DE L’ÉLECTRICITÉ ATMOSPHÉRIQUE

336. Depuis les brillantes découvertes de Franklin, qui ont démontré , comme nous le dirons dans l’article suivant , que les phénomènes de la foudre dépendent de Félectricité des nuages , on a étudié l’électricité de l’atmosphère elle-même, indépendamment de toute influence étrangère, et l’on conçoit que , pour en prendre une idée, il faut faire des expériences par un temps serein , dans une atmosphère exempte d’humidité, et dans un lieu découvert , suffisamment éloigné des arbres et des bâtimens. En observant ces conditions , il est facile de constater que les différentes couches atmosphériques sont dans des états électriques différens ; que leur électricité est presque toujours vitrée; enfin, que la quantité de cette électricité va en croissant à mesure qu’on s’éloigne de la surface du globe.

Si l’on prend un électroscope à feuilles d’or , surmonté d’une pointe très aiguë , et qu’on l’élève de quelques mètres dans l’atmosphère, les feuilles d’or divergent aussitôt par une électricité vitrée. Si l’on place une boule métallique à l’extrémité d’une perche isolante , qu’en cet état on l’élève dans l’atmosphère, et qu’ensuite on l’abaisse pour en toucher l’électroscope , on conçoit qu’elle n’aura pu prendre l’état électrique des parties supérieures de l’atmosphère , à cause de l’isolement; mais si l’on a eu soin d’y Fixer un fil métallique très fin, et qu’avant de la faire .

«7$ DE e’ÉLECTRICITÉ

redescendre on ait rompu ce fil , la boule fera diverger 1 électroscope , et 1 électricité sera vitrée. L’expérience peut être faite d’une manière encore plus saillante. Si l’on attache la boule métallique à un fil métallique très fin et très long, dont l’autre extrémité tienne faiblement à la boule de l’électroscope , en jetant la boule en l’air avec force, elle s’élèvera d’abord de toute la longueur du fil ; mais, en la dépassant , elle détachera ce fil de l’électroscope, qui demeurera électrisé vitreusement.

MM. Gay-Lussae et Biot, clans un voyage aérostatique , ont attaché à un électroscope un fil métallique très long, suspendant une boule de cuivre qui se trouvait ainsi placée beaucoup plus bas que leur nacelle, et ils ont trouvé que l’électricité de la boule , transmise par le fil, était résineuse; ce qui , loin d’être en opposition avec ce que nous avons dit de l’état vitré de l’atmosphère, en est au contraire une conséquence naturelle; car ils étaient alors placés au-dessus de la couche atmosphérique dont ils examinaient l’électricité, et si les couches supérieures de l’atmosphère paraissent vitrées relativement aux inférieures , réciproquement les couches inférieures doivent paraître résineuses relativement aux couches supérieures.

On a présumé que l’état électrique de l’atmosphère pouvait avoir une très grande influence sur l’économie animale ; que son état ordinaire , que nous venons de décrire , était favorable à l’exécution de nos fonctions, et qu’au contraire un état opposé pouvait devenir nuisible. Or, cet état contraire est fréquemment produit , comme nous le dirons bientôt5 par l’influence des nuages ; et l’on observe, en effet, que, pendant les orages ou à leur approche, les individus d’une constitution nerveuse éprouvent des troubles très-marqués. Toutes ces considérations sont encore extrêmement vagues , et nous sommes loin de connaître le

PROPREMENT RITE

mode et le degré d’influence que l’électricité atmosphérique peut avoir sur les phénomènes de la vie.

DE l’ÉLECTRICITÉ DES NUAGES.

537. Les nuages qui flottent dans l’atmosphère peuvent être considérés comme des corps conducteurs d’un immense volume, et parfaitement isolés au milieu de l’atmosphère sèche qui les environne. Ces nuages doivent leur origine à des vapeurs aqueuses qui se sont élevées de difFérens points de la surface du globe , et qui ont éprouvé ensuite un mode de condensation particulier qui les a converties en vapeurs vésiculaires. Ces nuages peuvent êt«e électrisés par différentes causes; i° par le fait même de la vaporisation de l’eau, qui suffit pour constituer dans des états électriques difFérens la masse d’eau qui s’évapore et la vapeur qui s’en échappe; 20 parce que les difFérens points du globe où ces vapeurs ont pris naissance peuvent se trouver dans des états électriques difFérens , comme l’existence des courans électriques autour du globe semble le démontrer; 3° parce qu’il est possible qu’au moment de la conversion des vapeurs proprement dites en vapeurs vésiculaires l’état électrique soit modifié.

S’il arrive qu’un nuage chargé d’électricité vitrée , par exemple , s’approche d’un autre nuage à l’état naturel , il agira sur lui par influence, comme nous l’avons exposé précédemment pour des conducteurs métalliques, et il pourra en résulter une étincelle qui prend alors Je nom d 'éclair, et dont le bruit , qui souvent ne se fait entendre que long-temps après les effets de lumière, porte plus particulièrement le nom de tonnerre , quoique les deux effets soient dus à la même cause.

Si deux nuages chargés de deux électricités contraires

â8o de l’électricité

viennent à s’approcher, les mêmes phénomènes se produiront à plus forte raison : il faut même remarquer que les nuages flottans dans l’atmosphère doivent se repousser quand ils sont chargés d’électricités semblables , et s’attirer dans les autres cas ; ce qui tend à multiplier les effets dont nous venons de parler.

Lorsque les nuages chargés d’électricité viennent à s’approcher de la terre, ils agissent sur son fluide naturel, et il peut en résulter une étincelle qui vienne frapper les objets placés à la surface du globe. C’est alors qu’on dit que le tonnerre tombe, et que cette étincelle produit , sur une très grande échelle, les phénomènes de combustion, de fusion, de déchiremens , etc., que nous avons vu produire en petit par la décharge d’une batterie électrique.

Indépendamment des effets simples que nous venons d’indiquer, on observe quelquefois un phénomène plus composé , auquel on a donné le nom de choc en retour . En effet , il peut arriver qu’un homme soit tué par la foudre sans qu’il se soit produit ni étincelle ni bruit dans le lieu où il était placé. Pour expliquer ce phénomène, supposons un homme placé sur un lieu élevé, et qu’au dessus de lui se trouve l’extrémité d’un nuage alongé, fortement électrisé : il est évident que l’électricité vitrée du nuage attirera fortement l’électricité résineuse de l’homme et du sol voisin, en repoussant au loin l’électricité vitrée,* mais s’il arrive que l’autre extrémité du nuage alongé s’approche assez de quelque édifice élevé ou d’un autre nuage pour se décharger lout à coup par une étincelle, l’influence qu’il exerçait sur l’homme cessera tout à coup , et le fluide vitré du réservoir commun viendra se réunir , dans les organes de l’homme, au fluide résineux qui les occupait seul; ce qui pourra produire une commotion interne assez violente pour déterminer la mort.

PROPREMENT DITE

Les étincelles électriques qui se portent d’un nuage à un autre , ou d’un nuage à la terre, produisent trois effets distincts pour le spectateur éloigné , savoir : une vive lumière d’une nature particulière et qui porte plus spécialement le nom d 'éclair; un trait de feu qui s’aperçoit en même temps , qui suit dans l’espace une marche anguleuse, et qu’on appelle plus communément la foudre ; enfin, un bruit considérable et variable dans sa nature, que l’on désigne plus spécialement sous le nom de tonnerre . Ces phénomènes n’ont pas lieu simultanément pour le spectateur éloigné , attendu que la lumière parcourt l’espace beaucoup plus vite que le son; d’où il suit que l’on peut apprécier la distance à laquelle l’explosion s’est faite , en comptant le nombre de secondes qui s’écoulent entre la lumière et le bruit, chaque seconde représentant 337m de distance.

Le bruit de la foudre peut être violent , déchirant , et composé en quelque sorte d’une suite très rapide d’explosions; c’est ce qu’on nomme éclat du tonnerre, et c’est le genre de bruit qu’on entend lorsque l’étincelle se passe entre un nuage et la terre. Dans d’autres circonstances , le bruit de la foudre se compose d’une première explosion, forte et grave, suivie, à des intervalles sensibles, d’une suite d’autres explosions dont l’intensité diminue , et qui produisent uue sorte de roulement. Ces effets résultent ordinairement des étincelles qui se portent d’un nuage à un autre, et l’on attribue la répétition du bruit à des réflexions produites par les surfaces des nuages, et qui constituent de véritables échos.

Tout ce que nous venons de dire sur la foudre et les éclairs était loin d’être expliqué avant l’immortel Franklin. Il soupçonna le premier l’analogie qui pouvait exister entre ces grands phénomènes naturels et les effets électriques qu’il avait observés. Il communiqua ce soupçon aux phy-

DE L’ÉLECTRICITÉ

i !•-'■' M| ' iff£ * 1

siciens d’Europe , et ce fut en 1752 que Dalihard , ayant élevé près de Marlyrla-Ville une barre de fer de quarante pieds , terminée à son sommet par une pointe et isolée par en bas, reconnut, au premier passage d’un nuage orageux , que cette barre donnait tous les signes ordinaires de l’électricité. Depuis que cet appareil, perfectionné sous le nom de paratonnerre 9 est devenu usuel , on a été à même de constater de toutes les manières cette identité de l’électricité des nuages avec celle de nos machines. Mais Franklin avait devancé ces résullats par l’invention aussi hardie qu’ingénieuse de cerfs-volans électriques.

Si pendant un orage on élève dans l’atmosphère un cerf-volant de taffetas , garni de pointes métalliques , et dont la corde soit tissue de matières conductrices; si cette corde s’enroule sur un treuil supporté par des colonnes isolantes, on voit l’électricité, descendant le long de ce conducteur délié , présenter, avec une intensité souvent effrayante , tous les phénomènes que nous reproduisons en petit dans nos appareils artificiels. Des étincelles de plusieurs pieds peuvent s’échapper de ce conducteur et frapper les corps voisins : la terre et le sable sont remués et attirés avec force; on entend un souffle impétueux, des craquemens viofens qui avertissent de ne point s’approcher de l’appareil; mais la position la plus redoutable où l’expérimentateur puisse se trouver, est celle où tenant entre ses mains la corde du cerf-volant pour en faciliter l’ascension par quelque secousse, il sent inopinément le fluide électrique traverser ses organes, et n’ose abandonner le conducteur dans la crainte d’en être foudroyé ; position dangereuse où s’est trouvé le célèbre Charles , en répétant les expériences de Franklin.

On conçoit que de semblables expériences exigent beaucoup d’instruction et de prudence ; et le physicien Piich-

PROPREMENT DITB.

mann ’a été foudroyé par un conducteur isolé qu’il avait fait pénétrer jusque dans l’intérieur de son cabinet.

Les phénomènes électriques qui se passent entre les nuages ne produisent pas toujours le bruit et le trait lumineux qui constituent la foudre. On aperçoit souvent, lorsque la température est élevée , des scintillations plus ou moins brillantes, que l’on nomme vulgairement éclairs de chaleur, et qui ne sont accompagnées d’aucun bruit. On peut supposer que ces effets dépendent d’étincelles électriques trop éloignées pour que le son puisse parvenir jusqu’à nous; mais il est plus probable qu’ils proviennent des irradiations de quelques nuages isolés et surchargés d’électricité , phénomène analogue à ce que présentent nos conducteurs électriques , quand ils se trouvent dans cette situation.

L’eau liquide étant un bon conducteur de l’électricité, il est facile de concevoir que les pluies abondantes qui accompagnent les orages, les font complètement cesser en rétablissant l’équilibre électrique entre la terre et les nuages. Nous remarquerons encore que, dans l’état orageux de l’atmosphère , les nuages sont en quelque sorte découpés et parfaitement distincts les uns des autres; qu’ils se meuvent pendant l’orage d’une manière souvent fort irrégulière, et qu’ils changent continuellement de forme, pour ne plus présenter à la fin qu’une réunion homogène, qui ne produit plus de phénomènes électriques apparens; toutes circonstances qui sont d’accord avec les explications théoriques que nous avons données.

Nous ferons remarquer en dernier lieu que dans le cas où les nuages réunis en une masse homogène ne présentent aucun phénomène électrique saillant, ils peuvent cependant se trouver uniformément chargés d’une certaine quantité d’électricité qui peut exercer des influences à la

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surface du globe; et c’est pourquoi l’électricité atmosphérique paraît souvent beaucoup plus sensible sous une calotte de nuage que par un temps serein. II peut même arriver que cette électricité atmosphérique devienne résineuse par suite des mêmes influences.