DE L’ÉLECTRICITÉ ATMOSPHÉRIQUE. — CBAP. V

rites, et forme une espèce de croule revêtue de grains de quartz agglutinés comme s’ils avaient éprouvé un commencement de fusion. O11 les trouve enfoncés danslesable, tantôt verticalement, tantôt obliquement; quelquefois ils se terminent à leur extrémité inférieure par plusieurs branches semblables à des racines qui deviennent déplus en plus pointues; elles ont jusqu’à 1 pied de longueur. Le docteur Fiedler, qui a fait beaucoup d’observations sur ce sujet intéressant ( Annalcn der Physik, Gilbert , t. LV et LXI), remarque qu’à une certaine profondeur au dessous de ces plaines de sable, il y a des nappes d’eau, et il considère les tubes fulminaires comme produits par le passage de la foudre, depuis la surface du sol jusqu’au liquide oùelledoit être neutralisée. Toutes les circonstances jusqu’à présent observées concourent en effet à faire adopter celte origine des tubes fulminaires.

Si nous avons examiné séparément ces trois effets, ce n’est pas, comme on le pense bien , qu’ils ne soient en général simultanés dans la plupart des explosions ; il y a toujours froissement des parties, élévation de température et par conséquent combinaisonchimiquesilesélémens voisins sont disposés à s’unir ou à se séparer sous ces influences.

Par exemple, quand des corps organisés sont foudroyés, c’est toujours la chaleur et la violence mécanique qui sont les phénomènes les plus apparens. J’ai vu deux malheureux, frappés du même coup de foudre, au milieu d’un champ; l’un était mort sur le coup, l’autre eut à souffrir encore quelques heures; leurs vêtemens étaient en combustion, de profondes brûlures marquaient le passage des fluides, elle premier avait toute la partie osseuse de la tète brisée comme elle aurait pu l’être par ccnl coups de massue. Ces effets effrayans sont ceux qui se reproduisent avec plus ou moins d’intensité dans tous les malheurs de cette espèce qui ont été observés, et dont tous les secours delà science ne peuvent affranchir l’humanité.

LIVftE NEUVIÈME.

Pour donner une idée plus complète des terribles effets de la foudre, nous rapporterons ici une relation des malheurs arrivés à Chdleauneuf-les-Moustiers , le 11 juillet 1819. Cette relation fut adressée à l’Académie des sciences par M. Trancalye, vicaire-général de Digne.

« Il y a un village appelé Châteauneuf , dans l’arrondissement de Digne, département des Basses- Alpes , au sudest, et limitrophe de la petite ville de Moustiers , connue par une manufacture de faïence , dont l’émail et la qualité justifient la préférence qu’on lui accorde sur toutes celles du royaume. Il est situé au sommet et à l’extrémité de l’une des premières montagnes des Alpes qui forment un amphithéâtre sur Moustiers. Il consiste en quatorze maisons réunies au presbytère et à l’église paroissiale, sur une éminence coupée par les angles de deux autres montagnes , l’une au levant et l’autre au couchant. L’intervalle qui sépare le village de la montagne du levant est si étroit et si profond, que l’aspect en est effrayant. Cent cinq habitations sont dispersées en hameaux, presque tous sur le penchant de la montagne du levant , et forment une populatiou de cinq cents âmes.

> Le 11 juillet 1819, jour de dimanche, M. Salomé , curé de Moustiers et commissaire épiscopal, alla à Châteauneuf pour y installer un nouveau recteur. Vers les dix heures et demie, 011 se rendit en procession de la maison curiale à l’église. Le temps était beau. On remarquait seulement quelques gros nuages. La messe fut commencée par le nouveau recteur.

» Un jeune hommede dix -huit ans, quiavait accompagné M. le curé de Moustiers, chantait l’épître, lorsqu’on entendit trois détonations de tonnerre qui se succédèrent avec la rapidité de l’éclair. Le missel lui fut enlevé des mains et mis en pièces; il se sentit lui-même serré étroitement au .corps par la flamme, qui le prit de suite atl cou. Alors, par un mouvement involontaire, *ce jeune

de l’électricité atmosphérique. ■ — CHAP. v. Bai

homme, qui avait d'abord jeté de grands cris, ferma la bouche, fut renversé, roulé sur les personnes rassemblées dans l’église, qui toutes avaient été terrassées et jetées ainsi hors la porte. Revenu à lui , sa première idée fut de rentrer dans l’église, pour se rendre auprès de M. le curé de Mousliers , qu’il trouva asphyxié et sans connaissance. Ce jeune homme fixa sur ce respectable et infortuné pasteur l'attention et les soins de ceux qui, légèrement blessés, pouvaient donner des secours. On lé releva ; on éteignit la flamme de son surplis, et par le moyen du vinaigre on le rappela à la vie environ deux heures après son étourdissement. Il vomit beaucoup de sang. Il assure n’avoir pas entendu le tonnerre , et n’avoir rien su de ce qui se passait. On le porta au presbytère. Le fluide électrique avait touché fortement la partie supérieure du galon d’or de son étole, coulé jusqu’au bas , enlevé un de ses souliers qu’il porta à l’extrémité de l’église, et brisé la boucle de métal. Le siège sur lequel il était assis fut brisé.

» Le surlendemain , M. le curé fut transporté dans son presbytère, àMoustiers, pour être pansé de ses blessures, qui n’ont été cicatrisées que deux mois après. Il avait une escarre de plusieurs travers de doigt à l’épaule droite $ une autre s’étendant du milieu postérieur du bras du même côté jusqu’à la partie moyenne et extérieure de l’avantbras -, une troisième escarre , profonde, partait de la partie moyenne et postérieure du bras gauche , et allait jusqu’à la partie moyenne de l’avant-bras du même côté ; une quatrième plus supei’ficielle et moins étendue au côté externe de la partie inférieure de la cuisse gauche, et une cinquième sur la lèvre supérieure jusqu’au nez. Il a été fatigué d’une insomnie absolue pendant près de deux mois; il a eu les bras paralysés, et souffre des différentes variations de l’atmosphère.

» Un jeune enfant fut enlevé des bras de sa mère et porté à six pas plus loin. On ne le rappela à la vie qu’en lui fai—

ir.

sant inspirer le grand air. Tout le monde avait les jambes paralysées. Toutes les femmes, échevelées, offraient un spectacle horrible. L’église fut remplie d’une fumée noire et épaisse. On ne pouvait distinguer les objets qu’à la faveur des flammes des parties de vêtemens allumés par la foudre.

» Huit personnes restèrent sur la place; une fille de dixneuf ans fut transportée sans connaissance à sa maison, et expira le lendemain matin, en proie aux douleurs les plus horribles , à en juger par ses hurlemens , de sorte que le nombre des personnes mortes est de neuf ; celui des blessés est de quatre-vingt deux.

» Le prêtre célébrant ne fut point atteint de la foudre, sans doute parce qu’il avait un ornement en soie.

» Tous les chiens qui étaient dans l’église furenttrouvés morts dans l’attitude qu’ils avaient auparavant.

» Quoiqu’on ne puisse pas suivre de l’œil toutes lesopérations subtiles du fluide électrique, on peut quelquefois en juger par les effets.

» Une femme , qui était dans une cabane , à la montagne de Barbin, au couchant de Cliâteauneuf , vit tomber successivement trois masses de feu, qui semblaient devoir réduire ce village en cendres.

» Il paraît que la foudre frappa d’abord la croix du clocher, qu’on trouva plantée dans la fente d’un rocher, à une distance de 16 mètres. Le feu électrique pénétra ensuite dans l’église par une brèche qu’il Gt à la voûte , à la distance d’un demi-mètre de celle par où passe la corde d’une cloche; la chaire fut écrasée. On trouva dans l’église une excavation d’un demi-mètre de diamètre , prolongée sous les fondemens du mur jusque sur le pavé de la rue , et une autre qui rentrait sous les fondemens d’une écurie qui est en dessous , et où l’on trouva morts cinq moutons et une j jument.

» M. Dupelloux, préfet du département, a donné dea«

DK L’KLKCTRICITÉ ÀTMOSVHÉRlQtJE. — CHAI». V.

preuves de sa sollicitude et de son humanité en faisant distribuer des secours en tout genre aux pauvies habitans qui avaient été victimes de cet événement malheureux. »

68/f. De l'origine de f électricité atmosphérique et de la formation des nuages orageux. La question de l’origine de l’électricité atmosphérique est peut-être de toutes les grandes questions dont s’occupe la météorologie, celle qui a donné naissance au plus grand nombre de dissertations et ‘d’hypothèses plus ou moins singuliers. D’habiles observateurs ont essayé de la résoudre par la voie de l’expérience; De Saussure et Volta s’en sont occupé avec ce zèle et cette rare sagacité qu’ils portaient dans tous leurs travaux , et s’ils ne sont pas parvenus à des résultats décissifs, s’ils n’ont pas mis au jour la vérité , ils ont du moins indiqué où il fallait la chercher. J’ai repris, en i8si5, la question au point où ils l’avaient conduite, et j’ai découvert deux graudes sources d’électricité qui sont les deux principales causes de l’électricité atmosphérique. On pourra voir tout le détail des expériences dans deux mémoires qui ont été publiés [Ann. de Phys. et. de Chi/n., 1827). Nous -essaierons seulement d’en donner ici un extrait.

Electricité produite par la 'végétation. Les gaz dégagentde l’électricité lorsqu’ils secombinent, soit entre eux, soit avec les corps solides ou liquides; et dans ces combinaisons, l’oxigène dégage toujours l’électricité positive et le corps combustible, quel qu’il soit , l’électricité négative. Cette proposition générale a été démontrée par un grand nombre d’expériences, entre lesquelles je rapporterai seulement les suivantes, parce qu’elles sont très-faciles à répéter.

Charbon. Un cylindre de charbon est disposé comme on le voit dans la ligure 386; sa base inférieure communique au sol, sa hase supérieure est enflammée; l’acide carbonique qui sc forme cl qui s’élève vient frapper contrd

une plaque de laiton établie en communication avec le plateau supérieur du condensateur; le plateau inférieur communique au sol. Après quelques instans, les communications sont rompues, les plateaux séparés et les lames divergent par l’électricité négative; donc en se formant l’acide carbonique est électrisé positivement.

Pour faire l’expérience inverse , on dispose le cylindre de charbon comme dans la figure 38^, en prenant soin que sa base touche bien la plaque de laiton ; alors les lames sont électrisées positivement; donc en brûlant, le charbon prend l’électricité négative.

On peut favoriser l’expérience en activant la combustion avec un tube et une vessie remplie d’oxigène, mais il faut dans tous les cas maintenir la combustion dans la base supérieure et empêcher qu elle ne gagne les parois latérales.

Hydrogène . Une flamme verticale d’hydrogène est approchée d’une petite spirale en platine ( Fig. 388 ) , qui communique au plateau supérieur du condensateur ; l’autre plateau communique au sol; les lames divergent par l’électricité négative, donc la partie extérieure de la flamme est électrisée positivement. On peut même remarquer que la spirale prend l’électricité positive à 8 ou xo millimètres de distance de la flamme.

Pour faire l’expérience inverse, on dispose la spirale comme dans la figure 38g, alors elle prend l’électricité négative, donc la partie intérieure de la flamme est électrisée négativement. Il est bon que le tube , à l’extrémité duquel on allume le gaz, soit en verre, et pour la seconde expérience il est souvent nécessaire de presser la vessie plus vivement , afin que la spirale soit bien enveloppée par les couches de la flamme qui sont en combustion.

Ces expériences ont été faites sur beaucoup d’autres corps, et tous les résultats démontrent la proposition gé-

DE L’ÉLECTRICITÉ ATMOSPHÉRIQUE. — CHAP. V. 8a5

nérale que nous avons énoncée. On peut même en conclure qu’un seul gramme de cliarbon , en passant à l’état d’acide carbonique, dégage assçz d’électricité pour charger une forte bouteille de Leyde. La végétation est accompagnée de combinaisons gazeuses tout-à-fait analogues aux précédentes, et il était naturel de supposer qu’elle ne peut s’accomplir sans dégagemens d’électricité. Cependant , pour une conclusion aussi importante, il m’a semblé nécessaire de recourir à des expériences directes.

Douze capsules en verre, et vernies extérieurement , ont été disposées sur un plateau verni dans un petit appartement où l’on avait répandu delà chaux vive pour faire une atmosphère sèche et peu conductrice de l’électricité. On a mis dans les capsules de la terre végétale et des graines qui devaient germer rapidement ; on les a fait communiquer en're elles par des fils métalliques ÇFig. 385) : la première communiquait au plateau inférieur du condensateur; le plateau supérieur communiquait au sol*, et l’expérience était abandonnée à elle-même*, on essayait deux ou trois fois par jour l’état électrique du condensateur.

C’est par ces expériences directes qu’il a été constaté que dans l’acte de la végétation il se dégage de l’électricité , et que sur une surface en pleine végétation de 100 mètres carrés il se dégage en un jour plus d’électricité vitrée qu’il n’en faudrait pour charger la plus forte batterie.

Electricité produite par l'évaporation. L’eau pure évaporée lentement ou rapidement ne donne jamais le moindre signe d’électricité*, tous les autres changemens d’état que j’ai eu occasion d’étudier m’ont conduit au même résultat, et la première conséquence de mes recherches est que les changemens d’état, quels qu’ils soient, ne sont jamais accompagnés de dégagement d’électricité.

Mais quand l’évaporation n’est pas seulement un changement d’état , quand les molécules liquides en se vapori saut doivent se séparer de quelques élémens hétérogènes

8 a6 LIVRE NEUVIÈME.

auxquels elles sont chimiquement agrégées; alors cette séparation chimique dégage de l’électricité, les élémens hétérogènes prennent l’un des fluides,. et la vapeur s’élève avec le fluide contraire. Parmi les expériences qui ont été faites pour démontrer ce principe nouveau, nous citerons les suivantes.

Un creuset de platine parfaitement net est porté successivement à diverses températurcsdr.puis 4oou5o°, jusqu’au rouge ou même au rouge-blanc. Dans l’uu de ces états, on le pose sur un disque ou dans un anneau qui communique immédiatement avec le plateau supérieur du condensateur ; le plateau inférieur communique au sol ; et tout étant à l’état naturel on projette dans le creuset, au moyen d’une pipette, quelques gouttes d’une faible dissolution de chaux de stroniiane ou de barite; l’évaporation se fait, elle est lente ou rapide, suivant la température du creuset; mais dans tous les cas , le condensateur se charge d’électricité. Celte charge est quelquefois si grande qu’on l’observe sans faire communiquer le condensateur au sol ; les lames d’or sont projetées vivement jusqu’aux parois de la cloche.

C’est pa r des expériences analogues qu’il a été démontré :

i° Que jamais un liquide pur ne donne de l’électricité en changeant d’état;

•x Que les solutions faibles ou concentrées des alcalis solides, tels que la strontiane, la chaux , la barile, etc., donnent del’électricité parla ségrégation chimique qui accompagne l’évaporation. La vapeur d’eau prend l’électricité résineuse et l’alcali l’électricité vitrée ;

3° Que les solutions faibles ou concentrées des gaz, des acides et de la plupart des sels donnent pareillement del’électricité parla ségrégation chimique qui accompagne l’évaporation ; mais pour ces corps c’est au contraire la vapeur d’eau qui prend l'électricité vitrée, et la solution prend l’électricité résineuse.

de l Electricité atmosphérique. chap. v. 827

La conséquence de ces résultats se présente d’elle-même. De toutes les évaporations qui s’accomplissent sans cesse dans la nature , soit sur les contineus , soit sur les mers , il 11’cn est aucune qui ne doive produire de l'électricité, caril n’en est aucun qui ne soit accompagné d’une ségrégation chimique.

Ainsi la végétation et l’évaporation, voilà les deux grandes sources de l’électricité atmosphérique. Ces causes, plus au moins actives en chaque lieu , en chaque contrée, suivant les périodes des saisons , sont en même temps constantes tout autour du globe dans le cours d’une année. Ces périodes locales et cette constance universelle qui se montrent dans les causes , se reproduisent aussi dans les effets. Dans les divers climats, il y a diverses saisons pour les orages, mais dans toute l’étendue de l’atmosphère, il se détruit chaque année par les explosions de la foudre une certaine quantité d’électricité qui reste à peu près la même; c’est donc celte quantité constante d’électricité qui est aussi reproduite chaque année.

L’acide carbonique et les vapeurs en se mêlant à l’air répandent et dispersent, dans toute l’étendue de l’atmosphère, les fluides électriques, qu’ils ont pour un instant empruntés à la terre. Ainsi toutes les régions atmosphériques sont dans un état électrique habituel , mais cet état varie d’une région à l’autre : ici c’est l’électricité vitrée qui domine, là c’est l’électricité résineuse; à côté se trouve peut-être une région presque sans tension électrique ou à l’état naturel.

Les observations constatent en effet cet état électrique habituel de l’atmosphère. Eniy53, pendant une sécheresse de six semaines, depuis la mi-septembre à la fin d’octobre, Lemonnier observa chaque jour de l’électricité dans l’atmosphère, et cependant la sérénité du ciel fut à peine troublée par quelques nuages durant tout cet intervalle. Les expériences de De Saussure, Erman, Yolta, et d’un

grand nombre d’habiles physiciens confirment ce résultat. On croit meme, et c’est une opinion assez généralement adoptée , on croit que sous un ciel serein l'électricité de l’air est plus ordinairement positive, et quelle augmente d’intensité à mesure que l’on s’élève. Les diverses séries d’expériences que j’ai eu occasion de faire ne conduisent pas à une conséquence aussi absolue 5 c’est un sujet de recherches très - intéressant pour les météorologistes. Il se pourrait bien au reste que l’air serein fût électrisé positivement dans certaines saisons, et négativement dansd’autres, et peut - être aussi cet état électrique n’est-il pas le même dans tous les climats.

Les appareils nécessaires à ces recherches ne sont ni dispendieux ni embarrassans : un petit électroscope suffit pour indiquer les fortes charges. On peut l’armer d’une pointe ou même d’une baguette assez longue , au bout de laquelleon met un morceau d’amadou enflammé. Lorsque cet instrument ne donne aucun signe d’électricité , il n’en faudrait pas conclure que l’air est à l’état neutre; mais il faut alors employer un condensateur plus ou moins sensible ; l’un de ses plateaux communique au sol pendant l’expérience , et l’autre communique par un Cl de métal à une baguette isolée ou même à une longue perche, à l’extrémité de laquelle on allume de l’amadou ou une mèche soufrée. Dans ce cas , il faut avoir soin de ne pas prendre pour de l’électricité de l’air celle qui serait développée par la combustion. EnGn , pour prouver que l’électricité va en croissant à mesure que l’on s’élève, il ne suffit pas d’obtenir de plus fortes charges à mesure que le sommet de la perche s’élève plus haut; il y a plusieurs autres considérations dont il faut tenir compte, mais dans le détail desquelles nous ne pouvons entrer ici.

D’après ces données, il est facile de comprendre comment se forment les nuages orageux , et comment ils prennent les uns l’électricité positive, les autres l’élcctri-