Exposition et histoire des principales découvertes scientifiques modernes

L’électricité dans l’antiquité et le moyen âge. — L’électricité pendant le xvne siècle. — Travaux de Gilbert et d’Otto de Guericke. — Première machine électrique, construite par Otto de Guericke. — Machine électrique de Hauksbée.

L’histoire des sciences ressemble quelquefois à celle des nations. Si les annales des peuples nous montrent quelquesunes de ces pniriodes brillantes dans lesquelles les événements semblent se réunir et se presser, comme pour ajouter à la gloire, à la renommée d’un empire, on trouve aussi dans les fastes des sciences quelques-unes de ces époques privilégiées où le nombre, l’importance et la grandeur des découvertes jettent le plus vif éclat sur le temps qui les vit naître. C’est une période de ce genre que parcourait la physique naissante au milieu du siècle dernier. En 1746, un physicien de la Hollande avait découvert l’appareil célèbre connu sous le II. , 1

2 DÉCOUVEIlTtS SCIENTIFIQUES.

nom de bouteille de Leyde, cl les merveilleux effets de cet instrument produisaient en Europe une impression extraordinaire. Toutes les academies, toutes les sociétés savantes, suspendirent leurs travaux habituels pour s’adonner à l’étude des phénomènes électriques, à peine connus jusque-là. Les nouvelles découvertes sur l’électricité n’avaient pas tardé à pénétrer jusqu’au vulgaire, dont elles frappaient l’imagination, et les personnes les plus étrangères aux sciences étaient aussi les plus empressées à recherclier le spectacle de ces carieux phénomènes. Des démonstrateurs ambulants allaient de ville en ville, colportant dans tous les pays \ expérience du choc électrique, et trouvaient leur bénéfice à cette propagande banale de la nouveauté scientifique. Les princes et les grands, si peu soucieux d’ordinaire de ee genre de faits, eu avaient été les premiers témoins, car c’est dans le palais du roi de France et en présence de toute sa cour que l’on avait vu répéter, pour la première fois, l’expéi iencc de la chaîne électrique.

Par quelle série de circonstances l’étude de l’électricité, languissante jusqu’à cette époque, avait-elle conduit les physiciens à la découverte qui agitait tant d’espi'its? Quels travaux précurseui’s l’avaient préparée ou annoncée ? Quelle devait être son influence sur les progrès généraux des sciences? C’est ce que nous allons exposer, en remontant à l’origine des premiers travaux sur l’électricité, pour suivre jusqu’à des temps voisins de notre époque la série des découvertes postérieures qui ont révélé dans le fluide électrique tant de propriétés remarquables et qui, de nos jours, sont devenues la source d’un nombre infini d’applications.

On dit, et l’on répète depuis bien longtemps, que la découverte des premiers phénomènes électriques appartient aux anciens. Cette opinion mérite d’être soumise à un examen sérieux. Ce fait, que l’ambre jaune, après avoir été

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Irotté, attire vivement tous les corps légers et secs, était connu dans l’antiquité. Pereonne n’ignore que c’est du mol grec eXsxTpov (ambre) que la science de l’électricité a tiré son nom. Mais toutes les connaissances des anciens sur l’électricité se sont réduites à la simple notion de ce fait. Thaïes, philosophe grec qui vivait environ 000 ans avant Jésus-Christ, se borne, dans un passage de scs écrits qui a été cité bien souvent, à signaler l’existence de ce phénomène dont il donne une explication à sa manière. Selon ce philosophe, l’ambre était doué d’une âme, et il attirait à soi les corps légers « comme par un soufUe » .

Venu GOO ans après Thalès, le naturaliste Pline n’en dit pas davantage sur le même sujet : « Quand le frottement a « donné à ce corps la chaleur et la vie, il attire les pailles et fl les feuilles d’arbre d’un faible poids. » Avant lui, Théophraste, dans son Traité des pierres précieuses, s’étant borné aussi à une simple mention de cette propriété attractive, qu’il avait reconnue pourtant à quelques autres corps, tels que le lyncurium, substance que l’on croit identique avec notre tourmaline.

Voilà, en ce qui concerne les phénomènes électriques, tout l’héritage que l’antiquité nous a laissé. On avait reconnu le phénomène fort simple que présente l’ambre frotté; on déclara que l’ambre avait une âme, et tout fut dit.

Il a existé et l’on trouve encore une classe d’érudits qui, nourris de l’antiquité et ne comprenant que cette époque, veulent, dans leur adoration pour ce qui n’est pas de leur temps, faire honneur aux Grecs et aux Romains de toutes les grandes acquisitions de l’intelligence humaine. Ces fanatiques admirateurs du passé ont revendiqué en faveur des anciens les plus grandes découvertes faites de nos jours. Dans son ouvrage sur V Origine des découvertes attribuées aux modernes, Datons s’est fait l’interprète de ces idées ; il n’est pas, d’après cet écrivain, une seule de nos inventions scienti-

fiques dont on ne puisse, avec un peu d’érudition grecque ou latine, signaler les traces ou l’origine dans les écrits des anciens.

Il est étrange que des savants qui ont passé leur vie sur les restes de l’antiquité aient entièrement méconnu le caractère de l’esprit philosophique de cette époque; qu’ils n’aient jamais compris que la philosophie des Grecs et des Romains impliquait la négation absolue de notre esprit scientifique actuel. Les sciences physiques proprement dites ont pour base l’examen des faits et leur comparaison ; elles ont pour moyen l’expérience, c’est-à-dire l’art d’interroger la nature par des observations méthodiques, et de vérifier, par des observations nouvelles, les conjectures tirées d’inductions précédentes. Les anciens n’avaient aucun moyen de se livrer avec suite et succès à ces observations sur lesquelles sont fondées toutes les sciences actuelles. En outre, un grand nombre de leurs philosophes, surtout leurs moralistes, repoussaient cette recherche comme une occupation indigne des esprits élevés. C’est ce qu’il est facile d’établir par un coup d’œil rapide jeté sur les écrits des anciens philosophes.

Interrogez sur le véritable but de la science Platon, l’illustre chef de la philosophie grecque ; il vous dira que « le « but de la science, c’est d’imprimer à l’âme un mouvement

qui, du jour ténébreux qui l’environne, l’élève jusqu’à la « vraie lumière de l’être (I), » ou «de conduire l’homme à « la connaissance de la vérité abstraite, essentielle, éter- « nelle (2). »

Dans sa République, Platon passe en revue les arts mécaniques et les sciences pratiqués de son temps. Les arts mécaniques ne lui présentent rien que d’ignoble; la science du calcul, il la trouve utile comme les autres, parce que peut-

{t) Rép., liv. VII. Œuvres de Platon, traduites par Victor Cousin, t. X, p. 79.

(2) Ibidem, p. 82.

Cire « elle élève l’âme à la pure intelligence, » et aussi « comme donnant à Tàme un puissant élan vers la région « supérieure et l’obligeant à raisonner sur les nombres tels « qu’ils sont en eux-mêmes, sans jamais souffrir que ses « calculs roulent sur des nombres visibles et palpa- « blés (1). »

Il se moque de Palamède, qui, dans sa tragédie, attribue les succès d’Agamemnon à l’exactitude des calculs de ce général : « En vérité, Palamède, dans ses tragédies, nous re- « présente toujours Agamemnon comme un plaisant général ! « N’as-tu pas remarqué qu’il prétend avoir, à l’aide des « nombres qu’il avait inventés, distribué les troupes dans le « camp devant Troie, et fait le dénombrement des vaisseaux « et tout le reste, comme si, avant lui, rien de tout cela « n’eût été compté (2) ! » Si Platon recommande la géométrie, c’est parce qu’elle a pour objet « la connaissance de ce « qui est toujours et non de ce qui naît et périt; » parce tju’elle « attire l’âme vers la vérité et forme en elle l’esprit « philosophic[ue, en l’obligeant à porter haut ses regards au (1 lieu de les abaisser sur les choses d’ici-bas (3). » Quant à l’astronomie, son interlocuteur, Glaucon, serait assez porté à la recommander aux jeunes gens de sa République, sur cette considération qu’elle donne au laboureur et au pilote la connaissance exacte des saisons, des mois et des années. Mais son maître reprend sur ce point le jeune adepte : « C’est (I de ta part bonté pure, dit Platon, et là n’est pas le véri- (I table avantage de l’astronomie. Son véritable avantage, * c’est de purifier, de ranimer un organe de l’âme éteint et « aveuglé par les autres occupations de la vie, organe dont « la conservation nous importe mille fois plus que celle des <1 yeux du corps, puisque c’est par lui seul que nous aperce-

(1) Œuvres de Platon, traduites par Victor Cousin, t. X, p. 89.

(2) Rép., liv. Vil, p. 82, traduction de M. Cousin.

(3) Ibidem, p. 92.

« vons la vérité (I). » .\rchylas de Tarente, mathématicien célèbre, avait inventé divers appareils mécaniques fondés sur l’application de principes mathématiques. On lui attribue l’invention de la vis, celle do la poulie, de la crécelle et de diverses autres machines simples, la solution de plusieurs problèmes de géométrie, notamment la duplication du cube, enfin l’invention de cette fameuse colombe volante sur laquelle on a tant disserté au moyen âge. Platon ne manqua pas d’adresser de vifs reproches au savant Archytas, disant : « qu’il corrompait la géométrie et lui faisait perdre toute sa « dignité, en la forçant, comme une esclave, de descendre « des choses immatérielles aux objets corporels et sensi- « blés, » et ajoutant que c’était dégrader l’exercice de l’intelligence que de l’abaisser à des actes propres seulement à des charpentiers ou à des charrons (2).

Si des Grecs nous passons aux Romains, nous y trouverons marqués au même degré ce mépris du travail du corps et cette répugnance à l’examen des objets matériels qui constituent pourtant le moyen fondamental de nos sciences actuelles. Chez les Romains, il était commandé d’abandonner aux esclaves le domaine des choses physiques, qui auraient souillé les mains d’un philosophe et d’un citoyen. On voit, par les Lettres de Sénèque, avec quel mépris superbe les philosophes latins foulaient aux pieds les choses terrestres et le travail manuel : « Je ne puis accorder, dit ce philosophe, « que les arts, qui sent d’un usage journalier à l’homme, « aient été inventés par les philosophes. C’est un honneur « que je ne ferai jamais au travail manuel (3). »

Mais Sénèque a écrit un gros livre sur ces questions mômes qu’il traite avec tant de mépris. Aussi a-t-il bien soin de nous

(1) hép., liv. VII, p. 93-94, traduction de M. Cousin.

(2) Plutarque, Vie de Marcellus, traduction de Ricard, t. l'f, p. 395.

(3) Œuvres complètes de Sénèque le philosophe, édition Panckoucke, t. VI, lettre 90, p. 457 .

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LA MACHINE ÉLECTRIQÜE. T

éclairer sur les motifs qui ont présidé à la composition de son œuvre. A-t-il écrit son livre sur les Questions naturelles pour étendre l’empire de l’homme sur le monde matériel, pour augmenter ses jouissances ou soulager ses maux? Nullement, mais au contraire parce que cette étude sert à élever l’esprit au-dessus des soins infimes de la vie, à l’isoler du corps, à exercer sa pénétration dans la solution de questions obscures; « parce qu’elle commence par nous éloigner des « objets indignes de nous, et finit par dégager des liens du M corps rârae elle-meme (I). »

On trouve, dans le même ouvrage, un témoignage instructif et non équivoque de la manière dont Sénèque et les philosophes de son temps traitaient les inventeurs des arts utiles.

« Je ne pense pas, dit Sénèque, que ce soient les sages « qui aient découvert le fer et le cuivre, lorsque, du sein de (I la terre embrasée par l’incendie des forêts, jaillirent à sa « surface les veines métalliques en fusion. Pour inventer de « pareilles choses, il faut s’en occuper {ista taies inveniunt « qualescolunt). » Aussi cette question qu’agite Possidonius :

« Si l’usage du marteau a précédé celui des tenailles, » paraît-elle fort peu digne de l’attention que le philosophe lui prête. « Ces deux instruments, dit Sénèque, ont été inventés « tous deux par un homme adroit et d’un esprit exercé, mais « non d’un esprit remarquable et élevé, comme il en est, du « reste, de toutes les recherches qui exigent que le corps « soit courbé vers la terre avec son attention aussi, quidqutd (I aliud corpore incurvato et anima humum spectante, quœren- « dum est (2). »

Il reproche à Possidonius de décrire les premiers emplois de la charrue, et il conteste que le sage en soit l’inventeur.

(1) Œuvres complètes de Sénèque le philosophe, édit. Panckoucke, préface du livre III des Questions naturelles, t. VIII, p. 187.

(2) Lettre 90, t. VI, p. 459.

Il l’accuse de transformer le sage en boulanger (m pistrinum sapientem submittit), parce que Possidonius raconte comment le sage s’y est pris pour préparer la farine, pétrir et cuire le pain. « Peu s’en est fallu, ajoute-t-il, qu’il ne nous « présentât aussi le métier de savetier comme une invention « du sage, quin sutriniim quoque inventvm a sapientihus di- « ceret (1). » Il ajoute enfin : « Tous ces arts ont été, il est (I vrai, imaginés par la raison, mais non par la droite raison « [omnia etiam ratio quidem, sednon recta ratio, commenta (I sunt). Ce sont des inventions de l’homme, non du sage. »

Possidonius prétend que c’est le sage qui a inventé l’art de diriger les vaisseaux par le gouvernail, mais qu’ensuite, comme ils étaient indignes d’occuper ses mains, il les a abandonnés à de vils esclaves. Sénèque s’indigne contre cette imputation ;

« Je prétends, moi, s’écrie le philosophe, que toutes ces « choses n’ont pas été inventées par d’autres que par ceux « mêmes qui les exploitent aujourd’hui. En effet, ajoute Séné- « que, démon temps on a fait des découvertes du même genre, « comme des toitures transparentes pour laisser passer la lu- « mière dans toute sa pureté, des bains suspendus et des tubes « logés dans l’épaisseur des murs pour diriger et répartir éga- « lement dans la maison une chaleur douce et égale, des raar- .< bi •es qui font briller d’un riche éclat les temples et les mai- « sons particulières, des pierres arrondies et polies pour servir « de base à des portiques et à de vastes édifices, enfin les carac- « tères de la sténographie, à l’aide desquels la main sait, sans « la moindre peine, recueillir les discours, quelle que soit la « rapidité de la parole de l’orateur. Mais toutes ces inventions « n’appartiennent qu’à de vils esclaves. La science a une mis- « sion plus noble ; ses leçons ne s’adressent pas aux mains, mais « à l’àme (2). »

Selon Sénèque, non-seulement le sage n’a pas abandonné

(1) Œuvres compèé tes de Sénèque le philosophe, t.W, lettre 90, p. 469.

(2) Ibidem, p. 469-471.

les arts manuels après les avoir inventés, mais il ne s’en est jamais occupé. Ainsi, par exemple, Possidonius attribue à Anacharsis l’invention de la roue du potier de terre :

« Il n’est pas impossible, dit Sénèque, qu’Anacharsis soit l’in- « venteur de cette machine; mais, s’il l’a inventée, c’est quoi- « que sage et non comme sage {et si fuit, sapieus quidem hoc ùive- « nit, sed tiec tanquam sapiens,) comme les sages font beaucoup « d’autres choses parce qu’ils sont hommes et non parce qu’ils « sont sages {sicut multa sapientes faciunt, quia homines sunt, non « quia sapientes). C’est ainsi qu’il peut arriver qu’un philosophe « soit léger à la course ; mais il devancera ses rivaux en UÎnt que « léger, mais non en tant que sage (quia velox est, non quia sait piens) (1). »

11 nie ensuite que Démocrite ait inventé les voûtes de pierre (hoc dicam falsum esse) : il est impossible que les voûtes construites en arcade n’aient pas été exécutées avant lui.

« 11 est bien vrai, ajoute-t-il, que Démocrite a inventé l’art de « ramollir Tivoire, de fabriquer par l’action du feu des éme- <1 raudes artificielles et de colorer par la cuisson diverses pier- « res ; mais, s’il est vrai que Démocrite ait fait ces inventions, ce « n’est point à litre de sage, car le sage fait forcément beaucoup « de choses qu’exécutent aussi les hommes les plus étrangers « à la sagesse. »

Le lecteur voudra bien excuser la longueur des citations qui précèdent. Nous tenions à établir ce fait, trop méconnu jusqu’à ce moment, que chez les anciens, la philosophie, l’éducation et les mœurs, éloignaient l’idée des sciences telles que nous les comprenons aujourd’hui, et qu’il serait par conséquent impossible d’aller placer dans l’antiquité l’origine de nos connaissances physiques. Au lieu de se consacrer à l’étude, à l’observation de la nature, afin de s’é-

(t) Œuvres de Sénèque, t. VI, lettre 90, p. 4*5.

clairer sur les lois qui régissent l’univers, les anciens préféraient se perdre dans la contemplation de l’idéal. On fermait volontairement les yeux au spectacle admirable du monde extérieur, pour débattre compendieusement des questions abstraites et souvent oiseuses. Quant à observer le plus simple des phénomènes naturels pour essayer de remonter à sa cause, cette idée ne pouvait se présenter à l’esprit d’un peuple qui allait apprendre, le plus sérieusement du monde, dans les vers de ses poètes ou de laiouche dos personnages du théâtre, que les abeilles naissent du corps putréfié d’un bœuf, et que l’ambre provient de l’incrustation des larmes d’un oiseau de l’Inde pleurant la mort du roi Méléagro.

L’esprit scientifique ne pouvait pas beaucoup plus facilement prendre naissance et se développer à l’époque du moyen âge. La scolastique, trônant dans les écoles, courbait toutes les intelligences sous le joug d’Aristote, c’est-àdire sous l’empire de l’antiquité. Au lieu de porter les esprits vers l’étude des choses, elle renfermait la science entière, dans l’étude et le stérile commentaire des mots. Les principes du christianisme tendaient, dans un certain sens, au même résultat, car le mépris des choses terrestres prêché par l’Eglise chrétienne, avait engendré une philosophie qui détournait les hommes de l’étude minutieuse des faits physiques. Aussi peut-on remarquer que les premières lueurs scientifiques qui, en Europe, apparaissent au milieu des ténèbres de l’ignorance universelle, se lèvent du côté des peuples non.chrétiens : elles arrivent par les Égyptiens, par les Arabes et les Maures d’Espagne. Si, en plein moyen âge, un physicien ceignit la tiare pontificale ; si queh]ucs hommes de génie se révélèrent dans le silence des cloîtres et apparurent sous le froc de quelques moines studieux, ce ne furent là, pour ainsi dire, que des inconséquences du siècle, et leurs contemporains le firent bien sentir au pape

Sylvestre II, à Albert le Grand, à Roger Bacon, à Raymond Lulle, en accusant ces grands hommes du crime de magie, et dénonçant au monde leur pacte secret consenti avec le prince des ténèbres.

Ces réflexions montrent suflisammcnt combien il serait illogique de reporter l’origine des sciences modernes à des temps très-éloignés des nôtres. La création des sciences physiques date réellement de la fin du xvi* siècle, c’està-dire de l’époque qui vit naitrc la glorieuse et immortelle trinité de Galilée, de Descartes et de Bacon. Après l’émancipation politique, sociale et religieuse de l’Europe, les sciences physiques naquirent, comme un dernier et suprême bienfait, de la philosophie nouvelle.

On ne sera donc pas surpris de voir la science de l’électricité n’apparaître que dans les dernières années du XVI* siècle, c’est-à-dire à l’époque même où Galilée publiait ses premiers travaux. A partir de ce moment, le souffle de l’esprit nouveau commence à passer sur le monde; la méthode scientifique est fondée ; aussi l’art de l’expérimentation, dont Galilée vient de donner à la fois le précepte et l’exemple, se montre-t-il en même temps sur tous les points de l’Europe intelligente, en Italie, en Franco, en Allemagne, en Angleterre.

C’est dans cette dernière partie de l’Europe que la science de l’électricité naquit vers les dernières années du xvi* siècle. Elle eut pour père Guillaume Gilbert, de Colchester, médecin de la reine Élisabeth d’Angleterre, mort en 1603. Gomme, à cette époque, tous les phénomènes do la nature sollicitaient à la fois les recherches, la curiosité des observateurs devait particulièrement se diriger vers les faits qui se distinguaient le plus par leur singularité. Parmi ces derniers, apparaissait au premier rang le phénomène de l’attraction du fer par l’aimant. Guillaume Gilbert publia.

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DÉCOUVERTES SCIENTIFIQIES.

SOUS le \À\vc De arte magneticû, un livre, vraiment admirable, où les phénomènes magnétiques sont soumis pour la première fois à un examen approfondi. Après les nombreuses expériences qu’il avait faites sur la pierre d’aimant, Guillaume Gilbert dut naturellement s’occuper du phénomène d’attraction qui est particulier à l’ambre jaune. Cette substance, quand elle a été frottée, attirant les corps légers à la manière des substances magnétiques, apparaissait à Gilbert comme une variété d’aimant naturel ; d’après cela, son étude rentrait parfaitement dans l’ordre des recherches qu’il avait entreprises.

Quand le médecin de Golchester commença ses expériences sur l’ambre jaune, tout ce que l’on savait encore, c’est <jue cette substance attirait les corps légers. Seulement, Pline avait annoncé que le jayet jouit de la même propriété. Or, l’ambre jaune était une substance que l’on mettait aloi’s au nombre des plus précieuses; il servait à l’ornement des autels et entrait dans les parures de luxe. Le jayet était aussi considéré comme un objet de prix ; on le consacrait à faire des miroirs avant l’invention des glaces. La rareté de ces deux matières fossiles et leur propriété commune d’attirer les corps légers avaient fait naître au moyen âge diverses opinions scientifiques que l’on avait formulées plus ou moins clairement. Gilbert présuma avec sagacité que, quel que fût le prix accordé par les hommes à l’ambre et au jayet, la nature n’avait pas départi exclusivement à ces deux substances le prfvilége de cette sorte d’attraction magnétique. Cette pensée le conduisit à des expériences et à des découvertes qui jetèrent les premiers fondements de la science électrique.

Dans ses recherches sur l’aimant, Gilbert avait remarqué qu’il faut une moindre force pour mettre en mouvement une aiguille mince et légère posée en équilibre sur un pivot bien poli, comme l’est, par exemple, l’aiguille aimantée d’une

LA MACUIXE ÉLECTRIQUE.

boussole, que pour déplacer et élever d’uue seule ligne le même corps ou un corps beaucoup plus léger. 11 mit habilement à profit cette disposition pour constater le phénomène de l’attraction électrique dans les substances ou elle est trop faible pour se manifester d’une autre manière. Gilbert prit donc une aiguille semblable à celle dont on se sert pour les boussoles, et la posa en équilibre sur un pivot; ainsi soutenue, elle était beaucoup plus mobile que tout corps léger appuyé sur une table ou sur un plan quelconque. 11 approchait alors de cette aiguille le corps préalablement frotté, dans lequel il voulait constater la propriété électrique ; pour peu que le corps frotté fût doué de cette vertu, elle devenait immédiatement sensible par le mouvement de l’aiguille (1).

En opérant de cette manière, Gilbert reconnut que la propriété d’attirer les corps légers, après des frictions préalables, n’est pas exclusivement propre à l’ambre et au jayet, mais quelle est commune à la plupart des pierres précieuses, telles que le diamant, le saphir, le rubis, l’opale, l'améthyste, l’aigueraarine, le cristal de roche. Il la trouva aussi dans le verre, la bélcmnite, le soufre, le mastic, la cire d’Espagne, la résine, l’arsenic, le sel gemme, le talc, l’alun de roche. Toutes ces matières, quoique avec différents degrés de force, lui parurent attirer non-seulement les brins de paille, mais tous les corps- légers, comme le bois, les feuilles, les métaux en limaille ou en feuille, les pierres, les terres et même les liquides, tels que l’eau et l’huile.

Gilbert a fait encore une foule d’observations de détail sur

(I) « Faites, dit Guillaume Gilliert, une aiguille de quelque métal » que ce soit, de la longueur de deux ou trois pouces, légère et très- « mobile sur un pivot, à la manière des aiguilles aimantées ; approchez « d’une des extrémités de cette aiguille, de l’ambre jaune ou une pierre « précieuse légèrement frottée, luisante et polie, l’aiguille se tournera « sur-le-champ. » {De arte magnetied.)

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les circonstances qui accompagnaient l'attraction électrique dans les substances où il l’avait reconnue. Toutes ces observations sont éparses sans doute, et le lien qui doit les rattacher ne se montre pas encore; mais l’impulsion était donnée, et la carrière ouverte par ce physicien ne devait pas tarder à se remplir.

Gilbert, qui fut le père de la science électrique, l’avait laissée dans l’enfance. Ce qui arrêtait scs premiers pas, c’était le manque d’un appareil à l’aide duquel elle pût s’exercer et procéder à des investigations précises. A cette science nouvelle il fallait son instrument, il fallait à l’électricité sa machine. Ce fut l’illustre Otto de Guericke, bourgmestre ou consul de Magdebourg, qui dota la- science électrique de sa première machine.

Un simple tube de verre que l’on frottait avec une étoffe de laine avait suffi à Gilbert pour ses expériences. Otto de Guericke forma avec un globe de soufre une machine plus commode et plus puissante. Le soufre est une substance qui s’électrise beaucoup par le frottement ; en lui donnant la forme d’une sphère et disposant cette sphère de soufre de manière à pouvoir lui imprimer un mouvement de rotation rapide, Otto de Guericke obtint une machine propre à servir aux expériences électriques. L’opérateur tournait d’une main la manivelle qui imprimait au globe de soufre son mouvement de rotation ; de l’autre main, il tenait un morceau de drap qui servait à opérer le frottement.

Telle est la première machine électrique que la physique ait possédée. On sait qu’Otto de Guericke est aussi l’inventeur de la machine pneumatique. Ces deux découvertes, d’une importance égale, âssurent, dans l’histoire des sciences, une place hors ligne au physicien de Magdebourg.

La figure suivante (fig. 1) représente la machine électrique telle qu’elle se trouve dans l’ouvrage latin d’Otto de Guericke : Experimenla nova Magdeburdica.

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L’auteur expose dans les termes suivants la manière de se procurer cette machine :

« Prenez une sphère de verre, ou, comme on l’appelle, une « fiole de la grosseur d’une tête d’enfant ; placez-y du soufre « concassé en morceaux dans un mortier, et approcbez-la du « feu, de manière à faire fondre le soufre. Le tout étant refroidi.

Fig. i.

M cassez le globe de verre pour en retirer la sphère de soufre, U que vous consei’verez dans un lieu sec; il faut ensuite percer U ce globe de manière à faire travereer son axe d’une lige de « fer. Le globe sera alors préparé (1). »

Le phénomène lumineux qui accompagne le frottement

(I) « Si cuidam placuerif, ille sphæram vitri, quod vocant phlalam, « sumat magnitudine ut caput infantis ; in eam sulphur in mortario con- X tusum injiciat, ac igni admotum liquefadat satis ; eoque refrigerato « sphæram frangut ac globum eximat, locoque sicconon bumido conser- « vet : si lubeat, ilium quoque foramine quodam perforet, ut radio ferreo •I ceu axe quodam circumagi quent ; atque hoc modo præparatus erit « hic globus. » lOlto de Guericke, Expérimenta nova, lib. quarlus, cap. XV, p. 1*7 )

ii;

du globe de soufre, c’est-à-dire l’étiucelle électrique, avait particulièrement occupé le bourgmestre de Magdebourgl c’est là surtout ce qu’il avait pu constater au moyen de la machine élémentaire dont nous venons de donner la description. Mais Otto de Guericke Bt en même temps quelques observations qui, pins tard, développées et variées, devaient servir de base à la science de l’électricité.

Le physicien de Magdebourg remarqua, le premier, ce fait capital, qu’un corps léger attiré par le globe de soufre électrisé, dès qu’il a touché ce globe, est aussitôt repoussé. Il avait reconnu encore qu’aucun de ces corps légers, ainsi repoussés, ne pouvait être de nouveau attiré par le globe que lorsque le hasard lui avait ménagé le contact d’un corps non électrisé. Enfin, il avait cm observer que les duvets de plume et autres corps légers, en s’éloignant du globe, lui présentaient constamment la même face.

De ces divers faits, dont le dernier ne provenait que d’une observation inexacte, Otto de Guericke tira des conclusions mal fondées, mais qu’il n’est pas sans intérêt de connaître pour apprécier la hardiesse, l’aetivité impatiente qui distinguaient le génie de ce physicien. Dans les phénomènes successifs de l’attraction et de la répulsion que le globe de soufre éleetrisé exerçait sur les corps légers placés dans son voisinage, Otto de Guericke ci’ut voir une imitation parfaite des attractions et des répulsions que le globe terrestre exerce sur les corps situés dans sa sphère d’action. Il pensait que la même cause détermine les plumes repoussées par le globe à lui présenter constamment la même face, et la lune à montrer toujours le même hémisphère à la terre.

L’analogie entre les attractions électriques et les attractions planétaires était mal fondée, car l’attraction planétaire est proportionnelle à la masse des corps, tandis que l’attraction électrique n’est proportionnelle qu’à leur surface. Mais si le rapprochement hardi essayé par le physicien

(le Magdebourg était inadmissible, le fait de la répulsion des corps après leur attraction par le corps électrisé était certain. L’explication fut mise de côté, et le fait demeura acquis à la science pour recevoir bientôt son éclaircissement théorique.

La machine du consul de Magdebourg ne donnait que de bien faibles manifestations électriques: les étincelles étaient si peu visibles que leur clarté surpassait à peine l’espèce de lueur phosphorescente qu’émet le sucre frappé ou cassé dans l’obscurité.; Pour apercevoir cette faible lueur, il fallait frotter le globe dans un lieu obscur, et, pour entendre le bruit et le pétillement de l’étincelle, tenir l’oreille tout près du globe. Un physicien anglais, nommé Hauksbée, qui écrivait ' en 1709, obtint des effets électriques beaucoup plus considérables en remplaçant le globe de soufre d’Otto de Guericke par un cylindre de verre auquel il imprimait mécaniquement un mouvement de rotation pendant qu’on le frottait avec la main.

Ainsi modifiée, la machine électrique présenta la figure suivante, que nous empruntons à l’ouvrage de Hauksbée (fig. 2).

Celte machine constituait un grand perfectionnement sur (jelle d’Otto de Guericke ; elle permit d’observer de curieux phénomènes. Remarquons néanmoins que, dans les expériences dont il nous a transmis le récit, Hauksbée ne nous parle des effets de sa machine que sous le rapport de la production de la lumière. Il s’était surtout proposé de répéter et d'étendre les expériences faites précédemment par Robert Royle, qui avait reproduit, sans y ajouter beaueoup, les observations d’Otto de Guericke sur les effets lumineux du globe électrisé. Hauksbée s’occupa donc particulièrement d’observer les diverses manifestations de la lumière électrique quand on excitait l’étincelle dans l’air, dans le vide ou dans différents milieux. La machine figurée plus bas, d’après l’ouvrage de Hauksbée, se compose, comme on le voit, de

18 DÉCOüVERTJiS SCIENTIFIQUES.'

deux cylindres de verre rentrant l’un dans l’autre, et que l’on peut mettre en mouvement, séparément ou à la fois, à l’aide d’une roue mue par une manivelle. Le cylindre intérieur était pourvu d’un robinet, parce qu’on le plaçait préalablement sur la machine pneumatique, afin d’aspirer l’air

contenu dans son intérieur quand on voulait observer les effets de l’étincelle électrique excitée dans le vide (I).

(1) La citation suivante donnera une idée juste de l’objet et du but des expériences entreprises par Hauksbée avec son appareil électrique. M. de Brémond, de l’Académie des sciences, s’exprime comme il suit,

LA MACHINE ÉLECTRIQUE. lü

Gravesande, dans ses Éléments de physique, donne la description et la figure d’une machine électricjiie construite

à propos des expériences d’Ilauksbée sur l’électricité, dans le Discouru historique et raisonné qu’il a mis en tête de la traduction des oeuvres de ce physicien:

« C’est à M. Hauksbée que nous sommes redevables de la première application des globes ou des cylindres de verre, aux expériences électriques. A peine avant lui savait-on d’une manière bien décidée que le verre fût un corps électrique. Les académiciens de Florence le relèguent parmi les corps dont la vertu s’annonce par des effets peu sensibles. Quoiqu’il n’ait pas tiré un meilleur parti du globe que du tube qui nous ' vient du même physicien, cependant les expériences qu’il a faites par son secours avaient ouvert avantageusement la route, et ses succès en annonçaient de plus brillants en( ore. Mais MM. Grey et Dufay abandonnèrent trop légèrement le globe pour se borner au tube. C’est de nos jours que les physiciens d’Allemagne l'ont repris ; ils en ont augmenté et multiplié considérablement les effets.

« Avec cet appareil que nous venons de décrire, M. Hauksbée fit des découvertes très intéressantes. Lorsqu’il appliquait sa main sur le récipient extérieur, tandis qu’il avait reçu un mouvement rapide, la lumière exprimée parle frottement s’élançait par des ramifications surprenantes sur la surface du récipient intérieur. Elle avait plus d’éclat et de force lorsque le mouvement était imprimé aux deux récipients en même temps ; soit que ce fût du même sens, soit que ce fût en sens contraire, soit que l’un des deux fût plein ou vide d’air. Lorsque les deux récipients, après avoir été frottés quelque temps, étaient en repos, et qu’on approchait la main du verre extérieur, des éclats de lumière se répandaient sur la surface du récipient intérieur.

L’appareil fut changé : on ajusta sur la machine de rotation un globe épuisé d'air; et auprès de ce premier globe, sur une semblable machine, à la distance d’un peu moins d’un pouce, on fixa un autre globe plein d’air. Dès qu’on eut communiqué le mouvement à ces deux globes, et appliqué la main sur celui qui était plein d'air, les émanations lumineuses excitées par le frottement se portèrent sur le globe en mouvement, vide d’air, et qui n’avait reçu aucun frottement. M. Hauksbée remarqua que le mouvement du globe non frotté était une circonstance favorable, et même, jusqu’à un certain point, nécessaire pour que la lumière parût se répandre dans l’hémisphère, qui touchait presque le globe frotté. Cependant il vint à bout d’exciter des traits éclatants dans un vaisseau de verre, dont l’air avait été pompé, lorsqu'il le présentait à quelque distance du globe frotté et en mouvement. Alors il paraissait que la lumière électrique, en se propageant dans les globes vides d’air, s’y enflammait par le choc de ses propres parties.

Un globe vide d’air, adapté sur la machine de rotation, devint trèslummeux dans l’intérieur, lorsqu’on appliqua la main sur la surface

iO DÉCOUVERTES SCIENTIFIQUES.

sur le modèle de celle de Hauksbce. Cet appareil se compose d’un globe de cristal monté sur deux douilles de cuivre. Une large roue imprime un mouvement de rotation très-rapide au globe de cristal, que l’on frotte au contact de la main appuyée contre ce globe. Ce dernier est monté sur une table de bois à la hauteur de la main de l’opérateur (1).

Il est bien à regretter que la machine imaginée par Ilauksbée ait été abandonnée après lui. Soit que le savant anglais n’eilt pas suffisamment insisté sur les avantages qu’il devait offrir pour l’étude des phénomènes électriques, soit qu’on le trouvât embarrassant ou difficile à transporter, cet excellent appareil ne fut pas adopté par les physiciens, qui continuèrent de se servir, comme l’avait fait Gilbert, d’un simple tube tenu à la main et frotté avec un morceau d’étoffe de laine. Ce fut là une circonstance fâcheuse pour les progrès de l’électricité. Si la machine de Ilauksbée était devenue alors d’un emploi général, elle aurait bientôt conduit à beaucoup d’observations importantes, que l’on ne fit

oxlérieiire et qu'on lui communiqua un mouvement rapide ; mais à mesure qu’on remplissait d’air la capacité du glohe, en tournant un robinet pratiqué, comme nous l’avons vu, dans un des pivots, l’intensité de la lumière s’altérait de plus en plus. M. Ilauksbée remarqua avec beaucoup de sagacité que la dilTérence des nuances de la lumière, dans le vaisseau plein d’air et vide d’air, était la même que celle qu’il avait observée entre les lumières produites par le mercure quand il le secouait dans un ballon vide d’air ou plein d’air.

« L’air étant rentré dans le globe, des taches lumineuses, sans un éclat bien vif, s'attachaient aux doigts des observateurs, ou s’élanqaient à un pouce de distance sur une bande de mousseline efûlée par une de ses extrémités. A mesure qu’on faisait rentrer l’air, les faisceaux des ramifications, qui paraissaient dans l’intérieur, étaient plus déliés et prenaient mille formes différentes : au lieu que dans le vide ces rayons étaient plus uniformes et moins éparpillés. On aperçoit aisément la cause de ces effets. »

(I) Eléments de physique démontrés mathématiquement et confirmés par des exi>ériences, ou Introduction à la philosophie neirtonienne, ouvrage traduit du latin de Guillaume Jacob Gravesande. ln-1. Leyde, I74G, t. Il, p. 87.

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LA MACIILXE ÉLECTRIQUE. 2 I

que trente années plus tard, lorsqu’on reprit cet appareil à l’instigation et d’après rexcmplc des physiciens allemands.