Le blog d'histoire des sciences

Extrait de : S-eau-S, l'eau en danger. Nitrates, algues vertes, pesticides. la rançon du système agricole industriel.

première mise en ligne 10 janvier 2022

Un article, dont l'actualité est brûlante, publié par le Courrier de l'Unesco en 1958, à l'occasion de la remise, à Bertrand Russell, du Prix Kalinga de vulgarisation scientifique.

Il fut un temps où les savants considéraient avec dédain ceux qui tentaient de rendre leurs travaux accessibles à un large  public. Mais, dans le monde actuel, une telle attitude n'est plus possible. Les découvertes de la science moderne ont mis entre les mains des gouvernements une puissance sans précédent dont ils peuvent user pour le bien ou pour le mal. Si les hommes d'Etat qui détiennent cette puissance n'ont pas au moins une notion élémentaire de sa nature, il n'est guère probable qu'ils sauront l'utiliser avec sagesse. Et, dans les pays démocratiques, une certaine formation scientifique est nécessaire, non seulement aux hommes d'Etat, mais aussi au grand public.

Faire acquérir cette formation au plus grand nombre n'est pas chose facile. Ceux qui savent effectivement servir de trait d'union entre les techniciens et le public accomplissent une tâche qui est nécessaire non seulement pour le bien-être de l'homme, mais simplement pour sa survie. Je crois que l'on devrait faire beaucoup plus dans ce sens, pour assurer l'éducation de ceux qui ne se destinent pas à devenir des spécialistes scientifiques. Le Prix Kalinga rend un immense service à la société, en encourageant ceux qui s'attaquent à cette entreprise difficile.

Dans mon pays, et, à un moindre degré, dans d'autres pays de l'Occident, on considère en général par suite d'un regrettable appauvrissement de la tradition de la Renaissance que la « culture » est essentiellement littéraire, historique et artistique. Un homme n'est pas considéré comme inculte s'il ignore tout de l’œuvre de Galilée, de Descartes et de leurs successeurs. Je suis convaincu que tout le programme d'enseignement général devrait comprendre un cour d'histoire de la science du XVII° siècle à nos jours, et donner un aperçu des connaissances scientifiques modernes, dans la mesure où celles-ci peuvent être exposées sans faire appel à des notions techniques. Tant que ces connaissances sont réservées aux spécialistes, il n'est guère possible aux nations de diriger leurs affaires avec sagesse.

Il existe deux façons très différentes .d'évaluer les réalisations humaines : on peut les évaluer d'après ce que l'on considère comme leur excellence intrinsèque ; on peut aussi les évaluer en fonction de leur efficacité en tant que facteurs d'une transformation de la vie et des institutions humaines. Je ne prétends pas que l'un de ces procédés d'évaluation soit préférable à l'autre.

Je veux seulement faire remarquer qu'ils donnent des échelles de valeur très différentes. Si Homère et Eschyle n'avaient pas existé, si Dante et Shakespeare n'avaient pas écrit un seul vers, si Bach et Beethoven étaient restés silencieux, la vie quotidienne de la plupart de nos contemporains serait à peu près ce qu'elle est. Mais, si Pythagore, Galilée et James Watt n'avaient pas existé, la vie quotidienne, non seulement des Américains et des Européens de l'Ouest, mais aussi des paysans indiens, russes et chinois serait profondément différente. Or, ces transformations profondes ne font que commencer. Elles affecteront certainement l'avenir encore plus qu'elles n'affectent le présent.

 

Actuellement, la technique scientifique progresse à la façon d'une vague de chars d'assaut qui auraient perdu leurs conducteurs : aveuglément, impitoyablement, sans idée, ni objectif. La principale raison en est que les hommes qui se préoccupent des valeurs humaines, qui cherchent à rendre la vie digne d'être vécue, vivent encore en imagination dans le vieux monde pré-industriel, ce monde qui nous a été rendu familier et aimable par la littérature de la Grèce et par les chefs-d’œuvre que nous admirons à juste titre des poètes, des artistes et des compositeurs, de l'ère pré-industrielle.

Ce divorce entre la science et la « culture », est un phénomène moderne. Platon et Aristote avaient un profond respect pour ce que de leurs temps on connaissait de la science. Le Renaissance s'est autant préoccupée de rénover la science que l'art et la littérature. Léonard de Vinci a consacré plus d'énergie à la science qu'à la peinture. C'est aux architectes de la Renaissance que l'on doit la théorie géométrique de la perspective. Pendant tout le XVIII° siècle, de grands efforts ont été entrepris pour faire connaître au public les travaux de Newton et de ses contemporains. Mais à partir du début du XIX° siècle, les concepts et les méthodes scientifiques deviennent de plus en plus abstrus, et toute tentative pour les rendre intelligibles au plus grand nombre apparaît de plus en plus illusoire. La théorie et la pratique de la physique nucléaire moderne ont révélé brutalement qu'une ignorance totale du monde de la science n'est plus compatible avec la survie de l'humanité.

Le texte ci-dessus reproduit dans sa presque totalité l'allocution prononcée par Bertrand Russell au cours de la cérémonie de remise du Prix Kalinga, le 28 janvier, à la Maison de l'Unesco.

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50 ans plus tard : Un phénomène toujours de notre temps.

2007: "Les élites dirigeantes sont incultes. Formées en économie, en ingénierie, en politique, elles sont souvent ignorantes en sciences et quasi toujours dépourvues de la moindre notion d'écologie." (Hervé Kempf, Comment les riches détruisent: la Planète, Seuil, 2007.)

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Gérard Borvon

Première mise en ligne : 29/03/2015

Fragments du journal de Sébastien le Braz, jeune chirurgien de marine, trouvés dans le grenier d'une antique maison du quai du Léon à Landerneau, au temps où la France soutenait la guerre d'indépendance des États d'Amérique.

Noter : Sébastien le Braz, le narrateur de ce récit est fictif. Les personnages qu'il rencontre, en particulier le Chevalier de Boufflers, et les évènements qu'ils vivent, sont, par contre, totalement réels. Le texte se présente comme une une chronique des débuts, à Brest et sa région, de la guerre menée contre l'Angleterre en soutien aux insurgés américains. Il est aussi l'occasion, par le choix d'un narrateur chirurgien de marine, d'un état des lieux des sciences et des techniques, particulièrement développées à la pointe de Bretagne, à la fin du 18ème siècle. Les sources sont généralement indiquées dans le cours de chaque chapitre.

Le jour où, en compagnie du chevalier Stanislas de Boufflers, j'ai rencontré Lavoisier aux mines de plomb argentifère de Poullaouen et Huelgoat. 

Le combat de la Belle-Poule.

Le combat de Ouessant.

Après la bataille de Ouessant.

Déclaration d'indépendance des Etats Unis d'Amérique.

Mon oncle Guillaume Mazéas et le pharmacopée des pauvres.

Souvenirs électriques du collège de Quimper.

Visite de l'empereur d'Autriche Joseph II à Brest.

Rencontre de Nicolas Ozanne et de Jacques-Noël Sané à l'Académie de Marine.

Suites extraordinaires d’une rencontre avec Jacques Cambry à l’auberge du Tourmentin.

Sébastien Le Braz. Ma visite à Morlaix, cité corsaire.

Sébastien Le Braz. Ma première campagne vers le continent américain.

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Voir aussi.

Lettres du Chevalier De Boufflers, écrites de Landerneau, de février à septembre 1778, au début de la guerre d'indépendance de l'Amérique..

Fragment du journal Journal de Sébastien le Braz, chirurgien de marine, à Brest, au temps de la guerre d'indépendance américaine.

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C'est une étrange expérience que celle que je viens de vivre dans les salons de madame de S* où je me suis trouvé à l’invitation d’un étonnant personnage rencontré quelques semaines plus tôt.

Il m’arrive assez régulièrement de prendre mes repas à l’Auberge du Tourmentin, rue de Siam, où le père Morgat nous rassasie d’un plat confortable pour un prix raisonnable. A une table voisine je remarquais depuis quelques jours un homme sensiblement de mon âge dont le costume, sombre mais soigné, pouvait laisser penser à l’un de ces employés de l’Administration de la Marine Royale si nombreux à Brest. Généralement nous n’échangions qu’un bonjour courtois. Pour une première fois il m’adressa la parole sous le prétexte de m’interroger, en ma qualité de chirurgien de bord dont témoignait mon uniforme, sur la santé des équipages des navires de l’escadre rassemblée à Brest. Lui même me faisait savoir qu’il revenait de lointains voyages sur mer qui l’avaient mené du port de Lorient vers Saint Domingue ou Pondichéry pour le compte de la Compagnie des Indes. Il n’était, me disait-il, de retour en Bretagne que pour une courte escale  en attendant de nouveaux embarquements.

Quelques jours plus tard, étant ensemble à nouveau dans le même établissement, il me proposa de partager la même table afin de prolonger notre conversation précédente. Rapidement je constatais qu’il avait surtout le désir de me convertir à une nouvelle médecine importée d’Allemagne par un certain Franz Anton Mesmer. Cet homme, disait-il, aurait révélé à l’Humanité l’existence d’un fluide universel dont tous les autres, lumière, électricité, attraction universelle, ne seraient que de différents aspects de sa manifestation. Nous serions porteurs d'une variance de ce fluide qui serait la source même de notre éveil à la vie. Pour que nous soyons maintenus dans l'état de santé, ce « magnétisme animal », car tel est son nom, doit être libre de circuler chez chacun d’entre nous. La maladie résulterait d'un obstacle à cette libre circulation. Certaines personnes qui ont reçu le « don de magnétiser »  peuvent rétablir cet équilibre. Telle est la doctrine dont il m’a longuement abreuvé me donnant force détails, que j’ai rapidement oubliés, sur la façon de procéder des « magnétiseurs » au moyen d'attouchements sur différentes parties du corps.

Plus étonnant encore, il existe une méthode collective, me dit-il. On y procède au moyen d’un « baquet ». Celui-ci est une cuve de bois dur de un pied et demi de profondeur sur quatre pieds et demi de diamètre. Il semblerait, à l’entendre, que les proportions aient une importance à ne pas négliger. Cette cuve est couverte de planches bien jointives dont la circonférence est percée d’une série de trous par lesquels sortent autant de barres fer coudées à angle droit qu’il y a de participants autour du baquet. On dirige ainsi l’extrémité de cette barre sur la partie affectée du malade. Pour que l’action magnétique soit plus forte les participants sont même invités à constituer une chaîne en se tenant par la main. Que contient ce baquet ? Je ne retiens seulement que la présence d’une série de bouteilles disposées verticalement en son fond et dans le col desquelles entrent les barres de fer. Précision : ces bouteilles ont été préalablement "magnétisées" par le magnétiseur. Comment ? Je n'en saurai pas plus.

Par simple politesse, et le temps ne m’étant pas compté en ce moment, je l’écoutais. Son discours me rappelait cet abbé Bertholon de l’Académie de Montpellier qui était venu nous présenter au Collège de Navarre la théorie qu’il avait élaborée. Cette fois il était question « d'électricité animale ».  Chacun en serait imprégné. Témoin, disait-il, ces étincelles, visibles dans le noir, sortant de nos corps quand nous enlevons le dernier de nos vêtements. Ou encore celles qui sortent des cheveux des femmes quand elles se peignent par temps de gelée. Inutile alors de lui faire remarquer que ce phénomène était tout simplement celui observé en frottant d’une main rugueuse le tube de verre de nos expériences classiques. Insensible à nos remarques, il multipliait les témoignages les plus spectaculaires pour nous convaincre de la vérité de sa théorie.

Naturellement la santé de chacun ne pouvait résulter que d’un bon état d’équilibre de cette « électricité animale ». La maladie ne résultant que de son excès ou son défaut dans le corps, il importait d’en rétablir l’équilibre par différents moyens seuls connus de l'abbé. Quand l’orateur nous a quittés, notre groupe d’étudiants n'a pas manqué de commenter, avec force éclats de rire, les préconisations en matière de mariage qu’il avait énoncées dans sa conclusion. Deux personnes de charge électrique identique ne pourraient, selon lui, que s’opposer. Il est donc nécessaire que dans un couple l’un possède une charge électrique de nature positive tandis que l’autre n'en possède qu'une négative. Il en irait même de la prospérité du royaume affirmait-il. « Indépendamment de la santé que les individus acquièrent réciproquement par ce croisement électrique des races, l’état y gagne une population plus nombreuse et plus vigoureuse ». Avis aux célibataires que nous étions tous !

Ma rêverie a sans doute été perçue par mon interlocuteur, aussi m’a-t-il quitté assez froidement en me proposant de venir constater bientôt, par moi-même, la preuve de ses propos. C’est ainsi que quelques jours plus tard, sans même prendre le temps de notre commande au père Morgat, il m’invitait à une réunion dans les salons de Madame de S*. Charles Deslon, médecin du comte d’Artois, est de passage à Brest, m’annonça-t-il. Instruit dans la doctrine et la pratique de Mesmer, il tient cabinet de magnétiseur à Paris. Parmi ses patients se trouvent de nombreux officiers, et leurs épouses, en ce moment à Brest en raison des préparatifs de la guerre avec l’Angleterre. A leur invitation il est donc présent dans notre ville où il a déjà pratiqué plusieurs séances de « médecine magnétique ». Il se disait que le Duc de Chartres, lui même, avait assisté à l’une d’entre elles. La prochaine sera organisée chez Madame de S* dont il a obtenu l’autorisation que je l’accompagne. Refuser aurait été peu courtois et d’autre part comment résister à la curiosité provoquée par une telle proposition. J’acceptais donc. Mais à peine m’avait-il quitté que je me souvenais qu’à aucun moment il ne s’était présenté. Ce fut le père Morgat qui m’appris qu’il s’appelait Jacques Cambry et qu’il était le fils d’un constructeur des navires de la Compagnie des Indes à Lorient.

Au jour dit, ce compagnon m’introduisait dans les salons de cette noble personne où je n’aurais jamais imaginé pouvoir être reçu. La séance semblait avoir commencé. D’emblée je remarquais le fameux baquet autour duquel se tenaient par la main quatre femmes d’une rare élégance et deux hommes, dont un officier de marine. Bientôt une étrange musique se fit entendre. Elle provenait d’un instrument constitué de demi-globes de verre, de taille décroissante, enfilés par leur centre sur un axe horizontal. L’instrumentiste le mettait en mouvement de rotation autour de cet axe par un système de pédalier tout en frottant le bord des verres d’un doigt qu’il humectait régulièrement. Voyant mon air interrogatif mon compagnon me fit savoir que cet instrument avait été inventé, et diffusé à Paris sous le nom d’Armonica, par le célèbre Benjamin Franklin.

Il en sortait une mélodie envoûtante que même l’orgue de l’église Saint-Louis ne saurait produire. Ses vibrations semblaient nous envahir, le corps et l'esprit. Les personnes entourant le baquet se mirent à osciller à son rythme. Bientôt un homme, sans aucun doute le fameux docteur Deslon, se dirigea vers la plus jeune des dames présentes et lui toucha la nuque de la pointe d'une tige de fer. Immédiatement celle-ci lâcha les mains de ses compagnes et fut prise d’affreuses convulsions, qui lui tordaient le corps et le visage, avant d’être emportée dans une pièce voisine par un homme qui semblait être un assistant du docteur.

Le malaise qui me pris à ce moment, à la vue d'un spectacle aussi déplaisant, me fit prendre congé rapidement sous le prétexte de mon service à l’hôpital. Au retour je m’interrogeais sur la mise en scène à laquelle j’avais assisté. De quel mal pouvait souffrir cette jeune personne que j’avais vue si alerte au début de la séance et en a-t-elle été guérie ? Je me souvenais alors avoir assisté à une séance, qui pouvait sembler de la même nature, au cœur des Monts d’Arrée.

J’y faisais une tournée de collecte d’herbes médicinales auprès de mes habituels fournisseurs quand l’un d’entre eux me fit savoir que dans son village une jeune femme allait être exorcisée par le curé de Botmeur. Celui-ci était réputé être seul capable d’arracher au diable les âmes qu'il s’apprêtait à emporter vers le Youdic, l’une des entrées supposées de l’enfer, située dans le marais proche du Yeun Elez. J’étais familier de ce village et, peut-être sous le couvert de me faire valoir toute sa science, le vieux prêtre accepta de m’y faire assister. Dans la modeste chaumière de sa famille une jeune femme prostrée dévidait sans s’interrompre, et depuis plusieurs jours aux dires de des proches, une litanie dans une langue inconnue de tous qui ne pouvait provenir que des enfers. Le prêtre, revêtu d’une étole qu’il ne portait qu’en cette occasion et dont l’ornement était lui même peu ordinaire, s’approcha d’elle en prononçant des paroles qui ne me semblaient issues ni du latin de messe ni du breton local. A peine avait-il approché son crucifix du front de la malheureuse que celle-ci fut prise de convulsions pendant qu’elle émettait des cris d’une rare violence. Satan résiste, me dit le prêtre, mais bientôt il devra bien quitter ce corps. Effectivement, c’est une toute autre personne qui apparu bientôt, redressée et souriante.

Réfléchissant plus tard à cette « guérison » à laquelle j’avais assisté j’étais fermement persuadé que la religion n’avait eu aucune part dans cette opération. Je savais d’ailleurs que l’évêché était fortement hostile à de telles pratiques sans pouvoir pour autant les faire cesser. Dans nos campagnes, et en particulier dans ce lieu désolé des Mont d’Arrée, les enfants étaient abreuvés, dès le plus jeune âge, de ces légendes de korrigans qui les feraient danser toute la nuit jusqu’à la mort si jamais ils entraient au logis après les douze coups de minuit sonnés à l’église proche. Ou encore de ces lavandières de la nuit, les "Kannerezed Noz", chargées de laver leur linceul jusqu'à ce qu’une autre personne ne les remplace au purgatoire. Il ne fallait surtout pas les écouter quand elles vous demandaient de les aider à tordre le drap qu’elle vous tendaient. Plus terrifiant encore, l’Ankou, le serviteur de la mort, dont le bruit grinçant de la charrette annonçait une mort proche, peut-être la vôtre, dans le village. Comment ne pas créer de telles terreurs et de tels dérèglements chez des esprits sensibles. La seule force de l'imagination ne suffirait-elle pas, à elle seule, à provoquer l'état dans lequel nous avions trouvé cette jeune personne et, de même, ne serait-elle pas responsable de cette "guérison" provoquée par l'impressionnant cérémonial de l’exorcisme.

Reste une question. Comment comprendre que, au moment même où les idées de Diderot, Voltaire, Rousseau se diffusent dans la société, les superstitions que l'on dénonce dans nos campagnes renaissent sous une autre forme dans les salons de la noblesse et de la riche bourgeoisie.

De Galvani à Volta.

La découverte de la pile électrique.

par Gérard Borvon

         Qu'est devenue la science électrique à l'orée du 19^ème siècle ? Conducteur, isolant, fluides électriques positifs et négatifs, sont devenus des concepts bien établis. Des machines électriques ont été perfectionnées, alimentant des batteries de bouteilles de Leyde. Dans les foires, dans les "cabinets de curiosités", elles ont attiré des foules de badauds. On connaît la nature électrique de la foudre et on sait s'en protéger.

Pourtant, après ces premiers succès spectaculaires, l'électricité semble, à nouveau, être venue se réfugier dans le cabinet du médecin. Le seul endroit où elle paraisse utile. Même si la bouteille de Leyde n'a pas répondu aux attentes des paralytiques, un bon "choc électrique" donnera encore l'illusion d'une thérapie efficace.

Plus sérieusement cependant, un biologiste curieux peut vouloir comprendre l'influence de l'électricité sur les corps animés et en particulier sur les muscles. Parmi ceux-ci, Galvani.

Galvani et les grenouilles.

         Aloysius Galvani (1737-1798) est professeur d'anatomie à l'université de Bologne. Comme beaucoup de ses confrères physiologistes, il possède une solide formation de chimiste et de physicien. Concernant l'électricité, il y voit l'un des moteurs de la vie animale. Le fluide nerveux ne serait-il pas un fluide électrique ? Galvani, chercheur méthodique, étudie plus généralement les facteurs susceptibles d'exciter les nerfs et de provoquer une contraction musculaire. La grenouille devient dès lors son partenaire principal.

dessin extrait d'une bande dessinée de Laëtitia B. 1ère S du lycée de l’Elorn à Landerneau. Année 1991-92
 

         En débarrassant une grenouille fraîchement tuée de sa peau et en sectionnant son arrière-train, on libère facilement les nerfs qui commandent les muscles de ses cuisses (les nerfs cruraux). Ces nerfs peuvent alors faire l'objet de stimulations diverses, mécaniques, thermiques, chimiques... électriques.

         Depuis 1772, Galvani fait régulièrement parvenir le résultat de ses recherches à l'Académie de Bologne. Comptes-rendus sages jusqu'à ce soir de l'année 1780 où le hasard se mêle à la partie. Galvani se trouve alors dans son laboratoire où il répète, avec quelques élèves, certaines des expériences sur l'excitation des muscles de grenouille. Une grenouille a été sacrifiée et son arrière-train repose sur la table du laboratoire.

A distance respectable, une machine électrique se trouve sur la même table. Un assistant est justement occupé à l'actionner pour des expériences de physique. En ces années 1780, les machines électriques sont déjà puissantes. Celle conçue par Van Marum, physicien hollandais, utilise un disque de verre frotté, associé à de volumineuses bouteilles de Leyde. Elle autorise la production d'étincelles qui prennent la forme de véritables arcs électriques.

Revenons à la cuisse de grenouille. N'a-t-elle pas encore été totalement apprêtée ? Toujours est-il qu'un assistant touche, de la pointe de son scalpel, l'extrémité du nerf qui a été dégagé. Au même moment il observe une exceptionnelle contraction des membres de l'animal comme "pris de convulsions tétaniques".

Plus que la violence des contractions, les circonstances de leur production sont extraordinaires. Combien de grenouilles n'a-t-on pas déjà disséquées et combien de fois n'a-t-on pas porté le scalpel sur un nerf sans qu'aucun effet notable ne s'en suive ?

Expérience de Galvani

(Les Merveilles de la Science)

Fort heureusement, à distance, se trouve une personne attentive : la tradition désigne madame Lucia Galvani. Elle ne serait pas dans le laboratoire par hasard, c'est une collaboratrice constante de son mari et elle est rompue aux observations scientifiques. C'est donc elle qui aurait su voir que, le scalpel touchant le nerf, les contractions n'apparaissent qu'au moment exact où une étincelle éclate à la machine !

"Une personne qui était là présente [.] crut remarquer que le phénomène ne se produisait que lorsque l'on tirait une étincelle du conducteur" note Galvani, "Emerveillée de la nouveauté du fait, elle vint aussitôt m'en faire part. J'étais alors préoccupé de toute autre chose ; mais pour de semblables recherches, mon zèle est sans bornes, et je voulus répéter par moi-même l'expérience et mettre au jour ce qu'elle pouvait présenter d'obscur. J'approchais donc moi-même la pointe de mon scalpel tantôt de l'un, tantôt de l'autre des nerfs cruraux, tandis que l'une des personnes présentes tirait des étincelles de la machine. Le phénomène se produisit exactement de la même manière : au moment même où l'étincelle jaillissait, des contractions violentes se manifestaient dans chacun des muscles de la jambe, absolument comme si ma grenouille préparée avait été prise de tétanos". (mémoire en latin adressé en 1790 à l'académie de Bologne - traduction par Louis Figuier - Merveilles de la Science - tome I -  page 604).

L'histoire devient rapidement légende. Dans l'une des versions les plus répandues, madame Galvani est réduite au rôle d'une brave ménagère venue apporter un bouillon de cuisses de grenouilles à son mari enrhumé. Le siècle admet difficilement que des femmes, Madame Lavoisier ou Madame Galvani, puissent avoir joué un quelconque rôle dans le domaine des sciences. Louis Figuier, remarquable vulgarisateur de la fin du 19^ème siècle, rapporte que, déjà étant élève de terminale de son lycée, il avait relevé, dans les manuels en usage, 21 versions différentes de cette histoire. Même Alibert dans son "éloge historique de Galvani"   et Arago, dans son "éloge historique de Volta" n'échapperont pas à la mode.

Il serait certainement amusant de rechercher les nouvelles fantaisies dont la liste aurait pu s'enrichir dans le siècle qui a suivi.

La légende de Mme Galvani.(Laëtitia B).

Emerveillé lui-même, Galvani consacrera six longues années à étudier le phénomène. Deux éléments entrent en jeu dans l'excitation du nerf : l'étincelle électrique et le corps étranger touchant l'extrémité du nerf.

Les premières expériences portent sur le corps étranger. Après avoir multiplié les tests, Galvani constate qu'il doit simplement être conducteur. On ne s'étonnera pas de ce résultat aujourd'hui où nos toits sont hérissés d'antennes conductrices, captant et transformant en courants électriques les ondes électromagnétiques diffusées à distances par des émetteurs divers (ce rôle étant joué ici par la machine produisant des étincelles, le scalpel tenant lieu d'antenne).

La seconde série d'expériences porte sur la nature de l'étincelle. Qu'elle soit issue d'une machine ou d'une bouteille de Leyde. Qu'elle soit extraite d'un corps chargé positivement ou négativement, le résultat est le même.

Poussant sa recherche jusqu'à l'extrême, Galvani imagine de ne pas cantonner son observation à la modeste étincelle produite par une machine mais, à l'image de Franklin, de tester la foudre. Galvani fait élever une pointe de fer au-dessus de sa maison, un fil métallique partant de cette tige est amené dans son laboratoire jusqu'au crochet soutenant l'arrière train d'une grenouille. Galvani sait-il qu'en 1753, un tel montage a foudroyé le physicien Richmann ? On peut le penser, mais la curiosité scientifique fait bien souvent oublier la prudence. La tentative en valait d'ailleurs la peine car le succès est au rendez-vous. Quand un orage approche, la chute, à distance, d'un éclair, même modeste, provoque la contraction du muscle de grenouille.

Il semble, même, que de faibles variations de l'état électrique de l'atmosphère puisse avoir de l'influence. Pour s'en assurer Galvani se propose un montage simple : il consiste à suspendre, par un crochet (qui se trouve être de cuivre), une cuisse de grenouille à la balustrade de fer de son logement. Le 20 septembre 1786, le ciel est résolument bleu et rien ne se passe. Pourtant, dans la vie de Galvani, tout bascule.

Galvani teste l'électricité atmosphérique.

(Les Merveilles de la Science)

la tradition rapporte que, lassé d'observations sans succès et prêt à renoncer, Galvani frotte le cuivre du crochet contre le fer du balcon, dans le but, semble-t-il, de rendre le contact plus efficace. Aussitôt les pattes de la grenouille se contractent. Il en est ainsi à l'occasion de chaque nouveau contact. Le phénomène se reproduit également dans le laboratoire avec une plaque de fer et un crochet de cuivre bien décapés.

Sur le balcon de Galvani. (Laëtitia B).

Aucun besoin d'une machine électrique, inutile d'attendre un éclair d'orage ! L'électricité responsable de la contraction peut donc également ne résulter que d'une cause interne au montage utilisé. Une cuisse de grenouille, un crochet de cuivre, une plaque de fer se suffisent à eux mêmes !

Pour Galvani, physiologiste à la recherche de la nature de l'influx neveux, le doute n'est pas permis. Seul le muscle de la grenouille est capable de produire cette électricité. L'expérimentateur s'est contenté de découvrir le dispositif le plus favorable à sa circulation. Et ce dispositif est simple : il suffit de constituer un arc conducteur entre le nerf et l'extérieur du muscle. Le fer et le cuivre, pense Galvani, n'ont pas d'autre rôle que celui de fermer le circuit. Un simple et unique fil métallique semble d'ailleurs convenir même si son efficacité est très faible. Le meilleur résultat, cependant, demande un montage complexe : il faut entourer l'extrémité du nerf d'une feuille d'étain, les muscles d'une feuille d'argent et relier ces métaux par un fil de cuivre. Nous le savons aujourd'hui, Galvani réalise ainsi une superbe "pile" du type de celle qui nous agace quand nous touchons l'or d'une couronne dentaire avec la pointe d'une fourchette d'acier.

Mais Galvani suit son idée et ne cherche pas à tirer parti de l'observation qu'il fait de la meilleure efficacité d'une chaîne de métaux différents. Le muscle et le nerf, seuls, l'intéressent et l'interprétation lui semble évidente : le muscle est une "bouteille de Leyde" dont le nerf serait en relation avec l'armature interne et dont la surface serait l'armature externe. "Il y a une telle identité apparente de causes, dit-il, entre la décharge de la bouteille de Leyde et nos contractions musculaires, que je ne puis détourner mon esprit de cette hypothèse". Le "muscle - bouteille de Leyde", se chargerait par un processus biologique pour se décharger brutalement après l'établissement d'un circuit conducteur externe. Ce courant de décharge étant à l'origine de la contraction musculaire.

L'idée d'une électricité d'origine biologique n'est pas nouvelle. Dès la découverte de la bouteille de Leyde, plusieurs physiciens, dont Musschenbroek lui-même, en avaient comparé les effets à ceux de la "Torpille". Depuis l'Antiquité on connaît ce poisson particulier de la famille des raies et dont le contact produit, sur ses victimes, un choc suivi d'une étrange "torpeur". On sait aujourd'hui que, même si les tensions mises en jeu sont inférieures aux dizaines de milliers de volts de la bouteille de Leyde, elles sont cependant de l'ordre de 500 volts. Tension suffisante pour secouer un homme adulte et pour assommer le menu fretin d'une pêche électrique  garantie "biologique".

L'idée d'un "muscle - bouteille de Leyde" n'est pas, non plus, totalement fausse. On sait aujourd'hui qu'il existe bien une différence de potentiel entre l'intérieur et l'extérieur d'un muscle au repos. Mais elle est, au plus de quelques dizaines de millivolts et ne peut procurer les contractions observées.

Galvani fait connaître l'ensemble de ses travaux dans les "Mémoires de l'Académie de Bologne" publiés en l'année 1791. A cette occasion il énonce l'hypothèse d'une "électricité animale" responsable des phénomènes vitaux. La théorie est séduisante. Elle rencontre l'adhésion des physiologistes qui, déjà, soupçonnent l'importance des phénomènes électriques dans le fonctionnement des organismes animaux. Elle fait le bonheur des médecins qui imaginent pouvoir justifier, avec plus de force, la présence de machines électriques dans leur cabinet. Peut-être, un jour, l'électricité fera-t-elle réellement marcher des paralytiques, peut-être soulagera-t-elle un cœur fatigué, peut-être rendra-t-elle l'audition aux sourds et la vue aux aveugles ?

L'hypothèse se heurte, aussi,  à de solides oppositions. Surtout de la part des physiciens. Dans le couple "métal/muscle", leur spécialité les amène à privilégier les métaux plutôt que les tissus vivants.

Parmi ceux-ci, un confrère italien de Galvani : Alexandre Volta (1745-1827).

Volta et la pile électrique.

Volta est un professeur de physique qui enseigne d'abord à Côme puis à Pavie. C'est un scientifique "voyageur". On le trouve en Suisse où il rencontre Voltaire, en hollande où Van Marum lui présente sa célèbre "machine électrique", en Angleterre où il est reçu par Priestley, à Paris où il travaille avec Lavoisier.

Il est aussi l'auteur d'une abondante correspondance académique qui lui vaut un succès d'estime dès ses premiers travaux. Son "pistolet électrique" est particulièrement célèbre. Conçu vers 1777, il est constitué d'un tube traversé par deux électrodes et fermé par un bouchon à l'intérieur duquel on emprisonne un mélange d'air "inflammable" (hydrogène) et d'air "vital" (oxygène). Quand une étincelle est provoquée entre les deux électrodes, une explosion se produit qui expulse le bouchon avec violence. Plus tard ce dispositif prendra la forme plus sage d'un "eudiomètre" permettant la mesure des volumes gazeux intervenant dans ces réactions explosives. Volta l'utilisera ainsi pour étudier la combustion du "gaz des marais", c'est à dire du méthane recueilli dans le fond vaseux des marécages.

Volta, comme tous ses confrères européens, est fasciné par les observations de Galvani et son hypothèse de l'électricité animale. Après vérification, il adopte dans un premier temps les vues de son collègue de Bologne. Pourtant, rapidement, sa formation de physicien reprend le dessus. Là où Galvani voyait de "l'électricité animale", il trouvera de "l'électricité métallique. "Lorsque deux métaux sont en contact l'un avec l'autre, par suite de ce contact, par l'effet de cette hétérogénéité de nature, il y a développement d'électricité", estime-t-il.

Nous ne donnerons pas ici le détail de la lutte acharnée entre Galvani, Volta et leurs disciples respectifs. Si Volta vérifie la production d'électricité métallique en testant la série la plus étendue possible de couples métalliques, Galvani lui répond en obtenant la contraction d'une cuisse de grenouille tout simplement en recourbant le nerf et en l'appliquant sur la partie externe du muscle. Aucun besoin d'un métal : match nul !

Pourtant la victoire finira par tomber de façon éclatante dans le camp de Volta le jour où il imaginera la "pile" qui le rendra célèbre.

Mais avant d'aller plus loin, évoquons deux "inventions" de l'habile expérimentateur qu'est Volta. D'abord l'électromètre à brin de paille : deux brins de pailles sont suspendus ensemble dans un flacon bien sec à une tige conductrice. Celle-ci traverse le bouchon et supporte un plateau métallique. Quand on touche le plateau d'un corps chargé d'électricité, les deux pailles s'écartent. Amélioré, ce montage, déjà très sensible, deviendra électromètre à feuilles d'or.

Citons ensuite l'électrophore qui deviendra "condensateur", nom attribué par Volta à deux disques de laiton soigneusement poli et recouverts d'un vernis isolant, placés l'un sur l'autre, face isolante en regard. Sans entrer dans le détail de son fonctionnement, disons que le "condensateur" permet de charger plusieurs fois de suite l'un de ses plateaux par l'action à distance d'un corps électrisé sans avoir à décharger celui-ci. Associé à un électroscope, il permet de multiplier et donc de mieux observer les effets d'une infime charge électrique.

Muni de ces deux appareils, Volta est donc bien armé pour explorer le délicat mécanisme mis en jeu dans l'expérience de Galvani. C'est ainsi qu'il affirme constater que deux métaux différents, mis simplement en contact, se trouvent chargés l'un négativement, l'autre positivement, quand on les sépare.

Explication ? Volta imagine que les métaux sont non seulement conducteurs du fluide électrique mais encore "moteurs" de ce fluide. Ce fluide est, pour Volta, le fluide unique de Franklin. Pour le faire circuler, inutile de s'encombrer d'une machine : le simple contact entre deux métaux différents suffit à le faire passer de l'un à l'autre. Tous les couples n'ont d'ailleurs pas la même efficacité. Parmi ceux testés par Volta le couple Argent/Zinc lui semble le plus efficace. Quand on associe ces deux métaux le fluide électrique "passe de l'Argent au Zinc"  de telle sorte qu'une "tension électrique" positive se crée dans le zinc pendant qu'une "tension" négative apparaît dans l'argent.

Une "tension " : un mot nouveau vient enrichir le vocabulaire électrique en même temps que le terme de "électromoteur", par lequel Volta désigne le couple des deux métaux siège d'une "force électromotrice".

Les choses se passent-elles vraiment si simplement ? En réalité, pour observer les tensions positives ou négatives des métaux de ses couples, Volta est bien souvent obligé d'user d'un artifice : une rondelle de carton ou de feutre humide entre le métal et la plaque de cuivre de l'électroscope.

Ce simple conducteur n'influe en rien sur le phénomène, affirme Volta, mais a uniquement pour rôle de renforcer le contact électrique.

L'usage de ce "conducteur" humide permet aussi d'associer en série plusieurs couples métalliques en intercalant une rondelle imbibée de liquide entre deux couples successifs. Avec 2,3 ou 4 couples ont augmente les tensions entre les métaux extrêmes dans les mêmes proportions. Et pourquoi s'arrêter à quatre ?

Posez, dit Volta, une pièce d'argent sur une pièce de zinc, puis une rondelle de carton ou de feutre humide sur le zinc et poursuivez par couches successives jusqu'à vingt ou plus de couples. Vous obtenez ainsi une "colonne" formée d'éléments empilés. Une "pile" dira-t-on bientôt en France.

La "pile" de Volta. (Laëtitia B).

Si cette colonne, nous dit Volta, "parvient à contenir environ vingt de ces étages ou couples de métaux, elle sera déjà capable, non seulement de faire donner des signes à l'électromètre de Cavallo, aidé du condensateur au-delà de dix ou quinze degrés, de charger ce condensateur au point de lui faire donner une étincelle, mais aussi de frapper les doigts avec lesquels on vient toucher ses deux extrémités."

C'est par une lettre adressée le 20 mars 1800 à Joseph Banks, président de la Royal Society de Londres, que Volta fait part au monde des électriciens de la naissance de ce nouvel enfant de la science électrique. Dès les premiers mots Volta soigne sa mise en scène :

(Les Merveilles de la Science, y lire aussi la lettre de Volta)

" Après un long silence dont je ne chercherai pas à m'excuser, j'ai le plaisir de vous communiquer, Monsieur, et par votre moyen à la société royale, quelques résultats frappants auxquels je suis arrivé en poursuivant mes recherches sur l'électricité excitée par le simple contact des métaux de différentes espèces...

Le principal de ces résultats, et qui comprend à peu près tous les autres, est la construction d'un appareil qui ressemble par ses effets (c'est-à-dire pour les commotions qu'il est capable de faire éprouver dans les bras", etc.) aux bouteilles de Leyde, et mieux encore aux batteries électriques faiblement chargées, qui agiraient cependant sans cesse, et dont la charge, après chaque explosion, se rétablirait d'elle-même ; qui jouirait en un mot dune charge indéfectible, d'une action sur le fluide électrique , ou impulsion, perpétuelle...

Oui, l'appareil dont je vous parle, et qui vous étonnera sans doute, n'est qu'un assemblage de bons conducteurs de différentes espèces, arrangés d'une certaine manière. Vingt, quarante, soixante pièces de cuivre, ou mieux d'argent, appliquées chacune à une pièce d'étain, ou, ce qui est beaucoup mieux, de zinc et un nombre égal de couches  d'eau ou de quelque autre humeur qui soit meilleur conducteur que l'eau simple, comme l'eau salée, la lessive, etc. ; ou des morceaux de carton, de peau, etc., bien imbibés de ces humeurs... "

Suit une description précise de l'appareil et de ses effets. L'empilement peut d'ailleurs être plus commodément remplacé par un autre dispositif comme le propose Volta lui-même dans ce qu'il nomme un "appareil à couronne de tasses". Nous présenterons, dans un prochain chapitre, quelques dispositifs de ce type. Cependant, le succès du mot "pile" est tel qu'il se maintiendra dans le vocabulaire électrique jusqu'à nos jours même si une "pile alcaline", une "pile à combustible" ou une "pile photovoltaïque" sont bien loin de correspondre à un quelconque empilement !

La lettre de volta est lue devant les membres de la Royal Society le 26 juin mais dès le mois d'avril son contenu était connu des membres de la société. On imagine facilement la perplexité des savants réunis et l'agitation de leurs laboratoires dans les jours qui ont suivi. Dès le mois de Juillet, le "Journal philosophique de Nicholson" publiait à la fois la lettre de Volta et le récit d'une multitude d'expériences aussitôt exécutées par ceux qui en avaient été informés.

En France, l'Académie des Sciences, institution royale, a été remplacée par l'Institut National des Sciences. Volta est invité à y présenter son mémoire  en public. Cette lecture occupe trois séances consécutives les 16, 18 et 20 brumaires de l'an IX (Novembre 1800). Après chaque séance, Volta exécute les expériences décrites dans son mémoire. La seconde séance, à laquelle assiste Bonaparte provoque chez celui-ci un profond sentiment d'admiration pour le savant italien qu'il conservera toute sa vie. Au moyen d'une pile de quarante quatre couples, Volta produit de fortes commotions mais aussi des étincelles, la combustion d'un fil de fer et même la décomposition de l'eau.

Il fait également réaliser l'expérience du pistolet électrique, parfaitement adaptée au célèbre militaire auquel il s'adresse. Deux électrodes traversent la paroi d'une éprouvette à gaz, de la forme d'un pistolet, renfermant un mélange "tonnant" d'hydrogène et d'oxygène dans les proportions déterminées par Lavoisier. L'étincelle provoquant l'explosion, habituellement générée par une machine à friction, comme celle de Van Marum qui équipait le laboratoire de Lavoisier, est cette fois déclanchée par la pile. Le bruit de l'explosion et la violence avec laquelle fut expulsé le bouchon fermant le "pistolet" réveillèrent un auditoire qui n'était pas nécessairement uniquement composé de "savants".

Les appareils de Volta (Revue "La Nature", 1881)

La séance étant finie, Bonaparte, lui-même membre de l'Institut, propose de décerner à Volta une médaille d'or qui "servirait de monument" et marquerait l'époque de sa découverte. Il demande également qu'une commission soit nommée pour répéter toutes les expériences présentées par Volta. Parmi les membres de cette commission le "citoyen Coulomb" aura ainsi la chance de voir s'ouvrir une nouvelle branche de la science électrique au moment ou se termine sa propre carrière.

Le rapport de la commission est lu par Biot à la séance du 11 frimaire an IX (décembre 1800). L'exposé utilise, en particulier, les notions de "tension" et de "force électromotrice" introduites par Volta et qui survivront dans le vocabulaire électrique. Conformément au vœu de Bonaparte une médaille d'or de l'Institut est attribuée au savant italien ainsi qu'une somme de 6000 francs pour ses "frais de route".

Bonaparte enthousiaste. (Laëtitia B.)

Bonaparte, conscient de l'avenir de cette nouvelle science, souhaite accélérer son développement. Le 26 prairial an X (juin 1801), il adresse d'Italie à Chaptal, alors ministre de l'intérieur, une lettre dans laquelle il demande à l'Institut de créer un prix de 3000 francs "pour la meilleure expérience qui sera faite dans le cours de chaque année sur le fluide galvanique" ainsi qu'un prix de 60 000 francs "à celui qui, par ses expériences et ses découvertes, fera faire à l'électricité et au galvanisme un pas comparable à celui qu'on fait faire à ces sciences Franklin et Volta".

Bonaparte, précise : "Les étrangers de toutes les nations seront également admis au concours".

Quelques dizaines de rondelles d'argent ou de cuivre, autant de rondelles de zinc, de carton ou de feutre, de l'eau, (de préférence acidulée), suffisent pour entrer dans ce nouveau monde encore jamais exploré du "courant continu" avec la certitude d'en rapporter quelques brillantes pépites..

C'est d'Angleterre que partiront les premiers aventuriers.

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La Légende de Madame Galvani : 

La pile électrique, toute une histoire, par Hélène Bernicot.

  Eloge de Volta par Arago

Arago  : "l'immortelle découverte de la pile se rattache, de la manière la plus directe, à un léger rhume dont une dame bolonaise fut attaquée en 1790, et au bouillon aux grenouilles que le médecin prescrivit comme remède." (p24)

Alibert : "éloge historique de Galvani" 

Cet article est extrait d'un ouvrage paru chez Vuibert en juin 2009.

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Pour aller plus loin sur Galvani voir le  site Ampère-CNRS