Je rédige actuellement une petite syntaxe en introduction du dossier sur les effets de foudre.
Voici la première partie :
La foudre en boule.
La première observation scientifique de la foudre dite en boule remonte en 1753 lorsqu’un certain docteur Richman, alors qu’il mesurait l’électrisation des nuages orageux, fut tué par la foudre. Encore aujourd’hui, le phénomène de la foudre en boule demeure une des énigmes difficile à expliquer par les physiciens.
Pour se rendre compte de la complexité de ce phénomène, il apparaît nécessaire de soumettre au moins trois cas susceptible de représenter le dit phénomène.
1/- Nous sommes un soir de juillet. L’air est tiède, lourde et de brusques ondées orageuses scintillent sans cesse. Par moment de violente lueur sort de l’ombre. D’ un coup, notre témoin sortant d’un virage (il est en voiture) et au beau milieu d’une ligne droite, entrevoit une boule de lumière orangée, immobile et grosse comme un veau. Ralentissant, notre automobiliste contourne l’obstacle.
Lorsqu’il repasse au même endroit une heure plus tard, la sphère lumineuse sera toujours là, moins grosse, moins brillante et moins rougeâtre.
Ce premier cas est véridique, le témoin digne de foi. Il déclare n’avoir pas vu de lueurs bizarres, n’avoir entendu aucun bourdonnement et aucun zitis à proximité.
Foudre en boule ? Pas tout à fait ! C’est du moins se que s’accordent à dire les spécialistes. Il s’agit cependant et à coup sur d’une manifestation curieuse produite par l’électricité atmosphérique. Ce phénomène semble d’ailleurs moins rare qu’il n’y parait.
En parallèle nous pourrions citer le cas de deux autres témoins, résidant dans le Bas-Rhin qui, en 1967, observèrent une étrange boule lumineuse s’introduisant par une cheminée de leur maison et ressortant par la porte entrouverte avant « d’exploser » dans un silence religieux. Aucune trace de brûlures, aucune sensation de chaleur !
La foudre est un phénomène consistant en une décharge électrique entre le nuage et le sol. Elle a fait l’étude de nombreuses expériences. Sa nature commence à être mieux connue même si ses effets au point d’impact posent encore bien des difficultés.
En général les descriptions de la foudre en boule sont assez typique et les témoignages assez concordant : Un éclair tombe et une sphère lumineuse mobile apparaît soudain, se promène au-dessus du sol, flotte dans l’air, puis disparaît par la fenêtre ou sous une porte. Ses dimensions sont de la taille d’un pamplemousse et sa durée n’excède par quelques secondes.
Si ce phénomène n’est pas aussi rare que cela (nombreux témoignages y compris fort anciens), le phénomène est cependant aléatoire. C’est ce qui explique la difficulté à l’expliquer. C’est aussi pourquoi nous ne possédons que trop peu de documents photographiques.
Il est aussi vrai que les puissances mises en jeu sont tellement incroyables qu’il apparaît illusoire de les reproduire en laboratoire.
Les plus importantes de ces expériences sont donc réalisées en extérieur, notamment à St Privat-d’Allier.
En conséquence, la foudre en boule n’existe en fait que grâce aux témoignages et c’est pourquoi beaucoup de chercheurs n’y croient pas. Certains cependant ont manifesté un certain intérêt à cette énigme et nous pourrions citer en France, M Hubert du CEA puis aux USA MM Singer et Barry.
C’est un peu grâce à eux que nous pouvons aujourd’hui proposer des interprétations, nous les verrons un peu plus loin.
Donc, la dispersion des témoignages feraient apparaître que la foudre en boule possèderait un diamètre allant de 1 cm à 1 m et que sa durée de vie irait d’une fraction de seconde à une heure. La couleur blanche est parfois mentionnée ainsi que l’orangée. Tout cela justifie selon Rayle de la NASA des explications différentes.
La première catégorie (si nous pouvons dire) est celle de boule observée au contact d’un objet ou du sol. Le premier cas soumis plus haut entre dans cette catégorie Il diffère bien entendu des témoignages qui font état d’une boule allant de 10 à 30 cm ainsi que par sa durée de vie.
Les boules lumineuses observées par temps d’orage sur les fils des lignes HT, les câbles des remonte-pente, les câbles de grue appartiendraient aussi à cette catégorie.
Le cas n°2 illustre à son tour cela :
2/- Nous sommes en juillet près de Zurich. Le témoin, surpris par un violent orage, court se mettre à l’abri lorsqu’il aperçoit presque simultanément à la suite d’un éclair, une boule lumineuse se matérialisant sur la câble du téléphérique proche qui descend alors rapidement sur celui-ci. Quelques minutes plus tard, une seconde boule lumineuse descend le même câble.
Ce phénomène sera observé sur les lignes de HT. Les spécialistes pourtant considèrent que ces « gouttes » lumineuses qui glissent le long de fil électrique, câbles, ne sont pas de réels cas de foudre en boule même s’ils appartiennent aux manifestations curieuses des décharges électriques.
La seconde classe, semblable mais sans pour cela constituer une manifestation stricte, comprend les observations relatant la chute d’une boule lumineuse précédant de peu un éclair. Voici le troisième cas :
3/- Un témoin sort de son travail, le ciel est orageux. Il lève machinalement les yeux et aperçoit alors une boule lumineuse tombant sur le clocher de l’Eglise voisine. Cette boule glisse alors le long des tuiles et se met à rouler le long de la rue. Presque aussitôt, la foudre tombe sur le clocher.
C’est le fait que cette boule précède un éclair qui a forcé les spécialistes à séparer ce genre de manifestations des cas, plus rare, de foudre en boule.
Le cas type provient d’un spécialiste EDF qui raconta qu’une fin d’après-midi, dans le Cantal, sous un orage violent, il vit brusquement une lueur éclatante, entendit un fracas du tonnerre et vit alors une boule sortir de sa cheminée, grosse comme un melon et qui ondule au travers de la pièce à quelques décimètres du sol. En arrivant près d’un bloc de papier, les feuilles bougent, se mettent en éventail. Quelques secondes plus tard, la boule disparaît comme par enchantement.
Curieux, l’agent EDF se dirige alors vers le bloc de papier, naturellement intrigué par ce qu’il vient de constater. Prenant son bloc il constate que les feuilles sont criblées de petits trous.
Ce simple fait est explicable en soi puisque le papier est un isolant et, en présence de champs électriques intenses, il peut être traversé par des dizaines de micro décharges qui laissent alors des trous minuscules.
Au passage faites donc l’expérience en passant une feuille de papier entre deux électrodes portées à un potentiels élevé (entre les bornes d’une bobine d’allumage).
Les spécialistes considèrent ce type de cas comme hautement sérieux et comme étant un vrai cas de foudre en boule puisque la sphère n’a touché aucun objet, a flotté librement et n’a durée que quelques secondes.
Ces vrais cas diffèrent donc des autres et concernent surtout les maisons de campagne, les avions. Dans le premier cas, la sphère lumineuse apparaît au voisinage du point d’impact de la foudre. Elle apparaît souvent par la cheminée mais cela pourrait être une porte, une fenêtre aussi. Cette sphère flotte librement, et ceci est important. Certains spécialistes affirment qu’il existe même (et statistiquement) des endroits prédisposées à l’apparition de ce type de phénomène.
Les constructions récentes sont à l’abri de la foudre en boule. L’usage de structures métalliques dans les toitures et l’armature de fer à béton explique également cela.
Dans les deux cas, le réseau métallique constitue une cage protectrice (cage de Faraday) laquelle isole l’intérieur des influences électriques extérieures.
Ce fait n’empêche cependant pas les avions de connaître la foudre en boule. L’éclair frappe par exemple l’avant de l’appareil et les passagers aperçoivent alors une boule lumineuse sortir du poste de pilotage et suivre son chemin dans l’allée centrale. Elle disparaît ensuite dans un grand silence.
Comment expliquer ce fait alors que l’avion fait office aussi de cage de Faraday ? Il apparaît ici que la boule est centrée dans la carlingue par des forces électrostatiques.
Nous venons de voir qu’il ne faut pas confondre la foudre en boule en intérieur avec ce qu’il conviendrait de nommer des décharges secondaires apparaissant à l’intérieur de maison.
Cet exemple pour mieux comprendre :
- Nous sommes cette fois en Morvan, lors d’un dîner, dans une vielle maison. La foudre tombe sur le toit, une violente lueur accompagne une éclatante détonation. Les invités sont aveuglés et un enfants tombe mort.
Par la suite tous diront avoir vu une boule jaillir comme par magie d’un robinet pour atteindre l’enfant. Nous n’avons pas affaire ici à la foudre en boule mais bel et bien à une décharge secondaire (de celle qui provoque bien des dégâts, que certain ufologue en mal de croyance vont jusqu’à prendre pour des traces insolites de « soucoupe » - Marliens en est un exemple frappant).
Mais il nous reste à savoir ce qu’est en fait la foudre en boule. Nous sommes en but à bien des difficultés si nous désirons y trouver une explication bien scientifique.
La première chose à faire est de faire justement la distinction des trois groupes qui semblent relevés d’explications différentes.
La seconde est lié au fait qu’il existe trop peu de document photographique, ce qui à laissé penser à certains scientifiques qu’il pouvait s’agir d’illusions d’optique.
Ensuite nous avons les témoignages, qui, peu ou prou, semble s’accorder.
Si nous avons parlé d’illusions optique c’est simplement parce une vive lueur laisse sur la rétine une image persistante. Un point qui aveugle, un peu comme une tache flottante dans l’air et se déplaçant en même temps que notre regard. En objection à cela nous ferons remarquer que l’image rétinienne est presque tout le temps négative ! Nous voyons alors une tache sombre et non lumineuse !
Ce qui ne veut pas dire qu’une image positive ne peu exister. Bien au contraire. Ici nous voyons (sans jeu de mot) comment nous pourrions transmettre un trait lumineux (l’éclair) en boule ! Nous obtiendrions plutôt un cercle.
Ensuite, bien souvent nous avons plusieurs témoins, ce qui contredit aisément l’hypothèse d’une image rétinienne. Les adeptes de cette théorie ont donc été forcer d’abandonner cette piste.
Ce qui apparaît certain c’est que nous avons affaire à une manifestation singulière de l’électricité atmosphérique. Revenons rapidement au basique : Qu’est-ce qu’un coup de foudre ? C’est un nuage énorme, électriquement chargé qui influence le terrain en dessous de lui. La différence de potentiel entre les deux a été estimée à plusieurs dizaines de millions de volts.
En physique, la première étape est une formation de particule électriquement chargé se propageant dans l’espace en traçant un canal ionisé faiblement conducteur. L’air étant isolant.
Lorsque ce précurseur relie le sol et un nuage, le courant emprunte ce « canal » qui vient d’être tracé et qui permet ainsi à la charge du nuage de se déverser.
Le sens de marche détermine le coup de foudre. Si le front ionisé part du nuage nous avons un coup descendant, et ascendant dans le cas contraire.
Les scientifiques ont pu mesurer la vitesse des précurseur : de l’ordre de 20km/s pour un coup ascendant et de 150km/s pour le coup descendant.
Attention, le sens du courant qui se décharge est de l’ordre de 100 000 km/s et est indépendant de la marche du précurseur ! Il dépend uniquement de la charge positive ou négative du nuage. La moyenne d’intensité étant de 25 000 A.
Il est donc impossible de déterminer à l’avance le point d’impact de la foudre (sauf déclenchement artificiel) car il dépend du trajet suivi par le précurseur et des particularités locales d’ordre électrostatiques.
Donc :
A/- Sous l’influence du champ électrique engendré par le nuage, l’air s’ionise, les atomes ne sont plus neutres. Lorsque le champ est suffisant, apparaît les effluves qui ne sont que des sortes d’étincelles un peu floues mais très mobiles. Le champ augmente encore, nous obtenons des aigrettes qui commencent à s’étaler pour prendre la forme de véritables étincelles longues. Ces caractéristiques indiquent donc un précurseur ascendant pouvant monter jusqu’au nuage.
B/- Coup descendant : La pointe du précurseur renferme une forte concentration de charge électrique. Lorsque cette pointe se rapproche du sol, le champ s’accroît de manière considérable en dessous et des pré décharges ascendantes se développent à partir d’un point de moindre résistance électrique.
Dans les deux cas, la présence d’un champ intense au point de chute produit donc une émission lumineuse dans l’air. (influence du champ, atomes en déséquilibre perdant des électrons et présence de charge opposées commençant à circuler). La lumière est produite par le choc de particules (ions) qui peuvent se recombiner.
Ces effets semblent être à la base du premier groupe de foudre en boule, là ou la sphère apparaît en contact avec le sol ou avec un fil. Nous pourrions alors avoir la vision d’une sphère d’un gros diamètre (notre cas premier plus haut dans ce texte), très lent et faiblement lumineux. Au voisinage du sol, une simple variation du potentiel d’ionisation produirait ce gros précurseur à quelques centimètres de diamètre (cela est du à l’air qui se resserre en fait).
Cette concentration locale engendre une densité de courant plus élevé et donc une émission nettement visible alors que le reste du précurseur ne l’est pas. La boule obtenue serait alors faite de gaz ionisé. Cette explication nous est proposée par Powell et Finkelstein qui suppose donc : « un potentiel d’ionisation différent de celui de l’air ambiant sur une petite zone à ras du sol ».
D’où proviendrait ce fait ? De telles vapeurs (puisqu’il s’agit de vapeurs organiques) faites d’hydrocarbures complexes volatils sont libérées par tous les processus de fermentation ou de décomposition des matières végétales et animales. Situation courantes en pleine campagnes.
Barry a démontré qu’en présence d’une faible proportion d’hydrocarbures dans l’air, la décharge d’un champ électrique produit une boule de combustion lumineuse.
Cette piste est contredite cependant par le fait notable qu’il faudrait une teneur en concentration de vapeur organique très supérieure à ce que nous pouvons rencontrer dans la nature. Même localement ? C’est un autre débat, puisque rien n’exclu qu’en un lieu donné, la présence de vapeur organique ne soit pas exceptionnellement supérieur justement.
Si nous prenons maintenant le cas de ces boules suivant les fils électrique (grue, monte-charge etc…) il nous semble assez difficile d’appliquer cette hypothèse bien séduisante au demeurant. A moins d’admettre que la graisse sur les câbles libère des traces d’hydrocarbures. S’agit-il alors de simple effluves (effet couronnes) ? Si oui, leur déplacements est alors difficile à expliquer. Autant l’avouer, encore actuellement il est quasi impossible d’expliquer ces gouttes se déplaçant librement sur les fils électriques. Il s’agit d’un domaine encore vierge de toute étude.
Restons un instant sur la luminescence par décharge électrique. P Hubert, lors d’expériences effectuées à St Privat –d’Allier a obtenu durant un court laps de temps (moins d’une seconde) des boules lumineuses. Pour ce faire il déclencha à l’aide d’un mince fil conducteur une décharge électrique qui tomba alors sur des cylindres emplis de suie pour simuler un conduit de cheminée.
A trois reprises une boule lumineuse apparut au voisinage du pseudo conduit de cheminée (près du point de chute de la foudre, près de piquets spéciaux en carbonyle).
Ces piquets émettent des vapeurs organiques modifiant l’ionisation de l’air. La durée de vie étant la même pour l’éclair et le carbonyle, nous pouvons exclure une simple combustion. Mais avons-nous ici un phénomène de foudre en boule ?
La communauté scientifique pensent à une décharge lumineuse favorisée par la présence d’une faible quantité d’hydrocarbure.
Dans le cas des boules se promenant le long de fil électrique, câbles… il apparaît assez difficile d’admettre cette explication. La présence de graisse ne semble pas libérer de traces d’hydrocarbure. Nous avons plutôt et comme dit plus haut ce que l’on nomme un « effet couronne ».
Pour en revenir à l’objet même de ce sujet particulier, la foudre en boule stricte, celle où une sphère se balade, voltige à l’intérieur d’une maison, il faut donc avouer qu’il manque cruellement d’explications satisfaisantes. Les idées proposées sont nombreuses, mais aucune ne semblent satisfaire les chercheurs. L’interprétation chimique (combustion) n’explique pas les phénomènes électriques observés au passage de la sphère lumineuse. Que dire de cette théorie qui fait intervenir une réaction nucléaire avec formation d’atomes instables ? Les rayonnements produits, aucun témoins n’y résisteraient.
La piste de boule de plasma a été alors avancée (plasma confiné). Nous nous heurtons à la durée du phénomène (trop grande) pour accréditer cette théorie. (Le confinement du plasma est assuré par des forces magnétiques dues aux courants circulant dans la boule. La constance de temps étant trop brève – 1/1000 de sec. – comment apercevoir une boule durant deux ou trois secondes ?)
Il reste donc en piste une concentration d’ondes électromagnétiques ! L’énergie se trouvant accumulés dans la boule sous forme d’excitation moléculaire à un niveau métastable. Selon Barry le terme exact serait alors : « électroluminescence moléculaire » et non « foudre en boule ».
Ce qui apparaît certain : le phénomène est d’origine électrique. Des exemples sûrs le prouvent :
- Une boule lumineuse se promène dans une maison de campagne à ras du sol entre portes et fenêtres et observés à trois reprises. Une ligne HT passe à proximité et, une jour, des techniciens viennent installer la mise à la terre des pylônes. Depuis, plus de foudre en boule ne se produira dans cette maison.
- Ce que l’on nomme les « éclairs en chapelets » ! Ceux-çi sont très rarement visibles à l’œil nu, ils sont par contre repérable sur des films et documents photographiques. La décharge, au lieu d’affecter la forme d’un canal continu, se compose alors d’une succession de boules lumineuses (comme des grains de chapelet). Nous avons là un phénomène de contraction régulière du canal ionisé dont la cause est difficile à établir. (variation du potentiel d’ionisation sur le trajet de la décharge – pouvant produire une ou plusieurs boules - , forces magnétiques dues à une circulation en spirale de courant le long du canal, concentration d’énergie électromagnétique ou bien interaction de plusieurs facteurs similaires ). Des recherches restent à faire.
La formation de boule lumineuse semblent donc être admis aujourd’hui par les scientifiques étudiant ce phénomène particulier. Que cette boule puisse persister au point d’impact est aussi admis. Savoir comment cette boule se forme reste un mystère qui résiste et persiste encore. Enigme pour la physique.
P Seray
En marge de ce texte : lire le dossier de S et V n° 770
Le n° 732 pour comprendre comment la foudre frappe .
Ce texte vouus parait correct ? :?
Cela soulève quelques petites interrogations (mon scepticisme qui me titille) :
Postulat : (sous forme de quote)
Interrogation : (sur la réalité de la foudre en boule)Si nous avons parlé d’illusions optique c’est simplement parce une vive lueur laisse sur la rétine une image persistante. Un point qui aveugle, un peu comme une tache flottante dans l’air et se déplaçant en même temps que notre regard. En objection à cela nous ferons remarquer que l’image rétinienne est presque tout le temps négative ! Nous voyons alors une tache sombre et non lumineuse !
L'image persitante d'un point lumineux bleu cyan, couleur fréquente des éclairs, n'est-elle pas sa -couleur complémentaire- ? Donc le jaune orange (tiens donc ;-)...
Ce qui ne veut pas dire qu’une image positive ne peu exister. Bien au contraire. Ici nous ne voyons pas (sans jeu de mot) comment nous pourrions transmettre un trait lumineux (l’éclair) en boule ! Nous obtiendrions plutôt un cercle.
Plusieurs témoins peuvent voir le même éclair (en chapelet par ex) au même moment (et même d'endroits différents) => La piste est loin d'être exclue sur un tel argument.Ensuite, bien souvent nous avons plusieurs témoins, ce qui contredit aisément l’hypothèse d’une image rétinienne. Les adeptes de cette théorie ont donc été forcer d’abandonner cette piste.
Suis un peu tordu non ?
Merci d'avance de vos éventuelles remarques.
Le dossier sera finalement plus épais que prévu dans mon futur ouvrage. Ce n'est que mieux. pas facile de faire des résumés d'un tel phénomène et de ses conséquences. Et je ne parle pas des résumés sur les cas d'impacts allégués dont la prose existe...
P Seray
D'ailleurs, l'éclair rouge lorsqu'il y a beaucoup de précipitations... :? Il faut également parler de la distance d'observation.