LA BOUSSOLE

marche elliptique autour de lui 5 celle-ci, attachée par un lien invisible à Tastre radieux, tourne docilement comme le cheval du manège.

C'est àla lumière solaire que nous devons les alternatives du jour et de la nuit, les feux de l'aurore et du couchant, les séduisantes couleurs de Tarc-enciel.

Enfin, c'est encore la chaleur solaire qui produit les éclats du tonnerre et l'électricité qui se dégagé en brillantes effluves aux deux pôles. C'est elle qui donne naissance aux courants électriques qui tourbillonnent autour du globe d'un pôle à l'autre et y développent l'aimantation.

Le soleil est donc bien Tâme de notre monde ; les premiers hommes ne s'étaient pas trompés.

i60 MENUS PROPOS SUR LES SCIENCES

portes, des croisées, des balcons, etc., sont pour elle des routes faciles qu'elle choisit. Elle ne cherchepas le chemin le plus court, mais bien le plus commode. Que lui importe, en effet, les distances à elle qui .fait quatre- vingt mHle lieues par seconde? Ij'eau et les métaux sont pour Télectricité les meilleurs conducteurs. On s'explique par là les apparentes bizarreries de la foudre, par exemple lorsqu'elle saute de Tespagjiolette de la croisée à la serrure de la porte, de là à une barre de fer scellée dans le mur, et va se perdre ensuite dans un puits.

Pendant un orage violent qui éclata à Bâle, le 9 juin 1849, le tonnerre tomba sur le paratonment d'une maison et suivit d'abord le conducteur jusque dans le sol, mais ensuite il sauta sur un tuyau hydraulique de fonte de fer qui se trouvait à proximité, broya sur une longueur d'environ mille mètres tous les tubes de fonte qui continuaient ce tuyau, de telle sorte que toutes les fontaines alimentées par cette conduite cessèrent tout à coup de couler.

Chacun a vu sur le sommet des édiflces cette tige de fer, pointue à son extrémité supérieure, qu'on nomme le paratonnerre. Du pied du paratonnerre part le conducteur, c'est-à-dire une barre de fer ou un faisceau de fils de fer qui longe la toiture, des-

LA FOUDRE ET LE PARATONNERRE 16 i

cend verticalemeiit le long du mur, et va plonger dans un puits qui doit communiquer avec uop nappe d'eau.

Voulez- vous vous rendre compte de l'effet produit par un paratonnerre? Observez-le pendant un orage nocturne, vous verrez quelquefois une aigrette ou une auréole lumineuse à la pointe. Le même phénomène se produit aux extrémités des mâts des vaisseaux et porte alors le nom de feux de Saint- Elme. On Ta également observé à l'extrémité des baïonnettes de soldats en faction. César rapporte dans ses Commentaires que, pendant un orage de nuit, les pointes des piques de la cinquième légion parurent s'enflammer.

Cette lueur indique Vécoulement de Télectricité. Une pointe est une sorte de robinet par lequel Télectricité s'écoule comme s'écoule un liquide par un robinet ordinaire. Le paratonnerre offre donc le moyen de vider un édifice de l'électricité qu'y a développée un nuage orageux. L'électricité de la maison va ainsi jusqu'au nuage où elle trouve l'électricité contraire, avec laquelle elle se combine, s' annulant ainsi l'une par l'autre.

En même temps que le paratonnerre laisse écouler par sa pointe l'électricité contraire à celle du nuage et qui va neutraliser ce dernier, un ruisseau d'électricité semblable à celle du nuage court le long du conducteur en sens contraire et va se perdre dans le sol.

On en rendra la déperdition plus facile en terminant le conducteur par de nombreuses branches métalliques, qu'on entourera de braise éteinte,

i62 MBNUS PROPOS SUR LES SCIENCES

mais il est surtout indispensable de faire plonger ces ramifications dans une nappe d'eau.

On raconte que le temple de Jérusalem n'a j^ala été frappé par la foudre, sans doute parce que la toiture était recouverte de nombreuses pointes d*or qu'on avait mises là pour empêcher les oiseaux de s'y établir.

Si un paratonnerre bien établi est un protecteur, un paratonnerre détérioré est un danger permanent. Par exemple, lorsque le conducteur est mince, il peut-être fondu ; ou encore s'il est rompu, car, dans ce cas, l'électricité qui court vers le sol en suivant le conducteur, ne trouvant pas d'issue, agira sur Tédifice, et on aura ainsi amené la foudre chez soi.

Puisque la foudre fond le conducteur, à plus forte raison peut-elle fondre la pointe; aussi fait-on cette dernière peu aigûe et d'un métal difficile à fondre comme le platine.

On admet que le paratonnerre protège un espace circulaire dont le rayon est double de sa hauteur. D'après cela, si le paratonnerre a cinq mètres de haut, il protège un. cercle d'im rayon de dix mètres. Mais loin de nous fier complètement à cette règle, nous engageons les constructeurs à multiplier les paratonnerres, en ayant soin d'établir des communications entre eux et la toiture, si celle-ci est métallique.

- Enfin on peut incliner le paratonnerre de manière qu*il agisse sur le nuage orageux avant que ce dernier ne soit au-dessus de l'édifice. 'Il faut alors l'incliner du côté d'où viennent le plus souvent ces

LA FOUDRE ET LE PARaTONNEERI 463

nuages oa placer des paratonnerres à tous les angles de rédiflce et dans des directions dififérentes comme on le voit à la Bourse de Paris.

Quelques exemples bien choisis achèveront de persuader les plus incrédules de Tefficacité du paratonnerre.

Le 19 avril 1827, le paquebot le New^York reçut deux coups de foudpe. Il était alors à cent cinquante lieues des terres les plus voisines.

Au premier coup, n'ayant point de .paratonnerre, il eut à éprouver de graves dégâts. Un tuyau de plomb fut fondu ; il avait cependant huit centime* très de diamètre et un centimètre et demi d'épaisseur.

Au deuxième coup, le paratonnerre était établi : il se composait d'une baguette de fer pointue, communiquant' avec la mer par une chaîne d'arpenteur.

« A rlnstant de l'explosion, tout le bâtiment fut éclairé d'une vive lumière; en même temps, la chaîne était dispersée de toutes parts^ en fragments brûlants ou en globules enflammés; le paraton-. nerre lui-même était fondu en partie, b Ces globules de fer en combustion, gros comme des balles, mettaient le feu sur le pont en cinquante endroits, malgré une couche de grêle qui le couvrait, malgré la pluie qui tombait à flots. Le reàte du paratonnerre était en place avec un bout de chaînon... »

Le 13 juin 1854, le tonnerre tomba sur le vaisseau le Jupiter^ qui faisait partie de l'escadre de la mer Noire.

« Au moment de l'explosion, on a vu une vive

lumière; rintensité du bruit et les tourbillons de fumée ont fait supposer d'abord ^ne c'était un coup de canon parti de l'une des batteries, mais Terreur n*a duré qu'un instant; la chaîne du paratonnerre avait disparu, on en voyait partout les débris; plusieurs hommes de Téquipage en avaient reçu dans leurs vêtements, trois d'entre eux en étaient légèrement blessés.

« La chaîne n'avait pas moinâ de soixante-dix mètres de long, et environ trois centimètres de diamètre. » La foudre en avait fait des milliers de morceaux plus petits que des épingles...

a Un vaisseau turc, qui avait aussi im paratonnerre, mais dont la chaîne ne descendait pas jusqu'à l'eau, ayant reçu pareillement un coup de foudre pendant le même orage, a eu dans son flanc un trou tel qu'aurait pu le faire un boulet de canon. »

On voit donc qu'un paratonnerre peut être frappé par la foudre; mais alors même qu'il est frappé, il protège encore l'édifice ou le vaisseau sur lequel il se trouve. L'électricité court le long du conducteur jusqu'au puits ou jusqu'au sol humide. Vous n'avez rien à craindre si le conducteur est assez gros et surtout s'il n*est point interrompu. Mais, s'il y a une rupture, le danger est plus grand qu'en l'absence de tout paratonnerre.

Il est donc essentiel, après chaque orage, de visiter le paratonnerre, et surtout le conducteur ; de s'assurer qu'aucun point n'a été fondu, rompu, détérioré.

Les actions de Tincrédule sont semblables au serab (mirage de la plaine ) celui qui a soif le prend pour de l'eau jusqu'à ce qu'il s'en approche et trouve que ce n'est rien. le koban.

On a beaucoup usé de la métaphore du mirage ; mais combien peu, parmi ceux qui l'emploient, connaissent le phénomène auquel ils font allusion.

Le mirage est l'illusion d'une nappe d'eau dans laquelle se réfléchissent les objets environnants.

Lors de la campagne d'Egypte, l'armée et les savants en furent témoins, et l'explication en fut donnée par Monge.

Pendant leur marche sous un soleil de feu et dans le sable brûlant, nos soldats, harassés, haletants, voyaient au loin le paysage réfléchi dans un

vaste lac aux ondes doucement agitées. Les maisons, les arbres, les nuages, le ciel se miraient dans l'eau. Ils s'avançaient pleins de confiance et de désirs vers le rivage, mais le rivage fuyait devant eux, et lorsqu'ils approchaient des maisons, des arbres qui se reflétaient dans l'eau, Teau avait disparu.

Monge montra comment les couches d'air, lors-qu'elles sont vivement et inégalement échauiféês, produisent l'effet d'un miroir ou d'une nappe d'eau. Le mirage ne se manifeste que pendant la journée ; le soir et le matin, on voit les objets terrestres à leur vraie place, il n'y a pas d'illusion. Quand Tair s'est échauffé au contact du sol brûlant, le mirage commence. Bientôt, il se forme des couches d'air inégalement chaudes, parce qu'elles sont inégalement éloignées du sol. Dans les pays chauds, en Egypte par exemple, la portion lai plus chaude de l'air touche la terre, et, â mesure qu'on s'élève, l'air est de moins en moins chaud. Il en résulte que l'air est de plus en plus rare à mesure qu'il est plus près de la terre. C'est le contraire de ce qui a lieu ordinairement. Cet état des couches d'air est alors propre à la production du mirage*

Mais le phénomène n'a pas toujours lieu de la même manière et dans les mêmes circonstances* Dans les contrées tempérées, en Europe par exemple, le mirage se produit en sens inverse. Les couches d'air sont disposées dans un autre ordre : les plus légères sont dans les hauteurs; les plus épaisses, voisines du sol. La surface réfléchi9sante est en haut, au lieu de se trouver près de la terre. Pour mieux me faire comprendre, je dirai que, dans le premier

LE MIRAaE " i67

cas, les choses se passent comme s'il y avait un miroir, sur le plancher d'une chambre; dans le second cas, comme si le miroir était au plafond*

Aussi) tandis que dans les pays chauds on croit voir une nappe d'eau où se mirent les objets terrestres, dans nos régions, au contraire, c'est dans Tair, à une asses grande hauteur, qu'on voit lé paysage reproduit, et le plus souvent tm paysage éloigné. On cite un exemple remarquable de cette sorte de réflexion, connue sous le nom de fata Morgana (la fée Morgane), et qui s'observe en Italie et en Sicile, et surtout dans le détroit de Messine. Â certains moments, dit M. Pouillet, le peuple se porte en foule sur le rivage de la mer pour jouir de ce singulier spectacle ; on voit dans les airs, à de grandes distances, des ruines^ des colonnes, des châteaux, des palais et une foule d'objets qui semblent se déplacer et qui changent d'aspect à chaque instant. Toute cette féerie n'est qu*une représentation de quelques objets terrestres qui sont invisibles dans l'état ordinaire de TamosphèrCi

On s'expUquera facilement par un effet de mirage les croix qu'à diverses époques on a aperçues dans le Ciel. Ces croix sont les images de celles qui couronnent les édifices religieux, et comme elles sont généralement d'un métal brillant, l'image est d'autant plus vive et plus nette.

Les personnes qui habitent les bords de la mer sont quelquefois témoins d'un mirage produit dans d^autres conditions;

Le capitaine Scoresby, à qui nous devons tant d'observations curieuses, en a été témoin dans

le Groenland (1822). «Le phénomène le plus curieux, dit-il, c'était de voir Timage renversée et parfaitement nette d'un navire qui se trouvait au-dessous de notre horizon. Nous avions observé Aeâ apparences semblables, mais ce qu'il y avait de particulier dans celle-ci, c'était la netteté de l'image et le grand éloignement du navire qu'elle représentait. Ses contours étaient si bien marqués, qu'en regardant cette image à travers une lunette je distinguais les détails de la voilure et de la carcasse du navire; je reconnus le navire de mon père, et quand nous comparâmes nos livres de lock, nous vîmes que nous étions alors à 55 kilomètres l'un de l'autre» savoir ; 31 kilomètres au-delà de l'horizon réel, et 24 au-delà des limites de la vue distincte. »

Un des exemples les plus curieux de cette sorte de mirage, mais qui fut en même temps un spectacle navrant pour ceux qui l'observaient est rapporté par le lieutenant Jullien, de la marine française (1). C'était en 1846, le 16 décembre.

a La frégate la Belle Poule, dit-il , essuya, dans le voisinage de l'île de la' Réunion, une horrible tempête. A mmuit, malgré les plus énergiques efforts, la frégate, désemparée, sans gouvernail, sans voiles, se couchait avec sa mâture en lambeaux et son

pont balayé par une mer furieuse

. . . • . L'ouragan nous avait séparés de la corvette française le Berceau, qui ne devait se trouver qu'à une petite distance de la route que nous avions suivie . Une mâture de fortune nous permit,

{{) Harmonies delà mer*

au bout de quelques jours, d'atteindre le lieu de rendez- vous fixé à File Sainte-Marie de Madagascar. Vainement nous interrogeâmes l'horizon, nos recherches furent sans résultat; rien ne put nous mettre sur les traces de nos malheureux compagnons

« Un mois s'était ainsi écoulé dans la plus cruelle anxiété, quand tout à coup, du haut de la mâture, la vigie signala, dans l'ouest, un navire ^désemparé dérivant vers la terre. Ce n'était point un rêve. Le soleil était resplendissant, le ciel limpide et pur; l'air échauffé vibrait à l'horizon. Toutes les longues vues braquées dans cette direction ne firent que confirmer la réalité de cette première nouvelle. Mais l'émotion devait bientôt devenir plus poignante.

« Ce n'était plus un navire en dérive qui nous apparaisisait, c'était un radeau chargé d'hommes et remorqué par des embarcations sur lesquelles flottaient des signaux de détresse. Les images, d'ailleurs, étaient nettes et arrêtées; les lignes se dessinaient parfaitement distinctes.

« Â bord de la frégate, of^ciers^ commandants, matelots, tous, pendant plusieurs heures, sous le coup d'une hallucination fiévreuse, purent suivre de leurs propres yeux les détails de cette indescriptible scène de mer. L'amiral Desfossés, commandant alors la station de l'Inde, fit appareiller à la hâte le premier steamer qui se trouvait sur rade, pour voler au secours de ces débris vivants, que l'Océan semblait nous renvoyer du fond de ces abîmes.

« Le jour commençait à baisser; la nuit, comme

aous les tropiques, tombait déjà sans crépuscule, quand VArchimède arriva au but de sa mission. Il stopa au milieu des épaves flottantes, et mit ses canots à la mer. Tout autour il continuait à voir des masses d'hommes s'agiter, tendre les mains au ciel; on entendait déjà le bruit sourd et confus d'un grand nombre de voix mêlées au battement des avirons dans Teau. Encore quelques secondes, et nous allions serrer dans nos bras des frères arrachés à une mort certaine :

liltudoDS des nuits, vous Joiiiez-vous de nous?

« Nos canots s'enfoncèrent dans les épaisses branches de grands arbres arrachés à la côte voisine et entraînés avec tout leur feuillage dans les contrecourants qui remontent au nord.

« Ainsi s'évanouit cette étrange vision ; ainsi se dissipa la dernière espérance; ainsi sombra sous nos yeux l'infortuné Berceau et ses trois cents pas-

Si Ton rapproche ce fait de celui rapporté par le capitaine Scoresby, on peut croire qu'il était produit par la même cause, c'est-à-dire le mirage d'une scène fort éloignée du lieu où on l'observait.

Vous pourriez vous étonner, toutefois, de voir les images, tantôt droites, tantôt renversées. Le mirage proprement dit n'a lieu qu'autant qu'il y a réflexion comme dans un miroir,, et alors> tout naturellement, les images sont symétriques des objets, c'est-à-dire apposées bout à bout. L'autre phénomène, qui consiste en un simple exhaussement des objets, s'explique par la réfraction^ dont le mirage

n'est qu'une conséquence. On comprend donc pour-» quoi nous réunissons ces deux ordres de phénomènes.

Vous n'ignorez pas qu'un bâton parait brisé s'il plonge en partie dans Teau. La Fontaine dit, dans une de ses fables :

Quand Teau courbe un bâton, ma raison le redresse*

Ma raison décide en maîtresse.

Mes yeux, moyennant ce secours, Ne me trompent jamais en me mentant toujours.

Mon toucher me dit en effet que le bâton n'est pas brisé, et ma raison me dit que mon toucher a raison et que je suis le jouet d'une illusion.

Voici la cause de cette illusion :

Un rayon lumineux ne se propage en ligne droite qu'autant qu'il ne change pas de milieu. Voyez un rayon de soleil qui tombe sur une nappe d'eau et pénètre ensuite dans l'intérieur du liquide, il est dévié à partir de la surface de l'eau, et ne continue pas sa marche en ligne droite. Il en est de même lorsque le rayon vient à traverser une glace assez épaisse.

J'ajoute qu'il est d'autant plus dévié que les milieux diffèrent davantage quant au poids, mais il suffit de la plus légère différence pour qu'il y ait déviation, même quand un rayon de soleil passe d'une couche d'air dans une autre; pour peu que Tune soit plus dense que l'autre, cela sufat.

Or, l'atmosphère est formée précisément de couches de plus en plus légères à partir du sol; un rayon partant d'une étoile, de la lune ou du soleil, pénétrant dans notre atmosphère, s'y propage, non en

ligne droite, mais eu ligne courbe, à la façon d'une bombe. U en résulte que nous voyons les corps célestes plus haut qu'ils ne sont ; que nous voyons la lune et le soleil im peu avant leur lever réel, et un peu après leur véritable coucher; il en résulte encore l'aurore et le crépuscule.

C'est un phénomène de cette nature, rangé habituellement dans les mirages et analogue aux phénomènes cités plus haut, qui a été signalé pour la première fois par le dcïcteur Vince.

Voici le fait :

Il existe entre Ramsgate et Douvres une colline qui cache à un observateur de Ramsgate la base du château de Douvres, mais lui permet de voir le sommet des tours. Or^, à une certaine heure, on peut voir le château tout entier comme si la colline n'existait pas, ou plutôt comme si le. château avait été subitement élevé dans les airs.

Dans les divers exemples cités jusqu'à présent, l'image est en haut ou en bas, au-dessus ou au-dessous de l'objet II arrive quelquefois qu'elle se produit à droite ou à gauche de l'observation. Ce cas se présente sur le rivage de la mer, ou dans le voisinage d'un mur vertical vivement échauffé.

Sur le rivage, le mirage est dû à la différence de température qui existe entre l'air qui est au-dessus de la terre et celui qui est au-dessus de la mer. Les couches sont verticales. L'effet produit est celui d'un miroir disposé verticalement. Les objets terrestres sont réfléchis sur la mer, ou bien ce sont les navires qu'on voit reproduits sur la terre.

Dans le voisinage d'un mur vertical vivement

échauffé, on obtient des images absolument semblables à celles que le mur produirait, s'il était ijn miroir.

Telles sont les diverses circonstances dans les* quelles se produit ce singulier phénomène. Je ne saurais les expliquer avec plus de détails sans sor* tir du cadre dans lequel je me suis volontairement renfermé.