Raconte moi l’histoire de la pile électrique

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Quand l’histoire des sciences est passionnante et peuplée de péripéties. Un exemple ici avec l’invention en 1800 de la pile par Volta et quelques épisodes qui ont ponctué son histoire. Hasard et première observation fortuite, tâtonnements pour mettre au point une véritable expérience, controverse acharnée sur près d’une décennie entre deux grands savants, appropriation artistique d’un phénomène scientifique nouveau.

La pile Volta, vue ici au Musée des Arts et Métiers à Paris, fait partie des 50 "Petits hasards qui bouleversent la science " édités chez  Papillon Rouge Editeur

La pile Volta vue ici au Musée des Arts et Métiers fait partie des 50 « Petits hasards qui bouleversent la science  » édités chez Papillon Rouge Editeur


Pile électrique : nom féminin qui vient du latin « pila », la « colonne »! La pile, c’est le nom donné en 1800 à l’invention de l’italien Alessandro Volta, professeur de physique expérimentale à Côme. L’objet, plutôt insolite, se présente sous la forme d’une colonne d’un mètre de hauteur constituée de disques de cuivre et de zinc empilés les uns sur les autres et séparés par des cartons imprégnés d’eau salée. A voir au Musée des Arts et Métiers à Paris. L’innovation qu’elle porte est immense puisque grâce à cette petite colonne, on obtient pour la première fois, une source d’électricité continue. Quand ils la découvrent les savants de l’époque comprennent qu’un immense champ de recherche et d’expérimentation vient de s’ouvrir à eux.

Mais cette invention n’aurait pas vu le jour sans une découverte faite par hasard une vingtaine d’années plus tôt par un autre italien, Luigi Galvani, professeur d’anatomie à l’Université de Bologne. Depuis 1780, ce dernier étudie les effets de l’électricité sur les contractions musculaires dans les pattes arrière de grenouilles mortes. Un jour, au cours d’une de leurs nombreuses expériences, un des jeunes assistants de Galvani fait l’étrange découverte d’un phénomène inconnu jusque là : alors qu’il touche à peine le nerf de la cuisse dépouillée d’une des pauvres bêtes avec l’extrémité métallique de son scalpel, le jeune homme constate avec surprise une contraction violente de la patte. Un autre assistant rapporte qu’au même instant, il a cru voir jaillir une étincelle de la machine électrostatique posée à côté de l’animal.

Fasciné par ces premières observations fortuites, Galvani se lance dans de nouvelles expériences. Il veut expliquer le phénomène. Il constate ainsi que la contraction peut être provoquée par une étincelle produite à partir d’une machine électrostatique à condition que le nerf soit en contact avec un grand fil métallique.

Cette vidéo qui résume l’expérience de Galvani sur les grenouilles (sources CNRS)

Les années passent. En septembre 1786, un soir d’orage, sur le toit terrasse de sa maison à Bologne Luigi Galvani espère tester l’effet des éclairs sur les contractions musculaires de ses grenouilles. Le spectacle est sordide. Accrochées par un fil de cuivre, plusieurs batraciens privés de leur cortex pendent au balcon métallique de la villa. Triste trophée ! Dès le premier coup de tonnerre, les bestioles entrent en transe. Cette expérience vaudra à Galvani d’être pris pour un fou. Un fou capable de faire danser les grenouilles dépecées. Le lendemain, nouvelle surprise pour lui. Il constate que le phénomène se produit aussi en l’absence des éclairs. En scientifique scrupuleux, il note le fait puis émet une hypothèse selon laquelle les contractions pourraient venir des variations atmosphériques. Quelque temps plus tard, il fait une nouvelle découverte étrange. Alors qu’il vient d’ajuster le crochet de cuivre pour maintenir plus haut une grenouille à son support, il constate que l’animal est pris de convulsions violentes. Qu’y a-t-il de changé par rapport à l’instant d’avant? Une seule chose. En ajustant le crochet, Galvani a provoqué le contact entre le métal de son balcon et le corps de la grenouille suspendue. Juste pour en avoir le coeur net, Galvani écarte délicatement l’animal de la rambarde de métal. Les convulsions s’arrêtent. La conclusion est donc sans appel : la contraction musculaire se produit systématiquement lorsque la grenouille suspendue à son crochet de cuivre touche en même temps le fer du balcon. Rien à voir donc avec les conditions atmosphériques. Infatigable, Luigi Galvani reprend ses expériences dans sa maison. De jour en jour, son idée se fait plus précise et en 1791, il annonce officiellement que les contractions sont produites par une forme d’électricité qu’il nomme « électricité animale » qui selon lui serait présente dans les nerfs et les muscles des animaux, même morts.

Stupeur et fascination! Les idées les plus folles circulent dès l’annonce de ces résultats. On pourrait donc faire revivre des tissus morts ! Aurait-on percé le mystère de la vie ? Les histoires de fantômes et de monstres les plus délirantes germent dans les esprits. Inspirée par cette découverte, Mary Shelley, une jeune anglaise imagine un savant fou qui confectionne une créature d’épouvante en cousant entre eux des morceaux de cadavres. L’histoire est publiée en 1818, sous le titre « Frankenstein ou le Prométhée moderne ». Grand succès !

Entre temps, Volta s’est penché avec grand intérêt sur les travaux de Galvani. Il étudie, lui aussi, les phénomènes électriques depuis une dizaine d’années, alors forcément, ces grenouilles mortes qui contiendraient de l’électricité excitent sa curiosité. En 1792, Volta entame une série d’expériences pour tenter d’expliquer rationnellement l’origine de cette électricité « animale ». Il ne tarde pas à formuler ses premières conclusions. Les contractions, explique-t-il, sont provoquées lorsque le muscle est en contact avec un métal et que le nerf est lui même en contact avec un autre métal. Jusque là, il est plus ou moins d’accord avec Galvani. Mais au fil du temps, il précise ses hypothèses et remet en question les conclusions de son confrère. Selon Volta, ce fluide électrique qui s’établit entre deux métaux passe par une solution liquide constituée ici par les tissus de l’animal. Mais cet animal justement n’a rien à voir avec la création de ce courant Tout au plus, il sert de détecteur en réagissant au phénomène. Volta en conclut que cette électricité n’a rien d’animale. Elle est métallique, seulement métallique et provient « d’un déséquilibre entre métaux ».

Volta ne se gène pas pour faire connaître son idée. Une des plus grandes controverses scientifiques s’engage alors entre les deux savants italiens. Elle durera jusqu’à la mort de Galvani en 1798.

Entre critiques, attaques et contre-attaques, les deux hommes poursuivent leurs expériences. Opiniâtre, Volta n’aura de cesse de prouver que l’animal n’est qu’un révélateur. De tâtonnements, en vérifications, il imagine un dispositif expérimental dans lequel la grenouille est supprimée. Et ça marche ! Fin 1799, il tient enfin sa preuve. Ainsi nait la pile de Volta.

Considérée jusque là comme une divertissante attraction de salon, l’électricité devient une source d’énergie. Elle va bientôt bouleverser la vie quotidienne des gens, remplacer les chevaux, les bougies et les lampes à pétrole. Et les hommes vont apprendre à la dompter en imaginant toujours plus d’horizons nouveaux. L’exploitation industrielle peut débuter.

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