CHAPITRE II

DÉCOUVERTE DU TRANSPORT DE L'ÉLECTRICITÉ À DISTANCE. — EXPÉRIENCES DE GRET ET WEHLER. — DÉCOUVERTE DE LA CONDUCTIBILITÉ DES CORPS POUR l'ÉLECTRICITÉ ET DISTINCTION DES CORPS EN ÉLECTRIQUES ET NON ÉLEC- TRIQUES.

Tout le monde connaît aujourd'hui la vitesse prodigieuse avec laquelle le fluide électrique se transmet d'un point à un autre: personne n'ignore, grâce au télégraphe électrique, que ce fluide franchit les plus énormes distances avec la rapidité de la pensée. Mais tout le monde ne sait pas que cette étonnante propriété fut découverte, au siècle dernier, 4 la suite d'un simple hasard d'expérience.

Deux physiciens anglais, Grey et Wehler, eurent les honneurs de cette découverte, qui conduisit presque aussitôt à une autre observation, tout aussi importante, c'est-à-dire à la distinction des corps en conducteurs et non conducteurs de l'électricité, ou si l'on veut, en corps électrisables et non électrisables par le frottement.

L'instrument qui servait, en 1729, aux expériences sur l'électricité, était, comme nous l'avons dit plus haut, un simple tube de verre, que l'on tenait d'une main, pendant qu'on le frottait, de l'autre main, avec un morceau de drap. Voulant procéder à quelques expériences électriques, Etienne Grey s'était procuré un tube de verre de trois pieds et demi de long et d'un pouce un quart de diamètre, ouvert à ses deux extrémités. Afin d'empêcher l'introduction de la poussière dans l'intérieur de ce tube, il l'avait fermé à ses deux extrémités, avec deux bouchons de liège.

Grey voulut d'abord s'assurer si les phénomènes électriques resteraient les mêmes selon que ce tube serait ouvert ou fermé. En frottant le tube alternativement ouvert ou fermé, notre expérimentateur ne put constater aucune différence dans l'intensité de l'attraction exercée sur les corps légers.

C'est dans le cours de ce petit essai, que Grey observa le fait qui le mit sur la voie de sa découverte. Il s'aperçut qu'un duvet de plume, qui se trouvait par hasard dans le voisinage du tube électrisé, fermé par ses bouchons, courut vers l'un des bouchons, qui l'attira et le repoussa ensuite, absolument comme faisait le tube lui-même.

Ainsi, l'électricité s'était transmise du tube au bouchon, c'est-à-dire du verre au liège, et la vertu électrique se communiquait au bouchon de liége, par son contact avec le tube électrisé.

Cette observation fut pour Etienne Grey un trait de lumière. Généralisant le fait, il comprit que l'électricité pouvait, comme la

chaleur, se communiquer d'un corps à l'autre, par le simple contact. Pour vérifier cette conjecture, il se mit aussitôt en devoir de rechercher si des substances autres que le liège, pourraient acquérir aussi l'attraction électrique, par leur contact avec le tube de verre électrisé.

Grey prit donc une baguette de bois de sapin, longue de quatre pouces, et il fixa à Tune de ses extrémités une petite boule d'ivoire. L'autre extrémité de la baguette fut enfoncée dans le bouchon de liège qui servait à fermer le tube.

Le petit appareil ainsi disposé, Grey frotta le tube de verre, et approcha quelques corps légers de l'extrémité de la baguette de sapin : les petits corps furent aussitôt vigoureusement attirés. L'électricité s'était donc transmise du verre au bouchon de liège, et du bouchon de liège à la baguette de sapin.

Ravi de ce résultat, Grey s'empressa de substituer à sa baguette de sapin de quatre pouces seulement de long, des baguettes plus longues, qui produisirent le même effet.

Des fils de cuivre, de petites tiges de fer, plantés dans le même bouchon, et mis de cette manière, en communication avec le tube électrisé, remplacèrent ensuite les baguettes de bois, et transmirent tout aussi bien le fluide électrique.

Notre physicien voulut alors continuer Texpérience avec des tiges d'une plus grande longueur. Il se procura donc de minces et longs roseaux qui atteignaient d'un bout à l'autre de l'appartement où il se trouvait. Malgré la longueur de ces roseaux, le fluide se transporta à leur extrémité, et l'attraction électrique se montra tout aussi prononcée qu'auparavant.

L'expérience, comme on le voit, prenait beaucoup d'intérêt. Grey voulut la pousser aussi loin que possible. Limité par l'étendue de son appartement, il prit le parti de suspendre ses roseaux du haut du balcon de sa fenêfre, jusque dans la cour.

Il attacha donc à son tube de verre une petite corde de chanvre, qui servit à suspendre de longs roseaux placés bout à bout. Il termina l'extrémité du dernier roseau par une petite boule d'ivoire, et se plaça sur le balcon du premier étage de sa maison, à une hauteur de vingt- six pieds au-dessus du pavé. Il frotta vivement son tube de verre ; et la personne qui se tenait dans la cour, pour présenter les corps légers à la petite boule d'ivoire terminant ce long système, constata que la boule d'ivoire attirait les corps légers avec énergie.

Grey monta alors, du premier étage, au second : les phénomènes furent encore les mêmes.

Il se plaça enfin sur les toits de la maison, l'extrémité inférieure des roseaux descendant jusqu'au sol, sans toucher au mur. L'attraction électrique persista toujours.

On n'avait pas encore inventé les ballons aérostatiques; il est probable, sans cela, que notre physicien se serait élevé dans les airs, afin de continuer, dans les limites les plus étendues, une expérience dont le succès le remplissait de joie.

Il y avait pourtant une manière de pousser plus loin le même essai, sans être obligé de s'élever en ligne perpendiculaire. Il suffisait de replier le conducteur plusieurs fois sur lui-même, dans l'intérieur de l'appartement. C'est ce que fit Etienne Grey. Il attacha à son tube de verre une longue corde de chanvre, et pour la soutenir en l'air, il tendit horizontalement des ficelles qui furent attachées à des clous plantés dans les deux faces opposées du mur. Ces ficelles donnaient un appui suffisant à la corde de chanvre qui devait servir de conducteur électrique; avec un certain nombre de ces ficelles, on pouvait soutenir* en l'air une corde assez pesante, et même, si on le voulait, la replier deux ou trois fois sur elle-même dans Tintérieur de l'appartement.

Les choses ainsi disposées, Grey frotta le

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tube de verre, pour y développer la vertu électrique, et il s'empressa de reconnaître si l'extrémité de la corde attirait les corps légers, comme il Tavait observé précédemment avec ses roseaux tendus du haut du balcon.

Mais, ô surprise ! aucun phénomène électrique ne se manifesta : les corps légers ne furent point attirés. Ainsi Télectricité ne se transmettait point jusqu'à l'extrémité du conducteur soutenu de cette façon; elle se perdait par les ficelles qui supportaient la corde (1).

Ce dernier résultat donna beaucoup à réfléchir à notre expérimentateur. Il eut heureusement le bon esprit de ne pas imaginer de théorie pour se tirer d'embarras, et résolut d'aller conférer de cette difficulté avec un sien ami, nommé Wehler, physicien de mérite, et spécialement versé dans les expériences électriques.

Le 30 juin 1729, Grey alla donc trouver Wehler.

Il commença à répéter avec son ami toutes ses expériences, qui réussirent parfaitement. Du sommet des toits de la maison de Wehler, une corde de chanvre, attachée à un tube de verre électrisé, attira très-bien les corps légers par son extrémité pendante au-dessus du sol. Mais quand on la disposait horizontalement, sur des ficelles de chanvre fixées par des clous contre le mur de l'appartement, tout effet électrique disparaissait.

Au moment de répéter une fois de plus cette dernière expérience, Grey proposa à son ami de remplacer par un cordonnet de soie, la ficelle de chanvre qui servait à soutenir la corde. Le motif qui le guidait dans cette subs-

(1) Le lecteur s'explique facilement les résultats obtenus par Grey dans ces deux expériences. Dans la première^ la corde de chanvre étant attachée au tube de verre et ne touchant ni le sol ni les murs de l'appartement, se trouvait isolée par le manche de verre auquel elle était fixée. L'électricité transmise à la corde ainsi isolée devait donc s'y maintenir. Mais quand la corde était placée sur des ficelles tendues au travers de l'appartement, l'électricité pouvait ^'échapper dans le sol par l'intermédiaire de ces supports et des clous fixés dans le mur.

titution était d'ailleurs fort simple. La corde qu'il s'agissait de soutenir était très-lourde, car elle n'avait pas moins de quatre-vingts pieds de longueur. Grey, présumant que de simples ficelles ne supporteraient pas un tel poids, voulait leur substituer un cordon de soie, en raison de la plus grande solidité de cette matière. Ce fut l'emploi de ce cordon de soie, choisi par une circonstance bien fortuite, qui amena l'importante découverte de la distinction des corps en conducteurs et non conducteurs de V électricité.

Le 2 juillet 1729, Grey et Wehler procédèrent ensemble à cette expérience. Us opéraient dans une longue galerie, tapissée de nattes. On tendit au milieu et au travers de cette galerie, un cordonnet de soie, sur lequel on fit porter une corde de chanvre, de quatrevingts pieds de longueur. L'une des extrémités de cette corde venait s'attacher au tube de verre ; l'autre extrémité, qui atteignait au bout de la galerie, se terminait par une petite boule d'ivoire.

Tout se trouvant ainsi disposé, Grey frotta le tube de verre, pendant que Wehler approchait de l'extrémité libre de la corde de chanvre quelques menus corps, tels que des plumes ou de minces feuilles de métal. Les corps légers furent vivement attirés.

Ainsi l'électricité se transmettait d'un bout à l'autre de la corde, et la même expérience, qui avait échoué quand on supportait la corde au moyen de ficelles de chanvre, réussissait parfaitement quand on remplaçait ces dernières par un cordon de soie.

Assez surpris d*un résultat si contraire à celui qu'ils avaient observé la veille, nos deux physiciens s'empressèrent de varier cette expérience, et de lui donner toute l'extension possible. •

La galerie dans laquelle on se trouvait ne permettait pas d'opérer sur une plus grande longueur en ligne droite. On ramena donc la corde sur elle-même, en lui faisant parcourir deux fois la galerici c'est-à-dire une étendue

de cent quarante-sept pieds. L'expérience réussit encore très-bien.

On se transporta ensuite dans une grange, pour répéter le même essai sans replier la corde sur elle-même. On tendit en ligne droite une corde de cent vingt-quatre pieds de long, supportée par un cordon de soie placé transversalement : le fluide électrique se transporta parfaitement d'un bout à Tautro de ce long conducteur.

Le lendemain, 3 jufllet, Grey et Wehier se disposèrent à répéter ces expériences, dans la même grange, en repliant une ou deux fois la corde de manière à doubler ou à tripler sa longueur. Mais un accident vint les contrarier. Lecordonnetde soie qui supportait cette longue corde se rompit. N'ayant pas en ce moment sous la main de cordonnet de soie plus fort, Wehier, qui ne considérait toujours dans ce support que le plus ou le moins de solidité qu'il pouvait offrir, va prendre un gros fil de laiton, et remplace par ce fil métallique, le cordon de soie qui s'était rompu. L'expérience est alors reprise.

Mais , résultat inattendu ! l'expérience échoue complètement. Le fluide électrique cessa d'être transporté à l'extrémité de la corde ; les corps légers n'étaient plus attirés.

Ainsi l'électricité se perdait par le fil de laiton servant de support, comme il s'était perdu par les ficelles de chanvre et les clous, dans la première expérience de Grey.

Le chanvre et les métaux offraient donc un passage facile au fluide électrique, tandis que la soie mettait obstacle à sa propagation.

Nos expérimentateurs, en effet, ne furent pas longs à se convaincre que c'était bien la nature de la soie, et non toute autre circonstance, qui empêchait la perte de l'électricité. Un fil métallique, quelle que fût sa grosseur, laissait toujours écouler le fluide électrique, tandis qu'un cordonnet de soie, quelque mince qu'il fût, le retenait toujours.

Poursuivant les mêmes recherches, Grey et Wehier reconnurent que le verre, la ré-

siDe, le soufre, le diamant, les huiles, les oxydes métalliques, etc., ne livrent point passage à l'électricité, tandis que les métaux, les liqueurs acides ou alcalines, Teau, le corps des animaux, etc., lui offrent une circuIatioD facile. 11 fut ainsi reconnu que les corps dans lesquels le frottement développe de l'électricité, sont mauvais conducteurs de ce fluide ; tandis que ceux qui ne s'électrisent pas par ce moyen sont bons conducteurs. Les physiciens comprirent dès lors, que si les corps bons conducteurs ne s'électrisent point par le frottement, cela tient à ce que le fluide électrique, à mesure qu'il est dégagé par le frottement, s'écoule immédiatement dans le sol, en raison de la conductibilité de ces mêmes corps.

Voilà par quelle suite de hasards singuliers Grey fut amené à découvrir le fait du transport à distance de l'électricité, et comment bientôt après, Greyet Wehier reconnurentque tous les corps peuvent être distingués en électriques Qi non électriques y c'est-à-dire en mauvais conducteurs et bons conducteurs. Ces observations marquèrent les premiers pas importants faits par la science de l'électricité.

Une remarque à faire en ce qui concerne le transport du fluide électrique découvert par Grey et Wehier, c'est que ces deux physiciens ne poussèrent pas cette importante observation aussi loin qu'il leur était permis et qu'il était facile de le faire. Grey et Wehier n'allèrent pas jusqu'à reconnaître ce grand fait, que le transport de l'électricité à distance n'admet aucunes limites. Ils annoncèrent avoir transporté les effets électriques jusqu'à sept cent soixante-cinq pieds, et ils n'allèrent pas plus loin.

Otto de Guericke avait vu l'électricité franchir seulement la longueur d'une aune; Grey et Wehier constatèrent sa propagation jusqu'à sept cent soixante-cinq pieds. Il fallait de nouvelles expériences pour constater que le transport de l'électricité n'admet point de limites. Telle est la marche

Flg* 22Î. - Le 2 JulHel 172», Grey vi Wehicr découvrent U propiigalîon de l'électrlcHé le long des corps conducteurs (f^aRC 431»).

lente et progressive de Tesprit huiiKiiii dans la recherche des vérités physiques, H ue s*é* lève que par degrés à la connaissauce des grandes lois de la nature, et le complément d'une découverte qui nous apparaît d'une réalisation facile, exige quelquefois dès siècles |)Oursacconiplir.

Etienne Grey, Fauteur des belles expériences que nous venons d^ixposer, s'était fait remarquer par des observations moins importantes sans doute, mais qui avaient pourtant leur degré d'utilité Jl fil plusieurs remarques

particulières, qui offrent aujourd*hui peu

d*intérèt, parce qu'elles sont devenues bana* les, elles qui avaient une véritable valeur à Forigine de la science, lorsqu'on ignorait te» moyens de dévolo[q)cr réleclricité dans les corps animés et dans les liquides.

tirey lit le premier Fex|Kh'ience de la bulle d'eau de savon électrisée par Finlermédiaire d'une pipe à fumer et attirant à elle des corps légers à la dislaiice de quatre pouces (I). Il multiplia beaucoup les expériences sur Félec-

(Ij Phitosophicat TransactionT^ voL l\^ p. 19 fiibridg.j,

Irisation des liquides. Il fil voir qu'une goutte d'eau, électrisée et isolée sur un plateau de verre, attire et repousse ensuite les corps légers qu'on lui présente ; et qu'une masse liquide, telle que du mercure ou de l'eau, se soulève, sous la forme d'un cône, f[uand on en approche un gros tube de verre éleclrisé (1).

Il découvrit encore que le corps de l'homme peut s'électriser. Il prouvait ce dernier fait en plaçant, sur un gâteau de résine, destiné à l'isoler, un enfant, qu'il mettait en communication avec un tube de verre électrisé.

Il eut aussi Tidée de suspendre un enfant sur des cordons de crin dans une position horizontale, et constata que, lorsqu'il avait mis en contact avec l'enfant son tube de verre frotté, la tête et les pieds attiraient les corps légers (2).

Après avoir enuméré les découvertes d'Etienne Grey, notons une opinion de cet observateur, erronée sans nul doute, mais bien digne d'être signalée par son analogie avec les vues qu'avait précédemment émises sur le même sujet, Otto de Guericke.

Grey avait cru reconnaître que les corps légers suspendus par un filet attirés par l'action électrique, exécutent leur révolution d'occident en orient, dans des ellipses dont il détermina les foyers. Il s'était flatté de parvenir, par cette analogie de mouvement, à dévoiler le mécanisme du système de l'univers et l'essence de l'attraction planétaire. Cette pensée le suivit jusqu'au tombeau. 11 la communiqua, la veille de sa mort, au secrétaire de la Société royale de Londres, le docteur Mortimer, à qui il laissa le plan des expériences à exécuter pour la confirmer.

Voulant se convaincre par lui-même de l'existence du phénomène, Mortimer exécuta les expériences, et partagea l'erreur de son ami. Il fallut, pour la détruire, que Wehler, répétant les mêmes essais, en présence des

(1) Philosophical Transactions, vol. VII, p. 23 (abridg.).

(2) /6Û/., vol. vu, p. 20 (abridg.).

membres de la Société royale de Londres, et dans le lieu consacré à ses séances, obtint un résultat difiërent de celui que Mortimer avait annoncé.

L'erreur dans laquelle Grey et Mortimer étaient tombés avait sa source dans le même phénomène physico-mental qui rend compte des effets du pendule explorateur et des tables tournantes. C'est le désir secret, chez l'opérateur, de produire le mouvement d'occident en orient, dans les corps électrisés, qui avait provoqué les corps suspendus, à se mouvoir suivant cette direction, au moyen d'une impulsion légère, et d'ailleurs tout à fait involontaire, donnée par la main quitenait le corps suspendu.

Ce qui prouve la vérité de notre explication, c'est que Grey recommande, comme condition indispensable au succès de l'expérience, de faire soutenir le fil, non par un point fixe quelconque, mais par l'expérimentateur luimême. Les phénomènes qu'il décrit ne se reproduisaient plus quand on remplaçait la main de Texpérimentateur par un support matériel.

Dans son Histoire de t électricité^ Priestley donne, à propos des faits qui précèdent, les détails intéressants qui vont suivre.

« La plus grande erreur que M. Grey parait avoir adoptée, dit Priestley, fut occasionnée par des expériences qu'il fit avec des balles de fer, pour observer la rëvolution des corps légers autour d'elles. L'article qui regarde ces expériences étant le dernier que M. Grey ait écrit, Je le rapporterai tout au long, comme une chose curieuse :

« J'ai fait dernièrement, dit Grey, plusieurs expé- « rieaces nouvelles sur le mouvement projectile et a d'oscillation des petits corps par l'électricité, au « moyen desquelles on peut faire mouvoir de petits u corps autour des grands, soit en cercles ou en el- « lipses, qui seront concentriques ou excentriques « au centre du plus grand corps, autour duquel ils « se meuvent, de façon qu'ils fassent plusieurs révoa lulions autour d'eux. Ce mouvement se fera cona stamment du même sens que celui dans lequel les a planètes se meuvent autour du soleil, c'est-à-dire « de droite à gauche ou d'occident en orient ; mois « CCS petites planètes, si je puis les nommer ainsi, se « meuvent beaucoup plus vite dans les parties de

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« l'apogée, que dans celles du périgée de leurs or- I bites; ce qui est direclement contraire au mouve- « ment des planètes autour du soleil. »

« M . Grey n*a sonfçé à ces expériences que fort peu de temps avant sa dernière maladie, et n'a pu les achever; mais, la veille de sa mort, il fit part des progrès quil avait déjà faits au docteur Mortimer, alors secrétaire à la Société royale. Il dit que, chaque fois qu'il les répétait, elles lui causaient une nouvelle surprise, et qu'il espérait, si Dieu lui conservait encore la vie quelque temps, pouvoir, d'après ce que promettaient ces phénomènes, porter ses expériences électriques à la plus grande perfection. Il ne doutait pas qu'il ne fût en état, dans fort peu de temps, d'étonner le monde avec une nouvelle sorte de planétaire, auquel on n'avait jamais pensé jusqu'alors, et que d'après ces expériences il pourrait établir une théorie certaine pour expliquer les mouvements des corps célestes. Ces expériences, toutes trompeuses qu'elles sont, méritent d'être rapportées, ainsi que celles que l'on fit en conséquence après la mort de M. Grey. Je les rapporterai, dans les propres termes de M. Grey, telles qu'il les donna à M. Mortimer au lit de la mort.

« Placez, dit-il, un petit globe de fer d'un pouce « ou un pouce et demi de diamètre, faiblement élec- « trisé, sur le milieu d'un gâteau circulaire de ré- « sine, de sept ou huit pouces de diamètre, et alors H un corps léger suspendu par un fil très-fin, de cinq « ou six pouces de long, tenu dans la main au-des- « sus du centre de la table, commencera de lui- « même à se mouvoir en cercle autour du globe de « fer, et constamment d'occident en orient. Si le « globe est placé à quelque distance du centre du « gâteau circulaire, le petit corps décrira une el- 0 lipse qui aura pour excentricité la distance du 0 globe au centre du gâteau.

u Si le gâteau de résine est d'une forme elliptique « et que le globe de fer soit placé â son centre, le « corps léger décrira une orbite elliptique de la « môme excentricité que celle de la forme du gâteau.

a Si le globe de fer est placé auprès ou dans un • des foyers du gâteau elliptique, le corps léger aura < un mouvement beaucoup plus rapide dans l'apot gée que dans le périgée de son orbite.

« Si le globe de fer est fixé sur un piédestal, à un « pouce de la table, et que l'on place autour de lui « un cercle de verre, ou une portion de cylindre de « v«rre creux électrisé, le corps léger se mouvra « comme dans les circonstances ci-dessus et avec les « mômes variétés. »

u II dit, de plus, que le corps léger ferait les mômes révolutions, mais seulement plus petites, autour du globe de fer placé sur la table nue, sans aucun corps électrique pour le soutenir; mais il avoue qu'il n'a pas trouvé que l'expérience réussit, quand le fil était soutenu par autre chose que la main, quoiqu'il imagine qu'elle aurait réussi, s'il eût été

soutenu par quelque substance animale vivante ou morte.

(( M. Grey continua de faire part à M. Mortimer d'autres expériences encore plus erronées que je me dispenserai de citer par égard pour sa mémoire. Que les chimères de ce grand électricien apprennent à ceux qui le suivent dans la môme carrière, qu'il faut ôtre bien circonspect dans les conséquences que l'on tire. Il ne faut pourtant pas que l'exemple décourage personne d'essayer ce qui pourrait ne pas paraître probable ; mais il doit engager du moins à différer la publication des découvertes, jusqu'à ce qu'elles aient été bien confirmées, et que les expériences aient été faites en présence d'autres personnés. Dans des expériences délicates une imagination forte influera beaucoup môme sur les sens extérieurs ; nous en verrons des exemples fréquents dans le cours de cette histoire.

« Le docteur Mortimer semble avoir été trompé lui-môme par ces expériences de M. Grey ; il dit qu'en les essayant après sa mort, il trouva que le corps léger faisait des révolutions autour des corps de différentes figures et de différentes substances, aussi bien qu'autour du globe de fer, et qu'il avait récemment essayé l'expérience avec un globe de marbre noir, une écritoire d'argent, un petit copeau de bois et un gros bouchon de liège.

« Ces expériences de M. Grey furent essayées par M. Wehler et d'autres personnes, dans la maison où s'assemble la Société royale, et avec une grande variété de circonstances; mais on ne put tirer aucune conséquence de ce qu'ils observèrent pour lors. M. Wehler, se donnant lui-môme bien des peines pour les vérifier, eut des résultats différents ; et à la fin, il dit que son opinion était que, le désir de produire le mouvement d'occident en orient était la cause secrète qui avait déterminé le corps suspendu à se mouvoir dans cette direction, au moyen de quelque impression qui venait delà main de M. Grey, aussi bien que de la sienne, quoiqu'il ne se fût point aperçu lui-môme qu'il donnât aucun mouvement à sa main. »