LETTRE IV.

Nouvelles expériences & observations sur l'Électricité.

1748.

M ONSIEUR,

36. Pour prendre impunément par le crochet la bouteille chargée, & en même tems ne pas diminuer sa force; il faut d'abord la placer sur un corps originairement électrique.

37. La fiole sera électrisée aussi fortement, si elle est tenue par le crochet & les côtés appliqués au globe ou au tube, que si elle est tenue par les côtés, & que le crochet leur soit appliqué.

38. Mais la direction du feu électrique étant différente dans la charge, elle sera aussi différente dans l'explosion; la bouteille chargée par le crochet sera déchargée par le crochet; la bouteille chargée par les côtés sera déchargée par les côtés, & jamais autrement; car le feu doit sortir par la même voye qui lui a donné entrée.

39. Pour prouver cela, prenez deux bouteilles qui soient également chargées par les crochets, une dans chaque main; approchez leurs crochets l'un de l'autre, il n'en résultera ni étincelle ni choc, parce que chaque crochet est disposé à donner du feu, & ni l'un ni l'autre ne l'est à en recevoir. Posez une des bouteilles sur le verre, levez-la par le crochet, & appliquez son côté au crochet de l'autre; il y aura alors une explosion & un choc, & les deux bouteilles seront déchargées.

»Pour avoir sur ce sujet une conviction encore plus complette, il ne s'agit que de varier l'expérience: prenez deux bouteilles dont l'une soit bien chargée & l'autre ne le soit point du tout; en approchant leurs crochets l'un de l'autre, vous verrez une étincelle & vous recevrez un coup; mais après cela les bouteilles seront toutes deux à demi chargées; preuve certaine que le feu est sorti par le crochet de celle qui étoit électrisée, comme il y étoit entré.

»Cette erreur de M. L. N. ne vient donc que de ce qu'il n'a pas fait attention que pour cette expérience les deux bouteilles doivent être également chargées. Quand elles le sont, il n'y a réellement ni étincelle, ni choc, comme l'a judicieusement avancé M. Franklin.

40. Variez l'expérience en chargeant deux fioles également, l'une par le crochet, l'autre par le côté; tenez par les côtés celle qui a été chargée par le crochet, & tenez par le crochet celle qui à été chargée par le côté; appliquez le crochet de la première au côté de la seconde, il n'y aura ni choc, ni étincelle: posez sur le verre celle que vous tenez par le crochet, levez-la par les côtés, & présentez les deux crochets l'un à l'autre, il y aura une étincelle & un choc, & les deux bouteilles seront déchargées.

»Cette expérience étant attaquée dans le même endroit & de la même manière que la précédente, trouve aussi la même défense.

Dans cette expérience les bouteilles sont totalement déchargées, & l'équilibre y est rétabli: l'excès du feu dans un des crochets, (ou plutôt dans la surface intérieure d'une bouteille,) étant exactement égale à ce qui manque de feu dans l'autre, & par conséquent comme chaque bouteille a en elle-même l'excès aussi bien que le défaut, le défaut & l'excès doivent être égaux dans chaque bouteille. Voyez §. 42. 43. 44. 45. Mais si un homme tient en main les deux bouteilles, dont l'une soit pleinement électrisée, & l'autre ne le soit point du tout; s'il rapproche leurs crochets, il ne sentira que la moitié du coup, & les bouteilles resteront à demi électrisées, l'une étant à demi déchargée, & l'autre à demi chargée.

42. Lorsque nous employons les termes de charger & décharger les bouteilles, c'est pour nous conformer à l'usage, & par disette d'autres termes plus convenables; puisque nous sommes persuadés qu'il n'y a réellement pas plus de feu électrique dans la bouteille après ce qu'on appelle sa charge, ni moins après sa décharge qu'il n'y en avoit auparavant, excepté seulement la petite étincelle que l'on peut donner ou enlever à la matière non-électrique, si elle est séparée de la bouteille: étincelle qui ne peut pas égaler la cinquantiéme partie de celle qui fait l'explosion.

Car si dans l'explosion le feu électrique sortoit de la bouteille par un endroit, & qu'il ne rentrât pas par un autre, il s'ensuivroit que si un homme placé sur de la cire & tenant la bouteille d'une main, tiroit l'étincelle en touchant avec l'autre le crochet de fil-d'archal, la bouteille étant par là déchargée, l'homme seroit chargé; ou que la quantité de feu perduë par l'une se retrouveroit dans l'autre, puisqu'il n'y a aucune issue pour la laisser échaper; mais il arrive le contraire.

43. D'ailleurs la fiole ne souffrira pas ce que l'on appelle une charge, à moins qu'il n'en puisse sortir autant de feu par une voye qu'il en entre par une autre. Une fiole placée sur la cire ou sur le verre, ou bien suspenduë sur le premier conducteur d'électricité, ne peut être chargée à moins qu'il n'y ait une communication établie entre ses côtés & le plancher pour servir de décharge.

»De toutes les expériences de Philadelphie, il y en a peu qui soient contestées avec autant de confiance que celle-ci. Dès le premier rapport que je fis à l'Académie royale des sciences en 1751. du succès des expériences de M. Franklin, on me soutint avec vivacité que cette observation étoit contraire à l'expérience. N'étant allé à l'Académie que pour y rendre compte de ce que j'avois fait & vû, & non pas pour disputer; je me contentai de répliquer que j'étois sûr de ce que j'avançois d'après mon auteur: je suis surpris qu'on n'en ait pas encore reconnu la vérité. Cette communication que l'on établit des côtés de la bouteille au plancher, est ce que nous appellons une décharge: quand on électrise une bouteille à la main, c'est la main qui en tient lieu; mais si la bouteille est suspenduë au conducteur sans décharge, & que l'air soit bien sec, je suis sûr pour l'avoir éprouvé cent fois, qu'elle ne se charge point: j'ai de même éprouvé que quand elle est appuyée sur un support électrique, plus ce support est large & élevé & moins elle se charge. J'ai cependant vû la bouteille de Leyde se charger quoique suspenduë au conducteur sans décharge, mais très-lentement & très-difficilement, dans des tems où l'air de l'atmosphère est chargé d'humidité, (c'est apparemment celui où notre critique a étudié son objection) mais cela ne vient que de ce que les particules d'humidité répanduës dans l'air font l'office de décharge: l'on peut d'autant moins se prévaloir de cette observation contre M. Franklin, qu'il est moins à portée de la faire par lui-même. La saison où il se livre plus particulierement à l'électricité, comme la plus favorable aux expériences, est l'hyver, & c'est le temps où la Pensylvanie jouit du ciel le plus beau & le plus pur; quoi qu'il en soit, des objections, la proposition de notre auteur restera dans toute sa force pour quiconque voudra se mettre dans sa position, & consulter l'expérience sans prévention.

44. Mais suspendez deux ou plusieurs fioles sur le premier conducteur d'électricité, l'une pendante à la queuë de l'autre, & un fil-d'archal de la derniere au plancher, un égal nombre de tours de rouë les chargera également, & chacune le sera autant que si elle seule eût été soumise à l'opération: ce qui est chassé de la queuë de la premiere servant à charger la seconde, ce qui est chassé de la seconde chargeant la troisiéme, & ainsi de suite; par ce moyen une quantité de bouteilles peuvent être chargées par la même opération, & aussi pleinement que s'il n'y en avoit qu'une seule; si ce n'est que chaque bouteille reçoit de nouveau feu, & abandonne son ancien avec quelque réticence, ou plutôt apporte à la charge quelque foible résistance, qui dans un nombre de bouteilles devient plus égale à la puissance chargeante, & repousse ainsi le feu sur le globe plus vite qu'une simple bouteille ne le pourroit faire.

45. Lorsqu'une bouteille est chargée par la voye ordinaire, ses surfaces intérieure & extérieure sont prêtes, l'une à donner le feu par le crochet, l'autre à le recevoir par le côté: l'une est pleine, & disposée à pousser, l'autre est vuide, & extrêmement affamée; & cependant comme la premiere ne chassera point, que l'autre ne puisse au même instant recevoir, de même la dernière ne recevra point, que la première ne puisse donner au même instant; lorsque l'un & l'autre peut se faire en même-tems, cela se fait avec une vitesse & une violence inconcevables.

46. Ainsi lorsqu'on bande un ressort avec violence (quoique la comparaison ne convienne pas dans tous les points) il doit, pour se rétablir de lui-même, resserrer le côté qui avoit été étendu en le bandant, & étendre celui qui avoit été resserré. Si l'une de ces opérations rencontre des obstacles, l'autre ne sauroit avoir son éxécution; mais on ne dit point que le ressort soit chargé d'élasticité, lorsqu'il est bandé, & déchargé, lorsqu'il est débandé; sa quantité d'élasticité est toujours la même.

47. Le verre a pareillement toujours dans sa substance la même quantité de feu électrique, & une fort grande quantité, par rapport à la masse du verre, comme il sera prouvé dans la suite.

48. Cette quantité proportionnée au verre, il la retient avec force & opiniatreté; il n'en aura ni plus ni moins, quelque changement qu'il éprouve dans ses parties, & dans sa situation; c'est-à-dire, que nous en pouvons tirer une partie de l'un de ses côtés, pourvû que nous en rendions à l'autre une égale quantité.

49. Néanmoins lorsque la situation du feu électrique est ainsi dérangée dans le verre, lorsque quelque partie a été retranchée de l'un des côtés, & que quelque partie a été ajoûtée à l'autre, il ne reste point en repos ou dans son état naturel, jusqu'à ce qu'il ait été rétabli dans son uniformité primitive .... & ce rétablissement ne peut être fait à travers la substance du verre, mais il doit se faire par une communication non électrique, établie au dehors, de surface à surface.

50. Ainsi la force totale de la bouteille, & le pouvoir de donner un choc est dans le verre-même; les corps non-électriques en contact avec les deux surfaces ne servant qu'à donner & à recevoir des différentes parties du verre; c'est-à-dire, à donner à un côté, & à recevoir de l'autre.

51. Nous avons fait ici cette découverte de la manière suivante. Nous proposant d'analyser la bouteille électrifiée pour sçavoir où réside sa force, nous la plaçâmes sur un verre, & nous ôtames le liége & le fil-d'archal, que l'on avoit eu attention de ne pas trop enfoncer. Alors prenant la bouteille d'une main, & approchant un doigt de l'autre main auprès de l'orifice, une forte éteincelle s'élança de l'eau, & le choc fut aussi violent que si le fil-d'archal n'eût point été dérangé, ce qui nous fit connoître que la force électrique ne résidoit point dans le fil-d'archal. Ensuite pour découvrir si elle résidoit dans l'eau, y étant comprimée & condensée, parce que le verre la serre de toutes parts (ce qui avoit été notre première opinion,) nous électrisâmes de nouveau la bouteille; & l'ayant mise sur un verre, nous otâmes, comme ci-devant, le liége & le fil-d'archal; levant alors la bouteille, nous versâmes toute l'eau dans une autre bouteille vuide qui étoit pareillement sur un verre; & levant cette derniere fiole, nous comptâmes, si la force résidoit dans l'eau, d'entendre partir un coup; mais il n'y en eut point. Nous jugeâmes donc qu'il falloit ou que la force se fût perduë en transvasant, ou qu'elle fût restée dans la première bouteille; & nous trouvâmes que notre derniere conjecture étoit juste. Car cette bouteille mise à l'épreuve donna un coup, quoique remplie, sans la déplacer, avec de l'eau fraîche, & qui n'étoit point électrifiée... Alors pour découvrir si le verre avoit cette propriété précisément comme verre, ou si la forme y contribuoit en quelque chose, nous prîmes un carreau de verre; & le posant sur la main, nous mîmes une plaque de plomb sur sa surface supérieure; ensuite nous électrisâmes cette plaque, & à l'approche du doigt il y eut une étincelle & un choc. Nous prîmes ensuite deux plaques de plomb de dimensions égales, mais plus petites que le verre qui les débordoit de deux pouces de tous côtés, & nous électrisâmes le verre entr'elles en électrisant la plaque de dessus. Après cela nous séparâmes cette plaque du verre, & par cette opération le peu de feu qui pouvoit être dans le plomb fut enlevé, & le verre touché avec le doigt sur les parties électrisées, ne donna que quelques petites étincelles piquantes; on peut cependant en tirer un grand nombre de différent endroits. Après avoir remis adroitement le verre entre les deux plaques, & achevé un cercle; c'est-à-dire, pratiqué une communication entre les deux surfaces, il s'ensuivit un choc violent .... ce qui démontre que le pouvoir réside dans le verre comme verre, & que les corps non-électriques en contact servent uniquement, comme l'armure de l'aimant, à unir les forces des différentes parties, & à les rassembler dans tel point qu'on désire. Car c'est une proprieté des corps non-électriques, que tout le corps reçoit ou donne dans un instant tout le feu électrique qui est donné ou enlevé à quelqu'une de ses parties.

»L'expérience de Leyde est sans contredit une des plus belles découvertes qui ayent été faites en Physique. C'est elle qui a donné lieu aux profondes recherches qui occupent si généralement les Physiciens depuis 1745. Chacun d'eux a fait ses efforts pour déveloper la merveilleuse bouteille qui en est le fondement; mais on ne voit pas qu'aucun y ait réussi avant M. Franklin. L'analyse de cette bouteille étoit, ce semble, la chose la plus aisée à imaginer & la plus simple à éxécuter, & cependant personne n'y a songé, comme si cette idée n'eût pû venir que du nouveau monde; mais à peine a-t-elle pénetré en Europe, à peine le succès en est-il connu qu'on entreprend de le contester; on veut documenter l'auteur, changer le procedé, & nier le résultat. Examinons chacune de ces choses.

»Je vous avertis donc qu'il faut faire cette expérience avec une électricité passablement forte, éviter les longueurs... que le nouveau vase qui reçoit l'eau, ne soit pas d'un verre fort épais, & qu'au lieu d'être posé sur du verre, comme vous le faites, il le soit au contraire sur la main d'un homme ou sur quelqu'autre corps non-électrique. Si vous procedez ainsi, je vous réponds du succès. Pour moi je pense qu'en procedant ainsi, on ne feroit point l'analyse de la bouteille. Mais ni le critique, ni celui qui s'est laissé surprendre par cette expérience, ne se sont apperçus qu'ils manquoient dans le point essentiel. C'est ce défaut de sagacité qui paroît avoir assuré la défaite de l'un & la victoire de l'autre que l'on a fait sonner si haut.

»D'après ce résultat vrai en lui-même, mais faux dans son principe, on argumente contre M. Fr. on le presse: on le poursuit: on se persuade qu'il ne lui reste pas plus de ressource qu'à celui qu'on a nommé son plus zèlé partisan.

»Sans entreprendre de réfuter tout ce que l'éloquence étale en 8. ou 10. pages de la critique, & sans rétorquer tous les argumens adressé à notre Américain, je crois que quelques réflexions fondées sur l'expérience suffiront pour en effacer les impressions.

»S'il restoit encore quelques doutes sur l'analyse de la bouteille électrisée, qui est regardée avec raison comme une des plus belles expériences de M. Franklin, quoiqu'elle ne soit pas une des plus brillantes, & sur laquelle j'ai entendu un des Physiciens les plus experimentés en cette partie, se reprocher de ne l'avoir pas imaginée; si, dis-je, il restoit encore quelques doutes sur ce sujet, on pourroit les lever, en s'y prenant d'une autre façon que j'ai imaginée, & que je rapporte ici, pour répondre à ceux qui prétendent que la matière électrique ne paroît attachée au verre de la bouteille qu'en vertu de l'adhérence de l'eau à ses parois intérieures. Au lieu d'eau, je mets dans la bouteille du menu plomb, comme du plomb à perdreaux, ou de la cendrée: après l'avoir armée de son crochet, & l'avoir électrisée, j'en fais l'analyse, suivant la méthode de M. Franklin, & je trouve toujours que le plomb en étant vuidé, n'a point emporté l'électricité, mais que cette matière est restée presque toute entière en la bouteille où je l'avois fait entrer d'abord, puisque de nouveau plomb, ou à sa place de l'eau, ou toute autre substance non-électrique, ou même rien autre chose qu'un fil-d'archal, pourvû qu'il touche au fond intérieur, lui rend le pouvoir de donner la commotion à quiconque veut la tenter. J'ai même éprouvé qu'elle étoit, toutes choses égales d'ailleurs, toujours plus forte avec le plomb qu'avec l'eau, C'est en conséquence de cette observation, que depuis long-tems je ne me sers presque plus d'eau dans mes expériences électriques. J'ai trouvé que le métal, & sur tout le plomb granulé est bien préférable à la liqueur pour analyser la bouteille: il n'est pas sujet à l'évaporation: on peut le sécher aisément; il n'éclabousse point en le traversant: il ne s'attache ni aux parois ni au goulot de la bouteille, toutes choses qui font souvent manquer l'expérience, quand on opére avec de l'eau. L'usage de la limaille pour remplir la bouteille est aussi très-bon; mais si l'on veut en faire l'analyse, il faut avoir attention que la limaille soit bien séche, & qu'elle ne fasse point de poussière quand on la verse.

Il résulte de toutes ces observations que j'ai faites & répétées avec tout le soin & l'éxactitude possibles, qu'en s'y prenant comme l'enseigne M. L. N. on ne fait point l'analyse de la bouteille électrisée. Car, qu'est-ce que faire cette analyse? N'est-ce pas tout simplement séparer chacune des parties dont elle est composée, pour voir à laquelle de ses parties la matière électrique restera attachée? Or en suivant la route indiquée par M. Fr. on arrive sûrement à ce but; si l'on entreprend de m'en montrer une autre, il faudra me prouver qu'elle y conduit aussi sûrement, ou tout au moins me mettre dans l'impossibilité d'en découvrir l'erreur. Notre critique ne fait ni l'un ni l'autre, & malgré ses argumens spécieux, je n'y aurai pas plus de confiance que si, pour me prouver que l'électricité n'est pas attachée au verre, il commençoit par décharger la bouteille avant d'en faire l'analyse; il n'y a pas plus de raison à vouloir que la seconde bouteille dans laquelle on verse l'eau électrisée, soit dans la main d'un autre homme, qu'il y en auroit à éxiger que la premiere y fût aussi, quand on en ôte le fil-d'archal avec les doigts. Il y a donc, quoiqu'en dise la critique, des circonstances d'où on fait dépendre le succès de l'expérience, qui en changent l'espéce; & celles-ci sont du nombre. C'est pour cela que je prétens qu'en s'y prenant de cette façon, l'on ne fait point du tout l'analyse de la bouteille.

»Que notre adversaire au reste ne s'imagine pas que je n'aye en vûe que de le contredire. La recherche de la verité est mon seul objet. Aucune considération ne sauroit m'en détourner. Quand nous avons dit que l'eau ou le métal que l'on met dans la bouteille de Leyde n'emportent point avec eux d'électricité, dans le temps qu'on les verse dans un autre vase soutenu sur un support électrique; il ne faut pas prendre cette proposition à la rigueur. Je sçais par expérience que ces corps non-électriques ne se dépoüillent pas absolument, en sortant de la bouteille, de toute l'électricité dont ils étoient chargés. Cela se voit évidemment quand on se sert de limaille pour faire l'analyse de la bouteille. Notre auteur estime que la quantité qu'ils retiennent de cette matière n'équivaut peut-être pas la cinq-centiéme partie de ce qui fait la charge de la bouteille; mais cette petite quantité n'est pas ce dont il s'agit ici; quand elle seroit beaucoup plus considérable dans les circonstances établies, elle ne mettroit jamais la seconde bouteille en état de donner la commotion.»

52. Sur quoi nous avons fait ce que nous appellons une batterie électrique, consistant en onze grands carreaux de vitre garnis de lames de plomb appliquées sur chaque côté, placés verticalement, & soutenus à deux pouces de distance sur des cordons de soye, avec des crochets épais de fil de plomb, un de chaque côté, dressés en ligne droite, éloignés l'un de l'autre, & des communications convenables de fil, & une chaîne depuis le côté donnant d'un carreau jusqu'au côté recevant de l'autre, de sorte que le tout puisse être chargé ensemble, & par la même opération, comme s'il n'y avoit qu'un seul carreau. Nous avons fait encore une autre machine pour amener les côtés donnans après la charge, en contact avec un long fil-d'archal, & les côtés recevans avec un autre. Ces deux longs fils-d'archal donneroient la force de tous les carreaux de verre à la fois à travers le corps de quelque animal qui formeroit le cercle avec eux. Les carreaux peuvent aussi être déchargés séparément, ou tel nombre ensemble que l'on voudra; mais cette machine n'a pas été mise beaucoup en usage, comme ne répondant pas parfaitement à notre intention, relativement à la facilité de la charge par la raison donnée §. 44. Nous avons fait aussi avec de grands carreaux de vitre des tableaux magiques & des roues animées qui se meuvent d'elles-mêmes, & dont nous allons bientôt faire la description.

53. Je m'apperçois par le dernier livre de l'ingénieux Mr. Watson que j'ai reçu dernièrement, que le docteur Bevis s'est servi avant nous de carreaux de verre pour faire l'expérience de Leyde, & jusqu'au moment que ce livre m'est parvenu, je me proposois de vous communiquer cela comme une nouveauté. Si j'en fais mention ici, je vous dirai pour excuse que nous avons tenté l'expérience différemment, que nous en avons tiré des conséquences différentes, (car M. Watson paroît toujours persuadé que le feu est accumulé sur le corps non électrique, qui est en contact avec le verre, pag. 72.) & nous l'avons même poussé plus loin, autant que j'en puis juger jusqu'à présent.