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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 surs (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
sinstaller dans la Virginie rurale, à lextérieur
de Washington, DC.

Page épousa Priscilla Sewall Webster en 1844. Priscilla était
la sur 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.
Lexpérimentateur britannique William
Sturgeon a republié larticle de Page dans sa revue Annals
of Electricity .
Sturgeon y présentait une analyse de leffet électromagnétique
en jeu ; Page sest appuyé sur cette analyse et la développée
dans ses travaux ultérieurs.
Sturgeon a conçu des bobines dérivées de linstrument
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 dinduction.
Elizabeth Cavicchi, est une enseignante
au sein de lEdgerton Center du MIT, qu ia obtenu son doctorat
en éducation à luniversité Harvard et a
effectué un travail de recherche postdoctorale au sein de lancien
Dibner Institute. Ses travaux portent sur le processus dapprentissage,
quelle étudie à travers ses recherches sur les
expérimentateurs du XIXe siècle, lobservation
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 lEdgerton Center du MIT pour la mise à
disposition despaces de laboratoire et dinstruments, 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 léquipe. Chen
Pang Yeang et Markus Zahn ont discuté de ses expériences
et de ses méthodes danalyse ; 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 lexpérience de Page et de
sa réplication sest 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
dincertitude. Cet essai honore la mémoire de Ronald Anderson,
SJ, et de Philip Morrison.
Jexamine dit-elle, lexpérience de Page sous plusieurs
angles : les récits historiques qui en ont été
faits, le contexte éclairé par dautres témoignages,
ainsi que ma propre exploration dun dispositif en spirale à
laide déquipements modernes. Lensemble de
ces éléments dessine le portrait dune science
sans frontières, marquée par une attitude fluide envers
le savoir, empreinte dun sentiment démerveillement
et dune curiosité qui ont fini par mener à la
mise au point de la bobine dinduction.
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 lhistoire qui permettent
un tel résultat.
À linverse, 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 sy produisait.
Les expérimentateurs étaient littéralement immergés
dans les dispositifs quils concevaient, au point que leur propre
corps servait parfois de conducteur à lélectricité.
Charles Grafton Page a su faire preuve dune grande ingéniosité
dans cet environnement complexe, apportant des contributions majeures
à la conception dinstruments, aux pratiques expérimentales
et à la compréhension de lélectromagnétisme.
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Fig 1
Page était encore étudiant en médecine à Harvard
lorsquil a mené, en 1836, lexpérience ici étudiée.
Grâce à elle, il a décelé la présence
délectricité là où personne ne sattendait
à la trouver : dans son propre corps. La sensation de décharge
quil a éprouvée en a apporté la preuve indissociables
de ce résultat surprenant, les méthodes novatrices quil
a employées lui ont permis dexplorer lélectricité
et délargir ses recherches.
Page a ouvert un circuit électrique que dautres considéraient
comme fermé, et ce, de plusieurs manières.
De nombreuses perspectives ont ainsi surgi, tant en matière de
tests expérimentaux que dinterprétation. En tolérant
lambiguïté inhérente à toutes ces possibilités,
Page a pu continuer à faire davantage dobservations. Il sest
ainsi constitué une vaste base dexpérience qui lui
a été très utile dans ses travaux ultérieurs
en tant quexaminateur de brevets aux États-Unis, ainsi que
dans des projets tels que sa locomotive à propulsion électromagnétique.
(1)
Pour apprécier lexpérience de Page, il est utile de
se rappeler ce que lon ressent lorsque les moyens mis en uvre
importent, alors même que les résultats demeurent incertains.
Je me suis placé dans un tel contexte en reproduisant lexpérience
menée par Page en 1836.
Mon objectif nétait pas de reproduire son dispositif à
lidentique, mais plutôt dinteragir avec les phénomènes
de manière à ouvrir des perspectives expérimentales
inédites pour moi, et à me confronter à lambiguïté.
Tout comme Page, jai constaté que cette ambiguïté
savérait 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 sexplique 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 sest écarté.
Cette étude examine de près une expérience
donnée et propose une perspective différente sur sa contribution.
Linventivité de Page dans lusage des matériaux
et sa démarche scientifique reposaient sur sa capacité à
tirer parti de lambiguïté et de lincertitude ;
si lauteur considère ce processus comme essentiel, le lecteur
devra, lui aussi, sy adapter.
Frontières physiques et culturelles liées au corps
dans les expérimentations .
Lexpérience menée par Page en 1836 sollicitait son
corps de diverses manières. Il a construit lui-même la majeure
partie du dispositif ; il la mis en place et en a ajusté
la configuration de ses propres mains. Pour activer lappareil, 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 lapparition
détincelles. Sur le plan auditif, il prêtait attention
à leur crépitement. Il comparait, de manière qualitative,
la luminosité dune étincelle à lintensité
du bruit quelle 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, lintensité
des décharges quil ressentait selon les différentes
configurations de lexpérience. 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 dappliquer
des décharges aux doigts.
Bien que Page ait introduit de nouvelles formes dobservations impliquant
à la fois le corps et le circuit, son recours au corps sinscrivait
dans des pratiques courantes pour observer lélectricité
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 deau salée reliée
à la base de la pile, et en touchant le sommet de celle-ci avec
lautre main, il ressentait des décharges dont la douleur
se propageait du bout des doigts jusquau coude (fig. 2).

FIG. 2 À gauche : la pile de Volta, constituée dune
alternance de disques dargent (A), de zinc (Z) et de carton humide
; elle aboutit à un récipient contenant de leau salée
dans lequel Volta plaçait une main, tandis quil posait lautre
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] : 40331.)
À droite : croquis de Volta montrant comment ses mains entraient
en contact avec les deux extrémités dune pile double.
(Source : Volta, *Le Opere di Alessandro Volta*, vol. 1 [1918], pl. XXII
; reproduction avec laimable autorisation de lIstituto 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), dautres voyaient, dans la réaction du corps à
lélectricité, un moyen dexplorer les sens et
de développer des thérapies médicales. Les Allemands
Alexander von Humboldt et Johann Ritter ont poussé leur corps jusquaux
limites de la stimulation électrique, en insérant des électrodes
dans des incisions pratiquées au scalpel, dans des plaies ouvertes,
voire dans lil (5). À linverse, les thérapies
médicales visaient à soigner le corps ; de nombreux troubles
liés au système nerveux étaient déjà
traités à laide délectricité produite
par des machines à friction au XVIIIe siècle (6). Lorsque
lélectricité voltaïque est devenue disponible,
elle a été testée en tant que traitement dans des
contextes similaires.
Contrairement à lélectricité générée
par friction, lélectricité voltaïque caractérisée
par une tension (voltage) plus faible mais une intensité (courant)
plus élevée savérait 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 lhumidité de la peau, permettait
une meilleure transmission du courant électrique dans lorganisme.
Les médecins français, quant à eux, privilégiaient
une autre approche : percer directement la peau. Cela sinscrivait
dans le cadre de leurs efforts pour réintroduire la méthode
chinoise dacupuncture dans la pratique médicale occidentale.
(8) Comme lacupuncture provoquait parfois des sensations semblables
à des décharges électriques, les Français
ont interprété ses aiguilles « comme de véritables
paratonnerres » permettant daccéder à lélectricité
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
dune bobine ressent une décharge lorsque la connexion de
celle-ci à la pile est rompue. (Source : croquis de lauteur.)
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 lauteur.)
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 lauteur, 2008.) En haut à droite : Une machine
électrostatique à friction, fabriquée artisanalement
à partir dune bouteille en verre du type de celles
que Page a pu concevoir durant son enfance. (Photographie de lauteur,
2001.) En bas à droite : Plaques commémoratives visibles
aujourdhui sur lancienne demeure de Page. (Photographies de
lauteur, 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 quelle 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. Henrys
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 dune 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 lun
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 lorsquun connecteur de la pile est retiré.
(Source : illustrations de lauteur.)
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 dune 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 dune 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 lauteur.)
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'uvre, 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 lart du vitrail.
(Photographie dOmari 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
dun écran daffichage ; une alimentation et un générateur
de fonctions sont disposés au-dessus (source : photographie de
lauteur). À droite : tracé obtenu à loscilloscope,
montrant lévolution de la tension (axe vertical) en fonction
du temps (axe horizontal) lors de louverture de linterrupteur
(source : capture décran de lauteur).
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 lintermédiaire dun
interrupteur, tandis quune sonde haute tension doscilloscope
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 loscilloscope. (Source : illustrations de lauteur.)
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 dune partie de la spire lorsque linterrupteur
souvre. La ligne foncée montre la tension induite aux bornes
de cette même partie de la spire lorsquune résistance
(1 kO) est placée en parallèle avec la sonde. À droite
: La courbe de tension obtenue lorsquune 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 lauteur.)
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 manuvres 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 dune
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 lauteur.)
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 manuvre 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)
: 14069.
2. C. G. Page, « Method of Increasing Shocks, and Experiments,
with Prof. Henrys Apparatus for Obtaining Sparks and Shocks from
the Calorimotor », *American Journal of Science* 31 (1837) : 13741.
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) : 289311 ; réimprimé dans
Bern Dibner, *Alessandro Volta and the Electric Battery* (New York, 1964),
11131.
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) :
45371 ; 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) : 473504 ; 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 dun « 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), 295302.
9. M. Morand, *Mémoire sur lacupuncturation*, 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, 8587 (accessible via le site de lAPS).
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),
2150, 156201, 24087.
12. La réalité pourrait être différente : certains
chercheurs peuvent être de santé fragile ; dautres,
comme Charles Darwin, peuvent tirer parti de leurs maladies pour sassurer
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*, 1516 ; et Shapin, « The Philosopher
and the Chicken », 4546.
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 lexpérience
de Joseph Henry, quil a fait paraître sans délai dans
le *Journal of the Franklin Institute* (1835) : 16970, ainsi que
dans l*American Journal of Science* 28 (1835) : 32729 (citation
p. 328). Dans l*American Journal of Science*, le résumé
de Bache était accompagné dune analyse complémentaire
signée par Henry, intitulée « Appendix to the Above
» (p. 32931).
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) : 349354.
17. Joseph Henry (qui deviendra plus tard le premier directeur de la Smithsonian
Institution) a observé pour la première fois une intensification
de lélectricité lors de la rupture de la connexion
entre une bobine et une pile, alors quil travaillait avec son grand
électroaimant ; voir « On the Production of Currents and
Sparks of Electricity from Magnetism », American Journal of Science
22 (1832) : 403408. 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) : 223231. Henry a présenté
ses travaux sur la spirale le 6 février 1835, mais son article
complet na été publié quen 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) : 41223.
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), 2732.
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) : 117.
22. À propos de cette méthode de configuration de la feuille,
Page a écrit : « de cette façon, lintégrité
du circuit est mieux préservée quau moyen de nombreuses
soudures » (« Method of Increasing Shocks », 138).
23. Peut-être lassemblage composite de la spirale, constituée
de segments distincts, a-t-il suggéré à Page la possibilité
dutiliser des points intermédiaires le long de la spirale
pour lalimentation électrique.
24. Page, 138
25. Ibid., 139.
26. Ibid.
27. Ibid.
28. Page, qui na pas précisé les dimensions de son
« calorimoteur » initial, sest 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 quil 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) : 123136. Pour plus de détails sur
lexpérience de Page et lélectroacupuncture,
voir Elizabeth Cavicchi, « Opening the Circuit to the Body, More
Options, and Ambiguity: Charles Grafton Pages 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 InvestigatorsOur 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) : 15667
;
et Cavicchi, « Nineteenth-Century Developments in Coiled Instruments
and Experiences with Electromagnetic Induction », *Annals of Science*
63 (2006) : 31961.
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) :
127986.
33. Cavicchi, « Nineteenth-Century Developments » ; Wilhelm
Hackmann, « The Induction Coil in Medicine and Physics: 18351877
», dans *Studies in the History of Scientific Instruments*, dir.
C. Blondel et al. (Londres, 1989), 23550.
34. Friedrich Steinle, « Entering New Fields: Exploratory Uses of
Experimentation », *Philosophy of Science* 64 (1996) : S65S74
; Neil Ribe et Friedrich Steinle, « Exploratory Experimentation:
Goethe, Land, and Color Theory », *Physics Today* (juillet 2002)
: 4349.
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) : 6696.
35. Voir « The Replication Method in History of Science »,
numéro spécial, *Archives des Sciences* 58 (2005), en particulier
: Jan Lacki, « Editorial », 9395 ; Peter Heering et
Christian Sichau, « Instruments and Experiments between the Laboratory
and the Museum », 97112 ; Cavicchi, « Sparks, Shocks,
and Voltage Traces » (n. 28 ci-dessus) ; et Ryan Tweney, «
On Replicating Faraday: Experiencing Historical Procedures in Science
», 13748.
36. Klaus Staubermann, « Controlling Visionthe 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), 6581 ; 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), 2742.
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 ShockSafety
Factors when Used for the Aversive Conditioning of Humans », *Behavior
Therapy* 6 (1975) : 98110. Pour consulter les évaluations
des risques sanitaires et les politiques relatives au mercure établies
par lAgence américaine de protection de lenvironnement
(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 Bodyand Ambiguityin 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 laide apportée à mes
travaux de recherche au Bakken Museum.
41. Au cours des différentes phases de mon étude, jai
utilisé les oscilloscopes à mémoire suivants : HP
54600B, Lecroy 9450A et HP Infinium 54810A. Jai 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,
loscilloscope est conçu pour ne pas le perturber ; jai
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. Jai fait varier la valeur de la résistance, dun
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. 131134.
48. Jai utilisé le générateur de fonctions/signaux
arbitraires HP33120A pour produire des ondes sinusoïdales et carrées
allant jusquà 15 MHz. Pour des impulsions carrées
de tension plus élevée (jusquà 150 V, avec
des périodes pouvant descendre jusquà 0,01 ms), jai
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).
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