Jean-Paul Marat et l’Étude de l’Électricité

Jean-Paul Marat (1743-1793), figure marquante de la Révolution française, était médecin, naturaliste et physicien avant la Révolution. À la fin des années 1770 et au début des années 1780, il se consacra activement à la recherche en électrothérapie et à l’étude de l’électricité.

Il mena de nombreuses expériences pour étudier la nature de l’électricité, systématisa ses observations et publia des travaux qui connurent un certain succès à leur époque.

Ainsi, la contribution de Marat à l’étude de l’électricité est indéniable. Cet article examinera sa contribution à l’étude de l’électricité en physique et son application à la pratique médicale.

« Le Courrier de l’Europe ».
Vendredi 3 mai 1782.
Paris, ce 14 avril.

Monsieur,

S’il ne faut mettre au nombre des auteurs originaux que ceux qui, comptant pour rien les recherches des autres, vont eux-mêmes puiser à la source et savent répandre des flots de lumière sur les sujets les plus obscurs, M. Marat mérite assurément un rang distingué ; mais parmi les auteurs qui ont cultivé l’électricité, cette belle branche de la Physique, s’il faut distinguer ceux qui se sont appliqués à en faire une science exacte, et à lui donner le degré de certitude et d’utilité dont elle est susceptible, M. Marat tient sans doute le premier rang.

Jusqu’à lui, l’électricité était dans un chaos affreux, ou, pour mieux dire, à peine ébauchée ; elle n’avait ni ensemble, ni principes, ni lois, toutes ses parties n’étaient pas mêmes connues. Ouvrez les livres publiés sur cette matière, qu’y trouvez-vous ? beaucoup de conjectures, peu de faits, ou plutôt une multitude de faits isolés, d’observations pliées à des hypothèses particulières, d’opinions hasardées, fausses ou triviales ; voilà ce qu’ils offrent presque tous ; sous ce point de vue l’étude de l’électricité était aussi peu utile que dégoûtante.

Après tant d’essais uniformes, il est agréable sans doute de voir paraître une théorie complète aussi solide que lumineuse.

Telle est la théorie renfermée dans le livre des Recherches physiques sur l’Électricité (vol. in-8° de 160 pages, se vend à Paris chez Nyon l’aîné, rue du Jardinet).

A part les grandes découvertes qui en sont la base, les principes lumineux qui y sont développés, les nouvelles lois qui y sont établies, les conséquences importantes qui en découlent, cet ouvrage est fait avec tant de méthode, son plan offre de si grandes masses, la liaison des parties en est si intime, l’ordre des matières en est si naturel, le style en est si clair, qu’il doit être regardé comme un livre classique précieux, et à la portée du général des lecteurs.

Parmi le nombre d’articles piquants qu’il renferme, et que les bornes de nos feuilles ne nous permettent pas de faire connaître en détail, nous en indiquerons trois absolument neufs.

Le premier traite de la différence des corps qui peuvent ou ne peuvent pas transmettre la commotion. Le second ramène toutes les répulsions électriques apparentes au principe de l’attraction, et démontre la puissante influence du milieu ambiant sur les corps les moins électrisés. Le troisième fait connaître la place que le fluide électrique, considéré comme agent général, occupe parmi les grands ressorts de la nature.

Les lecteurs en état d’apprécier le travail de l’auteur y verront avec surprise de quelle manière, en remaniant les sujets les plus rebattus, il sait toujours s’ouvrir des routes nouvelles et triompher des difficultés.

Ne terminons pas cette notice sans observer, au sujet de la théorie des météores fulminants, que M. Marat a ramené à leur juste valeur les moyens de se garantir des atteintes de la foudre. Et observons en passant que les Recherches physiques sur l’Électricité peuvent être présentées comme un chef-d’œuvre de typographie à ceux qui aiment les belles éditions.’

Pour étudier la nature de l’électricité sous tous ses aspects et systématiser les connaissances dispersées de son époque, Marat inventa une nouvelle méthode. Il fut en effet le premier à perfectionner la méthode d’expérimentation de la chambre noire et d’y installer un microscope solaire.

Dans une étude en chambre obscure équipée d’un microscope solaire, il est parvenu à rendre visible la « matière électrique ».

Jean Paul Marat : ( in extrait) de lettre à Roume de Saint-Laurent (20 novembre 1783) :

’... reconnaissent que j’ai inventé une méthode d’observer dans la chambre obscure, qui est très propre à ouvrir un vaste champ aux recherches des physiciens et à porter le flambeau dans les labyrinthes de la nature.’

Un extrait concernant sa nouvelle méthode d’utilisation d’un microscope solaire dans une chambre noire du « Journal de Paris ».
Lundi 25 octobre 1779.

’... mais, permettez, Messieurs, que je dépose dans vos feuilles quelques observations sur l’utilité de la méthode d’observer dans la chambre obscure, dont cet habile physicien est l’inventeur.
Avant lui, l’usage du microscope solaire était très borné ; comme par la manière ordinaire de se servir de cet instrument l’objet est placé au foyer, on ne pouvait examiner que de très petits objets ; encore fallait-il qu’ils fussent diaphanes ; mais par la manière de s’en servir de M. Marat, le microscope solaire est devenu l’instrument de physique le plus utile et le plus précieux, également propre à examiner les corps d’une grande et d’une petite étendue, opaques ou transparents, il sert à rendre visibles leurs émanations les plus subtiles ; aussi, cette nouvelle méthode d’observer dans la chambre obscure est-elle faite pour ouvrir un vaste champ aux recherches des physiciens ; ainsi qu’en a jugé l’Académie des Sciences, la Chimie surtout peut en tirer le plus grand parti. On sait comment l’auteur s’en est servi à rendre visible le fluide igné, la matière électrique, l’air même ; au précieux avantage de faire apercevoir des objets qu’on n’apercevait point sans elle, elle joint l’avantage plus précieux encore d’offrir ces différents objets sur le même tableau, et d’en faciliter la comparaison sous diferents aspects.’

Signature :
’J’ai l’honneur d’être, etc., votre, etc.
FILASSIER.’

Dans une lettre à Roume de Saint-Laurent (20 novembre 1783), Marat décrit ses succès dans l’étude et la systématisation des connaissances sur la nature de l’électricité, en utilisant la méthode de recherche qu’il a découverte dans une chambre obscure avec un microscope solaire :

’.... jusqu’à moi, tout ce qui avait paru sur l’électricité se réduisait à un ramas d’expériences isolées, compliquées, rentrant les unes dans les autres, et éparses en cinq cents volumes. Il s’agissait de tirer la science de cet affreux chaos ; je me renferme dans ma chambre obscure, j’ai recours à ma méthode d’observer, je rends visible le fluide électrique, je le compare au fluide du feu et au fluide de la lumière, avec lesquels on l’a confondu ; j’observe ses propriétés, ses manières d’agir, les phénomènes qui résultent du concours de l’air, de la lumière, du feu à son action ; dès lors, plus d’hypothèses, plus d’conjectures, plus de probabilités ; tout devient intuitif, la science se forme. Et ce serait encore un ignorant qui aurait mis à jour le seul ouvrage méthodique, la seule théorie connue sur l’électricité ?
Encore un mot. Au milieu de mille essais funestes, quelques tentatives heureuses avaient fait sentir que l’électricité médicale pouvait offrir les plus grands avantages à l’humanité. Depuis longtemps elle était livrée aux empiriques. Des physiciens qui n’étaient pas médecins, et des médecins qui n’étaient pas physiciens, se mêlaient d’en former un art raisonné. Ce devait être la tâche d’un homme de génie, qui aurait réuni les deux genres de connaissances qu’elle suppose. Cependant le public est inondé d’une multitude d’ouvrages où se trouvent établis différents systèmes. Je les attaque tous, j’en démontre les erreurs et les dangers ; puis j’établis les principes à la lueur desquels l’art doit marcher, je distingue les cas où les secours de l’électrisation peuvent être efficaces, de ceux où on l’invoquerait en vain, même avec danger. J’ai pour juges les membres d’une Académie ; ils sont entraînés par la force de mes preuves. Et ce serait encore moi ignorant qui aurais forcé une Société savante à couronner mon travail, à m’accorder le triomphe contre celui de ses membres dont elle se glorifie le plus ?’

Et de fait, les travaux de Marat sur l’électricité ont bénéficié d’une certaine publicité et ont été récompensés :

« Recherches physiques sur l’électricité » (1782) est son ouvrage fondamental, dans lequel il décrit 214 expériences consacrées à la physique de l’électricité. Marat y étudie la nature de l’électricité (qu’il considère comme un « fluide en mouvement »), les phénomènes d’attraction et de répulsion électriques, les rapports entre l’électricité et le magnétisme, ainsi que d’autres manifestations électriques.
Marat s’est efforcé d’organiser les données empiriques chaotiques sur l’électricité, dispersées dans de nombreuses sources.

Principaux aspects de sa contribution :

• Il a mené des expériences avec des bouteilles de Leyde et des générateurs électrostatiques.
• Marat soutenait que la répulsion électrique n’est pas une force fondamentale de la nature (contrairement à l’attraction). Il a étudié ces phénomènes en détail à l’aide de divers matériaux :
  « Le Courrier de l’Europe ».
  Vendredi 15 mars 1782 :

M. Marat, à qui la Physique a déjà de si nombreuses et de si grandes obligations, vient de faire changer de face à l’électricité, comme il a fait changer de face à l’optique.
Au moyen de deux principes incontestables, méconnus jusqu’à lui, mais qui jouent un très grand rôle dans cette science, il est parvenu à rendre raison, d’une manière aussi solide que lumineuse, de mille phénomènes très obscurs, pour ne pas dire inexplicables, et de mille autres phénomènes dont on n’avait pas la moindre idée.
De cette dernière classe, il en a tiré quelques-uns qu’il a proposés aux physiciens sous la forme de problèmes à résoudre, et qu’on s’est contenté de regarder comme une plaisanterie. En voici l’énoncé en style ordinaire, tel qu’il a paru dans plusieurs de nos papiers publics.
« Faire, au moyen de l’Électricité, que deux corps se repoussent, de manière, non seulement que leur répulsion augmente lorsqu’une personne sur le plancher touchera un conducteur auquel ils sont suspendus, et qu’elle subsiste encore malgré qu’on les ait maniés eux-mêmes pendant plusieurs secondes, mais aussi de manière, qu’en leur présentant le doigt, ils le suivent, et qu’en leur présentant un doigt de part et d’autre ils s’attirent avec force. »
En donnant ce problème à résoudre aux physiciens, M. Marat demandait qu’ils indiquassent les principes dont dépend sa solution.
Je me bornerai maintenant à vous exposer le fait, tel que je l’ai vu chez l’auteur.
« A deux ou trois pieds d’une machine électrique, isolez sur des cordes de soie un cylindre métallique à bouts arrondis ; suspendez-y, par des bouts de fil de lin de huit à dix pouces, deux boulettes de liège de deux à trois lignes de diamètre. Mettez en jeu la machine ; si elle travaille avec énergie, vous verrez au bout de quelques tours les boulettes se repousser d’elles-mêmes. Peu après, présentez le doigt aux boulettes, elles s’y porteront ; alors touchez au cylindre, elles se repousseront davantage, ensuite maniez légèrement les boulettes, elles resteront écartées. Touchez au cylindre, elles repousseront un peu plus ; présentez-leur le doigt, elles le fuiront, présentez-leur un doigt de part et d’autre, elles s’attireront avec force. »
Voilà, Monsieur, des phénomènes, non seulement très nouveaux, mais diamétralement opposés à tous ceux qu’on avait observés jusqu’à présent. Il en est peu d’aussi propres à piquer la curiosité. Combien de machines vont être en jeu pour les vérifier. Mais laissons vos têtes bretonnes s’exercer à en découvrir les causes, et permettez que je me réserve le
plaisir de vous faire part de la sublime théorie de l’auteur.’

• Marat a mené des expériences sur l’influence des courants électriques sur les champs magnétiques (et inversement). Cela anticipait des découvertes ultérieures en électromagnétisme, telles que les travaux de Michael Faraday (1791-1867)
  Marat concevait l’électricité non pas comme une simple propriété des corps électrifiés, mais comme un phénomène se propageant dans l’espace environnant via un milieu électrique particulier (« fluide électrique »). Dans ses expériences, il cherchait à visualiser l’action de l’électricité et étudiait sa distribution autour des corps. Cette approche différait des conceptions purement mécanistes de nombre de ses contemporains.

Plus tard, Michael Faraday développa le concept de lignes de force et de champs électriques et magnétiques. Pour Faraday, non seulement l’interaction entre les corps, mais aussi l’état de l’espace entre eux, devinrent physiquement significatifs. Ceci est considéré comme l’une des étapes les plus importantes vers la théorie moderne des champs.

• Il défendait la supériorité des paratonnerres pointus sur les paratonnerres à pointe arrondie (dans l’esprit des idées de Franklin) et critiquait le concept de « tiges sismiques ».
  Marat peut être considéré comme l’un des pionniers de l’électrothérapie à la fin du XVIII^e siècle. Contrairement à de nombreux contemporains qui recouraient souvent à des spéculations ou à des pratiques proches du charlatanisme (comme le « magnétisme animal » de Mesmer ou les bains électriques alimentés par des machines électrostatiques), il mettait l’accent sur une approche scientifique fondée sur l’observation des faits.

• Il définissait avec précision les affections pour lesquelles l’électricité pouvait être utile et celles pour lesquelles elle ne l’était pas.
• Il décrivait les méthodes d’application et en évaluait l’efficacité.
• Il utilisait l’électricité de manière « strictly » localisée, en agissant sur les nerfs correspondant à l’organe affecté.
  Il traitait notamment par l’électricité :

• les paralysies et les hémiplégies ;
• les rhumatismes et la sciatique ;
• les tumeurs externes indolentes ;
• Parmi les cas les plus de certaines maladies oculaires, ayant retrouvé la vue après une application d’électricité au niveau des angles externes des yeux.
  Marat inventa ou perfectionna également plusieurs instruments destinés à mesurer l’intensité de l’électricité et à en faciliter l’usage médical.

Contrairement à nombre de ses contemporains qui exagéraient les propriétés miraculeuses de l’électricité, Marat se montra relativement réservé et critique. Il :

• Définit les indications (lorsqu’elle était bénéfique) et les contre-indications (par exemple, elle était inutile, voire nocive, en cas de cancer ou d’épilepsie, lorsque de fortes décharges étaient administrées) ;
• Mettit en garde against les dangers d’une utilisation excessive ou inappropriée ;
• Mena des expériences sur des animaux et des observations cliniques limitées sur des patients ;
• Établit le « dosage » – la durée et l’intensité des séances (semblable à celui des médicaments).
  À une époque où l’électrothérapie était à la mode mais souvent charlatanisée, Marat s’efforça de lui donner une base plus scientifique, par l’observation et l’expérimentation

Marat contribua à la systématisation de l’électrothérapie et à son application plus rationnelle. Globalement, la contribution de Marat a été historiquement significative, contribuant à préserver et à organiser les connaissances sur l’électrothérapie lors de la transition vers le XIX^e siècle.

« Mémoire sur l’électricité médicale » (1783/1784) constitue son œuvre majeure concernant les applications médicales de l’électricité. Ce mémoire fut couronné par l’Académie royale des sciences, belles-lettres et arts de Rouen le 6 août 1783

Durant son service auprès du comte d’Artois, Marat disposait de son propre laboratoire où il menait ses expériences. Il appliquait avec succès l’électricité dans sa pratique médicale auprès de l’aristocratie et de la bourgeoisie.

Ses travaux étaient relativement rigoureux pour leur époque et se distinguaient de la masse de publications spéculatives alors en circulation.

Cependant, comme ce fut également le cas pour ses autres recherches scientifiques consacrées au feu, à la lumière et à l’optique, ses travaux ne reçurent pas une large reconnaissance de la part de l’Académie royale des sciences de Paris. En partie à cause de conflits avec des autorités (Lavoisier et autres) et des critiques des idées de Newton.