La foudre est un phénomène naturel de décharge électrique se produisant à l'intérieur d'un nuage, entre nuages ou entre le nuage et le sol. ⚡️
Lorsqu'un front froid rencontre un front chaud, ce premier passe sous le second, créant des vents ascendants et descendants dans les cumulonimbus, pouvant être épais de plusieurs kilomètres. Des charges électriques opposées se créent, la partie inférieure du nuage se chargeant négativement alors que la partie supérieure se charge positivement.
Sous l'influence des nuages, le sol acquiert à son tour des charges positives.
Lorsque l'accumulation de toutes ces charges devient trop forte, l'éclair jaillit de la base du nuage chargé négativement et frappe un objet chargé positivement, régulièrement un autre nuage, puisque les éclairs se produisent généralement d'un nuage à l'autre. La foudre frappe en effet le sol qu'une fois sur quatre environ.
La température d'un éclair peut atteindre 30 000 degrés Celsius. Lorsque l'éclair transperce l'air, sa chaleur le dilate et provoque une brusque expansion créant ainsi une onde acoustique qu'on appelle le tonnerre. Comme la lumière voyage plus vite que le son, on voit l'éclair avant d'entendre le tonnerre.
Durant l’Antiquité, la foudre faisait l’objet de nombreuses superstitions. Ne sachant pas comment interpréter rationnellement ce phénomène, les populations l’associaient généralement à une divinité. On trouve de nombreux exemples de ces croyances sur chaque continent.
Les Romains et les Grecs, par exemple, pratiquaient le culte de Jupiter ou encore Zeus, dieu régnant sur le ciel et maître du tonnerre. L’apparition d’éclairs dans le ciel était donc généralement, pour ces peuples, un signe de la colère du Dieu. Ceci étant, ces croyances n’empêchaient pas certains philosophes et physiciens romains et grecs de s’intéresser à la question d’une manière scientifique, posant ainsi les fondements de la science moderne.
Au Moyen-âge, en Europe où le christianisme domine, les éclairs observables lors d’un orage sont considérés comme l’expression de la colère divine en réponse aux péchés commis par les fidèles. Plusieurs coutumes existent pour s’en protéger : l’une, pratiquée par les paysans consistait à introduire, par temps orageux, une fulgurite dans sa poche en disant : « Pierre, pierre, garde-moi du tonnerre ». Une fulgurite est un verre formé lors de l’impact de la foudre sur du sable. Ce verre, étant très impur, n’est pas transparent.
René Descartes (1596-1650) est le premier des philosophes chrétiens tentant une explication à ce phénomène. Il reprend les propos de Sénèque (philosophe de l’Antiquité) pour sa théorie. « Le tonnerre se manifeste, quand les nuages plus lourds et plus élevés tombent sur d’autres placés plus bas. L’air contenu entre deux nuages, comprimé par cette chute soudaine, produit un grand dégagement de chaleur, d’où résultent la lumière de l’éclair et le bruit du tonnerre. » Mais il fut incapable d’expliquer pourquoi les nuages s’entassent les uns au-dessus des autres.
Un physicien hollandais Hermann Boerhaave (1668-1738) émit lui aussi une théorie où il prouve que les particules d’eau que le soleil a élevées en l’air, forment des nuées et composent des masses de glace. Celles-ci fondent sous l’effet du soleil en quelques secondes, et ce frottement violent des particules entre elles, entraîne un bruit éclatant (tonnerre) et des éclairs (inflammation des composants de l’air). Ces théories furent longuement discutées par les savants de l’époque, elles marquent le début des expériences du siècle suivant. En effet, le XVIIIème siècle marque le début de la science moderne, accompagné d’une série de découvertes aussi fulgurantes qu’essentielles. La découverte de l’électricité pose de nouvelles questions et permet de donner de nouvelles explications à certains phénomènes.
Plusieurs expériences ont permis à cette époque de montrer la nature électrique de l’orage et la foudre. Les plus grandes avancées furent l’œuvre de Benjamin Franklin (1706-1790), notamment grâce à la fameuse expérience du cerf-volant.
Franklin réalisa finalement l’expérience le 15 juin 1752. Il fit voler un cerf-volant par temps d’orage. Le chanvre du fil était légèrement humide, ce qui le rendit assez conducteur pour charger une clef attachée au fil à sa base. En approchant le doigt de la clef, Franklin réussit à produire un arc électrique entre son doigt et la clef, prouvant ainsi la nature électrique de la foudre. On comprend aujourd'hui l'inconscience de Franklin qui, par bonheur pour lui, n'eut pas l'idée d'utiliser un fil conducteur ! On affirma d’ailleurs que l’expérience avait été légèrement Romancée…
