DES PARATONNERRES MODERNES

Après avoir passé en revue la longue série de moyens à l'aide desquels les hommes ont successivement espéré pouvoir se garantir de la foudre , nous allons nous occuper des paratonnerres de notre époque, de ceux que Franklin a imaginés, et dont l'efficacité, quoi qu'on en ait pu dire , ne semble pas douteuse. Cette efficacité , au surplus, nous essaierons de la constater par le raisonnement et par le fait , sans rien emprunter, en ce moment du moins, aux théories modernes de l'électricité.

Toutes choses égales, la foudre en général se dirige de préférence sur les parties les plus élevées des édifices.

Ainsi, c'est dans ces parties que les moyens préservatifs, quels qu'ils soient, doivent être établis.

Toutes choses égales, la foudre se porte de préférence sur les métaux. Lorsqu'une masse de métal occupera le point culminant d'une maison , on sera donc à peu près certain que la foudre, si elle tombe, ira la frapper.

La foudre qui a pénétré dans une masse métallique, ne produit de dégâts qu'au moment de sa sortie et aux environs des points par lesquels cette sortie s'opère. Une maison sera donc garantie , du faîte aux fondations, si les pièces métalliques du toit se prolongent sans solution de continuité jusqu'à terre.

La terre humide offre à la matière fulminante dont une barre métallique s'est imprégnée, un écoulement facile, un écoulement qui s'opère sans effort, sans détonation, sans dégât d'aucune sorte , lorsque cette barre plonge un peu profondément dans la terre. En enfonçant jusqu'au sol toujours humide , la barre continue qui avait déjà préservé de tout dégât la portion extérieure d'un édifice, on préservera de même les fondations, ou en général l'ensemble des parties souterraines de la bâtisse.

Quand il y a sur le toit , sur le faîte d'un édifice plusieurs masses métalliques distinctes , complètement séparées les unes des autres, il est difficile et même impossible de dire laquelle de ces masses sera foudroyée de préférence ; car le point de départ des nuées orageuses, le sens et la vitesse de leur propagation, ne doivent pas, à beaucoup près, être sans influence. Le seul moyen de sortir d'embarras est d'unir toutes ces masses entre elles par des tringles de fer, de cuivre, ou par des bandes de

plomb, de zinc, etc. , de manière qu'on ne puisse dire d'aucune d'elles qu'elle ne communique point métalliquemcnt, si l'expression m'est permise, avec la barre destinée à transmettre la foudre au sol humide , et qui descend le long d'un des murs verticaux de l'édifice.

Nous voilà arrivés , par la seule observation , sans rien empruntera la théorie, à un moyen simple, uniforme et rationnel de garantir les bâtiments, grands et petits, des elTets de la foudre. Chacun doit comprendre maintenant le mode d'action , l'office de la barre qui descend jusqu'à terre et s'y enfonce plus ou moins profondément ; chacun comprend pourquoi cette barre a pris le nom de conducteur.

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. 11 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 avec quelque soin, recouvrent presque toujours les arêtiers ; entre les tuyaux métalliques des cheminées, entre les mains com'antes et les crampons destinés aux couvreurs ; entre les gouttières et les tuyaux de décharge des eaux ; que si l'ensemble de ces pièces se

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 do 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 pistolet'.

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 PoUux) 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.

1. 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» par accident, dans le conducteur de son paratonnerre une solution de continuité d'environ 25 millimètres; tant que l'orage dura, c'osi-ù-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 renibrce, délruit ou renverse souvent les pôles dont ces barreaux avaient été antérieurement doués par les procédés ordinaires de Taimantation; tout cela s'exécute à volonté, à l'aide des étincelles intermittentes du 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 ; quand 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'ofTice ^

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 ph}^sicien Richmann fut tué à Pétersbourg, le G août 1753.

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

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, sifîlante, 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 cfTet pour résultat de concentrer la matière fulminante dans l'appareil, d'empêcher qu'elle s'échappât autrement que par le conducteur dont Richmann 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 moj'ens 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 Uichmann, en parcourant une distance de 3 décimètres au plus. Richmann tomba raide mort sur le coup. Le graveur Sukolow, qui se trouvait à cùté 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'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, ^atte 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 tornados. 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-Gioannidi-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