CHAPITRE XXIV

ÉLECTRICITÉ ATMOSPHÉRIQtIÈ.

Premières 343. Une dcs plus belles applications qui exp riencei. ^j^^j. ^^^ faiies dcs expëriences de cabinet à

Futilité publique sur une grande échelle, c'est rétablissement d'appareils destinés à braver la

' foudre, et à préserver nos édifices de ses atteintes. Mais il fallait d'abord reconnaître que nos petites expériences ont leurs analogues dans le vaste champ de l'atmosphère, et que la foudre n'était qu'une étincelle électrique. Une analogie complète sur toutes ses faces poussait à cette conclusion ; elle fut mise hors de doute par le célèbre cerf-

' volant de Franklin. Lancé dans un nuage orageux, il donna des signes d'électricité évidents; sa corde lançait des étincelles semblables à celles de nos machines, et on pouvait isoler l'appareil avec des cordons de soie. Divers observateurs varièrent les expériences, dont les résultats furent d'accord à tel point, qu'il n'y eut plus moyen de révoquer en doute l'identité de la foudre avec les fluides électriques.

Un de ceux qui répétèrent d'une manière large et complète l'expérience de Franklin , le physicien de Romas, non-seulemenl tira de la corde de son

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cerf-volant des centaines d'étincelles de a mètres de * longueur, mais remarqua plusieurs fois, pendant le cours de ses expériences, que les éclairs et le tonnerre cessaient totalement. On cite d'autres physiciens qui, par un procédé analogue, ont déchaîné des nuages orageux, et les ont changés en nuages ordinaires. La possibilité d'anéantir la foudre, en lui ouvrant une voie dirigée à volonté, était dès lors évidente. Cette voie fut le paraton* nerre, inventé par Franklin.

344. Mais avant d'exposer la nature, les effets et les conditions de bon établissement du paratonnerre, nous allons parcourir l'histoire de l'électricité atmosphérique. Les phénomènes de la foudre sont nombreux et variés; les questions qui s'y rattachent sont aussi en grand nombre, et, il faut le dire, beaucoup sont restées sans solution jusqu'ici; et même il existe des faits bien constatés qui semblent échapper complètement à nos théories électriques. Mais l'intérêt et l'importance de l'étude des faits sont indépendants du plus où moins de bonheur avec lequel peuvent s'y appliquer nos théories. Nous suivrons^ en général, dans leur exposé la célèbre notice sur le tonnerre, insérée par M. Ârago dans l'Annuaire de i838.

Nous devons commencer par défmir là Jbudre. Foudre. C'est la matière quelconque qui émane des nuages orageux , et produit les effets destructeurs si connus de tout le monde ; il n'est pas douteux que ce ne soit une matière électrique, combinée

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peut*étre avec d'autres agents d'imporUince secondaire. Son émission est accompagnée d'une lumière rapide , qu'on nomme \ éclair; et d'un

Tonnerre, feruit presque toujours prolongé, qui est le tonnerre proprement dit.

Généralement , la foudre émane d'un ou plusieurs nuages qui se distinguent des nuages non orageux par des caractères qui n'ont pas, quoi qu'on dise, toute la précision désirable. Le plus souvent , ces nuages se développent sur un assez large espace; mais il n'est pas rare de voir la foudre s'élancer du sein de petits nuages isolés. J'ai dit que généralement elle émane des nuages : c'est qu'en effet une foule de témoignages authentiques prouve que les colonnes de fumée vomies par les volcans, dans leurs grandes éruptions, émQttent des éclairs et des coups de tonnerre très-distincts. De ceux-là, la cause ou du moins le mode de production sont inconnus.

Hanteur 345. On nc peut rien établir sur la hauteur commune des orages. La plus grande hauteur audessus du niveau de la mer à laquelle on ait observé un orage, hauteur appréciée par l'intervalle entre l'éclair et le coup de tonnerre entendu, se^ rait d'un peu plus de Sooo mètres. Quant aux hauteurs ordinaires, elles sont extrêmement variables.

346. Les éclairs sont de différentes sortes : on les partage en trois classes très-distinctes.

Diyenefl Lcs éclairs de la première classe consistent

d'é^uin, en up tritit, en un i^illon de lumière très-mince,

très-^rrétë sur ses bords , très-^ataot. Ce sont les éclairs en zig'-zag, que tout le monde connaît, et qui imitent si bien nos grandes étincelles élec^ triques. La cause de ces brisures est la même, sans doute, pour les étincelles et les éclairs. Ceux-ci semblent généralement se terminer en dard \ quel*quefois ils sont bifurques; on en cite même quelques-uns k trois pointes. On pense générale ment que ces éclairs en zîg-zag sont précisément la foudre; et comm^ celle-ci frappe souvent plu* rieurs points à la fois sans qu'on entende autre chose qu'un seul coup de tonnerre, ce fait s'aocorde ayeç le phénomène de la plurifurcation de l'éclair.

Lies éclairs de la seconde classe sont des lueurs qui se répandent sur de très-grandes surfaces. Ils n'ont ni la vivacité des autres, ni contour arrêté, ni couleur fixe, Généralement, ils ont une teinte purpurine* Ceuj^-là sont de beaucoup les plus communs; quelquefois ils sont traversés par des éclairs en zig-^ag,

On a donné le nom d'éclairs de troisième classe à des phénomènes qui ne rentrent qu'indirectement dans l'idée que suscite le mot d'éclair, savoir pelle d'une lueur instantanée. Le météore dont il est ici question n'est rien de semblable, puisqu'il a une forme et des dimensions déterminées , et qu'il se meut pendant une durée de plusieurs secondes, Il s'agit des éclairs en boule, ou plutôt des globes de feu qui, dans des moments d'orage, traversent en tous sens et avec

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des vitesses variées l'espace compris entre les nuages et la terre , et produisent tous les effets de la foudre sur les corps qu'ils vont heurter. Ces globes roulent, sautent, rebondissent , et souvent se divisent en d'autres globes plus petits, qui se dissipent en laissant après eux une fumée plus ou moins épaisse et une odeur sulfureuse. L'Annuaire en cite 24 exemples très-nets et d'une authenticité parfaite, auxquels nous en ajouterons un autre. Le 9 septembre i843, la foudre est . tombée sur la caserne de cavalerie de Fougères , et s'est promenée sous forme d'un globe de feu pendant plusieurs secondes au milieu d'une chambrée de 4o soldats, dont le témoignage est unanime sur cette forme et sur l'odeur sulfureuse du météore. Nous hasarderons plus loin l'explication de ces météores, qui ne ressemblent guère à de la matière électrique.

Foudre 347. La foudre ne tombe pas toujours d'un nuage vers la terre : parfois elle s'élance du sol ; parfois aussi elle s'échappe d'un nuage par sa surface supérieure, et se propage dans l'atmosphère au-dessus de lui. L'Annuaire cite l'exemple d'un orage né au milieu d'une montagne, et duquel s'élança vers le sommet, qui jouissait du temps le plus serein , un coup de foudre qui tua sept personnes dans une église.

348. La rapidité de l'éclair est proverbiale; mais l'exiguïté de sa durée dépasse toute imagination. Il est prouvé directement qu'elle ne va pas à un millième de seconde. Cela se prouve par

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un moyen analogue à celui qui a fait reconnaître que la vitesse de rélectricité en mouvement n'était pas moindre de iiS^ooo lieues; nous renvoyons au chapitre de Toptique, où sera traité ce sujet.

349. 11 se produit, par un temps parfaitement ^i«»" "" serem, des éclairs sans tonnerre, auxquels on i/mwwwo. donne le nom ai éclairs de chaleur. En général, ce n'est autre chose que la réverbération sur Tatmosphère d'éclairs provenant d'un orage situé sous l'horizon , et assez éloigné pour que le tonnerre ne puisse être entendu ; beaucoup de faits vérifiés s'accordent avec cette explication. Toutefois, il n'est pas prouvé que certains éclairs ne puissent se produire sans tonnerre, sous un ciel serein ; mais la théorie de pareils éclairs est encore à naitre.

Des éclairs sans tonnerre pendant un orage ne sont point un phénomène rare; on en a vu récemment encore un exemple à Lyon , le aS juin i844-

Les tonnerres sans éclairs sont quelque chose d'assez peu commun , mais on en cite des exemples. On peut les expliquer en admettant une disposition de nuages telle que, l'orage éclatant dans un étage supérieur, la lueur de l'éclair soit interceptée par les couches sous^jacentes. Toutefois, on cite des cas de tonnerre sans éclair par un temps serein; et l'on cite aussi au moins un exemple de fulminations qui n'avaient pas siège dans les nuages, et qui, émanant du sol, sans éclair

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ni toDuerpe, quoique pendant un orage, pToduisirenl le même effet qu'une fulmmatiôti céleste. Toute explication manque encore âtui faits de cette nature.

^«J*J 350. La foudre développe, dans les lieux où foudre, elle éclate, sauvent de la fumée, et presque toujours une odeur fétide qu'on compare à celle du soufre enflammé. Ceci est un fait pour ainsi dire de notoriété publique; tous les témoignages sont explicites et nombreux. Ceci donne lieu à deux sortes d'observations.

D'abord, en ce qui concerne Fodeur sulfureuse, il est possible qu'elle soit mal caractérisée par les observateurs qui désigneraient par ce mot une vapeur suffocante quelconque et d'odeur désagréable, comme serait, par exemple, celle de Ysi-' cide nitrique en vapeur. Or, on sait que l'étincelle électrique combine les éléments de Fair, et produit précisément la vapeur que je viens de men^ t tonner. La fumée épaisse pourrait n'être pas atftre cbose.

Je ferai observer, en second Heu, qu'il n'est pas impossible que la matière électrique s'empare d'une certaine portion de matière pondérable qu'elle ramassera soit dans l'air, à l'état de vapeur, soit à la surface de la terre , et qxfelle agglomérera en boule; or, le soufre peut être un de ces éléments , et nous soupçonnons même que le lonfVe n'est pas un corps simple. L'étincdie électrique transporte^ comme notis Tarons dît, une portion de h matière des corps qu'elle traversé;

MAnwB xirr. lit

die oorabine d'aîilears plusieurs gaz ; il est donc possible qu'en vertu de ces deux causes, elle donne naissance à des composés qui, au moment où elle les abandonne, s'alomiseraient dans Tair, et donneraient lieu à la furoëe épaisse et à l'odeur sttlfureuse-ou autre que remarquent les observateurs.

351. Le choc de la foudre produit des effets à la fois bizarres et énergiques.

D'abord, la foudre qui incendie des matières Effets phycombustibles opère souvent la fusion des métaux dute^pTrû qu'elle frappe. Les exemples de fusion sont communs; mais il est intéressant de rechercher quels sont les plus grancfe effets que puisse produire ht foudre en ce genre. On parle souvent cTépées fondues dans le fourreau, et d'écus fondus dans les bourses; mais on ne peut citer, en ce genre, aucun fait authentique. On n'a pu signaler que la fusion d'une petite partie du tranchant d^une ^pée, sur une longueur de 5 à 6 centimètres. Du reste, les faits princrpaux de fusion métallique qui aient pu être constatés sont : i^ la fusion, à bord d'un vaisseau, d'une chaîne de 4^ mètres de long , ccnnposée de chaînons de 6 milKmètres d'épaisseur; i* cdUe d'une tige de cuivre de 8 mfllîmètres de diamètre et de a4 centimètres de lon^; dP" la réduction en fumpée d'un fi! de fer de 6 mètres de long et de hr grosseur d'une aiguille à tricoter. On cite encore le fart d'une grosse chaîne qui, frappée de la foudre, se trouya changée pour mm dire en «ne barre de fer, par

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la soudure de ses anneaux entre eux , ce qui ne suppose pas la fusion , et même serait incompatible avec elle, mais ce qui exige que le fer ait passé à une température rouge fort élevée. D'un autre côté, on signale des coups de foudre d'une violence incomparable, et qui ont traversé, sans les fondre ou les faire rougir, des baguettes métalliques incomparablement plus faibles que toutes celles dont il vient d'être question. Dans d'autres cas , la foudre avait raccourci d'une fraction notable de leur longueur des fils métalliques qu'elle n'avait pu fondre.

Fuigurites. 352. Quaud la foudre frappe des terrains quartzeux et vitrifiables, et qu'elle s'y enfonce à une certaine profondeur, elle opère souvent des fusions singulières, qui produisent ce qu'on appelle des fuigurites. Ce sont de longs tubes dont la paroi intérieure est un verre parfait, uni, et parfois très-brillant , qui raye le verre et fait feu avec le briquet; elle est entourée d'une croûte composée de grains de quartz agglutinés par une demi-fusion. On trouve des fuigurites qui ont jusqu'à la mètres de longueur; assez souvent ils se divisent en plusieurs branches, et vont en se rétrécissant. Il n'y a pas de doute sur l'origine de ces tubes ) puisqu'on les a recueillis plusieurs fois sur des points où l'on venait de voir tomber la foudre; c'était le cas d'un beau fulgurite à trois branches que nous avons vu déposer sur le bureau de l'Académie des sciences par le docteur Fiedler, qui a beaucoup étudié ces produits.