Ô8 TROISIÈME PARTIE. - LETTRE VIII

communication avec les pores voisins : alors il est clair qne l'éther qui se trouve dans ces pores ne s'y tient pas si fermement que clans le cas précédent ; et s'il est plus ou moins élastique que dans tes* pores voisins, il se mettra bientôt en équilibre.

Pour distinguer ces deux espèces de pores, je nommerai' les premiers fermés et les autres ouverts. La plupart des corps seront donc doués de pores d'une espèce moyenne, qu'il suffira de distinguer par les mots de plus ou moins fermés^ et de plus ou moins ouverts.

Cela posé, je remarque d'abord' que, si tous les corps avaient des pores parfaitement fermés, il ne serait pas possible de changer l'élasticité de l'éther qui y est contenu ; et quand même l'éther de quelques-uns de ces pores aurait acquis, par quelque cause qne ce soit, un plus haut degré d'élasticité que dans les autres, puisque toute communication lui est défendue, il demeurerait toujours dans cet état, et ne se remettrait jamais en équilibre. Dans ce cas donc aucun changement n'arriverait dans les corps; tout resterait dans le môme état que si l'éther était en équilibre, et aucun phénomène de l'électricité né pourrait avoir lieu.

La môme chose arriverait si tous les pores de tous les corps étaient parfaitement ouverts; car alors, quand môme dans quelques pores l'éther se trouverait plus ou moins élastique que dans leg autres, à cause de la communication entièrement libre, l'équilibre se rétablirait dans un instant, et aussi vite, que nous ne serions pas en état d'y remarquer le moindre changement. Par la même raison, il serait même impossible de troubler l'équilibre de l'éther contenu dans de tels pores ; à chaque instant que l'équilibre serait troublé, il serait aussitôt rétabli, et on n'y saurait découvrir ductifl signe d'électricité.

Mais comme les pores de tous les corps ne sont ni parfaitement fermés ni parfaitement ouverts, il sera toujours possible de troubler l'équilibre de l'éther contenu dans leurs pores; et quand ceci arrivé, par quelque cause que cela soit, l'équilibre ne manquera non plus de se rétablir. Or, il faudra pour ce rétablissement quelque temps, pendant lequel certains phénomènes doivent être produits ; et Votre Altesse verra bientôt avec une grande satisfaction que ces phénomènes sont précisément les mêmes que ceux que les expériences électriques nous découvrent. Elle conviendra, pour lors, que les principes sur lesquels je vais établir la théorie de l'électricité sont très-simples et parfaitement constatés.

27 juin 1761.

LETTRE IX

Snr le même sujet.

J'espère * .présent evwsarmooté^e» plus grandes difficultés qu'on ranoomire dans te théorie de l'électricité. Votre Altesse n'a qu'à s'en tenir à l'idée de l'éther que je viens d'établir, et qui est cette matière extrêmement subtile et élastique répandue non-seulement par tous les espaces vides 4u monde, mais aussi dans les moindres pores de tous les corps, dans lesquels il est tantôt plus, tantôt moins engagé, selon que ces pores sont plus ou moins fermés. Cette considération nous conduit à deux espèces principales de corps, dont les uns ont les pores plus fermés et les mitres plus ouverts.

Cela posé, s'il arrive que l'éther renfermé dans les pores des corps n'a pas partout le même degré d'élasticité, de sorte que dans quelques-uns il sok plus eu moins comprimé que dans les autres, il fera des efforts pour se mettre en équilibre ; et c'est précisément de là que naissent les phénomènes de l'électricité, qui par conséquent seront d'autant plus variés, que les pores des corps où lether est engagé seront plus différents, et qu'ils lui accorderont une plus ou moins libre communication avec les autres.

Cette différence, à l'égard des -pores des corps, répond parfaitement bien à celle que les premiers phénomènes de l'électricité nous ont fait remarquer parmi les corps, par laquelle les uns deviennent aisément électriques par la seule communication, ou dans le voisinage d'un corps électrique, pendant que d'autres n'en souffrent presque aucun changement. De là Votre Altesse jugera d'abord que les corps qui reçoivent si aisément l'électricité par la seule communication sont ceux qui ont leurs pores ouverts; et que les autres, qui sont presque insensibles à l'électricité, doivent avoir leurs pores fermés, ou entièrement, ou pour la plus grande partie.

C'est donc des phénomènes mêmes de l'électricité que nous pourrons conclure quels sont Jes corps qui ont leurs pores fermés ou ouverts ; sur quoi je puis fournir à Votre Altesse les éclaircissements suivants :

Premièrement, l'air commun que nous respirons a ses pores presque entièrement fermés ; de sorte que l'éther qui y est enfermé ne saurait eu sortir que fort difficilement, et qu'il trouve autant dé difficulté pour y pénétrer. Ainsi, quoique l'éther répandu par l'air ne soit pas en équilibre avec celui qui se trouve en d'autres corps;

y étant plus ou moins comprimé, le rétablissement en équilibre n'arrive que très-difficilement. Or cela doit s'entendre de l'air sec, l'humidité étant d'une nature toute différente, comme je le remarquerai bientôt.

Ensuite, dans cette même classe des corps à pores fermés, il faut ranger le verre, la poix, les corps résineux, la cire d'Espagne, le soufre, et en particulier la soie. Toutes ces matières ont leurs pores si bouchés, que l'éther ne saurait y entrer ni en sortir que fort difficilement.

L'autre classe principale des corps dont les pores sont ouverts contient premièrement l'eau et les autres liqueurs dont la nature est tout à fait contraire à celle de l'air; ce qui est la raison pour laquelle l'air, lorsqu'il devient humide, change tout à fait de nature à l'égard de l'électricité, puisqu'alors l'éther peut y entrer et en sortir presque sans aucune difficulté. À celte même classe des corps à pores ouverts il faut rapporter tous les métaux et les corps des animaux.

Pour les autres corps, comme le bois, plusieurs pierres et terres, ils tiennent une nature moyenne entre les deux espèces principales que je viens de rapporter ; et le passage de l'éther, tant pour y entrer que pour en sortir, est plus ou moins facile , selon la propre nature de chaque espèce.

Après ces éclaircissements sur la diverse nature des corps à l'égard de l'éther qui y est engagé, Votre Altesse verra avec bien de la satisfaction comment tous les phénomènes de l'électricité, qu'on regarde comme des prodiges, en découlent très-naturellement.

Tout dépend de l'état de l'éther répandu ou dispersé dans les pores de tous les corps, en tant qu'il n'a pas partout le même degré d'élasticité , ou qu'il est plus ou moins comprimé en quelques corps qu'en d'autres; car alors l'éther, n'étant pas en équilibre, fera des efforts pour s'y remettre. Des endroits où il est comprimé, il tâchera de se dégager autant que l'ouverture des pores le permet, pour se répandre et entrer dans les pores où la compression est moindre; et cela durera jusqu'à ce qu'il soit remis partout au même degré de compression et d'élasticité, pour y demeurer en équilibre.

Ici je remarque d'abord que, lorsque l'éther passe d'un corps où il était comprimé, dans un autre où la compression était moindre, il rencontrera dans l'air, entre les deux corps, de grands obstacles, à cause des pores de l'air, presque tout à fait fermés. Cependant il percera par l'air, comme par une matière liquide et très-déliée,

DE L'ÉLECTRJCITK. 361

pourvu que sa force ne soit pas Irop petite, ou l'intervalle entre les corps trop grand. Or, ce passage de l'éther étant fort gêné et presque empêché par les pores de l'air, il lui arrivera la même chose qu'à l'air lorsqu'on le force de passer bien vite par de petits trous : on entend alors un sifflement, qui est une marque que l'air y est mis dans un mouvement d'agitation qui cause ce son.

Il est donc très -naturel que l'éther, lorsqu'il est forcé de pénétrer à travers les pores de l'air, y doit aussi recevoir une espèce d'agitation. Or Votre Altesse se souviendra que, comme une agitation dans l'air produit un son, ainsi une semblable agitation dans l'éther est la cause de la lumière : donc, toutes les fois que l'éther échappe d'un corps pour passer dans un autre, son passage per l'air doit être accompagné d'une lumière qui paraît tantôt sous la forme d'une étincelle, tantôt sous celle d'un éclair, lorsque la quantité est assez grande.

Voilà donc la plus remarquable circonstance qui accompagne la plupart des phénomènes électriques qui s'explique avec évidence par nos principes. Mais il sera bon d'entrer dans un plus grand détail, ce qui me fournira une matière très-agréable pour quelques-unes des lettres suivantes.

LETTRE X

De l'électricité positive, et de l'électricité négative. Explication du phénomène

de l'attraction.

De ce que je viens d'exposer, Votre Altesse comprendra facilement qu'un corps doit devenir électrique lorsque l'éther qui est contenu dans ses pores devient ou plus ou moins élastique que celui qui se trouve dans les corps environnants; ce qui arrive lorsqu'une grande partie d'éther a été introduite dans les pores de ce corps, ou lorsqu'une partie de l'éther qui y est contenue en est chassée. Dans le premier cas, l'éther y devient plus comprimé, et par conséquent plus élastique; dans l'autre cas, il y devient plus rare et perd aussi de son élasticité. Dans l'un et l'autre cas, il n'est plus en équilibre avec l'éther de dehors; et de ce qu'il fait des efforts pour se remettre en équilibre, c'est ce qui produit tous les phénomènes de l'électricité.

De là Votre Altesse voit qu'un corps peut devenir électrique en deux manières différentes, selon que l'éther contenu dans ses pores

devient plus ou moins élastique que celui de dehors; d'où une double électricité peut avoir lieu : Tune, où l'éther se trouve plus élastique ou plus comprimé, est nommée X électricité en plus, ou bien X électricité positive ; l'autre, où l'éther est moins élastique ou plus raréfié , est nommée V électricité en moins ou électricité négative. Les phénomènes de l'une et de l'autre sont à peu près les mêmes ; on n'y remarque qu'une légère différence, dont je parlerai dans la fuite.

Naturellement les corps ne sont pas électriques , puisque l'élasticité de l'éther tend à l'entretenir en équilibre : ce sont toujours des opérations violentes qui troublent l'équilibre de l'éther et rendent les corps électriques; et il faut que ces opérations agissent sur des corps à pores fermés, afin que, l'équilibre étant une fois dérangé , il ne se rétablisse pas au même instant. Aussi voyonsnous qu'on se sert du verre, de l'ambre , de la cire d'Espagne ou du soufre pour y exciter l'électricité.

L'opération la plus facile et la plus connue déjà depuis longtemps, est de frotter un bâton de cire d'Espagne avec un morceau de drap de laine; après quoi l'on voit que cette cire d'Espagne attire de petits morceaux de papier et d'autres corps légers. L'ambre, étant frotté, produit les mômes phénomènes; et puisque les anciens avaient donné à cette matière le nom û'electrwn , c'est de là que cette force excitée par le frottement est encore nommée électricité : les plus anciens physiciens ayant déjà observé que cette matière, étant frottée, acquiert une force d'attirer à soi les corps légers.

Cette effet provient sans doute de ce que l'équilibre de l'éther est troublé par le frottement. Il est donc juste que je commence par expliquer cette expérience si commune. L'ambre ou la cire d'Espagne a ses pores assez fermés ; or, ceux de la laine dont on frotte sont assez ouverts : pendant le frottement , les pores de l'un et de l'autre sont comprimés, et par là l'éther qui y est contenu est réduit à un plus haut degré d'élasticité. Selon que les pores de la laine sont susceptibles d'une plus ou moins grande compression que ceux de l'ambre ou de la cire d'Espagne, il arrivera ou qu'une portion d'éther passe de la laine dans l'ambre, ou réciproquement de l'ambre dans la laine. Dans le premier cas l'ambre devient électrique en plus, et dans l'autre en moins; et, puisque ses pores sont fermés, cet état se conservera pendant quelque temps, au lieu que la laine, quoiqu'il y soit arrive un semblable changement, se remet d'abord en son état naturel.

Par les expériences qu'une telle cire d'Espagne électrique four^-

DE L'ÉLECTRICITÉ POSITIVE ET NÉGATIVE. 3f>3

nit, on conclut que son électricité est en moins, de sorte qu'une partie de son éther ait passé pendant le frottement dans la laine. De là Votre Altesse comprend comment un bâton de cire d'Espagne est dépouillé d'une partie de son éther par le frottement dans la laine , et qu'il doit devenir électrique par ce moyen. Voyons maintenant quels effets doivent en résulter, et sils conviennent avec ceux qu'on observe actuellement.

Soit ÀB [fig 91) un bâton de cire d'Espagne, auquel on a enlevé par le frottement une partie de l'éther contenu dans ses pores; Péther JU— — r ■ n aasH

élasticité que l'éther qui se trouve dans les autres corps et dans l'air qui l'environne : mais puisque les pores de l'air sont encore plus fermés que ceux de la cire d'Espagne, cela empêche que l'éther contenu dans l'air ne passe dans la cire d'Espagne pour établir l'équilibre; du moins cela n'arrivera qu'après un temps assez considérable.

Qu'on présente maintenant à ce bâton un petit corps très-léger C, qui ait ses pores ouverts; l'éther qui y est contenu, trouvant une issue libre , puisqu'il a plus de force à se répandre que ne lui oppose l'éther enfermé dans le bâton en c, s'échappera actuellement, et se fraiera un chemin au travers de l'air, pourvu que la distance ne soit pas trop grande, et entrera dans te bâton. Ce passage ne se fera pas pourtant sans beaucoup de difficulté , puisque les pores de la cire d'Espagne n'ont qu'une très-petite ouverture ; et par conséquent il ne sera pas accompagné d une véhémence capable de mettre l'éther dans un mouvement d'agitation, pour exciter une lumière sensible. On ne verra qu'une faible lueur dans l'obscurité , si l'électricité est assez forte.

Mais on remarquera un autre phénomène qui n'est pas moins surprenant : c'est que le petit corps C sautera vers ce bâton, comme s'il y était attiré. Pour en expliquer la cause , Votre Altesse n'a qu'à considérer que le petit corps C, dans son état naturel, est de tous côtés également pressé par l'air qui l'environne; mais puisque, dans l'état où il se trouve à présent, l'éther en échappe et perce par l'air selon la direction Ce, il est évident que l'air de ce côté pressera moins sur le petit corps qu'ailleurs, et que la pression dont il est poussé vers Ce l'emportera sur les autres pressions , et le poussera actuellement vers le bâton de la môme manière que s'il en était attiré.

qui reste étant moins comprimé aura donc moins de force pour se répandre , ou bien il aura une moindre

Fig. 91.

C'est ainsi qu'on explique d'une manière intelligible les attractions qu'on observe dans les phénomènes de l'électricité. Dans cette expérience , l'électricité est trop faible pour produire des effets plus surprenants. J'aurai l'honneur de détailler ceux-ci plus amplement dans la suite.

4 juillet 1761.

LETTRE XI

Sur le même sujet.

Après ces faibles commencements dans les phénomènes électriques, ce n'est que depuis peu de temps qu'on les a poussés plus loin. D'abord on s'est servi d'un tuyau de verre semblable à ceux dont on fait les baromètres, mais d'un plus grand diamètre, qu'on a frotté avec la main nue ou avec un morceau de drap de laine , et on s'est aperçu de phénomènes électriques plus éclatants.

Or, en frottant de cette sorte un tuyau de verre , Votre Altesse comprend aisément que, par la compression des pores du verre et du corps frotlant, une partie de l'éther doit passer ou de la main dans le verre , ou réciproquement du verre dans la main , selon que les pores de l'un ou de l'autre sont plus susceptibles de compression dans le frottement. Après cette opération l'éther dans la main se remet aisément en équilibre, puisque ses pores sont ouverts; mais, parce que les pores du verre sont assez fermés, l'éther s'y conserve dans son état , soit que le verre en soit surchargé ou dépouillé, et par conséquent il sera électrique et produira des phénomènes semblables à ceux de la cire d'Espagne , mais beaucoup plus forts sans doute , puisque son électricité est portée à un plus . haut degré, soit à cause du plus grand diamètre du tuyau, soit à cause de la nature même du verre.

Les expériences nous laissent conclure que par ce moyen le tuyau • de verre devient surchargé d'éther, pendant que la cire d'Espagne en est dépouillée : cependant les phénomènes en sont à peu près les mêmes.

D'abord il faut observer que le tuyau de verre conserve son électricité tant qu'il n'est entouré que de l'air, à cause que les pores tant du verre que de l'air sont trop fermés pour donner à l'éther une communication assez libre, et dépouiller le verre de son éther superflu qui en augmente l'élasticité. Mais pour cet effet il faut que l'air soit bien sec, puisque ce n'est que dans cet état que

ATTRACTIONS Er RÉPULSIONS ÉLLCTR1QUES. 305

ses porcs sont bien fermés; dès que l'air est humide ou chargé de vapeurs , les expériences ne réussissent pas quelque peine qu'on se donne à frotter le verre. La cause en est très-évidente : car puisque l'eau qui rend l'air humide a ses pores très-ouverts , ils reçoivent à chaque instant ce qu'il y a de trop d'éther dans le verre; de sorte que le verre reste dans son état naturel. Ce n'est donc que dans un air bien sec que ces expériences réussissent : voyons maintenant quels phénomènes doit alors produire un tel tuyau de verre après avoir été frotté.

D'abord il est clair qu'en lui présentant un petit corps léger C à pores ouverts (/?</. 9*2), comme des feuilles d'or, l'éther trop élastique du tuyau aux endroits les plus proches DE ne fera pas des efforts inutiles pour se décharger et passer dans les pores du corps C. Il Flg* 92' se fraiera un chemin au travers de l'air, pourvu que la distance ne soit pas trop grande; et dans l'obscurité, on verra même une lumière entre le tuyau et le corps, dont la cause est l'agitation excitée dans l'éther, qui passe avec peine du tuyau dans le corps. Quand au lieu du corps C on y tient le doigt , on y sent même une piqûre que cause rentrée rapide de l'éther; et quand on y tient le visage à quelque distance , on sent une certaine agitation dans l'air qui est causée par le passage de l'éther. Quelquefois on entend aussi un craquement léger, qui est sans doute causé par une agitation de l'air que l'éther traverse si rapidement.

Votre Altesse n'a qu'à se souvenir qu'une agitation dans l'air cause toujours un son , et un semblable mouvement dans l'éther une lumière, et la raison de ces phénomènes deviendra assez claire.

Mais remettons le petit corps léger C dans le voisinage de notre tuyau électrique ; et tant que l'éther s'échappe du tuyau pour entrer dans les pores du corps C, l'air en sera chassé en partie, et no pressera pas par conséquent de ce côté aussi fort sur le corps que tout autour; de là arrivera, comme dans le cas précédent, que le corps C sera poussé vers le tuyau ; et puisqu'il est léger, il s'en approchera en effet. D'où l'on voit que cette attraction apparente a également lieu , soit que l'éther du tuyau soit trop élastique ou trop peu , ou bien soit que l'électricité du tuyau soit positive ou négative. Dans l'un et dans l'autre cas le passage de l'éther arrête l'air, et l'empêche d'agir par sa pression.

Mais pendant que ce petit corps C approche du tuyau , le pas-