_Des opinions & des conjectures sur les propriétés & sur les effets de
la matière électrique._
64. Il est dit dans le §. 8. que toutes les espèces de matière commune
sont supposées ne pas attirer le fluide électrique avec une égale
activité, & que les corps appellés originairement électriques comme le
verre, &c. l'attirent & le retiennent avec plus de force, & en
contiennent la plus grande quantité.
Cette dernière thèse pourroit avoir l'air d'un paradoxe pour quelques
personnes étant contraire à l'opinion dominante; c'est pourquoi je vais
faire ensorte de l'expliquer.
65. Pour le faire avec ordre, il faut d'abord considérer que nous ne
pouvons par aucun moyen connu jusqu'à présent faire passer le fluide
électrique au travers du verre. Je n'ignore pas que le sentiment commun
est qu'il traverse aisément le verre, & qu'on allégue en preuve
l'expérience d'une plume suspenduë par un fil dans une bouteille scellée
hermétiquement, & qu'on la met en mouvement en approchant un tube frotté
de la surface extérieure de la bouteille; mais si le fluide électrique
traverse si aisément le verre, comment la fiole devient-elle chargée
(pour me servir de l'expression usitée,) lorsque nous la tenons dans nos
mains? Le feu poussé dans la bouteille par le fil-d'archal ne la
traverseroit-il pas pour venir jusqu'à nos mains, & pour s'échapper
ainsi sur le plancher? En ce cas la bouteille ne demeureroit-elle pas
toujours dans le même état, c'est-à-dire sans être chargée, comme nous
sçavons que demeureroit une bouteille de métal qu'on essayeroit de
charger de la sorte? Assurément s'il y a la moindre fêlure, la plus
petite solution de continuité dans le verre, quoiqu'il reste si serré
que rien autre chose que nous sçachions n'y puisse passer; cependant le
fluide électrique, à cause de son extrême subtilité, volera à travers
cette fêlure avec la plus grande liberté; & nous sommes sûrs qu'une
telle bouteille ne peut jamais être chargée. Quelle est donc la
différence entre cette bouteille & une autre bien saine, si ce n'est que
le fluide peut traverser l'une, & ne sçauroit traverser l'autre?[31]
[Note 31: Voyez les §. 35-50.]
66. Il est vrai qu'il y a une expérience, qui à la première vûe, seroit
capable de persuader à un observateur superficiel que le feu poussé dans
la bouteille par le fil-d'archal, passe réellement à travers la
substance du verre. La voici: placez la bouteille sur un verre sous le
premier conducteur: suspendez un boulet par une chaîne depuis le premier
conducteur jusqu'à ce qu'il soit à un quart ou à un demi-pouce au-dessus
du fil-d'archal de la bouteille: mettez le revers du doigt précisément à
la même distance du côté de la bouteille que celle du boulet à son
fil-d'archal: maintenant faites tourner le globe, & vous verrez une
étincelle frapper du boulet au fil-d'archal de la bouteille, & au même
instant vous verrez & sentirez une étincelle exactement égale frapper du
côté de la bouteille sur votre doigt, & ainsi de suite étincelle pour
étincelle. Il sembleroit que la totalité reçûe par la bouteille en a été
déchargée une seconde fois, & cependant par ce moyen la bouteille est
chargée,[32] & par conséquent le feu qui abandonne ainsi la bouteille,
quoique dans la même quantité, ne sçauroit être le même feu qui est
entré par le fil-d'archal, car si c'étoit le même, la bouteille
resteroit sans être chargée.
[Note 32: Voyez le §. 54.]
67. Si le feu qui abandonne ainsi la bouteille n'est pas le même que
celui qui est poussé à travers le fil-d'archal, ce doit être le feu qui
résidoit dans la bouteille (c'est-à-dire dans le verre de la bouteille)
avant le commencement de l'opération.
68. Si cela est ainsi, il doit y en avoir une grande quantité dans le
verre, parce qu'une grande quantité est déchargée de la sorte même d'un
verre très mince.
69. Que ce fluide ou feu électrique soit fortement attiré par le verre,
nous le reconnoissons à la rapidité & à la violence avec lesquelles il
est repris par la partie qui en a été privée, dès qu'elle en trouve la
facilité, & il suit de là que d'une masse de verre nous ne pouvons tirer
une quantité de feu électrique, ou électriser _moins_ la masse totale,
comme nous pouvons le faire à l'égard d'une masse de métal; nous ne
pouvons diminuer ni augmenter sa quantité totale, car il tient bien la
quantité qu'il a, & il en a autant qu'il en peut tenir; ses pores en
sont gorgés aussi pleinement que la répulsion mutuelle des particules le
peut comporter; & ce qui est déjà dedans, refuse ou repousse fortement
toute quantité surnuméraire. Nous n'avons qu'un seul moyen de mettre en
mouvement le fluide électrique dans le verre, qui est de couvrir une des
deux surfaces d'un verre mince avec des corps non-électriques, & de
pousser sur une surface une quantité surnuméraire de ce fluide, qui se
répandant sur le corps non-électrique, & étant limitée par lui à cette
surface, agit par sa force répulsive sur les particules du fluide
électrique contenu dans l'autre surface, & les chasse du verre dans le
corps non électrique sur ce côté, d'où elles sont déchargées, & alors
ces parties ajoutées sur le côté chargé peuvent y entrer; mais après
cette opération il n'y en a dans le verre ni plus ni moins
qu'auparavant, en ayant laissé échapper précisément autant de dessus un
côté qu'il en a reçu sur l'autre.
70. Ici les expressions me manquent, & je doute beaucoup si je pourrai
rendre cette partie de mon ouvrage intelligible. Par ce mot _surface_
dans le cas présent, je n'entens pas simplement longueur & largeur sans
épaisseur; mais lorsque je parle de la surface supérieure ou inférieure
d'un morceau de verre, de la surface extérieure ou intérieure de la
bouteille, j'entens longueur, largeur, & moitié de l'épaisseur; & je
demande la grace d'être entendu en ce sens. Maintenant je suppose que le
verre dans ses premiers principes & dans la fournaise n'a pas plus de ce
fluide électrique que toute autre matière commune; que lorsqu'il est
soufflé, qu'il se refroidit, & que les particules de feu commun
l'abandonnent, ses pores deviennent un vuide. Que les parties
composantes du verre soient extrêmement petites & déliées, je le
conjecture de ce que ses parties brisées ne sont jamais raboteuses, mais
toujours lisses & polies; & de la ténuité de ses particules, j'infére
que les pores entr'elles sont excessivement petits; de là vient que
l'eau forte, ni aucun autre menstruë connu n'y peut entrer pour les
séparer, & en dissoudre la substance; nous ne connoissons même aucun
fluide assez délié pour les pénétrer, excepté le feu commun & le fluide
électrique. Maintenant le feu par sa retraite laissant un vuide, comme
il a été dit ci dessus, entre ces pores que l'air ou l'eau ne sont pas
assez fins pour pénétrer, ni remplir, le fluide électrique y est attiré,
car il est toujours prêt dans ce que nous appellons les corps
non-électriques & dans les mixtions non-électriques qui sont dans l'air;
cependant il ne se fixe point avec la substance du verre, mais il y
séjourne comme l'eau dans une pierre poreuse, retenu seulement par
l'attraction des parties fixées, restant toujours fluide & sans
adhérence; mais je suppose de plus que dans le refroidissement du verre,
son tissu devient plus serré au milieu, & forme une espèce de séparation
dans laquelle les pores sont si étroits que les particules du fluide
électrique qui entrent dans les deux surfaces en même tems, ne peuvent
les traverser, ou passer & repasser d'une surface à l'autre, & ainsi se
mêler ensemble. Néanmoins quoique les particules du fluide électrique,
imbibé par chaque surface, ne puissent d'elles-mêmes passer à travers
pour se joindre à celles de l'autre, leur répulsion le peut faire, & par
ce moyen elles agissent l'une sur l'autre. Les particules du fluide
électrique ont une mutuelle répulsion, mais par le pouvoir d'attraction
dans le verre, elles sont condensées, ou plus rapprochées l'une de
l'autre. Lorsque le verre a reçu, & que par son attraction il a condensé
autant de ce fluide électrique, que la force d'attraction & de
condensation dans l'une est égale à la force d'expension dans l'autre,
il ne peut plus s'en imbiber, & cela reste constamment sa quantité
totale. Mais chaque surface en recevroit plus, si la répulsion de ce qui
est dans la surface opposée ne résistoit à son entrée. Les quantités de
ce fluide dans chaque surface étant égales, leur action répulsive l'une
sur l'autre est égale, & par conséquent celles d'une surface ne
sçauroient chasser celles de l'autre.
Mais si l'on en pousse dans une surface une quantité plus grande que le
verre n'en tireroit naturellement, elle augmente le pouvoir répulsif de
ce côté, & surmontant l'attraction de l'autre, elle chasse la partie du
fluide qui a été imbibée par cette surface, s'il se trouve un corps
non-électrique prêt à la recevoir, ce qui arrive dans tous les cas où le
verre est électrisé pour donner un choc. La surface qui a été ainsi
vuidée, pour avoir chassé son fluide électrique, en reprend avec
violence une quantité égale aussitôt que le verre trouve l'occasion de
décharger cette quantité excédente au-delà de ce qu'il peut retenir par
l'attraction dans son autre surface, dont la répulsion additionnelle a
occasionné le vuide; car les expériences favorisant, je dirois presque
confirmant cette hipothèse, je dois, pour éviter les répétitions, vous
prier de revoir ce qui a déjà été dit de la fiole électrique dans mes
précédentes lettres.
71. Voyons maintenant l'usage que nous en pouvons faire pour expliquer
plusieurs autres phénomènes..... Le verre qui est un corps extrêmement
élastique, (& peut-être qu'il doit son élasticité jusqu'à un certain
point à la grande quantité de ce fluide répulsif qu'il renferme dans ses
pores,) le verre doit, lorsqu'il est frotté, avoir sa surface frottée un
peu élargie, ou ses parties solides un peu écartées, de sorte que les
interstices dans lesquels réside le fluide électrique, deviennent plus
larges, laissant de la place pour une plus grande quantité de ce fluide,
lequel y est immédiatement attiré du coussin, ou de la main frottante
qui se refournissent toujours au magazin commun; mais aussitôt que les
parties du verre ainsi ouvert & rempli ont essuyé le frottement, elles
se referment, & obligent la quantité surnuméraire de sortir sur la
surface où elle doit rester jusqu'à ce que ces parties retournent au
coussin, à moins que quelques corps non-électriques, comme le premier
conducteur, ne se présente d'abord pour les recevoir.[33]
[Note 33: Dans l'obscurité on peut voir le fluide électrique sur le
coussin en deux demi cercles ou croissans, l'un sur le devant, l'autre
sur le derrière, précisément dans l'endroit où le globe & le coussin se
séparent. Dans le croissant antérieur le feu passe du coussin dans le
verre: dans l'autre il quitte le verre & retourne dans la partie
postérieure du coussin. Quand on applique le premier conducteur pour
tirer le feu du verre, le croissant de derrière disparoît.]
Mais si la partie intérieure du globe est doublée d'un corps
non-électrique, la répulsion additionnelle du fluide électrique ainsi
rassemblé par le frottement sur la partie frottée de la surface
extérieure du globe, chasse une égale quantité de la surface intérieure
dans cette doublure non-électrique, qui la reçoit, & l'entraîne de la
partie frottée dans la masse commune à travers l'axe du globe & le cadre
de la machine; le fluide électrique nouvellement ramassé peut entrer &
demeurer dans la surface extérieure, & le premier conducteur n'en
recevra rien ou en recevra fort peu. Lorsque cette partie chargée du
globe en tournant revient au coussin, la surface extérieure dépose son
feu excédant dans le coussin, la surface intérieure opposée en recevant
en même tems une quantité égale du plancher. Il n'y a point
d'Électricien qui ne sçache qu'un globe mouillé intérieurement ne rend
que peu ou point de feu, mais jusqu'ici on n'a pas essayé d'en donner la
raison, ou du moins je l'ignore.
72. Si donc un tube doublé d'un corps non-électrique[34] est frotté, il
ne rend que peu ou point de feu, ce qui est rassemblé de la main dans le
coup qui se donne en frottant de haut en bas, entrant dans les pores du
verre, & en chassant une égale quantité de la surface intérieure dans la
doublure non-électrique; la main en repassant du bas en haut pour donner
un second coup, rechasse ce qui a été poussé dans la surface extérieure,
& alors la surface intérieure reçoit une seconde fois ce qu'elle a donné
à la doublure non-électrique. Ainsi les parties de fluide électrique
appartenant à la surface intérieure, pénètrent & ressortent de leurs
pores à chaque coup donné au tube. Mettez un fil-d'archal dans le tube,
l'extrémité intérieure en contact avec la doublure non-électrique, il
représentera la bouteille de _Leyde_. Qu'une seconde personne touche le
fil-d'archal tandis que vous frottez, & le feu chassé de la surface
intérieure, lorsque vous donnez le coup, passera à travers la personne
dans la masse commune; ensuite il reviendra au travers de la personne
lorsque la surface intérieure reprendra sa quantité. Par conséquent
cette nouvelle espèce de bouteille ne sçauroit être chargée de la sorte;
mais elle peut l'être ainsi: après chaque coup, avant que vous passiez
la main pour en donner un autre, faites appliquer le doigt de la seconde
personne au fil-d'archal, & prendre l'étincelle, ensuite retirer son
doigt, & ainsi de suite jusqu'à ce qu'elle ait tiré un nombre
d'étincelles; de cette façon la surface intérieure sera épuisée & la
surface extérieure sera chargée; alors enveloppez ferme une feuille de
papier doré autour de la surface extérieure, & l'empoignant avec la
main, vous pourrez recevoir un coup par l'application du doigt de
l'autre main au fil-d'archal; car alors les pores vuides dans la surface
intérieure reprennent leur quantité, & les pores surchargés dans la
surface extérieure déchargent leur surplus, l'équilibre étant rétabli à
travers votre corps, lequel ne le seroit pas à travers la substance du
verre.[35]
[Note 34: Le papier doré, dont on présente la dorure au verre, fait fort
bien.]
[Note 35: Voyez les nouvelles expériences §. 49.]
Si le tube est épuisé d'air, une doublure non-électrique en contact avec
le fil d'archal n'est pas nécessaire, car dans le _vuide_ le feu
électrique volera librement de la surface intérieure sans avoir besoin
d'un conducteur non électrique. Mais l'air résiste à son mouvement, car
étant lui-même un corps originairement électrique, il ne l'attire point,
ayant déjà sa quantité suffisante. Ainsi l'air ne tire jamais une
atmosphère électrique d'aucun corps qu'à proportion des particules
non-électriques qui se trouvent mêlées avec lui; il conserve plutôt &
resserre une atmosphère qui par la répulsion mutuelle de ses parties
tend à se dissiper, & se dissiperoit immédiatement dans le _vuide_.....
Ainsi voilà l'explication de la plume enfermée dans un vaisseau de verre
scellé hermétiquement, & qui se meut à l'approche du tube frotté.
Lorsqu'une quantité surnuméraire du fluide électrique est appliquée au
côté du vase par l'atmosphère du tube, une quantité est repoussée &
chassée de la surface intérieure de ce côté dans le vase, & y affecte la
plume, retournant ensuite dans ses pores, lorsque le tube avec son
atmosphère est retiré; mais les particules de cette atmosphère ne
passent point elles-mêmes au travers du verre à la plume..... tous les
autres phénomènes qui se sont présentés à nous, & qui concernent le
verre & l'électricité sont, si je ne me trompe, expliqués avec une égale
facilité par la même hypothèse; elle peut bien néanmoins n'être pas
vraye, & je serai fort obligé à quiconque m'en fournira une meilleure.
73. Ainsi je prétens que la différence entre les corps non-électriques &
le verre, qui est un corps originairement électrique, consiste en ces
deux particularités; la première que le corps non-électrique souffre
sans peine un changement dans la quantité du fluide électrique qu'il
contient. Vous pouvez diminuer sa quantité totale, en en chassant une
partie que le corps entier reprendra; mais quant au verre, tout ce que
vous pouvez faire, c'est de diminuer la quantité contenuë dans une de
ses surfaces, encore n'en viendrez-vous à bout qu'en fournissant en même
tems une quantité égale, à l'autre surface, de sorte que le verre entier
puisse avoir la même quantité dans les deux surfaces, leurs deux
quantités différentes étant ajoutées ensemble, ce qui ne peut même
s'exécuter que dans un verre fort mince; nous ne connoissons jusqu'ici
aucun moyen d'opérer ce changement au-delà d'une certaine épaisseur.
La seconde que le feu électrique se transporte aisément d'un endroit à
un autre, dans & à travers la substance d'un corps non-électrique, mais
non à travers la substance du verre. Si vous en présentez une quantité à
l'extrémité d'une longue baguette de métal, elle la reçoit, &
lorsqu'elle y entre, chaque particule qui étoit auparavant dans la
baguette pousse vivement sa voisine à l'extrémité la plus éloignée où le
surplus est déchargé, & cela dans un instant lorsque la baguette fait
partie du cercle dans l'expérience du choc; mais le verre à cause de la
petitesse de ses pores ou de l'attraction plus forte de ce qu'il
contient ne se prête pas à un mouvement si libre. Une baguette de verre
ne conduira pas un choc, & le verre le plus mince ne laissera entrer
aucune particule dans aucune de ses surfaces pour traverser de l'une à
l'autre.
74. De là nous voyons l'impossibilité du succès dans les expériences
proposées, de tirer les _effluves_ salutaires d'un corps non-électrique,
de la canelle par exemple, & de les mêler avec le fluide électrique pour
les faire passer avec lui dans le corps, en l'enfermant dans le tube, &
le soumettant au frottement, &c. Car quoique les effluves de la canelle
& le fluide électrique fussent mêlés dans le globe, ils ne sortiroient
jamais ensemble à travers les pores du verre, & ainsi n'iroient point au
premier conducteur; car le fluide électrique lui-même ne sçauroit passer
au travers, & le premier conducteur est toujours fourni par le coussin,
& celui-ci par le plancher; & d'ailleurs lorsque le globe est rempli de
canelle ou d'un autre corps non-électrique, le fluide électrique ne peut
être tiré de la surface extérieure par la raison ci-dessus énoncée. J'ai
essayé un autre moyen que je croyois plus efficace pour obtenir un
mêlange de fluide électrique & d'autres effluves, si un tel mélange eût
été possible.
Je plaçai une lame de verre sous mon coussin pour couper la
communication entre le coussin & le plancher; alors je conduisis une
petite chaîne du coussin dans un vase d'huile de térébentine, & j'amenai
une autre chaîne de l'huile de térébentine au plancher, prenant garde
que la chaîne du coussin au verre ne touchât aucune partie du cadre de
la machine; une autre chaîne fut attachée au premier conducteur, & tenue
dans la main d'une personne qui devoit être électrisée. Les extrémités
des deux chaînes dans le verre étoient environ à un pouce de distance
l'une de l'autre, l'huile de térébentine entre deux. Les choses ainsi
disposées, je ne pus tirer le feu du plancher à travers la machine, la
communication étant interceptée par l'épaisseur de la lame de verre sous
le coussin; il fallut donc le tirer à travers les chaînes, dont les
extrémités étoient enfoncées dans l'huile de térébentine; & comme cette
huile étant un corps originairement électrique, ne pouvoit conduire ce
qui sortoit du plancher, il étoit donc obligé de sauter de l'extrémité
d'une chaîne à l'extrémité de l'autre à travers la substance de cette
huile, ce que nous voyions dans de grandes étincelles; ainsi le feu
électrique eut une belle occasion de saisir quelques-unes des particules
les plus déliées de l'huile dans son passage, & de les entraîner avec
lui; mais cet effet ne s'ensuivit pas, & je n'apperçus pas la moindre
différence entre l'odeur de ces écoulemens électriques ainsi rassemblés,
& celle qu'ils ont lorsqu'ils sont rassemblés d'une autre manière, & ils
n'affectent pas autrement le corps d'une personne électrisée.
Je mis pareillement dans une fiole au lieu d'eau une liqueur fortement
purgative, & alors je chargeai la fiole, & j'en tirai des coups à
plusieurs reprises. Dans ce cas il falloit que chaque particule de
fluide électrique, avant que de traverser mon corps, eût premièrement
traversé la liqueur, lorsque la fiole se chargeoit, & qu'elle la
traversât de nouveau lorsque la fiole se déchargeoit, & cependant il ne
s'ensuivit pas d'autre effet que si la fiole eût été chargée avec de
l'eau. J'ai aussi senti le feu électrique lorsqu'il avoit traversé l'or,
l'argent, le cuivre, le plomb, le fer, le bois & le corps humain, sans y
appercevoir aucune différence: l'odeur est toujours la même lorsque
l'étincelle ne brûle pas ce qu'elle frappe, c'est pourquoi j'imagine
qu'elle ne prend son odeur d'aucune qualité des corps qu'elle traverse,
& en effet comme cette odeur abandonne si rapidement la matière
électrique & s'attache au revers du doigt qui reçoit les étincelles,
ainsi qu'aux autres choses, je soupçonne qu'elle n'a aucune connexion
avec elle, mais qu'elle se forme sur le champ de quelque chose dans
l'air, que l'air même pousse sur elle; car si elle étoit assez déliée
pour passer avec le fluide électrique à travers le corps d'une personne,
pourquoi s'arrêteroit-elle sur la peau d'une autre?
Mais je n'aurois jamais fait, si je vous entretenois de toutes mes
conjectures, pensées & imaginations sur la nature & sur les opérations
de ce fluide électrique, & si je vous rapportois les diverses petites
expériences que nous avons essayées. Cet écrit n'est déjà que trop long;
je vous en demande pardon; je n'ai pas eu le tems de le faire plus
court. J'ajouterai seulement que, comme il a été observé ici que l'on
peut enflammer en été les esprits par le moyen d'une étincelle
électrique sans les avoir chauffés, lorsque le thermomètre de
_Farhenheit_ est au-dessus de 70. Ainsi lorsqu'il fait plus froid, si
l'opérateur met une petite bouteille platte dans son sein ou dans son
gousset avec la cuillier quelque tems avant d'en faire usage, la chaleur
de son corps leur en communiquera une plus que suffisante pour le
dessein qu'il se propose.
«L'imperméabilité du verre étant contestée par M. L. N. Lettre IV. il
seroit dans l'ordre de rapporter ici les réponses que lui a faites Mr.
David Colden. Mais comme les remarques de ce dernier embrassent
plusieurs objets qu'il eût été embarrassant de séparer, pour les mettre
chacun à sa place, il a paru plus convenable de les laisser comme il les
a écrites sous le titre de Lettre XIV.»
_LETTRE VI._
_1er. Septembre 1747._