IV UT

Sans quitter ce même sujet, nous allons revenir un moment sur nos pas, mais seulement pour examiner des questions de quantité et de forme.

A quelles distances des plaques de métal distribuées sur le toit d'un édifice doivent-elles être les unes des autres, pour qu'il y ait certitude qu'aucun point intermédiaire ne sera directement foudroyé? Cette question ne saurait recevoir une solution absolue. Il est clair, en effet, que plus ce métal aura de masse ou de surface , et plus sa sphère d'action sera étendue et intense. On peut affirmer seulement que si on établit les communications voulues entre les lames de plomb, de zinc, etc. , qui, dans les bâtiments construits aveo quelque soin , recouvrent presque toujours les arêtiers ; entre les tuyaux métalliques des cheminées, entre les mains courantes et les crampons destinés aux couvreurs ; entre les gouttières et les tuyaux de décharge des eaux ; que si l'ensemble de ces pièces sô

lie en outre avec un conducteur convenable, on aura fait tout ce que la prudence la plus timide pouvait commander pour se garantir de la foudre.

Par conducteur convenable, j'entends d'une part celui qui s'enfonce dans le sol jusqu'au terrain humide., et de l'autre un conducteur assez massif pour transmettre les plus violents coups de foudre sans se fondre.

Les adversaires des paratonnerres ont beaucoup argumenté, contre ces appareils, de l'ignorance où l'on est, de l'ignorance où l'on restera peut-être longtemps encore touchant le maximum d'effet qu'un coup de foudre peut produire, touchant dès lors le maximum de dimension qu'il faut donner aux conducteurs. La difficulté, quoique réelle, n'a vraiment rien qui doive arrêter aujourd'hui. Si la dimension des conducteurs est empruntée à l'expérience, si celle qu'on adopte a résisté aux plus violents coups de foudre que les hommes aient enregistrés depuis trois ou quatre siècles, que peut-on raisonnablement exiger de plus? De quoi s'inquiète l'ingénieur, quand il arrête la hauteur et la largeur des arches d'un pont, de la voûte d'un aqueduc, de la section d'un égout, etc.? 11 compulse les archives de la science, il se tient quelque peu en dessus des dimensions qui lui sont dictées par les plus fortes crues, par les plus abondantes pluies qu'on ait jamais observées; il remonte ainsi la chaîne des temps le plus loin que faire se peut, mais sans se préoccuper des bouleversements, des révolutions physiques , des cataclysmes , antérieurs aux époques historiques, dont les seuls géologues sont parvenus à saisir les traces et à mesurer l'importance. Le constructeur de

paratonnerres ne saurait être tenu à plus d'attentions, à plus de prévoyance.

Les paratonnerres actuels ne se composent pas seulement de conducteurs en communication immédiate avec des masses métalliques qui, dans tout état de choses, auraient formé une partie intégrante des édifices, qui seraient nécessairement entrées dans leur construction. Les masses métalliques préservatrices auxquelles le conducteur aboutit sont des tiges élancées , placées ad hoc sur le faîte des bâtiments ; on les termine même ordinairement par des pointes inoxydables et très-effilées. De grands avantages résultent de ces dispositions, de ces formes particulières. Cherchons à les mettre en évidence.

Supposons que le conducteur d'un de ces paratonnerres formés, comme nous venons de le dire, de tiges métalliques élancées et pointues , soit brisé en un point de son trajet, et que l'intervalle compris entre les deux bouts de métal en présence puisse être à volonté étendu et resserré. En temps d'orage, cette lacune, cette solution de continuité du métal, devient le siège de curieux phénomènes.

Donnez à la lacune une amplitude de 2 à 3 millimètres seulement, et pendant tout le temps que le tonnerre grondera au-dessus de votre tête, vous la verrez remplie d'une lumière légèrement sifflante. Quand les deux bouts du conducteur en présence seront écartés de plusieurs centimètres, la lumière n'ira plus du bout supérieur au bout inférieur que par intermittences : des jets instantanés remplaceront la flamme continue ; mais , en revanche, au lieu des légers sifflements de tout à l'heure, vous

entendrez des détonations bruyantes comme des coups de pistolet1.

En quoi consiste la matière qui s'élance ainsi de l'extrémité supérieure de la lacune du conducteur sur l'extrémité inférieure?

La matière fulminante s'écoule quelquefois sans détonation; elle engendre des lumières continues (Castor et Pollux) dont l'apparition est seulement accompagnée d'un léger sifflement ; il en est exactement de même de la matière dont l'écoulement se fait à travers la lacune du conducteur.

Supposons une émission subite de lumière, et il y aura détonation dans la lacune du conducteur, tout comme quand la foudre éclate au milieu des nuages.

La matière de la foudre fond les métaux ; la matière qui traverse le conducteur liquéfie également les fils déliés qui se trouvent sur son passage.

L'étincelle émanant du conducteur transforme un mélange d'oxygène et d'azote en acide nitrique ; nous avons vu que la foudre engendre aussi cet acide en traversant l'atmosphère.

i. Si des expériences ad hoc n'avaient pas depuis longtemps constaté la réalité de ces phénomènes, le hasard les aurait aussi fait découvrir. Dernièrement, le capitaine Winn, commandant d'une frégate anglaise, remarqua, au moment d'un orage, qu'il y avait t par accident, dans le conducteur de son paratonnerre une solution de continuité d'environ 25 millimètres; tant que l'orage dura, c'est-à-dire pendant deux heures et demie, l'intervalle en question resta couvert d'étincelles vives et presque continuelles.

Déjà les traités de météorologie faisaient anciennement mention d'un vaisseau anglais dont le conducteur était aussi interrompu et sur lequel l'équipage, pendant trois heures consécutives, vit avec effroi un jet de flamme remplir tout l'espace où le métal manquait.

Un coup de foudre donne des pôles aux barreaux d'acier; il renforce, détruit ou renverse souvent les pôles dont ces barreaux avaient été antérieurement doués par les procédés ordinaires de l'aimantation ; tout cela s'exér cutc à volonté, à l'aide des étincelles intermittentes <to conducteur; les changements d'effet (renforcement ou renversement) dépendent exclusivement de la situation de l'aiguille par rapport à l'étincelle.

Les coups fulminants tuent les hommes et les animaux; <juand les deux bouts du conducteur sont très-éloignés, quand l'étincelle doit être très-longue et que dans sa course elle se dévie, malheur à l'homme qu'elle va frapper ; malheur surtout, lorsque la partie inférieure du conducteur est supprimée, à ceux qui par leur position peuvent la remplacer et en faire l'office *.

Tant de points de ressemblance ne permettent guère

1. Il ne sera pas hors de propos de placer ici une description succincte du conducteur interrompu à côté duquel le célèbre physicien Richmann fut tué à Pétersbourg, le 6 août 1753.

Qu'on imagine une bouteille de verre ordinaire dont le fond sera percé, et à travers laquelle passera une tringle en fer maintenue par des bouchons en liège.

Qu'on adapte verticalement cette bouteille à un trou pratiqué sur le toit d'une maison, de manière que l'extrémité supérieure de la tringle dépasse d'un mètre et demi la surface du toit, et que l'extrémité opposée soit comme suspendue au milieu de l'appartement situé sous le toit.

A cette extrémité inférieure sera attachée une chaîne métallique.

Cette chaîne se prolongera jusqu'à l'étage où est situé le cabinet du physicien, non pas en ligne droite, mais en faisant plusieurs détours commandés par les localités. Nulle part, dans sa course, la chaîne ne touchera les murs ou la bâtisse. Partout où besoin sera, elle s'en trouvera séparée par des plaques de verre ou par des couches épaisses de cire d'Espagne.

de douter que la matière lumineuse, sifflante, détonante, de la lacune du conducteur, que la matière capable d'opérer des fusions, d'engendrer des combinaisons chimiques, d'aimanter et de désaimanter des aiguilles d'acier, de tuer des hommes et des animaux, ne soit autre chose que de la matière fulminante enlevée aux nuages orageux par l'intermédiaire de l'appareil. Les paratonnerres, tels qu'on les construit aujourd'hui, ont donc, outre la propriété que nous leur avons déjà reconnue, celle de dépouiller peu à peu les nuées orageuses de la matière fulminante dont elles sont chargées, de la conduire silencieusement, par l'intermédiaire du conducteur, dans les entrailles de la terre.

Supposons que la matière fulminante accumulée dans les nuages ne soit pas susceptible d'une régénération subite, et il en résultera que les paratonnerres doivent diminuer l'intensité des orages, le nombre, la force et la gravité des coups foudroyants.

Dans le cabinet, la chaîne descendra verticalement du milieu du plafond, à travers une ouverture à parois vitreuses.

L'ensemble de ces dispositions et surtout l'emploi des matières isolantes, devaient avoir et avaient en effet pour résultat de concentrer la matière fulminante dans l'appareil , d'empêcher qu'elle s'échappât autrement que par le conducteur dont Bichmann faisait usage et que de temps à autre il approchait de l'extrémité de la chaîne pendante afin d'en tirer des étincelles.

Eh bien, le 6 août 1753, pendant que le savant professeur disposait ses moyens d'observations, une langue de feu bleuâtre se détacha du bout de la chaîne, produisit une détonation semblable à celle d'un coup de pistolet, et alla droit à la figure de Richraann, en parcourant une distance de 3 décimètres au plus. Richmann tomba raide mort sur le coup. Le graveur Sokolow, qui se trouvait à côté de lui, tomba aussi, mais il revint à la vie après un évanouissement de quelques instants.

Je vais au-devant d'une difficulté que pourraient faire ceux qui n'ont pas de notions suffisantes de la physique moderne. Nous nous sommes servi de conducteurs en certains points desquels il y avait des solutions de continuité ; est-il démontré que des conducteurs continus ont aussi le privilège de s'imprégner de la matière fulminante des nuages et de la transmettre au sol? l

L'affirmative n'est pas douteuse ; mais'ici nous ne pouvons pas recourir à des preuves empruntées aux sens de la vue et de l'audition, puisque tout se passe sans développement de lumière et en silence. Veut-on cependant s'assurer qu'en temps d'orage le conducteur continu transmet quelque chose? qu'on en approche transversalement une aiguille, et elle s'aimantera tout comme elle le faisait sous l'action des étincelles remplissant la lacune. On n'a qu'à diminuer suffisamment sa masse, sans cependant le briser en aucun point , et une auréole de lumière sifflante l'entourera quelquefois dans toute sa longueur. Quand l'orage est très-fort, cette lumière apparaît, sans même que la masse habituelle du conducteur ait besoin d'être amoindrie.

Ainsi munie des nouveaux paratonnerres de M. Harris, dans lesquels le conducteur ordinaire des navires est remplacé par un poids égal de cylindres de cuivre mince qui enveloppent exactement les mâts et font corps avec eux, la frégate anglaise Dryad se trouva plusieurs fois exposée sur la côte d'Afrique aux violents orages que les navigateurs appellent torriados. La matière fulminante descendait alors le long de ces tuyaux de cuivre continus en telle quantité, qu'elle donnait naissance à une sorte d'atmo-

sphère lumineuse et à un bruit semblable à celui de l'eau qui bout très-fortement.

Parvenus à ce point, nous pourrons étudier l'influence de l'isolement, de la hauteur et de la forme de la tige de fer supérieure ou du paratonnerre proprement dit. La mesure de cette influence sera le nombre d'étincelles qui traverseront une lacune donnée du conducteur, dans des circonstances atmosphériques données et dans un temps également donné.

Le nombre de ces étincelles s'accroît rapidement quand la hauteur de la tige augmente ; il diminue, au contraire, très-vite, lorsqu'à égalité de hauteur la tige est entourée et, à plus forte raison, dominée par des objets peu éloignés; il ne peut donc pas y avoir le moindre doute sur la convenance d'employer des paratonnerres très-hauts et de les placer sur des points culminants des édifices : c'est ainsi qu'on donne tout le développement possible à la faculté dont ces appareils jouissent d'atténuer l'intensité des orages.

L'influence des formes semblait plus difficile à constater. Les uns voulaient que la tige se terminât en boule ; d'autres, d'après Franklin, préconisaient les pointes trèsaiguës; une expérience que, par parenthèse, je ne vois citée nulle part, éclaircira la question.

En 1753, Beccaria établit sur le toit de San-Gioanni-

di-Dio, à Turin, une barre de fer qui était maintenue vers

le bas par des arcs-boutants formés de ces substances

particulières qui transmettent difficilement la foudre.

A une petite distance de l'extrémité inférieure de cette

barre de fer commençait le conducteur. La partie la plus IV.— i. 22

élevée de la barre portait une pointe métallique rotative qu'on pouvait, à volonté, tourner vers le ciel ou du côté de la terre, en tirant seulement un cordon de soie».

La pointe étant renversée, l'appareil ne donnait pas d'étincelles; on dirigeait subitement la pointe vers te ciel, peu d'instants après les étincelles paraissaient; on tournait de nouveau la pointe vers la terre, plus d'étincelles.

Dans certaines circonstances atmosphériques, l'appareil donnait des étincelles quelle que fût la position de la pointe ; mais alors même on voyait facilement que ces étincelles étaient plus fortes et plus fréquentes lorsque la pointe était en haut que lorsqu'elle était en bas:.

Cette expérience (il serait bien utile de la répéter) montre, sans équivoque, combien une tige pointue a plus d'action qu'une tige obtuse pour enlever graduellement aux nuées orageuses la matière fulminante dont elles sont chargées. Elle semble devoir trancher définitivement, en faveur des paratonnerres en pointe, le procès qui, vers le milieu du dernier siècle, eut tant de retentissement, et auquel , en haine de Franklin , le roi. d'Angleterre luimême prit une part active.

Ici viendra encore se placer une question de quantité. La matière fulminante que les paratonnerres en pointe soutirent aux nuées est-elle considérable? Peut-il résulter de cette action un affaiblissement sensible des orages? Là où il y aura beaucoup de paratonnerres, les coups de foudre seront-ils moins à redouter? Des expériences de Beccaria m'ont fourni les éléments nécessaires pour cclaircir, je crois* tous ces doutes.,

Cet habile physicien avait dressé à Turin, sur deux points du palais de Valentino fort éloignés l'un de l'autre, deux gros fils métalliques rigides, maintenus en place à l'aide de corps de certaines natures que les physiciens appellent corps isolants. Chacun de ces fils était peu éloigné d'un autre fil métallique ; mais celui-ci , au lieu d'être isolé, descendait le long du mur du bâtiment jusqu'au so) , où il s'enfonçait assez profondément. Le premier fil, comme on voit, était le paratonnerre; le second, le conducteur. Eh bien, en temps d'orage, de vives étincelles, je pourrais dire des éclairs de la première espèce, jaillissaient sans cesse entre les fils isolés supérieurs et les fils inférieurs non isolés. L'œil et l'oreille suffisaient à peine à saisir les intermittences : l'œil n'apercevait aucune interruption dans la lumière; l'oreille entendait un bruit à peu près continu.

Aucun physicien ne me démentira, quand je dirai que chaque étincelle prise isolément eût été douloureuse; que la réunion de dix aurait suffi pour engourdir le bras ; que cent eussent peut-être constitué un coup foudroyant. Cent étincelles se manifestaient en moins de dix secondes; ainsi, chaque dix secondes, il passait d'un fil au fil correspondant une quantité de matière fulminante capable de tuer un homme ; en une minute Six fois autant ; en une heure soixante fois plus qu'en une minute. Par heure, chaque tige métallique du palais de Valentino arrachait donc aux nuées, en temps d'orage, une quantité de matière fulminante capable de tuer 360 hommes. Il y avait deux de ces tiges : le chiffre 360 doit donc être doublé ; nous voilà déjà au nombre 720. Mais le Yalen-

tino se composait de sept toits pyramidaux, recouverts de feuilles de métal communiquant avec des gouttières également métalliques qui s'enfonçaient dans la terre. Les sommets de ces pyramides étaient pointus ; ils s'élevaient plus dans les airs que les extrémités des deux lignes sur lesquelles Beccaria opérait. Tout autorise donc à supposer que chaque pyramide soutirait aux nuages autant de matière, au moins, que les minces tiges en question. Sept, multiplié par 360, donne 2,520; et si l'on ajoute les 720 des deux tiges, on trouve 3,240. En cavant tout au plus bas , en supposant que le Valentino agissait seulement par ses pointes, que le reste du bâtiment était absolument sans action, nous n'en trouverons pas moins, pour ce seul édifice, que la quantité de matière enlevée à l'orage dans le court espace d'une heure eût suffi pour tuer plus de trois mille hommes.

Il est des physiciens qui tout en accordant que les paratonnerres sont utiles, qu'ils ne peuvent manquer de recevoir les coups foudroyants dont les maisons auraient eu tant à souffrir, de les conduire , de les disséminer sans dommage dans les entrailles de la terre, nient que leur action graduelle et silencieuse ait une grande utilité. Les chiffres auxquels je suis arrivé me semblent devoir les détromper. Ce point est, au reste, trop important, pour que je ne l'envisage pas sous d'autres aspects.

J'ai dit plus haut comment périt Richmann. Si à l'instant où le malheur arriva, il fût parti des nuages orageux un coup de foudre dirigé vers la tige métallique du toit, l'événement, quant à ses conséquences physiques, ren-

trerait dans la classe très-nombreuse de ceux où des hommes ont été tués à côté de barres métalliques interrompues, je veux dire de barres qui n'étaient pas en communication immédiate avec la terre; mais ici tout annonce qu'il n'y eut pas de coup foudroyant extérieur 1 ; ici , la barre qui s'élevait sur le toit de la maison de Richmann à lm.50 seulement de hauteur, la chaîne, la tringle inférieure, s'étaient silencieusement chargées de la matière de la foudre; elles avaient peu à peu, et non d'une manière brusque, enlevé cette matière aux nuages; et la quantité soutirée ainsi s'était trouvée suffisante pour tuer un homme, pour en renverser un second sans connaissance, pour fondre une certaine longueur de tringle de fer, pour produire dans plusieurs pièces de l'appartement du célèbre physicien de Pétersbourg de notables dégâts.

En présence de ces faits, j'attache peu de prix, je l'avoue, aux considérations théoriques d'après lesquelles on prétend réduire à des atomes la matière fulminante que les paratonnerres peuvent arracher aux nuages. Ces atomes, puisque atomes il y a, auraient en tout cas la force d'enfoncer les portes, de briser et de déplacer les meubles , de lézarder fortement les murs et de tuer les hommes.

Si les paratonnerres, disent les dissidents, ont la faculté

1. Dans une relation publiée par M. Lomonosow quelque temps après la mort de Richmann, il était question de traits de feu que plusieurs voisins du savant physicien virent se diriger des nuages sur la barre du toit au moment même où le malheur arriva. Ces observations pourraient être contestées ; en tout cas, personne n'a prétendu avoir vu et entendu un véritable coup de tonnerre.

d'enlever aux imees la matière fulminante dont elles sont imprégnées, comment éclate-t-il des orages au-dessus de6 villes où ces appareils abondent?

La réponse est facile. Les paratonnerres s'approprient une partie de la matière fulminante des nuées; personne n'a prétendu qu'ils les en dépouillassent entièrement Une pareille opinion serait d'autant moins justifiable, que les nuages orageux paraissent être dans une sorte de solidarité; que d'ordinaire l'état fulminant d'un d'entre eux (qu'on me passe l'expression) ne peut être changé, qu'au même instant tous les autres nuages ne s'en ressentent jusqu'aux plus grandes distances. Voici comment ce fait capital est mis en évidence.

Reprenons le paratonnerre à conducteur brisé. Le temps est à l'orage. Des étincelles d'une certaine vivacité viennent de temps à autre remplir la lacune. Eh bien, presque tous les coups de tonnerre, forts ou faibles, voisins ou éloignés, amènent une altération subite 1 dans le nombre et dans la vivacité des étincelles. Le moment de cette altération coïncide à peu près exactement avec celui de l'apparition de l'éclair. Si le nuage orageux d'où le tonnerre est parti se trouve fort éloigné, l'affaiblissement des étincelles peut ainsi précéder d'une demi-minute, de trois quarts de minute, d'une minute entière et même de plus, le moment où le bruit du tonnerre arrive à l'oreille de l'observateur.

1. Lorsque cette altération est étudiée à l'aide d'un instrument connu des physiciens sous le nom d'électromètre, les changements «ont accusés avec une instantanéité remarquable , et ils peuvent de plus être mesurés.

Toaldo parle (Tira orage du 28 septembre 1775, qui embrassait simultanément l'espace compris entre Padoue, Trévise, Venise, et s'étendait bien au delà, qui dura plus de six heures, qui, pendant cette durée et partout où il régna , mettait le ciel tout en feu. Supposons que les diverses régions de cette immense nappe de nuages se trouvaient dans une certaine dépendance ; que l'état fulminant de chaque partie était lié à l'état fulminant moyen de l'ensemble, et personne ne pourra imaginer que les quelques paratonnerres renfermés dans l'enceinte de la ville de Padoue exerçaient une action assez puissante pour rendre partout les coups de foudre impossibles. Quand, au contraire, les nuées orageuses occupent un espace restreint, et aussi dans certaines répartitions spéciales de la matière fulminante à leur surface, les effets amortissants d'un très-petit nombre de paratonnerres peuvent être prompts et efficaces. Plusieurs physiciens, entre autres Toaldo, assurent avoir vu deux fais à Nymphenbourg, en Allemagne, des nuées orageuses d'où partaient incessamment les plus vifs éclairs, s'avancer vers le château et n'êtreplus, après avoir dépassé les paratonnerres, que des nuées orageuses, que des nuées où n'apparaissait aucun jet lumineux , que des charbons éteints , car c'est l'expression dont Toaldo s'est servi.

En 1785, IL Cosson, curé de Rochefort, écrivait & l'abbé Bertholon que, le ft décembre, un nuage « qui jetait beaucoup d'éclairs, et dans lequel grondait le tonnerre, devint tranquille et ne donna plus que quelques lueurs assez faibles aussitôt après que le vent d'ouest l'eut fait passer au-dessus du paratonnerre de l'église, i Les vives

aigrettes qui brillaient à la pointe du paratonnerre de Rochefort montraient clairement qu'il exerçait une forte action; cependant, en l'absence de la déclaration du curé, nous n'aurions pas osé affirmer qu'un seul paratonnerre avait suffi pour enlever presque complètement au nuage son caractère orageux.

La propriété des paratonnerres, à laquelle nous venons de consacrer tant de pages, est d'autant plus développée que leur tige a plus de hauteur. Rien ne le prouve mieux que les nombreuses expériences faites avec des cerfevolants, et, dans ce genre, rien n'a approché des résultats obtenus à Nérac par notre compatriote de Romas.

Cet intrépide physicien lança dans les airs, à des hauteurs de 130 à 160 mètres (ft à 500 pieds) , un cerf-volant dont la corde était, comme les grosses cordes de violon, entourée d'un fil métallique. Pendant un orage trèsmédiocre, à peine accompagné de quelques légers coups de tonnerre , Romas tira de l'extrémité inférieure de la corde de son appareil, non plus de simples étincelles, mais des lames de feu de 3 mètres à 3m.25 (9 à 10 pieds) de longueur et de 27 millimètres (1 pouce) de grosseur. Ces lames faisaient autant de bruit qu'un coup de pistolet. En moins d'une heure, Romas en tira trente, sans compter un millier d'autres de la longueur de 2W.25 (7 pieds) et au-dessous.

Le physicien de Nérac remarqua plusieurs fois que, pendant la durée de ses expériences, les éclairs et le tonnerre cessaient totalement. Le docteur Lining (de Charlestown ) et M. Charles, quoique ayant opéré moins

en grand, transformèrent aussi des nuages orageux en nuages ordinaires.