Êlektron

ALESSANDRO VOLTA

De noble lignée, né en 1745 à Côme, Alessandro Volta, pouvait attendre de naissance comme ses pairs, puissance, honneurs et fortune considérable. Mais ses parents trahis par le sort étaient bien en mal de fournir autre chose qu'un illustre nom à leur rejeton. La nature par hasard ou caprice permit à ses géniteurs un legs bien plus rare et précieux que l'argent; une fulgurante intelligence qui portera toute sa vie leur fils et le conduira à rejoindre, à tout jamais, le panthéon des grands hommes de science.

Au collège, grec, latin, rhétorique lui sont enseignés avec la dureté coutumière des jésuites qui surent par leurs méthodes se faire détester même du commode Rousseau. Versificateur virtuose, il su, par ses poèmes exaltant la nature, impressionner ses professeurs au point qu'ils lui proposèrent de rejoindre leur confrérie. Effrayé sans doute par l'étroitesse d'esprit des ses mentors ou par la perspective d'une vie de privation, Alessandro Volta refusa et réserva son génie a la science qui le rendit célèbre. Un intérêt, qui l'avait déjà tout jeune conduit à rédiger un traité en latin sur le «fluide électrique » le pousse à étudier plus avant cette force mystérieuse qui intriguait déjà tant le savant américain Benjamin Franklin. Grâce à des expériences menées sur les bouteilles de Leyde, ancêtres de nos condensateurs, formés de deux surfaces conductrices séparées par une paroi de verre, Alessandro Volta précise ses idées sur l'électricité. Cette étude le pousse à inventer deux dispositifs ingénieux.

L'électrophore servant à produire et accumuler des charges électriques et l'électromètre appareil mesurant précisément le potentiel électrique dans une unité maintenant célèbre, le volt, ainsi nommé en son honneur. Ses succès expérimentaux lui valent en 1775 une place de professeur de physique à l'école de Côme. Amoureuse de la nature et des grands espaces, la sensibilité de Volta s'heurte très vite à la rigidité des moeurs du corps professoral.

Mélancolique et ennuyé, le jeune homme fait de longues promenades en forêt et passant devant un marais il s'interroge sur la nature des miasmes qui s'en échappent. Ce gaz putride flottant au dessus des eaux c'est le méthane !! Méditant sur cette nouvelle découverte, il met au point dans la foulée l'eudiomètre à eau destiné à l'analyse de l'air. Sa renommé s'étoffant Alessandro Volta rencontre les grands esprits scientifiques de son siècle. En 1779, Pavie lui consacre une chaire de physique expérimentale où pendant plus de vingt ans son activité fébrile, entrecoupée de voyages en Europe produit encore de nouvelles inventions comme l'électromètre sensible à brins de paille. Mais il semble qu'une des propriétés première du génie est d'attirer l'envie et la foudre des venimeux aussi se vit il accusé dans les journaux de négliger les jeunes esprits sous sa tutelle. Néanmoins bientôt, allait naître plus qu'une invention, une révolution changeant à tout jamais la face de la science et revêtant encore aujourd'hui une importance telle que nous nous pourrions nous en passer. En effet, Volta s'intéresse aux expériences de Galvani sur l'électricité animale.

Celui-ci relit des sections de nerfs de grenouille grâce à des couples de fils métalliques puis étudie les variations du « flux animal » que cause les changements d'alliages de l'épissure nerveuse. Fort de ses expériences, Galvani, pense trouver l'origine de l'influx électrique dans le corps même de la grenouille. Alessandro Volta entre en guerre contre ce postulat et affirme quand à lui que c'est l'interaction entre les deux métaux plongés dans un milieu humide qui produit l'influx électrique excitant les nerfs de l'amphibien. De cette conclusion allait naître, la pile, tirant son nom de l'empilement de duos de rondelles cuivre, zinc séparés par des disques en tissus imprégnés d'une solution acide. Cette découverte produisit un effet énorme sur le monde qui ne tarda pas à couronner d'honneurs le génie. L'empereur d'Autriche le nomme professeur de philosophie à Padoue, Napoléon Bonaparte renchérit en le nommant comte et sénateur du royaume d'Italie, la docte Royal Society le décore de la médaille de Copley, maintenant encore un euro porte son effigie... Qui sait de quelles gloires se serait encore nourrit la biographie d'Alessandro Volta si la mort n'était venue le faucher à Côme en 1827.

Électricité animale / Électricité physique

La théorie de l'électricité animale

C'est en 1780 qu'un anatomiste italien du nom de Luigi Galvani commence à faire un lien entre l'électricité et le monde animal. Un des élèves de Galvani enfonce son scalpel en métal dans un nerf d'une grenouille et remarque alors la contraction violente que subit la cuisse de l'animal pourtant mort. Intrigué par cette expérience, Galvani pense d'abord que ce curieux phénomène est dû à la présence d'un appareil électriquement chargé présent sur la table d'expérience.

Mais, en recommençant l'expérience après avoir écarté l'appareil, le même phénomène se produit. Finalement, Galvani conclut qu'il suffit de toucher les nerfs et les muscles de la grenouille avec un compas dont les deux extrémités sont faites de deux métaux différents. C'est ainsi que Galvani élabore l'hypothèse de l'origine animale de l'électricité. Chaque animal contient de l'électricité continuellement présente dans son corps, "l'électricité animale". Lorsque nerf et muscle sont reliés l'un à l'autre par un ustensile fait de deux métaux différents, cette électricité se décharge. D'après Galvani, le cerveau fabrique et distribue le "fluide électrique" dans le corps de l'animal, ce qui tendrait à prouver la nature électrique de l'influx nerveux.

En 1791, Galvani publie les résultats de ses recherches dans un ouvrage intitulé "Sur les forces de l'électricité dans les mouvements musculaires".

Alessandro Volta n'est pas d'accord

A l'Université de Pavie, un savant encore inconnu, du nom d'Alessandro Volta est très intéressé par les idées développées par Luigi Galvani. A la lecture de son livre, Volta écrira plus tard "Depuis dix jours je me suis consacré à l'étude de l'électricité à la suite des étonnantes découvertes de Luigi Galvani". Volta est intrigué par la nécessité d'utiliser deux métaux différents pour qu'une décharge puisse avoir lieu. Très vite, il met en avant l'idée que la grenouille n'a d'autre rôle que de "subir" une décharge électrique, décharge qui viendrait de l'outil utilisé pour mettre en contact nerf et muscle. Il remarque qu'un arc fait d'une lame de cuivre fixée à une lame de fer produit une sensation lumineuse lorsqu'il est mis en contact avec la paupière et l'oeil, ainsi qu'une saveur acidulée lorsqu'il relie les deux faces de la langue.

D'après Volta, les travaux de Galvani ne prouvent pas l'existence d'une électricité animale, mais au contraire celle d'une électricité métallique. L'habileté de Volta réside dans le fait qu'il ne met pas en doute les expériences de Galvani mais qu'il les interprète simplement différemment.

Le temps des rivalités '1792/1797

La réplique de Galvani et de ses partisans ne se fait pas attendre. Galvani parvient à recréer des contractions musculaires sur des animaux morts sans utiliser d'objet métallique. Mais Volta a d'ores et déjà transporté le problème de l'électricité dans le domaine de la physique tellement il est sûr de ses conclusions. Grâce à son électromètre fabriqué quelques années auparavant, Volta montre que le simple contact entre un disque en cuivre et un disque en zinc fait apparaître une charge électrique.

C'est ainsi qu'une véritable rivalité s'établit entre Galvani et Volta, Volta "démontant" successivement toute nouvelle expérience de Galvani tendant à apporter de l'eau au moulin de l'électricité animale. Dans l'Europe entière, on assiste à une véritable guerre entre les partisans de la théorie de Volta et et les "galvanistes".

La fin de la controverse

Lorsqu'en 1797, les troupes de Bonaparte envahissent l'Italie, seuls les fonctionnaires italiens qui prêtent un serment d'allégeance à Napoléon restent en place. Galvani fait partie de ces quelques fonctionnaires d'état qui refuseront toujours d'admettre la domination des armées françaises. Il est donc obligé de quitter son poste à l'Université. La controverse s'arrête donc au plus fort de son développement. Galvani mourra quelques mois plus tard dans le total anonymat.

Au contraire Volta n'hésite pas à prêter serment et sera récompensé quelques années plus tard suite à ses travaux sur la pile électrique, la première invention qui découlera de la théorie de l'électricité physique de Volta.

Avec un peu de recul...

Si aujourd'hui, il est évident que l'électricité est bien d'origine physique et non animale, il faut quand même admettre que Galvani aura quand même eu raison sur certains points.
Longtemps on a reproché à Galvani d'avoir été "chanceux" dans ses découvertes sans pour autant savoir les interpréter efficacement.

Mais on sait aujourd'hui que de faibles tensions apparaissent lors des contractiosn musculaires, ce que Galvani aura été le premier à observer lors de ses expériences sans utiliser de métaux.
De la même façon, la théorie de Volta n'est pas parfaitement exacte.

Ce n'est pas le simple contact entre deux métaux différents (comme l'a annoncé très tôt Volta) qui produit de l'électricté mais au contraire des réactions électrochimiques qui ont lieu au contact des deux métaux différents.