LES OBSERVATIONS PRÉCÉDENTES

Avant de discuter les divers moyens qui ont été proposés pour se garantir de la foudre, jetons un regard sur la longue carrière que nous venons de parcourir, non assurément avec l'intention d'en faire surgir une théorie dans

laquelle toutes les expériences viendraient convenablement s'encadrer, mais avec l'espoir, beaucoup plus modeste, d'arriver par divers rapprochements à la découverte de quelques vérités que le seul examen de chaque fait isolé ne nous a pas encore dévoilées.

De toute antiquité, on a su que le son n'est point une matière. Aristote, par exemple, avait parfaitement reconnu qu'il résulte des simples ondulations de l'air ordinaire. Aujourd'hui, ce résultat, avec une seule modification, peut être étendu sans scrupule à la lumière. La lumière aussi est la conséquence du mouvement ondulatoire, non de l'air, mais de certain milieu très-rare et très-élastique qui remplit tout l'univers, et qu'on est convenu d'appeler l'éther.

Doit-on ranger la foudre dans la même catégorie, elle dont la présence se manifeste presque toujours simultanément par de la lumière et par du son? Quoique partisan déclaré de la théorie des ondes lumineuses, je reste com-

LE TONNERRE. m

pléteinent indécis, je Pavoue, devant la question qu'on vient de lire.

Lorsque je prends les expériences de M. Wheatstone pour complètement avérées, lorsque mon attention se porte sur l'incomparable rapidité avec laquelle la foudre traverse les régions aériennes et les corps solides qui la propagent à la surface de la terre, je me sens peu enclin à la composer d'une agglomération de molécules matérielles, d'un amas de très-petits projectiles : des ondulations semblent se concilier beaucoup mieux avec de pareilles vitesses. Bientôt après cependant me reviennent à l'esprit ces grands effets mécaniques, ces transports de poids considérables opérés par la foudre. Si je me rappelle , en même temps, que malgré toute la délicatesse des procédés employés, qu'en opérant sur des leviers suspendus dans le vide à des fils d'araignée, avec la lumière concentrée au foyer des plus grands miroirs, des plus larges lentilles, on n'a pas engendré les plus légères déviations, toutes mes incertitudes renaissent, et les ondulations fulminantes se représentent à moi hérissées de mille et mille difficultés.

Passons, au surplus, à un examen rapide des principaux phénomènes que nous avons décrits.

§ — Éclairs.

Les Étrusques, dont toute l'antiquité a célébré la science au sujet de la foudre, en distinguaient de trois sortes : la première était une foudre d'avis; la seconde produisait déjà certain dommage; la troisième se composait d'un feu destructeur qui frappait les simples individus, ravageait

les royaumes, et ne laissait rien de ce qu'elle rencontrait dans l'état primitif.

Jupiter lançait la première à sa guise; la seconde ne partait de sa main que sur l'avis d'un conseil composé de douze grands dieux; la troisième, enfin, exigeait impérieusement un arrêt des dieux supérieurs.

On conçoit difficilement que des peuples chez lesquels régnaient de pareilles idées aient cru nécessaire de rechercher comment la foudre s'engendrait dans les nuages, comment naissait la lumière, comment se produisait le bruit. Cependant ces questions occupent une large place dans les traités d' Aristote, dans le poëme de Lucrèce, dans les écrits de Pline, dans les Questions naturelles de Sénèque. Ce dernier philosophe a résumé, en quelques paroles, les opinions plus ou moins dissemblables dans la forme, mais fort analogues quant au fond, des physiciens de l'antiquité touchant l'origine des éclairs :

«Le feu s'engendre par la percussion de l'acier sur la pierre ou par le frottement de deux morceaux de bois. 11 se peut donc que les nuages (emportés par le vent) s'enflamment de même, par voie de percussion ou de frottement. » (Quest. nat., liv. il, § 22.)

J'engagerai ceux qui seraient disposés à traiter avec trop de dédain le rapprochement, assurément bien forcé, qu'on vient de lire, à voir auparavant combien deux raille ans ont laissé encore de lacunes dans l'explication du phénomène que le célèbre auteur des Questions naturelles avait en vue.

La matière fulminante, malgré ce qu'aurait pu conduire à penser la vitesse de sa propagation, ne se meut

pas avec une liberté indéfinie dans les corps solides. Les ruptures, les transports qu'elle occasionne, en paraissent une preuve évidente. Quoi de plus naturel alors que de supposer qu'en traversant l'air atmosphérique cette matière pousse vivement devant elle les molécules qui le composent, et qu'il en résulte successivement des compressions dans toute la ligne où le trajet s'opère. Des compressions un peu fortes, comme le prouve le briquet pneumatique, sont toujours accompagnées d'un dégagement de lumière; la direction suivie par la matière fulminante doit donc être marquée par un sillon lumineux.

Cette argumentation semble bien liée; cependant elle peut donner lieu à plus d'une objection.

Si en chaque point de la ligne que la foudre parcourt il faut, pour qu'un peu de lumière se dégage, que certains volumes d'air grossier soient très-sensiblement comprimés, on conçoit difficilement comment tous ces déplacements de molécules pourront se concilier avec l'excessive vitesse de propagation de l'éclair que les expériences de M, Wheatstone ont donnée.

L'analogie empruntée au briquet pneumatique pèche par la base. L'air atmosphérique n'est pas seul en jeu dans cet appareil. Des expériences de M. Thénard prour vent, en effet, que si l'on opère dans un corps de pompe parfaitement nettoyé, à l'aide d'un piston de feutre imbibé d'eau, et non d'une matière grasse ou huileuse, la compression n'est accompagnée d'aucune production de lumière. Ce sont ces matières qui en prenant feu dans la petite pompe de l'appareil usuel, à la suite du dégagement de chaleur que toute forte compression de gaz amène à sa

suite, donnent naissance à de la lumière. C'est à cause de cela, pour le dire en passant, que, conformément à ce qu'avait annoncé M. Saissy, de Lyon, l'expérience ne réussit qu'à l'aide des seuls gaz dit comburants.

Les zigzags des éclairs ont toujours paru si étonnants, qu'on a été jusqu'à les regarder comme de pures illusions, comme le résultat de réfractions irrégulières que les vapeurs atmosphériques, que les nuages feraient éprouver aux rayons de lumière. (Logan, Tram, phil., vol. xxxix.)

Les astronomes qui, si souvent, ont l'occasion d'observer les astres ail travers des vapeurs et des nuages, sans les trouver autrement soulevés que si l'atmosphère était sereine , ne pourraient pas même se résoudre à réfuter sérieusement l'étrange conception de M. Logan.

Un éclair en zigzags à angles très-aigus, un éclair à deux, à trois pointes, contrastent si fortement avec les courbes régulières que suivent dans leur marche les corps soumis à l'action de forces accélératrices, qu'on n'ose, de prime abord, s'arrêter à l'idée qu'un semblable éclair marque dans l'atmosphère les places qu'une même matière va successivement occuper. Faites de la foudre, non un corps, mais une ondulation, et les doubles et les triples, etc. , réfractions que les ondes lumineuses éprouvent dans certains cristaux, deviendront des analogies frappantes dont l'esprit pourra se montrer satisfait. Il y aura seulement à se rappeler que l'atmosphère renferme une grande variété d'exhalaisons, et, en particulier, de la vapeur d'eau irrégulièrment disséminée, d'où il résulte

qu'elle peut opposer à la marche de la foudre des résistances inégales dans divers sens.

Les éclairs en boule dont nous avons cité tant d'exemples, et qui sont si remarquables, d'abord par la lenteur et l'incertitude de leurs mouvements, ensuite par l'étendue des dégâts qu'ils occasionnent en éclatant, me paraifrsent aujourd'hui un des phénomènes les plus inexplicables de la physique.

Ces boules, ces globes de feu, semblent des agglomérations de substances pondérables, fortement imprégnées de la matière de la foudre. Comment se forment de telles agglomérations? Dans quelles régions sont-elles nées? D'oii proviennent les substances qui les composent? Quelle en est la nature? Pourquoi s'arrêtent-elles quelquefois pendant un temps assez long pour se précipiter ensuite avec une grande rapidité, etc., etc.? Devant toutes ces questions, la science reste muette.

La foudre, en . traversant l'atmosphère, détermine çà et là une combinaison de ses deux éléments gazeux, elle les transforme en acide nitrique. Serait-il donc impossible que la même action opérât quelquefois instantanément une sorte de demi-réunion des matières de toute nature qui peuvent exister dans un certain volume d'air? Si cette conjecture, que je ne présente, bien entendu, qu'à ce titre, paraissait inadmissible, je rappellerais que M. Fusinieri déclare avoir constamment trouvé du fer métallique, du fer à divers degrés d'oxydation et du soufre, dans les dépots pulvérulents qui entourent les fissures à travers lesquelles la foudre s'est ouvert un passage. Sans vouloir assurément réveiller des idées surannées touchant les

pierres de tonnerre *, je dirai qu'il n'est point prouvé qu'on doive absolument rejeter comme mensongères toutes les relations où il est parlé de coups de foudre accompagnés de chutes de matières. Sur quoi se fonderait-on pour s'inscrire en faux contre ce fait que je tire des œuvres de Boyle :

« En juillet 1681 , la foudre produisit beaucoup de dégâts, près du cap Cod, sur le bâtiment anglais VAlbemarl. Le coup de foudre fut suivi de la chute, dans la chaloupe même suspendue à la poupe du navire, d'une matière bitumineuse qui brûlait en répandant une odeur semblable à celle de la poudre à canon. Cette matière se consuma sur place ; on avait essayé vainement de l'éteindre avec de l'eau, ou de la projeter dehors en se servant de tiges de bois. »

Cherchons maintenant ce que peuvent être les éclairs

1. Les prétendues pierres de foudre que certains peuples révéraient, avaient, en général, la forme d'un coin, d'une hache, ou celle d'un fer de flèche ou de lance.

L'origine de ces pierres n'est pas douteuse, depuis qu'on en a trouvé de toutes pareilles parmi les outils et les armes des indigènes de l'Amérique; depuis que nous savons comment ils les fabriquaient. L'ancien continent aussi a été primitivement habité par des nations sauvages. Les mêmes besoins, la même disette de fer durent y faim naître la même industrie. Lorsque la métallurgie perfectionnée produisit des instruments plus résistants, plus tranchants, plus commodes, les pierres furent abandonnées, et elles se sont conservées à peu près intactes dans la terre.

Plusieurs fois on a rencontré de ces mêmes pierres dans des troncs d'arbres. C'était, disait-on, un violent coup de tonnerre qui les y avait introduites. Toute autre explication semblait impossible. A ce compte, ce serait aussi le tonnerre qui aurait projeté les crapauds, que les troncs d'arbre recèlent quelquefois, et les monnaies anciennes que les bûcherons y ont découvertes.

de chaleur, c'est-à-dire les éclairs des nuits sereines.

«Dans la nuit la plus calme, à la lueur même des étoiles, on voit briller Féclair, dit Sénèque; mais soyez sûr, ajoute-t-il, qu'au lieu d'où part l'éclair, il se trouve des nuages que la forme sphérique de la terre ne nous permet pas d'apercevoir. Le feu de l'éclair lancé vers le haut se montre dans la partie pure et sereine du ciel, quoique formé dans un nuage obscur et ténébreux. » (Quest. nat.y liv. n, §26.)

Dans sa Dissertation sur le tonnerre, couronnée en 1726 par l'Académie de Bordeaux , le Père Lozeran de Fesc ne regardait pas non plus les éclairs de chaleur comme des éclairs primordiaux. Suivant lui aussi, ils sont la réverbération sur des couches atmosphériques plus ou moins élevées d'éclairs ordinaires nés au sein d'un orage dont la vue directe est empêchée par la rondeur de la terre.

Cette explication est très-simple, et la plupart des physiciens l'ont adoptée. Quoi de plus naturel, en effet, que de douer l'atmosphère d'une certaine force réfléchissante? N'est-ce pas elle qui nous reflète la lumière crépusculaire longtemps avant que le soleil soit levé, longtemps après qu'il est couché?

Ce raisonnement serait susceptible de quelques doutes puisés dans des considérations de quantité. Ne pourraiton pas dire que l'atmosphère , quoique assez réfléchissante pour nous renvoyer la lumière crépusculaire provenant du soleil , ne doit réverbérer rien de sensible quand elle ne reçoit que la lumière comparativement très-faible des éclairs? Voici la réponse :

En 1739, pendant des expériences sur la vitesse du son, Cassini et Lacaille apercevaient dans l'atmosphère la lumière provenant du canon qu'on tirait au pied du fanal de Cette , alors même que dans les stations qu'ils occupaient , la ville et le fanal leur étaient complètement cachés par des objets intermédiaires, tels que la montagne de Saint-Bauzeli, etc. En 1803, M. de Zach faisait donner des signaux au mont Brocken du Harz, pour déterminer des différences de longitudes. Des observateurs placés sur la montagne de Kenlenberg , à plus de 60 lieues de distance, apercevaient la lumière des 180 à 220 grammes de poudre qu'on brûlait chaque fois à l'air libre , quoique le Brocjcen , à cause de la rondeur de la terre, ne soit pas visible du Kenlenberg. J'ajouterai enfin que, lorsqu'on tire à Paris le canon de la batterie basse des Invalides , un observateur placé dans les allées du jardin du Luxembourg voisines de la rue d'Enfer, d'où l'on ne voit ni les divers étages du bâtiment, ni même la flèche si élevée de son dôme, aperçoit dans l'air, au moment de chaque décharge, une lueur qui s'étend jusqu'au zénith et au delà.

Si les faibles lumières qui résultent de l'inflammation de 200 grammes de poudre se reflètent dans l'atmosphère d'une manière aussi évidente , que ne peut-on pas attendre de la réflexion de la lumière infiniment plus vive de certains éclairs !

En voilà certainement assez pour établir la possibilité, la probabilité, si l'on veut, de l'explication que nous avons indiquée des éclairs de chaleur. Cependant il reste encore quelque chose à faire : il faut essayer de donner à cette

explication le caractère de fa plupart des théories scientifiques modernes; il reste à passer de la conjecture à une véritable démonstration. Voici deux cas où toutes les conditions désirables se trouvent, ce me semble, réunies. J'ai trouvé l'un dans le Voyage de Saussure; j'ai recueilli l'autre, en parcourant ligne à ligne les deux volumes d'Observations météorologiques de M. Luke Howard.

Dans la nuit du 10 au 11 juillet 1783 , l'illustre historien des Alpes se trouvait à l'hospice du Grimsel , par un ciel calme et serein. Ce pendant, en regardant dans la direction de Genève, il voyait à l'horizon quelques bandes de nuages d'où sortaient des éclairs qui ne paraissaient produire absolument aucun bruit. La même nuit, au même instant, la ville de Genève éprouvait le plus épouvantable orage dont les habitants de ce pays aient jamais été témoins.

Le 31 juillet 1813 , M. Howard voyait de Tottenham , près de Londres , de faibles éclairs de chaleur à l'horizon , vers le sud-est. Le ciel était étoilé ; il n'y avait pas un seul nuage dans le firmament! M. Howard apprit bientôt de son frère, qui se trouvait sur la côte sud-est de l'Angleterre, que ce même 31 juillet, à l'heure des éclairs silencieux de Tottenham, on apercevait de Hastings un grand orage qui embrassait, en France, l'espace compris entre Dunkerque et Calais. Ainsi les éclairs dont on apercevait la lueur dans l'atmosphère de Londres étaient nés au milieu de nuages situés à près de 50 lieues de distance.

Avoir prouvé que les éclairs de chaleur sont quelquefois des éclairs réfléchis, n'implique pas la conséquence

qu'ils ont toujours la môme origine. Ceux qui croient qu'un ciel parfaitement serein est souvent sillonné par des éclairs directs, par des éclairs qui jaillissent spontanément dans un air sans nuages , peuvent s'appuyer sur la circonstance que souvent les prétendus éclairs de chaleur se montrent, à Paris par exemple, pendant des nuits entières, et vers tous les points de l'horizon, sans que le ciel vienne à se couvrir. L'existence aussi prolongée d'une sorte d'oasis de sérénité n'est, en effet, guère probable.

Le jour où il y aura sur la surface d'un pays autant d'observateurs météorologistes que la science le réclame, on arrivera aisément, par la comparaison de leurs journaux, à reconnaître si les éclairs de chaleur vus dans un endroit donné étaient ou n'étaient pas la réverbération des éclairs provenant d'un orage éloigné. En attendant, il ne me semble pas impossible de décider la question par les observations d'un seul lieu , d'une seule personne, et à l'instant même où le phénomène apparaît.

L'instrument que je réclamerai pour cela n'est pas compliqué. 11 se compose d'un tuyau de 3 à 4 décimètres de long, portant à celle de ses extrémités qui doit être tournée vers les éclairs un bouchon percé d'une ouverture circulaire de quelques millimètres de diamètre. Cette ouverture est couverte d'une plaque de cristal de roche à faces parallèles, de 5 à 6 millimètres d'épaisseur, taillée perpendiculairement aux arêtes du prisme hexaèdre du cristal naturel. A l'autre extrémité du tuyau, à celle où s'applique l'œil, existe un prisme de carbonate

de chaux, de quartz ou de tout autre cristal doué de la double réfraction. Ce prisme est achromatisé.

Sans le prisme , si vous dirigiez le tuyau vers un objet rayonnant ou seulement éclairé, vous ne verriez qu'un disque circulaire plus ou moins lumineux. A travers le prisme doublement réfringent, vous apercevez deux de ces disques.

Quand la lumière de l'objet qu'on observe est de la lumière blanche directe, les deux disques paraissent blancs. Si, au contraire, la lumière éclairante n'arrive dans le tuyau qu'après avoir été réfléchie sous un angle notablement différent de 90°, les deux disques sont diversement colorés. Supposez l'un rouge, par exemple, l'autre sera vert. Les deux teintes changent quand on fait tourner le tuyau sur lui-même, mais elles sont toujours complémentaires l'une de l'autre : leur réunion reproduit le blanc

La lumière reflétée par l'air atmosphérique jouit, dans notre instrument, de toutes les propriétés de celle qui est réfléchie par le verre, par l'eau, etc. Dirigez, en effet, le tuyau vers un ciel serein , et vous verrez les deux disques briller des plus vives couleurs. 11 n'y a qu'une zone très-étroite voisine du soleil , et un espace plus circonscrit encore situé à l'opposite, où la coloration soit insensible.

A peine aurai-je maintenant besoin d'ajouter quelques mots pour expliquer comment ce simple tuyau conduira à la solution désirée :

Il est nuit, l'air est serein, de temps à autre des éclairs dits de chaleur illuminent le ciel. Après avoir