DES DÉCHARGES ÉLECTRIQUES

l'élévalien de température était de IS'^yO, dans le second, elle atteignait seulement ô'^yS^ Lorsque le corps isolant interposé est le verre ou le mica, et non Tair atmosphérique, le travail de perforation devenant beaucoup plus grand, l'autre partie de la force vive, qui dans l'arc de décharge se traduit sous forme de chaleur, diminue d'autant.

Au moment des décharges, de notables quantités de matières .Transport sont volatilisées et transportées, et on peut comparer la transmis- pondérable. sion des particules pesantes d'un pôle à l'autre à Tentrainemeiit des cendres et du noir de fumée dans le tuvau d'une cheminée, par le courant d'air alimentant le foyer. Le transport de la matière qui accompagne les étincelles électriques s'effectue par une sorte de vibration, comme le montrent les figures d'étincelles obtenues par Feddersen (voyez plus haul) et aussi les faits observés par de la Rive et Fusinieri, qui, faisant passer la décharge dans des gaz raréfiés et concentrant son action sur des fils minces, ont vu les globules fondus et les parties d'une plaque dépolies par la volatilisation former une série d'anneaux concentriques. Ces oscillations sont évidemment dues aux vagues découvertes par Blaserna dans l'ouverture et la fermeture du circuit très-court de la décharge.

Il ne faut pas confondre le mouvement de la matière pesante que l'on observe dans les décharges avec la cause qui lui donne naissance. Celle-ci est généralement la force vive de l'éther accumulé cl excité à la surface du corps par des actions mécaniques ou d'autres semblables. Au moment où il se met en équilibre, il accomplit divers travaux, entre autres celui de détacher et de transporter les molécules des corps qu'il rencontre et de ceux sur lesquels il est accumulé. Dans ces conditions, les molécules en mouvement vibrent énergiqiicment pour échapper aux obstacles qui les gênent et qui s'opposent à leur déplacement. Toute pression n'est pas un mouvement purement virtuel, c'est un mouvement réel, mais d'une amplitude fort restreinte, comme nous l'avons dit en traitant du cnlorique : ainsi l'éther condensé qui

* Archives des sciences nalurelîeSj 1868, 1. 1, 296. Pour de plus amples renseignements, lire le Mémoire do Claii.<ius. Pogendorff. Ann. t. LXXXVI, p. 337, et t. LXXXVII, p. 415.

exerce une pression en se déchnrgeant, ébranle les corps qu'il rencontre.

SoJiiiion On nous objectera peut-être que nous ramenons la science à son objccûon. berceau en fondant notre théorie sur les pressions électriques, conception déclarée inacceptable par les géomètres qui ont traité ce sujet. Mais la réponse est facile. D'abord Tidée de pression découle naturellement de celle de courant, admettre Tune, c'est admettre l'autre. De plus, les premiers physiciens qui ont parlé des pressions électriques n'ont signalé ni surtout prouvé Texislenr^ de relations entre ces pressions et la constitution de la matièn*. Aujourd'hui il n'en est pas de même. On comparait habituellement cette pression à celle qu'une masse fluide exerce dans tous les sens avec une égale intensité ; on en faisait un effet statique, nous avons montré qu'au contraire cette pression est un phénomène dynamique ; elle tend réellement à se répandre dans tousles sens, mais elle ne produit pas son effet avec uneégïile intensité dans toutes les directions, parce que Téther ne peut au sein des isolants prendre un mouvement de translation longitudinale indéfini. L'impossibilité des mouvements longitudinaux de Téther est la cause première de ces forces qui régissent l'équilibre interne des corps diaphanes ; forces dont l'existence nous a été révélée par l'optique. Dans les théories proposées par les anciens partisans des pressions électriques, cette remarquable relation n'a jamais été signalée. Du reste, quand même nous ressusciterions un système abandonné, s'il est conforme à la nature, le blâme ne peut retomber sur nous, mais sur ceux qui délaissèrent une hypothèse juste pour courir après de vaines ombres, et se perdre dans le dédale des forces abstraites, pures fictions de l'imagination.

Toutefois il est juste de remarquer que les géomètres échappent à toutes ces critiques. Ils ont pris pour base de leurs calculs le fait que deux corps infiniment petits^ (c'est-à-dire deux éléments différentiels), charges de cette force qui les rend électriques de même nom se repoussent, et s^attirent au contraire lorsquHls ont des états électriques de nom contraire. Ce principe fondamental une fois admis, le calcul en dégage diverses conséquences; mais il reste impuissant à démontrer l'exactitude du premier fait, les conclusions ne pouvant avoir que la force des prémisses, qu^nd

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les déductions sont légitimes ; et tel est notre cas. Cependant quelques mathématiciens ont voulu aller plus loin et déterminer la nature de la cause première des phénomènes.

Mais réellement ils n'ont rien démontré, aussi Mossotti, dans un Théorie travail fort estimé, reconnaît la nécessité d'admettre un nombre yraiment énorme de forces, et de supposer à l'action de chacune d'elles des limites purement arbitraires. Ainsi il faut admettre . V une répulsion entre l'électricité et Télectricité ; 2° une répulsion entre la matière et la matière ; 3** une attraction entre l'électricité et la matière ; 4*^ supposer la répulsion moindre que les attractions, pour ne pas se trouver en opposition flagrante avec la gravitation universelle.

Ciîs forces s'introduisent assez aisément dans les formules mathématiques, mais elles sont loin d'avoir la simplicité qui caractcrise les puissances naturelles.

Et alors se présente l'éternelle question en quoi consistent ces forces Quelle idée physique pouvons-nous nous en former? à cette question personne n'a répondu jusqu'ici. Ces difficultés sont sérieuses, mais toute supposition secondaire devient inutile, une fois que l'on a admis l'éther comme principe constitutif des corps.

Le jour où il sera démontré que, dans Texplication dos phénomènes électriques, le rôle attribué à l'éther est une inutile superfctation et que les propriétés de la matière pondérable permettent d'expliquer les moindres détails, tout en conservant des rapports très -étroits entre les faits de cet ordre et les autres branches de la physique, ce jour-là, nous éprouverons une vive satisfaction.

Plusieurs physiciens modernes ont recours aux polarités pour ex- Polarité. pliquer cela : mais d'abord on peut leur demander, qu'est-ce que la polarité? enlend-on par là deux forces statiques égales et contraires dont l'action est concentrée à l'extrémité d'une molécule infiniment petite. Alors la résultante extérieure d'un pareil système doit être simplement nulle ou au moins elle doit varier avec la distance suivant une loi autre que celle trouvée par voie expérimentale, c'est-à-dire celle des carrés. La résultante extérieure sera nulle si la distance des pôles est infiniment petite, elle variera en raison inverse du cube des distances lorsque la distance des deux

pôles opposés n*est pas négligeable*. J'ai dit forces égales, parce que, en dehors de cette condition la vraie polarité ne saurait subsister, et on ne pourrait qu'imaginer une force arbitraire n'ayant aucune signification naturelle. En outre, au sujet de cette polarité, on peut se demander : son existence dans les corps est-elle essentielle ou seulement accidentelle? si elle est essentielle, comment se fait-il que dans les corps, sous Tinfluence des causes les plus légères, se manifeste alternativement tantôt Tune, ianlôt l'autre des deux composantes du couple polaire ; la question n'a donc pas fait un seul pas, et la difficulté se représente tout entière, puisqu'il reste à trouver l'agent qui détermine chaque fois le sens de la polarité, si bien que la cause principale du phénomène réclamant elle-même une cause déterminante, nous nous engagerions ainsi dans une série de causes successives sans jamais arriver à une dernière, et de plus nous ne saurions pas davantage Poiariié ^^^ ^^oi cousistc l'état polaire. Ampère est le seul, à notre avis, Ampère ^"' ^^^ réussi à formuler une notion exacte de la polarité. Il se fonde sur les rotations moléculaires, lesquelles, bien que très-petites exercent toujours une action égale et contraire en deux points opposés. En mécanique, on fut longtemps avant de connaître des phénomènes comparables à ceux de la polarité ; mais, dans ces dernières années, la découverte des curieuses propriétés spéciales aux corps animés de rotation, l'étude de la composition de leurs mouvements ont fourni des faits remarquables très-propres à éclairer CCS théories, jusque-là fort obscures. Toutefois, qu'on ne s'y méprenne pas, la considération de ces polarités ne donnera jan^a s directement l'explication des phénomènes électro-statiques. On ne déchargera jamais un aimant comme on décharge un conducteur. Dans la polarité il n'y a rien d'ajouté au corps, mais il y a quelque chose de plus dans le corps électrisé. Théorie de Bizio a fait connaître une théorie fort ingénieuse des polarités chimiques basée sur les lois de Téquilibre. Supposons, dit-il, les

' I<es actions exercées à une distance D seraient exprimées, pour le pôle positif,

par la tormule -t- et, pour le pôle négalif, par cette autre ■ ^. Si x est infini-

ment petit et négligeable par rapport & la distance fmie, évidemment les forces sodI égales ; si x n'est négligeable que pour ses puissances supérieures à la troisième» ta diiférence des deux forces yariera en raison inverse du cube des distances.

Bizio.

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molécules de volume différent; lorsqu'elles sont accolées, le centre de gravité du système ne coïncide pas avec le centre de figure, par conséquent la résultante des forces du courant doit orienter les molécules, de telle sorte que toutes les parties présentent leur centre de gravité dans une position homologue par rapport à la forme extérieure (comme on le voit dans une série d'aréomètres flottant au sein d'un même liquide). Par conséquent, les molécules les plus petites seront dirigées d'un même côté et il y aura une polarisation. Celte théorie n'échappe pas à Técueil contre lequel toutes les autres viennent échouer; elle est insuffisante, parce qu'il reste à chercher la cause qui dispose les molécules de la façon indiquée. Ainsi la polarité ne peut jouer le rôle de force première, mais l'existence de Téther une fois admise, elle permet* d'expliquer un grand nombre de faits en mettant à profit les idées de Bixio.

Assurément, la tâche est plus facile lorsqu'on explique les phénomènes en supposant des forces abstraites, principes internes agissant à distance ; malheureusement il faut en imaginer un nombre si considérable que tous ceux qui ont examiné la question à ce point de vue, ont reculé devant une telle complication.

Notre seul désir est d'arriver à la vérité et non de défendre des idées personnelles quand même elles seraient nôtres pour le fond et pour la forme, à plus forte raison si, comme dans le cas actuel, cette théorie ne fait que reproduire certaines idées dont on peut retrouver la trace dans les ouvrages des physiciens, qui, en dehors de leur recherches expérimentales, se livrèrent aux spéculations de la philosophie naturelle. Une telle démonstration, si tant est qu'on parvienne à l'établir, couronnerait tous nos efforts, car son résultat immédiat serait de faire disparaître de la physique les forces abstraites et toutes les causes d'origine occulte.

Une puissante source d'électricité statique dont nous n'avons Électricité point parle jusqu ici, cest I électricité atmosphérique; aussi ne r^ue. pouvons-nous terminer ce chapitre sans en dire quelques mots. Elle a été l'objet de travaux très-nombreux, et cependant nous ne possédons encore qu'un bien petit nombre de faits certains. L'atmosphère par un ciel serein est constamment chargée d'électricité

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positive, elle devient négative au moment et à l'approche des orages; ce qui évidemment est un effet d'influence de la part des masses positives. D'où vient cette électricité? Quelques savants l'expliquent en disant que l'espace est électrisé positivement et la terre négati>

Son origine, vcmcnt. D'autres, et c'est le plus grand nombre, regardent Tévaporation comme la source de réleclricité atmosphérique. Celle théorie a été vivement attaquée, à tort suivant nous. Nulle action calorifique ne peut avoir lieu dans la matière pondérable sans déterminer une rupture d'équilibre et un mouvement de rétlier, et par suite sans être accompagnée d'une manifestation électrique. Aussi sommes-nous portés à croire que la vapeur pendant son développement soustrait de l'électricité aux corps terrestres en même temps qu'elle leur emprunte du calorique latent ; cette électricité ne devient pas sensible tant que la vapeur garde l'état élastique sous lequel elle s'est élevée du sol; mais, lors de sa condensation, elle dégage à la fois électricité et calorique, et l'on explique ainsi la charge électrique que Ton observe au moment de la condensation de la vapeur. Une telle conception est rationnelle; ne voyonsnous pas la tension électrique augmenter à mesure que diminue la surface du corps électrisé, et le dégagement de l'électricité dans ce cas n'a-l-il pas pour homologue celui de la chaleur latente d'une vapeur qui devient sensible lorsque celle-ci se condense? Le fait si connu qu'une averse de pluie se précipite immédiatement après un éclair intense, prouve que la condensation de la vapeur est accompagnée d'une augmentation de tension. De même le développement des vapeurs doit être accompagné de l'absorption de l'électricité.

iionfirmition. Quautaux couchcs de l'atmosphère elle-même, elles doivent être électrisées positivement par l'électricité qui est abandonnée dans les airs au moment de la condensation de la vapeur. Cette tension doit être considérable dans les hautes régions et agir par influence sur les corps terrestres selon les changements de distance, relativement à ces couches. Ainsi un corps en s'élevant subira une induction de genre opposée ta celle qu'il subit en descendant. De là l'explication des phénomènes du conducteur électrique mobile. La masse atmosphérique étant très-vaste peut bien conserver un état électrique spécial dans ses différentes régions, comme nous

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voyons l'air d'une vaste salie garder rélectrisalion assez longtemps après une suite d'expériences électriques.

Cette théorie est grandement fortifiée par le fait certain que les variations de Télcctricilé almosphérique sont parallèles à celles éprouvées par la vapeur d^eau répandue dans Tair, et ces variations hygrométriques, ne sont pas seulement ces perturbations profondes causées par les précipitations abondantes qui engendrent les orages et la grêle auxquels cas invariablement une condensation rapide de vapeur s'accompagne de violentes décharges électriques, mais encore ces fluctuations plus calmes qui se renouvellent chaque jour. Ainsi la teuî^ion électrique de Tair augmente le soir quand la rosée commence à se déposer, et augmente d'autant plus que le dépôt est plus abondant. La tension est énorme en été lorsque la condenjsation se fait en masses très-grandes au milieu d'un air chaud et isolant , car la déperdition est alors très-faible, d'où la fréquence et la violence des orages à cette époque de l'année. Par contre , dans la saison pluvieuse, la condensation s'opérant au sein d'une atmosphère humide touchant au sol , la tension se neutralise au fur et à mesure qu elle se développe; aussi les orages sont ils rares, ou viennent tout au plus au commencement des bourrasques et des pluies très-abondantes.

Plusieurs savants n*acceptcnt pas cetle théorie extrêmement kOuencc simple, et continuent à regarder le problème de réiectricité at- chfmTquc"' mosphériquc comme non résolu, car ils refusent à Tévaporation la faculté de développer l'électricité. Ne cherchons pas en ce moment à décider si nous devons accorder toute confiance aux expériences faites dans le but de prouver que l'évaporation est par elle-même une source d'électricité; peut-être faut-il aussi faire jouer un rôle aux actions chimiques concomitantes. Mais ne semble-t-il pas difficile d'admettre qu'un changement d'état, tel que le passage d'un liquide à l'état de vapeur puisse s'accomplir sans déterminer un changement dans l'équilibre de Téther. D'ailleurs les expériences contradictoires faites en opérant dans des creusets de platine rougis à blanc sont peu ou point concluantes ; parce que le liquide projeté dans ces creusets passant à l'état sphéroïdal et la vapeur qui s'en sépare étant sèche, il peut parfaitement arri-

ver que la communication électrique ne puisse s'établir entre le liquide et le vase.

Si, abordant la question indirectement, nous Tenvisagcons à un point de vue purement théorique, elle nous semble se décider dans le sens que nous indi(|uons.

En effet, par Texamen attentif des diverses circonstances de Tévaporation on est amené à se demander si durant la condensation, une partie de la force vive caloriGque ne se transformerait pas ( n mouvement intérieur de la masse aqueuse, puis celui-ci se distribuant inégalement autour des particules de vapeur et des gouttelettes liquides, il en résulterait une accumulation de mouvement moléculaire dans les couches superficielles? Assurément la formation de la moindre parcelle de cette poussière d'eau dont les nuages et les brouillards sont constitués, nécessite un nombre immense de molécules de vapeur; et la distribution de Téther dans ces molécules doit être bien différente suivant qu^clles sont libres ou réunies; il n*y aurait donc aucune absurdité à penser que par ce seul fait la molécule d'eau puisse acquérir un étal éthéré positif, relativement à celui qu'elle avait auparavant. imiépeD- Il faut cependant remarquer que les explications précédentes et ceue"uiëoric l'hvpothèse de l'éther n'ont aucun rapport nécessaire. En effet, **^éiheV*' supposons quc le milieu éthéré n'existe pas, rien ne nous empêche d'admettre que cette force vive de la matière pesante qui, selon toute école, constitue le calorique puisse se transformer dans la force vive d'expansion et de raréfaction qui constitue l'électricité. La conversion de réîcclricilé en calorique et du calorique en électricité n'est pas une absurdité, dès que ces agents ne sont pas des fluides, mais de simples modes de mouvement, quelle que soit du reste la matière en mouvement qu'elle soit pondérable ou impondérable. Donc regarder l'électricité atmosphérique comme de la chaleur transformée, c'est en donner une explication rationnelle, et conforme aux idées que nous nous faisons aujourd'hui des forces de la nature : cl si les résultats fournis par l'observation laissent encore à désirer, le principe théorique n'a rien à redouter des incertitudes de l'expérience.

La distribution de l'électi'icité dans l'atmosphère est telle que tout conducteur élevé à une certaine hauteur accuse un état posi-

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tir, relativement à celui qu'il présentait un peu plus bas, et devient négatif en descendant vers le sol. On s'explique ainsi pourquoi la pluie est ordinairement négative. Quelques physiciens ont déduit de là que le globe terrestre est négatif de sa nature, tandis que toute l'atmosphère et les espaces célestes sont positifs. Une pareille conclusion nous semble peu rigoureuse. En effet, tout s'explique en admettant que les vapeurs répandues dans Tair lui communiquent une charge positive jusqu'à une certaine hauteur qui nous est inconnue. Quant à l'espace interplanétaire, il n'est nullement prouvé qu'il soit éicctrisé; enfîn l'état négatif de la terre pourrait bien résulter de l'induction exercée par la charge atmosphérique. Nous ne disons rien des phénomènes produits par les coups de foudre, car ils ne font que reproduire dans une proportion gigantesque les effets de nos batteries, et ceux-ci ont été étudiés soigneusement.