Le phénomène de l'électricité a jeté la plus vive lumière dans la science de la nature. Sans doute il était aisé de voir que la Terre se composait à elle-même son atmosphère, élevant de son sein les vapeurs qui l'arrosent, et recouvrant en un jour, par les pluies, tout ce qu'elle a perdu d'exhalaisons en plusieurs mois. Par la raison qu'elle était la source des nuages, elle devait être le foyer des orages; mais on n'avait pas vu que la foudre partait de la terre, au lieu de tomber du ciel. Chappe était, en 1757, dit-il, dans cette erreur, combattue en 1813 par Maffei.

« J'étais persuadé, dit-il, que les nuages orageux étaient toujours enveloppés d'une matière électrique, et qu'ils étaient des conducteurs d'où partaient ces éclats de foudre qui, après avoir traversé les airs, portent l'effroi et le désordre sur la surface du globe [...]. Je reconnus et m'assurai bientôt, dans presque toutes mes observations, que l'inflammation s'était faite à. la surface de la terre; d'où la foudre s'élevait, au lieu de se précipiter des nuages. Presque tous les physiciens sont maintenant également convaincus de cette vérité. »

L'auteur avait élevé en plein air une barre de fer suivant la méthode ordinaire, dans le dessein de déterminer l'étendue de l'atmosphère, électrique des nuages, et les rapports des degrés d'électricité, analogues aux différentes distances où se trouvait la barre électrique par rapport au nuage d'où paraissait, sortir l'inflammation.

Le 11 juin 1761, le ciel était serein; cependant tout semblait annoncer un orage. On respirait à peine, quoique la thermomètre ne fût qu'à 18 degrés: Un nuage sombre parut vers midi à l'horizon; il s'éleva insensiblement, et bientôt un sourd bourdonnement annonça son approche; mais on ne voyait point d'éclair, on  n'entendait point le tonnerre; un vent impétueux succéda à ce bruit; des tourbillons de poussière parurent au loin, c'était l'avant-garde de la  nuée orageuse. Bientôt les éclairs sillonnèrent l'espace; le tonnerre se fit entendre et la lu mière du soleil s'affaiblit, A midi vingt-hui minutes, l'abbé Chappe vit la foudre s'élever de terre  sous la forme d'une fusée, à environ 2592 toises de lui, et jusqu'à 110 toises de hauteur; la barre  donnait alors de faibles signes d'éléctricité. A midi trente-cinq minutes, l'électricité  était si considérable qu'on n'osait plus toucher à la barre : on en tirait des étincelles à quatre pouces, avec un morceau de fer attaché a un tuyau de verre. Les éclairs se multipliaient, le tonnerre grondait toujours, et l'électricité était devenue si intense qu'elle produisait un sifflement effrayant. L'observateur et les assistants durent se retirer à l'autre-extrémité de l'observatoire. 

À midi, quarante-sept minutes, on voyait deux grosses gerbes d'électricité aux deux extrémités de la barre, malgré la pluie, qui commençait à tomber. Ces gerbes étaient, de la plus grande vivacité; et les étincelles en partaient de toutes parts, avec un pétillement qu'on aurait pu entendre de beaucoup  plus loin. L'observateur était, occupé de ces différents phénomènes qui avaient répandu la terreur dans tous les assistants, lorsqu'à midi-quarante-huit minutes deux secondes, la barre et cette partie de l'observatoire s'enflammèrent subitement, et ce phénomène fut  suivi d'un éclat de tonnerre si prompt et si violent, que tous ces gens, dit  l'abbé Chappe, se culbutèrent les uns sur les autres  en voulant se sauver. 

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Une expérience de Chappe sur l'électricité naturelle : 
"tous ces gens se culbutèrent les uns sur les autres  en voulant se sauver".

L'instant d'après, la flamme disparut, et la barre ne donnait plus que de faibles signes d'électricité. Le vent, d'abord d'Est, tourna au Nord, puis au Nord-Ouest, et le nuage disparut au Sud-Ouest. Cet orage, dit-il, parcourut 70 degrés dans l'espace de trente-sept minutes.

Le 12 juin, à deux heures trente-quatre minutes après midi, la barre donna de faibles marques d'électricité. Le ciel était couvert, sans éclairs, sans tonnerre. A trente six minutes, il plût un peu. A quarante-deux minutes, l'électricité cessa avec la pluie. A quarante-huit minutes, la pluie recommença. L'électricité augmenta et diminua alternativement jusqu'à cinquante-cinq minutes, que la pluie cessa. On tirait des étincelles, en présentant le doigt à huit lignes du conducteur.

« La pluie recommença à trois heures, et l'électricité diminua jusq'à trois heures, sept minutes, qu'elle cessa totalement. La nue orageuse était à l'Ouest, ainsi que le vent; le thermomètre à 14 degrés, et le baromètre à vingt-quatre pouces, deux lignes. »

« Le 9 juillet, à midi, commença un orage à l'est de Tobolsk, par un ciel serein à l'ouest, presque sans électricité, jusqu'à une heure, quinze secondes. Ensuite, après un grand vent accompagné d'un nouvel orage, l'électricité fut assez forte. Elle cessa à neuf minutes vingt-cinq secondes, et recommença; à vingt-cinq minutes quarante secondes. On vit un éclair pour la première fois dans cet orage; l'intervalle de l'éclair et du bruit fut observé de quarante-cinq secondes, ou de sept mille sept cent quatre-vingt-cinq toises. L'orage était vers l'horizon; l'électricité fut très forte pendant six minutes, et cessa totalement; le baromètre était à 27 pouces 8 lignes 8/12, et le thermomètre à 18 degrés.

Le 10 juillet, à sept heures et demie du matin, un orage parut à l'est, vers l'horizon. A huit heures vingt-sept minutes treize secondes, les fils s'étant entortillés autour de la barre, je voulus les défaire; dit Chappe, et je reçus une commotion si violente, que j'en eus le bras engourdi pendant deux jours. A trente-cinq minutes trente secondes, l'électricité augmente; le milieu du nuage est au zénith, et l'on voit le ciel serein de tous les côtés. Si l'on présente du fer au bout d'un tuyau de verre, l'électricité fait un bruit semblable à du taffetas qui se déchire.

Je vis très distinctement la foudre s'élever de terre, dans toutes les observations où j'aperçus des éclairs. A sept heures trente-une minutes, elle me parut monter jusqu'à la partie du nuage la plus élevée sur l'horizon; cette hauteur était environ de vingt-sept degrés.

Le 13 juillet, un orage parut au sud, à deux heures après midi; l'électricité, d'abord médiocre, devint si forte, qu'un soldat ayant voulu toucher au conducteur, en reçut une commotion violenté, sortit de l'observatoire, et n'osa plus y entrer.

A deux heures cinquante-cinq minutes, j'aperçus très distinctement la foudre s'élever de terre, sous la forme d'une fusée qui, à une certaine hauteur,se divisa en deux serpenteaux. »

Enfin, pour ne rien omettre d'utile et d'important dans l'ouvrage de Chappe, ajoutons aux expériences qu'il a faites sur l'électricité un mot de ses observations sur le baromètre et la boussole. La plus grande hauteur du baromètre à Tobolsk, dit-il, fut le 25 mai (1761), de 28 pouces 10 lignes 8/12 , par un vent du nord et un ciel serein. La plus petite hauteur fut, au mois de juin, de 27 pouces 6 lignes.

Le thermomètre qui, comme on l'a vu, descend en hiver à plus de  60 degrés au-dessous de la congélation, est monté, le 19 juillet, dans la plus grande chaleur de l'été, à 26 degrés 3/4 au dessus de la congélation. C'est donc une différence de plus de 80 degrés entre les limites du froid et celles du chaud. A Tobolsk, l'auteur a vu les grains poindre au 15  juin, s'élever à dix pouces le 25, sans être à leur maturité vers la fin d'août. 

Quant à la boussole, Chappe dit qu'à Tobolsk, il l'a vue décliner de 3 degrés 45 minutes 58 secondes vers l'orient. En 1720, dit-il, elle n'avait point de déclinaison, si l'on en croit Strahlenberg. Chappe dit qu'elle varie de 12 minutes et demie par an vers l'orient, tandis que sa variation est à Paris de 10 minutes par an vers le couchant.

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Encore une expérience sur l'électricité naturelle...