CINQUIÈME ÉPOQUE

Wheatstone.

l e 1 2 juin 1837, M. Wheatstone prit en Angleterre sa première patente. Je dis le 12 juin, et non le 12 décembre, comme l’affirme le bibliothécaire des Arts et métiers. M. Boquillon ne peut pas ignorer qu’en Angleterre, comme en France il y a dans l’obtention d’un brevet d’invention ou d’une patente , deux temps fort distincts que les Anglais désignent par lés mots senled et specified. Il y a d’abord le dépôt de la spécification et des plans , suivi immédiatement de la concession provisoire ; puis au bout de six mois il y a la concession définitive du brevet ou de la patente avec le gâteau de cire, concession dont la délivrance en Angleterre suppose la présence de l'inventeur sur le sol anglais et la formalité préalable de sa signature, qui ne peut être donnée par procureur. C’est par mégarde sans doute que M. Boquillon donne pour date à la patente de M. Wheatstone eetteseconde époque, taudis que la première est la seule date authentique de toute invention et le point de départ des droits sacrés de l’inventeur. I.e mois de juin 1837 est donc l'époque certaine à laquelle remonte le télégraphe de M. Wheatstone. Un article du journal nf Popular éducation l’avait même fait connaître au mois de mare. La première apparition de ce télégraphe en France eut lieu a l'Académie des sciences, dans la séance du 8 janvier 1838. Voici la note insérée dans les Comptes-rendus;

32 • TELEGRAPHIE

<• Il est donne lecture de l'extrait d'une lettre de M. le docteur Buckland à M. le docteur Robertsou, dans laquelle il était question d’un télégraphe électrique que M. Wheatstone se propose d'établir , entre Londres et l.iverpool. 1 es flls destinés à faire jouer les lettres aux extrémités de la ligne seront placés sous le chemin de fer qui va de l'une à l'autre de ces deux villes. »

Suppléons à cette annonce insignifiante par un autre document authentique beaucoup plus complet. M. Quételet lut à l’Académie de Bruxelles, dans la séance du 10 février 1838, une note pleine d’intérêt dont j'extrais le passage suivant : .

« Voici quelques renseignements sur le procédé queM. Wheabstoue se propose de suivre, et qui a déjà été mis à l'épreuve en présence d'un grand nombre de spectateurs et sur une distance de 20 milles d’Angleterre.

» M. Wheatstone fut conduit à son invention par les belles expériences qu'il fit, il y a six ans environ, dans la vue de mesurer la vitesse de transmission de l’électricité , et qui furent consignées dans les Transact ions jj/ülusophiques de la Société royale de Londres pour 1834.11 trouva que cette vitesse était d'environ 200,000 milles, ou 333,800 kilomètres, par seconde. Pour faire ces expériences , il n'avait employé qu’un fil conducteur d’un demi-mille; plus tard il employa des fils de plusieurs milles de longueur. L'occasion qu'il eut de juger des effets produits par l'électricité voltaïque et par le courant n.agueto-eleclrique sur d'aussi grands circuits lui donna la conviction que les communications télégraphiques ne devenaient pas seulement possibles, mais très praticables. Il se mit donc à étudier l’appareil le plus convenable pour réaliser son projet, et il réussit de la manière la plus complète par les procédés suivants.

» Au moyen de cinq fils conducteurs seulement, entre deux stations éloignées, M. Wheatstone peut indiquer instantanément les différentes lettres de l'alphabet, et les transmettre au nombre d’environ vingt par minute. Plusieurs même peuvent être transmises à deux en même temps. Les mêmes 111s servent à la fois pour donner et recevoir des communications, sans qu’un doive modifier en rien l’appareil. Au moyen des cinq fils conducteurs agissant sur cinq aiguilles, dont les mouvements se combinent deux à deux , ou trois à trois, M. Wheatstone produit environ dix signaux différents.

» Qu'on se figure deux petites chambres éloignées de plusieurs milles de distance , et dans chacune un observateur, assis devant un petit instrument qui porte autant de touches qu’il y a de lettres dans l'alphabet. Sur le mur , et en face de lui , se trouve suspendu un tableau sur lequel sont lisiblement écrites les lettres de l’alphabet. Quand il met le doigt sur une touche de l'instrument, le caractère qui y répond est distinctement mis en jeu sous ses yeux, et il se manifeste de même pour l’autre observateur dans la station opposée, car la vitesse de l’électricité échappe à toute appréciation.

L’appareil sert avec la même facilité la nuit et le jour; ni les tempêtes, ni les nuages, ni les brouillards ne peuvent empêcher ses indications. On en a fait l'essai dans toutes ces circonstances.

» On a établi une ligne télégraphique d’après le nouveau système, sur une distance d'un mille et demi dans la direction du chemin de fer de Londres à Birmingham , et de plus des expériences temporaires ont été faites dans lesquelles les fils conducteurs avaient près de 20 milles d’étendue. Les dernières expériences ont été faites de concert avec M. Cooke , qui sera chargé de tout ce qui regarde les lignes télégraphiques de l’Angleterre. M. Cooke avait lui-même inventé un télégraphe électrique très ingénieux , mais qui a été remplacé par celui dont nous venons de donner une idée.

» 11 est une partie très importante dans le nouveau télégraphe dont nous avons omis de parler, c'est l’alarme ou la cloche qui appelle l’attention de l’observateur. Cette cloche sonne sous un marteau de détente qui est subitement relâché par l’action d'un aimant temporaire de fer doux sur lequel on fait agir le courant électrique.

Par ce moyen très ingénieux , et qui appartient exclusivement aux deux physiciens anglais, l’observateur à l’une des stations peut appeler l'attention de l’autre observateur en faisant frapper fortement le timbre.

» Quoiqu’on fasse usage de cinq fils, on pourrait n’eu employer que quatre, ou même trois, si l’on voulaitse borner au dictionnaire télégraphique ordinaire. . •’

» Les résultats qui précèdent n’ont pas encore reçu de publicité , parce que M . Wlïèatstone voulait s’assurer la priorité de son in- -• vention par des brevets pris en Angleterre, en France, en Belgique et aux États-Unis. Aujourd’hui que l’auteur s’est assuré la jouis-

sauce de sa découverte , il a bien voulu nous permettre de faire connaître aux savants les procédés qu’il emploie. I.a délicatesse de ces appareils est si grande qu’ii suffit, pour lesmettreen action, d’employer dans le plus grand nombre de circonstances un élément voltaïque d’un décimètre de côté. Dans les cas de grande humidité seulement, il est prudent d’employer un élément d’une étendue un peu plus grande. '

> Depuis que M. Wheatstonea mis ses appareils en expérience, et que les succès qu’il n obtenus n’ont plus laissé de doute sur les avantages des télégraphes électriques, plusieurs personnes ont fait des tentatives nouvelles et ont réclamé à leur bénéfice l’invention des physiciens anglais ; on compte parmi elles M. Alexandre, d’Rdimbourg, M. Davy, à Londres, le colonel Gow , à l ivington, le professeur Morse, à New-York, il est juste de dire cependant que les expériences de MM. Gauss et Weber sur la transmission des signaux par des procédés magnéto-électriques, expériences qui ont été répétées par M. le professeur Steinheil , de Munich, ont été faites avant les publications de MM. Wheatstone et Cooke. »

- Que trouvons-nous dans le télégraphe de M. Wheatstone? Un grand progrès évidemment ! Nous y voyons d’abord des signes télégraphiques obtenus, il est vrai , par l’action directe du courant voltaïque et la déviation d’aiguilles aimantées, ce qui est une imperfection réelle , mais ramenées à des indications tout-à-fait simples qui sont les lettres de l’alphabet manifestées par le point de convergence des aiguilles prolongées. Ce n’est plus ici le travail difficile d’écrivain imposé à une pauvre aiguille, comme dans le télégraphe de Steinheil, c’est une déviation simple, tranchée, obtenue avec tant de constance, d’infaillibilité, que l’appareil est devenu un instrument usuel fonctionnant avec la plus parfaite régularité : l’on rencontre enfin la télégraphie électrique réalisée. Mais il y a dans cette première patente un fait capital et tout-à-fait riche d’avenir, c’est le mode de communication du mouvement qui met en jeu le réveil ou l’alarme. Ici le courant n’agit plus directement à l’état de force vive, si je puis me servir de cette expression , il aimante seulement par son passage un morceau de fer doux : cet aimant passa ger attire un autre petit morceau de fer doux qui empêchait l'action .d'un ressort permanent : l’échappement est devenu libre: un mouve-

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ment d'horlogerie a mis en mouvement le marteau qui doit frapper le timbre. Tout cela est bien simple , bien petit eu apparence , et sous cette petite apparence il y a une puissance comme infinie, il y a un monde de merveilles , il y a la facilité donnée à l'homme de mettre en aétion , à quelque distance que ce soit, toutes les forces de la mécanique , et d'obtenir par conséquent les effets les plus étonnants , les plus inattendus et les plus variés. Un a réalisé déjà assez d'applications surprenantes de ce principe élémentaire pour que je puisse prouver qu’il n'y a aucune exagération dans l’appréciation que je viens de faire de cette partie ingénieuse du mécanisme de M. W lieatstoue. Un très grave inconvénient de son premier télégraphe était lu multiplicité des fils ; quatre lils , c'était beaucoup trop de complication et de dépenses on n'était donc pas arrivé encore à la perfection, mais on était entré dans une si bonne voie qu'il n'y avait aucun doute que. l'on parviendrait bientôt à l'atteindre. La perfection était même si clairement montrée dans un lointain peu éloigné que beaucoup d'esprits ardents s'élancèrent à sa poursuite.

, . M. Davy.

I.e 4 janvier 1839, M. Davy prit à Londres une patente pour un télégraphe électro-magnétique dans lequel un échappement analogue à celui des horloges arrête ou détermine le mouvement d'un corps de rouages, selon qu’une pièce en fer doux qui y est adaptée est altérée ou laissée inerte par nu aimant temporaire placé dans un circuit voltaïque : ces alternatives de mouvement et de repos font marcher un cylindre recouvert d'un papier sur lequel les Signaux sont enregistrés par des points plus ou moins espacés. 11 faut ajouter encore que les points étaient obtenus au moyen de l'action chimique du couraut et de la décompositiou Ce certaines substances. Dans lu partie descriptive , je donnerai plus de details sur le mécanisme de M. Davy; mais n'est-il pas évident au premier aspect qu ii ne contient rien d’essentiellement neuf? . a mise ep mouvement des rouages s’obtient par le procédé de M. Wbeutstone, dont la gloire reste par conséquent intacte, puisqu'il est certain que la patente de M. Davy est bien postérieure a la sienne. D’ailleurs

le mode d'impression des dépêches à laidede l'action chimique du courant n’est pas du tout heureux.

M. Vorsselman de Heer.

J’ai énuméré déjà bien des modes de correspondance à distance obtenus par l’électricité. J'ai décrit le télégraphe électro-chimique , le télégraphe électro-optique , le télégraphe électro-acoustique, etc., voici venir à son tour le télégraphe électro-physiologique. M . V orsselmaude Heer avait cru pouvoirconclure des expériences des physiciens les plus renommés que les télégraphes électro-magnétiques, au point de vue économique du moins , étaient vraiment irréalisables ; il lui semblait que le seul mode possible de télégraphie électrique devait reposer sur l’emploi des effets physiologiques de la pile : les signaux devaient, suivant lui, s'adresser, non à l’oreille ou à la vue, mais au tact.

Il résulte, disait-il , des lois découvertes par MM. Ohm , Pouiliet, Faraday, etc., que les effets physiques et chimiques du courant électrique dépendaient de la quantité d’électricité qui traverse dans l’unité du temps la surface entière de la section du fil conducteur, car tous les éléments de cette section agissent à la fois aussi bien pour dévier l’aiguille magnétique ou aimanter le fer que pour séparer les éléments électro-chimiques du corps. L’effet thermique ou physiologique de l’électricité dépend uniquement, nu contraire, de la quantité d’électricité qui traverse chaque élément de la surface de la section, puisque cet effet se manifeste dans l’élément même. On comprend facilement dès lors que les effets magnétiques sont en rapport direct avec l’intensité du courant, tandis que les effets thermiques et physiologiques sont proportionnels seulement à sa densité. Lu partant de ces principes, il est facile dans chaque cas particulier de déterminer l’appareil capable de produire a distance un effet électrique donné, et c’est en cela que consiste le problème de la télégraphie électrique considéré sous le point de vua le plus général. Supposons, par exemple, qu’on ait pu avec un élément d’un décimètre carré dévier à la distance d’un kilomètre i’aiguiiled’un galvanomètre suffisamment sensible ; pour produire le même effet à la distance de 100 kilomètres , il faudra évidemmeut

cent éléments voltaïques, chaque kilomètre en sus exigeant un nouveau couple. Cette pile donc de cent couples, dont l'entretien sera nécessairement dispendieux , ne pourra exercer sa puissance magnétique qu’à 100 kilomètres ou 25 lieues : or, sa puissance physiologique s’exercerait encore beaucoup plus loin. Il résulte, en effet, des belles expériences de M. Pouillèt, que la résistance du corps humain, lorsque le courant le pénètre par les deux mains plongées dans le mercure, équivaut à une longueur de 8 lieues du 111 pris pour terme de comparaison. Si le courant pénètre seulement par les deux doigts , la résistance sera représentée par 17 lieues du même fil. Dès lors, si une pile de vingt couples produit une commotion sensible dans ces deux doigts , une pile de quarante couples produira le même effet sur un ensemble de deux personnes , ou sur une seule personne placée dans uu circuit de 7 7 lieues. Une pile de cent couples impressionnerait de la même manière une personne placée à 4 X 77 ou 154 lieues de distance, tandis qu’elle ne produisait qu’à 25 lieues l’effet magnétique dont nous avons parlé. On dira peut-être qu’en augmentant la sensibilité de l'appareil galvanométrique ou pourra reculer les limites de l’action produite; mais la sensibilité du galvanomètre atteindra-telle jamais celle des nerfs? Quel que soit l’électro-moteur que l’ou emploie, l’action continue d’une pile, l’action discontinue d’une machine magnéto-électrique, les courants d’induction , etc., il sera toujours vrai , affirme M. Vorsselraan, que la quantité d’électricité nécessaire à la production d’un effet physiologique sera toujours infiniment plus petite que celle exigée pour la déviation de l’aiguille la plus sensible.

Pour produire ses signaux à la distance de 2 lieues à peine, Steinheil employait une bobine entourée d’un fil de 36,000 pieds de longueur: or, avec une machine éleclro-magnétiquedont la bobine serait entourée d’un fil de 1,500 mètres au plus, on peut cause» une commotion très vive à une chaine de quatre personnes , et par conséquent à une seule personne faisant partie d’un circuit de 32 lieues. Quels effets physiologiques n’obtiendrait-on pas avec l’appareil monstre de Steinheil I Ces effets sont beaucoup plus intenses encore , comme tout le monde le sait , quand on emploie les courauts d’induction secondaires. Avec une pile assez petite et une simple bobine

TBI.ECtRAPHR

recouverte d'abord d'un fil ayant 29mèt. de longueur et de 1 / 35 de raill. de diamètre , puis d’un fil de 1,500 pieds de longueur, et de 3/10 de mill. de diamètre , on fait ressentir à quinze personnes à' la fois une secousse fort sensible , et que ressentirait encore une seule personne à 77 lieues de distance. Et qu'on remarque encore une fois que, dans cette dernière expérience, le fil conducteur pourra être aussi petit que l’on voudra, et sera par conséquent peu dispendieux , tandis que lorsqu’il s’agit d’effets magnétiques, le fil conducteur doit avoir un diamètre assez grand , et coûter par conséquent très cher.

Après ces assertions préliminaires, fausses en partie, dont je lui laisse toute la responsabilité, M. Vorsselman de Heer arrive enfin à la description de son télégraphe physiologique. Il emploie dix fils : c’est beaucoup , c'est énorme ; mais comme ils sont très fins, il y aura encore, dit-il, économie grande. Ces dix fils, à leurs extrémités , sont fixés à dix touches parfaitement égales , qui ne sont unies entre elles par aucune liaison métallique , et que l’on pourrait même Isoler. Les deux appareils qui donnent et recouvrent les signaux étant parfaitement semblables, il suffira d’en décrire un seul.

Chaque touche est double , leur ensemble forme deux claviers placés l'un au-dessus de l'autre La touche supérieure communique à la touche inférieure par une liaison métallique; on peut à volonté abaisser l’une par l’autre; elles viennent ensemble plonger dans deux vases pleins de mercure au moyen de fils de cuivre qui se recourbent perpendiculairement A leur extrémité; les vases pleins de mercure sont mis convenablement en communication entre eux et avec les pôles de la pile.

On voit que l'on peut par cette disposition communiquer une commotion on secousse à deux quelconques des dix doigts, cê qui donne

ou quarante-cinq combinaisons différentes.

Les combinaisons qui se produisent lorsqu’on fait passer le cou • tant à travers un doigt de la main droite et un doigt de la main gauché sont au nombre de vingt-elhq ; elles peuvent avoir pour destination de désigner les vingt-cinq lettres de l'alphabet.

Ajoutait* que les commotions des deux doigts ne sont pas égales. Le doigt dans lequel les nerfs sont parcourus suivant la direction

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de leur épanouissement , c’est-à-dire |e doigt par lequel le courant sort, est plus fortement ébranlé. Il arrive par là quelquefois que la commotion dans l’un des doigts est très sensible, tondis que l'autre doigt est à peine affecté ; on pare à cet inconvénient par un moyen très simple : quand on abaisse les deux touches, on ferme le circuit: on le rompt quand , laissant les deux touches abaissées , on retire les doigts ; les courants secondaires produits dans cette seconde opération sont de sens contraires : le doigt le plus impressionné d’abord !e sera moins ensuite , et réciproquement ; il ne pourra rester de cette manière aucun doute sur les deux doigts qui ont reçu la commotion.

Les combinaisons qui répondent aux cas où le courant passe par deux doigts de l’une des mains, de celle, par exemple, qui repose sur les cinq touches du clavier supérieur, sont au nombre de dix ; on peut leur faire signifier les dix chiffres. Il restera encore dix autres signes qui pourront servir à noter la fin des mots, des phrases, de la dépêche ; à indiquer si la dépêche est destinée finalement à la station qui la reçoit actuellement, ou si elle doit être ultérieurement transmise ; si l’on reçoit réellement les signaux, etc.

On comprend maintenant le mécanisme entier de l’appareil. Si le second observateur B a reçu une dépêche, et veut y répondre , ce sera à lui à mettre ses gants pendant que l’observateur A mettra ses dix doigts sur les touches du clavier. En faisant subir aux touches une petite modification , l'observateur A pourra , s’il le veut , transmettre ces signaux à un troisième observateur C, immédiatement après les avoir perçus.

M. Vorsselman de Heer a fait construire son appareil par un or* ganiste habile, M. Holtgreve,et il l’a fait fonctionner le 31 janvier 1839, dans l’une des réunions de la société de physique de Deventer. Tous les membres de cette société ont expérimenté ce mode de transmission des signaux et l’ont trouvé fort efficace. Les secousses étaient très sensibles ; avec un peu d’exercice on arrivait à transmettre et recevoir plus rapidement les signaux qu'on n’aurait pu le faire par aucun autre télégraphe. Tontes les personnes ne sentaient pas la commotion hu même degré ; mnis en faisant varier l’éleetro-motenr , on les rendait perceptibles aux organisations les plus rebelles.

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Jusque là le télégraphe n'était pas encore complet; il fallait que M. Vorsselman indiquât par quel moyen il rendrait l’observateur attentif à la dépêche qu’il s’agit de transmettre, car il aurait été absurde de le condamner à rester jour et nuit les doigts attachés aux touches des claviers. Pour atteindre ce but , il fait communiquer par un conducteur métallique les cinq touches de chaque clavier, lorsque le télégraphe ne fonctionne pas , et fixe à ces deux claviers deux fils suffisamment longs, qui se terminent par des cylindres ou des plaques de cuivre ou d'argent. Il suffira de tenir à la main ces deux cylindres , ou de fixer les deux plaques à une portion quelconque du corps, pour être averti par une secousse que l’on doit recevoir une dépêche. L’observateur, armé de cet appareil, pourra même se mettre au lit , la secousse sera toujours assez forte pour le réveiller. Il suffirait d'un anneau dont les deux moitiés seraient isolées, que l’on porterait au doigt, et auquel on attacherait les fils qui viennent du clavier pour appeler l’attention de l'observateur.

M. Vorsselman formule ainsi ses conclusions :

1° Le télégraphe électro-physiologique est le seul qui puisse être employé quand il s’agit de franchir des distances très considérables.

2" Même à de petites distances , le télégraphe physiologique a un avantage réel sur le télégraphe magnétique; les fils conducteurs qu'il emploie peuvent avoir un diamètre incomparablement plus petit, ce qui diminuerait les frais d’installation.

T.e mécanisme du télégraphe physiologique est beaucoup plus simple, beaucoup moins coûteux. M. Morse évalue à 1,500 fr. l'appareil de chaque station ; celui de M. Vorsselman ne coûterait complet que 200 fr. Comme la quantité d’électricité exigée pour obtenir des effets de commotion suffisants est beaucoup plus petite que dans le télégraphe magnétique, il y aura encore sous ce rapport une grande économie.

On me pardonnera d'être entré dans de si grands détails relativement à un projet qui au premier abord répugne entièrement.

- La télégraphie électrique, en Angleterre, est arrivéeà l’état adulte ; mais une plus longue expérience manifestera peut-être des inconvénients secondaires. I, a question , si simple en apparence , des fils conducteurs soulève en ce moment en France de grandes difficultés. Les

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lils employés jusqu'à présent sont en cuivre , et d'un assez gros diamètre : or, ils deviennent tellement cassants , qu'ils rendent le service de la ligne comme impossible ; au moment où l'on s’y attend le moins ils se brisent. Yoici quelle serait en partie la cause de cette fragilité consécutive : sous l’action delà chaleur le cuivre s’allonge considérablement; il se raccourcit quand la température diminue; mais le raccourcissement est toujours moindre que rallongement ; il y a donc un déplacement moléculaire, par suite duquel le fil s’amincit considérablement et finit bientôt par se briser.

Cet inconvénient a été si grave dans ces dernières semaines, que l’on est forcé de rejeter les fils conducteurs on cuivre qui ont coûté plus de 200,000 fr. Que leur substituera-t-on? Des fils en fer : les effets de variations de température seront certainement moins sensibles , le déplacement moléculaire sera moins grand , le fil s’amincira moins ; mais n’est-il pas à craindre que, sous l'influence incessante du courant , la constitution intime du fer change, qu'il acquière une sorte de cristallisation qui lui enlèvera sa malléabilité, et le rendra plus cassant peut-être que le fil de cuivre? Et d'ailleurs la conductibilité du fer est sept fois moins grande que celle du cuivre, la force électro-motrice devra doue être sept fois plus grande. Ne se peut-il pas que dans certaines contrées on soit condamné à n'employer pour conducteurs que des fils très fins? Mais alors le télégraphe physiologique ne pourrait-il pas devenir une nécessité?

Les fils de fer en Angleterre font un ben service. Il est certain que là aucun des inconvénients énumérés par M. Vorsselman de Heer ne s’est présenté. M. Vheatstone a construit sans peine des appareils électro magnétiques qui ont donné la quantité d’électricité nécessaire pour obtenir tous 1rs effets désirés ; la sensibilité des appareils galvanometriques est telle que , sur des longueurs de plus de trente lieues , les piles à effet constant ont parfaitement fonctionné. Sous ce rapport, par conséquent, les recherches du professeur de Deventer ont en ce moment moins d’intérêt; mais qui oserait dire qu'elles n'en auront pas un très grand dans l'avenir?