CHAPITRE VII

SUITE DES RECHERCHES SCR I.'ëLECTRICITE ATMOSPHÉRIQUE. — EXPERIENCES FAITES EN EUROPE. — BECCARlA. — MUSSCHENBROE&, ETC. — EXPERIENCES DE FRANKLIN 90» LA NATURE DE L'ELECTRICITE DES NUAGES. — CON- STRUCTION DU PARATONNERRE.

Les résultats obtenus avec le cerf-volant T. i.

électrique, offraient un vaste champ aux expériences des physiciens : la carrière ainsi ouverte, fut promptement remplie.

Parmi les savants qui s'occupèrent en Europe, d'étudier l'électricité atmosphérique à l'aide du cerf-volant, le père Beccaria, religieux des écoles pies à Turin, se distingua par le nombre et la variété de ses recherches. Dans un ouvrage publié en 1767, intitulé Lettere dell' elettricismo, on trouve résumés les nombreux travaux de ce physicien.

Beccaria fit un grand nombre d'observations sur l'électricité de l'atmosphère, dans les

M E R VLILLES DE LA SCIENCE

temps d'orage, et lorsque \e ciel était serein, soit avec des barres de fer isolées, soit avec des cerfs-volants. En variant ces expériences de différentes manières, il fit plusieurs observations intéressantes. Les cordes de ses cerfs-volants étaient quelquefois garnies, et d'autres fois dépourvues, de fil de fer. Afin «pie ces cerfs-volants fussent constamment isolés, lorsqu'il leur donnait plus ou moins de corde, il roulait la corde, comme l'avait fait Romas, sur un dévidoir supporté par des pieds de verre (t).

Musschcnbroek, en Hollande, étudia aussi l'électricité aérienne, au moyen du cerfvolant. Il observa que les étincelles électriques étaient très-faibles, lorsque l'appareil était près de la terre, et d'autant plus fortes que l'appareil était plus élevé dans les airs.

Le 16 septembre 1736, Musscbenbroek se trouvant à Warmond, village près de Leyde, attacha aux deux extrémités d'un fil de fer de cent cinquante pieds de longueur, deux rubans de soie ; et il disposa ce fil à la hauteur de quatre pieds et demi, parallèlement à l'horizon. Il ne découvrit ainsi aucun signe d'éleclricité. Il plaça ensuite le même fil de fer, toujours isolé par ses deux rubans, verticalement, le long d'une tour. Ce conducteur métallique ne donna encore aucun signe d'électricité. On en obtint, au contraire, par le moyen d'un cerf-volant qui fut porté trèshaut dans l'air; ce qui prouvait qu'il existait du fluide électrique libre dans les régions élevées de l'air, tandis que la partie de l'atmosphère située plus près du sol, n'en renfermait point.

Quand le cerf-volant fut à sept cents pieds de hauteur environ, on tira d'une clef qu'on avait attachée à l'extrémité inférieure du fil de fer qui le retenait, des étincelles très-fortes, qui excitaient une commotion dans toute la longueur du bras. En approchant la main du fil de fer, on éprouvait comme la sensation d'une toile d'araignée.

(I) Utte,*<MfeUttrici,mo, p. lit.

Le 14 juillet 1757, Musschenbroek fit dans ! les faubourgs de Noordwick, avec le baron Van der Does, les mêmes observations. Le cerf-volant était attaché, non à une corde, ! mais à un fil de fer très-mince, qui se roulait,.! l'aide d'une manivelle, sur un tambour ' de bois, de sorte qu'on pouvait l'allonger à volonté. L'extrémité inférieure de ce fil de fer était attachée à un ruban de soie. Ces savants se trouvaient sur le bord de la mer lorsqu'ils élevèrent leur cerf-volant; le ciel était un peu nébuleux, et le vent d'est soufflait légèrement. Aucun signe d'électricité n'apparut tant que l'appareil fut peu éloigné de la terre. Quand il se fut élevé à cent pieds, on commença à apercevoir une faible électricité et à tirer de petites étincelles.

Nos expérimentateurs résolurent alors de se transporter au sommet des plus hautes montagnes sablonneuses de Noordwick. Arrivés là, ils lancèrent de nouveau le cerf-vo- ' lant, qui se chargea d'une grande quantité de matière électrique; de sorte qu'en très-peu de temps, on tira avec une clef, d'un tube de fer communiquant à la chaîne attachée au cordon de soie, que l'on tenait à la main, de très-fortes étincelles qui partaient avec bruit et qui répandaient autour d'elles une odeur sulfureuse (1).

« Le 30 juillet 1757, dit encore Musschenbroek, un j violent orage s'étant élevé sur les sept heures du soir, je lançai en l'air un cerf-volant; le fil de fer donna alors des explosions très-promptes et tnV fortes ; quelquefois elles partirent avec l'éclair, mais elles cessaient lorsque le tonnerre grondait; ces étincelles se succédaient avec une très-grande rapidité, et produisaient des éclats qui pouvaient être entendus de très-loin. Ayant approché de la telc d'un chien, d'un bouc, d'un jeune taureau le fil de fer, ces animaux furent frappés si violemment, qu'ils prirent aussitôt la fuite, et qu'ils ne voulurent jamais souffrir qu'on les exposât à la même tentative. Nous fîmes une chaîne, en nous donnant la main;

(1) Cour» de physique expérimentale et mathématique, par Pierre Van Musschenbroek, traduit par Sigaud de Lafond. t. I,p.a»«,§W3.

LE PARATONNERRE

un de ceux qui faisaient partie de la chaîne, ayant touché au 01 de fer, nous fûmes tous aussitôt frap- ; pés (I). »

Il est inutile d'ajouter que l'on n'obtenait pas toujours des signes d'électricité, bien que le cerf-volant fût élevé jusqu'à six cents pieds. C'est ce qu'éprouva Musschcnbroek, au mois d'août 17J57, môme par un vent du nord qui était modéré, et avec un ciel couvert de nuages.

Le prince de Gallitzin, secondé parle physicien Dentan, continua, à la Haye, les expériences de Musschcnbroek au moyen du cerfvolant. Exécutées depuis l'année 1775 jusqu'à l'année 1778, elles furent communiquées par le prince de Gallitzin à l'Académie des sciences de Saiut-Pétersbourg (2). Dans ces expériences, on obtint constamment de l'électricité à l'aide du cerf-volant. On parvint souvent à charger des batteries de bouteilles de , Leyde avec l'électricité des nuages. Quant à la nature, positive ou négative, de l'électricité, on constata qu'elle variait sans cesse. 11 sembla néanmoins que l'électricité se montrait positive dans les temps calmes, et négative au commencement des orages.

A Amsterdam, Van Swinden, professeur de physique, tira des étincelles électriques de son cerf-volant, non-seulement en temps d'orage, mais encore par un temps serein.

En France, l'abbé Bertholon, professeur de physique dans le Languedoc, fit plusieurs expériences du même genre. En 1776, il présenta à l'Académie des sciences de Paris un mémoire contenant le récit des expériences qu'il avait faites, de concert avec Baume, Fontana et plusieurs autres membres de l'Académie, en faisant usage du cerf-volant électrique construit par le duc de Chaulnes, grand amateur d'électricité.

En Amérique, Kinnersley„le collaborateur

(1) Cours de physique expérimentale et mathématique, par Pierre Van Mimchenbroek, traduit par Skgaud de LafotMl, t. I,p. 400, §91*.

(5) Observations sur r électricité naturelle par le moyeu d'un cerfaotant. Lettre de 6 pagea in-1.

de Franklin, éleva aussi des cerfs-volants électriques; mais ses expériences furent exécutées avec bien moins de soin que celles de Beccaria et de Musschenbroek (1).

Quant à Franklin, il ne se livra à aucune recherche sur l'électricité de l'air avec les cerfs-volants électriques, et l'on ne voit pas qu'après sa célèbre expérience il ait, à l'exemple des autres physiciens, poursuivi le moins du monde, cette carrière d'études. Pour constater la nature de l'électricité qui existe habituellement dans l'atmosphère, il se contenta, après son essai sur le cerf-volant, raconté plus haut, d'élever sur sa maison, une barre de fer pointue qu'il isolait à volonté, et qu'il avait munie d'un carillon électrique, afin d'être averti de la présence de l'électricité dans ce conducteur.

Franklin se proposait, comme tous les expérimentateurs de l'Europe, de reconnaître si l'électricité des nuages était positive ou négative, et si l'un de ces états était constant. Cette détermination avait pour lui un intérêt particulier, parce que, d'après sa théorie générale sur l'électrisation en plus ou en moins, dont nous avons déjà parlé, et qu'il opposait à la théorie de Dufay, si l'électricité des nuages orageux avait été négative, il aurait fallu en conclure que la foudre s'élançait de la terre vers les nuages et non du ciel sur la terre, c'est-à-dire que la foudre était toujours ascendante, au lieu d'être descendante ou ascendante, selon le cas.

Pour résoudre la question de la nature de l'électricité des nuages, Franklin prit deux bouteilles de Leyde ; il en chargea une avec une machine électrique donnant de l'électricité positive, de telle sorto que, sur la surface extérieure de la bouteille il existait, suivant l'effet bien connu qui se passe dans cet appareil, de l'électricité positive. A l'aide d'un conducteur, il fit ensuite communiquer la se-

(I) Deuxième lettre de M. Kmnenlty à M. Benjamin Franklin. — Œuvre» de Franklin, trailuiles par Barbeu- I Dvbouru,L I, p. îOS, in-4.

MERVEILLES DE LA SCIENCE

coude bouteille de Leyde avec la barre de fer pointue qui se trouvait élevée sur le faite de sa maison ; de telle sorte que celle bouteille se chargeait spontanément de l'électricité dérobée aux nuage?. Il plaça ensuite entre les deux bouteilles, et à trois ou quatre pouces de distance, une petite balle de liège suspendue par un fil de soie. Si l'électricité envoyée par les nuages était positive comme celle qui avait servi à charger l'une des bouteilles, la petite balle de liège devait être successivement attirée par la garniture extérieure de l'une des deux bouteilles et repoussée par l'autre. Si les électricités étaient différentes dans les deux bouteilles, la balle de liège devait être attirée successivement par chacune des bouteilles, et voyager ainsi continuellement de Tune à l'autre.

Cette expérience, et quelques autres que Franklin essaya dans la même vue, ne donnèrent jamais des résultats constants. L'électricité des nuages était tantôt positive, tantôt négative, et même négative le plus souvent, ce qui n'était pas conforme à sa théorie.

Franklin ne 'poursuivit pas longtemps ces tentatives sur l'électricité météorique, sujet obscur, d'une complication extrême, et qui j n'est encore aujourd'hui qu'imparfaitement élucidé. La tournure positive de son esprit ne lui permettait pas de continuer des recherches dont il n'entrevoyait pas de conséquence utile. Aussi, renonçant à cette question, il donna tous ses soins à réaliser, pour la pratique, l'idée du paratonnerre, qui, mise en avant, par lui, en 1752 à titre de simple hypothèse, était deveuue l'origine et le point de départ de toutes les découvertes des physiciens sur l'électricité météorique.

C'est en 1760 que Franklin fit construire le premier paratonnerre; cet instrument ne différait que fort peu de celui que nous employons aujourd'hui.

Le premier paratonnerre fut élevé par Franklin sur la maison d'un marchand de Philadelphie, nommé West. Il se composait d'une

' baguette de fer de neuf pieds et demi de long ! et de plus d'un demi-pouce de diamètre, et qui allait en s'amincissant vers sa partie supérieure. De l'extrémité inférieure de cette tige métallique partait une seconde tige de fer, plus mince, de dix pouces de long, et d'une épaisseur d'un quart de pouce, dont la partie inférieure était mise en rapport avec un long conducteur de fer descendant jusqu'au sol, où il pénétrait à une profondeur de quatre ou cinq pieds.

C'est une circonstance bien remarquable, qu'à peine installé, comme pour prouver la valeur de cet instrument, le paratonnerre fut atteint par le feu du ciel. Après le coup de foudre, M. West trouva fondue la pointe du paratonnerre; la tige de dix pouces qui le joignait au conducteur était réduite à sept pouces et demi de longueur.

A partir de ce moment, l'admirable invention du physicien d'Amérique était accomplie : le paratonnerre était crée. Il nous reste à dire comment cette découverte fut acceptée dans notre hémisphère.