La petite histoire de la pile électrique et la controverse Galvani-Volta

Vous êtes-vous déjà demandé d’où venait ce petit objet si utile qu’est la pile ? Nous allons vous raconter la genèse de son histoire, qui prend vie dans une controverse bien connue des amateurs de sciences : la controverse Galvani-Volta.

Nous sommes au XVIIIème siècle, siècle des Lumières. L’électricité passe du statut de phénomène marginal à celui d’un véritable champ de recherche. De nombreuses expériences sont faites et on tente de mathématiser les phénomènes observés. Des jeux électriques se développent pour distraire les foules… bref, l’électricité est source d’une grande fascination.

Soigner avec l’électricité

Très vite, l’idée que l’électricité pourrait être utile à la médecine prend forme. La “médecine électrique” se développe alors en France, en Suisse, en Italie, etc. On essaie avec elle de soigner différentes maladies et handicaps : rhumatismes, paralysies, migraines, etc.

“Les hommes de science recherchent non seulement le plaisant mais encore l’utile, qu’ils préfèrent en réalité. Pas plus tôt fût connu le grand pouvoir de l’électricité sur le corps humain que les recherches commencèrent dans le but de découvrir si par hasard il ne pourrait soulager les manquements de la santé.” – Eusebio Sguario (1746)

A partir des années 1780 se développe l’électropathologie, une idée selon laquelle les fluides nerveux seraient une forme particulière de fluide électrique. L’un des défenseurs de cette théorie n’est autre que Luigi Galvani (1737-1798), l’un des deux protagonistes de notre histoire.

La nature de l’électricité

C’est donc dans ce contexte particulier que Luigi Galvani va s’intéresser à l’influence de l’électricité sur les nerfs. En 1791, il publie un livre résumant dix années de recherches, dans lequel il affirme qu’il existe une électricité animale, qui est responsable des mouvements musculaires.

Au cours de ses expériences, Galvani dissèque des grenouilles (beaucoup de grenouilles…). Il constate alors que lorsque l’on relie le nerf au muscle avec un arc métallique, le muscle se contracte. Il constate même que le muscle se contracte d’autant plus lorsqu’il utilise un arc fait de deux métaux différents.

Puisqu’elle n’a pas besoin de source extérieure mais simplement que le nerf et le muscle soient reliés pour que le muscle se contracte, Galvani affirme que la grenouille crée sa propre électricité. Il en déduit donc qu’il existe une électricité d’origine animale dont l’équilibre est rompu par contact métallique.

Crédit : Dr. Manuel at German Wikipedia, via Wikimedia Commons

Quand il publie ses résultats en 1791, il est notamment lu par des physiciens, dont le deuxième protagoniste de notre histoire, Alessandro Volta (1745-1827), illustre physicien et savant de renom international. Celui-ci répète les expériences de Galvani et en tire une toute autre conclusion : la matière électrique est produite par les métaux.

Électricité animale vs électricité métallique

Volta répète les expériences de Galvani sur différents animaux : des chiens, des moutons, des poules, etc. En premier lieu, il confirme les hypothèses de Galvani et admet qu’un être vivant peut conduire le courant et qu’appliquer un courant électrique sur l’ensemble nerf-muscle les active.

Mais Volta n’est pas totalement convaincu par les conclusions de Galvani. Pour lui, ce n’est pas la grenouille qui est la source du courant électrique dans l’expérience de l’arc métallique, mais bien les métaux eux-mêmes.

C’est le début d’une opposition entre la thèse galviniste de l’électricité animale et la thèse voltaïste de l’électricité métallique. La controverse entre les deux théories va durer une dizaine d’années jusqu’à ce que le physicien Volta crée la pile électrique, qu’il présentera à la Société Royale de Londres en 1800. C’est alors, il semblerait, la victoire de l’électricité métallique sur l’électricité animale.

La pile de Volta

En 1799, Volta crée l’instrument qui va mettre fin à la controverse et le faire entrer dans l’histoire : la pile voltaïque. Pour ce faire, il empile des disques d’argent et de zinc, séparés par des disques de tissus imbibés d’eau salée. Il constate que cet assemblage peut produire une tension électrique constante, et que cette tension est d’autant plus forte que le nombre de disques est important.

Crédit : Gillard, Public domain, via Wikimedia Commons

En 1801, il présente une batterie de poche à l’Académie des sciences de Paris, en présence de l’empereur Bonaparte, qui lui décerne une médaille d’or. Très vite, la pile circule partout en Europe. En six mois, on connaît l’existence et les caractéristiques de la pile voltaïque dans les principales villes de sciences. C’est que son intérêt pratique est immense : elle fournit un flux électrique continu. On nomme ce nouveau type d’électricité voltaïque ou dynamique, en opposition à l’électricité par frottement ou statique.

La pile de Volta a donc mis fin à une controverse très animée qui opposa galvaniens et voltiens dans l’Italie des années 1790. Elle fut déterminante en débouchant sur un progrès technique sans lequel notre monde ne serait pas tout à fait le même…

Fanny Aici