CHAPITRE VI. 5o

pouirait-oii en tirer (|uelc[ues déductions importantes sur la nature de l'agent mystérieux qui produit les orages; mais les observations manquent et l'on ne pourrait faire que des conjectures qui ne seraient appuyées d'aucune preuve. Peut-i^tre aussi est-ce dans la dilTérence des électricités qu'il fout chercher l'explication des foudres ascendantes et descendantes, ou des décharges partant de terre ou des nuages. Celte question est fort complexe et le défaut de données à cet égard ne perinet pas d'y l épondre.

Du bruit du tonnerre. — Le hruit du tonnerre et le roulement qui l'accompagne sont la conséquence d'une décharge analogue à celle de la bouteille de Leyde. Ce roulement, ce retentissement du tonnerre aU loin provient de ce que l'air a été ébranlé plus ou moins fortement par réleclricilé; il en résulte un déplacement dans les pai'ties les plus voisines du nuage, et conséquemment une suite de condensations et de dilatations qui , se propageant au loin, produisent des retentissements longtemps prolongés.

Avec le thermomètre de Rinnersley, on met bien en évidence cette propriété du fluide électrique , en traversant l'air, de refouler les particules qu'il rencontre, et d'y produire un vide momentané, dans lequel se précipite immédiatement après l'air environnant.

M. Pouillet pense que ce fait ne suffit pas pour expliquer le roulement du tonnerre. Suivant lui, si telle était la cause du retentissement du tonnerre, le passage d'un boulet de canon dans l'air devrait produire un effet semblable; ce qui n'est |)as , puisqu'il ne fait entendre qu'un sifflement. M. Pouillet pose en principe l'éîectricilé ne pouvant éclater entre deux corps qu'autant qu'il v a décomposition et recomposition d'électricité entre toutes les parties (pi'elle traverse, il doit en lésiilter des vibrations plus ou moins violentes dans la matière pondérable. Îa* bruit serait donc le résultat de ces vibrations qui se propageraient dans toute la masse en vironuuute. Si l'on considère maintenant un éclair d'une

5o8 m tUsjKTïïMcni ATMOsraÉiiQVB.

longueur de quelques mille mètres, la lumière devra brîK 1er successivemeut , quoiquW des intervalles excessivement rapprochés y entre tous les espaces qui séparent les molécules aériennes: en outre, l'ébranlement se produira en même temps que 1 éclair; mais, comme le son n'a ' qu'une iritesse de 34o mètres environ par seconde, tan-

dis que celle de la lumière est excessive, il s'en&uit que, si un observateur se trouve sur la ligne de Téclair à une distance de 34o mètres, il y aura d'abord un éclat de lumière, puis silence absolu pendant une seconde; immédiatement après, le bruit commencera à lui parvenir : d'abord celui qui est jproduit par la vibration excitée dans la couche la plus voisine de lui , et ensuite successivement, sans interruption, le bruit des autres couchea, jusqu'à celui (^ui provientdes dernières couches ébranlées.

I/exemple du canon ne nous paraît pas concluant, car les circonstances ne sont pas les mêmes dans les deux cas: la vitesse du boulet est appréciable, tantlis (|ue celle de rdeclricité ne l'est pas; dès lors, le refoulement do Tair dans la décharge électrique doit être infiniment plus considérable (jue dans le passage du boulet , et rien ne s'oppose à ce que, dans le cas de Télectricité , les condensations et dilatations successives ne produisent des détonations avec retentissement.

En adoptant l'explication que nous venons de doiiîier, on se demande ([uelle est Porigiue des longs roule- IIDiaits qtii distinguent le bruit du tonnerre et auxquels gl^'il donné le nom d éclats; M. Arago, qui a examiné .iDette question, a cherché jusqu'à quel point les échos pouvaient être considérés comité causes productrices du phénomène. On a vu qi^^ roulement du tonnerre pou- .yait durer 4^ secondes, étméme au delà : existe-t-il des exemples d'échos pol^n^ donner lieu à d'aussi longs roulements? Sooresb^ en Mit un près des lacs de Riurney ; il a entendtl^fe^li^^^èe la décharge d'un pistolet pendant line demî^f^il^^*'^

À Ij^j^t^)^ niarins assurent qà'on entend égaleiiûiéi& le^oulèment de la foudre eu pleine mer^ là où il

CHAPITU VI. SOQ

.n'existe aucim objet terrestre capable de réfléchir le son. Ma» en faisant cette objection , on admet donc que ^les nuages ne jouissent |ni8 de la même propriété; cependant Musclienbroeck avance avoir observé que dans une localité oii la décharge du canon ne fait entendre qu'un seul coup quand le ciel est s^iq ^ le.|iruit ae répète plusieurs fois si le temps. est couvert; cette observation a été faite amsi dans les expériences $ur la vitiesse du son, qui ont eu lieu entre Yillej^uif et JMEpi^tJh^rXi^;, V Le docteur Robert Hooke a établi une di^ti^ôSplion entfè les éclairs simples et les éclairs composés ou mintipl^^ Chacun des premiers n'occupe qu'un point dans l'espace et pioduit un bruit court et instantané; le bruit des autres, au contraire, est un roulement prolongé, at- ' tendu que les différentes parties des longues lignes que ces éclairs occupent, se trouvant en général à des distances diverses, les sons qui s'y engendrent, soit successivement, soit au même instant physique, doivent employer des temps graduellement inégaux pour venir frapper Toreille de l'observateur. On voit par là l'étroite "liaison qui existe entre les éclats du tonnerre et les zigzags des éclairs; cette circonstance, jointe aux effets des écboNB|.reiid compte des roulements prolongés, de ki 'foudre.

$ IL — Des effets qui accompc^nent la foudre.

Action par influence; choc en retour, — Toutes les fois qu'un nuage est fortement chargé d'électricité , et qu'une personne se trouve dans sa spiièré d'activité^ f électricité naturelle de oette personne est décomposée par influence} cdle de nom contraire à l'électricité du noaffe est attirée, et Télectricité de même nom est repoussée dans le sol ; la personne se trouve donc dans un état électrique contraire à celui du nuage. Mais si le nuage vient à se décharger en un point quelconque, même à une assez grande distance, alors, perdant tout à coup une portion de son électricité , il ne peut plus maintenir

5lO DE L ELECTRICITE /LTMOSPHÉRIQUB.

dam un état électrique contraire «la personne oui est située au-dessous de lui ; celle-ci perd donc tout a coup son électricité par influence. L'énergie de la secousse est en rapport avec la charge ()e nuage : elle peut dtre assez forte pour donner la mort. Dans ce cas. la personne est foudroyée par le choc en reiottr.

L'exemple le plus remarquable que Ton puisse citer à celle occasion, est l'observation du fait dont Bridono nous a conservé le souvenir. Le ic) juillet iy85, entre midi et une beure, il éelata un oraj^e dans le voisinagp de Cold-stream , (jui produisit les effets suivants : Une fennne qui coupait du foin près des rives de la Tweed tond)a h la renverse; elle appela sur-le-( hauip ses compagnons, et leur dit (pi'elle venait de l ec e voir sous son pied, et sans pouvoir dire de quelle manière, le coup le ^ius violent. Kn ce moment, il ny avait dans le ciel ni éclairs ni tonnerre. Le berger de la ferme de Lênnel- Hill vit tomber y à quelques pas de lui, un mouton qui, peu de moments auparavant^ paraissait en parfaite sauté; il courut pour le relever, mais il le trouva roide mort; Tcpge paraissait alors être très-éloigiié. Deux tombe- ' rêaur cnarcés de térri^ Itaiei^t conduits par un jeune SboicW, «iANi^Miilt'i^^^ un petit siège; ils venaient, l'un et l'atitrr, de traverser la Tweed , ils achevaient de mm montée voisine des bords de cette riviàre,tors^on entendît à la ronde une forte détonation, sem- ^ à celle qui serait résultée de la décharge à peu simultanée de plusieuin %islls^ mais sans aucun nnent. même instant^ le cocher du tombereau de derrière vit le tomberdkVi de devant, les deux chevaux, et son camarade, tomber à terre. Le co,cher et les chevaux étaient roides morts. ' "

Effets c/iiniifjues. — Lorsque ia loudiri* s'élance d'un liuage sur la terre, elle laisse souvent sur son passage de la fumée et presque toujours \uw forte odeur (jue Ton a comparée à celle du soufre eiillannné ou d'uue matière pliosplioi'euse. On sait aujouid^iui que cette odeur est due à un composé appelé ozone ^ qui se forme •

CI1A.PITRE TF. Su

dans l'air sous Tinfluence de la décharge électrique. Les recherches faites à cet égard ont prouvé que l'oxygène est indispensable à sa production, mais n'ont pu décider si l'ozone est un état particulier de l'oxygène ou une combinaison de ce gaz encore inconnue.

foudre, en traversant l'air atmosphérique, détermine la combinaison de l'oxygène avec l'azote, comme Cavendish l'a prouvé, et d'où résulte de Tacide nitrique pouvant se combiner avec la chaux, l'ammoniaque et autres bases qui se trouvent en suspension dans l'air. liCs combinaisons formées se retrouvent dans les eaux pluviales qui se déversent en temps d'orage.

On est dans l'habitude d'attribuer à la présence du fluide électrique dans Fair, pendant les orages, l'acescence du lait et la corruption des chairs, qui réellement sont plus promptes dans cette saison que dans une autre. On ne sait rien de positif à cet égard; peutêtre ces effets dépendent-ils de la tcmpéi-ature élevée de Pair dans la saison où ces phénomènes se manifestent.

Effets pliysioloE^iqnes. — Les hommes et les animaux sont tués par la foudre; quelquefois ils sont foudroyés sans être tués. Cet effet est facile à concevoir : les corps organisés étant de médiocres conducteurs, l'électricité peut glisser sur leur surface sans y pénétrer, surtout quand la surface n'est pas humide ; quelquefois ils sont préservés de ses atteintes par un vêtement de soie qui Fempêche également d'exercer son action. Quand cela n'a pas lieu , la foudre détermine des lésions dans les organes, et en particulier dans le système vasculaire, lésions qui occasionnent instantanément la mort; en raison de ce désordre , la putréfaction s'y manifeste ti'èspromptement.

A l'occasion de l'action physiologique de l'électricité , BOUS devons dire quelques mots de l'inlluence de Télectricité atmosphérique sur les animaux et les végétaux. Dans l'état habituel de l'atmosphère, lorsque le ciel est serein, la terre et l'atmosphère étant dans deux états électriques opposés, il s'opère continuellement une

5ia VK t!iLÊcrMKnà ATnospnénrQuc.

r(^iinion des électricités par rintermédiaire des corps ^placés à la surface du sol ; cette réunion intervient-eUe dans les réactions chimiques qui s opèrent dans les corps organisés? cVst ce que Ton ne saurait décider à cause de leur peu d'inteosité. Mais si cette action est trèsfiiible dans les temps sereins, en supposant qu'elle ait lieu, eh est-il de même dans les temps d'orage lorsque la tension électrique est puissante et que des aigrettes s'observent à l'extrémité des corps conducteurs? 11 peut ^ se fiiire alors que Fëlectricité agisse , mats seulement en excitant le système nerveux des personnes impressionna* bles et nullement par des effets chimiques qui seraient inappréciables dans ces circonstances; il se produirait dans ce cas le même effet que lorsque certaines personnes sont soumises à des décharges de machines ordinaires; ce ne sont, du reste, que des conjectures, car il est possible que les malaises et autres efïets que l'on peut ressentir en temps d'orage soient simplement dus a la haute température et aux conditions extérieures d'humidité qui, elles-mêmes, engendrent les nuages orageux.

Effets de chaleur et de fusion. — Quand la foudre tombe sur la terre, elle casse, brise, enflamme et fondles corps, selon qu'ils sont mauvais conducteurs, conir bustijyyw^iilgiétaliiques , ou fusibles. Un des exemples 1er |4|IM.élsiriiiirquables est ce coup de foudre qui fondit dans ll^QlftMiiN^ chaîne de fer de 4o mètres de

Iqpg, én communication avec la mer par Tune de ses extrémités, ét dont le diemèjUe dee divers cluunons n'excé* ^^Ipit pas 6 millimètres. .

^. <Juand la foudre trav^|0e des fils métalliques qu'eUe se peut fendre ) die les raccourcit comme le .fait l'élec» tricitë ordinaire. Lorsqu'elle fond des métaux, die laisse des traces de ftisîon du métal sur les murs» les bois con- ' tigus, et même sur le corps des personnes feudroyéea. qui portaient sur elles des pièces métalliques.

La foudre, en traversant les corps et comprimant l*air, dégage assez de chaleur pour enflammer rapidement 1^ ligueurs alcooliques et les substances téuues.

cnAPiTRi: Vf.

telles que la paille, le foin, le colon; il paraît que c'est lorsque la foudre se présente sous la forme d'éclairs en boule que les effets d'inflanunation sont fréquents.

Les bulles et couebes vitreuses que les voyageurs ont observées sur les sommets des bautes montagnes, sont rapportés h des effets de fusion dus aux décbarges électriques; on est d'autant plus porté à admettre cette explication (|ue ces enduits sont semblables à ceux que Ton remarque sur les bricjues et les autres substances fusibles non conductrices frappées de la foudre.

Lorsque la foudre tombe sur un point quelconque de la surface de la terre, elle suit toujours les corps meilleurs conducteurs qui se présentent à elle pour se rendre dans l'intérieur; niais si, pour atteindre des nappes dVau à une certaine profondeur au-dessous du sol , elle est obligée de traverser des masses plus ou moins considérables de sable ou de matières capables d'être fondues à une température élevée, il se produit alors, dans la direction de la décbarge, des tubes vitrifiés, auxquels on a donné le nom de tuOes Juliniiuiires,

Les tubes fulminaires qu'on a observés dans les landes de Paderborn et dans d'autres localités sont creux et descendent dans le sable, suivant la verticale, jusqu'à des parties humides, où le fluide électrique qui les a formés a dû s'écbapper dans toutes sortes de directions. On en a trouvé aussi dans des directions obliques. Leur longueur peut aller à 7 ou 10 mètres. Ils sont divisés souvent en fragments par de larges fissures transversales; quelquefois le tuyau principal se partage en plusieurs tubes latéraux; leur paroi intérieure est un verre uni très-brillant, très-pur, et leur enveloppe est formée d'une croûte de grains de sable agglutinés, dont la couleur varie avec la nature des couebes que parcourt la foudre.

* A Wrigg,Ies tubes fulminaires ont été formés au milieu de buttes de sable mouvant, de i3'%33 de bauteur, dans le voisinage de la mer; leur diamètre total est eu movenne de 67 millimètres.

5i4 l']électricitk atmosphérique.

L'expérience de MM. Savart, Hachette et Beudant ne laisse aucun ^doute sur l'origine des tubes fulminaires: en faisant passer la décharge d'une très-forte batterie à travers du verre pilé eu poudre, ils ont obtenu des tubes de 9 5 millimètres de longueur, dont le diamètre eaté* rieur, qui décroissait irrégulièrement d'une extrémités fautre, était de a à 3 millimètres, et le diamètre intérieur d'un millimètre.

Le fait suivant vient encore è l'appui de ce que nous venons de dire. I.e '3 septembre l'^Hc), le tonnerre foudroya, dans le parc du conife d'Aylesford, un honunc qui avait clirrclié un al)ri sous un arbre. La matière électrique avait suivi le bâton (jue ce malheureux portait à la main et qui lui sci vait d'appui. Le sol , an j)oint oïl aboutissait le bâton, était perce d'un tiou de i 35 millimètres de profondeur. En creusant, on trouva ({uc le sol, dans la direction du trou, avait été noirci jusqu'à une profondeur de o",27; o'",o54 au-dessous, le terrain quartzeux offrait des traces évidentes de fusion.

Effets mécaniques, f m n sport, ete, — Quand la foudre suit des corps tonducteura interrompus par des corps nonnxmductenrs , elle brise ces demiem pour reprendre sa route à travers les premiers; c'est ainsi ^'elle projette en l'air des pièces métalliques scellées dans des murs. Il iiiut remarquer que cVst en général à rentrée et à la sortie des métaux que ces effets se manifestent.

Les effets mécaniques de l'électricité sont très-variés, et il faudrait citer un très-grand nombre d'exemples pour montrer tes différentes actions qui peuvent se prodttîre; tantôt c'est un transport d'objets; tantdteesont des projections qui ont lieu de bas eo haut ou latéralement; nous nous contenterons de rapporter les observations suivantes [ Intuiles dii Bureau des lon^Uude^ l838, p. 336 cl suiv.) :

Dans la nuit du 1 4 au i5 avril 1718, un coup de tonnerre fil sauter le toit et les murailles de Gouesnon près de Brest , comme aurait fait une mine \ des pierrea

CUAPITKK VI. 5l5

iorent lancées dans tousies sens jusqu'à une distance àe

• 5i mètres, ^ • ' • Le 6 août 1809, h Swinton, à 5 milles de Manchester, le toniierrt», en lonibant sin* la maison de -M. Chadwick, produisit des effets mreanifjnes des plus remarquables. Après des loiilements répétés d'un tonnerre éloigné et qui semblait s'approcher, on entendit une explosion épouvanlalile , (pii Fut inunédialement suivie de toî'rents de jjliiie. i^endanl «pielques minutes, la maison fut entourée du ne vapeur sulfureuse; un mur en briques, d'un mètre d'épaisseur et de 3'",63 de hauteur, fut arraché de ses foudations et soulevé en masse ; Texplosion le transporta verticalement, sans ie i*enverser| « quelque distance de là; Tune des extrémités avait ava%(||^de 3 mètres, laulre de l'^^^S, Ce mur pouvait peser a6 tonnes, environ a6ooo kilogrammes.

L'abbé Noilet rapporte que, le «19 juin 1763, la foudre tomba sur ie clocher #Ântranne; elle pénétra dans l'église y fondit ou noirci^ doràjitf des c^M^ dès contours de certaines niches; elle laissa ÉllllrétHrët dennfondues des buret^ d'étarin placées sur une petite ar* mbire; enfin elle perça de deux trous profonds, réguliers comme ceux d'une tarière, la crédence peinte en roar- •%re, contenue dans une niche en pierre de tnfeau.

Tous tes dégâts ayant été réparés, le 20 juin 1764 le tonnerre tomba sur le même clocher; il passa de là dans la même église, où il noircit les dorures (jui l'avaient été en 176^, précisément au même degré, et il fondit celles qu'il avait fondues, juste dans les mêmes limites; les deux burettes éprouvèrent les mêmes altérations ^ue l'ainiée précédente, et les deux trous, qui avaient été bouchés et repeints, furent débouchés de nouveau. Ces faits remarquables indiquent que dans les premières ^circonstances , la foudre, ayant suivi la ligne de moindre Tésistance, et rien n'ayant été changé, quand le second orage s'est présenté dans les méme^ conditions , le toa^ nerre a suivi la même route.

£a 1769, le déCtchement tfoi conduisait, du Port-

^l6 DB L'ÉLBCTAlGITi ATMOtFHÉRIQUC.

Royal à Saint-Pierre, le capitaÎM anglais Dibdea prisonnier cio guerre à la Martinique, s'arrêta, pour se garantir de la pluie, au pied du mur d'une petite chapelle, qui n'avait ni tour ni clocher. Un violent coup de tonnerre le surprit dans cette position et tua deux soldats. Du même coup, la foudre fit dans le mur, derrière les deux victimes, une ouverture d*ênviron 4 pieds de haut et de 3 pieds de large. Toute vérification fiûte, il se trouva qu'à la portion du mur démolie, sur laquelle les deux soldats s'appuyaient, correspondait exactement, à l'intérieur de la chapelle , un ensemble de barres de fer massives , destiné^ k supporter un tombeau. Ceux qui n'eurent pas le malheur de s'être ainsi placés fortuitement devant des pièces métalliques n'éprouvèrent aucun mal.

foudre perce quelquefois de plusieurs trous les corps qu'elle frappe; en voici quelques exemples. En i^tS, dans rauloinne , le tonnerre tomba sur la maison de ringt iiieur Caselli , h Alexandrie; il ne fit de dégât appréciable que sur les vitres d'une fenêtre. Cès vitres étaient percées de plusieurs trous de deux lignes environ de diamètre, sans être fendues d'un bord à l'autre.

La foudre transporte avec elle, quand elle frappe des bâtiments , des matières pondérables dans un grand état de ténuité; ces matières sont composées de lier, de soufre, de charbon, etc. Fusinieri a remarque que ces dépôts sont d'autant plus marqués que l'électricité éprouve plus de difficulté à traverser les corps, et qu'à mesure qu'elle dépose de la matière, elle en prend de nouvelle dans les corps qu'elle traverse.

Nobili a observé, sur des pierres détachées par l'effet de la foudre, une couche de sulfiire de fer dun demimillimètre de diamètre, et même des cristaux de snlfuie de fer qui , d'après leur position , paraissaient avoir été formés dans le trajet de m foudre à travers le métal.

M. Boussingault a reconnu l'existence de l'oxyde de fer sur des arbres foudroyés, ainsi que celle d'une matière charbonneuse sur des roches c^anitiques.