MESURE DE LA FORCE QUI S'EXERCE ENTRE LES CORPS ÉLECTRISÉS
Mais il est bien évident que, dans cette théorie, si les corps célestes étaient formés de matière non combinée à de l'électricité, ils seraient à l'état le plus élevé d’électrisation négative et se reyousseraient l’un l'autre. Or nous n'avons aucune raison de croire qu'ils soient ni qu'ils puissent se maintenir dans cet état d’électrisation élevée. La terre et tous les corps dont nous avons observé l'attraction sont bien plutôt dans un état de non-électrisation, c'est-à-dire que ces corps ont leur charge normale d'électricité, et que la seule action qui s'exerce entre eux est la force résiduelle dont il a été parlé plus haut. En fait, la facon artificielle dont cette force résiduelle est introduite constitue une objection bien autrement sérieuse contre la théorie.
Dans cet Ouvrage et à différents points de notre étude, je me propose de mettre à l'épreuve les différentes théories, en m'éclairant de certains phénomènes d’une autre nature. Pour ma part, je cherche à m'éclairer sur la nature de l’électricité en étudiant ce qui se passe dans l’espace qui sépare les corps électrisés. C’est là le caractère essentiel de la méthode de recherche suivie par Faraday dans ses Experimental Researches : à mesure que nous avancerons, je me propose de présenter, en les reliant sous une forme mathématique, les résultats obtenus par Faraday, W. Thomson, etc.; nous pourrons voir ainsi quels phénomènes sont également bien expliqués par toutes les théories, et quels autres révèlent les difficultés propres à chaque hypothèse.
Mesure de la force qui s'exerce entre les corps électrisés.
38. Les forces peuvent se mesurer de différentes manières. Ainsi, vn peut suspendre un des corps à l'un des bras d’une balance sensible, et des poids à l’autre bras, Jusqu'à ce que le corps soit en équilibre, quand il n'est pas électrisé. L'autre corps est ensuite placé sous le premier à une distance connue, de facon que l'attraction ou la répulsion des deux corps, lorsqu'ils sont électrisés, augmente ou diminue le poids apparent du premier corps. Le poids qu'il faut ajouter sur l’autre bras ou en retirer, exprimé en mesure dynamique, mesure la force qui agit entre les corps. Cette disposition a été employée par Sir Snow Harris, et c'est celle qui a été adoptée dans l’électromètre absolu de Sir W. Thomson (voir $ 217).
Il est quelquefois plus commode d'employer une balance de torsion : une tige horizontale est suspendue à un fil fin de métal ou de soie, el peut osciller autour de ce fil vertical comme axe. Le corps est attaché à un bout de cette tige et la force agit sur lui dans une direction tan-
gentielle, de manière à faire tourner la tige autour de son axe vertical et à tordre d'un certain angle le fil de suspension. On détermine la résistance du fil à ia torsion, en observant la durée des oscillations de la tige, dont on connaît d’ailleurs le moment d'inertie. De l'angle de torsion et de la résistance du fil on peut déduire la force d’attraction ou de répulsion. La balance de torsion a été imaginée par Michell pour déterminer la force de gravitation qui s'exerce entre des corps de petite dimension, et elle a été utilisée dans ce but par Cavendish. Coulomb, travaillant indépendamment de ces deux physiciens, l'inventa de sou côté, et l'appliqua très heureusement à la recherche de la loi des forces électrique et magnétique (') : depuis, la balance de torsion a toujours été employée dans les recherches où l'on a à mesurer des forces faibles (voir $ 215).
39. Supposons que, par l'une ou l'autre de ces méthodes, nous puissions mesurer la force qui s'exerce entre deux corps électrisés. Nous admettrons que les dimensions des corps soient petites relativement à la distance qui les sépare, de facon que le résultat ne puisse être modifié beaucoup par des inégalités possibles dans la distribution de l'électrisation sur ces corps; nous supposerons aussi que ces corps soient suspendus dans l'air à une distance considérable de tout autre corps sur lequel ils pourraient induire une charge.
Nous trouvons alors que les corps, étant placés à une distance fixe l'un de l’autre et étant chargés respectivement de e et e’ de nos unités provisoires d'électricité, se repoussent l’un l'autre avec une force proportionnelle au produit de e et e’. Si e ou e’ est négatif, la force devient une attraction; si e et e’ sont tous deux négatifs, la force est de nouveau une répulsion.
Nous pouvons supposer que le premier corps À soit chargé de m unités d'électricité vitrée et de » unités d'électricité négative, et l’on peut concevoir que les deux sortes d'électricité soient placées en des points différents du corps, comme dans l’Expérience V.
Supposons que le second corps B soit chargé de m' unités d'électricité positive et de n’ unités d'électricité négative.
Alors, chacune des m unités positives de À repoussera chacune des m' unités positives de B avec une force /, ce qui produira un effet total égal à m#m'f.
(*) [Les premières publications relatives à la balance de torsion sont celles de Coulomb (1753-1584). Viennent ensuite celles de Cavendish (1798), uù se trouvent mentionnés l'idée ct les premiers essais inédits de Michell. (C.)]
