Introduction :

La Foudre n’est-elle pas l’un des phénomènes naturels les plus fascinants ? Tout concourt à la stupéfaction : déclenchement soudain, parcours imprévisible et jamais identique, illuminations… Que l’on soit dehors, où se déchaîne sa puissance lumineuse et sonore, ou bien que l’on soit à l’abri sous les toits que son bruit énorme traverse, on est saisi, on s’arrête et pendant un instant, même si l’on connaît ou croit connaître les bases physiques du phénomène, on se sent minuscule devant les forces de la nature ; et, en définitive, on n’est pas plus rassuré que ne devait l’être notre ancêtre préhistorique.
Que savons-nous réellement de ce phénomène ? Nous savons que la foudre est un phénomène dangereux, mortel… D’où provient cette énergie ? Pourquoi un chemin, et pas un autre ? À quoi sont dus ces effets dévastateurs tant au niveau matériel qu’humain ? Peut- on se protéger des éclairs ? Est-il possible de la capter ? Est-il possible de la prévoir?etc.
De cette multitude de questions, une seule nous retint l'attention :
Ainsi, nous allons dans une première partie, faire une approche historique du phénomène, ensuite, étudié la foudre en détail, de la formation du nuage orageux à l'électrisation des nuages, et enfin, dans une dernière partie, voir les découvertes de l'homme pour se protéger.

I) Une approche historique du phénomène

A) Une crainte vécue comme une puissance divine par les civilisations antiques

Dès l’antiquité, la foudre était associée à la colère des Dieux et à la notion de châtiment pour des fautes ou des pêchés. L’homme faisait appel à des divinités pour expliquer la foudre et pour en conjurer le danger.

Sur tous les continents, on pouvait distinguer chez les différentes civilisations, les différentes personnifications de la foudre et de l'orage :
_Indra en inde
_Tien-mu en Chine
_Aizen-Myoo au japon
_Tialoc pour les aztèques
_Zeus pour les grecs
_Jupiter pour les Romains
_ou Thors chez les peuples germaniques.
Très souvent ces divinités occupaient une place importante dans les différents cultes. Face à ces nombreuses divinités et croyances, on peut s'étonner que parmi des nations parvenues à un degré avancé de civilisation et de culture intellectuelles, habituées à tout examiner et à tout discuter, aucune ne fût avisée de rechercher sérieusement les causes naturelles des orages.
Néanmoins, on peut remarquer l'apparition des premières observations scientifiques; ainsi, les Gaulois, à l'approche de l'orage, plantaient de longues épées en terre, la pointe en haut, et se couchaient à terre. Les épées constituaient donc de véritables petits paratonnerres.
Au Moyen Âge, pour conjurer le danger dû aux orages, on avait surtout recours aux saints auxquels on adressait des prières. On peut ainsi citer Saint Jean-Baptiste, Saint Théodore, Sainte Barbe ... Différents phénomènes liés à l'orage étaient interprétés comme des manifestations divines.

Finalement, nous pouvons constater que dès l’origine de l’humanité , la crainte de la foudre occupait l'esprit de nos ancêtres, quel que soit leur religion , leurs coutumes et leur civilisation. La foudre représentait ainsi le symbole de la gloire, de la puissance…

B) Début d'une explication d'un phénomène naturel

Ce n’est que depuis le début du XVIII ème siècle que les Hommes savent expliquer ce phénomène, identifié comme une manifestation d’une force physique qui sera plus tard exploitée dans tous les aspects de la vie humaine : l’électricité. Même René Descartes, un des plus grands physiciens, et grand rationaliste, qui prétendait que la foudre venait en fait de "l'explosion des exhalations sulfureuses de l'atmosphère sous la pression, lorsqu'un nuage plus lourd tombait sur un nuage plus léger !"

1) L'explication donnée par Franklin

Benjamin Franklin fut le premier à avoir découvert et à avoir que les éclairs sont une manifestation de l'électricité atmosphérique.
En juin 1752, Franklin, assisté de son fils, fit une expérience avec un cerf-volant, où il attachait une clé suspendue à l'extrémité inférieure du cordon de chanvre (petit arbre) qui retenait le cerf-volant; il le lança dans un nuage sombre et orageux et produisit une étincelle très visible. D’autres étincelles produisirent de plus en plus abondantes.
Cette expérience n’aura aucune conséquence sur le savant puisque le fil est, heureusement pour lui, isolant.

Ce n’est qu’après les expériences du cerf-volant que le savant inventa le paratonnerre, constitué d’une tige métallique reliée à la terre s'élevant plus haut que les bâtiments à protéger afin de capter l'éclair et de transmettre le courant électrique à la Terre. Il s'agissait là de la première technique réellement efficace de protection contre la foudre.
(Rappel : Définition d’un paratonnerre : Appareil destiné à préserver les bâtiments des effets de la foudre. Mais Franklin pensait que le pouvoir protecteur du paratonnerre résidait dans sa capacité à décharger les nuages et donc à supprimer la foudre, ce qui est faux puisque le paratonnerre est relié au sol pour "éliminer " sa charge électrique).
À cette époque, les parapluies paratonnerres et les chapeaux paratonnerres étaient à la mode.

Paratonnerre des dames de Paris

Le chapeau

2) Recherches ultérieures

En France, Jacques de Romas fit aussi une expérience avec un cerf-volant mais électrique ; il différait de celui de Franklin par le fait qu’il avait enroulé un fil de cuivre autour de la corde qui le retenait au sol.
Thomas François-d’Alibard a réalisé une expérience à Marly la-Ville en mai 1752. Une tige de fer sur un socle isolant dans un environnement orageux accumule des charges électriques atmosphériques et émet des étincelles lorsqu’on en approche un conducteur relié à la terre électrique.

Le 6 août 1753, le Professeur Richmann de Saint-Pétersbourg tomba foudroyé suite à une expérience avec un électromètre(Appareil utilisé pour la mesure des charges électriques et des différences de potentiel).

Il a ensuite fallu attendre le XXème siècle pour dévoiler un peu plus le mystère de la foudre, notamment après la Seconde Guerre mondiale. Parmi les progrès techniques, il faut citer la photographie à défilement continu rapide dont l’excellente résolution temporelle qui permet de distinguer les différentes phases de l’éclair, l’analyse spectroscopique qui fournit des indications sur la température et la nature des constituants de canal de l’éclair, les mesures électriques des courants de foudre effectuées au pied de la structure frappée par des impacts directs.