L'effet Branly

Lors d'un colloque de physique au Maroc,  un jeune étudiant avait été invité à venir présenter l'expérience qu'il avait réalisée. Il y avait eu une sélection du meilleur projet et cette présentation constituait une sorte de "récompense" permettant à l'étudiant de rencontrer des physiciens, dont certains étaient assez prestigieux d'ailleurs. Je garderai toujours l'image de ce jeune en costume et cravate qui présentait une drôle d'expérience. L'ensemble était monté sur une planche en bois mal rabotée, d'une vingtaine de centimètres de côté. Il y avait une LED, des fils électriques, une pile et un cylindre sommaire rempli de billes métalliques et fermé à ses extrémités par des plaques conductrices connectées au circuit électrique.

Lorsque le jeune ferma le circuit, la LED resta éteinte.

• Bizarre ! puisque tout était connecté par des éléments métalliques….
• En réfléchissant un peu on pouvait comprendre qu'en raison de la faible surface de contact entre les billes et de la présence d'oxydation, la résistance du circuit devait être grande et que cela expliquait pourquoi le courant ne circulait pas.

Ceci fait, le jeune étudiant pris un allume-gaz piézo-électrique et fit jaillir quelques arcs électriques à une dizaine de centimètres du montage. Et là... Comme par magie, la LED s'alluma !

• Je vous laisse imaginer le regard perplexe des spectateurs…

Plus fort encore; notre jeune étudiant se mit à tapoter doucement le tube contenant les billes métalliques, et la LED s'éteignit progressivement…

• Il y avait maintenant un attroupement autour du jeune et la plupart des physiciens qui étaient là, commençaient vraiment à se demander où était le truc ?

L'expérience fut reproduite plusieurs fois, et à chaque fois la lampe s'allumait avec les arcs électriques et s'éteignait lorsqu'on tapotait sur le tube. Le jeune restait imperturbable, sans doute ravi de l'effet produit mais trop intimidé pour le laisser transparaitre.

L'un des physiciens présents expliqua alors qu'il s'agissait de l'effet Branly, découvert en 1890 par Édouard Branly, physicien et médecin français. L'histoire devint encore plus étonnante quand il nous expliqua que le mécanisme de l'effet Branly était encore inexpliqué de nos jours. Et pourtant, l'effet Branly fut le premier système permettant de transporter un signal d'un point à un autre sans fil. Marconi et Alexandre Popov l'utilisèrent pour réaliser les premiers essais de télégraphie sans fil en 1895.

En 2006, Éric Falcon (Paris 7) et Bernard Castaing (ENS Lyon), démontrèrent finalement que l'effet Branly était dû à un échauffement localisé au niveau des points de contacts entre les billes qui provoquait des microsoudures entre celles-ci, entrainant une chute importante de la résistance électrique du circuit. Le fait de tapoter sur le tube casse les microsoudures, et du même coup provoque la réapparition de la résistance (voir: Pour la Science No 340 de février 2006).

Je trouve fascinant qu'on ait mis plus de cent ans pour établir  formellement le phénomène de microsoudure à l'origine de cet effet qui est tout de même précurseur de la télégraphie sans fil. Il est également étrange que son inventeur ne soit  connu du public que par le quai de Paris qui porte son nom…