ai punti 8, 5 e 7; in tal caso ne potranno apparire anche tre uno sopra l’altro verso D e tre verso F, in modo che ne risulteranno dodici disposti all’interno del cerchio bianco DEFGHI. Se il sole si trova leggermente più in basso di quanto sembri verso S o più in alto di quanto sembri verso T, ne potranno apparire immediatamente tre verso E: due all’interno del cerchio bianco e uno sopra o sotto di esso; in tal caso ne potranno ancora apparire due verso D e due verso F. Ma non so che si sia mai osservato tutto ciò contemporaneamente; né che, anche quando ne sono stati visti tre uno sopra l’altro – come è accaduto più volte – se ne siano notati altri al loro fianco; né che, quando ne sono stati visti tre uno accanto all’altro – cosa anch’essa avvenuta in diverse occasioni – se ne siano rilevati altri sopra o sotto di essi. La ragione di ciò probabilmente risiede nel fatto che la larghezza della banchisa, indicata tra i punti 7 e 8, di solito non corrisponde affatto alle dimensioni dell’intero distretto coperto dalla banchisa; quindi, l’occhio deve trovarsi molto vicino al punto E quando quella larghezza gli sembra sufficiente per distinguere tre “sole” uno sopra l’altro; al contrario, deve trovarsi molto lontano, affinché i raggi che si curvano verso i punti D e F – dove lo spessore della banchisa diminuisce maggiormente – possano comunque raggiungerlo.
Et il arrive rarement que la nue soit si entière qu’on en voie plus de trois en même temps. Toutefois on dit qu’en l’an 1625 le roi de Pologne en vit jusqu’à six. Et il n’y a que trois ans que le mathématicien de Tubinge observa les quatre désignés ici par les lettres D, E, F, H ; même il remarque particulièrement, en ce qu’il en a écrit, que les deux D et F étaient rouges vers celui du milieu E, qu’il nomme le vrai soleil, et bleus de l’autre côté, et que le quatrième H était fort pâle, et ne paraissait que fort peu ; ce qui confirme fort ce que j’ai dit. Mais l’observation la plus belle et la plus remarquable que j’aie vue en cette matière est celle des cinq soleils qui parurent à Rome en l’an 1629, le 20 de mars, sur les deux ou trois heures après midi ; et afin que vous puissiez voir si elle s’accorde avec mon discours, je la veux mettre ici aux mêmes termes qu’elle fut dès lors divulguée :
A observator romanus ; B vertex loco observatorisincumbens ; C sol verus observatus ; AB planum verticale, in quo et oculus observatoris et sol observatus existunt, inquo et vertex loci B jacet, ideoque omnia per lineamverticalem AB repræsentantur ; in hanc enim totum planumverticale procumbit. Circa solem C apparuere duæincompletæ irides eidem homocentricæ, diversicolores, quarum minor sive interior DEF plenior et perfectior fuit, curta tamen sive aperta a D ad F, et in perpetuo conatusese claudendi stabat, et quandoque claudebat, sed moxdenuo aperiebat ; altera, sed debilis, semper et vixconspicabilis fuit GHI, exterior et secundaria, variegatatamen et ipsa suis coloribus, sed admodum instabilis. Tertiaet unicolor, eaque valde magna iris, fuit KLMN, tota albaquales sœpe visuntur in paraselenis circa lunam. Hæc fuit, arcus excentricus integer ab initio solis per mediumincedens ; circa finem tamen ab M versus N debilis et lacer, imo quasi nullus. Cœterum in communibus circuli hujusintersectionibus cum iride exteriore GHI, emerserant duoparhelia non usque adeo perfecta, N et K, quorum hocdebilius, illud autem fortius et luculentius splendescebat.Amborum medius nitor œmulabatur solarem, sed lateracoloribus iridis pingebantur ; neque rotundi ac prœcisi, sedinœquales et lacunosi ipsorum ambitus cernebantur. N, inquietum spectrum, ejaculabatur caudam spissam subigneam NOP, cunjugi reciprocatione. L et M fuere trans zenit B, prioribusminus vivaces, sed rotondiores et albi, instar circuli sui cui inhœrebant, lac, seu argentum purum exprimentes, quanquam M media tertia jam prope disparuerat, nec unisiexigua sui vestigia subinde prœbuit, quippe et circulus exilla parte defecerat. Sol N defecit ante solem K, illoquedeficiente roborabatur K, qui omnium ultimus disparuit, etc.
CKJLMN était un cercle blanc dans lequel se voyaient cinq soleils ; et il faut imaginer que le spectateur étant vers A, ce cercle était pendant en l’air au-dessus de lui, en sorte que le point B répondait au sommet de sa tête, et que les deux soleils L et M étaient derrière ses épaules lorsqu’il était tourné vers les trois autres KCN, dont les deux K et N étaient colorés en leurs bords, et n’étaient ni si ronds ni si brillants que celui qui était vers C ; ce qui montre qu’ils étaient causés par réfraction : au lieu que les deux L et M étaient assez ronds, mais moins brillants, et tout blancs, sans mélange d’aucune autre couleur en leurs bords ; ce qui montre qu’ils étaient causés par réflexion. Et plusieurs choses ont pu empêcher qu’il n’ait paru encore un sixième soleil vers V, dont la plus vraisemblable est que l’œil en était si proche, à raison de la hauteur de la nue, que tous les rayons qui donnaient sur la glace vers là, se réfléchissaient plus loin que le point A ; et, encore que le point B ne soit pas ici représenté si proche des soleils L et M que du centre de la nue, cela n’empêche pas que la règle que j’ai tantôt dite touchant le lieu où ils doivent paraître n’y fût observée ; car le spectateur étant plus proche de l’arc LVM que des autres parties du cercle l’a dû juger plus grand, à comparaison d’elles, qu’il n’était ; outre que sans doute ces nues ne sont jamais extrêmement rondes, bien qu’elles paraissent à l’œil être telles.
Mais il y a encore ici deux choses assez remarquables. La première est que le soleil N qui était vers le couchant, ayant une figure changeante et incertaine jetait hors de soi comme une grosse queue de feu NOP, qui paraissait tantôt plus longue tantôt plus courte. Ce qui n’était sans doute autre chose sinon que l’image du soleil était ainsi contrefaite et irrégulière vers N, comme on la voit souvent lorsqu’elle nage dans une eau un peu tremblante, ou qu’on la regarde au travers d’une vitre dont les superficies sont inégales. Car la glace était vraisemblablement un peu agitée en cet endroit-là, et n’y avait pas ses superficies si régulières pour ce qu’elle y commençait à se dissoudre, ainsi qu’il se prouve de ce que le cercle blanc était rompu et comme nul entre M et N, et que le soleil N disparut avant le soleil K, qui semblait se fortifier à mesure que l’autre se dissipait.
La seconde chose qui reste ici à remarquer est qu’il y avait deux couronnes autour du soleil C, peintes des mêmes couleurs que l’arc-en-ciel, et dont l’intérieure DEF était beaucoup plus vive et apparente que l’extérieure GUI, en sorte que je ne doute point qu’elles ne fussent causées, en la façon que j’ai tantôt dite, par la réfraction qui se faisait, non en cette glace continue où se voyaient les soleils R et N, mais en d’autre divisée en plusieurs petites parcelles, qui se trouvait au-dessus et au-dessous ; car il est bien vraisemblable que la même cause qui avait pu composer tout un cercle de glace de quelques-unes des parties extérieures de la nue, avait disposé les autres voisines à faire paraître ces couronnes. De façon que si on n’en observe pas toujours de telles lorsqu’on voit plusieurs soleils, c’est que l’épaisseur de la nue ne s’étend pas toujours au-delà du cercle de glace qui l’environne, ou bien qu’elle est si opaque et obscure qu’on ne les aperçoit pas au travers. Pour le lieu où se voient ces couronnes, c’est toujours autour du vrai soleil : et elles n’ont aucune conjonction avec ceux qui ne font que paraître ; car, bien que les deux K et N se rencontrent ici en l’intersection de l’extérieure et du cercle blanc, c’est chose qui n’est arrivée que par hasard, et je m’assure que le même ne se vit point aux lieux un peu loin de Rome, où ce même phénomène fut remarqué. Mais je ne juge pas pour cela que leur centre soit toujours en la ligne droite tirée de l’œil vers le soleil si précisément qu’y est celui de l’arc-en-ciel ; car il y a cela de différence, que les gouttes d’eau étant rondes Causent toujours même réfraction en quelque situation qu’elles soient ; au lieu que les parcelles de glace étant, plates la causent d’autant plus grande qu’elles sont regardées plus obliquement. Et pour ce que lorsqu’elles se forment par le tournoiement d’un vent sur la circonférence d’une nue elles y doivent être couchées en autre sens que lorsqu’elles se forment au-dessus ou au-dessous, il peut arriver qu’on voie ensemble deux couronnes l’une dans l’autre, qui soient à peu près de même grandeur, et qui n’aient pas justement le même centre.
De plus, il peut arriver qu’outre les vents qui environnent cette nue il en passe quelqu’un par-dessus ou par-dessous qui, derechef y formant quelque superficie de glace, cause d’autres variétés en ce phénomène : comme peuvent encore faire les nues d’alentour, ou la pluie s’il y en tombe ; car les rayons se réfléchissant de la glace d’une de ces nues vers ces gouttes y représenteront des parties d’arc-en-ciel dont les situations seront fort diverses ; comme aussi les spectateurs n’étant pas au-dessous d’une telle nue, mais à côté entre plusieurs, peuvent voir d’autres cercles et d’autres soleils. De quoi je ne crois pas qu’il soit besoin que je vous entretienne davantage ; car j’espère que ceux qui auront compris tout ce qui a été dit en ce traité ne verront rien dans les nues à l’avenir dont ils ne puissent aisément entendre la cause, ni qui leur donne sujet d’admiration.
FIN DES MÉTÉORES
And it is rare for the naked eye to perceive more than three of them at once. However, it is said that in the year 1625, the king of Poland observed as many as six. Only three years ago, a mathematician from Tübingen observed the four bodies referred to here by the letters D, E, F, H; he even noted specifically in his writings that the two Ds and F were red on the side nearest the central body E, which he called the “true sun,” and blue on the other side. The fourth body, H, was extremely pale and barely visible at all—which further confirms what I have said. But the most remarkable observation I have seen in this regard is the sighting of five such bodies in Rome on March 20, 1629, around two or three hours after noon. In order for you to see whether this observation corresponds with my account, I wish to present it here in exactly the same terms as it was originally published at that time.
A Roman observer; B the vertical axis of the observer’s position; C the actual sun being observed; AB the vertical plane in which both the observer’s eye and the sun reside, as well as the location of point B; hence, all elements are represented by the vertical line AB, since the entire vertical plane lies within it. Around the sun C, two incomplete, concentric, multicolored irises appeared: the smaller or inner one, denoted as DEF, was fuller and more perfect in appearance, yet short and open from point D to F, constantly attempting to close but occasionally reopening; the other, weaker and barely visible, was denoted as GHI—outer and secondary in position, also varied in color but somewhat unstable. The third iris, monochromatic and quite large, was KLMN, often appearing entirely white during parhelions around the moon. This phenomenon resulted from an eccentric arc extending from the sun through its center; however, near its end, the arc became weak and fragmented, almost non-existent between points M and N. At the intersections of this common circle with the outer iris GHI, two partial solar reflections appeared: N and K, with the former being weaker and the latter brighter and more dazzling. The central regions of both reflected images were illuminated by the sun, but their edges were colored by the hues of the irises; neither image was perfectly round or distinct, but rather irregular and patchy in shape. The less stable reflection N emitted a thick, dark tail extending from point N to point O, moving back and forth in a reciprocating motion. Points L and M lay beyond the zenith B; the former appeared more vivid than the latter, though both were rounder and whiter in color, resembling circles themselves—symbolizing pure silver or lac, although M had almost completely disappeared, leaving only a faint trace of its existence where the circle had been broken. The sun N faded before the sun K; when K also vanished, it was the last to disappear altogether, and so on.
CKJLMN was a white circle within which five suns were visible; and one must imagine that, with the observer facing point A, this circle hung suspended in the air above him, such that point B corresponded to the top of his head, while the two suns L and M were located behind his shoulders when he was facing the other three points KCN. The edges of the two suns K and N were colored, and they were neither as round nor as bright as the sun located at point C; this indicates that their appearance was due to refraction rather than reflection. Several factors could have prevented a sixth sun from appearing at point V; the most likely explanation is that the eye was too close to this sun, due to the height of the clouds, causing all the rays striking the ice in that direction to be reflected farther away than point A. Moreover, although point B is not depicted here as being as close to the suns L and M as it is to the center of the cloud, this does not undermine the rule I mentioned earlier regarding the location where these suns should appear. Since the observer was closer to the arc LVM than to other parts of the circle, he must have perceived it to be larger than it actually was; in addition, such clouds are probably never perfectly round, even though they may appear so to the eye.
But there are still two other things here that are quite remarkable. The first is that the sun N, which was in the west, had a changing and irregular shape, emitting what resembled a large tail of fire NOP—sometimes appearing longer, sometimes shorter. This was undoubtedly nothing but the distorted image of the sun, altered and irregular towards the direction of N, just as we often see such distortions when the sun is reflected in slightly turbulent water or viewed through unevenly shaped glass. It is likely that the ice in that area was somewhat disturbed, and its surfaces were not as regular as usual due to the beginning process of melting. This is evident from the broken shape of the white circle, the absence of a clear line between M and N, and the fact that the sun N disappeared before the sun K, which seemed to grow stronger as the other faded away.
The second thing that remains to be noted here is that there were two crowns surrounding the sun C, painted in the same colors as the rainbow, and whose inner parts—DEF—were much brighter and more visible than their outer parts—GUI. Therefore, I have no doubt that they were caused, in the manner I have already described, by refraction occurring not within that continuous sheet of ice where the suns R and N were visible, but within another layer of ice divided into several smaller segments, located above and below the main ice mass. It is quite likely that the same mechanism that had formed a complete ring of ice from some of the outer portions of the cloud also caused these crowns to appear. Thus, although such crowns are not always observed when multiple suns are visible, it is either because the thickness of the cloud does not extend beyond the surrounding ice ring, or because the cloud is too opaque and dark to allow them to be seen through. As for the location where these crowns appear, they are always around the true sun; they have absolutely nothing to do with those suns that merely appear to exist. Indeed, although the two suns K and N intersect at the boundary between the outer edge of the cloud and the white ring, this is purely coincidental. I am certain that the same phenomenon is not observed in places somewhat far from Rome, where it was also noticed. However, this does not mean that their centers are always located on a straight line drawn from the eye to the sun, just as the center of the rainbow is. The reason for this difference is that water droplets, being round in shape, cause the same degree of refraction regardless of their position; whereas ice segments, being flat, cause greater refraction when viewed at an oblique angle. Moreover, since these ice segments are formed by the wind blowing across the surface of a cloud, they are usually arranged in a different orientation than those that form above or below the main ice mass. As a result, it is possible to observe two crowns overlapping each other, both approximately the same size but not necessarily with exactly the same center.
Furthermore, it is possible that, in addition to the winds surrounding such a cloud, something else may pass over or through it, thereby forming new surfaces of ice and causing various other effects within this phenomenon—just as clouds nearby, or rain falling upon them, can also have an impact. For instance, rays of light reflecting off the ice of one such cloud and then onto these droplets can create patterns resembling parts of a rainbow, with their positions varying greatly depending on the circumstances. Moreover, if observers are not situated directly beneath such a cloud but rather beside several of them, they may see additional circles or “suns.” I believe there is no need for me to elaborate further on this point; I hope that those who have understood everything discussed in this treatise will be able to easily recognize the causes behind any phenomena observed in clouds in the future, and thus find nothing therein that would warrant their admiration.
END OF THE METEORS
Ed è raro che il cielo sia così trasparente da permettere di vedere più di tre corpi celesti nello stesso momento. Tuttavia si dice che nell’anno 1625 il re di Polonia ne abbia visti fino a sei. Solo tre anni fa il matematico di Tubinga osservò i quattro corpi celesti indicati qui con le lettere D, E, F, H; egli notò in particolare che i due D e F erano rossi rispetto al corpo centrale E, che chiamava “il vero sole”, mentre dall’altra parte erano blu; inoltre il quarto corpo celeste, indicato con la lettera H, era molto pallido e appariva solo di rado; ciò conferma ampiamente quanto ho detto. Ma l’osservazione più bella e notevole che abbia mai visto in questo campo è quella dei cinque corpi celesti che apparvero a Roma nell’anno 1629, il 20 marzo, tra le due e le tre ore dopo mezzogiorno; affinché possiate verificare se questa osservazione concordi con quanto ho detto, la riporto qui nei termini stessi in cui fu divulgata all’epoca:
Un osservatore romano; B rappresenta il vertice del luogo in cui si trova l’osservatore; C indica il vero sole osservato; AB è un piano verticale nel quale si trovano sia l’occhio dell’osservatore che il sole osservato, e in cui si trova anche il vertice B del luogo; pertanto, tutto viene rappresentato attraverso la linea verticale AB, poiché interamente rientra in questo piano. Intorno al sole C apparivano due iridi incomplete e omocentriche, di colori diversi: la minore, o interna, denominata DEF, era più piena e perfetta; tuttavia, era breve e aperta tra i punti D e F, e continuava a tentare di chiudersi, riuscendoci talvolta, ma poi riaprendosi di nuovo. L’altra iride, invece, debole e appena visibile, denominata GHI, era esterna e secondaria; presentava varie sfumature di colore, ma era piuttosto instabile. La terza iride, unica e di colore uniforme, era denominata KLMN; spesso si osservava come un arco biancastro durante le paraluni intorno alla luna. Questo fenomeno era causato da un arco eccentrico che, partendo dal sole, diventava progressivamente più debole verso la fine, fino a diventare quasi inesistente tra i punti M e N. Tuttavia, nelle intersezioni di questo cerchio con l’iride esterna GHI, si verificavano due fenomeni ottici non del tutto perfetti: N e K; il primo brillava più debolmente, mentre il secondo era più intenso e luminoso. Entrambi i fenomeni erano influenzati dalla luce solare; i loro bordi venivano colorati dai colori dell’iride, e le loro forme non erano né perfettamente rotonde né precise, ma piuttosto irregolari e con delle “lacune”. Il fenomeno N emetteva una sorta di “coda” scura e densa sotto il sole NOP, a causa della reciproca interazione tra i due fenomeni ottici. I punti L e M si trovavano oltre lo zenit B; entrambi brillavano con intensità variabile, ma erano più rotondi e bianchi rispetto al cerchio principale, simboleggiando il latte o l’argento puro; tuttavia, il punto M era ormai quasi scomparso, lasciando solo un debole segno del suo passaggio. Il sole N scompariva prima del sole K, il quale, a sua volta, compensava questa mancanza; infine, tutti questi fenomeni ottici scomparivano uno dopo l’altro.
CKJLMN era un cerchio bianco nel quale si vedevano cinque soli; e bisogna immaginare che, poiché lo spettatore si trovava in posizione A, quel cerchio fosse sospeso nell’aria sopra di lui, in modo che il punto B corrispondesse alla sommità della sua testa, mentre i due soli L e M si trovavano alle sue spalle quando egli era rivolto verso gli altri tre soli KCN, i cui bordi erano colorati; questi ultimi non erano né così rotondi né così luminosi come quello situato in posizione C; ciò indica che la loro luce derivava dalla rifrazione, anziché dalla riflessione. Inoltre, diverse circostanze potevano impedire che apparisse un sesto sole in posizione V; la più probabile di queste è che l’occhio dello spettatore fosse troppo vicino a quella nube, a causa della sua altezza, tanto che tutti i raggi che colpivano la superficie ghiacciata in quella direzione venivano riflessi più lontano dal punto A. E anche se il punto B non è rappresentato qui così vicino ai soli L e M come al centro della nube, ciò non smentisce la regola che ho enunciato riguardo al luogo in cui questi soli dovrebbero apparire; infatti, poiché lo spettatore si trovava più vicino all’arco LVM che alle altre parti del cerchio, doveva considerarlo più grande di quanto non fosse in realtà. Inoltre, è probabile che queste nubi non siano mai estremamente rotonde, anche se a prima vista sembrano tali.
Ma ci sono ancora due cose piuttosto notevoli da osservare. La prima è che il sole N, essendo situato verso il tramonto e presentando una forma mutevole e incerta, emetteva una sorta di “coda di fuoco” NOP che sembrava a volte più lunga e altre volte più corta. Questo fenomeno non era altro che l’immagine del sole distorta e irregolare verso il punto N; tale distorsione si osserva spesso quando il sole viene riflesso da superfici d’acqua un po’ increspate o attraverso vetri con superfici irregolari. È probabile che la superficie del ghiaccio in quel luogo fosse leggermente agitata, e quindi non presentasse le sue solite caratteristiche regolari; inoltre, il cerchio bianco era interrotto nel tratto tra M e N, e il sole N scomparve prima del sole K, che sembrava intensificarsi man mano che l’altro si dissolveva.
La seconda cosa da notare è che intorno al sole C c’erano due corone dipinte con gli stessi colori dell’arcobaleno; il loro interno era molto più vivido e evidente rispetto all’esterno, quindi non ho dubbi che fossero causate, nel modo che ho già detto, dalla rifrazione della luce, non in quella massa continua di ghiaccio dove si vedevano i soli R e N, ma in un’altra massa di ghiaccio divisa in molte piccole parti, situata sopra e sotto il sole C; infatti è molto probabile che la stessa causa che aveva formato un intero cerchio di ghiaccio con alcune delle parti esterne della nuvola avesse anche determinato l’apparizione di queste corone. Quindi, se non si osservano sempre tali fenomeni quando si vedono più soli, è perché lo spessore della nuvola non si estende sempre al di là del cerchio di ghiaccio che la circonda, oppure perché è così opaca e scura da impedire la loro visibilità. Per quanto riguarda il luogo in cui si manifestano queste corone, esse si trovano sempre intorno al vero sole C; inoltre, non hanno alcuna relazione con quei soli che appaiono solo apparentemente, perché, anche se i due soli K e N si incontrano nell’intersezione tra l’esterno della nuvola e il cerchio bianco, ciò avviene solo per caso; sono certo che lo stesso non accada in luoghi un po’ più lontani da Roma, dove questo fenomeno è stato osservato. Tuttavia, questo non significa che il loro centro sia sempre esattamente sulla linea retta tracciata dall’occhio verso il sole C, come avviene per l’arcobaleno; infatti c’è una differenza: le gocce d’acqua, essendo rotonde, causano sempre la stessa rifrazione, indipendentemente dalla loro posizione; al contrario, le particelle di ghiaccio, essendo piatte, provocano una rifrazione ancora maggiore quando vengono osservate in modo obliquo. Inoltre, poiché queste corone si formano a causa del movimento del vento sulla superficie della nuvola, esse devono essere disposte in un’altra direzione rispetto a quelle che si formano sopra o sotto il sole C; per questo può accadere di vedere due corone una dentro l’altra, di dimensioni simili, ma con centri diversi.
Inoltre, può accadere che, oltre ai venti che circondano questa nube, qualcuno passi sopra o sotto di essa, formando così una superficie di ghiaccio e causando altre variazioni in questo fenomeno; lo stesso possono fare anche le nuvole circostanti o la pioggia, se ne dovesse cadere: infatti i raggi che si riflettono dal ghiaccio di una di queste nuvole su quelle gocce creeranno delle figure arcobaleno la cui posizione sarà molto diversa; inoltre, poiché gli osservatori non si trovano sotto una singola nube, ma tra diverse, possono vedere altri cerchi e altri “sole”. Non credo sia necessario approfondire ulteriormente questo argomento; spero infatti che coloro che avranno compreso tutto ciò che è stato detto in questo trattato non vedano mai nelle nuvole, in futuro, nulla di cui non possano facilmente comprendere la causa o che possa suscitare in loro ammirazione.
Fine dei meteori.