Le Tonnerre

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J’ai été souvent consulté, au sujet des paratonnerres, par des architectes chargés de la conservation des monuments publics ; par des officiers du corps auquel revient, de droit, la construction des magasins à poudre ; par des commandants des navires de l’État et du commerce ; par un grand nombre de citoyens de toutes les classes de la société. Il me sera donc permis d’affirmer qu’en général les physiciens de profession ont seuls une idée exacte des propriétés préservatrices de ces appareils. Si l’on demande, si l’on établit des paratonnerres, c’est par une pure déférence pour les décisions des Académies. Chacun veut mettre ainsi sa responsabilité à couvert sous l’égide de la science ; mais une conviction entière de l’efficacité de la méthode, vous ne la trouverez nulle part. Les uns ne vont pas au delà du doute : ils attendent, pour se prononcer, qu’au lieu de simples analogies on leur présente de véritables démonstrations. D’autres, comparant

du dommage possible à l’exiguïté du préservatif, déclarent qu’il répugne à leur raison d’accorder qu’une mesquine tige métallique puisse mettre un grand édifice, un grand navire, à l’abri des atteintes du plus imposant des météores. Suivant eux, ces tiges élevées dans les airs et qualifiées d’une manière si ambitieuse, sont absolument sans effet ; elles ne font ni bien ni mal. Il en est qui, s’abandonnant à un ordre d’idées tout opposé, attribuent aux barres métalliques une forte action ; mais ils croient cette action nuisible. Armer le faîte d’un édifice de tiges de métal élevées, c’est, disent-ils, y appeler la foudre de propos délibéré ; c’est créer un danger qui sans cela n’eût pas existé ; c’est faire descendre sur soi des feux dont les nuées orageuses fussent allées se décharger au loin ; c’est accroître considérablement les risques courus par les habitations voisines. Le grand Frédéric prenait rang lui-même parmi les adversaires de l’invention de Franklin, le jour où, cédant à l’opinion publique et à celle de l’Académie de Berlin, il permettait de placer des paratonnerres sur ses casernes, sur ses arsenaux, sur ses magasins à poudre, et défendait en même temps, dans les termes les plus formels, d’en ériger au château de Sans-Souci.

Les doutes, les difficultés que je viens d’indiquer, ont poussé dans les esprits de profondes racines. En réfléchissant au moyen de les extirper et d’augmenter le nombre des partisans éclairés des paratonnerres, il me parut, tout d’abord, qu’il conviendrait de séparer totalement l’observation de la théorie ; que la marche la plus sûre, la plus rationnelle, serait d’analyser les effets bien constatés de la foudre ; d’essayer d’en déduire des conséquences , sans rien emprunter, par voie d’analogie, aux expériences électriques des physiciens. Je crus, en un mot, qu’il faudrait se faire l’historien exact, minutieux du météore, sauf à chercher ensuite au milieu des petits phénomènes qui nous environnent ou que nous avons su faire naître dans nos cabinets, dans nos laboratoires, des points de contact et des rapprochements plus ou moins féconds. Tel était le plan que je me traçais lorsque j’annonçais la publication d’une Notice sur le tonnerre. J’imaginais, alors, en trouver tous les éléments dans les traités de physique modernes ; ne m’engager qu’à un travail de peu d’étendue, ne m’imposer que l’obligation de réunir des faits constants, bien circonscrits, bien caractérisés, et de les coordonner suivant l’ordre méthodique et particulier commandé par le but de cette Notice. Loin de là, j’ai été obligé de recourir aux sources originales ; de parcourir plusieurs centaines de volumes du Recueil de l’Académie des Sciences, des Transactions philosophiques de Londres, de la Collection de Berlin, du Journal de Physique, etc., etc. ; de faire le dépouillement d’une multitude d’ouvrages, de relations de voyages anciens et modernes, de Mémoires écrits, la plupart sans méthode, sans netteté, sans but ; de lire, enfin, tout ce qui s’offrait à moi, avec l’espoir, souvent déçu, de découvrir au milieu de mille détails oiseux, un fait, une remarque, un simple chiffre, utiles à la science.

Chapitre Premier

définitions.

Pour me conformer à l’usage, je commencerai cette Notice en disant ce que signifient les mots foudre et tonnerre. Mais ne fait pas qui veut de bonnes définitions. Je m’empare donc des définitions légales, de celles que l’Académie française a consignées dans son nouveau Dictionnaire.

« Foudre. Le feu du ciel, la matière électrique lorsqu’elle s’échappe dé la nue en produisant une vive lumière et une violente détonation. »

« Tonnerre. Bruit éclatant causé par l’explosion des nuées électriques.

Ce n’est pas qu’en y regardant de très-près, des esprits difficiles ne pussent trouver quelque chose à reprendre dans ce peu de lignes. En poussant les scrupules à l’extrême, ils auraient le droit de se demander si le mot savant, si le mot technique, si le mot moderne d’électricité est bien placé dans la définition d’un phénomène aussi ancien que le monde, et qui avait donné lieu à tant d’événements funestes, avant que la physique fût saisie des premiers linéaments de la science électrique. Ce n’est pas qu’on ne pût aussi critiquer ce qu’il y a de problématique, de théorique dans les deux définitions ; par exemple, les mots : explosion des nuées, car ils ne se rattachent, en aucune manière, aux huit ou dix hypothèses à l’aide desquelles on a tenté d’expliquer le roulement du tonnerre ; mais que résulterait-il de ces réflexions ? la conséquence, peut-être, que dans le cas actuel les honorables auteurs du Dictionnaire ont été moins heureux, moins bien inspirés que d’habitude ? Eh bien, il resterait à prouver qu’on pouvait faire mieux. Disons, si l’on veut : la foudre est un phénomène ou un météore qui se manifeste, quand le ciel est couvert de certains nuages, d’abord par un jet subit de lumière et, quelque temps après, par un bruit plus ou moins prolongé. Cette définition échapperait à la plupart des critiques précédentes, puisqu’elle ne renferme rien d’hypothétique, rien d’emprunté aux expériences modernes des physiciens, rien qui ne soit le résultat d’une observation immédiate ; en y songeant bien, on trouverait peut-être d’autres difficultés. Au surplus, ce qui nous importe particulièrement ici, c’est de remarquer que tonnerre, dont la signification directe est bruit, éclat, roulement, se prend si souvent pour foudre, comme dans les locutions : le tonnerre est tombé, frappé du tonnerre, feu du tonnerre, etc. qu’on est arrivé à employer les deux expressions indistinctement, même dans des cas où il peut en résulter des méprises, ou du moins un manque de netteté. Les bons écrivains ne font pas cette faute, témoin la phrase, si souvent citée, d’un de nos plus grands prosateurs : « Le ciel a plus de tonnerres pour épouvanter qu’il n’a de foudres pour punir. »

Chapitre II

caractères extérieurs des nuages orageux.

Dans le langage vulgaire, les nuages sont une sorte de symbole de la mobilité et du vague dans les formes. Changeant comme les nuages est une expression proverbiale. Cependant nous allons rechercher, avec les météorologistes, si les nuages au sein desquels la foudre naît et s’élabore, où elle se manifeste par d’éblouissant jets de lumière et des détonations plus fortes que celles de l’artillerie, ne se distingueraient pas des nuages ordinaires, par quelques traits particuliers, constants et faciles à saisir.

Au nombre de ces traits distinctifs, je citerai, en première ligne, une sorte de fermentation à laquelle les nuages orageux paraissent seuls sujets. Un physicien anglais, , compare cette fermentation au mouvement qu’on remarque à la surface d’un fromage rempli de vers !

Lorsque, par un temps calme, on voit s’élever assez rapidement de quelque point de l’horizon des nuages très-denses, semblables à des masses de coton amoncelées, c’est-à-dire terminés par un grand nombre de contours curvilignes brusquement et nettement arrêtés comme le sont les sommités des montagnes domiques couvertes de neige ; lorsque ces nuages se gonflent, en quelque sorte ; lorsqu’ils diminuent de nombre et augmentent de grandeur ; lorsque, malgré tous ces changements de forme, ils restent invariablement attachés à leur première base ; lorsque ces contours, d’abord si nombreux et si distincts, se fondent peu à peu les uns dans les autres, de manière à ne plus laisser bientôt à l’ensemble que l’aspect d’un nuage unique, on peut, suivant Beccaria, annoncer avec certitude qu’un orage s’approche.

À ces premiers phénomènes succède, toujours à l’horizon, l’apparition d’un gros nuage très-sombre par l’intermédiaire duquel les premiers paraissent toucher à la terre. Sa teinte obscure se communique, de proche en proche, aux nuages élevés, et il est digne de remarque que ce soit alors leur surface générale, celle du moins qu’on aperçoit de la plaine, qui devienne de plus en plus unie. Des parties les plus hautes de cette masse unique et compacte partent, sous la forme de longs rameaux, les nuages qui, sans s’en détacher, vont graduellement couvrir tout le ciel.

Au moment où les rameaux commencent à se former, l’atmosphère est ordinairement parsemée de petits nuages blancs bien distincts, bien circonscrits, que le célèbre physicien de Turin appelle ascitizi, c’est-à-dire nuages additionnels ou subordonnés. Les mouvements des ascitizi sont brusques, incertains, irréguliers. Ces nuages paraissent être sous l’influence attractive de la grande masse. Aussi vont-ils, l’un après l’autre, se réunir à elle. Les ascitizi avaient déjà été remarqués par Virgile, qui les comparait à des flocons de laine. Les taches blanches qui, çà et là, interrompent la teinte uniformément obscure d’un gros nuage orageux étaient originairement des ascitizi.

Après que, en s’étendant, le grand nuage obscur et orageux a dépassé le zénith, lorsqu’il couvre la majeure partie du ciel, l’observateur voit au-dessous beaucoup de petits ascitizi, sans qu’il puisse trop décider ni d’où ils viennent, ni comment ils sont formés. Ces ascitizi paraissent déchirés, morcelés : on dirait des lambeaux de nuages. Ils poussent çà et là de longs bras. Leur marche est vive, irrégulière, incertaine, mais toujours cependant horizontale. Lorsque, dans leurs mouvements opposés, deux de ces nuages viennent à se rapprocher, ils paraissent vraiment étendre l’un vers l’autre leurs bras irréguliers. Après s’être presque touchés, ils se repoussent évidemment, et les bras dont nous venons de faire mention se reploient par un mouvement contraire à celui qui s’était d’abord manifesté.

Les remarques qu’on vient de lire sont la substance de ce qu’a dit sur la matière un auteur (Beccaria) qui vivait dans une contrée (Turin) presque entièrement entourée de hautes montagnes. On saura ce qu’elles renferment de local et de général, quand on pourra les comparer à la description de la naissance, du progrès et de l’entier développement d’un orage dans un pays de plaine.

Personne ne doutera qu’il n’y ait quelque chose de local dans ce qui concerne la formation et le développement des nuages orageux, en lisant cette description empruntée à M. Antoine d’Abbadie, des nuages dans lesquels la foudre s’élabore souvent en Abyssinie :

« Les nuages orageux, en Éthiopie, sont toujours unis à leur surface intérieure, déchiquetés à leur surface opposée, et en général très-peu épais. Quelques-uns de ces nuages, malgré les fortes manifestations électriques dont ils étaient le foyer, n’auraient pas, dit le savant voyageur, empêché de voir les étoiles au travers. »

M. d’Abbadie croit avoir remarqué que ces nuages ont une tendance à se réunir près des pics élevés, en sorte que ces pics, imprégnés de la matière de la foudre, ont l’air d’exercer une force attractive sur les nuages.

Ajoutons, à ces différentes remarques, que les nuages orageux abandonnent souvent la direction du vent qui les pousse pour suivre des cours d’eau. M. Sturgeon dit avoir souvent observé ce phénomène au confluent de la Medway et de la Tamise.

Pour tout ce qu’il avance sur la disparition graduelle des fortes ondulations des nuages orageux, à mesure que ces nuages s’avancent de l’horizon vers le zénith, Beccaria n’a pu vouloir parler que de leur surface inférieure, la seule qui fût visible de son Observatoire de Turin. Nous ne pourrions rien dire sur l’état de la surface supérieure, s’il ne m’était venu à l’esprit de consulter les officiers d’état-major, anciens élèves de l’École polytechnique, qui, ayant parcouru récemment la chaîne des Pyrénées pour la couvrir de leurs admirables réseaux trigonométriques, avaient dû se trouver fréquemment au-dessus des orages.

J’ai appris, par eux, qu’alors même qu’une couche de nuages semble parfaitement unie, parfaitement de niveau sur sa face inférieure, la face opposée n’est qu’un composé de très-hautes protubérances et de profondes cavités.

M. Hossard m’a indiqué un signe précurseur des orages, dont aucun météorologiste n’avait fait, je crois, mention avant lui. Cet officier a remarqué que, durant les grandes chaleurs, il se produit tout à coup, sur plusieurs points de la couche des nuages inférieurs, des soulèvements qui se prolongent comme de longues fusées verticales, et à l’aide desquels des régions assez distantes peuvent se trouver en communication immédiate.

Franklin a été plus loin, en un certain sens, que Beccarie. Suivant, lui un gros nuage unique ne saurait être orageux. Quand un observateur, dit-il, se trouve à peu près placé sur le prolongement horizontal d’un gros nuage d’où jaillissent les éclairs et le tonnerre, il aperçoit, sous celui-ci, une série d’autres nuages fort petits et situés les uns au-dessous des autres. Quelquefois les plus bas de ces petite nuages sont peu éloignés de terre.

Ainsi, d’après Franklin, deux conditions sont nécessaires pour qu’un nuage soit orageux : il faut que ce nuage soit très-étendue : il faut, de plus, que de petits nuages s’interposent entre sa surface inférieure et la terre. Mais est-il bien vrai que des éclairs ne jaillissent jamais d’un petit nuage isolé ; que jamais la foudre ne s’en détache ? Je prie de remarquer que je pose le problème comme question de fait, et nullement sous le point de vue d’une possibilité théorique. Eh bien, à la question de fait, la plupart des météorologistes, d’accord en cela avec le philosophe américain, ont répondu négativement. Je puis citer, par exemple, le grand nom de Saussure, Voici ce que je trouve à ce sujet dans la relation du célèbre Voyage au col du Géant :

« Quant aux orages, je n’en ai vu naître dans ces montagnes que dans le moment de la rencontre ou du conflit de deux ou plusieurs nuages. Au col du Géant, tant que nous ne voyions dans l’air ou sur la cime du Mont-Blanc, qu’un seul nuage, quelque dense et quelque obscur qu’il parût, il n’en sortait point de tonnerre ; mais s’il s’en formait deux couches l’une au-dessus de l’autre, ou s’il en montait des plaines ou des vallées qui vinssent atteindre ceux qui occupaient les cimes, leur rencontre était signalée par des coups de vent, des tonnerres, de la grêle et de la pluie. »

Il est des physiciens, et dans le nombre Saussure occupe certainement un des premiers rangs, dont les observations doivent être admises, presque sans examen, quand il s’agit de faits positifs ; mais en matière de faits négatifs, cette foi aveugle serait une grande faute. On doit comprendre, en effet, que les circonstances rares et fortuites sous lesquelles certains phénomènes naturels se développent, peuvent ne s’être jamais offertes à tel ou tel savant, quelque éminent qu’il soit d’ailleurs ; aussi, sans être découragé par l’assertion de Saussure, me suis-je mis à chercher dans de vieux recueils météorologiques qui, certes, sont loin de mériter le dédain avec lequel il est presque de bon ton d’en parler aujourd’hui, si les petits nuages isolés ne produisent jamais ni éclairs ni tonnerre. La peine que j’ai prise n’a pas été sans résultat.

Je lis dans un Mémoire de l’académicien Marcorelle, de Toulouse, que le 12 septembre 1747, le ciel étant serein et parfaitement pur, sauf un petit nuage qui paraissait, à la vue, exactement rond et de 40 à 43 centimètres de diamètre, la foudre tout à coup gronda, éclata et tua la femme Bordenave, après l’avoir brûlée au sein, sans endommager ses vêtements.

À la date du 30 juillet 1764, je trouve dans les Observations botanico-météorologiques faites à Denainvilliers, près de Pithiviers, par du Monceau, la note également sans réplique que je vais transcrire :

« À cinq heures et demie du matin, par un beau soleil, il a passé un petit rocher isolé. De ce nuage il est sorti un éclair et un coup de tonnerre qui est tombé sur un orme, très-près du château de Denainvilliers ; il a enlevé une lanière d’écorce de 20 pieds (601.5) de hauteur jusqu’à la racine, sur 2, 3 et 4 pouces de largeur (5 à 10 centimètres) ; il a fait sur le bois une rainure d’un travers de doigt de largeur et de profondeur, et dans le fond de cette rainure on voyait une ligne comme un fil noir, où le bois paraissait être fendu ; dans le moment, on a senti dans une ferme voisine une odeur de soufre qui a beaucoup effrayé. »

Bergman vit lui-même « le tonnerre tomber d’un très-petit nuage sur un clocher, le ciel étant d’ailleurs parfaitement clair. »

J’espère que les petits nuages seront définitivement rétablis dans leurs droits quand j’aurai rapporté une qua- observation, dont je suis redevable à M. le capitaine Hossard.

En 1834, cet officier, descendant la route qui passe au col de la Faucille, dans le Jura, vit se former un petit chapeau de nuages autour d’un sommet voisin, appelé le Colombier de Gex, dont la hauteur au-dessus de la mer est de 1, 600 mètres. Le nuage existait à peine depuis quelques instants, quand il en partit un fort coup de tonnerre.

Quoique la discussion qu’on vient de lire ne soit certainement pas propre à accroître notre confiance dans les faits négatifs, je dirai cependant que, suivant Baccaria, la foudre ne part jamais des nuées fumeuses, c’est-à-dire de ces couches de nuages qui sont si remarquables par l’apparente uniformité de leur composition et par la régularité de leur surface.

Nous terminerons ici ce chapitre. Un jour, peu éloigné peut-être, en aura sur le sujet que j’y ai traité, des données plus nettes, plus précises, plus substantielles. Ce sujet est certainement très-digne de l’attention des météorologistes. Ceux qui ne se préoccuperont pas du ridicule qu’on pourrait vouloir déverser sur l’observation, assidue d’une chose aussi changeante, aussi variable, aussi mobile que les nuages, recueilleront certainement d’une pareille étude beaucoup de faits utiles à la science.