CHAPITRE X

des ndages orageux sont-ils jamais lcmixeux d'l-ne manière continue?

L'obligation que je m'étais imposée en commençant à écrire l'histoire du tonnerre, de consulter tous les Mémoires où je soupçonnerais qu'il serait question du météore, quelque obscurs, cfuelque dédaignés que ces mémoires pussent être, m'a conduit à exhumer un fait dont il y a vraiment lieu de s'étonner qu'on n'ait pas mieux apprécié l'importance. Ce fait, le titre du chapitre l'indique assez, c'est V émission, non pas intermittente, mais l'émission

1. M. Wlieatstone, à qui Ton doit les ingénieuses expériences dont e viens de rendre compte, est parvenu à l'aide d'une modification très-importante de son bel appareil, à constater que l'étincelle électrique de nos machines, ne dure pas la millionième partie d'une seconde. On doit vivement désirer que ces nouveaux moyens d'investigation soient appliqués avec persévérance à l'étude des éclairs. De grandes découvertes en seront probablement le fruit.

contjjnue de lumière â la surface de certains nuages; ce fait , je le trouve consigné de la manière la plus nette , à la date du 15 août 1781, dans un mémoire de Rozier, et à celle du oO juillet 1797, dans un mémoire de Nicholson.

Le 15 août 1781, après le coucher du soleil, le ciel, à Béziers , se couvrit de nuages ; à sept heures trois quarts, le tonnerre commença à se faire entendre ; à huit heures cinq mmutes, il était complètement nuit, et l'orage avait acquis une très-grande intensité : « C'est à ce moment , dit Rozier, qu'en e^amin^nt la direction et l^elïet des éclairs, j'aperçus derrière le penciiant de la colline qui d'un côté termine la vue de ma maison , un point lumineux Ce point lumineux acquit peu à peu du volume

et de l'étendue ; il forma insensiblement une zone , une bande phosphoriqiie qui se montrait à mes yeux sous une hauteur de 3 pieds ; elle finit par sous-tendre à mon œil un angle de 60 degrés.

« Sur cette première zone lumineuse, il s'en forma une seconde de la même hauteur, mais qui n'avait que 30 degrés d'étendue, c'est-à-dire la moitié de celle de la zone inférieure. Entre deux resta un vide dont la hauteur égalait celle d'une des deux zones prise séparément

« On remarquait, dans l'une comme dans l'autre zone, des irrégularités à peu près comme sur les bords des gros nuages blancs avant-coureurs de l'orage. Ces bords n'étaient pas tous également lumineux, cjuoique le centre des zones oiTrît une clarté uniforme. Pendant le temps que les zones avançaient vers l'est, la foudre, à trois reprises diflérentes, s'élança de l'extrémité de la zone inférieure, » mais sans produire de détonation appréciable.

Les zones lumineuses ne tenaient pas 5 la masse générale des nuages orageux ; elles étaient beaucoup plus près de terre : « Le phénomène brilla depuis huit heures cinq minutes jusqu'à huit heures dix-sept minutes (c'est-à-dire pendant près d'un quart d'heure) ; » à huit heures dix-sept minutes, un coup de vent du sud éloigna l'orage de Béziers.

Écoutons maintenant Nicholson :

« Le 30 juillet 1707, je me levai à cinq heures du matin; le ciel, excepté vers le sud, était alors couvert de nuages très-denses qui couraient avec une grande rapidité vers l'ouest-sucl-ouest. Des éclairs se montraient fréquemment au nord-ouest et au sud-ouest Ils étaient

suivis, après onze ou douze secondes, de violents coups de tonnerre. Les parties les plus basses , les plus ondulées, les plus déchiquetées des nuages, étaient constamment teintes en rouge et j'appris que cette teinte avait encore beaucoup plus de vivacité avant qu'il m'eût été possible

de l'observer A quatre heures mi quart, au moment

d'une grande obscurité, on eût dit des maisons placées en face de celle où je demeure, qu'on les regardait à travers un verre bleu d'une teinte foncée ; en portant les yeux au ciel, je vis les nuages d'un bleu de plomb très-intense. »

Ces deux observations, celle surtout de Rozier, car elle ne peut donner lieu à aucune équivoque , ne me semblent pas sans quelque analogie avec une remarque de Beccaria que je recommanderai aussi à l'attention des observateurs, ne fût-ce qu'à titre de conjecture ou d'objet de recherche.

« Il m'est arrivé très-fréquemment , dit le physicien de

Turin, dans des nuits entièrement obscures, particulièrement en hiver, de voir des nuages épars, s'agglomérer et former ensuite dans leur ensemble un nuage général, uniforme, à surface unie et cVune densité en apparence peu considérable. De tels nuages répandent dans tous les sens une lueur rougeâtre, sons limites définies, mais assez intense, pour qu'elle m'ait permis de lire des livres imprimés en caractères ordinaires (médiocre cara(tere). Les Clartés nocturnes provenant des nuages, je les ai surtout observées dans les nuits d'hiver, entre deux averses de

''^ îieige Quant à moi, je les attribue à la matière de la

" foudre (feu électrique), car c'est à elle qu'il appartient universellement de former les nuages généraux, sans ondulations apparentes. Cette matière circulant dans les vapeurs, en quantité un tant soit peu plus considérable qu'elles ne peuvent en transmettre, doit se manifester à l'état lumineux, ainsi que le constatent tant d'expériences de cabinet. S'il existe des traits de lumière très-déliés et extrêmement fréquents, dans tous les points où les vapeurs présentent de légères variations de densité, il ne saurait évidemment manquer d'en résulter une lueur générale sans limites définies.» (Dell' Eletlricismo terrestre alino' sferico, page 288.)

Voici une observation dont je dois la connaissance au célèbre directeur de l'Observatoire d'Armagh , le docteur Robinson , relative à la phosphorescence des nuages :

« Pendant ses voyages pour la détermination des lignes d'intensité magnétique en Ecosse, le major Sabine resta plusieurs jours à l'ancre à Lough-Scavig, dans l'île de Sky. Cette île est entourée de montagnes nues et élevées,

parmi lesquelles on en rcniarquo une qu'enveloppe presque toujours un nuage résullant de la précipitation des vapeurs que les vents à peu près constants de Toucst y amènent de r Atlantique. Ce nuage, la nuit, était lumineux par lui-môme et d'une manière permanente. Plusieurs fois, M. Sabine en vit sortir, en outre, des jets semblables à ceux des aurores boréales. II repousse bien loin l'idée que ces jets dussent être attribués à des aurores véritables, voisines de l'horizon et dont la montagne aurait dérobé la vue directe. Suivant lui, tous ces phénomènes de lumière continue et de lumière intermittente avaient leur cause , quelle qu'en puisse être d'ailleurs la nature, dans le nuage mémo, »

M. Robinson m'annonce qu'il a fait lui-même, en Irlande , diverses observations sur les propriétés phosphorescentes des brouillards ordinaires. Il est grandement à désirer que le savant astronome les communique sans retard au public.

Certaines matières étrangères qui se mêlent quelquefois à notre atmosphère, lui communiquent la faculté phosphorescente à un très-haut degré. Un mémoire de M. Verdeil , médecin à Lausanne, nous apprend, par exemple, que le célèbre brouillard sec de '178o « répandait, la nuit, une lumière qui permettait de voir les objets à une certaine distance et C{ui s'étendait également sur tout l'horizon. Cette lumière ressemblait assez à celle de la lune lorsque, étant dans son plein, cet astre se cache derrière un nuage épais , ou que le ciel est couvert. »

Le brouillard sec de 1783 était le foyer, la cause peutêtre , de fréquents orages. L'ouvrage si peu lu de Deluc,

intitulé : Idées sur la Météorologie, nous apprend que des nuages peuvent devenir lumineux sans qu'on ait trop le droit d'en chercher l'exphcation dans de petites fulgurations sans cesse renouvelées. Voici le passage du physicien genevois :

« Me retirant chez moi à Londres, vers les onze heures d'un soir d'hiver, l'air élant très-serein, sans être bien froid, n'y ayant point de clair de lune, je vis une pommelure lumineuse , formant une zone de plusieurs degrés de largeur, qui s'étendait à peu près d'orient en occident, passant à 30 ou dO degrés du zénith du côté du sud , et atteignant presque l'horizon de part et d'autre. Je loge très-près de la campagne, ce qui me rendit facile d'observer ce phénomène dans toute son étendue, et je le fis, du moment où je commençai à l'apercevoir jusqu'à la fin. Cette espèce de nue, aussi brillante dans toute sa longueur qu'une nue mince devant la lune, cachait d'abord toutes les étoiles. Peu à peu , sa pommelure se discerna miei^, et les étoiles parurent dans les intervalles des pelotes ; je les ai aperçues ensuite dans les pelotes mômes, qui ne ressemblaient plus qu'à de la gazfe; et, enfin, au bout d'environ dix minutes, elle se dissipa presque partout en môme temps. 11 y avait là quelque décomposition phosphorique; car d'où aurait procédé cette lumière, qui partait de toute la nue? Mais il n'y avait pas le moindre signe électrique, car tout était en repos, à l'exception d'un petit mouvement qu'avait l'ensemble de cette zone. »

Lorsqu'on a réfléchi sur l'énorme affaiblissement que les nuages font éprouver, dans certains jours d'hiver, à la lumière éblouissante du soleil , on a tout lieu d'être surpris

7G LE TONNER UK.

qu'après le coucher de cet astre, qu'à nuit close, qu'à minuit même, le ciel étant resté également couvert, il fasse assez clair, en plein champ , pour que chacun puisse se diriger et ne pas aller se heurter contre une multitude d'obstacles. Il ne paraît guère possible d'admettre que la lumière ou, si l'on veut, que la lueur difTuse dont nous tirons tant d'avantage la nuit par un ciel entièrement couvert , provienne des étoiles. Mais l'origine stellaire une fois exclue , nous n'avons plus qu'une ressource pour expliquer les faits , c'est de supposer que tous les nuages sont lumineux par eux-mêmes. 11 n'y aurait entre eux de différence que du plus au moins. \u plus haut terme de réchelle figureraient les nuages observés par Rozier. Plus bas, et à une assez grande distance, ceux de Nicholson ; plus bas encore , les nuages neigeux de Beccaria. Enfin , le dernier terme de Téchclle se composerait des nuages denses, épais, dont le ciel est couvert dans les nuits les plus sombres d'hiver, et qui font cependant qu'à minuit, l'obscurité en plein air n'est jamais aussi forte que celle d'un souterrain ou d'un appartement sans fenêtres ^

1. Nous ne voulions d'abord toucher qu'à un très-petit point d'un simple phénomène météorologique, mais telles sont les connexions nécessaires des différentes sciences, que, sans y penser et sans le vouloir, nous avons pénétré, je crois, quelque peu dans un des plus grands problèmes de la philosophie naturelle. J'appelle ainsi la question de savoir par quel artifice notre soleil brille depuis tant de siècles sans rien perdre de son éclat. Les combustions ordinaires sont inconciliables avec une pareille constance. A la longue, la matière combustible et la matière comburante auraient dû, en effet, s'épuiser. Regardons la phosphorescence comme une conséquence nécessaire de l'état gazeux et nuageux ; supposons, de plus, que le soleil soit entouré d'une couche continue de nuages, et la difficulté

CfliPlTRE XI.

DU TO.\i\Er.RE PROPREMENT DIT, OU DU BRUIT QUE FAIT ENTENDRE LA FOUDRE QUAND ELLE s'ÉCHAPPE DES NUAGES.

A l'apparition des éclairs succèdent ordinairemont, après des intervalles de temps plus ou moins longs, des bruits que tout le monde a entendus, mais sans assez remarquer peut-être les caractères divers qui les distinguent suivant les circonstances.

Lucrèce donnait , ce me semble , une idée fort exacte de certains éclats de la foudre, quand il les comparait à l'aigre cri du papier qui se déchire (Liv. vi).

Je n'oserais pas affirmer qu'on ait beaucoup ajouté à l'exactitude de l'assijnilation , en substituant le déchirement brusque d'une forte étoffe de soie, à celui du papier ou du parchemin.

Quelquefois le bruit du tonnci're paraît clair et sec, comme celui d'un simple coup de pistolet.

Plus généralement , il est plein et très-grave. Des observateurs prétendent même qu'il devient de plus en plus grave à mesure que le retentissement se prolonge. Des musiciens exercés pourront seuls décider cette question.

disparaîtra, car les émissions phosphorescentes n'impliquent pas indispensablement une déperdition de matière. Il suffirait, peutêtre, d'étendre à toute une atmosphère l'état observé par llozier dans divers parties des nuages orageux de Béziers, pour arriver à quelque chose de ressemblant à l'éclat du soleil. Si mes conjectures étaient fondées, Nicholson se trouverait avoir saisi, à quelques minutes d'intervalle, les deux constitutions atmosphériques qui donnent naissance aux étoiles rouges et bleues.

Dans les phénomènes du tonnerre , deux circonstances semblent bien dignes d'attenlion : d'une part, sa longue durée; de l'autre, les diminutions et les accroissements successifs d' intensité qui se renouvellent si fréquemment pendant le retentissement d'un seul et même coup , d'une seule et môme détonation. Aussi, ce n'est pas par hasard que l'expression roulement du tonnerre a été généralement adoptée ; ce n'est pas non plus sans raison qu'on a assimilé ce roulement au l)riiit qu'engendre une lourde charrette qui descend rapidement un chemin très-rocailleux^ Nous examinerons bientôt si des échos jouent dans tout ceci le rôle principal , ou seulement un rôle secondaire. En attendant, je rapporterai ce que j'ai pu recueillir de certain sur la plus longue durée du roulement d'un tonnerre observé en pays de plaine, et correspondant à un seul éclair. On voudra bien donner quelque attention aux paroles que je viens de souligner ; car le tonnerre, même dans nos climats, fait quelquefois entendre un bruit continu pendant des heures entières ; alors, les éclairs se succèdent presque sans interruption.

1. Personne ne s'étonnera, j'espère, que je dise ici comment on est parvenu, sur certains théâtres, à imiter, à l'aide de procédés très-simples, non-seulement les tonnerres éloignés qui produisent une sorte de bourdonnement presque uniforme, mais encore les éclats brusques, saccadés, par lesquels se distinguent les tonnerres voisins. L'opérateur se sert pour cela, d'une lame mince et quadrangulaire de tôle, d'un mètre de long sur un demi-mètre de large, qu'il saisit par un de ses angles entre le pouce et l'index. Il lui suffit ensuite de donner à sa main, sur elle-même, un mouvement de rotation oscillatoire, de manière que l'angle saisi soit fléchi tantôt dans un sens et tantôt dans le sens opposé. En variant la rapidité de ces alternatives, on arrive à reproduire toutes les modifications possibles du bruit du tonnerre.

Je trouve dans les registres d'observations faites à Paris, par de L'ïsle, à la date :

Du 17 juin 1712, un tonnerre dont le roulement dura 45 secondes.

Le même jour, les plus forts résultats , après celui que je viens de rapporter, furent :

M , o6 et 34 secondes.

Dans les observations suivantes, du 3, du 8 et du 28 juillet, de L'Isle trouva au maximum des durées

de 39 , de 38 , de 36 et de 35 secondes.

Ceux qui n'ont point étudié les orages en météorologistes, en physiciens, ignorent peut-être que le bruit de chaque détonation n'a pas toujours son maximum d'intensité au début. Le tonnerre commence souvent par un roulement sourd , auquel succèdent de ]3ruyants éclats , suivis eux-mêmes d'un roulement dont l' affaiblissement est rapide , mais graduel. Ce seront , pour certaines faces de la théorie, d'excellentes pierres de touche, que les évaluations numériques des intervalles compris entre les faibles commencements de certains tonnerres et leurs périodes retentissantes. Malheureusement la science en possède encore très-peu. Celles que je vais rapporter appartiennent encore à de L'Isle, dont il faut s'étonner que le travail n'ait jamais été cité.

Le 17 juin 1712, un orage gronde sur Paris ; A 0 seconde, un éclair se montre; A 3 secondes, le tonnerre commence à se faire entendre très-faiblement;

80 LE TONNI-nRE.

A 12 secondes, il éclate; A 10 secondes, il linit doucement.

Il ne s'écoula donc pas moins de 9 secondes entre le commencement du tonnerre et celui de ses éclats.

Voici un second exemple correspondant à la date du 21 juillet :

A 0 seconde, éclair;

A JO secondes, le bruit commence faiblement;

A !2G secondes, le tonnerre éclate ;

A o2 secondes, il finit doucement.

Les citations qui suivent auront sur les précédentes l'avantage de faire connaître la durée des éclats.

Le 8 juillet 1712 :

A 0 seconde , éclair ;

A 11 secondes, le tonnerre commence doucement;

A 12 secondes, il éclate;

A 32 secondes, les éclats cessent;

A 50 secondes, le bruit finit doucement.

Le lecteur remarquera que la durée des éclats fut de 21 secondes.

8 juillet :

A 0 seconde, éclair;

A 11 secondes, le tonnerre commence doucement ;

A 12 secondes, il éclate;

A 38 secondes, il cesse d'éclater;

A 47 secondes , il finit doucement.

La durée des éclats s'est élevée ici à près d'une demiminute.

LE TONNERRE. Si

Je citerai encore un cas, parce qu'il nous offrira la circonstance nouvelle d'un redoublement de force pendant les éclats :

A 0 seconde , éclair ;

A 10 secondes , le tonnerre commence très-doucement ;

A 13 secondes, il éclate;

A 20 secondes , les éclats redoublent d'intensité ;

A 35 secondes , les éclats cessent ;

A 39 secondes , le tonnerre finit doucement.

L'intensité du tonnerre, et par là j'entends celle de sa période la plus éclatante, offre d'étonnantes variations.

Le révérend William Paxton écrivait au docteur Milles, doyen d'Exeter, au sujet d'un coup de foudre qui renversa, le 2 mars 1769, l'un des pinacles de la tour de Buckland-Brewer, que ce coup produisit une détonation égale au moins à celle de ce>t pièces de canon qui seraient parties à la fois.

D'autre part, je lis dans les notes dont je suis redevable à MM. les capitaines Peytier et Hossard, qu'aux Pyrénées, des coups de tonnerre qui partaient à côté d'eux, au milieu même des nuages dans lesquels ils étaient plongés, engendraient des bruits sourds, des bruits semblables à ceux d'une masse de poudre non comprimée c|u'on enflammerait en plein air.

Les boules fulminantes, une des formes du tonnerre, produisent quelquefois les plus violentes détonations. Lorsqu'une de ces boules frappa le vaisseau le Montagne en pleine mer, le li novembre 17/i9, le bruit, d'après la relation du Master Chalmers, fut celui de plu- IV.— I. 6

sieur.s centaines de canons qui paiMiraicnt tous à la fois, mais il ne dura pas plus d'une demi-seconde.

Le tonnerre commence à se faire entendre un temps assez long après rapparilion de réclair. Tout le monde Ta remarqué, tout le monde d'ailleurs a pu le voir dans I':s tableaux que j'ai formés d'après les observations de de L'Isle. La cause de ce pliénomènc est simple ; bientôt nous la discuterons en détail ; ses conséciucnces auront d'autant plus de prix et d'utilité, que nous aurons opéré sur de plus grands ou sur de plus petits nombres; cherchons donc quels ont été, au maximum et au minimum, les intervalles observés entre un éclair et le tonnerre correspondant.

Le célèbre géomètre Lambert ne croyait pas, cfiiant au maximum, que les intervalles entre l'éclair et le bruit, s'élevassent jamais à [\0 secondes; mais à l'époque où il émettait cette opinion, il aurait pu trouver dans les IMcmoires de de L'Isle publiés à Saint-Pétersbourg des résultats notablement supérieurs à la limite qu'il adoptait. Les observations de Paris du 2 mai 1712, donnaient :

/i2, hS et ù8 secondes.

Celles du G juin suivant :

Z|7, 48, dS et 49 secondes.

D'une observation du 30 avril se déduisait l'énorme intervalle de

72 secondes.

Dans les observations de Cliappe, faites à Tobolsk en l'année 17G1, je remarque, le 2 juillet, les nombres /|2, lib et 47 secondes.

Le 10 du même mois, je trouve 46 secondes.

Les moindres intervalles entre l'éclair et le tonnerre que j'aperçoive dans le très-petit nombre d'observations de de L'Isle, sont :

o, 4 et 5 secondes.

Les observations de Chappe donnent plusieurs fois 2 secondes.

Ces résultats nous seront peu utiles. Nous pourrions, au contraire, déduire des conséquences curieuses et théoriquement très-importantes, d'intervalles qui ne s'élèveraient qu'à une petite fraction de seconde. Des fractions de seconde sont malheureusement difficiles à évaluer et le commun des observateurs ne pense pas devoir en tenir compte. Quand le bruit succède à l'éclair à moins d'une seconde d'intervalle, on déclare, sans autre examen, les deux phénomènes simultanés, tandis qu'il faudrait alors, plus que jamais, apporter de l'exactitude dans les appréciations. Toutefois , en consultant mes propres souvenirs, je suis certain de rester dans les limites de la vérité ; je me flatte môme de ne m' exposer à la dénégation d'aucun observateur exercé, si je dis que souvent l'intervalle entre l'éclair et le bruit, n'est pas d'une demi-seconde.