C'est du moins ce que laissent entendre depuis quelques années les médias scientifiques ou autres. Finies les énergies carbonées. L'avenir est à l'hydrogène. Heures de gloire pour un élément chimique jusqu'à présent peu mis en lumière. Pourquoi pas un retour aux sources pour retrouver l'histoire de cet élément. .
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Henry Cavendish (1731-1810)
Deuxième fils du Duc de Devonshire, Henry Cavendish, reçoit, de son oncle, un riche héritage qui lui permet de constituer un laboratoire bien équipé.
Matériel de laboratoire de Cavendish destiné à recueillir les "airs factices".
En 1766, il présente devant l’Association Royale de Londres une communication sur les "airs factices".
"Par air factice, je désigne, en général, toute sorte d'air contenu dans d'autres corps sous forme non-élastique, et qui en est extrait par l'action de l'art".
La découverte de l’air inflammable (notre hydrogène) constitue, par sa nouveauté, la partie la plus remarquable de son travail. Voir : Philosophical Transactions, 1766 page 144.
" Je ne connais que trois substances métalliques, à savoir, le zinc, le fer et l'étain, qui génèrent de l'air inflammable par dissolution dans des acides ; et ceci uniquement par dissolution dans l'acide vitriolique dilué, ou dans l'esprit de sel".
Le zinc, le fer et l'étain sont donc les trois métaux, à partir desquels Cavendish produit ce qu'il désigne comme "air inflammable" ( et deviendra notre hydrogène). Ceci uniquement par leur dissolution dans l'acide vitriolique dilué (notre acide sulfurique), ou dans l'esprit de sel (notre acide chlorhydrique). Le zinc, précise-t-il se dissout avec une grande rapidité. Le phénomène avait déjà été observé dès les premiers temps de l'alchimie. Cavendish sera le premier à l'étudier avec méthode.
Notons que que l'action de l'acide chlorhydrique sur le zinc deviendra, jusque aujourd'hui, la façon de préparer de l'hydrogène dans les laboratoires de nos lycées au moyen de l'appareil mis au point par le pharmacien P. J. Kipp (1808-1864)
Cavendish note aussi que ces réactions se font avec une grande production de chaleur analogue à celle que produit leur combustion.
Quelle explication pour le phénomène ?
"Il semble probable, que, quand l'une ou l'autre des substances métalliques mentionnées ci-dessus sont dissoutes dans l'esprit de sel, ou dans l'acide vitriolique dilué, leur phogisticon s'échappe, sans que sa nature soit changée par l'acide, et forme l'air inflammable".
Ainsi, "l'air inflammable" serait donc tout simplement ce "phlogistique" (phlogisticon) dont les métaux sont porteurs.
Ce phlogistique, Stahl le reconnaîtra dans le soufre mais aussi dans le charbon, et les corps combustibles, les résines, les huiles et graisses végétales ou animales. Car, dit-il, ce principe se trouve dans les trois règnes de la Nature "au point qu’il passe immédiatement sans nulle difficulté et en un instant, du règne végétal et du règne animal dans le règne minéral et dans les substances métalliques".
Que se passe-t-il quand brûle un morceau de charbon ? La combustion libère le "phlogistique" qui ira imprégner l’air ambiant, le transformant en "air phlogistiqué". Mais, d’abord, Stahl le verra en œuvre dans les métaux, eux mêmes combustibles. C'est donc ce phlogistique qui s'échappe de ceux-ci quand ils sont dissous dans les acides de la même façon que lors d'une combustion. Le laboratoire de Cavendish est équipé pour recueillir étudier ce phlogistique qui se présente comme un air inflammable.
Place aux expériences.
La combustion de cet air dans l'air commun est donc sa caractéristique majeure. Le phénomène avait déjà été décrit par plusieurs auteurs comme le scientifique irlandais Robert Boyle (1627-1691). Cavendish ne se contente pas d'une rapide observation. Il souhaite en savoir plus sur cette réaction.
De l'air inflammable est mélangé à de l'air commun dans des proportions différentes dans des flacons. Quand un papier enflammé est présenté à leur orifice, une flamme se produit accompagnée d'un bruit plus ou moins fort. Il constate que, avec une part d'air inflammable et neuf parts d'air commun, aucune inflammation ne se produit. Avec deux parts pour huit, une flamme et un léger bruit. Avec trois parts pour sept il constate un très fort bruit. Il a ainsi réalisé ce "mélange tonnant", souvenir spectaculaire des cours de chimie des collèges et lycées. Le son s'affaiblit de plus en plus quand la proportion d'air augmente dans le mélange.
Proposition d'exercice pour apprenties et apprentis chimistes.
Sachant que la proportion en volume d'oxygène dans l'air est de 21%, calculez le rapport entre volume d'hydrogène et d'oxygène dans le cas donnant lieu à "un fort bruit". Comparez à nos données actuelles.
Quelle densité pour l'air inflammable ?
Cavendish s'est fait une spécificité dans la mesure de la densité des gaz. Nous ne décrirons pas ici les méthodes utilisées. La faible densité du gaz inflammable rend la mesure délicate. Notons que l'expérimentateur conserve comme dernière valeur une densité 9030 fois plus faible que celle de l'eau ou 11 fois plus faible que celle de l'air.
Autre proposition d'exercice : comparer ces résultats avec ceux que nous donneraient nos connaissances actuelles.
Cavendish nous en apprend déjà beaucoup sur les propriétés chimiques et physiques du "gaz inflammable".. Il mérite, à plus d'un titre, celui de "découvreur" de l'hydrogène même si il faut attendre Lavoisier pour que sa véritable nature soit révélée.
Joseph Priestley (1733-1804)
Dans son ouvrage "Expériences sur diverses espèces d'air", publié à Paris en 1777, Priestley n'apporte pas d'informations nouvelles quant à la nature de "l'air inflammable" décrit par Cavendish. Son intérêt réside dans son nouveau mode de production : il extrait cet air de toutes matières qu'il considère comme inflammables, en chauffant celles-ci dans un canon de fusil, c'est à dire de fer.
"J'ai fait en général l'air inflammable de la manière décrite par M. Cavendish dans les Transitions Philosophiques, au moyen du fer, du zinc ou de l'étain ; mais surtout des deux premiers parce que le procédé en est moins embarrassant : mais lorsque j'ai voulu l'extraire des substances végétales ou animales, ou des charbons, j'ai mis ces matières dans un canon de fusil à l'origine duquel je luttais un tuyau de verre ou de pipe qui avait une vessie liée à son autre extrémité pour retenir l'air produit ; à moins que je le fisse passer immédiatement dans un vaisseau rempli de mercure [.] Je crois qu'il n'y a aucune substance végétale ou animale quelconque, ni aucun minéral parmi ceux qui peuvent s'enflammer, qui ne fournisse de l'air inflammable en abondance, lorsqu'on les traite de cette manière, & qu'on les pousse à une forte chaleur.".
La méthode est celle déjà utilisée par Stephen Hales pour extraire d'une multitude de corps ce qu'il caractérise comme de "l'air fixe". Reprenant l'interprétation de Cavendish, Priestley limite l'opération au corps "qui peuvent s'enflammer" c'est à dire riches en "phlogistique". Même s'il obtient de cette façon un dégagement gazeux riche en "air inflammable", il faudra attendre que Lavoisier, en lui empruntant son montage expérimental, en fasse la juste analyse.
L’hydrogène est un gaz que l’on connaît depuis très longtemps ! Découvrez l'histoire de sa découverte, son essor via le développement des premiers électrolyseurs et piles à combustible et ses applications prometteuses pour le futur et notamment pour les transports, et le stockage de l'énergie.
La liberté de recherche, la liberté pédagogique et le partage des résultats scientifiques sont les bases nécessaires d’une science de qualité, intègre et socialement responsable. Ces bases sont en train de vaciller outre Atlantique. À peine installé à la Maison Blanche, Donald Trump a donné carte blanche à Elon Musk – qui ne dispose d’aucun mandat électif – pour mettre en œuvre un travail de sape de la démocratie américaine. Hors de tout contrôle parlementaire, le milliardaire libertarien s’adonne aux autodafés numériques. Parmi les nombreux secteurs touchés, il y a le monde de la recherche, à commencer par la santé publique. Le National Institutes of Health (NIH), le plus grand centre de recherche médicale du monde, subit de graves restrictions de ses activités : arrêt des réunions, suppressions d’évènements scientifiques, blocage de publications, gel des échanges internationaux et des collaborations, suspension de recrutements, etc. La santé n’est plus un bien commun : les sites Internet des centres CDC (centres de contrôle et de prévention des maladies) restreignent l’accès aux informations relatives au VIH (Virus de l’Immunodéficience Humaine) et aux personnes LGBTQI+.
De son côté, la Fondation nationale pour la science (NFS) a établi une liste de dizaines de mots dont l’utilisation dans des publications scientifiques est susceptible d’entraîner un refus de subventions. Figurent dans la liste les mots “genre”, “femme”, “diversité”, “égalité”, “socioculturel”. Parallèlement aux coupes massives de crédits et au démantèlement de nombreuses agences fédérales, Elon Musk, entouré de jeunes ingénieurs disposant de pouvoirs vertigineux, y compris sur le Trésor américain, s’est lancé dans une entreprise orwellienne de destruction de la démocratie et de contrôle du langage scientifique lui-même. Prend corps, sous nos yeux sidérés, le rêve fou d’un homme pour contrôler le savoir, le réel et le monde.
Ces attaques massives d’Elon Musk contre les activités scientifiques vont très vite impacter toute la communauté internationale au travers des nombreux outils et base de données que gèrent les Instituts nationaux de la santé (NIH). Les recherches internationales en biologie subiront les conséquences des restrictions autoritaires de l’administration Trump, remettant en cause un principe fondamental de la science : le partage et la collaboration. Ces entreprises de liquidation de la science et de la liberté académique risquent également de nourrir un peu plus les projets des divers partis politiques et gouvernements qui, ici en Europe, partagent les orientations libertariennes de D. Trump et E. Musk ou basculent vers les droites extrêmes.
C’est que, partout dans le monde, loin d’être protégé comme bien commun, le savoir est devenu un enjeu majeur autour duquel s’affrontent, de manière de plus en plus violente, différents groupes de pression. Post-vérité, « faits alternatifs », pressions politiques et financières, croyances érigées en certitudes, storytelling et clash, complaisances médiatiques, nouveau management public, course aux financements et à la notoriété : la liste est longue des pratiques qui dénaturent l’acquisition et le partage du savoir et fabriquent de l’ignorance, en particulier au moyen des réseaux sociaux et de certains médias. Si ces attaques contre le savoir ne sont pas nouvelles, elles ont connu une accélération rapide dans la période récente, du fait des progrès technologiques qui tout à la fois permettent la diffusion rapide des fake-news et provoquent l’enfermement dans des circuits de croyance éloignés de toute rationalité.
Mais si la fabrique de l’ignorance prospère, c’est d’abord parce qu’elle sert les intérêts de groupes économiques, financiers et politiques très puissants, à l’image de l’empire d’Elon Musk, qui ont bien compris l’avantage stratégique d’accaparer la connaissance, de la contrôler et de la falsifier. Aujourd’hui, ces stratégies délétères constituent une menace directe pour la démocratie, dont l’exercice effectif suppose un espace public de pensée, de critique réciproque et de délibération. Sans savoir partagé et sans langage commun, aucun dialogue constructif n’est possible.
Pour faire reculer cette menace, l’Université, comme institution en charge de produire, critiquer, transmettre et conserver les savoirs, doit pouvoir exercer ses activités en toute indépendance vis-à-vis de toutes les formes de pouvoir. Car l’Université et la Recherche sont fondées sur une interrogation illimitée sur le monde, qui ne s’arrête devant rien, qui se propose de fournir et de partager des clés de compréhension, sans finalité pratique et monnayable, et qui se remet elle-même constamment en cause. Cette extraordinaire capacité à se renouveler et à réinventer notre vision du monde garantit la production et le partage d’un savoir fiable, conscient de ses acquis mais aussi de ses limites, seul à même d’alimenter de manière constructive et saine le débat démocratique. Mais cette capacité ne peut s’exercer que grâce à la liberté accordée aux universitaires de choisir collectivement, en conjuguant connaissances et intuition, les objets de travail les plus fructueux ainsi que les méthodologies les plus heuristiques, et de diffuser sans limite les résultats de leurs recherches, y compris, en particulier, si ceux-ci bousculent opinions et croyances.
Cette liberté, condition d’une recherche et d’un enseignement universitaire au service d’une société démocratique, porte un nom : la liberté académique. Elle n’est réductible ni à une liberté individuelle ni à la liberté de dire ou de faire n’importe quoi. Elle s’appuie sur des normes éthiques et intellectuelles qui font l’objet de négociations et de débats permanents au sein de la communauté universitaire, notamment au travers de l’évaluation par les pairs. Elle se nourrit d’interactions permanentes avec la société. Elle garantit la possibilité pour les universitaires de travailler en toute indépendance. Elle conditionne cette exigence sociale de la science : proposer des explications rationnelles du monde et formuler des recommandations utiles et accessibles à toutes et tous.
Il est urgent, dans l’intérêt de la démocratie, de promouvoir et défendre la liberté académique, aujourd’hui mise à mal partout dans le monde. Les attaques dont elle fait l’objet parasitent la production de connaissance, polluent la pensée et dégradent la qualité des débats. Mais surtout elles entravent le mouvement propre de questionnement endogène de la recherche, une force qui doit alimenter de manière continue la culture démocratique pour former des citoyennes et des citoyens émancipés, lucides et responsables.
Le Conseil d’Administration de l’Association pour la Liberté Académique ALIA
"À travers ses souvenirs d'enfance, Hélène Langevin-Joliot, physicienne, fille d’Irène et Frédéric Joliot-Curie (et petite fille de Marie Curie), nous plonge dans l’histoire fascinante d’un groupe de scientifiques du début du XXe siècle, autour de Marie Curie, Jean Perrin et d’autres scientifiques influents. Surnommé « Sorbonne plage », ce groupe a marqué l’évolution de la science en France et s’est engagé en faveur de la paix et de la diffusion des savoirs, avec une haute idée du rôle de la science dans la société.
Bernadette Bensaude-Vincent et Andrée Bergeron, historiennes des sciences, commentent les motivations scientifiques et politiques qui les animent. Cette page d'histoire, reconstituée avec un de ses témoins majeurs, explore le lien intime entre la science, la culture et la société."
Voir en particulier l'article deNicole Gabrieldans la revue Jeune cinéma (2024)
Extrait : Le Nord-Finistère, en Bretagne, n'est pas particulièrement réputé pour son industrie chimique. Pourtant, depuis le 17e siècle, c'est à dire depuis le début de la chimie, une activité chimique y est menée, sans interruption, autour des algues.
Extrait : "C’est à la fin du 17ème siècle que les ouvriers vénitiens vont inaugurer la fabrication du verre à partir du carbonate de sodium contenu dans la soude ou cendre d’algues que les Normands vont trouver en abondance sur les côtes bretonnes.
Colbert va en 1681 réglementer ces nouveaux usages de l’estran et répartir l’exploitation entre les paroisses : entre les activités vivrières et l’industrie de la soude. Puis la Révolution et l’Empire vont développer la recherche et de nouvelles utilisations : du salpêtre pour la poudre à canon et la découverte de l’iode par Courtois pour soigner les soldats.".
Je me souviens de Keranden et des moments que j'y partageais avec mes élèves du lycée de l'Elorn situé à moins d'une encablure. Le manoir abritait alors au rez de chaussée une salle d'exposition très accueillante et à l'étage un service des archives avec de confortables espaces de travail.
L'histoire de ces moments de transit pédagogique entre le lycée et le manoir avait commencé quand Françoise Dincuff, alors adjointe au maire chargée de la vie culturelle, m'avait signalé la présence des ouvrages de l'ancienne bibliothèque municipale dans le grenier poussiéreux de la mairie. Connaissant mon intérêt pour l'histoire des sciences, elle croyait y avoir repéré des collections qui pourraient m'intéresser.
Elle ne se trompait pas. On y trouvait en particulier un nombre important de revues de vulgarisation scientifique dont "La Nature". Cette revue, très didactique et superbement illustrée, couvrait la période 1878-1914. Elle méritait d'être mise au contact des lycéennes et lycéens pour une approche plus vivante de la science.
C'est alors que Marie Pierre Cariou, responsable des archives municipales, acceptait de recevoir l'ensemble de la collection au service des archives et d'accompagner les élèves dans leurs travaux. Complétant leurs recherches personnelles, le travail de l'année se résumait dans un dossier collectif sous le titre " Les Sciences, il y a 100 ans". Ainsi, année après année, ces lycéennes et lycéens ont découvert les premiers pas de leur actuelle "modernité". Le début de l'éclairage électrique, la découverte des rayons X et de la radioactivité, le cinéma, la radiophonie, les premières voitures... La petite heure de cours qui pouvait y être consacrée chaque semaine ne suffisait pas. Les plus intéressés n'hésitaient pas à retourner au centre des archives pendant leurs heures de loisir. Chacune et chacun savait y être chaleureusement accueilli. Il est rare dans une vie d'enseignant de vivre une expérience d'une telle richesse.
Le 25 avril 1865, un train arrivait pour la première fois dans la gare de Landerneau.
En 1990, pour ses 125 ans, un groupe de Landernéens (Gérard Borvon, François Cavarec, Paul Péden, Robert Perrot) avait célébré l’évènement à l’occasion d’une exposition et de l’édition d’une plaquette
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Couverture de la plaquette
C’est au début de l’année 1988 que la rumeur s’est faite persistante à Landerneau : avec l’arrivée du TGV, la vieille gare allait devoir céder la place.
La gare… Avec elle tant d’images allaient disparaître. L’attente frileuse des travailleurs de l’arsenal aux matins d’hiver, celle plus chahuteuse des étudiants et lycéens – le passage à niveau et le jeu de “passera-passera pas” avec le (ou la) garde barrière. Des souvenirs plus anciens également ; le train des Brestois réfugiés pendant la guerre ou encore les convois joyeux du “petit-train” entre Landerneau et Brignogan. Et même en remontant plus loin, ce jour d’avril 1865 où pour la première fois un panache de fumée traversa le ciel de notre ville.
C’est une trace de ce souvenir que nous voulons conserver ici. Le pont de Plouédern à la belle architecture a été remplacé. Le passage à niveau s’est fermé pour une dernière fois. Nous avons accompagné l’agonie du poste d’aiguillage mais à l’heure où cette plaquette sort des presses la gare est toujours debout, refusant de nous livrer le témoignage de sa disparition.
Un chapitre, donc, manque à notre livre mais nous n’en avons aucun regret. Nous n’offrirons pas à nos lecteurs les dernières photographies de l’un de nos plus anciens édifices publics mais nous espérons leur donner l’envie d’accorder à notre gare un peu plus qu’un dernier regard distrait.
Paul Péden, Robert Perrot, François Cavarec, Gérard Borvon
Comme beaucoup d’autres, cette histoire commence par une pétition.
En cette année 1846 les autorités politiques décident que le moment est venu de doter la France d’un réseau ferré. Deux lignes reliant Paris à Tours et à la frontière belge ont révélé l’intérêt réel du Chemin de Fer. En dehors de ces deux lignes on ne peut alors compter que quelques tronçons dans la vallée du Rhône et une courte voie alsacienne. C’est donc un programme d’envergure nationale qui mobilise le Gouvernement et les Chambres en cette année 1846, et d’abord s’impose le choix des priorités. Le prolongement jusqu’à Nantes de la ligne d’Orléans, le lancement des voies vers Grenoble et Limoges sont envisagés mais les Pairs et Députés de Bretagne doivent mobiliser l’opinion publique. Dans une pétition adressée à tous les maires bretons, Y.Dutertre, J. de la Grange, M.Desmousseaux de Givres, tous quatre membres de la Chambre des députés, informent leurs concitoyens des complots qui se trament à la Chambre :
“Les intérêts des populations de l’Ouest… ont fléchi devant la puissance des compagnies financières. Pour satisfaire ces compagnies… on veut imposer à la Bretagne, à la Normandie, à l’Ile-de-France, des sacrifices dont le mémoire de M.Robinot vous mettra à même de mesurer l’étendue.
La Chambre des Députés, au sein de laquelle de nombreuses et puissantes sympathies nous sont acquises, n’a pas encore sanctionné le projet ; et si les populations font entendre leur voix énergique, nous devons espérer qu’elle l’amendera dans l’intérêt du Pays.
Il faut donc que, de tous les points des départements de l’Ouest, des pétitions et des réclamations, appuyées au besoin par des commissions locales envoyées à Paris, viennent dénoncer à l’avance le péril des intérêts légitimes, et solliciter la justice du Gouvernement et des Chambres.”
Terminus à Landévennec ?
Cette pétition retrouvée dans les archives de la ville de Landerneau aura certainement reçu un bon accueil mais ce 11 mai 1846 le Chemin de Fer pose à Ameline de Cadeville, maire, et à son conseil, un problème d’une autre nature. Si une voie ferrée doit desservir la Bretagne, le projet retenu envisage de choisir Landévennec comme terminus ! Grand désespoir des élus landernéens qui s”empressent de pétitionner à leur tour pour exiger que le train rejoigne Brest par Landerneau :
“Dans le moment où les Chambres s’occupent de la question des Chemins de Fer de l’Ouest, le Conseil émet le voeu que ce chemin soit prolongé de Rennes à Brest directement et non en passant par Landévennec. Le tracé par Landévennec occasionnerait un retard qui équivaudrait à une partie notable du parcours de la route directe de Rennes à Brest, retard que l’on éprouverait toujours pour débarquer et réembarquer la marchandise qui obligerait à la dépense permanente d’un bateau à vapeur entre Landévennec et Brest, lieux entre lesquels il y a souvent impossibilité totale de communication pendant le mauvais temps. Ce motif lui semble plus que suffisant pour l’adoption du tracé qui passerait par Landerneau”.
Heureux temps où le décideur parisien pouvait encore imaginer de musarder à travers la Bretagne intérieure jusqu’à la presqu’ile de Crozon pour rejoindre ensuite Brest au rythme lent des roues à aube.
La destinée d’une pétition est de finir au fond d’une corbeille à papier ou dans l’obscurité d’un tiroir… Il faudra presque vingt ans pour que le premier panache de vapeur passe dans le ciel landernéen, vingt ans de sursis pour la diligence qui, chaque jour, reliait Brest à Paris ; vingt ans encore pour le bateau à vapeur qui faisait la navette sur l’Elorn.
LE TEMPS DES DILIGENCES.
Relisions Jehan Bazin et partageons avec lui la nostalgie d’images anciennes :
Depuis la création de la Poste aux chevaux, c’est la diligence qui, à partir de 1776, relie Landerneau à la capitale. Grande et lourde voiture à quatre roues, traînée par cinq chevaux. Elle était partagée, dans la longueur, en trois compartiments : en avant le “coupé”; compartiment de 1ere classe pour trois voyageurs, au milieu l'”intérieur” compartiment de 2nde classe pour six voyageurs et, en arrière la 3e classe, la “rotonde” avec huit places.
Le dessus de la voiture formait fourgon où les bagages étaient entassés sous une bâche.
Deux fois par jour la diligence de Paris s’arrêtait sur le quai de Léon à 10 heures du matin et à 8 heures du soir. Le postillon portant guêtres blanches, gilet rouge et chapeau galonné, sonnait de la trompette et le “Tout-Landerneau ” se précipitait aux nouvelles de Paris.
Des courriers reliaient aussi, bien entendu, Landerneau aux villes environnantes : Morlaix, Carhaix, Le Faou, Lesneven et Brest.
Un voyage de Brest à Paris durait à peine plus de deux jours (53 heures exactement) avec comme seule vraie halte un repos de 5 heures à Alençon.
Les diligences ne survivront pas au Chemin de Fer, il faudra quelques jours pour que les horaires des entreprises Jaouen, Boursicaut, Mazurié et autres disparaissent des colonnes de l'”Océan”, journal brestois alors en vogue.
Les dernières diligences et leurs trois compartiments.
SUR L’ELORN EN BATEAU A AUBES.
Une gravure du “Voyage dans le Finistère” de Cambry témoigne de la présence dans le port de Landerneau, en 1835, d’un bateau à vapeur et de ses roues à aube. En 1864 le service existait encore et un vapeur quittait Brest chaque jour pour Landerneau suivant un horaire qui variait “suivant la marée”. L’arrivée du train lui vaudra une nouvelle carrière. Le “vapeur” se lancera dans un tourisme précurseur et sera le transport des jours de fête. Le service désertera l’Elorn mais se renforcera vers la presqu’île, reliant effectivement Landévennec à Brest mais dans le sens inverse de celui initialement prévu.
Bateau à vapeur et ses roues à aube dans le port de Landerneau
ENFIN LE TRAIN
On imagine sans difficulté les longues discussions qui ont précédé le choix définitif d’un tracé pour la voie bretonne. Trois projets s’affrontaient : l’un économe par le centre de la Bretagne, l’autre par le Sud, le dernier par le Nord. C’est finalement ce troisième tracé qui l’emporte : solution plus coûteuse c’est également la plus judicieuse. Des ports comme Saint-Brieuc et Morlaix sont desservis, de riches régions agricoles comme le Trégor et le Léon sont traversées, rapprochant le poisson et les primeurs de la capitale. Le service voyageur lui-même s’avère prometteur dans la mesure où la voie longe le littoral de la Manche.
Le tracé définitif est arrêté le 3 août 1853. Son descriptif fait mention des précisions suivantes : “Dans le Sud de Landivisiau, on se dirige de manière à franchir la rivière de l’Elorn ou de Landerneau, et à se placer sur le coteau de la rive gauche de cette rivière, un peu au Nord de Lavalo. On se dirige par le bois de Kerfaven, par Pont-Christ et par La Roche-Maurice. À 600 mètres avant d’arriver à Landerneau, on traverse l’Elorn et la route impériale n° 12 en aval du moulin de Traon Lebern. On passe la ville à 100 m dans le Nord, on se rapproche de la rivière en se dirigeant au Sud du château de La Forest… ”
Les travaux et l’exploitation de cette ligne sont confiés à la Compagnie de Chemins de Fer de l’Ouest. Au même moment un projet de construction d’une voie ferrée entre Nantes et Quimper est retenu, avec un prolongement vers Landerneau. Cette ligne sera à la charge de la Compagnie de Paris à Orléans et sera inaugurée le 16 décembre 1867.
En 1860 la Bretagne est encore un désert ferroviaire.
LES TRAVAUX DE CONSTRUCTION
Les expropriations
Le passage de la voie à Landerneau donne lieu, comme ailleurs, à des expropriations. Quelques procès également : une loi du 15 juillet 1845 stipulait que les constructions recouvertes de chaume devaient être situées à plus de 20 mètres du rail, sous peine d’être démolies. Un seul propriétaire se montre récalcitrant, il refuse de recouvrir sa construction (une bergerie) d’un matériau ininflammable. Le tribunal tranche : la bergerie est démolie…
La réalisation
Les premiers cheminots que les Landernéens ont vu au travail ont été les géomètres. Le peintre landernéen Yann D’Argent y fera ses premiers pas des dessinateur par des relevés topographiques (voir). comme Aux abords immédiats de la ville, aucune difficulté particulière ne s’est présentée. Le terrain est relativement plat, les dénivellations ne sont guère prononcées.
Par contre, le long de l’Elorn, aux environs de Kerfaven, un gros problème doit être surmonté. La voie doit passer entre le lit de la rivière et une colline de roche dure, un tunnel serait judicieux mais coûteux. On décide donc de dévier le lit de l’Elorn. II faut remarquer que le tronçon Landivisiau-Landerneau est le plus sinueux de toute la ligne Paris-Brest à cause, justement, des méandres de l’Elorn.
On pouvait distinguer deux types de chantiers : les travaux “à poste fixe” et les travaux réalisés “sur le terrain”. Des ateliers accueillaient les travaux à poste fixe. Ceux-ci étaient installés en différents points de la voie. Divers corps de métier s’y côtoyaient : des tailleurs de pierre, des menuisiers, des forgerons, des charrons…
C’est à proximité de ces ateliers qu’étaient installés les logements provisoires de la population du Chemin de Fer. Un atelier avait été ouvert à Landerneau. La ville a ainsi connu les premières retombées économiques du rail. Les matériaux, les outils … étaient achetés sur place et les ouvriers et leurs familles s’approvisionnaient dans les commerces locaux.
La réalisation de ces gigantesques travaux de terrassement mettait en œuvre les moyens les plus modernes de l’époque : pelles, pioches, tomberaux tirés par des chevaux ou des bœufs ! Autant dire que le chantier n’avançait par bien vite, même si la main-d’œuvre était nombreuse. Un arrêté préfectoral autorisait le travail le dimanche.
Le Chantier
travaux de terrassement
Les ouvrages d’art avançaient au même rythme que les terrassements, on montait également les bâtiments. Le corps principal de la gare de Landerneau était achevé dès 1862. C’est la gare de type classique sur cette voie. Elle ressemble comme une sœur à celles de Lamballe, Morlaix…
Début 1865 tout était achevé et le train inaugural pouvait quitter Guingamp le 25 avril pour rejoindre Brest.
L’inauguration
Les archives landernéennes sont très discrètes sur cet événement. Un conseil municipal s’était réuni quelques jours plus tôt, il n’y est fait aucune mention de l’arrivée proche du train. Le problème qui mobilise la municipalité est alors la mendicité. L’économie locale n’était déjà pas très florissante mais l’arrêt du chantier de la voie ferrée a pour effet temporaire d’accentuer le chômage et donc la mendicité. Le 2 mai le conseil se souvient enfin de l’existence du train mais c’est pour constater qu’il n’existe toujours pas de route reliant la gare à la ville.
Le passage à la Roche-Maurice.
L’arrivée à Landerneau. Le train se cache en haut, à droite, au dessus du toit de l’église Saint-Houardon.
Par contre à Brest l’accueil a été grandiose. Depuis le début avril tout était fin prêt. Un train spécial amenant les principaux administrateurs et hauts fonctionnaires de la Compagnie de l’Ouest était entré en gare le 18 avril. Les festivités commencèrent le 25 avril. Une foule énorme, accourue de toute la région, déferla sur la ville. Il ne restait plus une place dans les hôtels et les auberges, à tel point que le préfet maritime doit mettre à la disposition des visiteurs les cent lits d’un dortoir de pupilles de la Marine.
La presse parisienne avait dirigé sur Brest ses reporters les plus connus : Théophile Gautier fils, les Brestois Zaccone et Gouzien … À 17h20 train spécial entrait en gare; le ministre des Travaux publics, du Commerce et de l’Industrie, Arnaud Béhic, représentant l’empereur en descendit. Il était accompagné du vice-président de la chambre des députés, de sénateurs, du directeur général des points et chaussées, des préfets des départements bretons et de divers élus. Le maire, Bizet, accueillait les personnalités.
Inauguration de la gare de Brest
On procéda tout d’abord à la cérémonie de la bénédiction des locomotives qu’on avait baptisées du nom de “Paris” et “Brest”. C’est avec des accents lyriques que le chroniqueur du journal “l’Océan” rend compte de l’événement :
“La cérémonie a été ouverte par un discours de M. l’archiprêtre curé de Saint-Louis, sur l’harmonie qui doit régner entre la religion, la science et l’industrie; puisque tous les progrès se tiennent, et qu’il n ‘v a de vraiment solides que ceux qui ont Dieu pour principe et pour dernier terme.
Deux locomotives, parées de fleurs et de guirlandes, ont été amenées par le chef de gare, se sont avancées doucement pour s’incliner en quelque sorte devant l autel et le vénérable prêtre et Jésus-Christ.
À ce spectacle, tous les assistants ont été saisis d’un profond respect. Les deux locomotives étaient là comme deux fiancées qui venaient recevoir la bénédiction de leur union avec l’océan, comme autrefois, à Vénise, le doge, à son avènement, épousait la mer Adriatique. ”
Un banquet réunit ensuite l’ensemble des officiels suivi à 20 h 30 d’une retraite aux flambeaux partant du Champ de Bataille. Les édifices publics s’illuminaient ainsi que les rampes du Port Napoléon. La soirée s’achevait par des bals sur le Champ de Bataille et le quai Jean-Bart.
Le lendemain la fête commençait par une distribution de viande aux indigents. Le grand moment de la journée fut le lancement de la frégate “La Gauloise”. Un gigantesque feu d’artifice clôturait la journée : 1 000 feux de couleur dessinaient un temple du progrès surmonté de l’aigle impérial. Sur l’entablement se détachaient les deux mots : “Vive l’Empereur”.
La”Gauloise”
Troisième jour de liesse avec encore une distribution de viande pour calmer les affamés et après le pain : les jeux. Ce sera une cavalcade historique représentant l’entrée à Brest des ambassadeurs du Siam en 1687. P. Blanchard, journaliste à l’ “Illustration”, n’est pas déçu :
“Beaucoup de Chinois aux costumes authentiques, beaucoup de mousquetaires de Louis XIII et Louis XIV, des gardes françaises, des Syriens, des Bédouins, un char de la Marine monté par les pupilles, cette nouvelle institution si populaire déjà à Brest; d’autres chars transportant des musiciens, l’emblème de l’abondance, etc … ont parcouru les principales rues de Brest pendant une partie de la journée. Il y avait un char de la Bretagne accompagné de biniou national et portant à son sommet, à la hauteur d’un premier étage, un magnifique bœuf blanc qui semblait assez étonné de sa nouvelle position. J’attendais ce char avec beaucoup d’impatience car dans ce siècle de nivellement général des costumes (j’ai vu des blouses en Espagne) je désirais pouvoir contempler encore quelques-uns des restes des vêtements de nos aïeux. Mon espérance n’a pas été trompée : c’étaient des Bretons bien authentiques que je voyais, couverts de plus de gilets que ce paysan du cirque-olympique, qui finit par se trouver vêtu d’une tunique pailletée d’or lorsqu’il les a tous ôtés; les joueurs de biniou étaient passés maîtres, et en les écoutant je me demandais de quel pays est originaire cet instrument, qui est également national en Écosse, en Auvergne et à Rome. Aux archéologues de résoudre la question. “
Le soir, à la Halle aux Blés, un bal, par souscription au profit des pauvres, clôturait ces trois jours de fête.
Dès le lendemain, des trains réguliers reliaient Brest à la capitale.
On quittait le port du Ponant à 7 heures du matin pour atteindre Paris à 23h40. En première classe le prix du billet était de 69,80 F, en 2° classe de 52,35 F et en 3° classe de 38,40 F. Par comparaison, les prix en diligence étaient de 90,50 F, 85,50 F et 18,50 F pour les trois classes.
Deux voies pénétraient alors la Bretagne. Jusqu’à Brest par le Nord et jusqu’à Quimper par le Sud.
UNE DATE A RETENIR :
Les deux métropoles finistériennes sont reliées en passant par Châteaulin le 16 décembre 1867. Rendez-vous dans deux ans pour les 150 ans de la voie Landerneau-Quimper !
Le viaduc dit “de Daoulas”
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Le tronçon Landerneau-Plouénour-Trez (28 km) est inauguré le 11 juin 1894. Il sera prolongé jusqu'à Brignogan (soit 30 km au total) le 11 août 1901, pour permettre aux voyageurs de rejoindre directement les plages.
En gare de Landerneau, la Compagnie de l'Ouest, puis l'État, se chargent de toutes les exploitations, sauf de la traction, confiée au dépôt de Lesneven.
L'itinéraire
A Landerneau, on prend les billets à la gare de la Compagnie de l'Ouest, on sort sur le quai de la ligne de Brest, puis, en passant près du buffet, on gagne le quai du Chemin de Fer de Lesneven.
Au départ, le petit train longe la grande ligne vers l'Est, franchit le passage à niveau de l’Étoile sur la route de Lesneven, puis passe au-dessus de la ligne de Morlaix pour remonter vers le Nord. La voie suit la route de Plouédern, à droite, puis la traverse avant d'aborder la forte rampe de Runhuel, lieu de nombreuses anecdotes, qui précède l'arrêt de Plouédern. On voit le clocher, mais il faut marcher pour l'atteindre.
Itinéraire du train départemental
Deuxième arrêt, Trémaouézan. Halte plus importante. Une double voie permet aux trains de se croiser. Le Café de la Gare est aussi la demeure de "la" chef de gare.
En quittant cet arrêt, le train file dans la grande zone plate de Langazel, et c'est ici qu'il peut mettre "plein gaz", pour aller jusqu'à 50 km/h !
A Ploudaniel, nouveau passage à niveau dangereux juste avant la gare. Un quai, avec une grosse bascule, permet l'embarquement des marchandises.
En route vers Le Folgoët, après avoir traversé le bois de Kerno. On voit la basilique, mais la halte de l'Hippodrome est à 1 km à l'Est.
Juste avant Lesneven, on rejoint la ligne venant de Brest. Ici, la gare est un nœud de communication important du Chemin de Fer : - Vers Brest (inaugurée le 14 février 1904);
- Vers Plouescat (inaugurée le 11 juillet 1904) et Saint-Pol-de-Léon (inaugurée le 1er juillet 1907).
Le trafic est intense, surtout les lundis, à cause du marché.
Les ateliers et dépôts peuvent accueillir jusqu'à 9 machines. Les locomotives de réserve sont tenues sous pression, car les CARPET 30 Tonnes sont longues à chauffer.
En quittant Lesneven vers l'Est, le train s'en va vers Plouider. La gare est à un niveau plus bas que le bourg car la côte de Lancelin est dure et les roues patinent souvent. Tandis qu'un embranchement permet de continuer vers Plouescat et Saint-Pol-de-Léon, le train de Brignogan pique plein Nord pour rejoindre la gare de Goulven. On y embarquait du maërl ou "traëz" mais l'extraction du sable sera limitée dès 1917, pour protéger la voie ferrée.
Brignogan, arrêt aux plages
Ensuite, coup d’œil unique pour longer la baie, au ras de l'eau, avant d'atteindre Plounéour-Trez. Un quai y est aménagé pour le goémon, et des voies spéciales permettent de charger les wagons directement chez les primeuristes. Monsieur Mazé avait sa voie personnelle pour les légumes, surtout les oignons et les pommes de terre.
Le nom de "petit train patates" lui vient peut-être de là, comme dans le Sud-Finistère on parlait du "train carottes", du "train birinik" ou du "train youtar" (mangeur de bouillie).
Encore une traversée de route dangereuse (D.770) et à travers 2 km de champs nous voici à Brignogan-Plages, terminus de la ligne. Grande place, petite maison-gare et plaque tournante. On tourne la locomotive à la main pour repartir dans l'autre sens. Tout le long du parcours, des omnibus à chevaux attendent les voyageurs pour les déposer dans les hôtels ou aux bourgades voisines. Plus tard viendront les véhicules à pétrole, puis les autobus.
Le matériel
Locomotive CARPET
La traction à vapeur
La première locomotive reçue fût une curieuse machine à chaudière verticale, construite par Léon Bollée au Mans, portant les plaques "C.F.D.F 1892 - Brest n° 1". Elle disparût rapidement !
Toutes les autres machines livrées seront des CARPET (principal constructeur français pour voies étroites), modèle 030T, d'un poids moyen 16 à 17 t à vide, 19 t à pleine charge. Le réseau C.F.D.F en reçut 29 de 1893 à 1912.
Voiture CFA
Les voitures
Elles provenaient des ateliers du Nord de la France. Le principal modèle en service sur la ligne Landerneau-Brignogan comportait 35 places en 2nde classe, 7 places en 1ere classe et 8 debout, sur la plateforme à l'air libre.
Les wagons marchandises à 2 essieux pouvaient transporter 10 t.
Des wagons tombereaux et des wagons plats complétaient le parc de la C.F.D.F qui atteint 210 wagons en 1922.
Autorail
Les autorails
11 automotrices GMC à essence circulèrent sur le réseau. La première fût expérimentée le 5 septembre 1922 à Plouescat. Elles étaient réalisées sur des châssis de camion 2 t américains, achetés aux surplus. La moyenne de leur parcours journalier était de 40 à 60 km. Après 1923, elles reçurent des remorques à passagers et bagages.
Plus rapides que les trains, mais avec seulement 24 places assises (jusqu'à 40 en surcharge), elles furent mises en service sur la ligne en 1927.
Leur avertisseur était une cloche fixée sur le capot avant, elle sera remplacée par un sifflet à air comprimé.
Évolution de l'exploitation
Vers 1900, le trajet Landerneau-Plounéour coûtait 2,15 F en 1ere classe et 1,45 F en 2nde classe.
En 1913, selon le moment de la journée, le trajet total durait 1 h 30 mn à.1 h 45 mn, et ceci 4 fois par jour.
A partir de 1927, le trajet en automotrice était ramené à 1 h 10 mn.
L'entre-deux-guerres
A partir de 1931, des lignes privées d'autocars se créent. Ces cars sont modernes, rapides et confortables. Les cars Falhun, Bénéat, ou Bihan transportent les voyageurs de Brignogan à Landerneau en une heure et les déposent à leur porte, ou presque.
Dès 1935, pour raison de déficit, de nombreuses lignes des réseaux C.F.D.F et C.F.A. ferment, les rails sont déposés. La ligne Landerneau-Brignogan échappe pour quelques années à cette fermeture.
Pour relancer le train, la C.F.D.F décide de créer les trains de plaisirs : pendant l'été 1935, des trains spéciaux transporteront les estivants de Landerneau vers la mer, tous les dimanches.
A cause du déficit croissant, la C.F.D.F décide de transférer une partie de son trafic sur la route. Alors, pendant quelque temps les cheminots de Landerneau vendront des billets de... car !
Estivants en 1920
Mais le coût de la ligne étant devenu trop important, la fermeture intervient le 28 février 1939.
Le parcours comportait deux grosses difficultés : la célèbre côte de Runhuel, près de Plouédern et celle de Lancelin, près de Plouider. Quand la voie était humide, le train patinait. Alors il n'était pas rare de voir le train reculer pour prendre un nouvel élan. Dans ces côtes, la vitesse était si réduite que les voyageurs pouvaient descendre des wagons pour alléger le convoi, et parfois aussi l'aider en poussant. D'autres allaient cueillir des fleurs et rattrapaient le convoi en courant.
A cause de la voie étroite et des rails au ras du sol, les déraillements étaient fréquents. Et les mécaniciens avec leurs crics à crémaillère avaient fort à faire pour tourner la manivelle et remettre le matériel sur les rails.
La relance de la ligne en 1941
Dès le début de la guerre 39/45, le rationnement du carburant et la raréfaction des moyens de transport vont redonner une deuxième jeunesse au petit train. Heureusement que, contrairement à d'autres lignes de la C.F.D.F, les rails n'ont pas été déposés.
Dès juillet 1941, avec des moyens réduits, la ligne est rouverte, essentiellement pour le transport du personnel de l'arsenal de Brest que les bombardements ont conduit à se loger à la campagne.
La ligne sera aussi requise par l'occupant et l'organisation TODT pour transporter marchandises et matériels vers les côtes Nord, pour l'édification du mur de l'Atlantique.
Durant cette période, l'extraction de la tourbe est importante à Langazel-Trémaouézan. Une voie Decauville est installée sur le site et permettra de charger les wagons-tombereaux pour expédier cette tourbe qui servira, entre autre, au chauffage de l'hôpital Morvan à Brest.
Le mécanicien Jean Héliès et le chef de gare Hervé Le Bars
En juillet 1941, 9 locomotives à vapeur et un parc de wagons assez disparates reprennent du service. Les travaux d'entretien seront effectués par l'arsenal de Brest et les ateliers Dubigeon.
Le déclin
Avec la fin des hostilités revient la liberté sur les carburants et la concurrence rail-route reprend.
Depuis la fermeture de la ligne en 1939, le matériel et la voie n'ont reçu qu'un minimum d'entretien pendant la guerre. Les locomotives sont bricolées avec des pièces de différents modèles.
Brignogan, Madame Victoire, célèbre buraliste
Devant l'état déplorable de la voie, la réfection coûteuse et sa non-rentabilité, la ligne sera fermée, définitivement cette fois, le 6 octobre 1946.
Tout le matériel, en mauvais état, sera dispersé vers d'autres réseaux ou vendu aux enchères en gare de Landerneau, en 1947.
Les rails seront déposés. On retrouve par endroit l'emplacement du "petit train patates", en particulier à Langazel où l'emplacement des voies sert de chemin de randonnée.
Avec la disparition des petites lignes de chemin de fer, une page est tournée. En dehors des grands axes, la route a triomphé du rail. Mais en 50 ans d'existence, le "petit train patates" a transporté de nombreux voyageurs qui en gardent encore aujourd'hui un excellent souvenir. Il laisse derrière lui bien des regrets et une certaine nostalgie. En ce temps-là, l'ambiance et le pittoresque étaient plus importants que la vitesse et le confort. C'est ce qui faisait le charme de ce petit train.
Anecdotes
La première victime du train à Landerneau fut un chien. La pauvre bête a traversé la voie ferrée alors que survenait un train en provenance de Quimper.
Pour marquer l'événement le P.O fit sculpter un chien en granit. Il fut déposé sur les lieux mêmes de l'accident dans le lit d'un petit ruisseau, de telle sorte que pendant plus de 100 ans ce chien dont le corps était creux a vomi de l'eau le long de la voie, telle une gargouille.
Lorsque des travaux d'assainissement ont été effectués à cet endroit-là en 1969, le chien a été ramassé en gare. En 1987, un personnage indélicat s'est approprié l'animal. Souhaitons qu'il revienne un jour, car lui aussi fait partie de l'histoire du chemin de fer à Landerneau.
Déraillement
Les cheminots disent souvent : "Tant que les trains rouleront, il y aura des déraillements."
Il est certain que la moindre inattention d'un aiguilleur, d'un mécanicien ou alors une petite anomalie dans la voie peuvent être à l'origine d'une sortie des rails. En gare de Landerneau comme ailleurs, ce genre d'incidents est souvent arrivé... et arrivera encore. Fort heureusement ces déraillements ont toujours été bénins sauf peut-être le 2 janvier 1965. Ce jour-là, à 21 heures une locomotive (la 141 R 1317) et son tender se sont couchés dans un jardin en contre-bas de la ligne à la sortie de la gare, côté Brest.
Un train de marchandises se dirigeant vers Brest a été, par erreur, aiguillé sur une voie en cul-de-sac. Dans la nuit, le mécanicien et le chauffeur, occupés à la mise en marche de leur train ne se sont pas aperçus qu'ils empruntaient une mauvaise voie. Le heurtoir n'a pas résisté à la masse du convoi qui ne roulait qu'à 25 km/h.
Déraillement du 2 janvier 1965
Après le choc, le mécanicien n'a eu que le temps de fermer l'arrivée de mazout avant que la machine s'immobilise sur son flanc gauche dix mètres plus bas.
Il a fallu deux jours de travail et le concours d'une grue venue de Lyon pour sortir cet engin de 150 tonnes de sa fâcheuse posture.
Si les dégâts matériels étaient très importants, l'équipe de conduite s'en est tirée sans brûlure et égratignure.
De tous temps le passage à niveau de l’Étoile a été un point noir en ville de Landerneau. En 1867, deux ans après l'ouverture de la ligne, le Maire demandait à la police de faire un rapport sur les nuisances causées par ce P .N. sur la circulation en ville.
Voici ce qu'écrivait le commissaire de police le 24 novembre 1867 :
Monsieur le Maire,J'ai l'honneur de porter à votre connaissance, qu'il résulte d'une enquête à laquelle je me suis livré aujourd'hui, que samedi dernier, 21 de ce mois, à 4 heures et demie du soir, alors que les deux trains de Châteaulin et de Brest étaient en gare et faisaient leurs manœuvres, les barrières du passage à niveau étant fermées, bêtes et voitures quittant cette ville pour rejoindre leur domicile, ont été retenues assez longtemps dans l'espace restreint par les limites de la route impériale n° 170 et la rue des Capucins, continuation de celle de la Fontaine Blanche. Il y avait là une agglomération de plus de 600 personnes avec taureaux, vaches, veaux, jeunes poulains, porcs et 150 voitures au moins avec leurs attelages.
Un mouvement de poussée d'abord insignifiant mais qui a acquis une force irrésistible par la transmission, a forcé la barrière et, bêtes, gens et voitures se sont précipités sur la voie, s'y répendant à droite et à gauche pour éviter les accidents avec d'autant plus de motifs que l'irruption rencontrait les voitures et les voyageurs venant de Lesneven pour Landerneau, à la barrière opposée.
Je dois cependant ajouter que malgré la gravité du danger occasionné par le fait que je viens de signaler aucun accident n'est arrivé.
Veuillez agréer, je vous prie, Monsieur le Maire, l'assurance de mes sentiments les plus respectueux.
Source : publication d'une plaquette réalisée en 1990 par quatre landernéens membres de la MPT de Landerneau à l'occasion d'une exposition sur les 125 ans du train à Landerneau
Une chanson signée Polo Sivienne, chantre célèbre du Landerneau d'avant la voiture.
Thalès, nous disent Aristote et Hippias, communiquait la vie aux choses inanimées au moyen de l’ambre jaune mais, également, de la "pierre de magnésie" (μαγνήτις λίθος), l’aimant naturel.
Contrairement à l’ambre, venu des contrées lointaines, l’aimant, oxyde de fer naturellement "magnétique" est largement réparti à la surface du globe. Ses propriétés n’en sont pas moins mystérieuses. L’un de ses noms en grec ancien : "pierre d’Hercule", témoigne de la force des pouvoirs qui lui étaient attribués.
Même si l’observation commune ne permettait pas de constater, de sa part, d’autres prodiges que l’attraction de quelques fragments de fer, la légende se nourrissait de récits d’îles attirant les vaisseaux munis de clous de fer et d’hommes cloués au sol par leurs souliers ferrés. Des auteurs aussi sérieux que Plutarque ou Ptolémée n’hésitaient pas à rapporter d’étranges pratiques. "Frottez un aimant avec une gousse d’ail ou du jus d’oignons, disaient-ils, et il cessera d’attirer le fer". "Trempez le dans du sang de bouc, disaient d’autres auteurs, et il reprendra toute sa force" (cité par Henri Martin, doyen de la Faculté des lettres de Rennes dans La foudre, l’électricité et le magnétisme chez les anciens. Paris 1866). A l’évidence une observation de type "scientifique" n’était pas encore à l’ordre du jour !
Le terme de "magnétisme" sera donc, comme celui "d’électricité", le principal héritage légué par les grecs.
Les hellénistes du 19ème siècle qui, comme Henri Martin, se sont penchés sur l’origine de cette dénomination, ont constaté que l’expression "pierre de magnésie", a pu être interprétée de façon variable suivant les époques. Le sens qui s’est finalement figé est celui d’une pierre issue de la ville de Magnésie, cité grecque d’Asie mineure. La ville étant supposée abriter des mines de cet oxyde de fer auquel nous donnons, aujourd’hui, le nom "d’oxyde magnétique" ou "magnétite", et que nous désignons par la formule Fe3O4.
cristaux de magnétite.
Ce nom de "Pierre de Magnésie", sera également donné à d’autres minéraux. La "magnésie" est aussi une terre blanchâtre utilisée dans les pharmacopées anciennes comme laxatif. Elle donnera son nom au magnésium dont elle est l’hydroxyde. "Pierre de magnésie" sera aussi le nom ancien du Manganèse, corps dont l’oxyde naturel était utilisé comme fondant par les premiers verriers ou les métallurgistes et qui est indispensable, actuellement, à la fabrication de nombreux alliages.
Retenons surtout que Magnésie a donné "magnétisme" et le mot anglais ou allemand "magnet" qui désigne ce que, en France, nous appelons "aimant".
Le terme d’aimant est, quant à lui, issu du latin adamas : le diamant. Par une voie obscure le mot "adamas" a également désigné une pierre de magnésie particulièrement active. Ce double sens se retrouve dans le latin médiéval mais bientôt le mot "diamas" désigne le diamant pendant que le terme adamas, conservé pour la magnétite, est interprété comme issu du verbe "adamare" (aimer avec passion) et traduit en langue romane par le mot "aymant" puis aimant (voir Henri Martin : : La foudre, l’électricité et le magnétisme chez les anciens. Paris 1866).
Le mystère et la poésie antiques renaissent ainsi dans une pierre capable d’amour. Le domaine des sciences n’échappe pas à la règle, les mots y sont chargés de l’histoire humaine.
L’héritage chinois.
Magnet, aimant… Les grecs et les latins ont légué le vocabulaire au monde européen. Pourtant la propriété la plus fabuleuse de la pierre de magnésie leur avait échappé. C’est de Chine que viendront les premières lumières à travers l’instrument qui fera le bonheur des marchands et des navigateurs : la boussole.
A une période que certains auteurs fixent comme antérieure au troisième siècle avant notre ère y est attesté l’usage d’un "indicateur de sud". C’est une statuette montée sur un pivot vertical et dont le bras étendu montre en permanence le sud. C’est naturellement une tige aimantée qui guide ce bras.
On évoque aussi la trouvaille archéologique d’une cuillère divinatoire très particulière. La cuillère utilisée dans ce but a une queue courte et tient en équilibre sur sa base arrondie. On la place au centre d’une plaque polie où sont gravés divers signes propres à lire l’avenir. Un coup vif sur la queue et la cuillère tourne. Quand elle s’arrête, il reste à interpréter les inscriptions indiquées par la direction de son manche. Une cuillère en magnétite et sa plaque de bronze ont ainsi été retrouvées laissant imaginer la façon dont les prêtres chinois aidaient le sort.
Plus sérieux. Des boussoles à aiguille suspendue, placées sur pivot ou sur un flotteur sont signalées, en Chine, entre le neuvième et douzième siècle de notre ère. Elles étaient utilisées pour des relevés terrestres. Peut-être étaient-elles déjà connues des ingénieurs qui ont dirigé la construction de la grande muraille.
Il est vraisemblable que la boussole a d’abord été adoptée par les arabes avant d’arriver en Europe au début du treizième siècle. Les navigateurs européens seront dès lors capables de s’éloigner des côtes et d’ouvrir les routes maritimes de l’Inde, de la Chine et des Amériques.
Pierre de Maricourt ( XIIIe siècle)
C’est un "ingénieur militaire" au service du Duc d’Anjou, Pierre de Maricourt dit "Le Pèlerin", qui élucide une partie du mystère de la boussole (son nom est issu de l’italien "bussola" et évoque la "petite boîte" dans laquelle les navigateurs la tiennent enfermée). Pierre de Maricourt est d’ailleurs en Italie, occupé au siège de la ville de Lucera, quand, en 1269, il rédige, sous le titre "Epistola de magnete" (lettre sur l’aimant), le traité qui l’a rendu célèbre.
L’unanimité se fait pour considérer ce texte comme l’un des actes fondateurs de la science expérimentale. Suivons, un moment, sa démarche.
D’abord quand il définit les "pôles" de l’aimant. "Cette pierre, dit-il, porte en elle la ressemblance du ciel… car dans le ciel il y a deux points remarquables parce que la sphère céleste se meut autour d’eux comme autour d’un axe. L’un est appelé le pôle Nord, l’autre le pôle Sud. Ainsi dans cette pierre tu trouves tout à fait de même deux points dont l’un est appelé pôle Nord et l’autre pôle Sud".
Le terme de "pôles" sera conservé dans le vocabulaire du magnétisme mais, notons-le : les pôles dont il est ici question ne sont pas ceux de la terre mais ceux du ciel. La boussole indique le Nord céleste. C’est à l’univers entier qu’est liée la Pierre.
L’image du ciel implique une sphère et deux pôles sur celle-ci. Il faut donc que l’aimant soit taillé en forme de sphère :
"Pour la découverte de ces deux points tu peux employer divers moyens. L’un consiste à donner à la pierre une forme ronde avec l’instrument employé pour cela pour les cristaux et autres pierres."
Reste à y placer les pôles :
"Ensuite on pose sur la pierre une aiguille ou un morceau de fer en longueur équilibré comme une aiguille et suivant la direction du fer on marque une ligne divisant la pierre en deux. Ensuite on pose l’aiguille ou le morceau de fer en un autre endroit de la pierre et pour cet endroit, de la même manière, on marque de nouveau une ligne. Et, si tu veux, tu feras cela en plusieurs endroits et sans nul doute toutes ces lignes concourront en deux points comme tous les cercles du monde qu’on appelle azimuths concourent en deux pôles du monde opposés"
Ensuite :
"Casse un petit morceau d’une aiguille qui soit long de deux ongles et pose le à l’endroit où le point a été trouvé comme on vient de le dire, et s’il se tient perpendiculairement à la pierre, tu as sans nul doute le point cherché… et de même tu trouveras le point opposé. Si tu l’as bien fait et si la pierre est homogène et bien choisie, les deux points seront diamétralement opposés comme les pôles de la sphère céleste"
Pour savoir lequel est le pôle Nord, lequel est le pôle Sud, il reste à placer la sphère dans un bol de bois posé sur l’eau et à la laisser s’orienter comme une boussole. On marquera alors comme "pôle Nord" celui qui se dirigera vers le Nord céleste. Ainsi le "pôle Nord" de la boussole sera, jusqu'à notre époque, celui qui se dirige vers l'étoile polaire.
Maintenant, expérimentons. Une deuxième pierre a été préparée, on l’approche de la première, et voilà que la Nature dévoile l’une des lois cachée jusqu’à présent à la connaissance des hommes !
"Sache donc cette règle", écrit Maricourt " que le pôle Nord d’une pierre peut attirer le pôle Sud de l’autre et le pôle Sud son pôle Nord. Si au contraire tu approches le pôle Nord du pôle Nord, tu verras la pierre que tu portes fuir sur l’eau la pierre que tu tiens et de même si tu approches le pôle Sud du pôle Sud"
Le moyen âge, dit-on, est période d’obscurantisme. Pierre de Maricourt semble vouloir prouver le contraire. Il faudra attendre plus de trois siècles pour que William Gilbert apporte de nouveaux éclairages sur le même sujet et plus de quatre siècles pour que Dufay décrive, avec la même précision, les lois de l’attraction et de la répulsion électrique.
Louis Néel, en recevant le prix Nobel de physique en 1970 pour ses travaux sur le ferromagnétisme, saura rendre, à Pierre de Maricourt, un hommage mérité. Après avoir salué les travaux de ses prédécesseurs, Pierre Curie, Paul Langevin, Pierre Weiss, il situe ses propres travaux dans l’héritage de son confrère médiéval :
" Seules restaient incomprises les propriétés de la plus ancienne des substances magnétiques connues : la magnétite ou pierre d’aimant qui a attiré l’attention des curieux depuis quatre mille ans. J’ai eu la chance de combler cette lacune et d’expliquer ces propriétés, avec la notion de ferromagnétisme.
Mais j’avais été précédé dans cette voie, au XIIIème siècle, par Pierre de Maricourt, auteur en 1269 du premier traité sérieux sur les aimants."
Pour ajouter à son mérite, notons que Pierre de Maricourt observe également l’aimantation du fer par le contact d’un aimant et qu’il inaugure l’expérience classique de "l’aimant brisé" : quand on brise un aimant, un pôle sud apparaît au niveau de la cassure sur le morceau qui porte le pôle Nord et un pôle Nord sur la partie qui porte le pôle Sud. Deux nouveaux aimants naissent donc de cette rupture.
aimant brisé de Pierre de Maricourt
William Gilbert
Plus de trois siècles se sont écoulés. Nous rencontrons William Gilbert. C’est, rappelons le, dans le cadre d’un ouvrage sur le magnétisme qu’il avait été amené à différencier les actions de l’ambre et de l’aimant et à faire connaître la multiplicité des corps susceptibles d’être "électrisés" par le frottement. C’est lui faire justice que de reconnaître son apport tout aussi fondamental dans le domaine du magnétisme.
Quand, en l’année 1600, il publie "De Magnete" l’Univers n’est plus celui de Pierre de Maricourt. Depuis déjà plus d’un demi-siècle, Copernic a mis le soleil au centre du monde et rabaissé la Terre au rang d’une simple Planète. La sphère céleste s’est effacée, le Nord et le Sud ne sont plus les pôles du ciel mais les extrémités de l’axe autour duquel tourne la Terre. La boussole, quant à elle, est devenue l’objet de toutes les attentions. Il y a déjà plus d’un siècle qu’elle a guidé Christophe Colomb vers un nouveau monde. Mais, si ce n’est plus le ciel qui la dirige, comment fonctionne-t-elle ?
C’est la Terre, nous dit Gilbert, qui attire la boussole car elle est elle-même un gigantesque aimant.
Pour Gilbert la terre est un aimant.
Les aimants sphériques de Pierre de Maricourt pouvaient, de façon naturelle, amener à ce modèle. Gilbert en fera des "terellae", des petites Terres sur lesquelles il pourra promener une boussole. Il étudiera ainsi le phénomène d’inclinaison magnétique. Une boussole suspendue n’est horizontale qu’au niveau de l’Equateur. Elle s’incline ensuite quand on se dirige vers les pôles pour se présenter perpendiculaire à ceux-ci quand elle les atteint.
Il sait aussi que le Nord magnétique ne coïncide pas exactement avec le Nord géographique. Il n’ignore pas que Christophe Colomb, le premier, a observé la déclinaison, cet écart variable suivant les lieux entre le Nord et la direction de la boussole. Ces variations n’enlèvent rien au modèle qu’il propose. Il les attribue aux imperfections de la Terre qui, avec ses océans, ses montagnes, ses mines métalliques, est loin de l’homogénéité d’un aimant parfait.
Mais la nouvelle théorie pose un problème de vocabulaire. Si la Terre est un aimant, son pôle Nord géographique qui attire le pôle Nord de la boussole est donc, en réalité, le pôle Sud de l’aimant terrestre !
Pour éviter la confusion, des physiciens des siècles suivants, proposeront d’appeler "pôle magnétique positif" le pôle Nord de l’aimant et "pôle magnétique négatif" son pôle Sud. Le pôle Nord de la terre serait ainsi, tout simplement, un pôle "moins" magnétique. Hélas le succès de cette nomenclature ne fut pas au rendez-vous.
Les physiciens du 19ème siècle pensaient pouvoir échapper à la confusion en utilisant le terme de "magnétisme boréal" pour l’aimantation du pôle Nord terrestre et de "magnétisme austral" pour celle du pôle opposé. Ainsi le pôle Nord d’une boussole présentait-il un magnétisme "austral". Cet usage artificiel de synonymes ne réglait cependant, en rien, le problème.
Combat perdu : les scientifiques ont jusqu’à présent renoncé à réformer un vocabulaire imposé par des siècles de pratique. Nouvelle cicatrice de la science : nous devons nous accommoder d’un "Nord magnétique" des géographes qui est en réalité un "Sud magnétique" des physiciens.
L’ouvrage de Gilbert, qui, lui aussi, se reconnaît comme le continuateur de Pierre de Maricourt, restera la référence pendant près de deux siècles et c’est seulement à la fin du 18éme siècle que Coulomb viendra enrichir la connaissance du magnétisme par l’étude quantitative qu’il en fera au moyen de sa "balance".
Coulomb et la mesure
C’est d’abord le magnétisme qui fait connaître Coulomb. En 1777, son mémoire, intitulé "Recherches sur la meilleure manière de fabriquer les aiguilles aimantées", est primé par l’Académie des sciences.
Coulomb est de cette nouvelle génération de scientifiques qui mettent leur connaissance approfondie des mathématiques au service de la science expérimentale. Ses mémoires pourraient, encore aujourd’hui, donner lieu à d’intelligents exercices scolaires ou universitaires.
Quand il quitte le chantier du magnétisme, il nous a appris que, comme le fluide électrique, "le fluide magnétique agit suivant la raison inverse du carré des distances de ses molécules". Il a répertorié et amélioré les méthodes pour aimanter un barreau aimanté et pour en déterminer le degré d’aimantation.
Le domaine du magnétisme semble avoir été entièrement exploré. Du moins a-t-on pu le penser pendant les trente années qui ont suivi.
De l’aimant à l’électro-aimant.
Souvenons nous que, depuis l’année 1600, Gilbert a dressé une frontière entre l’ambre et l’électricité d’une part, l’aimant et le magnétisme d’autre part.
La frontière était-elle hermétique ? Pas totalement. D’abord parce qu’il est difficile de ne pas imaginer la même cause à des actions aussi visiblement proches que les attractions électriques, magnétiques et même de gravitation. Encore aujourd’hui, la grande "unification" est le rêve des physiciens.
Seconde raison : l’observation commune. Avant même que soit connue la nature électrique de la foudre, on savait qu’un éclair pouvait faire bouger l’aiguille d’une boussole et même, parfois, supprimer ou inverser son aimantation. La bouteille de Leyde permettait d’ailleurs de vérifier aisément le phénomène. "Je ne me souviens pas si je vous ai mandé" écrivait Franklin à son ami Cadwallader Colden, en 1751, "que j’ai changé les pôles d’une aiguille aimantée et donné le magnétisme et la polarité à des aiguilles qui n’en avaient point" et ceci en utilisant de volumineuses bouteilles de Leyde de 8 à 9 gallons (environ trente litres).
Quand, en 1800, Volta fait connaître sa pile, des espoirs renaissent. Comment ne pas voir dans cette colonne présentant deux pôles l’équivalent d’un barreau aimanté.
L’analogie entre les fluides électriques et magnétiques redevient un sujet d’actualité dans les laboratoires européens. Si des phénomènes encourageants ont pu être observés, ils ne laissent pourtant aucune trace avant la fameuse expérience réalisée par le physicien Danois Hans Christian Œrsted.
Hans Christian Œrsted (1777-1851).
Œrsted, professeur de sciences physiques à l’université de Copenhague, est du nombre de ceux qui aspirent à trouver la cause commune de l’électricité et du magnétisme.
Hans Christian Œrsted est né le 14 août 1777 dans l’île danoise de Langeland. Son père est pharmacien et lui fait suivre des études de médecine à Copenhague où il obtient le titre d’agrégé de la faculté de médecine en 1800, l’année même ou Volta fait connaître sa pile. Il tient un moment la pharmacie familiale mais a la chance de se voir attribuer, par son gouvernement, une bourse qui lui permet de voyager pendant cinq ans en Europe pour compléter son instruction. De retour au Danemark, il est nommé professeur de physique dans l’université de Copenhague.
Au début de l’année scolaire 1819-1820, il est occupé à un cours sur la pile Volta. Il en montre, en particulier, les effets thermiques, en portant à l’incandescence un fil de platine tendu entre ses deux pôles. Etait-ce un hasard ? Une aiguille aimantée se trouve sur la table, à proximité de la pile. Un assistant remarque, alors, une oscillation de l’aiguille quand les deux pôles de la pile sont réunis. C'est du moins ainsi que la légende de la découverte a été relatée.
En réalité il y a déjà plusieurs années que Oersted cherche à montrer une analogie entre magnétisme et électricité. Le phénomène est surprenant. On recherchait une analogie entre les pôles d’un aimant et ceux d’une pile en circuit ouvert. Il fallait, en réalité, fermer le circuit, et en quelque sorte neutraliser ces pôles, pour qu’une observation soit faite.
Œrsted découvre l’action magnétique des courants
(Louis Figuier, Les Merveilles de la Science)
Reprenant l’expérience dans le secret de son laboratoire, Œrsted constate que c’est bien le fil reliant les pôles qui est le siège d’un phénomène magnétique et non les pôles eux-mêmes. Il remarque, en particulier que les effets sont les plus spectaculaires quand le fil est parallèle à la direction de l’aiguille. Tous ces résultats sont publiés en juillet 1820 dans un mémoire intitulé : "Expériences relatives à l’effet du conflit électrique sur l’aiguille aimantée".
Œrsted, partisan de la théorie des deux électricités, positive et négative, imagine deux "tourbillons" de fluides électriques opposés agissant le long du fil. La "matière électrique négative décrit une spirale à droite et agit sur le pôle nord" dit-il, tandis que "la matière électrique positive possède un mouvement en sens contraire et a la propriété d’agir sur le pôle Sud ".
L’interprétation est archaïque et bien éloignée des théories d’action à distance héritées de Newton qui dominent à cette époque. L’observation, par contre, mobilisera, dans l’instant, l’ensemble des physiciens européens. Parmi eux, Ampère.
Ampère (1775-1836)
André-Marie Ampère fait partie de cette génération de jeunes physiciens talentueux armés des outils mathématiques les plus récents. A 33 ans il est déjà inspecteur général de l’Instruction Publique. La relation de l’expérience de Œrsted lui parvient au moment où il est devenu un professeur chevronné à l’école polytechnique. Il a alors l’idée de tester l’action de deux courants l’un sur l’autre.
Que feront deux fils parallèles parcourus par des courants de même sens. Vont-ils se repousser comme le font deux charges électriques de même signe ?
Vérification faite : ils s’attirent !
Par contre deux fils parcourus de courants en sens inverse se repoussent.
Le résultat peut alors s’énoncer sous la forme d’une loi inverse de celle de Dufay pour les charges électriques statiques :
Deux éléments de courants parallèles et de même sens s’attirent. Deux éléments de courants parallèles et de sens contraire se repoussent.
Un montage ingénieux.
Le montage réalisé pour cette étude est particulièrement ingénieux. Il s’agit d’un cadre rectangulaire mobile autour d’un axe. Cet axe est parallèle à un fil rectiligne vertical fixe. Le courant descend dans l’une des tiges verticales du cadre et monte donc dans l’autre.
Ce dispositif permet d’approcher du fil fixe, parcouru par un courant, un fil parallèle à celui-ci et parcouru d’un courant que l’on peut choisir de même sens ou de sens contraire.
Ce choix d’un cadre aura, nous le verrons, de fructueux effets sur la suite des travaux d’Ampère.
Le montage imaginé par Ampère pour étudier attraction et répulsion entre deux courants rectilignes. Le fil IL attire le fil DF et repousse le fil MG.
"Exposé des nouvelles découvertes sur l’électricité et le magnétisme, par MM. Ampère et Babinet, Méquignon-Marvis, Paris, 1822"
L’annonce de ces résultats sera faite le 18 septembre 1820 c’est-à-dire une semaine après que les observations de Œrsted aient été connues de l’Académie des Sciences.
Plus tard, Ampère soulignera avec force la portée novatrice de son intuition :
« Lorsque M. Œrsted eut découvert l’action que le fil conducteur exerce sur un aimant, on devait, à la vérité, être porté à soupçonner qu’il pouvait y avoir une action mutuelle entre deux fils conducteurs ; mais ce n’était point une conséquence nécessaire de la découverte de ce célèbre physicien, puisqu’un barreau de fer doux agit sur une aiguille aimantée, et qu’il n’y a cependant aucune action mutuelle entre deux barreaux de fer doux. » (Ampère, Théorie mathématique des phénomènes électro-dynamiques uniquement déduite de l’expérience, A. Hermann. Paris 1826).
Il se pouvait en effet, expose Ampère, que le passage d’un courant électrique dans un fil conducteur ne lui donne, simplement, que la propriété du fer doux et donc n’implique aucune action entre les deux fils : deux barreaux de fer doux ne se repoussent pas !
« L’expérience pouvait seule décider la question : je la fis au mois de septembre 1820, et l’action mutuelle des conducteurs voltaïques fut démontrée. » .
La vraie découverte résiderait bien plus dans la mise en évidence de cette action mutuelle de deux courants que dans celle de l’action d’un courant sur un aimant faite par Œrsted. Telle semble être, du moins, l’opinion de Ampère au moment où il rédige ces lignes. C’est d’ailleurs pour cette raison qu’il refuse la dénomination d’électro-magnétisme pour désigner cette nouvelle branche du savoir et qu’il essaie d’imposer, sans succès, le terme d’électro-dynamisme.
Poursuivant l’étude du phénomène, il en établira la loi mathématique et montrera, en particulier, que les forces exercées entre deux éléments conducteurs sont inversement proportionnelles au carré de leur distance. Une loi qui retrouve la forme des celles énoncées par Newton pour la gravitation et par Coulomb pour l’électrostatique et le magnétisme. C’est d’ailleurs de Newton dont il revendique la filiation :
« Observer d’abord les faits, en varier les circonstances autant qu’il est possible, accompagner ce premier travail de mesures précises pour en déduire des lois générales, uniquement fondées sur l’expérience, et déduire de ces lois, indépendamment de toute hypothèse sur la nature des forces qui produisent les phénomènes, la valeur mathématique de ces forces, c’est à dire la formule qui les représente, telle est la marche qu’a suivie Newton. Elle a été, en général, adoptée en France par les savants auxquels la physique doit les immenses progrès qu’elle a faits dans ces derniers temps, et c’est elle qui m’a servi de guide dans toutes mes recherches sur les phénomènes électro-dynamiques. »
La terre est un électro-aimant.
Le cadre mobile utilisé pour établir la loi d’attraction et de répulsion des courants devait être utilisé avec précaution.
En effet, en y faisant passer un courant, alors que le fil fixe n’était pas encore alimenté, on observait une rotation du cadre qu’Ampère pouvait immédiatement attribuer à l’action de l’aimant terrestre sur ce dispositif particulièrement sensible. Pour éviter toute perturbation provenant de l’action de la terre, il fallait donc placer le plan du cadre perpendiculaire à la direction Nord/Sud.
L’étude du magnétisme terrestre devenait alors un nouveau champ d’investigation avec pour détecteur, non plus une aiguille aimantée, mais un cadre mobile parcouru par un courant. Le cadre pouvait même être incliné comme une boussole des tangentes, cette aiguille aimantée suspendue de telle sorte qu’elle puisse s’incliner dans la direction réelle des lignes du champ magnétique terrestre. Il apparaissait alors que : « quelle que soit la position qu’on donne au conducteur, » il ne s’immobilisait « que dans la situation où son plan est perpendiculaire à la direction connue de l’aiguille d’inclinaison. »
Guidé par ses premières observations, Ampère ne voit qu’une seule explication :
« cet effet se trouve expliqué par la même supposition des courants électriques dirigés de l’est à l’ouest dans le globe de la terre... ».
Gilbert avait su voir que la Terre était un gigantesque aimant. Ampère précisait qu’il s’agissait d’un électro-aimant résultant de courants électriques circulant en boucles à l’intérieur du Globe. Cette hypothèse est toujours d’actualité.
Du cadre mobile au solénoïde
Le cadre rectangulaire peut être remplacé par une spire. La bonne idée est d’enrouler le fil, non plus dans un plan, mais en hélice. sur un tube de verre isolant constituant ainsi ce que Ampère appellera plus tard un "solénoïde" (du grec sôlên, canal, et eidos, forme).
Solénoïde.
(Louis Figuier, Les Merveilles de la Science)
Ce montage deviendra particulièrement efficace quand le physicien Johann Schweigger aura eu l’idée d’isoler les fils conducteurs en les entourant de soie, permettant ainsi la réalisation de spires jointives et même d’en superposer plusieurs couches.
Ce solénoïde, parcouru par un courant, a toutes les caractéristiques d’un barreau aimanté. Il présente à ses extrémités des pôles Nord et Sud (Austral et Boréal, dirait Ampère). Il peut s’orienter dans le champ magnétique terrestre. Il peut agir sur une aiguille aimantée.
Du solénoïde à l’aimant droit.
Une hypothèse alors largement admise, pour interpréter l’action des aimants, est l’existence de "fluides", de "charges" ou de "masses" magnétiques dans ceux-ci. Un fluide magnétique "austral" agirait au pôle nord de l’aimant, un fluide magnétique "boréal" au pôle sud.
Après avoir expliqué le magnétisme terrestre par l’existence de courants électriques parcourant le globe, Ampère étend tout naturellement cette hypothèse aux barreaux aimantés :
« ...puisque nous avons vu que nous pouvions assimiler l’effet produit par le globe, soit sur un conducteur mobile, soit sur un aimant, à celui d’un courant électrique dirigé de l’est à l’ouest, nous devons pouvoir rendre raison de tous les phénomènes que présentent les aimants, en imaginant dans ceux-ci une disposition analogue... »
Barreau aimanté représenté comme parcouru par des courants de direction Est/Ouest, à l’image de l’aimant terrestre.
"Exposé des nouvelles découvertes sur l’électricité et le magnétisme, par MM. Ampère et Babinet, Méquignon-Marvis, Paris, 1822"
Un aimant est donc le siège de courants électriques. Ces courants forment des boucles perpendiculaires à l’axe de l’aimant, tournant toutes dans le même sens. Leur résultante superficielle donne à l’aimant une apparence de solénoïde.
L’hypothèse est hardie à un moment où on ne connaît rien de la nature des atomes et à plus forte raison des électrons.
Cette analogie se renforce quand Ampère à connaissance des expériences faites par le physicien Arago. Celui-ci à d’abord l’idée de présenter de la limaille de fer à l’action d’un fil parcouru par un courant : la limaille est attirée et retombe dès que le courant cesse. Une aiguille d’acier présentée au courant s’aimante et conserve cette aimantation.
Arago, puis Ampère, imaginent alors d’introduire un barreau d’acier dans un solénoïde. Leur intuition se vérifie : le barreau s’aimante en présentant les mêmes pôles que ceux du solénoïde.
Voici donc le moyen efficace et rapide de fabriquer des aimants permanents. Coulomb, qui en avait fait un de ses principaux objets d’étude, aurait aimé vivre cet instant.
Tout aussi digne d’intérêt : une tige de "fer doux" placée dans un solénoïde s’aimante également mais perd son aimantation dès que le courant cesse. Mieux qu’un aimant permanent, l’aimant temporaire, l’électro-aimant vient d’être découvert.
C’est l’électroaimant qui bientôt transportera des charges métalliques mais aussi permettra d’imaginer le télégraphe et surtout les moteurs puis les génératrices électriques.
De Ampère nous retiendrons également le "bonhomme" placé sur le conducteur de façon à ce que le courant "positif" lui entre par les pieds. La force qui agit sur le pôle nord de la boussole qu’il regarde, se dirige vers sa gauche.
Ampère publie l’ensemble de ses travaux en 1826, sous le titre "Théorie mathématique des phénomènes électro-dynamiques uniquement déduite de l’expérience". L’expérience : le mot est essentiel. Quelles que soient les hypothèses qui pourront être formulées sur le magnétisme, ma loi restera juste, affirme Ampère, car elle "restera toujours l’expression des faits".
Les faits l’ont imposé : l’ambre et l’aimant se sont à nouveau rencontrés. L’électromagnétisme est né.
Cet ouvrage retrace l’histoire de l’électricité et des savants qui ont marqué son évolution.
L’électricité paraît être une énergie évidente et n’étonne aujourd’hui plus grand monde ; son utilisation est très banale, et pourtant un nombre incalculable de nos actes et modes de vie ne sauraient se passer de son indispensable compagnie. L’électricité est une science récente… mais, des Grecs de l’Antiquité qui, en frottant l’ambre, s’émerveillaient de ses propriétés électrostatiques aux Curie étudiant la radioactivité, de découvertes heureuses en expériences dramatiques, portés par des hommes et des femmes qui ont tout sacrifié à la compréhension des phénomènes électriques, plus de vingt-cinq siècles ont défilé avant que l’on perçoive, peut-être, l’essence de cette force naturelle.
Au fil d’un récit imagé - celui d’une succession de phénomènes généralement discrets qui, sous le regard d’observateurs avertis, débouchèrent sur des applications spectaculaires - nous croiserons des dizaines de savants, d’inventeurs et de chercheurs dont les noms nous sont déjà familiers : d’Ampère à Watt et de Thalès de Milet à Pierre et Marie Curie, ce sont aussi Volta et Hertz, Ohm et Joule, Franklin et Bell, Galvani et Siemens ou Edison et Marconi qui, entre autres, viennent peupler cette aventure. On y verra l’ambre conduire au paratonnerre, les contractions d’une cuisse de grenouille déboucher sur la pile électrique, l’action d’un courant sur une boussole annoncer : le téléphone, les ondes hertziennes et les moteurs électriques, ou encore la lumière emplissant un tube à vide produire le rayonnement cathodique. Bien entendu, les rayons X et la radioactivité sont aussi de la partie.
De découvertes heureuses en expériences dramatiques, l’électricité reste une force naturelle qui n’a pas fini de susciter des recherches et de soulever des passions.
Qu'est devenue la science électrique à l'orée du 19ème 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 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 n'est 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 sait voir que, le scalpel touchant le nerf, les contractions n'apparaissent qu'au moment exact où une étincelle éclate à la machine ! Madame Galvani, après plusieurs observations répétées en informe alors son mari :
"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 19ème 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)
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.
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 :
" 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".
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".
Napoléon, 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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Comme l'art ou la littérature,les sciences sont un élément à part entière de la culture humaine. Leur histoire nous éclaire sur le monde contemporain à un moment où les techniques qui en sont issues semblent échapper à la maîtrise humaine.
La connaissance de son histoire est aussi la meilleure des façons d'inviter une nouvelle génération à s'engager dans l'aventure de la recherche scientifique.
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