CHAPITRE II

Sommaire. — Arrachement. — Ondulations. — Torsion. — Raccourcissement des tils. — Fractures avec ou sans fusion. — Pulvérisation. — Section. Incision.— Perforation. — Transport des métaux. — Soudure. — Incrustation. — Vaporisation. — Effets lumineux et acoustiques. — Incandescence. — Aimantation. — Attraction entre deux métaux en contact.— Coloration. — Altérations chimiques. — Ablation delà rouille. — Ramollissement. Commencement de fusion. Fusion, l» Degré de fusibilité des métaux. 2° Des plus grandes épaisseurs de masses métalliques que la foudre ait fondues. 3o Épaisseurs qui résistent à la fusion. 4» Métaux fondus sans altération des matières qui les touchent.

— Attraction de la foudre par les métaux. — Conductibilité delà foudre par les métaux.

— Effets delà foudre sur les cloches, les horloges, les pendules. — Effets produits sur les glaces, les miroirs, les dorures. — Fils métalliques des sonnettes.

Arrachement. — Les objets métalliques sont très-souvent arrachés et lancés ou transportés plus ou moins loin. Cet effet est si fréquent qu'il nous paraît inutile d'en citer des exemples particuliers. Il a été observé sur des gonds de porte, des serrures, des clous, des goupilles, des boulons, des vis, des tiges, etc. Parfois ces objets, les clous en cuivre doré par exemple, sont enlevés d'un meuble avec plus d'habileté que par l'ouvrier le plus adroit, sans compromettre en rien l'étoffe de soie ou de crin qu'ils fixaient.

L'arrachement des clous de charpente, des chevilles de fer, des boulons, a été la cause de désastres considérables. — En 1769, la foudre frappa le bâtiment des écuries du grand duc de Schweringen et pratiqua vingt-deux trous dans une chambre et dix-huit dans une autre : tous ces trous correspondaient à des clous fixés dans la muraille.

Ondulations. — Lorsque, sous l'action de la décharge électrique des machines, un fil métallique devient incandescent sans se fondre, il subit, en différentes places, des inflexions qui se transforment bientôt en des angles très-appréciables avec des côtés longs de plusieurs millimètres. Ces angles, en général très-obtus, de 100 degrés le plus souvent, se modifiant les uns les autres, donnent au fil l'appa-

rence ondulée. Or, cette ondulation nous paraît avoir été constatée sur une tige de fer frappée de la foudre.

En 1785, dit Hemmer, l'étincelle atteignit le paratonnerre élevé sur la tour Saint-Reinold, à Trémone, en Westphalie. On trouva la tige du sommet de l'appareil incurvée et comme onduleuse, et s'éloignant, en un point, jusqu'à un pied de la ligne droite.

Peut-être, certaines tiges, certains fils de métal dont nous parlerons bientôt comme tordus par la foudre ne présentaient-ils en réalité que des ondulations.

Torsion. — La tige et les fils de métal sont quelquefois tordus par la foudre, et cette torsion est parfois m spirale ; en voici quelques exemples :

La pointe du paratonnerre élevé sur la maison de l'envoyé de Saxe à Mannheim était tortillée dans la longueur de 2 pouces 1/2. Elle n'avait que 2 lignes 1/2 de diamètre à sa base.

Le fil conducteur d'un paratonnerre, à Zurich, resta entier après le coup de foudre qui l'atteignit ; mais il était tordu en plusieurs endroits (Haas).

Dans les cas suivants il est positivement indiqué que la torsion était en spirale.

Le 30 mai 1718, la foudre pénétra dans une cuisine à Zurich ; elle y tordit en spirale une broche.

La pointe en cuivre du paratonnerre du clocher deRosstall était tordue en forme de corne de bouc.

Une portion de gouttière fut percée, pliée et contournée en spirale.

Enfin, lorsque la foudre rompt des câbles métalliques, on trouve parfois les fils qui les composent beaucoup plus fortement tordus en spirale dans les points rompus que partout ailleurs. Nous pouvons citer trois cas de ce genre observés sur les câbles conducteurs des paratonnerres du clocher de Rosstall, du château de Staremberg et d'une maison à Dachau.

Haccourcissenient des fils métalliques. • — Les

fils métalliques se raccourcissent sous l'action des décharges

Sestier. I — 16

2i2 EFFETS DE LA FOUDRE SUR LES METAUX

de la machine électrique poussées jusqu'à l'incandescence sans fusion. Nairne a réussi, au moyen de quinze fortes décharges successives, à raccourcir de 2 centimètres un fil de 27 centimètres de longueur et de 3 millimètres de diamètre, sans que le poids du fil fût changé.

Au moyen d'une seule décharge de la machine Teylérienne, un fil de fer de 65 centimètres fut raccourci de 8 millimètres.

M. Edmond Becquerel a trouvé que les diminutions de longueur des fiis de platine très-fins sont très-sensiblement proportionnelles aux rapports inverses du cube des diamètres des fils (I).

Le raccourcissement est dû à l'augmentation de diamètre, et aussi aux ondulations dont nous avons déjà parlé, car il suffît souvent d'étirer à la main les fils un peu fins qui ont subi ce retrait pour leur restituer à peu près leur longueur prin:iiiive. On n'a donné jusqu'à présent aucune explication vraiment satisfaisante de ces faits.

La foudre produit les mêmes effets de raccourcissement. Nairne rapporte l'histoire d'un fil de fer dépendant d'un verrou de sûreté qui fut raccourci de plusieurs centimètres, quoique la foudre n'en eût parcouru que 5 mètres (2).

Nairne ne nous dit point si ce fil était ondulé en même temps que raccourci ; il faut le regretter, car si les exemples des fils métalliques rougis et raccourcis par le courant fuhninique ne sont probablement pas rares, c'est le seul bien authentique que nous ayons recueilli.

Pièces métalliques brisées sans fusion. — Des

fils de sonnette , des fils dliorloges et de télégi'aphes, des tiges de girouettes, des conducteurs de paratonnerre, des chaînes de montres, et divers instruments métalliques ont été brisés par le courant fulminique. Dans quelques cas, il est vrai, il y aurait quelques raisons d'atlribuer celle rupture à des chocs produits par des fragments de matières peu conductrices de l'électricité.

(!) Ann. dephys. et ds ch., t. LXXI, p. 44 (1839). (2) PkiL trans., t. LXXii, p. 357.

Samuel Gooper s'est assuré à Nordwich, en 1758, que le plomb qui encadrait des vitres avait éîé déchiré et non pas fondu.

Un homme dont parle Wasse fut tué par la foudre ; la lame d'un couteau qu'il portait fut brisée en morceaux sans présence de traces de fusion. Un canif eut son manche et son ressort brisés, et la lame resta inlacte.

La chaîne en or qu'une dame portait à son cou fut brisée. Des fragments de cette chaîne furent examinés par M. Arago, qui ne put découvrir sur les chaînons aucune trace manifeste de fusion. H ajoute : « Par quel genre d'action la chaîne a-t-elle été rompue? c'est ce que je ne saurais dire. »

La croix du paratonnerre du fort de Gênes fut brisée à la base de sa branche verticale, sans traces de fusion.

Le conducteur du paratonnerre de l'église de Rosstall consistait en dix fils minces de cuivre de Saltzbourg; il fut brisé en un grand nombre de fragments. Ges ii!s avaient été fracturés perpendiculairement à leur axe et ne présentaient aucune trace de fusion, seulement ils étaient tordus en spirale au lieu de leur fracture.

Le 10 décembre 1860, une des branches en laiton de la girouette du vaisseau le Saint-Louis fut brisée par la foudre et la section n'offrait aucune trace de fusion (!).

Nous avons vu précédemment les fils métalliques traversés par le courant de la machine électrique, se tordre, devenir ondulés, se raccourcir ; si ces fils étaient fortement tendus avant l'expérience, les angles sefoi'meraient plus difficilement et souvent alors on les voit remplacés par de légères entailles ou par un déchirement dans les points où l'inflexion a eu lendaiice à se produire. Si l'on augmente la décharge, le fil devient incandescent, se îompt en plusieurs fragments qui montrent plutôt une déchirure qu'une fusion, car les extrémités ne semblent nullement fondues. Celte rujslure est beaucoup plus facile avec le lailon qu'avec le fer, l'argent, le cuivre, et surtout qu'avec le palladium el le platine; certains métaux, comme le cadmium et i'étain, sont môme déchirés

(1) Comptes rendus, t. LXI, p, iOSO (1863).

bien avant l'incandescence, sans doute parce qu'ils fondent bien au-dessous du rouge.

Il semble que dans beaucoup de cas la foudre a incisé les fils métalliques comme elle incise les étoffes, le bois, sans trace de brûlure.

Fusion et rupture combinées. — - Nous venons de voir des fils métalliques se rompre sous l'action de la décharge électrique, mais si celle-ci devient plus puissante, la rupture est accompagnée de fusion. Parfois les deux effets sont produits, il y a à la fois rupture et fusion.

Le conducteur du paratonnerre du paquebot le Neio-York consistait en une chaîne de 40 mètres de longueur, les chaînons avaient 45 centimètres de longueur et 6 millimètres de diamètre. Après le coup de foudre, on ne put recueillir de cette longue chaîne qu'un bout d'un mètre environ ; les autres chaînons avaient été rompus ou fondus en globules.

Le conducteur du paratonnerre du vaisseau le Jtipiter était une corde d'eiiviron 70 mètres de longueur, formée de soixante fils de laiton : elle fut brisée et fondue en mille fragments.

Le conducteur du clocher du château de Torring-Seefeld était en fils minces de laiton. Il fut brisé perpendiculairement à son axe, en un très-grand nombre de fragments d'une longeur d'un mètre environ. Ces fragments furent lancés jusqu'à la distance de 600 pieds. Une partie de ce fil fut convertie en oxyde et violemment projetée contre la muraille.

Pulvérisation. — La décharge électrique des machines, quand elle est puissante, peut volatiliser et réduire en poudre du platine : quand elle agit sur des métaux oxydables à l'air, elle les oxyde, à moins que l'on n'opère en vase clos rempli d'azote. La foudre produit peut-être cette pulvérisation des aiguilles de platine des paratonnerres, mais on ne possède pas d'observations directes. Quant aux autres métaux, ils sont le plus souvent oxydés au moins en grande partie.

Section. -- Incision. ■ — Il arrive parfois que l'étincelle foudroyante incise, coupe les métaux, comme le ferait un instrument d'acier.

La foudre tomba, le 20 mai 1711 sur le Kefigturm à Berne, et fendit en spirale un tuyau métallique de descente.

Le 4 août 1720 la foudre pénétra dans une maison près de Breslau. Au coin de la cheminée se trouvait appuyé un fourgon (instrument de fer avec lequel on remue la braise). L'étincelle creusa sur sa longueur, comme par avulsion, un sillon en spirale plus large en haut qu'en bas, où il s'amincissait de plus en plus pour se terminer comme s'il eût été pratiqué avec une lame de couteau.

Perforation. — On a fréquemment observé la perforation des pièces métalliques par la foudre.

Nie. Felstrôm rapporte que le 30 juillet 1740 une ferme de la paroisse d'OEsterwahla, en Upland, fut frappée par la foudre qui pénétra dans la cuisine.

Deux poêles à frire en cuivre furent percées l'une d'un trou de la grandeur d'une balle de carabine, l'autre d'un trou un peu plus grand. Deux autres poêles à frire furent endommagées, l'une comme percée par une balle, l'autre par du petit plomb. Un appareil à distiller, en cuivre étamé, n'était percé que de deux trous, mais il semblait avoir reçu une décharge de petit plomb. L'étain avait coulé sur plusieurs points. Une balle de mousquet semblait avoir percé un chaudron en cuivre et deux brocs placés au-dessous.

Plusieurs autres vases de cuivre renfermés dans une armoire furent en partie fondus, en partie troués comme avec des balles. Une grosse bouteille en étain était parsemée de grains de cuivre rouge et jaune provenant de la fusion des vases voisins.

Cinq vases en étain étaient fondus sur une largeur de deux à trois doigts et même plus. Sur un autre rayon des assiettes avaient leurs bords fondus. Plus loin, deux balances d'étain étaient percées et partiellement fondues. Une autre armoire renfermait des vases de cuivre et un pot en bronze : ils furent tous partiellement fondus ou percés. Le plomb de l'encadrement des vitres fut en partie fondu. D'autres vases, assez voisins de ceux qui furent si fortement atteints par le courant fulminique, restaient ou intacts, ou à peine érodés.

Les vases de terre ou de porcelaine restèrent intacts, une assiette de porcelaine déjà tendue fut brisée.

Le feu prit en deux endroits dans la maison, et s'éteignit spontanément. Trois personnes se trouvaient dans la cuisine quand la foudre y tomba, aucune d'elles ne fut sérieusement atteinte; une des deux servantes fut jetée à terre sans connaisance, revint bientôt à e!le, et fut rétablie complètement après deux jours de séjour au lit.

On a eu l'occasion de signaler la perforation alternative de plusieurs lames mét'illiques superposées ; en 1764. on observa à Évreux im^d pile d'assietles d"élain alternaiivement percées; une assieite leslait intacte entre doux autres perforées. Ce fait singulier a été communiqué à Sage par son ami le docteur Ruault.

Le conducteur du paratonnerre du magasin à poudre de Bayonne, frappé de la foudre en 1828, était horizontalement soutenu au-dessus du sol par cinq poteaux en bois dont l'extrémité supérieure était coiffée d'une calotte de plomb. La lame qui recouvrait le premier poteau et les deux clous qui la fixaient furent arrachés. Des déchirures, des trous existaient sur les autres lames de plomb, et il est remarquable que dans toutes ces ouvertures, le plomb était; rebroussé de bas en haut, ce que nous aurons à signaler plusieurs fois sur les vêtements et surtout sur les chapeaux des hommes.

Dans d'autres observations les rebarbes étaient tantôt d'un côté, tantôt de l'autre.

Le 3 juillet 182 i, la foudre tomba à Genève sur une maison située près du temple Saint-Gervais. Le professeur Pictet remarqua sur les feuilles- de fer-blanc qui revêtaient l'arête du toit, près de la cheminée, des marques évidentes de fusion, et plusieurs trous comme si le torrent électrique se fût ramifié et que chaque branche eût produit un effet particulier. Une feuille de fer-blanc neuf, qui se repliait dans l'angle du toit avec la cheminée, offrait deux trous à peu près circulaires de 3 centimètres de diamètre, distants de 13 centimètres environ, et dont les bavures étaient dirigées en sens opposé.

En août 1777, la foudre frappa le clocher de l'église du

Saint-Sépulcre , à Crémone, rompit îa barre de fer, de 2 pouces de circonférence environ, qui supporlaii la croix et la giroueKe, et lança celle-ci à quarante pas. Getie girouette, en cuivre étamé, était revêtue d'une couche de peinture à l'huile et au blanc de céruse. Son éprdsseur était d'une ligne environ à son bord adhérent, et moindre à son bord hbre. On s'accorda à ailmettre qu'un seul coup de foudre l'avait atteinte, et néanmoins elle était percée de dix-huit trous ; neuf faisaient saillie dans un sens, et les neuf autres avaient leurs bavures dirigées en sens contraire. L'axe de ces trous était oblique au plan de la girouette : il semblait que deux groupes de rayons électriques, dirigés en sens contraire, avaient frappé simultanément la girouette. Les bavures de ces trous n'avaient pas moins de o lignes , quelques-unes atteignaient 9 lignes, formant ainsi des cônes tronqués; elles présentaient toutes une légère courbure en forme de volute, à l'exception d'un trou qui avait ses bavures perpendiculaires au plan de la girouette. En ramenant les bords sur les trous» on ne parvenait pas à les combler, ce qui montre qu'il y avait eu perte de substance. On voyait d'ailleurs autour de tous ces trous des traces manifestes de l'étamage ou de la peinture, en quelques endroits le cuivre paraissait à nu; vers un angle, on distinguait deux grosses gouttes de cuivre pur et fondu, enfin l'une des bavures était rabattue et soudée sur le plan de la lame.

il est bien manifeste, par l'uniformité même des lésions, qu'un seul coup de foudre a produit ces dix-huit trous; il existe encore bien des observations de ce genre que nous ne pouvons relater ici (1).

Si nous considérons maintenant les effets correspondants de l'étincelle des machines, nous la voyons douée aussi d'une puissance considérable : Franklin perça une main de papier de quarante-huit feuilles. Quand une carte est percée par l'étincelle électrique, le trou offre des bavures des deux côtés, et il est toujours du côté de la pointe négative quand les deux

(1) Voir pour plus amples développements : Giornale di Configliachi et BrugnatelU, p. é3o (1827).

pointes ne sont point vis-à-vis l'une de l'autre, ce qui tient à l'inégale pression que les deux électricités éprouvent de la part de l'air. Quelquefois le bourrelet du côté positif est si peu marqué que quelques auteurs ont cru qu'il n'y avait de bavures que du côté négatif. (Voir sur ce sujet : John Gough, Remarks on tke perforations made in paper by electrical batteries (1).

Qu'arrive-t-il, quant à la direction des rebarbes, quand deux trous se forment sur la même lame?

Si l'on place verticalement entre deux tiges de laiton horizontales, isolées, terminées par un bouton et éloignées d'un pouce ou deux, une feuille d'étain bien mince, et si l'on fait passer d'une tige à l'autre la décharge d'une forte batterie électrique, la lame d'étain se trouvera percée de deux trous dont les bavures seront en sens contraire. Il faut pour réussir avoirrecoursàune lame bien mince et à une forte décharge (2).

M. Osann dit que la comparaison des deux ouvertures produites sur la feuille d'étain montre que celles qui sont dues à l'étincelle positive sont plus grandes que celles qui sont dues à la négative; c'est à ce point qu'il peut n'y avoir qu'un refoulement du métal du côté négatif, et un trou véritable du côté positif.

D'ailleurs on sait que, dans l'expérience du perce-carte, le trou présente des bavures sur les deux faces de la carte, comme s'il y avait une explosion intérieure. Lorsqu'on perce la carte, non pas perpendiculairement à l'axe des deux pointes, mais obliquement ou presque parallèlement, on remarque que dans l'une le trou est beaucoup plus près de la pointe positive que de l'autre. La différence des distances disparaît dans le vide approché .

D'après quelques physiciens, les bavures des deux côtés d'une lamo percée par l'étincelle s'expliqueraient par l'existence de deux courants opposés qui se rencontreraient au miUeu de la lame.

Mais on peut aussi et préférablement s'appuyer sur les considérations suivantes : si l'on dispose l'excitateur de ma-

(1) Nichols., J., XXXII, p. 176 (1812), et Sigaud, Phénom. électriq., 331.

(2) Molle, Ann. gén. des se. phys., VI, p. 48 (1820).

nière que ses boules se trouvent immédiatement au-dessus d'une surface d'eau, et que, après avoir mis l'une des boules en communication avec l'armure extérieure d'une bouteille chargée, on approche de l'autre le bouton de cette bouteille, on voit, déjà avant que l'étincelle éclate, l'eau se soulever au-dessous de la boule positive et se mouvoir en divers sens par l'effet que cette boule exerce. On observe aussi le même mouvement au-dessous de la boule négative, mais il est plus faible.

Quand on répand de la fleur de soufre ou du minium sur une plaque de verre, on peut pareillement les attirer plus fortement avec la boule positive qu'avec la boule négative.

Il résulte de ces expériences que les bavures peuvent être regardées comme produites par l'attraction qu'exercent l'une sur l'autre les deux électricités avant leur passage.

Transport des métaux. — Le transport des métaux est un des phénomènes les plus curieux de la fulguration. Tantôt la foudre agit pour transporter en masse des objets métalliques; tantôt elle les volatilise en partie sous la forme de couches minces ou de dessins remarquables. Ce transport peut avoir lieu sur la même masse métallique ou sur des objets différents qui l'avoisinent, mais dans quelques cas il s'effectue aune distance assez considérable.

A. Nous ne rapporterons pas ici tous les nombreux exemples de transport de clous, boutons de porte, instruments domestiques qui furent l'objet d'un transport en masse par la foudre : ces cas sont des plus vulgaires.

Le 24 septembre 1824, la foudre pénétra dans une maison de Campbeltown ; les clous en cuivre des chaises furent enlevés très-exactement sans que l'étoffe fût endommagée; les uns furent transportés dans le coin d'une caisse placée à l'extrémité opposée de la chambre, d'autres fixés sur ses parois si solidement qu'on eut beaucoup de peine à les en arracher (Howard).

M. Dareste de la Ghavanne a vu, aux environs de Marseille, la foudre pénétrer le soir dans un salon, e clous d'un canapé recouvert en satin, et repartir par le

tuyau de cheminée qui iui avait donné entrée. Les clous avaient disparu, ce n'est que deux ans après qu'on les retrouva sous une tuile.

B. D'autres fois c'est un transport d'un métal en fusion.

On a vu, le 28 mai 1798, à Tannecke, du mercure provenant d'un baromèti'e brisé par la foudre transporté dans une autre chambre, dans des pots placés sur une planche.

La foudre tomba, le 26 juillet 1786. sur le loil de l'église de Wachenheim, et rencontra du plomb sur son trajet. Avant de se perdre dans le sol, elle^perça le bas d'un mur d'un pied et demi, et y fit un trou de cinq pouces environ de diamètre. On trouva sur les parois de cette ouverture du plomb si fortement mcrusté qu'on ne réussit à l'enlever qu'à l'aide de leviers ; ce plomb avait-il été fondu? (Hemmer.)

Le professeur Pleischl (1) rapporte que le 4 juin 1797, la foudre tomba sur le clocher de Philippshofen, en Bohême, enleva l'or du cadran, et le déi)0sa sur le plomb de la fenêtre de la chapelle qui fut ainsi doré dans une assez grande partie de son étendue sans être aucunement altéré. Un morceau de ce plomb existe dans le laboratoire de Prague. Le professeur Freysmuth cite le même fait : il dit posséder un morceau de ce plomb recouvert d'une couche d'or (2).

En 1761, la foudre pénétra dans l'église du collège académique de Vienne; un de ses rayons enleva l'or de la corniche d'une colonne de l'autel et le déposa sur une burette en argent (xMako).

Un homme fut gravement blessé par la foudre en 1783, en Dauphiné ; les coulants d'or de sa bourse furent en partie fondus et le métal transporté sur une des boucles de ses souliers sous forme d@ perles parfaitement sphériques (delaPrade) (3).

Dans d'autres cas, le métal enlevé est déposé à l'état d'oxyde sur les corps, métalhques ou non, qui l'avoisinent.

Le 9 aotàt 1831, la foudre frappa une maison à Schio, près

H) Kastner's, Arch . IV. p. 188 (1823). !

(2) Gilberl's, Ann., LVIll, p. 102 (1818).

(3) Voir sur ce sujet : Toaido, Ephem. soc, meieor. Palatinœ, A, p. S74 (1783).

EFFETS DE LA FOUDRE SUR LES METAUX 2oi

je Vicence; un fil de cuivre, observé par M. Fusinieri, portait à ses deux extrémités l'empreinte de l'action électrique, consistant en couleui's des plus variées, résuKantde Lunes ninces d'oxydes. Il y avait eu transport et oxydation du iil îur le fil lui-môme.

On a vu l'amalgame des glaces transporté, présenter des tessins élégants sur une feuille de papier, mais il serait .niprudent d'affirmer sur le seul aspect qu'il y avait oxydation ie la matière (J).

Soudure. — Il n'est pas rare que la foudre soude entre 31JX des mélanx ou des objets métalliques. Des cbaînons, par îxemple, sont soudés et la cbaîne devient rigide. Ainsi :

Lorsque, le 20 avril 1807, la foudre atteignit le moulin à v^ent de Great-Marton, dans le Lancasbire, on vit que les mneaux d'une grosse cbaîne en fer, qui servait à bisser le )lé, s'étaient soudés, de manière que la cbaîne était devenue me véritable barre de fer. Doit-on admettre que les anneaux 'étaient ramollis dans toute leur épaisseur? Nous ne le lensons pas ; nous ne voyons ici qu'une soudure peut-être uperficielle des anneaux entre eux,

Un pbénomène semblable s'est représenté en 1829, au noulin à vent de Tootbill (Essex). Les anneaux d'une cbaîne :n fer qui servait à monter les sacs de blé se trouvèrent oudés entre eux.

Le météore ayant pénétré dans l'atelier d'un serrurier-mé- :anicien, des limes, des burins, etc., suspendus au râtelier e long de la muraille, ont été soudés, par la virole en fer le leur mancbe, aux clous où ils toucbaient, de manière à ne )ouvoir être arracbés sans effort (l'abbé Gliapsal).

Parmi les autres nombreux exemples de soudure que nous )Ourrions citer, nous consignons les suivants :

Après le coup de foudre qui, le 5 avril 1807, frappa la naison de garde du bois du Yésinet, près de Saint-Germain, >n trouva une clef soudée par son anneau au clou auquel on avait suspendue.

(1) Voir Effets généraux de la foudre. Transport par action directe, etc., p. 227.

La foudre qui pénétra dans la caserne de Fougères rencontra des brides suspendues à des montants en bois ; elle fondit les mors, au point de les souder ensemble, d'ailleurs sans endommager le cuir (Blondeau).

Le 16 juillet 1750, la foudre pénétra dans une maison à Dorkin, canton de Sussex. Elle rencontra des clous, des clavettes et divers autres petits objets en fer qui furent soudés ensemble en groupes de six, sept, huit ou dix, comme si on les eût jetés dans un métal en fusion (W. Chilld).

Incrustation. — Nous rapprochons de la soudure des métaux leur incrustation dans la porcelaine, la pierre

L'abbé Richard à vu les globules d'un fil de fer de sonnette, qui étaient tombés dans une tasse à café en porcelaine, faire corps avec cette porcelaine, sans qu'elle en fût autrement altérée.

Vaporisation des métaux. — Voici les résultats des recherches de Van-Marum sur l'action de l'étincelle des machines :

Le plomb est facile à oxyder, surtout quand il est fondu; l'oxyde se volatilise et s'élève en fumée épaisse qui forme fréquemment des dessins sur les objets environnants.

L'étain donne une fumée remplie de filaments d'oxydes et de globules rouges qui retombent plusieurs fois et laissenl sur le papier des traces de couleur jaune. Ces filaments soni constitués par de l'oxyde d'étain.

Le fer semble plus disposé à se fondre qu'à s'oxyder ; h cuivre se fond plus facilement que le fer, mais il s'oxyde encore plus difficilement. Le laiton s'oxyde généralement hier plus facilement que le cuivre pur. L'argent donne un dépô gris ou brunâtre. L'ordonne un dépôt pourpre, il se rédui en globules ; il est probable que le dépôt rouge est de l'o divisé et non pas de l'or oxydé.

On a bien des fois observé des effets de transport métalliqu et d'oxydes dus à l'action de la foudre, sur les murs, sur le étoffes, sur les individus et même et surtout sur les métau eux-mêmes. Nous en avons de nombreux exemples à signaler

Effets lumineux et acoustiques. — On a fréquemment observé des apparences lumineuses en même temps que la fusion et la volatilisation des métaux. Mais quand le conducteur métallique est suffisamment gros et continu, la foudre le suit sans lumière et sans bruit.

Dans quelques cas, c'est au contraire sous la forme d'une lueur, d'une tramée de feu, d'un torrent d'étincelles ou d'une boule de feu que la foudre apparaît sur les conducteurs métalliques : elle produit en même temps un bruissement plus ou moins intense (voir plus loin la relation de la chute de la foudre sur le Saint-Louis) (1).

Si le conducteur métallique est interrompu, la foudre fait explosion à chaque solution de continuité, il y a détonations, craquements, étincelles ; le métal subit en ces points des

effets de torsion, de fusion On observe quelquefois une

lumière rayonnante produite peut-être par l'inflamation des particules métalliques projetées dans l'air (2).

Incandescence. -— L'incandescence des fils métalliques parle passage de la Foudre a été souvent observée : elle suit probablement les mêmes lois que celle due à l'action de l'étincelle des machines, c'est-à-dire qu'elle est indépendante de la longueur du til et proportionnelle à la 4*^ puissance de son diamètre.

Aimantation. — - Un des effets les plus remarquables de la foudre est la polarité magnétique qu'elle communique au fer et à l'acier. Prouvons d'abord par un certain nombre de faits la réalité de ce phénomène.

A. L'aimantation affecte quelquefois les divers objets de fer ou tï acier portés par des individus atteints directement par la foudre ou seulement influencés par le météore. Cette aimantation aura dès lors une certaine valeur en médecine légale pour l'appréciation de la cause de la mort.

(1) Comptes rendus, t. LXI, p. 1080 (1860).

(2) Voir sur ce sujet : Van iVlarum, Expériences iiour imiter l'électricité rayonnante que l'on a remarquée sur des conducteurs atteints par la foudre. GilberL's, Ann., t. I, p. 109 (1799).

Leniin a trouvé sur un homme tué par la foudre, un couteau et un clou doués de propriétés magnétiques.

Six semaines après avoir été frappé, le docteur Brillouët s'aperçut que ses ciseaux étaient fortement aimantés ; il en était de même de ses lancettes, des cliapes de ses boucles, de son couteau de chasse et de tout ce qu'il avait de fer sur lui. Les fers de devant de son cheval possédaient la même vertu; les ciseaux enlevaient un poids de trois gros et demi et les lancettes six grosses aiguilles à coudre. Les ustensiles de fer que portait un cultivateur atteint du même coup de foudre aux côtés de Brillouët étaient aussi fortement magnétiques ; nous citerons bientôt quelques cas analogues observés à bord des navires.

Deux paires de ciseaux placées dans une boîte à ouvrage sur le siège de la voiture sur laquelle fut blessée madame Boddington, furent trouvées aimantées deux mois après l'évé- 1 nement.

Un tailleur atteint par la foudre, mais très-légèrement, puisqu'il ne ressentit aucune commotion, trouva le lendemain ses aiguilles aimantées, elles ne sortaient de leur étui qu'en adhérant fortement les unes aux autres. A vingt pieds environ du tuyau de fer-blanc par lequel la foudre avait pénétré, se trouvaient, sur une cheminée, cinq autres aiguilles qui furent pareillement aimantées.

Il faut bien remarquer que la plupart des objets d'acier soumis à un froltement, ciseaux, plumes, couteaux, sont doués d'une puissance ioagnéiique très-appréciable, mais qui ne saurait atteindre le degré d'énergie que leur donne la foudre. L'aimantation des pièces de fer non écrouies par uti travail quelconque est surtout remarquable. Nous reviendrons plus loin sur l'aimantalion des pièces dliorlogerie.

B. L'aimanlation à bord des navires est aussi fréquente que remarquable.

Le 4 mai 18i3, le navire la Vigie M foudroyé deux fois à cinq minutes d'intervalle, près de lîle des Princes, dans le golfe de Guinée. Le commandant, M. Leps, constata bientôt après que plusieurs couteaux des matelots étaient ainianlés. 1 Toutes les armes dans la dunette, ainsi que la barre en fer I

du gouvernail, étaient aussi aimantées : les boussoles étaient gravement altérées.

Des plumes métalliques, des aiguilles à coudre des marins du Saint-Louis étaient toutes aimantées, bien que les boussoles n'eussent subi aucune akération.

Le navire le Neiv-York fut frappé à deux reprises à peu d'intervalle, et quatre semaines après, le capi laine Scoresby constata que de nombreux objets de fer et d'acier avaient acquis la verlu magnétique. (Voir : Navires, Chronomètres),

Les clous des cloisons, les ferrures des mats, l'un des cercles du grand mât, des clefs, avaient acquis une puissance magnétique assez considérable.

Examinant ensuite les objets d'acier, le capitaine Scoresby put constater que les couteaux étaient doués d'une remarquable puissance magnétique; les pointes d'acier des compas pouvaient soulever des poids assez considérables.

Les instruments de cbarpente, tarière, ciseaux, étaient magnétiques et possédaient deux pôles bien distincts, le pôle sud à l'extrémité inférieure, contrairement au magnétisme ordinaire des outils.

La chaîne du paratonnerre offrait un pôle sud à son extrémité inférieure, et le pôle nord à l'extrémité supérieure, contrairement à la plus grande partie du fer vertical du bâtiment qui élait magnétique conformément à sa position (le pôle nord en bas).

C. Les ferrures des maisons, des édifices, ont offert des signes de polarité plus ou moins marqués. L'aimantation fulminique a surfout été constatée dans les ateliers de cordonniers, d'horlogers, de serruriers, de mécaniciens.

Le 24 août 1842, la foudre tomba à !lle sur l'habitation d'un serrurier mécanicien ; un de ses rayons suivit un râtelier d'outils ; les limes, burins, scies à manche furent soudés au râtelier par la virole de leur manche, si solidement qu'il fallut recourir à la force pour les arracher.

L'abbé Ghnpsal fut fort étonné de no trouver aucun indice d'aimantation dans les outils suspendus à ce râtelier, ce qu'il attribua à ce qu'aucun de ces instruments n'avait eu la position indiquée par Arago. En poursuivant ses recher-

256 EFFETS DE LA FOUDllE SUR LES METAUX

ohes, il trouva sur le sol, dans un tiroir, de vieux outils que la foudre avait atteints ; plusieurs d'entre eux étaient trèsbien ainiaiités, même parmi ceux de fer doux; il trouva même un ou deux de ces instruments capables de soulever trois fois leur poids.

L'abbé Ghapsal continuant son examen, put s'assurer que de morceaux de fer et d'acier de toutes dimensions, jetés à terre çà et là, étaient fortement aimantés; les pièces sphériques ou cubiques n'ont pas paru posséder ce pouvoir magnétique. Un certain nombre de pièces de fer portaient des traces du passage de la foudre, mais d'autres, sur lesquelles on n'en pouvait distinguer aucune, n'étaient pas moins bien aimantées.

Comme dans l'aimantation artiilcielle, les barres présentaient des pôles à une petite distance, très-variable, des extrémités des tiges. Des barreaux d'acier qui ne portaient aucune trace du passage du courant qui avait passé à 50 centimètres d'eux, offraient une aimantation très-prononcée. Des couverts de table, récemment étamés, n'offraient au contraire aucun pouvoir magnétique, bien qu'ils portassent manifestement les traces du passage de la foudre.

L'abbé Ghapsal fait remarquer que tous les instruments et barreaux aimantés étaient placés horizontalement et la plupart dans la direction du sud au nord. « Parmi les bar- » reaux aimantés que j'ai recueillis, dit cet observateur, le plus y> long a 40 cent.; sur cette longueur 14 cent, sont aimantés )) du pôle sud et 26 du pôle nord, avec la différence que i'ai- >> mantation des 26 cent, va en diminuant jusqu'à l'extré- » mité du barreau où elle finit par s'oblitérer entièrement. » Ce barreau en forme de lame a été frappé par deux étin- » celles. Cet affaiblissement ou défaut d'aimantation à l'une » des extrémités de la tige se retrouve quelquefois sur des » barreaux de 12 centimètres. »

Des plaques d'acier ont été aimantées transversalement dans le sens des angles opposés. Un barreau d'acier de 9 cent.de longueur offre une double aimantation; les pôles sud sont au centre ; ce barreau porte trois étincelles. D'autres barreaux offraient des pôles plus nombreux encore, irrégu-

EFFETS DE LA FOUDRE SUR LES METAUX 2o7

lièrement répartis. Ces irrégularités d'aimantation peuvent être dues aux variétés de positions de ces barreaux par rapport au courant magnétique terrestre et à leurs dispositions respectives entre elles et d'autres fers quand la foudre les a frappés.

Nous avons vu que la polarisation magnétique pouvait être le résultat de l'action directe de la foudre ou celui de son action par influence. L'oxydation profonde du fer n'a pas paru empêcher la polarisation ; cela pourrait expliquer comment des briques ont pu à la longue présenter des phénomènes de polarisation magnétique, quand la foudre revivifie à l'état métallique l'oxyde de fer qu'elles renferment en plus ou moins grande proportion. Voir, sur ce sujet, Beccaria (1).

L'aimantation due à la foudre peut n'avoir qu'une durée très-limitée, surtout avec le fer, mais avec l'acier on peut la voir persister un temps considérable. On a vu Taimantation d'une pièce d'acier d'une montre persister au bout de vingt-sept ans.

Il est bien digne de remarque que la polarité naturelle des barres placées verticalement est invariablement la même par rapport au grand courant magnétique, le pôle sud étant à l'extrémité supérieure; tandis que si les tiges sont horizontales dans la direction du sud au nord, le pôle sud est au midi et le pôle nord au septentrion ; or, nous avons eu à faire remarquer que la polarité des barres aimantées par la foudre était ordinairement le contraire de celle que nous venons de dire.

Attraction entre deux métaux en contact. —

, Quand l'étincelle fulminique éclate entre deux métaux au contact, loin de les repousser, elle les attire l'un sur l'autre, y produit des empreintes dues à la violence du choc, ou les soude plus ou moins complètement après les avoir rappro-

1 chés.

Deux tiges de laiton cylindriques, do 4 millimètres de

: diamètre, se trouvaient placées sur un plan horizontal;

(1) Juin il. de phys., t. IX, p. 14 (1777); Robert Boyie, Expér. et observ. phijs., Londres, 1691; Romme, Journal dejjJiys.,!. X, p. 14 (1777).

Sestier. I — 17

quand la foudre les eut frappées, elles offrirent des empreintes allongées et aplaties qui indiquaient que ces deux pièces avaient subi une forte pression au moment de la fusion partielle. L'abbé Ghapsal, dans l'événement d'IUe, a observé plusieurs faits de ce genre.

Coloration. — Par suite du passage de la foudre, les métaux sont transportés parfois en lames minces qui produisent de magnifiques effets d'irisation. Souvent la matière est oxydée, soit sur place, soit après avoir subi un transport; on peut observer ces magnifiques et éclatantes couleurs, et les varier par une obliquité plus ou moins grande.

Oxydation et altérations chimiques. — Nous

avons eu plus d'une fois déjà l'occasion de signaler la fréquente oxydation du fer, du plomb, du cuivre et même leur sulfuration.

Fréquemment aussi on observe la facile friabilité àesiiges métalliques traversées par la foudre. On a eu à constater cette friabilité excessive sur des tiges de paratonnerre, des fils de sonnettes, et sur un grand nombre d'autres objets.

Cette friabilité serait-elle due à faction spéciale du courant ? M. (le la Rive a pu constater que l'état moléculaire d'un conducteur métallique sans solution de continuité, simple ou composé, se trouve complètement désagrégé quand l'action se prolonge beaucoup. C'est ainsi qu'en voulant éviter les étincelles qui se produisent quelquefois dans les horloges électriques, par suite d'une solution de continuité dans les conducteurs, on avait ajouté au mécanisme une petite plaque de platine chargée de transmettre le courant d'une manière indépendante; au bout de trois mois seulemeni le platine était désagrégé (1).

On sait d'ailleurs que des chocs continus, des vibrations longtemps prolongées, des alternatives longtemps répétées de l'action de la chaleur et du froid rendent les métaux très fi'iables, de là la casse des essieux de wagons au bout d(

(1) Acad. des se, (7 avril 1856).

quelques mois à quelques années de services, la plus facile rupture des câbles des ponts suspendus, des arbres de machines à vapeur.

Dans d'autres cas, la foudre a rendu le métal plus tlexible. Duntze rapporte que le conducteur en plaques de cuivre du clocher de Rembert à Brème ayant été parcouru par la foudre en 1783, on aurait remarqué que les 14 pieds situés audessus du sol et dans toute la partie enterrée, le métal avait subi les effets durecuit, et offrait une très-grande flexibilité. Ce résultat était dû probablement à réchauffement momentané du fil (1).

Ablation de la rouille. — La foudre a fréquemment enlevé l'oxyde qui recouvrait les pièces métalliques qu'elle avait atteintes, et laissé sur leur surface un bel éclat métallique. Des clous, des boulets, la chaîne en cuivre du paratonnerre de Gênes furent dépouillés de l'oxyde qui les recouvrait par la foudre ; il semble qu'il y ait dans ces cas-là une action mécanique plutôt qu'une réduction chimique, car on n'a pu retrouver l'oxyde à quelque distance de la pièce dépouillée, dans le plus grand nombre des cas.

Ramollissement, commencement de fnsion. —

La foudre échauffe, ramollit, tord les tiges métalhques qu'elle traverse. La pointe en cuivre doré du paratonnerre de l'île d'Amagria, longue de 12 pouces, fut ployée à angle droil, vers le milieu de sa longueur.

Le 25 janvier 1757, la foudre tomba sur le clocher de Lestwithiel (Gornouailles); une barre de fer qui soutenait la cloche de l'horloge fut si fortement ployée qu'il s'en fallut de plus de 2 pouces que le marteau pût toucher la cloche (T. Smeaton).

Fusion. — jo Degré de fusibilité des différents métaux. L'observation a prouvé que le platine de la pointe des paratonnerres, l'or, l'argent, le cuivre, le fer, le plomb, les

(1) Reimar., Neuef Bemerk, p. 117.

alliages usuels avaient été fondus par la foudre, mais il est impossible de déduire de là leur plus ou moins grande résistance à la fusion par l'étincelle fulminique.

Priestley avait remarqué qu'en faisant passer une forte décharge électrique à travers deux (ils métalliques liés bout à bout, de même longueur et de même diamètre, mais de nature différente, l'un d'eux seulement était fondu et dispersé, et c'était toujours le moins conducteur des deux. Ainsi, de deux fils, l'un de fer, l'autre de cuivre, c'est le fer qui est dispersé totalement par l'explosion, tandis que le cuivre reste intact. Si l'on opérait sur un fil de cuivre et sur un fil d'argent, le fil de cuivre serait le fil dispersé.

Van Marum (i) fit passer la décharge de la machine dans des fils de 1/32 de pouce de diamètre. Le fil de plomb fut fondu sur une longueur de 120 pouces.

— d'étain — 120 —

— de fer — 5 —

— d'or — 3 1/2

— d'argent — 1/4

— de cuivre et de laiton — 1/4

Ce résultat diffère de celui qu'aurait pu faire soupçonner la fusibilité de ces métaux par le feu : le ler, par exemple, étant plus facilemeiit fondu par réiectricitô que le cuivre; mais il faut tenir compte de l'action de l'oxygène de l'air et de la chaleur qui résulte de la combinaison de l'oxygène avec le fer.

2*^ Des plus grandes épaisseurs de masses métalliques que la foudre ait fondues. — Nous ne pouvons malheureusement apporter à la solution de cette importante question pratique qu'un petit nombre de faits, les observateurs ayant le plus ordinairement négligé de donner à leurs relations toute la précision désirable. Examinons, sous ce rapport, le cuivre, le fer et le plomb.

A. Fils et tiges de fer. — Le coup de foudre qui frappa, en 1754, le clocher de la ville deNewbourg, aux États-Unis, et y causa de terribles ravages, suivit un fil de fer qui unissait le marteau delà cloche à l'horloge, située beaucoup plus

(i) Gontinnation des expériences électriques faites au moyen de la machine Teylérienne à Harlem. Analyse dans le Journal de Rozier.

bas. Le fi!, de la grosseur (Y une aigvJUe à tricoter et de 6 mètres de longueur, fat réduit en fumée, à l'exception d'un bout de 5 centimètres Cfui, après l'accident, pendait encore à la queue du marteau, et d'un autre bout de même étendue qu'on trouva attaché à Thorloge.

Le 27 février 1782, la foudre atteignit la tour de Jacobi, à Rostock, et fondit, dans une partie de son étendue, un fil de l'horloge qui avait au moins i/6 de pouce d'épaisseur. Le filetait sans doute en fer (Schadelook).

B, Fils et tiges en cuivre. — Le coup de foudre qui atteignit, en 1787, la maison de Franklin, à Philadelphie, y fondit presque entièrement une baguette conique de cuivre de 24 centimètres (9 pouces) de longueur, et de 8 millimètres de diamètre à sa base. Cette baguette surmontait une grosse barre de fer qui se prolongeait depuis le toit jusqu'au sol humide. Il n'en resta que fort peu attaché à cette barre de fer.

Dans l'été de 1760, la foudre tomba sur le paratonnerre de la maison de M. West, à Philadelphie. Il consistait, en haut, en une tige de cuivre d'un quart de pouce de diamètre et de 10 pouces de longueur, et d'une longue tige en fer d'un demi-pouce de diamètre, qui aboutissait à un piquet en fer fixé dans le sol. Après le coup, on trouva que 3 pouces de la tige de cuivre avaient été fondus ; le métal fondu avait coulé sur la portion restante, lui formant une enveloppe irrégulière. La maison ne fut pas endommagée et le reste du conducteur demeura intact. — Ainsi une décharge qui a fondu une partie d'une tige de cuivre d'un quart de pouce de diamètre a respecté une tige en fer d'un demi-pouce de diamètre.

Le 26 janvier 1838, un coup de foudre atteignit le Dublin, à Rio-Janeiro. Le météore suivit un conducteur formé de longs chaînons de cuivre, ayant chacun 10 pouces de longueur et un quart de pouce de diamètre. — Le conducteur fut fondu eh divers endroits et divisé ainsi en plusieurs parties, dont les unes tombèrent sur le pont, et dont les autres restèrent suspendues à la corde qui soutenait la chaîne de métal le long des agrès.

C. Tuyaux de plomb. — A bord du paquebot le New-York se trouvait un tuyau de plomb qui établissait une communication entre un réservoir situé tout juste au-dessous du pont et un cabinet de toilette. De ce point le tuyau se prolongeait obliquement en bas, traversait le flanc du navire au niveau de la ligne de flottaison. Or, après le premier coup de foudre qui atteignit ce navire, on reconnut que, dans deux ou trois endroits, le tuyau avait été fondu, quoiqu'il eût près d'un demi-pouce d'épaisseur et 3 pouces de diamètre. Il était séparé au point de jonction avec le réservoir et complètement fondu dans une autre partie. Vers l'extrémité extérieure, précisément à l'endroit où il entrait dans le flanc du navire, le tuyau partiellement fondu présentait, aux deux tiers de son diamètre, l'aspect d'un rayon de miel (Scoresby).

En résumé, la foudre a fondu, ou brisé et fondu en même temps : un fil de fer de la grosseur d'une aiguille à tricoter, un autre fil de fer de 2 lignes de diamètre. Elle a produit les mêmes effets sur une baguette de cuivre de 3 lignes et demie à sa base; sur une partie de tige de cuivre d'un quart de pouce d'épaisseur, et sur des chaînons de cuivre également d'un quart de pouce d'épaisseur.

La foudre a fondu un tuyau de plomb de près d'un demipouce d'épaisseur et de 3 pouces de diamètre.

3*^ Épaisseurs qui résistent à la fusion. — Il n'est pas moins important de connaître les épaisseurs de tels ou tels métaux qui ont résisté aux coups de foudre.

À. Fils et tiges en fer. — En juin 1828, un violent coup de foudre atteignit le clocher de l'église de Kingsbridge (Devonshire) ; elle fut reçue sur une tige de fer longue de 7 pieds et d'un pouce de diamètre, qui n'en éprouva pas la moindre altération. Mais, en quittant cette tige, la foudre endommagea très-gravement la tour.

Le 17 juin 1774, la foudre atteignit une maison à Tertenden et fut conduite par une barre de fer de trois quarts de pouce carrés, qui n'offrit aucune trace de son passage.

Une barre de fer d'un demi-pouce de diamètre, qui faisait partie du paratonnerre de la maison de West, a résisté

à un coup de foudre qui avait fondu une partie d'une tige de cuivre d'un quart de pouce d'épaisseur.

La relation suivante est précieuse, car elle montre qu'une tige de fer d'un demi-pouce de diamètre résista à un coup qui fondit ou brisa une chaîne qui n'avait environ que la moitié de cette dimension.

Après le premier coup de foudre qui atteignit le New-York le 19 avril 1827, à o heures et demie du matin, le capitaine Bennett, qui redoutait un second coup, fit hisser au sommet du grand mat une chaîne conductrice, et étabht un paratonnerre ainsi composé : une baguette de fer d'environ 4 pieds de long et un demi-pouce de diamètre à sa base, se terminant au sommet en une pointe aiguë. De la base de cette baguette partait une chaîne en fer semblable, dit Arago, à celle des arpenteurs, consistant en fils de fer de 6 miUimètres de diamètre, et d'environ 45 centimètres de long, façonnés en crochets à leurs deux bouts et unis par des anneaux intermédiaires. Cette chaîne allait obliquement de l'extrémité du grand mât de perroquet à la mer : sa longueur n'était certainement pas au-dessous de 40 mètres.

Vers 2 heures de l'après-midi, la foudre vint frapper ce paratonnerre; elle fondit à la partie supérieure de la baguette un cône de 3 décimètres de long, de 6 millimètres de diamètre à sa base. Tout ce que l'on retrouva de la chaîne conductrice avait à peine i mètre de long; il en restait environ 8 centimètres à la base de la baguette ; on ne trouva sur le pont que deux crochets avec l'anneau intermédiaire complètement boursouflés, et un petit fragment de chaînon. Le pont était parsemé de globules ou de petits fragments de fer.

On peut affirmer qu'une partie de cette chaîne a été fondue, mais il est douteux de croire, avec Arago, que la chaîne tout entière a pu être fondue ; il est plus probable qu'elle a été en grande partie lancée dans la mer.

En septembre 1833, le vaisseau anglais le Hyacinth fut foudroyé dans l'océan Indien. Le grand mât de perroquet et le grand mât de hune furent littéralement réduits en une masse de lattes, au point de pouvoir à peine se maintenir.

264 EFFETS DE LA FOUDRE SUR LES xMÉTAUX

Et cependant cette énorme décharge fut heureusement conduite, à partir de l'extrémité inférieure du mât de hune, par une chaîne en fer de oO pieds de longueur, dont les chaînons avaient un demi-pouce de diamètre, et, à travers les flancs du bâtiment, par le tuyau en cuivre d'une pompe, tuyau qui avait 3 pouces de diamètre, et moins d'un dixième de pouce d'épaisseur. La chaîne de fer et le tuyau de cuivre ne présentèrent pas la moindre marque de fusion ni autre trace de chaleur. Insistons sur la violence de la foudre; elle avait détruit presque entièrement des mâts dans la longueur de près de 80 pieds ; et le grand mât de hune en particulier, qui fut mis en pièces, avait 44 pieds de longueur, 14 pouces de diamètre, et pesait 1,200 livres (1).

B. Fils, tiges, tuyaux de cuivre. — Nous venons de montrer l'action conductrice d'un tuyau de cuivre du Hijacinth, nous allons y joindre d'autres exemples non moins remarquables.

Le Rodneij, vaisseau de 80, fut foudroyé en décembre 1838 ; le coup fut si violent quïl dispersa en petits fragments le mât de perroquet, arracha un morceau de 10 pieds de long au mât de hune, brisa 13 cercles du grand mât qui fut endommagé sur une longueur de 52 pieds. — Et pourtant cette décharge fut conduite sans effet de fusion le long d'un tuyau de cuivre de 16 pouces de longueur, de 10 pouces de diamètre et de moins d'un quart de pouce d'épaisseur : ce tuyau dépendait des agrès du mât de perroquet.

En 1822, une forte décharge frappa le vaisseau de S. M. B. le Beagle, à l'ancre à Montevideo, dans Rio de laPlata (Amérique du Sud). Le bâtiment était muni d'un conducteur en plaquesde cuivre, de 3/16 de pouc« d'épaisseur et d'un à 5 pouces de largeur incrusté dans le mât. Le conducteur aboutissait en haut à une tige de girouette d'un demi-pouce de diamètre et en cuivre. En bas, il se terminait dans la coque môme du bâtiment. L'explosion fit trembler violemment le bâtiment et entoura le mât de flammes ; et cependant elle n'alléra en rien le conducteur et ne causa aucun dommage au bâtiment.

(1) Nantie magaz., XIII, p. 383.

En août 1841, le bâiiment de la marine royale anglaise, VActéon.. (le 26, pourvu de conducteurs semblables à ceux du Beagle, fut frappé à minuit devant la côte centrale d'Amérique et en fut violemment ébranlé. Le mât parut entouré de flammes ; mais le conducteur et le bâtiment restèrent intacts.

Le coup de foudre qui atteignit le navire du capitaine Cook, dans la rade de Batavia, fut très-violent ; car la secousse qu'il imprima fut comparée à un tremblement de terre; et cependant il n'occasionna aucun dommage appréciable, seulement le fil de cuivre de 5 millimètres de diamètre, qui s'étendait depuis le sommet du grand mât jusqu'à la mer, où il plongeait et qui conduisait la décharge électrique, parut un moment être tout en feu; mais il ne fut pas fondu.

« Le 10 décembre 1860, la foudre est tombée à bord du » vaisseau le Saint-Louis, en rade de Gaëte, à 1 heure j 2o minutes du soir. Le baromètre était alors à 748 miili- » mètres. La détonation a eu de l'analogie avec celle que pro- » duirait une forte décharge d'artillerie faite avec plusieurs » pièces de gros calibre. Aucun des compas du bord n'a subi » d'altérations.

)) L'extrémité de la pointe en platine du paratonnerre du y> grand mât a seule été fondue, sur une longueur que nous » ne pouvons préciser, parce que ses dimensions primitives » nous sont restées inconnues. Tout ce que nous savons à » ce sujet, c'est que la portion de la pointe en platine retrou- » vée après l'accident est encore d'une longueur de 22'"'^^ 5, » et qu'elle a 7°^"^, 5 de diamètre à la base, et 4 millimètres » au sommet. Cette pointe était vissée par sa base sur la » tige en cuivre rouge du paratonnerre à laquelle on l'avait » ensuite soudée. Sa partie restée intacte a été projetée sur » le taud, où on l'a retrouvée un quart d'heure après l'évé- » nement. Son grand diamètre n'estpoint déformé, bien qu'on » distingue, sur la moitié de la surface de la base environ, » des traces de l'action comburante du fluide, ressemblant » assez à la désagrégation des molécules métalliques qu'on » remarque au sommet dévoré par le feu du ciel. Ce qui reste

» de la î3ointe en platine est une sorte de tronc de cône, à » laquelle on reconnaît très-bien le point de rupture de la )) vis qui servait à l'assujettir à la tige du paratonnerre. Les » surfaces extérieures sont marbrées comme si elles avaient » été exposées longtemps à l'action de flammes sulfureuses, » et l'on y voit des parties violacées, ainsi que des dépôts de )) matières noires, évidemment produits par la combustion.

)) La manière dont s'est conservée la base du cône nous )) paraît d'autant plus remarquable, que l'extrémité de la tige » du paratonnerre à laquelle cette base adhérait a été fondue » par le fluide électrique, ce que révélait non-seulement la » vue de cette tige, après l'accident, mais encore une goutte » de métal fondu, retrouvée incrustée dans la garniture en » cuivre du chouquet, qu'elle a perforée en y restant adlié- )) rente.

)) Cette garniture était en cuivre rouge à doublage, de » 2 millimètres d'épaisseur, et l'on a constaté qu'elle avait » été déclouée sur sa face la plus voisine de la tige du para- » tonnerre. L'ayant fait enlever pour l'examiner, nous avons » reconnu qu'à l'entour du trou creusé par la goutte de mé- » tal en fusion, et sur la partie delà plaque en contact avec » la tête du mât de hune, il existait de la fumée condensée » suffisamment pour laisser son empreinte sur le bout du » doigt, en la touchant.

)) Il existait une maculation de ce genre sur une surface » courbe d'environ 70 millimètres de rayon ; elle nous a paru » provenir en partie de la combustion d'une couche de pein- » ture à l'huile dont cette feuille de cuivre avait été enduite. » Sur cette même face de la feuille, on distinguait encore » une empreinte noire, d'ailleurs moins épaisse que la pré- » cédente, et déposée sur la ligne de contact du métal avec » le conducteur qui entoure la tête du mât de hune, dont le » bois a été aussi légèrement noirci, à l'endroit où la goutte » de métal a traversé la feuille de cuivre, mais sans qu'il en ^ ait d'ailleurs éprouvé aucune altération sensible. .

» La foudre ne paraît avoir produit d'autres dégâts à! )) l'intérieur du vaisseau que de faire sauter une petite por- )) tion du soufflage en bois qui entoure l'étambraie du grand.

» mât, dans le faux-pont, à l'endroit où son conducteur élec- » trique se bifurque pour se rendre sur les ailes du navire.

)) Au moment où la foudre éclata, plusieurs hommes se )) trouvaient réunis dans le voisinage du grand panneau sur » le pont. L'un d'eux, un sergent d'armes, était assis près » de la cheminée en fer de la machine et du tuyau du four, » qui est en cuivre rouge. Une distance de 6°\20 le séparait )) du conducteur électrique du grand mât, lorsqu'il ressentit » une violente commotion, qui lui causa une sensation telle » qu'il se crut atteint par un éclat d'obus. Sa pensée fut » qu'un projectile sarde venait de faire explosion au pied du » grand mât, ce qui s'explique d'ailleurs par ce seul fait que » nous assistions au siège de Gaëte. Ce sous-officier essaya » tout d'abord de se lever, mais force lui fut de se rasseoir im- )) médiatement sous l'impression d'une commotion douloureuse » ressentie dans tous ses membres qui tremblèrent convulsi- > vement avec violence. Le haut de son corps se porta en » arrière, et il lui sembla qu'il perdait beaucoup de sang par » les organes qui avoisinent le bassin; ce ne fut qu'après » avoir défait ses vêtements pour s'examiner, qu'il cessa de » se croire blessé grièvement.

» Les hommes qui se trouvaient près de lui ont également )) comparé à l'explosion d'un obus ce qu'ils ont vu au pied du » grand mât au moment de la décharge électrique.

» Dans la batterie haute, M. l'officier d'administration nous » a dit avoir aperçu, au moment de la détonation , une » flamme à reflet bleuâtre, d'environ 75 centimètres, au pied » du grand mât, et qui a disparu presque instantanément. )) Dans la batterie basse, il s'est produit un phénomène » d'aspect différent. Nombre d'hommes travaillaient aux )) câbles-chaînes; on venait dedécapeler le tour de bitte de )> l'ancre de bossoir de tribord, mouillée en veille pendant » la nuit précédente. Lorsque la foudre éclata, ces hommes » étaient rangés sur la verrine pour porter en arrière le mou » de la chaîne, afm de la garnir au cabestan. Au bruit de la » décharge électrique, tous cessèrent d'instinct d'agir sur la » verrine; le second maître qui les dirigeait se jeta vive- D ment de côté en voyant une traînée de flamme suivre les

» chaînes el disparaître presque aussitôt. Au même instant » !e maître canoiinier, qui se trouvait près des bittes, a vu )) se jouer sur la tête de celle de l'ancre de bossoir de tribord, » qui est cylindrique et recouverte d'un chapeau arrondi en » fer très-bien fourbi, des flammes bleuâtres, vivement agi- » tées, parfaitement perceptibles à l'œil pendant une seconde » ou deux.

» Lorsque l'événement a eu lieu, cinq hommes travail- ') laient dans la machine : trois d'entre eux, au nombre » desquels un second maître et un contre-maître mécaniciens, » ont déclaré avoir entendu une forte détonation à la suite » immédiate d'un grand éclair, et avoir vu une boule de feu » jaune clair arriver à tribord, au pied du grand mât, dont » l'emplanture, comme on le sait, repose sur une épontille y> en fer forgé, qui elle-même traverse le parquet métallique » de la machine et porte sur la carlingue du vaisseau. Les j> deux autres ont entendu le bruit prolongé de l'explosion et » distingué la lumière qu'elle a causée. Tous ont cru qu'un » obus avait éclaté dans la machine.

)) Un matelot voilier se trouvait alors près du panneau de » la machine, dans le faux-pont. Il assure avoir aperçu trèsy> distinctement sortir du panneau une gerbe de feu à l'ins- » tant de l'explosion (1). »

La pointe en cuivre d'un paratonnerre fut fondue dans l'étendue de 2 pouces et demi ; au point où la fusion cessa, l'épaisseur de la tige était de 2 lignes.

Ainsi, quant au fer, des décharges foudroyantes n'ont pas fondu ni brisé des tiges de fer ou des chaînons du diamètre de :

i pouce; 3/4 de pouce ; 1/2 pouce (2 fois) ; 5 lignes.

De 3 lignes ou de la grosseur d'une forte plume d'oie.

Et même des fils de fer de 2 lignes 1/2, de 2 lignes ont; résisté à certains coups de foudre.

(1) Comptes rendus, t. LXL p. 1080 (1860). Rapport à M. Lapbrterie.

Quant au cuivre :

Des plaques de cuivre de 3/16 de pouce d'épaisseur, et de 1 pouce à 5 pouces de largeur — un tuyau de cuivre de 10 pouces de diamètre et de moins de 1/4 de pouce d'épaisseur — un tuyau de cuivre de trois pouces de diamètre et de moins de. 1/10 de pouce d'épaisseur et même des tiges de cuivre de 5 millimètres de diamètre, n'ont été ni fondus ni déchirés par de violents coups de foudre.

Nous concluons qu'en donnant au conducteur en fer des paratonnerres un diamètre de 9 lignes et au conducteur en cuivre celui de 6 lignes, nous trouverons une quantité métallique suffisante pour conduire avec sûreté, sans dégât, les plus fortes décharges foudroyantes qui aient été observées jusqu'ici. Et en effet de pareils conducteurs ont maintes fois parfaitement rempli leurs fonctions.

« En sorte, dit M. Harris, qu'en passant en revue un grand nombre d'observations relatives à des édifices, à des maisons ou à des navires, frappés par la foudre dans différentes parties c\u monde et pendant un siècle, nous ne trouvons pas un seul cas de tige conductrice ou autre masse métallique égaie en substance ou en pouvoir conducteur à une tige de cuivre d'un demi-pouce de diamètre et de 6 pouces de longueur qui ait été réellement fondue. — Au contraire, de fortes décharges ont traversé, sans causer de dégâts, des tiges de moindres dimensions.

)) Nous pouvons en conséquence être assurés qu'une tige de cuivre de 3/4 de pouce de diamètre ou une égale quantité de cuivre sous toute autre forme résiste à l'effet calorique de n'importe quelle décharge foudroyante connue jusqu'à ce jour» (Harris).

4*^ Métaux fondus sans altération des matières qui les touchent. — Il n'est pas rare que les métaux frappés par la foudre entrent en fusion et que les substances qui les touchent restent intactes. Ce phénomène était connu des anciens. On a vu, dit Aristote, la cuivrure d'un bouclier se fondre sans que le bois qu'elle recouvrait fût endommagé (1).

(i) Méiéor., liv. III, ch. i.

(( L'argent se fond sans que ia bourse soit endommagée, ); dit Sénèque — l'épée se liquéfie dans le fourreau qui reste » entier. Le fer des javelots coule le long du bois qui de- » meure intact. »

Pline assure que « de l'or, du cuivre, de l'argent contenus » dans un sac peuvent être fondus par la foudre sans que » le sac soit brûlé, sans que la cire qui le fermO; empreinte » d'un cachet, ait été ramollie. »

Au château de Beauvoisin, à Glermont, le plomb des vitres coula en plusieurs endroits sans que le feu prît au bois du châssis.

Le fil de fer du chapeau d'une jeune personne fut fondu sans que le papier gris qui l'entourait fût brûlé.

Le météore fondit superficiellement plusieurs couteaux et fourchettes sans toucher à la toile d'emballage qui les recouvrait (Cookson) .

Van Marum a constaté qu'en faisant passer l'étincelle de la machine électrique par un fil de soie recouvert d'or ou d'argent, le métal est volatilisé sans que la soie soit sensiblement altérée ; pourvu toutefois que la charge ne soit pas trop forte.

La foudre a souvent produit un effet analogue : ainsi :

Bertholon rapporte que la foudre étant tombée dans une église, on aperçut, entre autres phénomènes, des marques de fusion à une boucle de rideaux tirés devant un des autels et sans que le fil avec lequel elle était cousue fût brûlé.

Les galons d'argent d'un individu cité par Ebell furent fondus , volatilisés et la soie qui en faisait partie resta intacte.

M. Desarmery a observé le même phénomène sur les glands d'or et de soie d'une bourse qu'il portait, lorsqu'il fut atteint par la foudre.

Rosinus Lentilius rapporte qu'un boucher de Waldbourg fut très-gravement blessé par le météore qui fondit, dans sa bourse, une pièce d'argent, sans que la bourse fût endommagée.

Le même effet a été parfois constaté sur des lames et sur leurs fourreaux : en général, la pointe de la lame est fondue en globules, et le tranchant fortement émoussé et arrondi.

Attraction de la foudre par les métaux. — Les

métaux, comme bons conducteurs de l'électricité, attirent la Foudre. Cette attraction est démontrée par une quantité considérable de faits ; ainsi :

Lorsque la foudre frappe un bâtiment, lorsqu'elle pénètre dans une chambre, dans une cuisine, dans un atelier, elle se jette sur les métaux, de préférence au bois, à la pierre et autres métaux conducteurs.

Souvent elle se dévie pour atteindre des objets métalliques; et cette attraction paraît s'être exercée maintes fois à d'assez grandes distances. On a vu, par exemple, en 1817, près d'Edimbourg, le météore frapper un orme, puis sillonner le sol dans la direction d'une maison, y pénétrer et y tuer un homme. Or cette maison renfermait une grande quantité de fer. Nous citerons bientôt d'autres exemples analogues en parlant des bonds de la foudre. — Mais pour s'exercer à petite distance, cette attraction n'en est pas moins importante à signaler; nous verrons ainsi l'étincelle se diriger sur plusieurs individus et ne frapper que celui d'entre eux qui portait des objets mélalliques.

La foudre atteint souvent des métaux cachés sous des corps mauvais conducteurs qu'elle brise ou perfore. Elle évite les matelas pour suivre le lit en fer, se détache des fenêtres pour suivre les tringles de fer des rideaux, ou le plomb des châssis ; on l'a vue perforer des murs épais pour atteindre des pièces métalliques placées derrière eux.

La présence d'objets métalliques amène fréquemment la réunion en un seul faisceau des rayons épars de la foudre, mais la multiphcité des objets peut tout aussi bien amener la division d'un rayon fulminique un peu considérable.

La foudre exécute des bonds, parfois considérables, pour atteindre des objets métalUques.

Le 4 août 1780, la foudre tomba sur l'église métropolitaine de Narbonne, pénétra dans l'intérieur par la longue chaîne d'une lampe, sauta de là sur une rampe de fer placée à 4 pieds 9 pouces de distance, et de cette rampe sur une grille (Bertholon).

La foudre frappa l'église de Brixton, le 24 avril 1842 ;

elle alteignit d'abord la croix du clocher, en parcourut la tige ; mais, arrivée à la maçonnerie qui la supportait, elle la mit en pièces ; puis elle se jeta 20 pieds plus bas, sur un second conducteur dont le support fut également brisé; enfin, par un nouveau saut, elle atteignit un troisième conducteur placé à 12 pieds plus bas (Walker).

Le 15 septembre 1785, une maison d'Avignon fut foudroyée ; l'étincelle pénétra à travers la muraille sur les ferrements d'une porte insérée dans cette muraille ; puis d'un clou de cette porte, elle sauta à 12 ou 15 pouces sur le commencement de la balustrade en fer d'un escalier qu'elle suivit jusqu'au palier. Là, elle sauta sur une porte derrière laquelle se trouvaient des tringles en fer et la fendit ; quelques étincelles se jetèrent sur le balcon en fer d'une fenêtre s'ouvrant sur le palier (Guérin jeune).

Reimarus a cité un exemple de sauts horizontaux qui fut observé à Hambourg (1).

En résumé, l'attraction est d'autant plus forte que le métal qui l'exerce est meilleur conducteur, que la masse métallique est plus considérable, et qu'elle communique plus complètement avec le réservoir commun. L'attraction semble en raison inverse du carré des distances.

Conductibilité de la foudre par les métaux. —

Les métaux sont des conducteurs presque parfaits; ils occupent le premier rang parmi les corps conducteurs. Leur conductibilité est démontrée par un très-grand nombre de faits. Ainsi :

La foudre suit les lignes métalliques qui souvent s'étendent depuis le sommet du toit jusqu'au sol par les arêtes, les gouttières et les conduites verticales. —Elle suit les fils de fer ou de cuivre des sonnettes, des horloges, des télégraphes électriques ainsi que les rails des chemins de fer, la dorure des corniches, les galons d'or et d'argent des vêtements, et les conducteurs des paratonnerres. Lorsque sur un

(1) Voir encore : Edw. Del?AvaI.- Trans. phil, t. LÎV, p. 227 (17Ô4).

bâtiment les métaux de la toiture et de la façade affectent une disposition symétrique, la foudre s'y partage également et y produit des effets symétriques. En suivant les corps métalliques, la foudre est souvent conduite bien loin de son point d'incidence. Aussi le météore parcourt des fils télégraphiques de plusieurs kilomètres ; dans un cas, il suivit un gros fil de fer qui, du bâtiment d'extraction d'une mine, pénétrait dans les galeries, et fit explosion à l'endroit où ce fil était interrompu, c'est-à-dire à 1,182 pieds (de Dresde) de son point d'incidence.

Les métaux présentent entre eux de grandes différences relativement à leur conductibilité pour l'électricité, ainsi que le montre le tableau suivant :