Charles Grafton Page

Charles Grafton Page (25 janvier 1812 - 5 mai 1868) était un expérimentateur et inventeur américain, médecin, expert en brevets auprès de la justice et professeur de chimie.

À l'instar de ses contemporains plus célèbres, Michael Faraday et Joseph Henry , Page débuta sa carrière comme un philosophe de la nature perspicace , menant des travaux novateurs sur les phénomènes naturels par l'observation directe et l'expérimentation. Vers la fin de leur carrière, la science de l'époque s'était orientée vers une approche plus mathématique, à laquelle ces scientifiques ne participèrent pas.

Grâce à ses expériences exploratoires et à ses inventions originales, Page acquit une connaissance approfondie de l'électromagnétisme .
Il mit cette connaissance au service de l'Office américain des brevets, apporta son soutien à d'autres inventeurs et poursuivit son propre rêve, finalement voué à l'échec, de locomotion électromagnétique. Ses travaux eurent un impact durable sur la télégraphie et sur les pratiques et les enjeux politiques liés au brevetage des innovations scientifiques, remettant en question l'élitisme scientifique croissant qui prônait que « les scientifiques ne brevètent pas »

Charles Grafton Page naquit le 25 janvier 1812 à Salem, dans le Massachusetts, de Jere Lee Page, capitaine, et de Lucy Lang Page . Parmi ses huit frères et sœurs (quatre filles et quatre garçons), il fut le seul des cinq fils à poursuivre une carrière jusqu'à l'âge adulte. L'un de ses frères mourut en bas âge. George succomba à la typhoïde à seize ans, Jery périt lors d'une expédition maritime aux Caraïbes à vingt-cinq ans, et Henry, atteint de poliomyélite, ne put subvenir à ses besoins. Dans une lettre adressée à Charles Grafton durant son dernier voyage, Jery exprima l'espoir de la famille quant à sa réussite : « Tu es le seul Page classique à nos yeux. »
La curiosité de Page pour l'électricité était manifeste dès son enfance. À neuf ans, il grimpa sur le toit de la maison de ses parents avec une pelle à incendie pour tenter de capter de l'électricité pendant un orage. À dix ans, il construisit une machine électrostatique avec laquelle il donnait des décharges électriques à ses amis. À seize ans, Page mit au point l'« électrophore portatif », qui servit de base à son premier article publié dans l' American Journal of Science (Page, 1834).

D'autres intérêts précoces, notamment la botanique , l'entomologie et la floriculture , ont contribué à sa formation scientifique et à ses loisirs ultérieurs.
Après avoir obtenu son diplôme de médecine, Page continua de vivre chez ses parents à Salem et ouvrit un petit cabinet médical. Dans un laboratoire bien équipé qu'il y avait aménagé, il mena des expériences sur l'électricité, démontra des effets jamais observés auparavant et improvisa un appareil original qui amplifiait ces effets. Lorsque son père prit sa retraite après une brillante carrière de capitaine de navire dans le commerce avec les Indes orientales, Page rejoignit sa famille pour s’installer dans la Virginie rurale, à l’extérieur de Washington, DC.

Page épousa Priscilla Sewall Webster en 1844. Priscilla était la sœur cadette de l'épouse d'un médecin de Washington, Harvey Lindsly, qui comptait parmi les collègues de Page. Un de leurs fils mourut en bas âge. Le couple eut trois fils et deux filles. Leur fille aînée, Emelyn (ou Emmie), mourut moins d'un an avant Page. Leur fils cadet, Harvey Lindsly Page (1859-1934), fut nommé en l'honneur de son oncle. Ce dernier était un célèbre architecte et inventeur américain, originaire de San Antonio, au Texas.

Page fit ses études de premier cycle au Harvard College de 1828 à 1832, où il étudia la chimie sous la direction du professeur John White Webster . Henry Wheatland, un camarade de classe de la Salem Latin School avec qui il suivit également des études supérieures et de médecine, le décrivit comme populaire, jovial, sportif, un excellent chanteur et « un compagnon très apprécié ». Page participa à la création d'un club de chimie au sein de l'université, où il fit des démonstrations d'électricité et d'autres phénomènes. Il obtint son doctorat en médecine à la Harvard Medical School en 1836.

Après avoir obtenu son doctorat en médecine en 1836, il exerça la médecine et donna des conférences publiques sur la chimie à Salem. Lorsqu'il s'installa dans le nord de la Virginie en 1838, il poursuivit ses recherches expérimentales et ouvrit un cabinet médical qu'il exerça pendant plusieurs années.
Page a exercé les fonctions d'examinateur de brevets à l'Office des brevets des États-Unis à Washington, D.C., à deux reprises : de 1842 à 1852 et de 1861 à 1868. Il a été promu examinateur principal de brevets lors de son premier mandat. Entre ces deux périodes, il a travaillé comme agent ou conseiller en brevets pour aider d'autres inventeurs à obtenir des brevets, a fondé et dirigé la revue éphémère * The American Polytechnic Journal* , et s'est consacré à ses propres recherches en électromagnétisme, en floriculture et dans d'autres domaines. En tant qu'agent de brevets, Page a géré jusqu'à 50 brevets par an, dont ceux d' Eben Norton Horsford , de Walter Hunt et d'autres. Son retour à l'Office des brevets en 1861, en tant qu'examinateur, a eu lieu dans un contexte de nombreuses suppressions de postes au sein de l'administration d' Abraham Lincoln .
Page a joué un rôle clé comme témoin dans le procès Morse contre O'Reilly concernant le télégraphe en 1848. Cependant, lorsque Morse a demandé une extension de son brevet sur l'appareil télégraphique douze ans plus tard, Page a réfuté le rôle de Morse en tant qu'inventeur et a peut-être joué un rôle important dans le refus des extensions.

De 1844 à 1849, Page fut professeur de chimie et de pharmacie au département médical du Columbian College à Washington, DC (aujourd'hui l'Université George Washington ). Il occupa d'autres fonctions publiques, notamment celle de conseiller les comités chargés de ces projets sur le choix de la pierre à utiliser pour la construction de la Smithsonian Institution et du Washington Monument .

Tout au long de sa vie, Page a publié plus d'une centaine d'articles, répartis sur trois périodes distinctes : la fin des années 1830, le milieu des années 1840 et le début des années 1850. La première période (1837-1840) fut particulièrement cruciale pour le développement de ses compétences analytiques. Plus de quarante de ses articles parurent dans l' American Journal of Science, dirigé par Benjamin Silliman ; certains furent réimprimés à l'époque dans les Annals of Electricity, Magnetism, and Chemistry de William Sturgeon, publiés en Grande-Bretagne. Le Catalogue des publications scientifiques de la Royal Society (volume 1800-1863) recense nombre de ses articles, mais cette liste est incomplète, tout comme celle fournie par Post (1976a, p. 207-213).

Alors qu'il était encore étudiant en médecine à Harvard, Page mena une expérience novatrice démontrant la présence d'électricité dans un conducteur spiralé, une configuration inédite. Son expérience faisait suite à un court article de Joseph Henry, annonçant qu'une forte décharge électrique était obtenue à partir d'un ruban de cuivre enroulé en spirale entre deux couches de tissu isolant, au moment précis où le courant de la batterie cessait de circuler dans ce conducteur.
Ces fortes décharges manifestaient la propriété électrique d'auto -inductance que Faraday avait identifiée dans des recherches antérieures à celles de Henry, s'appuyant sur sa propre découverte fondamentale de l'induction électromagnétique . Page semblait ignorer l'analyse de Faraday.
À cause de la guerre de Sécession ses installations de recherche furent détruites ; ses contributions furent, pensait-il « mésestimées » ; son matériel disparut des musées : à l'époque contemporaine, il est peu mis à l'honneur.
Il contesta à la fin de sa vie la paternité de la bobine Ruhmkorff et appela à cette occasion le Congrès à faire acte de nationalisme américain.

L’expérimentateur britannique William Sturgeon a republié l’article de Page dans sa revue Annals of Electricity .
Sturgeon y présentait une analyse de l’effet électromagnétique en jeu ; Page s’est appuyé sur cette analyse et l’a développée dans ses travaux ultérieurs.
Sturgeon a conçu des bobines dérivées de l’instrument de Page, dans lesquelles le courant de la batterie circulait dans un segment interne de la bobine, et le choc électrique était appliqué sur toute la longueur de celle-ci.

La bobine à double hélice de Charles Grafton Page, commercialisée en 1848 pour 8,00 $ par le fabricant d'instruments de Boston Daniel Davis Jr.

Grâce aux contributions de Sturgeon et à ses propres recherches, Page a mis au point des instruments à bobine qui ont jeté les bases de la bobine d'induction.
Ces instruments comportaient deux fils. L'un, appelé primaire , était alimenté par une batterie ; une décharge électrique était appliquée aux extrémités de l'autre fil, beaucoup plus long, appelé secondaire (voir transformateur ). Le fil primaire était enroulé concentriquement autour d'un noyau de fer ; le fil secondaire était enroulé par-dessus. Page a acquis une compréhension approfondie des phénomènes sous-jacents. Dans sa description publiée de sa bobine, il la nomme, ainsi que son rupteur, « électro-aimant composé et électrotome ». Le modèle breveté de Page pour cette bobine est exposé au Musée national d'histoire américaine .

Dans les années 1860, la bobine d'induction s'imposait comme un instrument de recherche physique de premier plan. Des fabricants d'instruments en Amérique, en Grande-Bretagne et sur le continent européen contribuèrent au développement de sa construction et de son fonctionnement. Parmi ces fabricants, Heinrich Daniel Ruhmkorff se distingua . En 1864, il reçut de l'empereur Napoléon III le prestigieux prix Volta, assorti d'une récompense de 50 000 francs, pour son « invention » de la bobine d'induction. Page affirmait que les dispositifs qu'il avait mis au point dans les années 1830 ne différaient guère de la bobine d'induction et que d'autres inventeurs américains avaient apporté des améliorations supérieures à celles de Ruhmkorff. Il alléguait même que Ruhmkorff avait plagié la bobine d'un autre fabricant d'instruments américain, Edward Samuel Ritchie .
Une loi spéciale, votée par la Chambre des représentants et le Sénat américains et signée par le président Andrew Johnson, autorisa ce qui fut plus tard appelé « le brevet Page ».

Page mourut quelques semaines plus tard, en mai 1868. Au lieu de disparaître avec lui, le brevet Page continua de jouer un rôle majeur dans la politique et l'économie de l'industrie télégraphique. L'avocat et les héritiers de Page firent valoir avec succès que le brevet couvrait les mécanismes impliqués dans « toutes les formes connues de télégraphie ». Une participation dans le brevet fut vendue à la Western Union ; ensemble, Western Union et les héritiers de Page en tirèrent des bénéfices considérables.
Le brevet de Page assura une vie confortable à sa veuve et à ses héritiers. Bien qu'il fût décédé, cela constituait une violation supplémentaire, de sa part, du code de conduite en vigueur dans le contexte de la professionnalisation croissante de la science à cette époque, selon lequel la science devait être menée pour elle-même, sans recherche de profit politique ou financier apparent .
Consultez le livre C.G. Page: La revendication américaine sur la bobine d'induction et ses développements électrostatiques.

La production de musique galvanique.
Lors d'une expérience ultérieure avec un conducteur spiralé, Page le fixa rigidement entre les pôles d'un aimant en fer à cheval suspendu . Lorsque le courant cessa de circuler dans la spirale, un son fut émis par l'aimant ; Page nomma ce phénomène « musique galvanique ».
Trente ans plus tard, Alexander Graham Bell cita la musique galvanique de Page comme un précédent important pour le développement de la téléphonie.

1837 L'expérience suivante a été communiquée par le Dr C.G. Page de Salem, Massachusetts, dans une lettre récente à l'éditeur.

(article de 1837 paru dans l'American Journal of Science et intitulé « La production de musique galvanique)

À partir de l'action bien connue sur les masses de matière lorsque l'une de ces masses est un aimant et l'autre une substance conductrice, transmettant un courant galvanique, on aurait pu déduire sans risque (a priori) que si cette action était empêchée en fixant les deux corps de manière permanente, un dérèglement moléculaire se produirait chaque fois qu'une telle action réciproque serait établie ou interrompue. Cette condition est pleinement prouvée par l'expérience singulière suivante.
Un long fil de cuivre recouvert de coton a été enroulé serré en une spirale plate. Après quarante tours, le tout a été solidement fixé par un enduit de ciment ordinaire et monté verticalement entre deux supports verticaux. Les extrémités du fil étaient ensuite plongées dans des coupelles à mercure, reliées par des fils de cuivre aux coupelles de la pile, constituée d'une simple paire de plaques de zinc et de plomb, excitée par du sulfate de cuivre.
Lorsqu'un des fils de connexion était retiré de sa coupelle, une étincelle vive et un claquement sec se produisaient. Lorsqu'un ou les deux pôles d'un grand aimant en fer à cheval sont approchés latéralement ou placés à cheval sur la spirale, sans la toucher, une résonance distincte se fait entendre dans l'aimant, à chaque fois que la connexion de la pile avec la spirale est établie ou interrompue par l'un des fils. Pensant que cette résonance pouvait être produite par une agitation ou une réverbération due au claquement, j'ai interrompu le contact de la pile dans une coupelle, à une distance considérable du champ d'expérience ; l'effet fut le même qu'auparavant. La résonance se fait entendre aussi bien lors de l'établissement du contact que lors de son interruption ; lors de l'établissement du contact, le son émis est très faible ; Lorsqu'il se brise, on peut l'entendre à deux ou trois pieds de distance. L'expérience réussit difficilement avec de petits aimants. Le premier utilisé dans l'expérience était constitué de trois fers à cheval, supportant dix livres. Le suivant était composé de six aimants, supportant quinze livres par l'armature. Le troisième supportait deux livres.
Dans chacun de ces essais, les sons produits étaient différents et correspondaient aux notes ou hauteurs propres à chaque aimant.
Si l'on frappe un gros aimant soutenu par l'armature avec la phalange, il produit une note de musique ; si on le tapote légèrement avec l'ongle, il produit deux sons : l'un, sa hauteur musicale propre, et l'autre, une octave au-dessus, qui est la dernière note produite lors de l'expérience.

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Voici l'étude faite par
Elizabeth Cavicchi qui décrit les détails de l'expérience électrique menée par C.G. Page à Salem, dans le Massachusetts, en 1836.
Cette expérience — qui impliquait des conducteurs en spirale et des piles — a constitué une étape importante dans le développement de la bobine d’induction.

Elizabeth Cavicchi, est une enseignante au sein de l’Edgerton Center du MIT, qu ia obtenu son doctorat en éducation à l’université Harvard et a effectué un travail de recherche postdoctorale au sein de l’ancien Dibner Institute. Ses travaux portent sur le processus d’apprentissage, qu’elle étudie à travers ses recherches sur les expérimentateurs du XIXe siècle, l’observation de ses propres étudiants, ainsi que ses propres expériences et pratiques pédagogiques. Robert Post a encouragé et approfondi ses recherches sur C.G. Page.
Elle remercie l’Edgerton Center du MIT pour la mise à disposition d’espaces de laboratoire et d’instruments, pour les échanges expérimentaux constants avec James Bales, Ed Moriarty, Anthony J. Caloggero et Fred Cote, ainsi que pour le soutien apporté par le reste de l’équipe. Chen Pang Yeang et Markus Zahn ont discuté de ses expériences et de ses méthodes d’analyse ; Thomas Cavicchi a répondu quotidiennement à ses interrogations et aux difficultés rencontrées lors de ses expérimentations. Grant Suter, Lourenco Pires et Wayne Ryan ont également apporté un soutien technique.
Sa compréhension de l’expérience de Page et de sa réplication s’est enrichie grâce à de nombreuses discussions approfondies avec Ronald Anderson, Michael Dettelbach, Abigail Lustig, Peter Heering, Giora Hon, Evelyn Fox Keller, Richard Kremer, Frank Manasek, Ben Marsden, Alberto Martinez, Arthur Molella, Philip Morrison, Giuliano Pancaldi, David Pantalony, Martin Reuss, Wolfgang Rueckner, Mike Schiffer, Roger Sherman, Yunli Shi, Friedrich Steinle, Klaus Staubermann et Ryan Tweney. Les commentaires formulés par les éditeurs, les relecteurs, ainsi que par Eleanor Duckworth, Kate Gill, Joshua Ryoo, Bill Shorr et Chris Smeenk, ont contribué à façonner cet essai. Elle remercie le Dibner Institute for the History of Science and Technology du MIT pour le soutien qui a rendu ces recherches possibles. Alva Couch a conçu des programmes de traçage de données et lui a apporté un soutien moral tout au long de ses périodes d’incertitude. Cet essai honore la mémoire de Ronald Anderson, SJ, et de Philip Morrison.

J’examine dit-elle, l’expérience de Page sous plusieurs angles : les récits historiques qui en ont été faits, le contexte éclairé par d’autres témoignages, ainsi que ma propre exploration d’un dispositif en spirale à l’aide d’équipements modernes. L’ensemble de ces éléments dessine le portrait d’une science sans frontières, marquée par une attitude fluide envers le savoir, empreinte d’un sentiment d’émerveillement et d’une curiosité qui ont fini par mener à la mise au point de la bobine d’induction.
Les résultats courants banalisent les processus complexes qui les rendent possibles : lorsque nous actionnons un interrupteur pour éclairer une pièce, nous oublions les phénomènes électriques, les technologies et l’histoire qui permettent un tel résultat.
À l’inverse, au début du XIXe siècle, dans les expériences électriques, les résultats et les moyens se confondaient. La manière dont une expérience se déroulait importait tout autant que ce qui s’y produisait. Les expérimentateurs étaient littéralement immergés dans les dispositifs qu’ils concevaient, au point que leur propre corps servait parfois de conducteur à l’électricité. Charles Grafton Page a su faire preuve d’une grande ingéniosité dans cet environnement complexe, apportant des contributions majeures à la conception d’instruments, aux pratiques expérimentales et à la compréhension de l’électromagnétisme.

Fig 1
Page était encore étudiant en médecine à Harvard lorsqu’il a mené, en 1836, l’expérience ici étudiée.
Grâce à elle, il a décelé la présence d’électricité là où personne ne s’attendait à la trouver : dans son propre corps. La sensation de décharge qu’il a éprouvée en a apporté la preuve indissociables de ce résultat surprenant, les méthodes novatrices qu’il a employées lui ont permis d’explorer l’électricité et d’élargir ses recherches.

Page a ouvert un circuit électrique que d’autres considéraient comme fermé, et ce, de plusieurs manières.
De nombreuses perspectives ont ainsi surgi, tant en matière de tests expérimentaux que d’interprétation. En tolérant l’ambiguïté inhérente à toutes ces possibilités,
Page a pu continuer à faire davantage d’observations. Il s’est ainsi constitué une vaste base d’expérience qui lui a été très utile dans ses travaux ultérieurs en tant qu’examinateur de brevets aux États-Unis, ainsi que dans des projets tels que sa locomotive à propulsion électromagnétique. (1)
Pour apprécier l’expérience de Page, il est utile de se rappeler ce que l’on ressent lorsque les moyens mis en œuvre importent, alors même que les résultats demeurent incertains. Je me suis placé dans un tel contexte en reproduisant l’expérience menée par Page en 1836.

Mon objectif n’était pas de reproduire son dispositif à l’identique, mais plutôt d’interagir avec les phénomènes de manière à ouvrir des perspectives expérimentales inédites pour moi, et à me confronter à l’ambiguïté. Tout comme Page, j’ai constaté que cette ambiguïté s’avérait féconde pour approfondir mes recherches et enrichir mon expérience.
Ainsi, ma propre expérience faisait écho à ce type de démarche expérimentale dans laquelle Page excellait. Charles Grafton Page est rarement mentionné dans les récits consacrés à la science et à la technologie américaines du XIXe siècle. Cela s’explique peut-être, en partie, par le fait que les critères de réussite, dans les domaines scientifique et technique, privilégiaient les résultats, le statut social et la conformité à un code de conduite dont Page s’est écarté.
Cette étude examine de près une expérience donnée et propose une perspective différente sur sa contribution.
L’inventivité de Page dans l’usage des matériaux et sa démarche scientifique reposaient sur sa capacité à tirer parti de l’ambiguïté et de l’incertitude ; si l’auteur considère ce processus comme essentiel, le lecteur devra, lui aussi, s’y adapter.

Frontières physiques et culturelles liées au corps dans les expérimentations .

L’expérience menée par Page en 1836 sollicitait son corps de diverses manières. Il a construit lui-même la majeure partie du dispositif ; il l’a mis en place et en a ajusté la configuration de ses propres mains. Pour activer l’appareil, lui ou un assistant plongeait une borne de batterie dans une petite coupelle contenant du mercure. Afin de comprendre ce qui se produisait, il faisait appel à plusieurs de ses sens. Visuellement, il guettait l’apparition d’étincelles. Sur le plan auditif, il prêtait attention à leur crépitement. Il comparait, de manière qualitative, la luminosité d’une étincelle à l’intensité du bruit qu’elle émettait. Par ailleurs, il intégrait son propre corps au circuit électrique en saisissant des poignées métalliques qui y étaient reliées. Il percevait ainsi des décharges dans ses mains et ses bras.
Par ailleurs, il a comparé, de manière qualitative, l’intensité des décharges qu’il ressentait selon les différentes configurations de l’expérience. Lorsque la décharge devenait trop faible pour être perçue par ses mains, il a enfoncé des aiguilles dans la peau du bout de ses doigts. Ces aiguilles étaient reliées au circuit, permettant ainsi d’appliquer des décharges aux doigts.
Bien que Page ait introduit de nouvelles formes d’observations impliquant à la fois le corps et le circuit, son recours au corps s’inscrivait dans des pratiques courantes pour observer l’électricité produite par des piles. Lorsque le chercheur italien Alessandro Volta a présenté sa pile chimique — une invention capitale — à la Royal Society britannique en 1800, il a utilisé son propre corps pour relier les deux extrémités du dispositif. (3). En plongeant une main dans une bassine d’eau salée reliée à la base de la pile, et en touchant le sommet de celle-ci avec l’autre main, il ressentait des décharges dont la douleur se propageait du bout des doigts jusqu’au coude (fig. 2).


FIG. 2 À gauche : la pile de Volta, constituée d’une alternance de disques d’argent (A), de zinc (Z) et de carton humide ; elle aboutit à un récipient contenant de l’eau salée dans lequel Volta plaçait une main, tandis qu’il posait l’autre au sommet de la pile pour recevoir une décharge. (Source : Volta, « On the Electricity Excited by the Mere Contact of Conducting Substances of Different Kinds », *Philosophical Transactions* 90 [1800] : 403–31.) À droite : croquis de Volta montrant comment ses mains entraient en contact avec les deux extrémités d’une pile double. (Source : Volta, *Le Opere di Alessandro Volta*, vol. 1 [1918], pl. XXII ; reproduction avec l’aimable autorisation de l’Istituto Lombardo Accademia di Scienze e Lettere, Cart. Volt. J68.)

Volta a testé la réaction de chacun des sens corporels à cette nouvelle forme d'électricité. En l'appliquant sur une plaie ouverte, sur sa langue, son globe oculaire, son tympan ou à l'intérieur de son nez, il a ressenti de la douleur, perçu un goût acide, vu de la lumière, entendu un bruit effrayant, mais n'a perçu aucune odeur. Ces sensations ne survenaient que lorsque le circuit entre la partie du corps concernée et la pile chimique était parfaitement fermé ; toute interruption ou rupture dans ce circuit stoppait le flux électrique et, par conséquent, la réaction corporelle.
Alors que Volta utilisait le corps pour observer la propriété physique du « cercle » électrique (4), d’autres voyaient, dans la réaction du corps à l’électricité, un moyen d’explorer les sens et de développer des thérapies médicales. Les Allemands Alexander von Humboldt et Johann Ritter ont poussé leur corps jusqu’aux limites de la stimulation électrique, en insérant des électrodes dans des incisions pratiquées au scalpel, dans des plaies ouvertes, voire dans l’œil (5). À l’inverse, les thérapies médicales visaient à soigner le corps ; de nombreux troubles liés au système nerveux étaient déjà traités à l’aide d’électricité produite par des machines à friction au XVIIIe siècle (6). Lorsque l’électricité voltaïque est devenue disponible, elle a été testée en tant que traitement dans des contextes similaires.
Contrairement à l’électricité générée par friction, l’électricité voltaïque — caractérisée par une tension (voltage) plus faible mais une intensité (courant) plus élevée — s’avérait plus difficile et plus risquée à administrer. La peau humaine présente une résistance élevée au passage du courant électrique, ce qui bloque les courants de faible tension. Pour contourner cette résistance, les médecins pratiquaient des incisions sous la peau du patient afin de mettre les électrodes en contact direct avec les tissus réceptifs. Le chirurgien britannique Charles Wilkinson a introduit une méthode plus humaine, consistant à placer des disques métalliques (reliés aux électrodes) sur une peau préalablement humidifiée.(7) La grande surface de ces disques, combinée à l’humidité de la peau, permettait une meilleure transmission du courant électrique dans l’organisme. Les médecins français, quant à eux, privilégiaient une autre approche : percer directement la peau. Cela s’inscrivait dans le cadre de leurs efforts pour réintroduire la méthode chinoise d’acupuncture dans la pratique médicale occidentale. (8) Comme l’acupuncture provoquait parfois des sensations semblables à des décharges électriques, les Français ont interprété ses aiguilles « comme de véritables paratonnerres » permettant d’accéder à l’électricité inhérente au corps.
Ils ont étendu la pratique traditionnelle en reliant les bornes d'une pile voltaïque à des aiguilles d'acupuncture, ce qui provoquait des convulsions dans les tissus situés entre elles.(9)
À l'époque où Page suivait ses études de médecine, ces techniques ont commencé à susciter de l'intérêt en Amérique. Un médecin a ainsi écrit que " l'acupuncture mérite bien plus d'attention qu'elle n'en a reçu jusqu'à présent aux États-Unis ".(10)
À l'instar de la limite corporelle que constitue la peau - laquelle doit être franchie pour permettre le passage de l'électricité -, d'autres frontières corporelles entrent en jeu dans ces expériences - et sont parfois transgressées au cours de celles-ci, revêtant ainsi des dimensions culturelles. Dans l'ouvrage collectif *Science Incarnate*, Christopher Lawrence et Steven Shapin proposent des analyses biographiques portant sur une convention culturelle occidentale : celle qui consiste à dissocier les résultats du savoir des corps et des processus matériels qui permettent de le produire, tout en accordant au savoir un statut supérieur à celui du corps.(11)
Selon cette tradition culturelle, le corps des chercheurs faisait obstacle à leur quête de vérité. Les maux dont ils souffraient étaient perçus comme la preuve de leur immersion totale - au point d'en oublier leur propre corps - dans des activités jugées supérieures, relevant de la pure pensée. Des archétypes culturels concernant le corps des travailleurs renforçaient cette image, comme celle du savant émacié, entièrement absorbé par les choses de l'esprit, ou celle du chirurgien corpulent, affairé aux choses de la chair.(12)
Ces conventions culturelles exerçaient une influence réelle sur les croyances, les préférences et les critiques des individus concernant le corps, le savoir, ainsi que les interactions entre les deux. À mesure que la science américaine s'est professionnalisée à la fin du XIXe siècle, la pratique scientifique s'est définie comme une activité d'élite, non accessible à tous. Les normes culturelles qui régissaient l'attribution ou le retrait du statut scientifique contribuaient à creuser le fossé entre le savoir " pur " et les moyens de production matériels (y compris le corps lui-même). Dans *Suffering for Science*, Rebecca Herzig décrit une culture, au sein de la science professionnelle, qui valorisait et récompensait le sacrifice corporel consenti au nom d'une vérité supérieure, désincarnée.(13)
Bien que le corps fût une composante indissociable de l'activité de recherche, son rôle subordonné témoignait d'une frontière culturelle marquée entre le corps et le savoir.

La culture scientifique qui s'est développée dans les décennies suivant la mort de Page ne disposait pas des moyens nécessaires pour reconnaître l'utilité d'une relation fluide entre le corps, le matériel expérimental et le raisonnement déductif - une approche telle que celle pratiquée par Page, Volta et d'autres. Compte tenu des frontières culturelles en vigueur à l'époque, les historiens et les scientifiques de cette période ultérieure n'étaient guère enclins à chercher des exemples dignes d'intérêt dans les travaux d'expérimentateurs comme Page. Lawrence et Shapin soutiennent que la science et l'histoire contemporaines demeurent, elles aussi, soumises à des frontières culturelles qui séparent le corps de la connaissance. Toutefois, ces frontières reflètent aujourd'hui une situation différente de celle qui prévalait à la fin du XIXe siècle. Selon eux, avec l'essor de l'expertise, les frontières qui privilégiaient autrefois un certain type de corps - ou une certaine forme d'implication corporelle - au détriment d'autres, ne déterminent plus (autant qu'auparavant) ce qui est jugé nécessaire pour accomplir une tâche. Peu importe le corps, et il n'existe plus de valeur culturelle justifiant de dénigrer le rôle du corps.(14)
Des frontières, tant physiques que culturelles, protègent et régulent la participation du corps à l'activité expérimentale. Page évoluait avec aisance au sein de ces frontières - et à travers elles - d'une manière que d'autres ne pratiquaient pas, et qu'ils ne furent souvent plus en mesure de pratiquer par la suite. Cette habileté de Page à manipuler les frontières entre le corps et l'expérience lui a permis d'étendre les possibilités de ses travaux expérimentaux vers des domaines nouveaux et féconds.

Expériences antérieures : les travaux de Henry et Faraday
L'expérience menée par Page en 1836 répondait à une autre, dont il avait pris connaissance dans une brève note publiée l'année précédente dans l'*American Journal of Science*. Il y était indiqué que Joseph Henry, professeur à Princeton (alors appelé *College of New Jersey*), avait mis au point un dispositif permettant de délivrer des décharges électriques dont l'intensité maximale n'était " pas encore déterminée ".(15) Le dispositif consistait simplement en un long fil - ou conducteur - muni de poignées à chaque extrémité, relié directement aux pôles d'une grande pile à élément unique (fig. 3, à gauche). Quiconque tenait une poignée dans chaque main ressentait une décharge chaque fois que le contact entre la pile et le fil était rompu. Une étincelle apparaissait également à l'endroit où la déconnexion se produisait. La décharge et l'étincelle étaient plus intenses si le fil était enroulé. Henry constata que la décharge était encore plus forte si le conducteur consistait en un large ruban de cuivre enroulé en spirale, plutôt qu'en un fil enroulé (fig. 3, à droite).

FIG. 3 À gauche : une personne tenant les deux extrémités d’une bobine ressent une décharge lorsque la connexion de celle-ci à la pile est rompue. (Source : croquis de l’auteur.) À droite : croquis, réalisé par Henry, de sa bobine en spirale, de sa pile et de son interrupteur à lime. (Source : Henry, « Contributions to Electricity and Magnetism, No. III, On Electro-Dynamic Induction », *Transactions of the American Philosophical Society* 6 [1839], 304, fig. 1.)

Henry a annoncé ces résultats avant d'approfondir l'étude de ce phénomène, car Michael Faraday, de la Royal Institution à Londres, avait déjà publié des travaux décrivant des décharges électriques qu'il ressentait en tenant un fil enroulé autour d'une barre de fer.(16)
Le rapport de Faraday ne faisait aucune mention de l'observation antérieure - bien que rudimentaire - que Henry avait faite de ce même phénomène. Henry a poursuivi ses recherches initiales en menant de nouvelles expériences, grâce auxquelles il a découvert que le conducteur en spirale amplifiait les décharges (fig. 4).

FIG. 4 À gauche : conducteur en spirale utilisé par Joseph Henry. En haut à droite : pile voltaïque à deux éléments utilisée par Joseph Henry. En bas à droite : gros plan sur le tissu isolant les spires de la spirale de Henry visible à gauche. (Source : National Museum of American History ; numéros de catalogue 181 540 [spirale] et 181 746 [pile]. Photographies de l’auteur.)

Soucieux de ne pas se laisser distancer davantage par Faraday, tout en reconnaissant la priorité de ce dernier, Henry a donné une conférence et a diffusé un résumé rédigé à la hâte.(17)
Les résultats obtenus par Henry concernant ces décharges étaient surprenants à plus d'un titre. Volta, pour sa part, ne ressentait des décharges que lorsque le circuit reliant son corps à la pile (composée de plusieurs éléments) était fermé - et non au moment de son interruption, comme c'était le cas ici.
Volta devait empiler un grand nombre d'éléments (vingt ou plus) pour obtenir des décharges d'une intensité notable. Les piles à élément unique de grande taille (appelées " calorimoteurs " 18), utilisées à l'époque de Page pour étudier les phénomènes électromagnétiques, ne provoquaient généralement pas de décharges chez les expérimentateurs, même lorsque le courant issu de la pile traversait leurs mains. L'intensité du courant fourni par un élément unique était trop faible pour être ressentie. Faraday a interprété l'expérience de la bobine comme une variante de sa découverte majeure de 1831, selon laquelle l'interruption du courant dans un fil induit un courant bref dans un fil indépendant situé à proximité.(19) L'électricité à l'origine de la décharge, survenant lors de la rupture du circuit, était différente du courant fourni par la pile. Selon Faraday, lorsque le courant de la pile s'interrompait brusquement, une électricité momentanée apparaissait dans la bobine, circulant dans une direction opposée à celle du courant initial. Cette électricité présentait une intensité suffisante pour provoquer une décharge électrique chez une personne ou pour générer des étincelles dans l'air.
L'affirmation de Henry, selon laquelle un conducteur en spirale produisait des décharges puissantes, attira l'attention de Page
, alors âgé de vingt-quatre ans. Page perfectionna le dispositif et envoya un court rapport de quatre pages à l'*American Journal of Science*, en guise de réponse concernant " l'appareil du professeur Henry "(20). Il ignorait tout des travaux de recherche de Faraday qui avaient inspiré Henry, ainsi que de l'analyse des courants proposée par Faraday. Il travaillait donc dans un contexte largement inconnu, où ses propres actions, ses observations et ses interrogations jouèrent un rôle déterminant dans l'élaboration de son expérience.

L'instrument expérimental de Page
Le laboratoire de Page se trouvait au domicile de ses parents, à Salem, dans le Massachusetts (fig. 5).

FIG. 5 À gauche : La maison de Salem, dans le Massachusetts, où Page a mené ses expériences sur les spirales. (Photographie de l’auteur, 2008.) En haut à droite : Une machine électrostatique à friction, fabriquée artisanalement à partir d’une bouteille en verre — du type de celles que Page a pu concevoir durant son enfance. (Photographie de l’auteur, 2001.) En bas à droite : Plaques commémoratives visibles aujourd’hui sur l’ancienne demeure de Page. (Photographies de l’auteur, 2008.)

Depuis l'enfance, il était fasciné par l'électricité. À l'âge de dix ans, il transforma le globe en verre d'une lampe appartenant à sa mère en une machine électrostatique à friction (fig. 5, en haut à droite). Durant ses études au Harvard College, Page, jeune homme charismatique, fonda un club de chimie au sein duquel il donnait des conférences sur l'électricité à ses camarades. Pendant ses études de médecine, il construisit et testa des piles voltaïques chez lui (21).
À travers ces activités, Page acquit l'expertise et aménagea l'espace de travail nécessaires à la réalisation de ses expériences novatrices.
Page improvisa sa spirale en utilisant les matériaux dont il disposait. Faute de disposer d'une bobine de ruban de cuivre, il fabriqua des bandes à partir de feuilles de cuivre plates : il procédait en effectuant des entailles alternées depuis les extrémités opposées de chaque feuille, puis en dépliant le tout pour obtenir une longue bande en zigzag d'environ 55 pieds (soit près de 17 mètres) (fig. 6, à gauche).
À chaque changement de direction, la bande devait être repliée sur elle-même afin de rester plane. Page préféra cette méthode de fabrication, bien qu'irrégulière, à l'alternative qui consistait à assembler de nombreux segments courts par des soudures, lesquelles auraient pu s'avérer peu fiables (22). Il réunit les bandes bout à bout, recouvrit l'ensemble d'un isolant en tissu, puis enroula le tout pour former une spirale compacte. Avec une longueur totale de 220 pieds (environ 67 mètres), la première spirale de Page était plus de deux fois plus longue que celle de Henry.
La caractéristique distinctive de l'instrument en spirale de Page résidait dans une série de " points de contact " conducteurs, permettant d'accéder à différents emplacements le long de la spirale (fig. 6, à droite). (23)

FIG. 6 À gauche : mon schéma illustrant la méthode de Page, qui consiste à entailler une feuille de cuivre depuis des côtés opposés (voir les flèches) de manière à ce qu’elle se déploie en une bande en zigzag. À droite : vue latérale de la spirale de Page, montrant des coupelles de connexion réparties sur toute sa longueur. (Source : C. G. Page, « Method of Increasing Shocks, and Experiments, with Prof. Henry’s Apparatus for Obtaining Sparks and Shocks from the Calorimotor », *American Journal of Science* 31 [1837] : 137.)

À quatre endroits inégalement espacés le long de la spirale, ainsi qu'aux deux extrémités, Page a soudé une tige métallique ; au sommet de chacune se trouvait une petite coupelle remplie de mercure - un dispositif couramment utilisé à l'époque par les chercheurs pour établir des connexions électriques.
Cette conception était novatrice. Habituellement, chaque connecteur d'un appareil électrique était relié à une borne spécifique de la pile afin de former un circuit fixe. Dans les montages de Faraday et de Henry, seul le conducteur dans son intégralité (bobine ou spirale) pouvait être relié à la pile et au corps du dispositif (fig. 7, à gauche).

FIG. 7 À gauche : spirale de Henry déployée ; la décharge est recueillie aux bornes des poignées HH, tandis que la pile est appliquée sur ce même segment. À droite : spirale de Page déployée ; la décharge peut être recueillie aux bornes de parties de la spirale qui peuvent différer du segment parcouru par le courant de la pile. (Source : J. A. Fleming, *The Alternate Current Transformer in Theory and Practice* [Londres, 1892], vol. 2, fig. 1 et vol. 6, fig. 2.)

Pour tester un conducteur plus long (ou plus court), il fallait donc le remplacer par un autre. Grâce aux coupelles disposées par Page à des emplacements intermédiaires, le même conducteur pouvait être parcouru par un courant sur la totalité ou sur une partie seulement de sa longueur (fig. 7, à droite).
Le positionnement de ces coupelles en différents points radiaux offrait ainsi diverses possibilités pour relier la spirale à la pile et au reste du dispositif.

L'exploration de la spirale par Page

En expérimentant avec l'instrument, Page prit conscience des diverses possibilités expérimentales qu'offrait sa conception. De nouveaux phénomènes électriques fascinants apparurent à mesure qu'il découvrait et testait chaque option.
Page commença par explorer l'effet d'un allongement de la spirale parcourue par le courant. Après avoir relié une borne de la pile à la coupelle la plus interne (coupelle 1), il plongea brièvement le connecteur de l'autre borne dans la coupelle suivante (coupelle 2 ; fig. 8, à gauche).

FIG. 8 Croquis montrant une vue de dessus de la spirale. À gauche : le courant d’une pile est acheminé, via un premier fil, vers la coupelle centrale, et via un second fil, successivement vers chacune des autres coupelles. Des étincelles se produisent lorsque l’un des connecteurs est retiré de sa coupelle. À droite : le courant de la pile est appliqué, tour à tour, entre la coupelle centrale et chacune des autres coupelles. Les poignées sont insérées dans la même paire de coupelles. Une décharge électrique est ressentie lorsqu’un connecteur de la pile est retiré. (Source : illustrations de l’auteur.)

En le retirant, il observa des étincelles. Il répéta ensuite l'opération, en plaçant puis en retirant le second connecteur dans chacune des coupelles de mercure, les unes après les autres (des coupelles 2 à 6). C'est au niveau de la coupelle 3 que les étincelles furent les plus éclatantes et que le claquement électrique fut le plus sonore. À mesure qu'il ajoutait des segments supplémentaires (aux coupelles 4, 5 et 6), l'éclat des étincelles et l'intensité du claquement diminuèrent. Dans une note de bas de page, Page suggéra que si des coupelles étaient soudées à chaque spire de la spirale, il serait possible de déterminer " avec précision " le point où s'opérait le changement dans l'éclat des étincelles.(24)
La mise en place du dispositif pour ressentir des décharges électriques s'avéra plus complexe que l'observation des étincelles, et les résultats obtenus furent différents. Page tenait dans chaque main une poignée métallique munie d'une tige plongeant dans une coupelle de mercure. Ses mains étant occupées, un assistant ouvrait le circuit en retirant de sa coupelle la borne de la pile située à l'extrémité extérieure. Page maintenait l'une des tiges dans la coupelle 1, où la borne interne de la pile était restée en place. Il plaçait la tige tenue dans l'autre main, successivement, dans chacune des autres coupelles de mercure (coupelles 2 à 6 ; fig. 8, à droite).
À chaque fois que l'assistant retirait la borne de l'une de ces coupelles, Page subissait des décharges d'une intensité croissante. Contrairement aux étincelles, dont l'éclat atteignait un maximum lorsque la moitié de la spirale était incluse dans le circuit de la pile, les décharges gagnaient en intensité à mesure que ce circuit s'étendait à l'ensemble de la spirale. Page eut alors l'idée d'explorer d'autres configurations expérimentales. Les connexions de la pile et celles des poignées pouvaient être placées sur différentes sections de la spirale, indépendamment les unes des autres. En testant ces dispositifs, Page obtint des résultats qui le surprirent encore davantage : " curieux… difficiles à expliquer " (25).
Dans un premier temps, il plaça une borne de la pile sur la coupelle 1 et l'autre sur la coupelle 2. Alors que le courant de la pile circulait (ou cessait de circuler) uniquement entre les coupelles 1 et 2, il relia une poignée à la coupelle 1 et l'autre poignée à la coupelle 3. Au moment où le circuit de la pile était interrompu, Page ressentit une décharge plus intense que si ses mains avaient été placées sur les seules coupelles 1 et 2, auxquelles la pile était reliée. Cette décharge s'intensifia lorsqu'il déplaça la seconde poignée vers les coupelles situées plus loin (coupelles 4 à 6 ; fig. 9, à gauche), tout en laissant les bornes de la pile connectées aux coupelles 1 et 2.

FIG. 9 À gauche : le courant d’une pile est appliqué entre les coupelles 1 et 2. Des décharges sont reçues successivement aux bornes des coupelles 1 et 3 (puis 4, 5 et 6). À droite : le courant d’une pile est appliqué depuis la coupelle centrale vers la coupelle 3. Une décharge est ressentie lorsque des poignées sont placées sur les coupelles 4 et 6. (Source : illustrations de l’auteur.)

Ensuite, Page testa l'effet consistant à faire passer le courant de la pile sur des segments plus longs de la spirale, par exemple de la coupelle 1 à la coupelle 3, ou de la coupelle 1 à la coupelle 4 (couvrant ainsi la moitié de la longueur de la spirale). Pour chacune de ces configurations, il plaça une poignée sur la coupelle 1 et la seconde sur la coupelle 3 (ou 4) afin de recevoir la décharge. Il observa ensuite l'intensité de la décharge en plaçant successivement la seconde poignée sur chacune des coupelles les plus éloignées (coupelles 4 à 6, ou 5 à 6). Il rapporta que l'appareil produisait la décharge la plus forte lorsque le courant de la pile parcourait la moitié de la spirale (de la coupelle 1 à la coupelle 4), tandis que ses mains en couvraient toute la longueur (de la coupelle 1 à la coupelle 6). En comparaison, lorsque le courant issu de la pile traversait la totalité de la spirale (de la coupelle 1 à la coupelle 6), son interruption provoquait un choc plus faible au niveau des poignées placées sur les coupelles 1 et 6. Cette observation amena Page à supposer que les spires situées au-delà du trajet du courant agissaient électriquement selon un mécanisme qu'il qualifia de " coopération latérale " (26).
Page fut par ailleurs surpris par la suite des événements. " Contre toute attente ", alors que le courant de la pile circulait dans les spires internes (coupelles 1 et 3), il ressentit un choc alors que ses mains étaient positionnées uniquement sur les spires externes (une main sur la coupelle 4, l'autre sur la coupelle 6 ; fig. 9, à droite). Ce choc était si ténu que Page accrut sa sensibilité jusqu'à un niveau " extrêmement douloureux " en enfonçant des aiguilles conductrices dans son pouce et un autre doigt (27). Cette technique, inspirée de l'acupuncture, permit à Page d'utiliser une pile de taille modeste, plutôt qu'un imposant " calorimoteur " - tel que celui conçu par Henry - capable de générer des courants de forte intensité (28). Il se passait quelque chose, même dans les parties de la bobine qui n'étaient pas reliées au courant continu.
À chaque nouvelle série d'essais, Page a approfondi son analyse du rôle de la spirale en tant que conducteur, révélant ainsi une activité électrique inattendue. L'électricité ne se contentait pas de circuler du point d'entrée - relié à la pile - vers le point de sortie ; elle ne s'interrompait pas non plus brusquement lorsque la connexion avec la pile était rompue. Elle demeurait, d'une certaine manière, active dans l'ensemble du conducteur. Une fois le courant principal coupé, son intensité se manifestait de différentes manières selon les sections de la spirale. Constatant que ces phénomènes ne correspondaient pas aux " théories admises sur le mouvement électrique " (29),
Page fut confronté à une certaine confusion. Loin de chercher à dissimuler ce trouble par des spéculations théoriques publiées, il fit preuve d'un étonnement et d'une curiosité réfléchie qui le poussèrent à explorer de nouvelles pistes expérimentales : où placer des sondes sur la spirale, comment en amplifier les effets, ou encore comment accroître sa propre sensibilité à ces phénomènes ?

J'ai découvert le récit de l'expérience de Page alors que j'étudiais - et tentais de reproduire - le développement de la bobine d'induction.
Cet instrument du XIXe siècle permettait, à partir d'une pile de faible intensité, de générer une électricité suffisamment puissante pour produire des étincelles franchissant des intervalles d'air importants (30). La spirale conductrice de Page occupe une place singulière dans les débuts de l'histoire de la bobine d'induction (31). Il s'agit de l'un des tout premiers dispositifs à manifester une électricité de forte intensité en dehors du circuit parcouru par le courant continu de la pile. Page lui-même a revendiqué cette paternité : à la fin de sa vie, en 1868, il a obtenu du Congrès américain un brevet rétroactif le désignant comme l'inventeur de la bobine d'induction, en s'appuyant sur sa spirale de 1836 et sur ses travaux ultérieurs (32). Ce faisant, il a assuré la sécurité financière de ses héritiers ; toutefois, en cherchant à tirer un profit pécuniaire de son travail intellectuel, il a franchi une limite culturelle, ce qui a nui à son héritage en tant que scientifique.

Reproduire l'expérience de Page


À mes yeux, l'article de Page s'inscrit dans une phase fascinante du développement de la bobine d'induction.
Des phénomènes nouveaux et complexes sont apparus, au fil d'interactions entre les chercheurs, leurs expériences et leurs instruments, ces derniers étant constamment ajustés en fonction des résultats obtenus. (33) Faire preuve de souplesse au cours de l'expérimentation permet de remarquer des comportements physiques inattendus ; ce fut le cas, par exemple, lorsque Page reçut des décharges électriques en touchant les coupelles 4 et 6, alors que celles-ci se trouvaient en dehors du circuit parcouru par le courant de la pile.
Les historiens ont relevé des expériences comparables dans les premiers travaux sur l'électromagnétisme, vers 1820. En étudiant les recherches menées à cette époque par André-Marie Ampère et Faraday, Friedrich Steinle a mis en évidence ce qu'il appelle une " expérimentation exploratoire " : un processus où l'expérimentation et la réflexion s'articulent et évoluent sans s'appuyer sur une théorie explicite. (34) L'expérience de Page illustre parfaitement cette démarche exploratoire, appliquée ici à l'étude de la réponse électrique de son conducteur en spirale.
L'exploration au sein d'un environnement marqué par des comportements ambigus constituant une caractéristique propre aux travaux de Page, ma tentative pour comprendre et reproduire son expérience devait, d'une manière ou d'une autre, en rendre compte. Une reproduction qui suivrait un cheminement univoque pour aboutir aux mêmes résultats que les siens ne rendrait pas justice à l'essence même de sa démarche.
Reproduire une expérience dans un but autre que la simple vérification factuelle constitue une méthode de recherche historique tout à fait légitime ; (35) toutefois, toutes les expériences ne se ressemblent pas. Pour les historiens qui adoptent cette approche, l'ambiguïté - ainsi que d'autres traits spécifiques à une expérience donnée - ressurgit inévitablement lors de sa reproduction. Ces éléments ouvrent de nouvelles perspectives de compréhension, indépendamment du fait que le projet historique aboutisse ou non à une clarification plus précise des détails en question. Par exemple, Klaus Staubermann a constaté qu'il était plus difficile d'effectuer des mouvements corporels dans l'obscurité totale - indispensable à l'observation astronomique - que de manipuler le photomètre pour télescope du XIXe siècle qui constituait l'objet même de son étude. (36= Peter Heering a mis en évidence des différences dans le contexte sous-jacent des expériences menées à différentes époques : alors que les expériences de l'époque des Lumières favorisaient la participation du public et le divertissement, les pratiques expérimentales des périodes ultérieures se sont davantage orientées vers un travail instrumental précis, visant à vérifier des théories.(37) Staubermann et Heering ont dû adapter leur compréhension de ces expériences au fur et à mesure qu'ils les reproduisaient. Qu'il s'agisse de l'historien-expérimentateur ou des chercheurs d'origine, faire preuve d'une approche souple constitue un atout essentiel pour saisir la pertinence d'éléments qui, sans être explicites, peuvent s'avérer inattendus.

Mon expérience de la spirale
Tout comme pour mes études précédentes, ma perspective a continuellement évolué au cours de mon projet visant à reproduire l'expérience de Page.
Au départ, je pensais qu'il serait simple de démontrer ses résultats électriques fondamentaux. Il n'en fut rien. En cherchant à mieux comprendre les phénomènes à l'œuvre, j'ai eu recours à des techniques et à des instruments qui n'existaient pas à son époque et qui m'étaient, par ailleurs, inconnus. Mon propre instrument - ainsi que les interrogations suscitées par son utilisation - est devenu un point focal qui a donné lieu à de nombreuses séries de tests expérimentaux. Bien que mon expérience semble s'écarter de la démarche littérale de Page, elle fait écho à l'expérience du travail dans l'ambiguïté, ouvrant ainsi de multiples pistes d'investigation.(38)
Alors que Page travaillait dans un laboratoire doté d'appareils conçus par ses soins, j'ai travaillé, pour ma part, au sein de l'Edgerton Center du Massachusetts Institute of Technology (MIT), avec du matériel que j'ai soit assemblé, soit appris à utiliser au fil de mon projet. Tout comme Page est parti des matériaux dont il disposait, je me suis appuyé sur des éléments facilement accessibles aujourd'hui. Page avait construit un analogue électrique de la spirale de Henry à l'aide de feuilles de cuivre ; j'ai, quant à moi, conçu un analogue de la spirale de Page en utilisant des rubans de cuivre, tels que ceux employés pour border les pièces de vitraux (fig. 10).

FIG. 10 Plusieurs spirales utilisées dans mon projet, réalisées à partir de ruban de cuivre employé dans l’art du vitrail. (Photographie d’Omari Stephens, reproduite avec autorisation.)

Cette bande conductrice forme une spirale qui se déploie vers l'extérieur en un tracé continu ; son support en papier isole les spires successives les unes des autres, jouant un rôle similaire à celui du tissu utilisé par Page. À intervalles réguliers le long de la spirale, j'ai soudé des languettes de cuivre, semblables aux supports en forme de coupelles de Page.
En lieu et place des coupelles de mercure, j'ai utilisé des pinces crocodiles pour relier ma spirale à d'autres dispositifs. Là où Page interrompait le flux du courant électrique en retirant une borne d'une coupelle de mercure, j'ai d'abord eu recours à un interrupteur mécanique, avant d'explorer par la suite diverses autres techniques. Pour remplacer le " calorimoteur " de Page, j'ai utilisé deux piles de type D ou une alimentation électrique de trois volts.
Contrairement à Page, qui se fiait à sa perception corporelle des décharges électriques pour détecter la présence d'électricité, je n'ai pas eu recours à cette méthode. Les limites relatives à l'utilisation du corps dans le cadre de travaux en laboratoire sont définies, dans la culture actuelle, différemment de ce qu'elles étaient à l'époque de Page. On sait aujourd'hui que les décharges électriques traversant le corps et l'exposition au mercure liquide sont dangereuses ; elles sont donc considérées comme des risques pour la sécurité (39). Bien qu'il m'ait parfois, par accident, été donné de subir des décharges électriques - et qu'une fois, j'aie eu l'occasion de manipuler du mercure liquide (40), je ne suis pas confronté à ces risques au quotidien. Par ailleurs, les courants électriques que j'ai utilisés étaient d'une intensité bien inférieure à celle des ampérages générés par les " calorimoteurs " de Page. Mes bobines étant de dimensions beaucoup plus réduites que celles de Page, ces courants plus faibles (et donc moins dangereux) suffisaient à produire des effets électriques intéressants.
Pour remplacer le rôle que jouait le corps de Page dans la détection de l'électricité, j'ai eu recours à un oscilloscope à mémoire (41). Cet instrument affiche la tension du signal capté par ses sondes sous forme de tracé sur un écran bidimensionnel : la tension est représentée sur l'axe vertical, et le temps sur l'axe horizontal (fig. 11).

Fig. 11 À gauche : oscilloscope numérique doté d’un écran d’affichage ; une alimentation et un générateur de fonctions sont disposés au-dessus (source : photographie de l’auteur). À droite : tracé obtenu à l’oscilloscope, montrant l’évolution de la tension (axe vertical) en fonction du temps (axe horizontal) lors de l’ouverture de l’interrupteur (source : capture d’écran de l’auteur).

À mesure que le tracé est redessiné en continu sur l'écran, ses variations vers le haut et vers le bas indiquent les fluctuations de tension survenant au cours de l'intervalle temporel représenté par l'axe horizontal. Cette échelle temporelle peut varier sur plusieurs ordres de grandeur, tout comme l'échelle de tension appliquée à l'axe vertical. Les signaux dont la tension demeure stable apparaissent sous la forme de lignes horizontales droites ; en revanche, les signaux qui ne surviennent que sporadiquement - ou lors d'un événement unique, comme la rupture de la connexion entre la bobine et la pile - sont effacés par le tracé suivant, à moins d'utiliser la fonction " mémoire " de l'oscilloscope pour les conserver.
Un tracé typique, obtenu avec ma bobine, révélait une pointe de tension de plusieurs centaines de volts, suivie de pics plus faibles espacés de quelques microsecondes (fig. 11, à droite). En considérant ce tracé comme un équivalent de la sensation de décharge électrique ressentie par Page, j'ai interprété les tracés présentant des variations de tension plus marquées comme correspondant à des situations où Page aurait probablement rapporté une décharge plus intense. En travaillant avec ces matériaux, j'ai suivi la méthode de Page en reliant une pile aux bornes d'une portion de la spirale et en plaçant les sondes de l'oscilloscope sur cette même portion, ou sur une autre (fig. 12, à gauche).

FIG. 12 À gauche : mon circuit, dans lequel une pile est reliée à une partie de la spirale par l’intermédiaire d’un interrupteur, tandis qu’une sonde haute tension d’oscilloscope est connectée à un autre segment de la spirale. À droite : le modèle du corps humain (assimilable, par exemple, à une résistance) est branché en parallèle avec la sonde de l’oscilloscope. (Source : illustrations de l’auteur.)

Au moment de débrancher la pile, j'ai observé la trace obtenue et noté sa valeur de crête. J'ai ensuite modifié les connexions, activé puis désactivé la pile, et observé la trace suivante. Durant la première phase de mon projet, j'ai reproduit ces traces à la main ; par la suite, j'ai utilisé un oscilloscope à mémoire numérique pour enregistrer chaque trace dans un fichier informatique, en vue d'une analyse ultérieure.
Je m'attendais à ce que les pics de tension de ces traces soient plus élevés lorsque la sonde de l'oscilloscope couvrait une plus grande partie de la spirale, et lorsque la pile en englobait une portion plus importante. Or, cette tendance ne s'est pas manifestée de manière constante. Comme il m'était difficile de mémoriser et de comparer les signaux relevés sur différentes parties de la spirale, j'ai tenté d'utiliser deux sondes simultanément, placées sur des zones distinctes ; toutefois, l'ajout de la seconde sonde a modifié le signal capté par la première.

En discutant avec d'autres personnes de ce qui pouvait bien se passer, une différence jusque-là négligée entre mon circuit et celui de Page est apparue : et si le corps de Page contribuait aux phénomènes électriques qu'il décrivait ? Les sondes d'oscilloscope présentent une très forte résistance au courant électrique, ce qui n'est pas le cas du corps humain.(42 ) Face à la confusion engendrée par les résultats de mes expériences, j'en suis venu à envisager que le corps puisse constituer un élément actif du circuit, et non un simple détecteur passif, à l'instar de l'oscilloscope. Ainsi, ma réflexion sur cette expérience historique a franchi une frontière - entre perception et participation, entre corps et circuits - que je considérais auparavant comme infranchissable.
Disposant de moyens modernes et plus sûrs, je n'ai pas eu besoin de m'intégrer moi-même au circuit pour explorer cette hypothèse. Je me suis penché sur diverses mesures et modèles relatifs aux propriétés électriques du corps humain.(43) Le modèle le plus simple considère le corps comme opposant une résistance au passage du courant. Cette résistance est élevée au niveau de la peau sèche, mais faible au niveau des tissus internes. Pour simuler cela, j'ai inséré une résistance électrique dans mon circuit, au niveau de la sonde de l'oscilloscope (fig. 12, à droite) ;(44) toutefois, la tension n'augmentait pas toujours là où je m'y attendais, et il devenait difficile de garder en mémoire et de comparer les différents tracés obtenus.
Pendant un certain temps, j'ai mis de côté mes expérimentations avec la spirale - celles-ci étant au point mort, faute d'avoir obtenu les résultats escomptés - et j'ai entrepris de réaliser des bobines multicouches à noyau de fer, dotées de points de connexion au niveau de chaque couche. Lorsque j'ai relié la pile et l'oscilloscope à ces bobines, en reproduisant des configurations similaires à celles utilisées avec la spirale, j'ai constaté que la tension augmentait proportionnellement à la longueur de la bobine.(45)
En reprenant mes expériences sur la spirale, j'en ai doublé la longueur, amélioré les connexions et utilisé un oscilloscope numérique à mémoire.(46) Cet appareil a radicalement transformé ma collecte de données : les valeurs de tension et de temps issues de plusieurs tracés pouvaient désormais être superposées sur un même graphique, permettant ainsi une comparaison directe entre les résultats obtenus lors de différents essais. J'ai utilisé cette méthode pour comparer le tracé obtenu lorsqu'une résistance de faible valeur était insérée dans le circuit (comme le corps de Page) avec un tracé obtenu en son absence (fig. 13, à gauche).

FIG. 13 À gauche : La ligne gris clair représente la tension induite aux bornes d’une partie de la spire lorsque l’interrupteur s’ouvre. La ligne foncée montre la tension induite aux bornes de cette même partie de la spire lorsqu’une résistance (1 kO) est placée en parallèle avec la sonde. À droite : La courbe de tension obtenue lorsqu’une personne volontaire est reliée aux bornes de ma spire, en remplacement de la résistance. La tension de crête est de 300 V. (Source : illustrations de l’auteur.)

Avec cette résistance, le tracé présentait un pic unique, dépourvu des oscillations décroissantes qui caractérisent le tracé obtenu dans ce même circuit sans la résistance.
La présence de la résistance dans le circuit modifiait la forme du signal électrique, ce qui suggère que le corps joue un rôle actif au sein du circuit. Le pic unique observé lors de cet essai avec résistance concordait avec le tracé en forme de pic étroit obtenu lorsqu'un volontaire humain s'intégrait dans mon circuit en spirale, à l'emplacement précédemment occupé par la résistance (fig. 13, à droite). Toutefois, bien que j'aie constaté que le corps humain influe sur le circuit, des tests complémentaires ont montré que son intégration (simulée par un équivalent électrique) ne levait pas l'ambiguïté à l'origine de mes interrogations. Il me manquait toujours une démonstration probante d'une augmentation de la tension lorsque la sonde couvre une plus grande longueur de la spirale.

En analysant davantage de données - grâce à une technique consistant à superposer sur un même graphique les tracés issus d'essais distincts , j'ai pu mieux cerner la nature des signaux qui me posaient tant de problèmes de compréhension. Auparavant, j'avais remarqué que, même en répétant une expérience à l'identique, sans rien modifier au dispositif, le tracé de la tension variait. J'ai donc recueilli une série de tracés obtenus sans toucher aux connexions, mais en actionnant de manière répétée l'interrupteur qui permet au courant de la batterie de circuler dans le circuit - le tout dans des conditions que je croyais identiques. Lorsque j'ai superposé ces tracés, issus de manœuvres successives de l'interrupteur, j'ai constaté que leurs valeurs de crête variaient considérablement (fig. 14, à gauche).

FIG. 14 À gauche : graphique superposé illustrant la variation des courbes de tension relevées aux bornes d’une section de la spirale (avec une résistance en parallèle) lors de la commutation mécanique du circuit. À droite : une fréquence constante de 20 kHz a été appliquée successivement à trois sections de la spirale (interne, médiane, externe). Les tensions observées sont superposées, révélant une augmentation de la tension de crête le long de la spirale. (Source : illustrations de l’auteur.)

Cette variabilité marquée contraste nettement avec la reproductibilité des signaux obtenus avec mes bobines à noyau de fer, lorsque je les alimentais au moyen de la même batterie et du même interrupteur.
Alors qu'auparavant, pour expliquer l'écart entre les résultats obtenus avec ma spirale et ceux de Page, je m'étais interrogé sur un composant qui différait dans les deux cas - l'objet lui-même -, j'ai par la suite examiné un élément commun aux deux expériences : l'interrupteur mécanique. Dans un interrupteur mécanique, les contacts électriques se rompent de manière irrégulière, rendant chaque manœuvre unique ; à l'inverse, les générateurs d'impulsions électroniques produisent des événements pratiquement identiques à chaque fois. J'ai donc entrepris d'étudier ma spirale en utilisant ces deux approches.
Au cours de plus de quatre-vingt-dix séances de laboratoire réparties sur cinq ans, j'ai exploré la réponse de ma spirale à des stimuli aussi bien mécaniques que périodiques. Pour ce faire, j'ai conçu de nouveaux dispositifs, notamment des spirales supplémentaires ainsi qu'un interrupteur à roue rotative, semblable à celui qu'utilisait Page.(47) J'ai également sondé le circuit à l'aide de divers instruments de mesure électrique.(48) Pour la collecte et l'analyse des données, je me suis familiarisé avec certaines fonctionnalités de l'oscilloscope et de logiciels que je ne connaissais pas auparavant. Ces techniques m'ont permis d'observer sous différents angles les phénomènes se produisant au sein de mes spirales - tout comme, en son temps, les prises intermédiaires de Page lui avaient permis de révéler l'électricité interne de sa propre spirale.
Dans certains de ces contextes expérimentaux, j'ai observé des tensions qui augmentaient conformément à ce que Page a rapporté (fig. 14, à droite).(49)
Ces résultats confirmatoires ne marquent pas pour autant la fin de mon exploration. Il existe toujours de multiples façons d'étudier la spirale et d'analyser ses signaux variables. Le fait que des ambiguïtés subsistent, même lorsqu'elles sont examinées au moyen de diverses techniques, montre à quel point les ambiguïtés - y compris celles qui émanent du corps humain - sont intrinsèques à la démarche expérimentale. L'ambiguïté stimule notre curiosité et nous pousse à poursuivre nos recherches, à l'instar, en quelque sorte, du stimulus électrique qui parcourt les conducteurs en spirale, depuis l'époque de Page jusqu'à la nôtre.

Conclusion

Confronté à des phénomènes électriques qui l'ont réellement surpris, Page les a explorés sans avoir besoin d'explications préalables ou d'autres guides.
Partant d'un circuit déjà utilisé dans les travaux de Faraday et de Henry, Page est allé plus loin en l'ouvrant pour en examiner les cheminements internes et externes. Les connaissances qu'il a ainsi acquises ont nourri la poursuite de ses expériences ; loin d'aboutir à des résultats définitifs, ces connaissances lui ont fourni les moyens de concevoir de nouveaux tests, d'inventer des dispositifs et de comparer ses observations.
Bien que l'on puisse imaginer que nos instruments et nos méthodes d'analyse actuels permettent d'éliminer des ambiguïtés telles que celles rencontrées par Page, mon projet de laboratoire démontre le contraire : des ambiguïtés surgissent même avec des équipements modernes.
Le fait de réagir face à ces ambiguïtés - sans pour autant chercher à les supprimer ou à les résoudre permet de mettre en lumière des questions et des observations qui n'apparaissaient pas auparavant. Une stratégie essentielle pour tirer parti de l'ambiguïté consiste à ouvrir de multiples possibilités, points d'entrée et perspectives (50) , comme l'a fait Page en soudant des dérivations intermédiaires sur sa spirale.

1 Robert C. Post, *Physics, Patents, and Politics: A Biography of Charles Grafton Page* (New York, 1976) ; Post, « The Page Locomotive: Federal Sponsorship of Invention in Mid-19th-Century America », *Technology and Culture* 13 (1972) : 140–69.
2. C. G. Page, « Method of Increasing Shocks, and Experiments, with Prof. Henry’s Apparatus for Obtaining Sparks and Shocks from the Calorimotor », *American Journal of Science* 31 (1837) : 137–41. Tous les articles cités, issus de l’*American Journal of Science*, sont disponibles en ligne via la ressource numérique *American Periodical Series* (APS) de ProQuest.
3. Alessandro Volta, « On the Electricity Excited by the Mere Contact of Conducting Substances of Different Kinds », *Philosophical Magazine* (septembre 1800) : 289–311 ; réimprimé dans Bern Dibner, *Alessandro Volta and the Electric Battery* (New York, 1964), 111–31.
4. Volta, dans Dibner, 120.
5. Sur les auto-expérimentations de Humboldt et Ritter, voir Stuart Strickland, « The Ideology of Self-Knowledge and the Practice of Self-Experimentation », *Eighteenth-Century Studies* 31 (1998) : 453–71 ; Michael Dettelbach, « The Face of Nature: Precise Measurement, Mapping, and Sensibility in the Work of Alexander von Humboldt », *Studies in History and Philosophy of Biology and Biomedical Science* 30 (1999) : 473–504 ; Roberto de Andrade Martins, « Orsted, Ritter, and Magnetochemistry », dans *Hans Christian Ørsted and the Romantic Legacy in Science: Ideas, Disciplines, Practices*, dir. R. M. Brain et O. Knudsen (Dordrecht, 2007).
6. Paola Bertucci et Giuliano Pancaldi (dir.), *Electric Bodies: Episodes in the History of Medical Electricity* (Bologne, 2001).
7. Des électrodes de la taille d’un « shilling » sont décrites dans Charles H. Wilkinson, *Elements of Galvanism in Theory and Practice* (Londres, 1804), 2:444.
8. Lu Gwei-Djen et Joseph Needham, *Celestial Lancets: A History and Rationale of Acupuncture and Moxa* (1980 ; réimpr., Londres, 2002), 295–302.
9. M. Morand, *Mémoire sur l’acupuncturation*, trad. Franklin Bache (Philadelphie, 1825), 30.
10. Cité dans William Markley Lee, « Acupuncture as a Remedy for Rheumatism », *Boston Medical and Surgical Journal*, 14 septembre 1836, 85–87 (accessible via le site de l’APS).
11. Christopher Lawrence, « Medical Minds, Surgical Bodies: Corporeality and the Doctors » ; Steven Shapin, « The Philosopher and the Chicken: On the Dietetics of Disembodied Knowledge » ; et Janet Browne, « I Could Have Retched All Night: Charles Darwin and His Body », dans *Science Incarnate: Historical Embodiments of Natural Knowledge*, dir. Christopher Lawrence et Steven Shapin (Chicago, 1998), 21–50, 156–201, 240–87.
12. La réalité pourrait être différente : certains chercheurs peuvent être de santé fragile ; d’autres, comme Charles Darwin, peuvent tirer parti de leurs maladies pour s’assurer la solitude nécessaire à leur travail. Voir Lawrence, « Medical Minds » ; et Browne, « I Could Have Retched ».
13. Rebecca Herzig, *Suffering for Science: Reason and Sacrifice in Modern America* (New Brunswick, N.J., 2005).
14. Lawrence et Shapin, « Introduction: The Body of Knowledge », dans *Science Incarnate*, 15–16 ; et Shapin, « The Philosopher and the Chicken », 45–46.
15. Alexander Bache a rédigé un résumé (« Facts in Reference to the Spark, &c. from a Long Conductor Uniting the Poles of a Galvanic Battery ») portant sur l’expérience de Joseph Henry, qu’il a fait paraître sans délai dans le *Journal of the Franklin Institute* (1835) : 169–70, ainsi que dans l’*American Journal of Science* 28 (1835) : 327–29 (citation p. 328). Dans l’*American Journal of Science*, le résumé de Bache était accompagné d’une analyse complémentaire signée par Henry, intitulée « Appendix to the Above » (p. 329–31).
16. Michael Faraday, « On the Magneto-Electric Spark and Shock, and on a Peculiar Condition of Electric and Magneto-Electric Induction », Philosophical Magazine 5 (1834) : 349–354.
17. Joseph Henry (qui deviendra plus tard le premier directeur de la Smithsonian Institution) a observé pour la première fois une intensification de l’électricité lors de la rupture de la connexion entre une bobine et une pile, alors qu’il travaillait avec son grand électroaimant ; voir « On the Production of Currents and Sparks of Electricity from Magnetism », American Journal of Science 22 (1832) : 403–408. La publication officielle de Henry est intitulée « On the Influence of a Spiral Conductor in Increasing the Intensity of Electricity from a Galvanic Arrangement of a Single Pair », American Philosophical Society Transactions (1837) : 223–231. Henry a présenté ses travaux sur la spirale le 6 février 1835, mais son article complet n’a été publié qu’en 1837.
18. Le professeur de Philadelphie Robert Hare a construit un « calorimoteur » (calorimotor) de grande taille, composé de nombreuses paires voltaïques reliées en parallèle, de manière à équivaloir à un élément unique ; voir Hare, « A New Theory of Galvanism, Supported by Some Experiments and Observations Made by Means of the Calorimotor, a New Galvanic Instrument », *American Journal of Science* 1 (1818) : 412–23.
19. Michael Faraday, « On the Induction of Electric Currents » (24 novembre 1831), dans *Experimental Researches in Electricity*, vol. 1 (1839 ; réimpr. Santa Fe, N.M., 2000), 27–32.
20. Page (n. 2 ci-dessus), 137 ; Post, *Physics, Patents, and Politics* (n. 1 ci-dessus).
21. [Jonathan Homer Lane], « Charles Grafton Page », *American Journal of Science* 48 (1869) : 1–17.
22. À propos de cette méthode de configuration de la feuille, Page a écrit : « de cette façon, l’intégrité du circuit est mieux préservée qu’au moyen de nombreuses soudures » (« Method of Increasing Shocks », 138).
23. Peut-être l’assemblage composite de la spirale, constituée de segments distincts, a-t-il suggéré à Page la possibilité d’utiliser des points intermédiaires le long de la spirale pour l’alimentation électrique.
24. Page, 138
25. Ibid., 139.
26. Ibid.
27. Ibid.
28. Page, qui n’a pas précisé les dimensions de son « calorimoteur » initial, s’est appuyé sur la note préliminaire de Henry, laquelle recommandait, en termes vagues, « un des calorimoteurs du Dr Hare » ; voir Henry, « Appendix » (n. 15 ci-dessus), 329. Henry a précisé par la suite qu’il avait utilisé une paire de grandes plaques présentant une surface de zinc de 1,5 pied carré (Henry, « On the Influence of a Spiral Conductor » [n. 17 ci-dessus], 224). Voir Elizabeth Cavicchi, « Sparks, Shocks, and Voltage Traces as Windows into Experience: The Spiraled Conductor and Star Wheel Interrupter of Charles Grafton Page », numéro spécial, *Archives des Sciences* 58 (2005) : 123–136. Pour plus de détails sur l’expérience de Page et l’électroacupuncture, voir Elizabeth Cavicchi, « Opening the Circuit to the Body, More Options, and Ambiguity: Charles Grafton Page’s Experiment with a Spiral Conductor » (février 2008),
29. Page (n. 2 ci-dessus), 139.
30. Elizabeth Cavicchi, « Experimenting with Wires, Batteries, Bulbs, and the Induction Coil: Narratives of Teaching and Learning Physics in the Electrical Investigations of Laura, David, Jamie, Myself, and the Nineteenth Century Investigators—Our Developments and Instruments » (thèse de doctorat en éducation, Université Harvard, 1999) ; Cavicchi, « Experiences with the Magnetism of Conducting Loops: Historical Instruments, Experimental Replications, and Productive Confusions », *American Journal of Physics* 71 (2003) : 156–67 ;
et Cavicchi, « Nineteenth-Century Developments in Coiled Instruments and Experiences with Electromagnetic Induction », *Annals of Science* 63 (2006) : 319–61.
31. J. A. Fleming, *The Alternate Current Transformer in Theory and Practice*, vol. 2
(Londres, 1892).
32. [Charles Grafton Page], *The American Claim to the Induction Coil and its Electrostatic Developments* (Washington, D.C., 1867) ; Robert C. Post, « Stray Sparks from the Induction Coil: The Volta Prize and the Page Patent », *Proceedings of the IEEE* 64 (1976) :
1279–86.
33. Cavicchi, « Nineteenth-Century Developments » ; Wilhelm Hackmann, « The Induction Coil in Medicine and Physics: 1835–1877 », dans *Studies in the History of Scientific Instruments*, dir. C. Blondel et al. (Londres, 1989), 235–50.
34. Friedrich Steinle, « Entering New Fields: Exploratory Uses of Experimentation », *Philosophy of Science* 64 (1996) : S65–S74 ; Neil Ribe et Friedrich Steinle, « Exploratory Experimentation: Goethe, Land, and Color Theory », *Physics Today* (juillet 2002) : 43–49.
Pour des analyses connexes sur les travaux exploratoires de Faraday, voir David Gooding, *Experiment and the Making of Meaning: Human Agency in Scientific Observation and Experiment* (Dordrecht, 1990) ; Elizabeth Cavicchi, « Faraday and Piaget: Experimenting in Relation with the World », *Perspectives on Science* 14 (2006) : 66–96.
35. Voir « The Replication Method in History of Science », numéro spécial, *Archives des Sciences* 58 (2005), en particulier : Jan Lacki, « Editorial », 93–95 ; Peter Heering et Christian Sichau, « Instruments and Experiments between the Laboratory and the Museum », 97–112 ; Cavicchi, « Sparks, Shocks, and Voltage Traces » (n. 28 ci-dessus) ; et Ryan Tweney, « On Replicating Faraday: Experiencing Historical Procedures in Science », 137–48.
36. Klaus Staubermann, « Controlling Vision—the Photometry of Karl Friedrich Zöllner » (thèse de doctorat, Darwin College, Université de Cambridge, 1998) ; et Staubermann, *Astronomers at Work: A Study of the Replicability of 19th-Century Astronomical Practice* (Francfort-sur-le-Main, 2007).
37. Peter Heering, « Éduquer et divertir : utiliser les expériences des Lumières pour la formation des enseignants », dans *Constructing Scientific Understanding through Contextual Teaching*, dir. Peter Heering et Daniel Osewold (Berlin, 2007), 65–81 ; Peter Heering, « Peser la chaleur : la reproduction des expériences réalisées avec le calorimètre à glace de Lavoisier et Laplace », dans *Lavoisier in Perspective*, dir. Marco Beretta (Munich, 2005), 27–42.
38. Pour plus de détails sur mon expérience, voir Cavicchi, « Sparks, Shocks, and Voltage Traces » et « Opening the Circuit to the Body » (n. 28 ci-dessus).
39. Sur les questions de sécurité liées aux décharges électriques, voir William Butterfield, « Electric Shock—Safety Factors when Used for the Aversive Conditioning of Humans », *Behavior Therapy* 6 (1975) : 98–110. Pour consulter les évaluations des risques sanitaires et les politiques relatives au mercure établies par l’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA), voir http://www.epa.gov/mercury/effects.htm (consulté le 17 juillet 2008).
40. Le Bakken Museum of Electricity and Life, situé à Minneapolis, a fourni du mercure pour ma conférence-démonstration intitulée « Finding the Body—and Ambiguity—in the Circuit: Historical and Reconstructive Experiments with a Spiraled Conductor », donnée le 10 décembre 2003 ; voir http://www.thebakken.org/research/Cavicchi-talk.htm (consulté le 17 juillet 2008). Je remercie Ellen Kuffeld, Elizabeth Ihrig et David Rhees pour leur soutien lors de ma présentation sur la spirale de Page et pour l’aide apportée à mes travaux de recherche au Bakken Museum.
41. Au cours des différentes phases de mon étude, j’ai utilisé les oscilloscopes à mémoire suivants : HP 54600B, Lecroy 9450A et HP Infinium 54810A. J’ai eu recours à une sonde haute tension (Tektronix P6015) afin de protéger ces instruments contre les hautes tensions induites dans mes circuits.
42. En présentant une impédance de 1 MO au circuit testé, l’oscilloscope est conçu pour ne pas le perturber ; j’ai toutefois constaté que les signaux étaient altérés (atténués) lorsque deux sondes étaient appliquées simultanément sur des zones qui se chevauchaient le long de la spirale.
43. Voir J. Patrick Reiley, *Applied Bioelectricity: From Electrical Stimulation to Electropathology* (New York, 1998).
44. J’ai fait varier la valeur de la résistance, d’un minimum de 330 O à un maximum de 560 kO. Ces valeurs correspondent à celles répertoriées pour la résistance du corps humain au passage du courant : peau sèche, ~500 kO ; peau humide, ~1 kO ; résistance interne du corps, ~400 O. Voir, par exemple, « Biological Effects of Electric Shock », Thomas Jefferson National Accelerator Facility, Newport News, Virginie, *General Electrical Safety 6200*
45. Voir Cavicchi, “Nineteenth-Century Developments” (n. 30 above), 346, fig. 14.
46. HP Infinium 54810A.
47. Pour une description plus détaillée du commutateur à spirale et à roue reconstitué, voir Cavicchi, « Sparks, Shocks, and Voltage Traces » (n° 28 ci-dessus), p. 131–134.
48. J’ai utilisé le générateur de fonctions/signaux arbitraires HP33120A pour produire des ondes sinusoïdales et carrées allant jusqu’à 15 MHz. Pour des impulsions carrées de tension plus élevée (jusqu’à 150 V, avec des périodes pouvant descendre jusqu’à 0,01 ms), j’ai eu recours à un stimulateur Grass S44, fabriqué par la société Grass Medical Instruments, située à Quincy, dans le Massachusetts.
49. Voir Cavicchi, « Sparks, Shocks, and Voltage Traces » et « Opening the Circuit to the Body » (n° 28 ci-dessus).
50. Jean Piaget, *Possibility and Necessity*, trad. Helga Feider (Minneapolis, 1987) ; Eleanor Duckworth, « Inventing Density », dans *« Tell Me More »: Listening to Learners Explain*, dir. Eleanor Duckworth (New York, 2001) ; Elizabeth Cavicchi, « Opening Possibilities in Experimental Science and Its History: Critical Explorations with Pendulums and Singing Tubes », *Interchange* 39, n° 4 (2008, sous presse).