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UCTÎONNAmE

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d*Auerbft*g9 entoyé de Temperear, une expérience des plus remarquables sous ce rapport. II vissa a un cylindre métallique le récipient de verre de sa machine pneumatique* dans lequel on avait fait préalablement le vide. Dans Tinlérieur du cylindre jouait un piston auquel était attachée par un anneau une corde s*enroulaut sur une pou<lie : vingt personnes étaient employées h retenir la corde. Tout ainsi disposé*, Otto de Guericke ouvrit subitement le robinet du ballon; Tair contenu dans le cylindre se précipita aussitôt dans Tintérieur du ballon vide pour en remplir la capacité , et dès lors la pression atmosphérique qui s'exerçait sur la tète du piston , n'étant plus contrebalancée sur sa face inférieure , précipita aussitôt le piston jusqu'au fond du cylindre avec tant de violence que les vingt personnes qui retenaient la corde se trouvèrent soulevées en l'air à plusieurs pieds de hauteur.

Ce n'était pas sans raison que tous les savants de TÉurope suivaient avec un intérêt et une curiosité extraordinaires les expériences qui s'exécutaient en Allemagne sur les étonnants effets de la pression atiqosphérique; ce n'est pas sans motifs non plus que nous les avons rappelées avec quelques détails. Par l'elfet de la transformation sociale qui , depuis un siècle , était en train de s'accomplir, l'industrie commençait chez tous les peuples è prendre son essor. Cependant l'âme manquait au grand corps qui s'organisait : l'industrie n avait point de moteur ou n'avait que des moteurs insuilQsants. La force des nommes et des chevaux, la puissance des vents , l'action des torrents et des cours d'eau , insuffisantes dans bien des cas sous le rapport de l'intensité motrice , faisaient défaut dans beaucoup de localités, ou ne pouvaient s'appliquer commodément et avec économie aux besoins de l'industrie. Or, quand on se rappelait que, d'après les découvertes de Pascal, chaque centimètre carré (pour em-

J)loyer les mesures de nos jours) de la surace de tous les corps placés sur la terre , supporte par l'effet de la pression atmospnérique, un poids équivalent èl kilogramme, et quand on voyait Otto de Guericke apporter le moyen pratique d'anéantir» à un moment donné , la résistance qui s'oppose à la manifestation de cette force , on ne pouvait s'empêcher d'espérer une application prochaine de ce remarquable lait.

Presque tous les physiciens de l'époque étaient frappés de la grandeur et de l'avenir de cette idée, et tout annonçait qu'il y avait dans les expériences du bourgmestre de Magdebourg l'origine d'une révolution ''^pitale dans les moyens de l'industrie. ^'

Lorsque, par le progrès des temps, les sciences ont amassé un certain nombre de faits théoriques susceptibles de s'appliquer utilement aux besoiiis^ des hommes , il est rare que quelque grand esprit n'apparaisse )»as au moment nécessaire pour tirer de ces notious générales les conséquences qu'elles

renferment, et pour hflter l'instant où l'humanité doit être mise en possession de ces biens nouveaux. L'homme de génie qui devait féconder pour l'avenir l'ensemble des belles 'découvertes dont le récit vient de nous occuper ne se fit pas attendre : il était Français , et s'appelait Denis Papin.

Papin naquit à filois, le 22 août 1647, d'une famille considérée dans le pays , et

2ui appartenait à la religion réformée. Il tait Qls d'un médecin et avait pour parent Nicolas Papin , autre médecin connu par quelques ouvrages scientiHques. On ne sait rien sur son enfance ni sur les événements de sa jeunesse; il parait seulement qu^il avait ressenti de bonne heure un goût très-vif pour les sciences mathématiques. L'éducation (lublique était alors , dans la ville de Blois, entre les mains des Jésuites, qui, comme on le sait, donnaient à cette époque une assez grande part à l'étude des sciences. Les protestants fréquentaient quelquefois les écoles des Jésuites : Papin dut recevoir chez eux ses premières leçons de mathématiques. Il fit à Paris ses études médicales ; cependant ce n'est pas dans cette université qu'il reçut son grade de docteur, car son nom ne figure pas sur la liste des gradués de la Faculté de Paris, publiée en 1752, et qui comprend les noms de tous les docteurs à partir ae l'année 1539. Orléans possédait une université ; il est donc probable que ce fut dans la capitale de sa province que Denis Papin alla recevoir son grade. Quoi qu'il en soit, on le trouve h rage de vingt-quatre ans établi à Paris, iniur y exercer sa profession. Mais son iotlination naturelle pour les sciences physiques lui rendait sans doute plus aride le pénible sentier de la carrière médicale ; il ne tarda pas à tourner exclusivement son esprit vers les travaux de physique expérimentMle et de mécanique appliquée. Il avait rencontré quelques protecteurs puissants qui favorisaient son KOÛt pour ce genre de recherches. a J'avois alors, nous dit-il Iui*-m6me, Thonneur de vivre à la bibliothèque du roi et d'aider H. Huygens dans un grand nombre de ses expériences. J'avois beaucoup à faire touchant la machine pour appliquer la poudre à canon à lever des poids considérables, et j'en fis l'essai moi-môme, quand on la

Ërésenta à M. de Colbert (1). » Le célèbre [uygens, l'inventeur des horloges à pendule, habitait alors notre capitale, pendant que son père, Constantin Huygens, gentilhomme hollandais , s'y occupait de diplomatie, il avait consenti à se fixer en France» sur les instances de Colbert qui, en fondant l'Académie des sciences, l'avait inscrit ïna des premiers sur la liste de ses membres. Pour décider le savant hollandais à résider en France, Colbert lui faisait une forte

S)ension, et lui avait accordé un logement ['la bibliothèque royale. Papin prêuit soti aide à Huygens pour ses expériences uô mécanique, et partageait son logiMuent. Il avait dû cette position avantageuse h la pro-

(l) ActaerudiiQrum Upiiœ^ sepleiiib. i6SS.

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DES INYICEm>N&

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txxion de madame Colbert, femme d'un ^nd mérite, originaire de Blois, et à laquelle» selon Bernier, « une infinité de gens ,^ ^ pajs deTOieift leur fortune (1). »

Papîji publia stm premier ourrage è Paris*

n 167^, sous ce titre : tfouvelles expériences

'h n&ide, arec la detcriptian des ntachincs qui

'frremi â les faire. Ce petit écrit* qui n^existe

.(15 de DOS jours, contenait la description

•r certaines modifications de faible impor*

loce apportées à la machine du bourgmes*

:rt de llagdebourg (^). Les Nouvelles expé^

riemces du vuide furent accueillies avec fa-

fMir. M. Hublln, célèbre émailleur du roi

ei ami particulier de Papin. présenta Toii-

Tnge à TAcadémie des sciences, et le /oiir-

m/ des sacoMts le signala avec éloges.

La carrière s*ouf rait donc pour le jeune

tîijsiden sous les plus heureux auspices, e fietit nombre d*hommes instruits qui se troaTaîent alors dans la capitale tenaient ()u5la plus grande estime sa personne et Sr$ talents* et le Journal des savants^ dis- |.«:isateur de la considération et de la fortune ».te&ii!iqoes» Taccueillait avec faveur. Ce* \^r)iSssïi^ une année après, nous voyons ?r,iQ quitter subitement la France pour passer cd Angleterre. Quel motif pouvait le \ff3nn\ abandonner sa patrie? Avait-il eocooni la disgrâce de Colbert ? Obéissait-il simpfeiDeot à cette humeur un peu vaga- \^odeqd le Gt désigner par un de ses coutMDporains sous le nom de philosophe eos* aw»po/iierf Onrignore.Les historiens et lesauttrurs de mémoires de la tin du xvii' siècle, tout entiers ao récit des intrigues de cour ou des sanglants épisodes de nos guerres, n'ont pas tue ligne a consacrer à ces esprits d'élite qui emplojaient tous les moments de leur laboneuse existence k préparer è l'humanité «les diîStiDées meilleures, et qui souvent ne recevaient en retourque l'oubli ou la misère. Le nom d'Amontons, l'un des physiciens français les plus remarquables du xvir Siècle, est à peine prononcé dans les écrits de répoque, et le génie de Mariette s'éteipit au milieu de l'indifférence de son temps. Papin n'a pas attiré davantage l'at* téotion des historiens. C*est dans ses propres CQfraçes, dans un petit nombre de recueils scientifiques, ou dans les lettres éparses de quelques savants dont la correspondance s*e$t conservée, qu'il faut aller puiser les rares documents qui nous restent sur les éf énements de sà vie. Tous ces documents soot muets sur la cause de son départ pour Londres; le Journal des savants nous apprend seulement que c'est à la fin de l'an* né«r 1675 qn il quitta Paris (3).

Peu de temps après son arrivé en Angle-

Ci) B'utsire de Blmt, 16».

(t/ Les modificaUons apportées par Denis ^„. â b Machine pcieuroaiique d'Ouo de Gttericke se maroM reprodoiles éaiis un article de lui, imprimé ésms 1rs Aàes de Lei^k^ au mois de juin 1^, sons ce Uire : Am§mema tfuœdam et experimenia nowi €U€m mmlimm fnemmslicam , fscla pariim in Anglin , ftfttm im llsiuu

ii) Jemnnl des sasaniê dn 17 lévrier 1676.

terre, Papin eut llieufease inspiration de se présenter è Robert Boyie, l'illustre fonda* teur de la Société royale de Londres. C'est ce çiue nous apprend Bo^le lui-même : « Il arriva heureusement, dit-il, qu'un certain traité françois, petit de volume, mais trèsingénieux , contenant plusieurs expériences sur la conservation des fruits, et quelques autres points de différentes matières, me fut remis par M. Papin, qui avait joint ses efforts à ceux de l'éminent Christian Huygens pour faire lesdites expériences (1). b Dans la suite de l'entretien qu'il eut avec lui, apprenant a que le docteur Papin n'étoit arrivé de France en Angleterre que depuis peu de de temps, dans l'espoir djr trouver un lieu qui fût convenable è l'exercice de son talent, s Boyle résolut de l'associer à ses travaux.

Aucune position ne pouvait mieux convenir aux goûts et aux désirs de Papin. Issu de l'une des plus grandes familles de l'Irlande, Robert Boyle avait renoncé, pour se vouer tout entier à l'étude des sciences, aux avantages que lui assuraient sa fortune et son rang. Il avait consacré six années de sa jeunesse à voyager sur le continent, pour perfectionner ses connaissances et pour fuir le spectacle des troubles civils qui déchi- ' raient sa patrie. A son retour en Angleterre, la lutte durait encore entre le paHement et la rovauté ; Boyle se retira dans su terre de Stul«Jbrige pour se livrer tout entier aux recherches scientifiques, et c'est là qu'au sein de la retraite et de la paix, loin du tumulte des villes et de l'agitation des partis, il poursuivait les beaux travaux qui devaient le placer à un rang si élevé daus la reconnaissance et l'admiration de son pays. II réunissait autour de lui un certain nombre d'hommes distingués, qui cherchaient dans la culture des sciences et des arts un asile contre les dissensions du dehors. Cette réunion, qui portait le nom de Collège philoso^ phique^ se rassemblait sous sa direction, Untôl è Oxford, tantôt k Londres. Lorsqu'en 1660, Charles II monta sur le trône d'Angleterre, il fonda, des débris de cette réunion nomade, la Société royale de Londres^ que Boyrie fut chargé d'organiser. L'illustre savant refusa de présider cette société, il rejeta même les honneurs de la pairie pour re-

S rendre le cours de ses recherches scientiques.

Boyle s'était occupé avec succès de continuer les recherches d'Otto de Guericke sur le vide et sur la pression atmosphérique ; il avait publié ses expériences, at>andonnant à d'autres le soin de les poursuivre. Lorsque Papin arriva en Angleterre, il pensait à les reprendre, mais il ne trouvait personne pour le seconder. L'habileté de Papin et ses études spéciales sur la machine pneumatique lui rendaient son secours utile de toute nlanière ; il l'admit donc dans son laboratoire. Commencées le 11 juillet 1676, les expériences qu'ils exécutèrent ensemble fur-

(1) RoberU Bojle Opéra varia. Cenéve, I6SS. Tome IL

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rent continuées jusqu'au 17 février 1679. Parmi ces expériences, il faut citer leurs recherches relatives à la vapeur de Teau bouillanle, qui plus tard devaient porter leurs fruits entre les mains du savant fran* çais. Boyle reconnaît, avec beaucoup de loyauté, que les services de Papin lui furent d*une grande utilité, et qu il étail d'une habileté rare dans la construction et le maniement des appareils de physique ; « plusieurs des machines dont nous faisions usage, dit-il, particulièrement la machine pneumatique à deux corps de pompe et le fusil è vent, étoient de son invention, et en partie fabriqués de sa main. »

L'amitié de Robert Boyie et le mérite de ses travaux ouvrirent à Papin les portes de la Société royale de Londres. Il v fut admis le 16 décembre 1680, et ne tarda pas à se

E lacer à un rang distingué parmi les memres de cette compagnie célèbre. C'est peu de temps après, en 1681, qu'il fit connaître pour la première fois, dans un ouvrage écrit en anglais, sous le titre de New atgester^ l'appareil qui a reçu en France le nom de Digesteur ou de Marmite de Papin (1). Le digesteur, selon Papin, permettait de cuire les viandes en très-peu de temps et à très-

f»eu de frais, tout en améliorant leur goût. I donnait en même temps le moyen de ramollir les os, c'est-à-dire de les transformer en une substance qui a reçu de nos jours le nom de gélatine, ce qui ajoutait à la quantité de matière nutritive contenue dans les diverses parties du corps des animaux. Cet appareil, qui a été renouvelé de nos jours sous le nom d'au<oc/aW, est loin ceoendant d'avoir réalisé les promesses de rinventeur; les viandes cuites par ce procédé contractent une saveur ammoniacale.

Aussi, quoique Leibnitz ait dit dans une de ses lettres : « Un de mes amis me mande avoir mangé un pâté de pigeonneaux préparé de la sorte par le digesteur, et qui s'est trouvé excellent (2), » il est permis de contester la valeur de ce procédé de cuisine économique.

La marmite de Papin était munie d'un appareil connu de nos jours sous le nom de soupape de sûreté, et qui constitue Tun des organes les plus importants des machines à vapeur modernes. Tout le monde s'accorde à ajouter la plus haute importance à la découverte de cet appareil, .que l'on regarde comme le prélude des travaux de Papin sur la vapeur. Au risque de paraître soutenir un paradoxe, nous oserons nous séparer encore sur ce point de l'opinion commune.

Comme nous nous sommes proposé d'appuyer sur des textes authentiques les princi-

(1) La iradaclion françsiîse.du New digester fut publiée à Paris, en 1682, par Comiers, sous ce titre: La manière d'amoUir les os et de faire cuire toutes sortes de viandes en fort peu de temps et à peu de frais, avec une description de la machine dont il se faut servir pour cet effet, ses propriétés et ses usages confirmés par plusieurs expériences, nouvellement inventée par M. Papin ^ docteur en médecine,

(3) Overa, in-4«, 1768, 1. 1, p. 165.

paux faits exposés dans ce récit* nous citerons le passage original du livre de Papin sur le digesteur. On verra que la soupape de sûreté a une origine beaucoup plus humble qu'oD ne le croit.

Papin commence par donner la description de son digesteur. L'appareil se compose de deux cylindres creux rentrant l'un dans l'autre : le premier, à parois métalliques très-épaisses, renferme l'eau que l'on doit convertir en vapeur ; le second, plus petit, sert à contenir les viandes. Tout l'appareil est fermé par un épais couvercle métallique s'adaptant parfaitement aux contours du cylindre, auquel il est fixé par des ^crous très-solides : quand' on veut s'en servir, on le place sur un fourneau allumé. La marmite de Papin n'est donc qu'une sorte de bainmarie, dans lequel seulement la vapeur renfermée dans un espace clos, ne peut se dégager au dehors. Après avoir donné la description de sa marmite, Papin ajoute :

« Cette machine est sans doute fort simple et peu sujette à se g&ter, mais elle est incommode en ce qu'on ne regarde pas dedans aussi aisément que dans le pot ordinaire, et, comme elle lait plus ou moins d'effet, selon que l'eau qui y est se trouve plus ou moins pressée, et aussi que la chaleur est plus ou moins grande, il pourroit arriver quelquefois que vous tireriez vos viandes avant qu'elles fussent cuites, et d'autres fois que vous les laisseriez brûler ; ainsi il a fallu chercher des moj^ens pour coiinoltre et la quantité de pression qui est dans la machine, et le degré de chaleur.

« 11 n'y a qu'à faire un petit tuyau ouvert des deux bouts, et, l'ayant soudé sur un trou fait au couvercle, il faut appliquer sur l'ouverture d'en haut de ce tuyau une petite soupape bien exacte et garnie de papier. >

Pour connaître le degré de la pression de la vapeur, Papin fermciit cette soupape au moyen d'une petite verge de fer qui, fixée par une de ses extrémités à une cnarnière, portait à l'autre bout un poids mobile, à la manière des romaines. Il avait déterminé la pression nécessaire pour soulever ce poids.

« De sorte, ajoute-t-il, quelorsque la soupape laisse échapper quelque chose, je conclus que la pression dans le bain-marie est environ huit fois plus forte que la près* sion de lair, puisqu elle peut soulever, nonseulement le poids qui résiste à six pressions, mais aussi la verge que j'ai éprouvée, qui résiste à deux, et ainsi, eu augmentant ou diminuant le poids, ou en le cnangeant de place, je connois toujours à peu près combien la pression est forte dans la machine (i). »

Ainsi Papin n'avait imaginé son levier et sa soupape que pour savoir ce qui se passait dans le pot, et pour veiller à l'exacte cuisson des viandes. £n faisant varier la position occupée par le poids sur le bras de la romaine, il reconnaissait approximativement le degré de pression auquel se trou-

(1) La manière d'amollir les os, p. 10.

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DES INVENTIONS

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lieot sooœises les viandes placées dans le %wmne. A cette époque eo effet, il était litre loin de songer à construire une majué foodée sur la force élastique de la vad'eau; et bien plus, lorsqu'il proposa m^ichioe, il ne pensa nullement a la sir de sa soupape. L'idée d'appliquer cet minienlà préveniV Texplosion rie la cbauf'-ii'unemaciiine à vapeur ne lui vint que fi-cinq ans plus tara, en 1705, c'est-àqumze années après la publication du bft mémoire de 1690, dans lequel il lie 1« description de la première des cbJnesdece genre. C'est le physicien Deïiiers qui transporta le premier dans la i'|ue celte idée de Papin; en 1717, il ap- ,13, en Angleterre, a une machine ae irj^la soupape du digesleur de Papin, ^ ce dernier avait proposée comme un m de se mettre à l'abri des explosions »i|delles cette machine donnait lieu. Là iKsiniction du digesteur n'exerça donc K'soe JoOuence sur la découverte de la Tixaioeà feu; si elle y contribua en quel- Tê^iûse, ce ne fut guère qu'en familiari- -Ji' l'iiireflteur avec l'usage pratique do la 'Wdeau.

M lâ publication de son New digtiter^ nfifi se trouvait à Londres dans une posiii'p piiD avantageuse peut-être que celle fhnW occupée à Paris. Il appartenait à «Mc^été royale, la première des académies rfi&rope; en outre, la protection de Ro- ^•iBojleltti permettait d espérer beaucoup, '''ce saraDl illustre, successivement honoré ^leslime de Charles II, de Jacques II et « ijoilUttine, savait user en faveur de s^s ttj« don crédit qu'il dédaignait pour lui- «eme. Don autre côté, il continuait è entre- *fi'f arec son pays de bonnes relations ; J^iflsérail régulièrement dans le Journal « wwmii les communications qu'il adres- 2^' AuMi oe peut-on se défendre d'un cer* «n^eDlimenl de dépit contre son humeur "poonde, lorsqu'on le voit déserter tout rf^oplesolliospilalier qui l'a reçu, et, ta..! iT ^^'" »^«*^ abandonné la France Kl'h r^'^l^''^®' abandonner l'Angleterre rdi . 5- ¥ chevalier Sarroli, secrétaire «> seoai de Venise, venait de fonder dans teïw ' P««* l'ordre du sénat, une nouvelle ta^uS^A" ^"® ^^ perfectionnement des uZJ^'^^^ '®"''^^^' "" »^^c une dépense kptT}^. *^"^ ^ '«'^ extraordinaires, »

i ffun?- ^r""^'. ^^"' *" physicien Cml. ? position dans cette société, et

^Z\y^. "° P®'* ^ l'étourdie. Il résulte Je eure de lui, datée d'Anvers le l"mars

iHPuirnî T'^® *" docteur Croune, que ^f peu de jours il avait quitté l'Angle-

Waup ij " ^^!^^ *®°^P^ ^^* services, en

'e II nll'*^ ^" P^.''^*'' «^®c regret, tint note «^tadit "® et inscrivit son nom sur la

''''ses membres honnrnîpAc

membres honoraires.

Papin séjourna plus de deux ansi Venise, occubé presque sans relâche à des expérien* ces de physic|ue. Ses travaux lui ac<juireut chez les Italiens une grande réputation. La mention seule de son opposition aux idées du respectable Guglieimini, sur une question d^hydraulique, « faisoit peur à ce savant, » et plusieurs années après sa mort, un physicien florentin parle de « la célèbre machine, le digesteur^ inventée par Papin, pour expliquer la cause des volcans et des tremble* ments de terre, débattue depuis des milliers d'années par les Babyloniens, les Grecs, les Romains, et tous les philosophes anciens et modernes. » Cependant il finit par s'apercevoir qu'il fallait beaucoup rabattre de la « générosité tout à fait extraordinaire » du chevalier Sarroti. En même temps que sa renommée

Grandissait, il voyait chaque jour s'amoinrir ses ressources, et il vint un moment où, désespérant de trouver en Italie la position avantageuse sur laquelle il avait compté, il dut prendre le parti de laisser à leurs travaux le chevalier Sarroti et ses académiciens.

En quittant Venise, Papin revint directement en Angleterre : il espérait y ramasser les lambeaux de son crédit et de sa fortune. Mais ses longues pérégrinations avaient refroidi le zèle de ses amis, et tout ce qu'il put obtenir, ce fut d'entrer, en qualité de pensionnaire, à la Société royale. Il fut chargé d'exécuter les expériences ordonnées par l'Académie, et de copier sa correspondance ; il recevait pour toute rétribution la somme de 62 francs par mois.

C'est pendant ce second séjour en Angleterre qu'il conçut et exécuta la première machine qui devait le mettre sur la trace de sa découverte des applications de la vapeur.

Nous avons insisté sur l'importance que 1 on attachait, à la fin du xvii* siècle, à l'emploi mécanique de la pression de l'air; on y voyait le moyen de doter l'industrie du moteur qu'elle cherchait. Depuis les recherches qu'il avait effectuées avec fioyie sur la machine pneumatique, Papin nourrissait plus particulièrement cette grande pensée. Il crut avoir découvert le moyen de la réaliser en employant, comme moteur direct, la machine pneumatique exécutée en grand. Tel était son dessein lorsqu'il présenta en 1687, à la Société royale, lemodèle d'une machine destinée h transporier au loin la force des riviireê. Cette machine se composait de deux vastes corps de pompe, dontlespistonsétaient mis en ieu par une chute d'eau, et qui servaient a faire le vide dans l'intérieur d'un long tuyau métallique. Une corde attachée à 1 extrémité de la tige du piston devait transmettre une force motrice considérable, lorsque, par l'effet de la pression atmosphérique, le piston, violemment chassé dans 1 intérieur du tuyau, entraînerait avec lui les poids qui le retenaient (1). C'était, comme

(i) La descnption de cette macbli.^ a été publiée par Papin dans les Actes de Leipêlek l Acta erudiiorum Ltpsiœ), décemb. 1688 , p. 644 , sous ce titre :

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mCTIONRAIRC

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on le Yoit, )e principe de nos cbemios de fer atmosphériques. Cependant les essais auxquels on soumit cette machine, en 1687, devant la Société rojale, ne donnèrent que de mauvais résultats, soit en raison de la difficulté de maintenir le vide dans un lor^ tuyau métallique, soit par suite de la lenteur extrême avec laquelle le mouvement se communiquait du piston aux fardeaux qu'il devait eutralner.

Papin avait fondé beaucoup d'espérances sur le succès de son appareil ; cet échec les détruisait sans retour. De tristes lueurs commençaient à assombrir Thorizon du philosophe. Son séjour en Italie avait absorbé les faibles ressources de son patrimoine, et la rémunération de 62 francs par mois qu'il recevait de la Société ro^yale était par trop insuffisante pour ses besoins. Il reporta alors sa pensée vers la France ; mais les portes de sa patrie lui étaient fermées. La révocation de redit de Nantes, portée en 1685, frappait dans leur fortune et dans leurs droits les

{ protestants français. Aux termes de cet arrôt, 'exercice de la médecine, de la chirurgie et de la pharmacie, était interdit aux membres de la religion réformée. Papin aurait pu faire tomber d'un seul root les barrières qui le séparaient de son pays, entrer à l'Académie des sciences, où sa place était depuis longtemps marquée, et recevoir les traitements flatteurs que l'on prodiguait trois ans après à son cousin Isaac Papin, dont l'exil fit fléchir le courage, et qui abjura en 1690, entre les mains de Bossuet. Il préféra un exil éternel à la honte d'une abjuration. En 1687, le landgrave Charles, électeur de Hesse, lui offrit une chaire de mathématioues à Marbourg. Malgré les préoccupations ue la jiolitique et de la guerre, ce prince éclairé s'était toujours plu à jsuivre et à encourager ses travaux. Papin s'empressa d'accepter l'offre de l'électeur. Il écrivit au secrétaire de la Société royale pour l'informer de la résolution qu'il avait prise et le prier de lui faire compter l'arriéré de son traitement. Le trésorier reçut l'ordre de faire droit à (^.ette demande ; la Société décida en même temps, dans sa séance du ik décembre 1687, que le docteur Papin recevrait en présent quatre exemplaires de VHi$toire dei poissontf comme un témoignage des bons services qu'elle avait reçus de lui. Papin emporta ses quatre exemplaires de Vnisto{re des poisMus ; mais c^iétait la perle de la fable : il est à croire que le grain de mil eût mieux convenu à l'état de ses affaires.

Arrivé à Marbourg, Papin commença s^s leçons publiçiues de mathématiques. Ce nouveau métier, auquel il était peu fait, ne fut pas sans lui causer quelques ennuis et quelques difficultés au début. Néanmoins, il reprit bientôt la suite de ses travaux accoutumés.

D' niutnborum prœp'andium ad propagamiam in /onginquum vim molricem fluviorum. Elle a été reproduite dans un «aire ouvrage de Papin : Recueil de ^veneê pièeeêf impriiDé à Cassel, en 1695.

L'emploi du vide et de la pression atmosphérique, utilisés directement comme force motrice, avait mal réussi dans sou appareil à double pompe pneumatique. Il espéra mieux remplir le çrand dessein qu'il se proposait en iU)nstruisant une autre machine, également fondée sur l'emploi de la pression de l'air, mais dans laquelle le vide, au lieu d'être déterminé par le jeu d'une pompe pneumatique, serait obtenu en faisant détoner de la poudre à canon sons le piston de cette pompe. La poudre, brûlée dans un cylindre fermé par une soupape et parcouru par uu piston, dilatait l'air, par l'effet de la chaleur dégagée pendant la combustion ; cet air, s'échappant par la soupape, provoquait un vide dans le cylindre, et dès lors la pression atmosphérique, pesant sur la tète du piston, chassait celui-ci dans l'intérieur du corps de pompe. C'était, comme on le voit, le principe de la machine précédente ; seulement le vide était produit par un artiûee d'une autre nature.

La machine à poudre que Papin fit connaître en 1688 (1) n'était pas, a proprement parler, une invention de ce physicien. La première idée en avait été émise par Tabbé de Hautefeuille, dans un mémoire imprimé h Paris en 1678 (2). A cette époque, le projet d'appliquer la pression atmosphérique à la création (^un nouveau moteur occupait tous les savants. L'abbé de Hautefeuille avait parlé le premier d'obtenir une force motrice empruntée à la pression atmosphérique, en faisant le vide dans un tuyau par suite de la combustion de la poudre. Le principe de cette machine avaitété conçu par J'abbéde Hautefeuille à l'époque où Louis XIV voulait élever les eaux de la Seine pour les consacrer à l'embellissement des jardins de Versailles; les difficultés extraordinaires et l'importance de ce projet tenaient alors en haleine Fesprit de tous les mécaniciens français. « Un si grand nombre d'inventions qui ont été proposées pour élever des eaux è Versailles m'engagea, dit Jean de Hautefeuille, à méditer sur les moyens de le faire avec facilité Repassant ainsi dans mon imagination toutes les forces qui pouvaient être dans la nature, il s'en présenta une qui est infiniment plus grande que celle du vent, du courant des rivières et de^ torrents, et la plus violente qui ait jamais été : cette force est la poudre à canon que l'on n'a point encore employée à l'élévation des eaux (3). »

Le principe était bon en lui-même, mais la machine proposée jfMir l'abbé* pour le mettre à exécution était des plus grossières. Elle se composait simplement d'une grande caisse disposée trente pieds au-dessus de la masse d'eau qu'il s'agissait d'élever; cette

(1) De ROffO pulveriê p^i mut ( Aetû emdif^rvat lÀp$iœ, aepterob. t688, p. 497.)

(2) Pendule perpétuelle avec uu nouveau bulancier et la manière d élever Peau par le moyeu de la poudre à eanon^ et autres nouvelles inventions eonlewuet damu une lettre adressée par M, de Hautefeuille àunde seu amis, 1678, p. t6.

(5) Pendule perpétuelle^ etc., p. 9.

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DES'mVENTIONS.

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caisse éUit munie de quatre soupapes s*oq* Traul de dedans en denors, et se terminait |iar un tube plongeant dans l*eau. Quand on euflammaît dans cette caisse une certaine qoautîté de noudre à canon , on dilatait ] air, qui, s*6cliappant par les soupapes, provoquait dans Vintérieur de cet espace un TÎde partiel; par suite de ce ride, Teau, pressée par l'atmosphère extérieure, s'éian* (ail dans Tîntérieur du tube.

L*abbé de Hautefeuille, doué d*un certain esf^t d'ioventiou et de recherches, arait deà habitudes scientifiques assez fâcheuses. il abordait tous les sujets sans en approfondir on seul ; il émettait en termes Uconiques besiDcoup d*idées ragues et niai formulées, et, lorsque plus tard d*autres savants ve- DaifDt à traiter sérieusement les questions qu'il n'avait lait qu*effleurer, il fatiguait le public da bruit de ses réclamations. C*est ainâ qu*il écrivait en 1682 : « il y a trois 00 quatre ans que je proposai une force qui me semblait devoir être de (juelque utilité : ttîi la poudre à canon, qui produit Teffet de la pompe aspirante par la raréfaction de Vair et celai de la |)ompe foulante par son cSort. Tal appris depuis ce temps-là que Ton anii fait une expérience à TAcadémie royale des sdenees qui en approchait, et que Ton avait essayé ce principe pour Télévation des* cwps solides... On m*a assuré qu'un gros de poodre à canon avait enlevé eu l*air sept aa hait laquais qui retenaient le bout de la ixirâe^ et qu*ayanl attaché des poids à son eiir^té« ce gros de poudre avait enlevé 1,4100 ou l,âOO livres pesant. »

Papin connaissait depuis longtemps cette machine* car il avait secondé Huygens dans sa cofistmction pendant qu'il logeait avec loi à la Bibliothèque du roi. Hais il avait reconnu dans ses dispositions divers incon- ▼éoienla, et il Toufait seulement, dans la coostmdion nouvelle qu'il proposait, en perfectionner le mécanisme. Les cbangemeots qall apportait k l'appareil de Huygens ont trop peu d'importance pour les signaler îd.

Cependant il était facile de reconnaître que les effets mécaniques provoqués par ce moyen ne pouvaient présenter qu'une puissance médiocre, parce qu'il était impossible, pèr la détonation de la poudre, de chasser entièrement l'air contenu dans le cylindre. £n outre, comme le démontra le pnysicien anglais Hooke, l'air, en raison de sa com- Itressibililé, pouvais rester en partie dans le lobe ; par suite de cette' circonstance, si le tube présentait une certaine longueur, le mouvement du piston devenait presque insensible. C'est en vain que Papin essaya, pour parer à cet inconvénient capital, de laire également le Tide dans le tube ; l'expénence démontra qu'il restait toujours dans Tappareil assez d'air pour annuler la plus grande partie des efiets de la pression atmosphérique.

C'ejKl alors que Papin, réfléchissant sur les agents qu*il serait permis d'employer pour remplacer la poudre à canon comme

moyen de faire le vide dans un corps do pompe, eut l'idée hardie et profondément nouvelle d'employer la vapeur d'eau à cel usage. Dans l'histoire de la macliiiie à vapeur, Papin ne peut revendiquer autre chose que l'idée d'employer la vapeur d'eau comme moyen de faire le vide ; mais cette pensée, véritable inspiration du génie, suffit à Tiromortaliser ; elle honorera à jamais son nom, son siècle et sa patrie (i).

Le mémoire dans lequel Papin proi*ose pour la première fois l'emploi d'une machine ayant pour principe moteur Ja force élasti*

3ue de la vapeur d'eau fut publié en latin ans les Âeies de Letpsickj au mois d'août 1690, sous ce titre : Bfova methodus ad vir^â motrices vatidissimas Uvi pretio comparatif' da$ : (Nouvelle méthode pour obtenir à bas prix des forces motrices considérables). Papin commence par rappeler les essais infructueux qu'il a faits antérieurement pour perfectionner la machine à poudre.

« Jusqu'à ce moment, dit-il, toutes ces tentatives ont été inutiles, et après l'extinction de la poudre enflammée, il est toujours resté dans le cylindre environ la cinquième partie de l'air, j'ai donc essayé de parvenir, par une autre route, au môme résultat ; et comme, par une propriété qui est naturelle k l'eau, une petite quantité de ce liquide, réduite en vapeurs par Taction de la chaleur, acauiert une force élastique semblable à celle de l'air et revient ensuite è l'état liquide par le refroidissement, sans conserver la moindre apparence de sik force élastique, j'ai cru qu'il serait facile de construire aes machines où Tair, par le moyeu d'une chaleur modérée, et sans frais considérables, produirait le vide parfait que l'on ne pouvait pas obtenir à l'aide de la poudre à canon. »

Papin propose, en conséquence, un appareil composé d'un cylindre, ouvert par le haut et contenant un peu d'eau à sa ftartie inférieure. Ce cylindre est parcouru par un piston mobile. Un orifice traverse ce piston et a pour effet de permettre de l'abaisser

(1) Bien qa*lt soîtdîflicile de remonter par h pensée la pente d'idées qui amènent un boiunie de génie à la réalisation d*una grande découverte , il ne nous semble pas impossible de déterminer comment Papin fut conduit à reconnaître ce fait fondamental, <|De la condensation de la vapear d'eau donne le moyen d'opérer le vide dans on espace fermé. SI nous ne nous trompons , il puisa cette idée dans une expérience faite en l^ttO par Robert Boyie. Le physicien lilandais avait reconnu qu^en plongeant dans Feau froide un éoUpyle ou un tnhe de verre rempU de vapeurs , Fean sy élevait aussitôt et rempliseait Téolipyle comoïc par succion. BoyIe, qui conienrait encore les anciennes idées sur la uansformalion de Feau en air par la chaleur, et qui parle ailleurs des moyens d'engendrer Fair artificiellement, ne piU se rendre un cooipie exact de ce phénom: ne. Mais trente ans après, Papin, plus familiarisé avec Fusage et les propriétéi de la vapeur, en reconnut la véritable na tu ra et y trouva le moven de faire le vide à volonté ttaoa un espace clos. (Voyez le passage original dans Fmk vrage de BoyIe : New experimenis phfsico-mechamêa^ tomchitig tHe tpring of Uu air and ils efeds^ p. 5i-3# Oxford, 1600.)

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)*asqu*à ce que sa face inférieure touche 'eau, en donnant issue à l'air qui existe au-dessous de lui. Quand on a ainsi chassé l'air du cylindre» on bouche cet orifice avec une tige ; on échauffe ensuite le bas du cylindre à l'aide d'un brasier. L'eau arrive à l'ébullition etia vapeuracquiertassezde puissance pour soulever un piston et le pousser jusqu'au haut de sa course. Cet effet obtenu, on pousse un cliquet qui, s'enfonçant dans une rainure de la tige, arrête et maintient le piston dans cette position. On éloigne alors le brasier, le cylindre se refroidit, la vapeur se condense, le vide se fait par conséguent audessous du piston. Si alors on retire le cli- (Tuet, le piston, pressé par tout le poids de 1 atmosphère extérieure, se précipiteaussitôt au fond du cylindre et peut ainsi servir à élever des poids que l'on aurait attachés à Fextrémité d'une corde fixée à la tige du piston et s'enroulant sur deux poulies.

Papin présentait ce petit appareil comme susceptible de recevoir dans l'industrie une application Immédiate. En cela, il tombait dans l'erreur commune des inventeurs, qui n'hésitent pas à considérer la nremière suggestion de leur esprit comme le dernier mot de la science et de l'art. On ne peut en effet voir, dans la machine du physicien de Blois, qu*un moyen de démontrer par l'expérience ie principe de la force élastique de la vapeur et du parti que l'on peut en tirer comme force motrice. Quant à l'appliquer telle qu'elle était conçue aux usages de l'industrie, il était impossible d'y songer sérieusement. Celte disposition grossière qui consistait à placer une légère couche d'eau dans le cylindre lui-même etè produire la vapeur à l'aide d*un brasier placé par-dessous, de telle sorte que lappareil n'était alimenté que par cette petite quantité d'eau qui ne se ror nouvelait jamais; le moyen, plus vicieux encore, qui faisait dépendre la chute du piston du refroidissement spontané de la vapeur, par suite de l'éloignement du brasier; ces tubes de métal mince, que l'action du feu aurait rapidement détruits et incapables de résister efficacement è la pression intérieure exercée sur leurs parois; l'absence d'un moyen propre à prévenir les explosions : tout nous montre que cet appareil ne présentait aucune des conditions que l'on voit communément réalisées dans la plus imparfaite des machines industrielles.

Celle erreur devait durement peser sur la destinée de Papin. Les défauts de sa machine étaient d'une évidence à frapper tous les yeux; aussi fut-elle accueillie avec une désapprobation marquée et placée d'un accord unanime au rang des appareils imparfaits qu'il avait antérieurement fait connaître. Sa grande conception concernant l'emploi de la vapeur fut enveloppée dans la même défaveur qui avait accueilli sa machine h double pompe pneumatique et sa machine à poudre. Aucun recueil scientifique ne reproduisit le mémoire publié dans les Acteâ de Leipiick; le physicien Hooke se borna à faire ressortir, dans quelques notes lues à la

Société royale de Londres, les inconvénients de la nouvelle machine motrice proposée par le docteur Papin, et tout fut dit.

L'indifférence que rencontra sa découverte eut pour lui une conséquence funeste. En présence du peu de succès de ses idées, il se prit è douter de lui-même; il crut avoir fait fausse route et abandonna entièrement le projet de sa machine à vapeur. 11 y avait cependant bien peu de modifications à apporter à sa construction primitive pour la rendre immédiatement applicable a Tindustrie. L'emploi d'une chaudière servant à amener la vapeur dans l'intérieur du cylindre, et le refroidissement de la vapeur provoqué par une aspersion d'eau froide, suffisaient pour en faire le moteur le plus puissant que l'industrie eût possédé jusqu'à cette époque. Par malheur, les critiques qu'il rencontra découragèrent Papin, qui cessa entièrement de s'occupel* de ce sujet, et lorsque, quinze ans après, il essaya d'y revenir, il fut conduit a proposer uu appareil tout différent du premier, et dans lequel, abandonnant la grande idée dont l'honneur lui revient, il avait recours à des dispositions presque de tout point vicieuses.

Dans un voyage qu'il fit en Angleterre en 1705, Leibnitz eut occasion de voir fonctionner la machine h vapeur de Savery, première application pratique de la puis* sauce motrice de la vapeur d'eau. Il envoya à Papin le dessin de cette machine, afin de connaître son opinion sur la découverte du mécanicien anglais, et celui-ci montra la lettre et le dessin à l'électeur de Hesse. C'est à l'instigation de ce prince que Papin reprit l'examen de ce smet abandonné de()uis quinze ans. Le résultat de son travail fut la

{)ublication d'un petit livre imprimé à Francbrt en 1707, sous le titre de Nouvelle manière pour élever Veau par ta force du feu. La nouvelle machine à vapeur que Papin décrit dans ce mémoire n'est autre chose, bien qu'il essaie de s'en défendre, qu'une imitation de la machine de Savery, inférieure sous tous les rapports à celle de son rival. Il propose d'employer la force élastique de la vapeur à élever de l'eau dans Tintérieur d'un tube ; cette eau est ainsi amenée dans un réservoir, d'où on la fait tomber sur les augels d'une roue hydraulique à laquelle elle imprime un mouvement de rotation.

Ainsi Papin abandonnait son idée capitale d'employer la vapeur codime moyen d'opérer • le vide dans un cylindre, pour adopter le procédé bien moins avantageux qui consiste à se servirde la pression de la vapeur pour élever une colonne d'eau. Il ne laisait en cela que copier, avec quelques modifications , la machine de Savery. C'est que cette machine, déjà en usage en Angleterre,* avait obtenu un succès notable ; Papin, égaré par Tap^iarence des résultats utiles qu'elle avait fournis, perdait ainsi de vue la grande conception qui perpétuera le souvenir de son génie.

On avait pensé jusqu'ici que les idées de Papin sur cette seconde machine à vapeur

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ittaiefil Jamais sorties du domaine de la bi*^ie. ifne correspondance de Papin avec Uùni% reIroaTée récemment parm. Kuhluio, ftrofesseur à l^université de Hanovre» f.!ciDUDiquéeè i'Académiedes sciences de hrx Fjeot de jeter un jour tout nouveau sur jr^ifi|ue$()on. Il résulte de ces lettres, qu'af^m'iT fait construire le modèle de la mad':e précédente, Papin l'avait fait exécuter btaod f)ûur rappliquer à un bateau qui fut ffrijésur la Fulda. Des dissentiments ayant fcite sur ces entrefaites entre lui et quel* prs personnages puissants de Harbourg , fil'.D prit la résolution de quitter TAllemap- ei de dire transporter son bateau en Uieterre, pour y continuer ses eipérien- 4»: Vstee que démontre sufllisamment la s.v4ise lettre de Papin à Leibnitz, que nous ^nous sous les yeux de nos lecteurs.

c Cassely ce 7 juillet 1707.

I Monsieur,

iVoQs savez gu*il y a longtemps que je

ït |l&iQs d*avoir ici beaucoup d'ennemis

'«'Yçussants. Je prenais pourtant patience;

'uiilepais peu j ai éprouvé leur animosité

^ >tk manière, qu'il y aurait eu trop de

îti^niéà moi à oser vouloir demeurer plus

'D>aps exposé à de tels dangers. Je suis

[•rni!*: pourtant que j'aurais obtenu jus-

ïirt>ii'«ais voulu faire un procès ; mais je

i>)i i^ïbïi perdre que trop de temps à S.

i /«armes petites affaires, et il vaut bien

<^*J céder et quitter la place que d'être

^Tf'iouîent obligé d'importuner un si grand

pnce.leluiai donc présenté une requête

♦'"ir le supplier très-humblement de m'ac-

tvrJer II permission de me retirer en An-

Çjflere, et S. A. y a consenti avec des cir-

<^>«Uoce$qui font voir qu'elle a encore,

'ocime elle a toujours eu, beaucoup plus

wwDtéDour moi que je ne mérite-

« Cne des raisons que j'ai alléguées dans

*tf«|uôle, c'est c^u'if est important que ma

^/oreile construction de bateau soit mise à

>«TOTe dans un port de mer, comme Lon-

J'w.oùon pourra lui donner assez de pro-

»Meuf pour y appliquer la nouvelle inven-

N qm, par le moyen du feu, rendra un ou

«« liommes capables de faire plus d'effet

l« plusieurs centaines de rameurs. En effet,

^^ dessein est de faire le voyage dans ce

J^o^e bateau, dont j'ai déjh eu l'honneur

*; ]ou$ parier autrefois , et l'on verra d'a-

Jf'iquetsurce modèle, il sera facile d'en

*"« d autres où la machine à feu s'appli-

ITa-^^ commodément. Mais il se trouve

J:f ^^'"«ï'W, c'est que ce ne sont point les

«i«»ui deCassel qui vont à Brème, et quand

J ttwrcbandises de Cassel sont arrivées à

w»Qen, il dut les décharger pour les

^^wporler dans les bateaux. qui descendent

tk^^^l ^'cn ai été assuré par un batelier

^ ««nden, qui m'a dit qu'il faut une per-

«lOQ eipresse pour faire passer un ba-

«^«Jlela^ulda dans leWeser. Cela m'a

lî^'^^ttdre, Monsieur, à prendre la liberté

*w recours à tous pour cela. Comme

^ ^ Doe aOaire particulière et sans con-

séquence pour le négoce, je suis persuadé que vous aurez la bonté de me procurer ce qu'il faut pour faire passer mon bateau k Mûndeu, vu surtout que tous m'avez déjà fait connaître combien vous espérez de la •machine à feu pour les voitures par eau. On m'a aussi averti qu*è Hamel, il y a un courant extrêmement rapide, et qu'il s'y perd des bateaux. Cela me ferait souhaiter de savoir à peu près à combien de dégrés ce canal est incliné sur l'horizon. Ainsi, Monsieur , si vous avez eu la curiosité de faire cette observation, je vous supplie d'avoir aussi la bonté de me dire ce qu'il en est. En tout cas, il vaudra toujours mieux prendre trop que

Eas assez de précautions pour garantir mon ateau de tout accident. Si j'étais assez heureux pour que vos affaires vous appelassent dans l'une ou l'autre des deux villes dans le temps que j'y passerai, je m'y ferais une extrême satisfaction d'y entendre et d'v profiter de vos bons avis en voyant notre bateau, et de vous supplier de bouche de me continuer la même bienveillance dont vous m'honorez depuis si longtemps, et de me permettre toujours de me aire avec respect, Monsieur, votre très-humble et très-obéissant serviteur.

« D. Papin. »

Dès la réception de cette lettre, Leibnitz écrivit au conseiller intime de l'électeur de Hanovre pour obtenir l'autorisation de faire passer le bateau de Papin des eaux de la Fulda dans celles du Weser. Mais cette autorisation se Qt attendre ; car, dans une seconde lettre, datée du l"août 1707, Papin se plaint des retards qu'éprouve sa demande. Pour mettre le temps è profit, il continua les essais de son bateau. La lettre suivante, adressée à Leibnitz, et datée du 15 septembre, montre que les résultats étaient de nature à l'encourager.

« L'expérience de mon bateau a été faite et elle a réussi de la manière que je l'espérais ; la force du courant de la rivière était si peu de chose en comparaison de la force de mes rames, qu'on avait de la peine à reconnaître qu'il allftt plus vite en descendant qu'en montant. Monseigneur eut la bonté de me témoigner de la satisfaction d'avoir vu un si bon effet, et je suis persuadé que, si Dieu me fait la grAce d'arriver heureusement à Londres, et d'y faire des vaisseaux de cette construction qui aient assez de profondeur pour appliquer la machine à feu à donner le mouvement aux rames, je suis persuadé, dis-je, que nous pourrons produire des effets qui paraîtront incroyables à ceux qui ne les auront pas vus. »

Mais il n'était pas dans sa destinée de voir ce projet s'accomplir. La lettre que nous venons de citer contient le poit-icriptum suivant • indice précurseur du mécompte qui l'attendait.

« Je viens de recevoir une lettre de Mi)oden, d'une personne qui a parlé au bailli pour la permission de passer mon bateau dans le Weser. Elle a eu pour réponse (fù^ c'est une chose.impossible } que les bateliers

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DiCTIONMAIRE

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ne le reulent plu9« parce quMIs oot payé une amende de cenl écus, et que la permission de Son Allesse Electorale est nécessaire pour cela. Il est vrai que quelques bateliers m*ont dit le contraire, mais d*autres aussi ont dit

Ju*il fallait une permission de Son Allesse. e ne puis croire que ceux qui m'ont dit le contraire aient voulu me tromper. Enfln, je me vois en grand danger qu'après tant de peinos et de dépenses qui m'ont été causées par ce bateau, il faudra que je l'abaniJonne, et que le public soit privé des avantages que j'aurais pu, Dieu aidant, lui procurer par ce moyen. Je m'en consolerai pourtant, voyant, qu'il n'y a point de ma faute, car je ne pourrais jamais imaginer qu*un dessein comme celui-là dût échouer faute de permission. » Il était en effet trop pénible de penser u'un projet qui avait coûté toute une vie e travaux pût échouer devant un si misérable obstacle. C'est là cependant le triste dénoûment que sa mauvaise étoile réservait aux efforts de Papin.

Ne recevant pas la permission qu'il avait demandée à l'électeur de Hanovre pour entrer dans les e«ux duWeser. Papin crut pouvoir passer outre. Le 25 septembre 1707, il 5*embnr{ua à Cnssel sur la Fulda, et arriva h MQmlen le même jour. Munden, ville du Hanovre, est située au confluent de la Fulda et de la Wera, qui se réunissent en ce point pour former le Weser. Papin comptait continuer sa route sur ce fleuve, et arriver ainsi en Brume, près de rerabouchure du Weser dans la mer du Nord, où il se serait embarqué sur un vaisseau qui l'aurait conduit à Londres, en remorquant sou petit bateau. Mais les mariniers lui refusèrent rentrée du W(jser,et, comme il insistait, sans doute, et récinmait avec force contre un procédé si rigoureux, ils mirent sa machine en pièces. Quelque étonnant qu*il nous paraisse, ce fait est prouvé par le curieux document

ZueTon va lire. C est une lettre adressée à eibnit2 par le bailli de Miinden. Le bailli honteux sans doute de la fAch^use aventure arrivée au protégé du puissant Leibnilz, essaie de s'en excuser et de se prémunir dV vance contre les plaintes du vieillard qu'il a laissé si inhumainement traiter. Cette letire rapportée par M. Ruhlmaon, est écrite eo français ; nous la citons textuellement: « Miinden, ce 27 septembre 1707.

« Monsieur, « Ayant appris par le médecin Papin, qui, Tcnaul de Cassel, passa avant-hier par cette ville,que vous vous trouvez présentement en cette cour-là, je me donne l'nonneur de vous avertir. Monsieur, que ce pauvre homme de médecin, qui m'a montré votre lettre de recom* mandation pour Londres, a eu le malheur de perdre sa petite machine d'un vaiseau à roues que vous avez vue. Les bateliers de cette ville-ci ayant eu Ilnsolence de l'arrêter et de le priver du fruit de ses peines, par lesquels il pensait à s*introduire auprès de la reine d'Angleterre. Comme l'on ne m*avertit de cette violence qu*après que le bonhomme fut pariii et qu*il ne s était point adressé à

nous, mais au magistrat de la ville pour s ea plaindre, quoique cette affaire fût de ma juridiction, vous voyez. Monsieur, qu'il n'était pas en mon pouvoir d'y remédier. C'est pourquoi je prends la liberté de vous informer de ce fait, en cas que si cet homme ne voulût faire des plaintes à Hanovre et à Cassel, vous soyez persuadé de la vérité et de la brutalité de ces gens-ci. Si, en repassant à Hanovre, je puis avoir l'honneur de vous voir. Monsieur, je me donnerai celui de vous assurer moi-même de la passion constante avec laquelle je suis. Monsieur, votre très-humble et très- obéissant serviteur,

« ZBrjNEB. »

Le même fait est confirmé par une leltre.datéeSO octobre 1707, adressée à Leibnitz par un certain Hatlenbach, et qui contient ces deux lignes: «Le pauvre Papin a été obligé de laisser son bateau à Miinden n*ayant jamais pu obtenir de l'amener. »

On est saisi d'un profond sentiment de compassion quand on se représente l'infortune vieillara, privédes moyens sur lesquels il avait fondé toutes ses espérances, sans ressource et presque sans asile,et ne sachant plus en quel coin de l'Europe il irait cacher ses derniers jours, il n'osait revenir sur ses pas et rentrer à Marbourg, dans cette université qu'il avait volontairement abandonnée. L'Angleterre avait été pour lui une autre patrie ; c'est là que la fortune avait souri un moment aux efforts de sa jeunesse. Les encouragements et lappui qu'il avait rencontrés auprès de l'illustre Robert Boy le, les relations qu'il avait formées avec les membres de la Société royale, vivaient au nombre des plus doux souvenirs de son cœur, il prit la résolution de continuer sa route vers l'Angleterre, il voulut mourir sur le sol hospitalier oùavaient fleuri les quelques jours heureux de son existence. Fainle et malade il s'achemina tristement vers ce dernier asile de sa vieillesse Mais dans le long intervalle de son absence, ses amis avaient eu le temps de l'oublier; Robert Boyie était mort, et le nom de Papin était presque inconnu des nouveaux membres de la coni* pagnie. Pour subvenir à ses besoins, il fut contraint de se remettre à la solde de la Société royale. Le grand inventeur dont notre siècle glorifie la mémoire se trouva dès ce moment, et jusqu'aux derniers jours de sa vie, réduit à un état voisin de la misère, il fut contraint, fautederessources suffisantes, de renoncer à poursuivre les expériences de sa seconde machine à vapeur commencées en Allemagne. « Je suis maintenant obligé» dit-il dans une de ses lettres,.de mettre mes machines dans le coin de ma pauvre cheminée. » En effet, cette ardeur d'invention et de recherches, qui avait été comme l'aliment de son existence, persistaitencoredans Pâme du noble vieillard ; c'était le^dernier lien qui le rattachait à la vie. Il était sans cesse occupé à combiner de nouvelle!» machines, pour l'exécution desquellesil réclamait, trop souvent en vain, les secours de la Société royale. Le secrétaire de la société» M. Sloane p lui

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iil demandé compte d une petite sommé l'iltai avait remise, et Papin lui écrivait mrindHiuer remploi c] ne cet argent a?ait reçu. I Puisque TOUS désirez, très-nonoré Honpir, 00 compte rendu decequej*ai fait larli Société royale depuis que j'ai reçu piriqueargeolt afinqae tous puissiez mieux iycequ*ii est convenable de me donner ■atêoant, j*ai déposé sur ce papier oeque tesH? le plus important. Mais, avant tout» f.kîisTous prier de vous souvenir que luderez vous mettre à ma place sans resiri.)n,8tio quege sois payé selon ce nue i)ifnté,et ayant déjà clans la tète plus liirarail de cette nature que je n'en pm\ taire dans le reste de ma vie, j*ai b<!ude négliger tous les autres moyens klDorTûir à fua subsistance, étant persuadé pjint'peulv avoir de meilleure occupation pidf trarailler poar la Société royale, puis^ |s cesl la môme chose que de travailler fatirl^fbien public. Je vous en prie, Mon- MT, permettez* moi d'ajouter ici que, dans naàm royale de Paris, il y a trois pen« KTîiirMpour la mécanique, qui ont chacun n\n&boo salaire annuel, et, en outre, qu*ii jiélabiles ouvriers de toutes sortes, payéa iatrai.qui sont prêts en tout temps à ^vnt.'smi ce que ces pensionnaires com« oiMi^^enez, s*il vous plaît, les Mémoinrsdtiàadémie royale des sciences, et ^»F;7(rfae ces trois pensionnaires font f^rieianée, et con^parez-le avec ce que .'tui depuis sept mois; j'espère que vous tarerez que j'ai raison de dire que j*ai «•1 aotini qu'on peut attendre du plus hon- >>^e inyoDie, avec ma petite capacité et ma Nrie(lirgent(l). »

|i e3i|fisie de voir le pauvre proscrit con- ^i d'ioroquer ûes secours étrangers pour ^Hctionoer tes inventions utiles qui ne Niieni d'occuper les loisirs de ses derttf s jours,

*^^ propose humblement à la Société ^«'«1 éerivait-il le 16 mai 1709, de faire Binouyeau fourneau qui épargnera plus de kinoilié des combustibles. Je ne puis en- ^l^ire précisément combien; mais il est ^In que l'économie sera si considérable, ^^'iefera plus que compenser la dépense J^siife pour l'acquérir... Je désire hum- ^Mt que la Société rojrale me donne *i^iîl après cela il sera facile d'essayer ■« «ose qui peut être utile à la rcspira- "«fi. la Tégétation, la cuisine, » etc.

1^ m encore dans une lettre adressée à

•'SlOMie.

^^i^ruioement, Monsieur, je suis dans ?^*"?lc position, puisque, même en fai- ^ l>ien, je soulève des ennemis contre ^>; cepeodaDt, malgré tout cela, je ne ry "^û, parce que je me confie au D»eu

Jj* pauvreté et l'abandon dans lesquels le ^^"l^ufeux philosophe traîna le poids de •^ûemiers jours devaient lui être d'autant

J^)|Air<}tiiMii^i de Papin, publiées par M. Bun- "» Pmm de physique à Marbourg.

plus douloureui^ qa*il était chargé de famille. C'est ce qui semble résulter d'une réf>onse qu'il adressa au comte de Sintzendorff orsque ce gentilhomme l'invitait à aller visiter en Bohème une de ses mines, abandonnée à cause de l'envahissement des eaux.

« Je souhaiterais eitrèmement, dit-il, de témoignerà'VotreExcellence l'ardeur de mon zèle à lui rendre mes très-humbles services, n'était que les pays que nous voyons ruinés dans notre voisinage, et l'incertitude des événements de la guerre, m'avertissent que je ne dois pas abandonner ma famille de si loin, dans un temps comme celui-ci (1). »

C'est nar erreur que l'on flxe ordinairement à Vannée 1710 l'époque de la mort de Papin. Il vivait encore en 17J4. C'est ce qui résulte d'une dernière lettre de Leibnitz, oii il est question de lui. Cette lettre est sans date, mais la mention qui s'y trouve faite du , récent avènement de Georges 1" au trône d'Angleterre et de la loi anglaise intitulée l'ilcle de suceesiionf en fixe l'époque vers l'année 17U.

« Il y avait dans votre cour, écrit Leibnitz, un savant mathématicien et machiniste français nommé Papin, avec lequel j'échangeais des lettres de temps en temps. Mais il alla en Hollande, et peut-être plus loin, l'année passée. Je souhaite d'apprendre s'il est revenu ou s'il a quitté le service, et s'est transporté en Angleterre, comme il en avait le dessein... » « Y a-t-il donc longtemps que M. Papin est de retour chez vous ? J'avais pensé qu'il eût tout à fait quitté, car je le trouvais un peu chancelant ; et encore a présent sa lettre me paraît être de ce caractère, quoiqu'elle soit extrêmement générale. 11 a un mérite qui certainement n'est pas ordinaire, vous le trouverez. Monsieur, en le pratiquant ; et ce ne serait peut-être pas mal de le faire, pour voir un peu à quoi il s'occupe, car il ne m'en dU mot. »

C'est là d'ailleurs le seul document qui permette d'éclairer les derniers temps de la vie de Papin. On ne peut préciser I époque où il acheva de mourir. Il languit sans doute quelques années encore dans l'isolement et la pauvreté, et il est douloureux de penser que le besoin a pu abréger le terme de sa triste existence. Quelques personnes ont voulu expliquer le mystère qui couvre les derniers temps de sa vie, par son secret retour aux bords de la Loire, où il voulut mourir. Ainsi il ne nous est pas même donné de connaître le coin de terre où reposent les cendres de ce grand homme infortuné.

Quand on jette un regard d'ensemble sur les travaux de Papin, on ne peut s'empêcher de reconnaître qu'ils sont marqués au coin du génie. Cependant le mérite de notre compatriote a été contesté, et dans une notice sur la machine à vapeur, le docteur fiobison n'a pas craint de dire : « Papin n'était ni physicien ni mécanicien (2). » La physique

(i) Recueil de diverui piècet^ etc., p. 49. (i) Ue tuas neiher philoeoDher nor mecanicianm {rhiloiophical magasine^ 18x2, 1. 11, p. 49.)

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DICnOIOlAIRB

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du xYii'sièciO 86 composait d'un trop petit nombre de principes pour qu'il soit permis de refuser à aucun savant de cetre époque la connaissance des faits si simples qu'elle embrassait. De plus, quand on a eu la pen* sée de créer une force motrice par la seule action de l'eau bouillante, on n'est pas seulement mécanicien, on est mécanicien de génie. Il est juste néanmoins de reconnaître que, dans ses travaux, Papin a souvent manqué de suite. Son esprit procédait par sauts et comme par boutades ; il découvrait des faits épars d'une haute importance, et ne savait pas trouver le lien propre à les rattacher en faisceau ; il établissait de grands principes et se montrait inhabile h en déduire les conséquences , même les plus rapprochées. C'est dans les premiers temps de sa vie scienliGque, en s'occupant de i insignifiant objet de la cuisson des viandes, qu*il invente la soupape de sûreté, et ce n'est rj|u*à la fin de sa carrière qu il songe à l'appliquer à une machine dont les dispositions sont presque de tout point défectueuses. Pendant la construction d'un autre appareil imparfait, le moteur è double pompe pneumatique, il invente le robinet à quatre ouvertures, organe dont Léopold et James Walt ont tiré un si graud parti dans les machines à vapeur. £niin il découvre le principe fondamental de remploi de la vapeur pour faire le vide et soulever un piston, et bientôt, déiourné par la critique, il perd de vue sa découverte, et meurt sans soupçonner l'importance extraordinaire qu'elle doit acquérir un jour. Il y a là un vice d*esprit que l'on essaierait en vain de dissimuler.

Cependant les circonslances de la vie de Pa))in expliquent suffisamment ce défaut. Si son existence se fût écoulée calme et honorée dans sa patrie, s'il eût vécu entouré d'aides inlelligenls, de constructeurs et d'ouvriers, s'il eût goûté quelque temps les loisirs et la liberté d'esprit, qui sont nécessaires à l'exécution des longs travaux scientitiques, il est probable que l'on n'aurait pas à défendre sa mémoire contre de tels reproches ; la postérité, qui ne connaît qu'un coin de son génie, aurait alors possédé Papin tout entier. Hais éloigné dès sa jeunesse du ciel de sa patrie, obligé de promener à travers r£urope le poids de ses ennuis et de sa pauvreté, contraint de frapper de son bâton de voyage à la porte des académies étrangères, le malheureux philosophe pou?ait-il nous léguer autre chose que les ébauches de son génie ? Si imparfaites qu'elles soient, elles sulfisent è faire comprendre ce que l'on pouvait attendre de lut dans des conditions plus favorables.

Pendant qu'il végétait oublié en Allemagne, un simple serrurier du Devonshire, dé- {Kiurvu de toutes connaissances scientitiques, exécutait sans peine la première machine à vapeur atmosphérique, en se bornant à rapprocher les découvertes éparses du mécanicien français. Papin n*eût-il pu sufGre à la tâche accomplie par le serrurier Newcomen? 6i duuc la machine à vapeur u*est pas une

invention exdosivement française» il ne faut l'attribuer qu'aux tristes circonstances qui,

Kndant quarante ans , fermèrent h Papin ccès de sa patrie. Il j avait dans toutes les grandes villes de la France, et surtout dans celles des bords de la Loire, une nombreuse population de huguenots industrieux, qui possédaient des capitaux immenses et concentraient dans leurs mains l'exploitation des principaux arts mécaniques. Ces hommes, qui devaient transporter Tindustrie française au delà du Rhin et è l'autre bord de rOcéan, étaient tous ses amis; nul doute qu'ils ne lui eussent offert les ressources nécessaires pour perfectionner sa découverte, et qu'il n'eût trouvé dans le concours de ses compatriotes le moyen de doter son pays de l'honneur entier de cette invention impérissable.

Papin vivait en Allemagne lorsqu'il publia la description de sa machinée vapeur atoio* sphérique; mais TAllemagne accordait alors une trop faible place à l'industrie pour offrir un théâtre favorable au développement de ses idées. Ses projets ne pouvaient, à la même époque, trouver en France un accueil plus avantageux. Epuisée d'hommes et d'argent par trente années de guerre, la France voyait chaque jour dépérir son coqamerce; la révocation de l'édit de Nantes lui avait porié un coup irréparable, en la privant, suivant les termes du mémoire de d Aguesseau, « dans toutes sortes d'arts, des plus habJes ouvriers, ainsi que des plus riches négociants, qui étaient de la religion réformée. » Mais l'Angleterre se trouvait dans des conditions toutes différentes. Depuis la restauration de la maison des Stuarts, le commerce et l'industrie y recevaient un développement chaque jour plus rapide; à l'ombre de k paix et d'une administration intelligente, cette grande nation commençait à tirer parti des richesses accumulées sous son sol. Les mines de houille, répandues en Angleterre avec une profusion extraordinaire» forment comme on le sait, l'une des sources les plus importantes des revenus du pays; depuis plusieurs années, leur exploitation se ^loursuivaitavec ardeur. Mais, en raison des dispositions géologiques de la plupart des terrains houiliersde la Grande-Bretagne, d'immenses courants d'eau viennent à chaque instant alterner avec les couches du minerai. Ces nappes d'eau souterraines apportaient les obstacles les plus graves à l'extraction du combustible, et la profondeur croissante des mines ajoutait de jour en jour à ces inconvénients et à ces dangers. Les moyens souvent insuffisants mis en usage pour 1 épuisement des eaux occasionnaient partout des dépenses énormes, et ces difficultés commençaient à éveiller les inquiétudes de la nation tout entière. L'annonce d'un moteur nouveau, puissant et économique, ne pouvait donc être accueillie avec iudifféreuco au milieu d*un peuple qui voyait sa prospérité ou sa ruine suspendues à cette question.

Thomas Saveryi ancien ouvrier des mines»

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DES INVENTIOMS

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Menu capitaine de marine et très-babile ii^iWt s'occupait depuis longtemps de IteiJe dés mojens mécaninues applicables I d^séchement des houillères, lorsqu'il kfe<)OQai$saDcedes travaux de Papin. Mais bioéesde ce dernier étaient devenues en l^eierrerobjet de vives critiques; Robert lite avait fait ressortir les défauts de sa Éidoe atmosphérique. Les attaques de iMHooke étaient parfaitement Justifiées

ries grossières dispositions de l'appareil P^fiin, coDsidéré comme machine mo* tes: la nécessite d'approcher et de retirer khiibaque instant, faction nuisible que lltMleur aurait exercée sur les parois exirijresdu cylindre, la lenteur presque ri- Éae des mouvements du piston, qui ne piuil fournir plus d'une oscillation par Bi^te, étaient autant d'obstacles évidents l«c application à l'industrie. Mais le cri- Ijie anglais, égaré par ses objections de M, méconnaissait la grande pensée de Ipiii. qui, en imaginant de faire le vide to^ cylindre par -la condensation de la ^^ d'eau, dotait la mécanique de Tidée H|raL«çraudeet la plus neuve que l'histoire èrvoe science eût jamais enregistrée. Ltfçiiatation et les reproches de Robert ms huèrent le change à Thomas Sa- Tfn. iii lieu de se borner à .faire subir à il tLicsditde Pâpin quelques modifications lr«<^aj>lE&,qui auraient permis delà trans- K>r £UDédialement dans la pratique, il ^'^lUoQstruire une machine h vapeur ''"Jk sut des principes tout différents, tivanldecôté le cylindre et le piston, il ^"niua QD modèle de machine dans lafsHe la lapeur agissait directement par sa f;«5ion pour élever Teau dans l'intërieur ^JQlui)eella faire jaillir au dehors : Papin ^t proposé un moteur universel, Savery f^^P^saii uoe machine applicable au seul <!«de Télévation des eaux, ^"^st en 1698 que le capitaine Savery de- ^^ uo brevet lui assurant le privilége.de ^construction de sa machine à vapeur. Il

• (1 fuocliooDer la même annéeàHampton- ^ en présence du roi Guillaume, qui s'y ^^îh vivement, et le ik juin 1699, ou ^ bi l'essai devant la Société royale. La ^ûiûedg Savery reçut, à différentes épo- ^^ plusieurs perfectionnements de la F|de l'inventeur; les dernières modifica- JJJ^ qu'il apporta è son appareil, et qui lui firent de marcher avec régularité, fu- ^Uonsigoéesdans une brochure qui parut V'^' sous le titre de VAmi du mineur ^^^ mer'i frimd )

."•près Switzer, cette machine pouvait ;^»erpar minute 52 gallons d'eau , c'esl-à- ^l î^airc fois le contenu du récipient à

• «valeur de &5 pieds.

u machine de Savery présentait un dé- T^ capital. Le récipient devait satisfaire à *JteûD(iiiions incompatibles : il fallait que ^ parois de ce vase fussent è la fois très-

>«»*« pour supporter à Tintérieur la pres- 7* considérable exercée par la vapeur

^^1 et très-fflinces pour se refroidir ra-

f)idement. En outre « elle n'élevait l'eau qu'à a condition de l'échauffer en partie , car la vapeur arrivant à l'intérieur du récipient s'y condensait en grande quantité ; de telle manière que, lorsque l'eau montait dans le tube, elle avait déjà acquis une température assez élevée, par suite de la chaleur abandonnée par la vapeur revenue h l'état liquide. Cet appareil reposait donc sur un principe vicieux. 11 y aurait cependant une injustice profonde à contester à Thomas Savery Thonneur qui lui revient pour avoir imaginé et construit la première machine à vai»eur qui ait fonctionné en Europe. Si la postérité doit une haute reconnaissance au savant qui découvre de grandes vérités théoriques, elle doit le même tribut d'hommages à celui qui, transportant celte idée dans la pratique, lui fait porter ses premiers fruits.

Lorsque Savery eut terminé la construction de sa machine, il se h&ta de la présenter aux propriétaires des mines. Mais elle arrivait dans un moment fâcheux. Depuis plusieurs années , les propriétaires aes mmes de houille étaient assiégés par les faiseurs de projets qui les avaient entraînés, sans résultat, dans toute sorte de dispendieux essais. Les échecs nombreux que Ton avait éprouvés en expérimentant des machines imparfaites ou de prétendus perfectionnements d'anciens mécanismes, devaient naturellement jeter de la défaveur sur les conceptions nouvelles. La machine de Savery porta la peine de toutes les tentatives infructueuses exécutées jusque-là. Ellearrivait à la suite d'une foule de projets qui avaient trompé l'attente générale , et Ton ne prêta aucune attention aux promesses de son inventeur. Savery essaya inutilement de lutter contre ces préventions regrettables ; les propriétaires des mines persistèrent à rejeter sa machine, qui ne servit guère que pour élever l'eau dans l'intérieur des palais ou des maisons de plaisance.

Savery n'assigii^it d'autres limites à la

Euissance de sa pompe à feu que l'impossiilité où l'on était de fabriquer des récipients et des tubes assez forts pour résister à la pression de la vapeur. « Je ferai monter , disait-il , de l'eau à 500 ou 1000 pieds de hauteur, si vous pouvez m*indiquer le moyen d'avoir des vaisseaux d'une matière assez solide pour résister è un poids aussi énorme que celui d'une colonne d'eau de cette hauteur; mais, du moins , ma machine élève aisément un plein tuyau d'eau è 60, 70 et 80 pieds (1). » Comme la plupart des inventeurs , Savery s'exagérait ici la puissance de son appareil ; il oubliait le danger de l'explosion. La pensée ne lui était pas venue d'appliquer à sa chaudière la soupape de sûreté que Papin avait imaginée pour son digesteur. Aussi ne pouvail-oo élever l'eau avec sécurité au-dessus de kO pieds , et si l'on dépassait cette limite, on courait le risque de voir la chaudière éclater. Lorsque Savery établit une de ses pompes pour élever

(1) The mintfi (rienà.

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Teau dans les bâtiments d'York, il produisait de la vapeur dont la pression atteignait huit ou dix atmosphères , et alors , selon Desa-

iculiers , « la cnaleur était si grande , qu'elle ondait la soudure , et sa force telle, qu'elle ouvrait la machine dans différentes jointures. 1 Aussi les danffers que l'on redoutait, par suite du défaut de résistance des chaudières , furent-ils la considération la plus !:rave qui s'opposa è l'emploi de la pompe à eu de Savery pour l'épuisement de l'eau dans les mines.

Cependant Tintroduction de ces premières machines à Tapeur dans certains comtés de l'Angleterre eut pour résultat d'attirer l'attention sur l'emploi mécanique de la vapeur d'eau ; en même temps elle familiarisa avec sod usage les popurations des grands centres manufacturiers et les ouvriers des différentes professions. En ce temps-là vivaient dans la ville de Darmouth deux honnêtes et industrieux artisans, unis dès leur enfance par une étroite amitié : c'étaient le serrurier Thomas Newcomen et le vitrier Jean Cawiey. Une machine de Savery vint è être établie dans le voisinage do Darmouth; à leurs jours de loisir, Newcomen et Cawiey aimaient à aller ensemble en considérer le mécanisme, et ils devisaient au retour sur les effets de cette machine nouvelle qui les frappait de l'admiration la plus vive. Les deux amis échangeaient entre eux les différentes pensées que cette vue faisait naître dans leur esprit. Newcomen avait quelque instruction, il n'était Bas sans lecture. Compatriote de Robert [ooke , il avait coutume de lui écrire pour lui soumettre divers projets relatifs à sa profession. Jean Cawiey engagea donc son ami à communiquer au docteur les reflétions que leur avait suggérées l'examen de la pompe à feu de Savery. A la suite de la correspond dance qui s établit entre eux à cette occasion, Robert Hooke fit connaître à Newco* men la machine atmosphérique que Papin avait proposée en 16d0. Il ne parut pas impossitile aux deux artisans de mettre à exécution le plan du mécanicien français , et la correspondance continua sur ce nouveau su-

I'et entre le docteur et l'intelligent ouvrier, lobert Hooke renouvelait auprès de Newcomen'^les critiques qu'il avait dirigées, de- .vant la Société royale, contre la machine de Papin ; cependant ces objections ne produisaient qu une impression assez faible sub Tesprit de l'artisan; ses connaissances incomplètes en mécanique l'empêchaient sans doute d'apprécier toute la portée des critiques du savant. On a trouvé, dans les pa- {ders de Robert Hooke, le brouillon d'une ettre dans laquelle il essaie de dissuader Newcomen du projet de construire une machine d'après les idées du physicien français. Cette lettre renfermait ce passagesignificatif: « Si Papin pouvait faire le vide iubiiemenP dans son cylindre, votre affaire serait faite. » Robert Hooke faisait allusion par là à l'excessive lenteur que présentaient les mouvements du piston dans la machine de Papin, par suite de l'absence de tout expédient

Eropre h condenser rapidement la vapeur, 'est certainement en réfléchissant sur les moyens de produire plus prompteroent le vide dans le cylindre ae Papin, que Newcomen et Cawiey eurent l'idée, parfaitement simple d'ailleurs et d*avance tout indiquée, de condenser la vapeur par des affusious d'eau froide. Quoi qu'il en suit, aidé de son ami le vitrier, Newcomen se mit à construire au coin de sa forge un modèle de machine ou'il destinait à des expériences. tJue chaudière servait à diriger un courant de vapeur dans l'intérieur d'un cylindre de cuivre muni d'un piston; quancf le pistou était parvenu au haut de sa course, on condensait subitement la vapeur en faisant couler de l'eau froide sur la partie extérieure du cylindre; dès lors, le poids de l'atmosphère, ne rencontrant plus de résistance audessous du piston y le faisait aussitôt redescendre. Les deux artisans de Darmouth, transportant dans la pratique les idées théoriques de Papin, venaient d'exééuter la première machine h vapeur atmosphériques c'est-à-dire la machine la plus simple et la plus puissante qui eût été construite jusqu'à cette époque.

Newcomen et Cawiey se mirent alors en campagne pour obtenir du roi la délivrance d'un brevet qui leur assurât le privilège de leur machine. Mais le crédit d'un serrurier du Devonshire est chose assez mince, et il s'écoula un temps assez long avant que Von songeât à examiner la demande des deux artisans. Sur ces entrefaites, le capitaine Savery fut instruit de leur» démarches. Le procédé de condensation de la vapeur par des aspersions d'eau froide était mis en usage dans sa machine, et la propriété de ce moyen spécifié dans son brevet lui était exclusivement acquise, aux termes de la loi anglaise. Savery s'opposa donc à Tautorisatiou sollicitée par NeVcomen. Dn procès semblait inévitable pour vider la question soulevée entre les deux parties. Mais Newcomen et Cawiey étaient quakers ; en vertu des principes de leur secte, ils répugnaient à toute contestation, et surtout à un débat judiciaire. Ils proposèrentdoncàSavery dele comprendre dans leur association, et, aulieu decourirles chaucesd'un procès pénible, de partager avec eux les bénéfices de l'exploitation future. L'offre fut acceptée, et, comme Savery était à la cour sur le meilleur pied, il obtint aisément du roi George la délivrance du brevet. C'est pour cela qu'en 1705 une patente royale ftit délivrée aux trois associés, Newcomen, Cawiey et Savery, pour la construction et l'exploitation d'une m»machine à vapeur atmosphérique.

£n proposant au capitaine Savery de l* comprendre dans leur association, Newco men et Cawiey avaient peut-être aussi quel que arrière pensée d'intérêt. Ils étaient (ou* deux à peu près dépourvus de connaissance/ théoriques, et comme, leur machine n'avait jamais été construite que sur de petits modèles, le concours d'un ingénieur aussi ba bile et aussi instruit que Savery ne pouvait

DES INVENnoNSi

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ior être indifférent. 11 paratt cependant s'ils forent trompés dans ce calcul, car f j de temps après nous Toyohs les deux rbsans livrés h leurs propres resscmrces. Ters la fin de Tannée 1711, Newcomen et hlej firent des propositions aux proprié- Mde Tune des mines de houille de Griff, Iwie comté de Warwick, pour en épuiirleseaoi à l'aide de leur maebine; cin* pote dievaux étaient employés dans cette !ia» aui travaux de dessèchement, ce qui rastoQoait pour ce seul objet une dépense uaelle de plus de 22,000 fr. Cette proponoD De fat point agréée ; mais les asso*ni forent plus heureux six mois après, BT ils réussirent à passer un marché avec

■ M. Biek de Wolverbampton pour un icwent analogue. Il ne s'agissait donc [5 que de construire la machine. Mais IhrMDen et Cawley n'étaient ni assez phym^ poor se laisser guider par la théorie,

■ isâa mathématiciens pour calculer Tac-

'm des diverses pièces et les proportions

ligner kehacune d'elles. Ils étaient donc

INI egibirrassés pour l'exécution de leur

naèè. Heureusement ils se trouvaient

|m^Knnin{;faam, à la portée d'un grand

»«(t d'oavners ingénieux et «droits.

6r)»k leur concours, ils parvinrent à fa-

i'nige tonvenablement les cliquets, les

;i$ti«rtles soupapes dont la construction

vnrèlait jusque-là que très-imparfaite-

^eDQoae. La macnine, définitirement

i^ite, futinstalléeiàJ'entrée.de la mine,

f ^«HBeoci è fonctionner, f'iimirthaitdepuisquelquesjoursh peine»

'^^^ le hasard donna aux deux associés i)cca&ioQdy apporter une amélioration capbie, fQî en augmenta la puissance dans >w proportion inattendue. Un jour, la ma- 'tuue toDctionnant comme à l'ordinaire, on ^ 'Il soodain accélérer ses mouvements et "Ci cottps de piston se succéder ë^ec une vi« ^ tout à frit inusitée. Après bien des ^ncbes, 00 découvrit la cause de cet Jf^ui phénomène. Dans les premiers ■^ps de la fabrication des machines à va- Kir, on n'a? ait pas encore les moyens de O'ostrmre des pistons et des cylindres assez 2|^<ius(é8 pour qu'il n'existât aucun in- *^ite entre les parois intérieures du cy- ^^ celles du piston. Aussi, pour em«j*«'«r la lapeur de s'échapper par les in- '<»*<««s entre le piston et le cylindre, New- ^» oait d& recouvrir la télé du piston ^^De iégère couche d'eau qui pénétrait dans ^ les Tides, et les remplissait de manière * mtenir les fuites de vapeur. Or, en «minant le piston, un ouvrier reconnut r^^^lfonvait accidentellement percé d'un ^'f céuit en tombant gouUe à soutte, 1^^ troa, dans l'intérieur du cylindre, J^ie&afioîde, condensant plus rapidement ^i^or, accélérait, comme on 1 avait ob* ^^les mouvements du piston. Cette re- Tltt« porta $t$ fruits. La condensation de ç^Tj^f s'opérait jusque-là eu dirigeant un ^^\ dVau froide dans une enveloppe ^^Dqoe qui entourait extérieurement le

'^ICTtOllir. DBS bfVINTlOlfS. II»

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cylindre ; eetle enveloppe fut supprimée, et l'on condensa la va^MSur en injectant une pluie d'eau froide dans l'intérieur même du cylindre h l'aide d'un tube se terminant en pomme d'arrosoir. Grâce à ce perfectionnement, la machine pat donner huit a dix coups de piston par minute.

Amenée à cet état, la machine de Savery, Newcomen et Cawley, qui fut désignée géné« ralement sous le nom de mwhine deNewco" men^ se répandit rapidement en Angleterre, et fut adoptée dans presque toutes les exploitations de mines ; elle y remplaça Tancienne pompe de Savery, et de nos jours encore dans certaines parties de l'Angleterre où le combustible n'a que peu de valeur on la voit fonctionner avec un certain succès. Ainsi l'admirable conception de Papin était entrée d'une manière définitive dans le domaine de l'industrie.

Nous allons voir une période de plus de soixante années s'écouler sans apporter aucune amélioration aux principes mécaniques concernant l'emploi de la vapeur d'eau.

L'explication de ce fait, qui a beaucoup étonné jusqu'ici, paraîtra fort simple, si l'on considère que, uans ce long intervalle, la théorie de la chaleur resta complètement stationnaire. Les physiciens, tout entiers à Tétude nouvelle et si remplie d'atlraits des phénomènes électriques, n'avaient pas encore abordé l'examen des faits qui se rapportent à la chaleur ; ce n'est que vers l'année 1700 que les théories de la vaporisation, de la concfensation et du changement d'état des corps, furent établies par Joseph Black. Aussi, duraùt cette longue suite d'années qui s'étend depuis la construction de la première machine atmosphérique par Newcomen jusqu'aux travaux de Black, en 1760, l'histoire de la machine à vapeur n'offre k si-

Î;naler oue des perfectionnements apportés à a partie exclusivement mécanique des appareils. Tout ce qui concerne le principe d'action de la machine reste entièrement en dehors de ces modifications secondaires qu'il nous suiBra dès lors de mentionner en quel« ques mots.

Le premier perfectionnement apporté au mécanisme de la pompe à feu est dû à une circonstance qu'il est assez curieux de connaître. Dans la machine telle que Newcomen Pavait construite, les deux robinets destinés à donner accès à la vapeur et k introduire l'eau de condensation dans l'intérieur du cylindre s'ouvraient et se fermaient à la main. Un ouvrier et souvent un enfant étaient chargés d'exécuter cette opération, et quelles que fussent leur habitude ou leur adresse, on ne pouvait obtenir ainsi plus de dix à douze coups de piston par minute ; en outre, la moindre distraction de la part de l'apprenti, non-seulement retardait le jeu de la machine, mais pouvait oompfY>inettre son existence, fin 1713, un enfant chargé de ce soin, contrarié, dit-on, de ne pouvoir aller jouer avec ses camarades, imagina un moyen de se soustraire à cette sujétion forcée. U avait remarqué que l'un des

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DICTIONNAIRR

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robinets 'devait être ouvert au moment où le «balancier a terminé sa course descenîlftDte, pour se fermer au commencement de Voscillation opposée : la manœuvre du second robinet était précisément Tinverse. Les positions du balancier et du robinet se trouvant dans une dépendance nécessaire» fenfant reconnaît que le balancier lui-même pourrait servir à ouvrir et à fermer les robinets. Son plan est aussi lAt conçu et mis à exécution. 11 attache à chacun des robinets deux ficelles de longueur inégale, et» après de longs tâtonnements, il fixe leur extrémité libre à des points convenablement choisis sur le balancier ; de telle sorte ou'en s'élevant ou s'abaissant par Taction de la vapeur» le balancier ouvrait ou fermait luimême les robinets au moment nécessaire.

La machine put ainsi marcher sans surveillant, et Tapprenti s*en alla triomphalement rejoindre ses camarades. La tradition nous a conservé le nom de cet utile paresseux : il s'appelait Humphry Potter.

Le mécanicien Beighton substitua aux ficelles du jeune Potter des tringles de fer verticales. u*est en 1718 ({ue Beighton établit à Newcastle une machine de Newcomen dans laquelle» pour la première fois» l'ouvrier chargé de faire manœuvrer les robinets fut remplacé par une tige métallique suspendue au balancier et faisant mouvoir un mécanisme très -simple qui exécutait cette opération. La machine put alors donner quinze coups par minute; mais l'idée première de charger le balancier lui-même d'exécuter ces mouvements revient à l'apprenti dont le nom est acquis à la postérité.

En 1758» le mécanicien Fitz-Gérald fit connaître, dans les Tran$acti(mi phitoiophi' ques^ le moyen de transformer le mouvement vertical de la machine atmosphérique en un mouvement rotatoire» par un système particulier de rfiues dentées et par Taddition d'un venant destiné à régulariser le mouvement. Mais la machine de Newcomen était uniquement consacrée à faire manœuvrer des pompes dans l'intérieur des mines ; celte transformation du mouvement était donc superflue pour le seul objet auquel ce moteur était alors consacré: aussi la proposition de Fitz-Gérald n'eut -elle aucune suite.

L'emploi d'un flotteur imaginé par Brindley» vers 1760» pour régulariser rentrée de l'jeau d'alimentation dans les chaudières est un autre perfectionnement à signaler ici. Nous aurons terminé la revue des principales modifications apportées aux difi'erentes pièces de la pompe à feu» si nous ajoutons que, dans plusieurs machines qu'il fut chargé iJe construire» l'ingénieur Smeaton parvint à perfectionner beaucoup la fabrication des pistons et des cylindres, et qu'il réussit de cette manière à éviter les pertes considérables de vapeur qu'occasionnaient les machines antérieures. D'utiles modifications appointées à la construction des chaudières et à la disposition du foyer permirent enfin d'économiser une certaine^ partie du com-

bustible. Nous ne dirons rien des perfectionnements introduits par Smeaton dans la pompe de Savery » car cette dernière avail déjà presque partout cessé d'être en usage.

On le voit cependant» de toutes ces utiles modifications apportées à la machine atmosphérique» aucune ne touchait au principe même de son action, c'est-à-dire à la manière de mettre en jeu la force élastique de la vapeur. La machine de Newcomen, avec son énorme balancier et l'excessive consommation de combustible qu'elle exigeait, continuait de fonctionner en conservant l'ensemble des dispositions imaginées soixante ans auparavant par le serrurier de Darmouth. C'est que la théorie générale de la chaleur, et les théories particulières de la vaporisation et de la condensation, qui en sont la conséquence, étaient encore à créer tout entières. Ce n'est que vers l'année 169& que les premiers linéaments de la théorie du caloriaue furent tracés en France par la main de Guillaume Amontons. Ce pnvsicien ingénieux et modeste, qui eut le mérite de découvrir le principe de la télégraphie aérienne, est en effet l'auteur des premières vues raisonnables que l'on ait copçues sur la nature et les effets de la chaleur ; c'est à lui que revient l'honneur d avoir substitué une opinion sérieuse, fondée sur l'observation et l'expérience, aux divagations de l'ancienne physique concernant ces phénomènes. Amontons émit le premier 1 idée frttie et profonde que les divers états de /a matière, solide, liquide et gazeux, sont dus à l'existeace , dans les corps, d'un fluide impondérable, qu'il désigna sous le nom de caloriqtH. Par diverses expériences exécutées avec la précision que pouvaient comporter les moyens d'observation de son époque, il constata les effets de dilatation que provoque dans les corps l'accumulation du calorique ; il reconnut que l'air échauffé aug- ^mente de force élastique, et découvrit ce fait important, que l'eau se maintient à une température invariable quand elle a atteint le germe de son ébullition; en un mot, il procéda le premier par la voie de l'expérience à l'examen des phénomènes calorifiques.

Cependant un obstacle capital empêchait la théorie de la chaleur de s'établir sur des bases solides. Pour qu'une branche quelconque des sciences physiques puisse se constituer, se perfectionner ou s étendre, il ne sufiit pas qu'elle possède un certain nombre de faits , il faut encore qu'ils puissent être rapprochés et comparés entre eux; il faut que les effets, une fois produits, puissent être soumis à la mesure. Or, les phénomènes relatifs au calorique n'étaient alors« susceptibles d'aucune comparaison « car aucun instrument de mesure n'était encore créé. A la vérité, les physiciens possédaient depuis un siècle un petit appareil désigné sous le nom de thermomètre: mais c'est à tort qu'il portait ce nom, car il ne pouvait servir en aucune manière à mesurer et h comparer entre elles les différentes tempe-

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DBS INVENTIONS.

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itmes des oorps; il permettait sealement

Tapprécier une diflérence de température

gie deox corps iné^Iement échauffés.

Us iostraments qui nous servent à re-

bfcbef les lois de la nature étaient enta-

lis, à leur origine, d'imperfections que

Ptf nt successiToment disparaître de vant les

Éiîiits de Texpérience. A Texception du

ÉnxDètre, qui conserre encore les disposi-

lau et la forme que lui assigna Torricelli ,

le les instraments d'obser?ation ou de

Hore physique, tels que le télescope, le

gfîi)S€ope, la machine pneumatique, la

Ktbioe électriqui^, la pile de Yolta, etc.,

«dd subir UD très-grand nombre de trans-

kottiODS avant de recevoir la forme qu'ils

pérat^Dt de nos jours. Le thermomètre

éi particulièrement un exemple de ce fait;

iilailadeux siècles de travaux pour porter

t instrument au deçré de perfection qui

lldi^tiDgae aujourd'hui.

Or I revendiqué en faveur d*un grand

M^re de savants la découverte du ther-

mètre: François Bacon, Fludd, Drebbel,

kûms, Galilée et Van Helmont même,

«i M SQtœssivement honorés du titre

(Pttteurs de cet instrument. Les idëes

iniaoles et vagues gui présidèrent à sa

'^«Mion, an xvii* siècle, ne méritaient

guère ofeodant d*étre disputées entre des

"^mtitm tel ordre. Rien ne ressemble

^-ijmm appareil de mesure que le ther-

- a^rt qae tes anciens physiciens ont em-

^ji Le premier de ces instruments, qui

:^ m\f été construit par le Hollandais

'orBéliosDrebbel, se composait d'un simple

'^^^dt ferre rempli d*air, fermée son ex-

i^Hé supérieure et plongeant par son ex-

^^ié OQTerte dans un petit flacon qui

^Qieoait de l'acide azotique étendu d'eau.

vion II température extérieure, et par l'ef-

■i <le la dilatation de l'air enfermé dans le

^t le liouide montait ou s'abaissait dans

^tabe. L'instrument était muni d'une

|n|ile dirisée en parties égales; mais sa

NoatioD, qui n'était fondée sur aucun

F'^ipe déterminé, ne fournissait aucune

^caiioo eomparable.

I.D membre de l'Académie del Cimento de '«rme perfectionna, vers le milieu du jT^.sièele, cet instrument grossier, sans ^^iT cependant à rendre ses degrés commes. Le thermomètre de l'Académie -L ?^^ consistait simplement en un

«L ^^''"^ P"*** ^ ""^ ®^ rempli d'alcool ^^; on te portait dans une cave et l'on :^m d'un trait le point où s'arrêtait le 'W; les portions du tube situées au- ^^J\ au^essous de ce trait étaient en- ^ï (liTisées en cent parties égales. Avec J^oinsion aussi arbitraire, ces inslru- >? iw! P^'^^^ieû* s'accorder entre eux ; Ji ibennomètres construits suivant cette

**^Possier{i). «iDm

^ expériences sur le digeêUur^ P;ipin ue

• G*est un physicien de Pise, Renaldini, professeur è Padoue , qui reconnut le premier la nécessité de bannir du thermomètre toutes les mesures vagues et arbitraires adoptées jusuue-là» et qui proposa de choisir, pour établir la graduation de l'instrument, des pointi fixes que l'on pût retrouver en toute occasion. Peu de temps après.

Newton mit à eiécution Tidée que le professeur de Padoue n'avait réalisée que d une manière incomplète. L'illustre physicien donna , en 1701 , dans les Transactions philosophiqueSf la description du premier thermomètre i indications comparables. Le li- Suide employé par Newton pour la mesure e la chaleur était l'huile de lin ; les points fixes adoptés pour sa graduation étaient la température du corps humain pour le terme supérieur, et pour le terme inférieur, le point où s'arrêtait Fhuile au moment de sa congélation que l'on provoquait en plongeant l instrument dans la neige. L'intervalle entre ces deux points fixes était divisé en douze parties, et la division prolongée au-delà de ces deux limites. Le point d'ébullition de l'eau correspondait ainsi au degré 3k^ celui de la fusion de Télain à 72, etc. Newton détermina, à l'aide de cet instrument, plusieurs termes de température dont la connaissance importait à la physique.

Cependant la faible dilatation de l'huile

far 1 action de la chaleur et sa congélation une température modérée rendaient incertain et délicat l'emploi du thermomètre de Newton. C'est ce qui détermina Amontons à chercher un agent thermométrique plus sensible aux influences du calorique, et, dans cette vue , le physicien français construisit un thermomètre à air. Le point fixe de cet instrument fut déterminé par la température de l'eau bouillante, qu' Ameutons avait reconnue le [premier comme un terme constant. Mais cet instrument présentait, dans la pratique, toutes les dimcuUés qui se rattachent à l'emploi du thermomètre à gaz, et qui dépendent surtout de la dilatation trop considérable que les fluides élastiques éprouvent par l'action de la chaleur. Il exigeait naturellement la correction de la hauteur barométrique, et de plus, comme il avait au moins quatre pieds ae long, il était assez difiicile à manier à cause de son poids et de sa fragilité.

Le problème de la construction d'uu thermomètre comparable , exact , sensible et commode, présentait, on le voit, des difiicultés de plus d'un genre, et ce ne fut qu'en 17U, qu'il fut à peu près résolu par un fabricant d'instruments de DantzicK, nommé

se aenrit jamais du thermomètre. Pour évaluer la température de la vapeur qui remplissait !*appareil , il se contentait de laisser tomber une gouue d>au sur le couvercle du digesteur; le nombre de -secondes que cette goutte d*eau employait à B*évaporer lui servait d'indice comparatif et de moyen de mesura pour déterminer approximativement la température de la vapeur. ( Voyez La manière d'amoUn les os^ p. 12.)

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Gabriel Fahrenheit. Dans ses premiers thermomètres, l'artiste alIemaDd s'était servi d'alcool pour liquide thermométrique, mais il eut plus tard l'heureuse idée de choisir le mercure. Ce métal, employé comme agent de mesure pour la chaleur, réunit en effet: toutes les conditions désirables : il n'entre en ébullition qu'à une température très-élev6e, et peut servir, par conséquent, à mesurer la chaleur dans des termes fort étendus; il ne se congèle qu'à une température qui ne se réalise jamais dans nos régions; euBn, et c'est là le point capital pour soa application comme agent thermométrique, il se dilate uniformément, c'est-à-dire que son augmentation de volume est exactement proportionnelle, au moins clans une échelle très-étendue, à la (quantité de calorique

Îu'il reçoit. Les points fixes choisis par ahrenheit étaient l'ébullition de l'eau^pour le terme supérieur, et, pour le terme inférieur, le point auquel l'instrument s'arrêtait quand il le plongeait dans un mélange de sel ammoniac et de neige, dont il n'a jamais fait connaître, d'ailleurs, les proportions re* latives. L'iniervalle qui séparait ces deux fioints était divisé en deux cent douze parties, de telle sorte que le point de la congélation de l'eau correspondait à 3â degrés, celui de la température du corps humain à 96 degrés, et celui de l'ébullition de l'eau à 912 degrés. La plupart de ses thermomètres n'étaient pas gradués au delà de 96 niegrés (1).

Le thermomètre de Fahrenheit fut immédiatement adopté en Angleterre et en Allemagne, où il est encore en usage aujourd'hui. En France, on se servit de préférence du thermomètre construit, vers 1730, par Réaumur, qui choisit pour les deux points fixes le terme de la giace fondante et celui de l'ébullition de l'eau et qui divisa l'entre-deux en quatre-vingts parties égales. Enfin Celsius, professeur à Upsal, construisit, en 174^1, le thermomètre que nous connaissons aujourd'hui sous le nom de thermomètre centigrade ou de Celsius: il partagea en cent parties égales l'intervalle entre les deux points fixes de la glace fondante et de l'ébullition de l'eau (2).

(i) Cette division en 212 parties , en apparence assez arbitraire , avait été adoptée par Fahrenheit parce qa*îl avait trouvé par eiperienoe , que il ,124 parties de mercure, en volume , cliauflées depuis le terme 0 Jusqu'à Tean bouillante , se dilataient au point d*en constituer alors 11,356, c'esi-à-dire «te présenter une dilatation de 212 parties en volume.

(2) Cest le physicien Celsius qui détermina les physiciens à abandonner, pour la graduation du thermomètre , la considéraUon du volume de la liqueur enfermée dans Flnstrument et à s*en tenir aux points fixes sans avoir égard à la dilatation du liquide qu'il contient. Fahrenheit et Réaumur avaient , au contraire, établi la division de leur instrument en comparant la grandeur de chaque degré à la masse totale du liquide renfermé dans le réservoir. Ainsi , chaque degré de Téchelle du thermomètre à alcool de Kéaumur indiquaii que la liqueur s*était dilatée de un millième de soa volume à séro, et chaque de-

La physique possédait enfin un instrumeuC qui permettait de mesurer les phétiumèoes calorifiques. On pouvait donc aborder l'élude des lois de la chaleur avec des moyens rigoureux d'observation, et, grflco à leur emploi, la théorie du calorique ne tarda pas à se constituer.

C'est au physicien écossais Joseph Bitck, professeur a l'université de Glascow, que revient l'honneur d'avoir fondé la théorie générale de la chaleur. Après avoir confirmé par l'expérience la vérité de l'opinion d*Amontons touchant la cause de l'état physique des corps, Joseph Black créa, par une suite d'observations et de mesures précises , la théorie du calorique latent et du calorique spécifique. La première de ces théories était appelée à jeter la plus vive lumière sur les phénomènes (;^ui accompagnent la vaporisa* tion des liquides et la condensation des vapeurs. Elle se résume presque tout entière dans l'expérience suivante exécutée par Black en 1762.

Si Ton prend 1 kilogramme d'eau h la température de 79 degrés et 1 kilogramme d'eau à la température de 0 degrés, et qu'on les mèle> le thermomètre, plongé dans ce mélange , indiqrue 39* 5 , c'est-è-^dire la moyenne entre les températures des deux liquides mélangés à poids égaux. Mais le résultat seratoutautre si, au lieu d'employer de l'eau liquide à 0 degrés, on emploie de la ((lace, c'estp-è-dire de l'eau présentant toujours la température de 0 degrés, mais offrant la forme solide. Si l'on mêle, en effets 1 kilogramme de glace à 0 degrés et 1 kilogramme d'eau chauffée à 79 degrés, on observe que la glace se fond et que le mélange tout en* tier devient liquide. Mais, si l'on prend la température du mélange, on reconnaît qu'au lieu de représenter, comme dans l'expérience précédente, la moyenne entre les deux tem-

Çératures,elle est seulement de 0 degrés. Les 9 degrés de chaleur que renfermait le kilogramme d'eau ont ainsi disparu sans laisser de traces; seulement la glace s'est fondue et le mélange a pris la forme liquide. Que conclure de ce fait remarquable ? C'est que le kilogramme de glace a dû absorber, pour ' se fondre, les 79 degrés de chaleur qui ont disparu, et que cette quantité de calorique a été employée à déterminer sa fusion» puisque la température n'a pas varié. Ainsi i kilogramme d'eau solide a besoin, pour se liquéfier, d'absorber -79 degrés de ciialeur ;

gré du ilierinomètre de Fahrenheit représentait une dilatation de 1^212. Un Genevois nommé Ducrest avait émis celte idée une année avant Celsius; mais le point fixe qu*il avait choisi élatt fauUr, puisi|u*il Pavait déterminé en plaçant simplement rinsu^nient dans les caves de TObservatoire de Pari:». Eu cboi* sissanl pour le terme 0 le point de la gbce fondante, Celsius donnait à son thermomètre un point fixe qui réunissait tous les avanlagcs possibles pour la certitude de ce terme, par sa constance et pat ta facilité de le reproduire en toute occasion, uest donc ao physicien suédois auUl convient de faire honneiur de la perfection que le thermomètre préseiiic de nus Jours.

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MB INVENTIONS.

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eu a'antres tennes, 1 kilogramme d'eau liqoîJe dilBre d'un même poids d*eaa solidifiée, en ce quelle contient 79 degrés de cba- ItHir de plus que celte dernière. Mais cette cbalenr a'esl pas appréciable à dos organes* elle n'est pas accusée par le thermomètre ; elle est latente* et c'est pour cela que Black, et avec lui tous les physiciens modernes* doooest le nom de chaleur kUenie à celte quantité de calorique que n*aflécte pas le tiiennnmètre* et qui est nécessaire pour provoquer le ehangement d'état des corps (1).

Les phénomènes qui s'obserreot pendant le passage d'un corps de l'étal solide à l'état liquide se reproduisent quand un liquide i«sse À l'état de Tapeur. Pour se vaporiser, lous les liauides ont besoin d'absorber une qaaotité déterminée de calorioue. Aussi la npeur d'eau à iOO degrés diffèr&4-elle de l'eau liquide à la même température en ce

2ii*eUe renferme une quantité considérable e calorique dissimulé ou latent* qui lamaintieot à l'élat de fluide élastique. En effet, lorsque la vapeur d'eau se condense* elle reni subitement libre tout le calorique latmt qu'elle contenait* et cette quantité est très^eoDsidérable* puisque l'on a reconnu qo^i Idlogramme ne vapeur d'eau à la temjiératare de 100 degrés met en liberté, en rereattl k l'état liquide, une quantité de ealorkpn suffisante pour porter k l'ébullition S,3S kilogrammes d eau k zéro.

TefJes sont les simples et grandes vérités mises en évidence par les expériences de Joseph Black* et entièrement ignorées avant loi. Ou comprend sans peine de «juelle utiiilé était la connaissance de ces faits pour le perfeetîonoement des- machines mises en jeu par la force élastique de la vapeur. C'est tfec leur secours qu'il fut permis, dès ce ffiomeol* de calculer la quantité de chaleur mise en liberté par la condensation d'un volume donné de vapeur dans le cylindre de la machine de Newcomen* d'expliquer les phénomènes qui accompagnent cette condensation* d'apprécier la force élastique de la vapeur k différentes températures ; en cb mol, d'étttdierpar la voie de Texpérieuce on grand nombre d'éléments pratiquer qui jouent on rôle dans les effets de cette machine. Les découvertes de Black concernant le coioriqiu apë€î/lftie,c'estràHlire laquantité de chaiear nécessaire pour élever dJun môme nombre de degrés un poids donné des différents corps* apportèrent k l'étude théorique de la machine à vapeur des éléments de la même importance.

Joseph Black* l'un des savants les plus remarquables du siècle dernier, n'a prévue rien imprimé. Si l'on en excepte deux mémoires insérés dans les Tramaetiomê philophiquu^ le seul témoignage écrit que Pillustre physicien nous ait laissé de ses travaux se réduit k son traité intitulé : Expériemceê

(I) Qaaué Team se ooogéle , elle met en liberié sa clttleor lateale. On peut , tu ellél , consuter, pjr i expérieoee* qa*èa se sotidifiant, 1 kilograiniBe d*eau a a défiés ahaadiNioe 79 degrés de chaleur.

jtir la magmùie^ la chaux vive et lee tubetam^ ces aUaUfMê. Professeur depuis Tannée 175k k l'université de Glascow* et l'un des professeurs les plus habiles de cette université* alors si riche en hommes distingués, Joseph Black se contentait d'exposer dans ses cours le résultat de ses recherches. C'est ainsi que sa théorie du calorique latent fut développée chaque année, k partir de 1763, devant les nombreux élèves qui se pressaient k ses cours.

Parmi les personnes qui suivaient k cette époque les leçons de Joseph Black , se trouvait un jeune ouvrier mécanicien que la protection de l'université venait de tirer d'une position embarrassante. Appartenant k une famille honorable d'Ecosse, ruinée par de mauvaises spéculations commerciales* il avait été forcé de renoncer k la carrière des sciences pour laquelle il avait manifesté dès son enfance des dispositions extraordinaires. A l'Age de seize ans , il avait été mis par ses parents en apprentissage à Greenock, sa ville natale, dans un petit atelier où l'ou exécutait des compas * des balances * des cadrans solaires, et quelques appareils de physique. A l'âge de vingt ans, on l'avait envoyé k Londres chez un constructeur d'instruments de navigation. Hais la faiblesse de sa santé et uoegravemaladiequ'il avait coutrao tée en travaillant pendant toute une journée d'hiver près de la porte de l'atelier* I avaient obligé de quitter Londres. Pour esssyer les effets de 1 air natal, il était revenu en Ecosse, et s'était rendu k Glascow avec l'iutentiou d'y exercer sa profession de constructeur d'appareils de mathématiques. Hais la corporation d'arts et métiers de Ta ville , s'açpuyant sur d'antiques privilèges, s'était obstinément opposée k ce ^iril ouvrit k Glascow le plus humble atelier. Le jeune artiste se trouvait donc dans une situation assez pénible , lorsque l'université intervint en sa faveur * et , pour terminer la difficulté» lui accorda le titre de son constructeur d'appareils de physique. Elle lui permit en môme temps d'ouvrir une petite boutique dans un local de ses bAtiments. 11 fut convenu que * tout en s'oocupant de réparer ou de construire les appareils de l'umversité ,. il pourrait travailler pour le public aux divers objets de ss profession. Le nom qui fut inscrit sur l'humble enseigne de sa pauvre bouti(][ue était alors profondément inconnu * mais il était destiné k traverser les siècles i c'était le nom de James Watt.

En arrachant le ieune Watt aux tracasseries de ses confrères, les professeurs de Glascow croyaient seulement s'être attaché un ouvrier adroit et d'un commerce agréable; mais ils ne tardèrent pas k reconnaître qu'ils avaient mis la main sur un homme supérieur. Les brillantes qualités intellectuelles du fabricant de l'université furent promptement appréciées* et bientdt son étroite boutioue devint le lieu préféré où se rencontrait chaque jour tout ce que Glascow pouvait réunir d'hommes instruits et d'élèves studieux. L'un de ses coutemitorains, k

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nCTlONNAIfte

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docteur Robîson , Ta nous faire connftttre fe rôle que jouait le jeune ouvrier mécanicien dans ce cerc)e de talents distingués r « Quôi- ']ue élève encore, ùii YanXenr du PhUoso-' phieal magazine f i*ffvais la vanité de me croire assez avancé dan^ mes études favorites de mécmique et de physique , lorsqu'on me présenta a Watt. Aussi, je 1*avoue,}e lie fus pas médiocrement mortifié en voyant è quel point le jeune ouvrier m'était supérieur. Dès'lque, dans l'université, une difficulté nous arrêtait^ et cela quelle qu'en fût la nature^ nous courions cbez notre artiste. Une fois provoqué, chaque suj^t devenait pour lui un texte dTétucfes sérieuses et de découvertes. Jamais il ne lâchait prise quV près aVoîr entièrement éclairci l'a question proposée, soit quM! fa réduisit à rien , soit qu'il en tirât quelque résultat net et substantiel. Un jour, l'a solution désirée sembla exiger la lecture de Touvrage de Leupold sur les machines : Watt apprit aussitôt l'allemand. Dans une autre circonstance et pour un motif semblable^ M se rendit mattre de la tangue italienne... La simplicité naïve du jeune ingénieur lui conciliait sur-lechamp la bienveiltence de tous ceux qui Rapprochaient. Quoique j'aie assez vécu dans le monde , je suis obligé de déclarer qu'il me serait impossible de citer un second exemple d^un attachement aussi sincère et aussi général, accordé à quelque personne d^une supériorité incontestée. Il est vrai que cette supériorité était voilée par la plus aimable candeur , et qu'elle s^alliait à la ferme volonté de reconnaître libéralement le mérite de chacun. Watt se complaisait même à doter Tesprit inventif de ses amis de choses qui n'étaient souvent que ses propres idées présentés sous une autre forme (l). »

Les choses en étaient le, lorsque dans Iliiver de l'année 1763, le professeur de phvsique de la classe de philosophie naturetle du collège de Giascow envoya à James Watt un modèle de la machine de Newcomen , avec prière de le réparer. A cette époque, le développement considérable que 1 industrie commençait à prendre en An-

geterre avait répandu dans tous les esprits goût des connaissances scientifiques , et, dans la plupart des universités, on avait eu la bonne pensée de seconder ces dispositions eu adjoignant aux études littéraires l'expositiou des éléments de la mécanigue appliquée. Le collège de Giascow possédait a cet effet la collection de toutes les machines en usage dans l'industrie, et Ton voyait figurer dans ses galeries un très-beau modèle de la machine de Newcomen. Mais, en raison de certains défauts de construction, ce modèle n'avait jamais pu bien fonctionner , et le ])rofesseur Andersen chargea le jeune constructeur de l'université de le mettre en état de servir aux aemonstrations de son cours. Telle fut la circonstance qui amena James Watt à s'occuper pour la première ibis de la

(I) Arago, Eloge historique de Jamet Watt, page ÏG(î.

machine & vapeur, dans iaçiuelle, nouveau Christophe Colomb, il devait découvrir tout un monde.

James Watt se mit à réparer la machine du collège de Giascow; mais, quand tout fut terminé et qu'il essaya de la faire fonctionner^ il reconnut qu'elle pouvait h peine soulever le piston^ En augmentant l'activité du feu on obtenait quelques oscillations, mais alors il fallait employer , pour condenser la vapeur, une énorme ([uantité d'eau froide. Ce défaut tenait à un vice de proportion entre les dimensions du cylindre et celles de la chaudière : celle-ci était trop petite relativement à la capacité du corps de pompe, et elle ne pouvait fournir qu'une quantité de vapeur in$uf&sante pour mettre le piston enjeu. Watt diminua la longueur du cylindre et dès lors la machine put uiarcher avec une certaine régularité.

Mais il y avait dans cette machine d'autres défauts beaucoup plus sérieux et qu'il était impossible de faire disparaître , parce qu'ils tenaient au principe même sur lequel reposait tout le mécanisme. La pompe à feu de Newcomen présente un vice de la dernière gravité. Lorsque l'eau d'injection afflue dans le corps de pompe, elle condense immédiatement la vapeur qui le remplit , ce qui permet à l'atmosphère, qui pèse sur la tète du piston, de le précipiter jusqu'au bas de sa course; mais l'eau froide, une fois en contact avec les parois du cylindre échauffées par la vapeur , les refroidit aussitdt , et lorsqu'ens'uite une nouvelle quantité de vapeur arrive sous le piston , pour le soulever, cette vapeur est nécessairement ramenée en partie à l'état liquide en touchant les parois froides du cylindre. Une grande partie de la vapeur envovée par la chaudière est donc perdue, puisqu'elle est uniquement employée k réchauffer le corps de pompe. James Watt constata que le modèle de Giascow usait à chaque oscillation du piston un volume de vapeur plusieurs fois sup^ rieur au volume du cylindre, ce qui amenait la perte de plus de la moitié du combustible employé. Un second défaut qui était inhérent à la machine de Newcomen , c'est que l'eau injectée dans le corps de pompe pour y condenser la vapeur, s'échauffait ellemême en s'emparant du calorique latent de la vapeur condensée; dès lors cette eau échauiTée fournissait des vapeurs, ce qui rendait le vide imparfait. La résistance que le piston rencontrait dans la machine de Giascow par suite de cette dernière circonstance, était équivalente, selon James Watt, au quart de la pression atmosphérique.

Après avoir reconnu les vices de la machine de Newcomen , Watt pensa qu'il ne serait pas impossible de parer à ses aéfauts. Mais, pour réaliser les perfectionnements dont cet appareil lui semblait susceptible , il fallait commencer par fixer sa théorie avec exactitude. C'est dans ce but que le jeune artiste se décida à entreprendre une série d'expériences relatives è h théorie des divers phénomènes sur lesquels reposeut

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DES HiVENTIONS.

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iemplot de ki vapeur dans la pompe à fea de Newcomen. Il détermioa donc par exftérience la qaaotité de vapeur que fournit un poids donné de charbon daus une machine de ce genre. H rechercha ensuite d'une manière générale le volume de vapeur que produit un certain volume d*eau porte k rébollitiony et il reconnut ainsi quun vo* lame d'eau liquide fournit environ 1,700 volumes de vapeur. Ce fut en se servant de simples fioles à Tosage des pharmaciens que Watt parvint à fixer ce chiffre important « que les expériences des physiciens modernes, exécutées avec toute la précision et la rigueur de nos méthodes actuelles, n'ont puque légèrement modifier. Watt détermina ^Ealeoaent la quantité de chaleur mise en liberté |iar la condensation d'un certain volume d*eau, et c'est ici que la théorie de Bladc sur la chaleur latente lui devint d'une hante utilité. Etonné de la grande

ntité d'eau froide qu'il fallait injecter le cylindre de Newcomen pour v condenser la vapeur , et frappé de la chaleur considërable que cette eau empruntait au taiUe volume de vapeur contenu dans le cviiodre, il cherchait inutilement à s'expuqoer la cause de ce phénomène : « Ven Mriù alors, dit-il, h mon ami le docteur BUd, qui -me développa à cette occasion sa dotfnoe du caloriquelaient , dont il avait conçu ridée quelques années auparavant.

Abmbé moi-même par mes travaux et mes proprts recherches, j avais pu entendre parler de eeite nouvelle doctrine sans j donner toute Tattention qu'elle méritait, jusqu'au moment où je me vis ainsi arrêté devant Tun des principaux faits sur lesquels repose cette admirable théorie ïl). » Guidé par les vues de Joseph Black, Walt put déterminer la quantité d'eau froide qu'il fallait injecter dans le cylindre d'une pompe de Newcomen de dimensions connues pour obtenir une condensation parfaite, et le volume de vapeur qu'une pareille machine dépense à chaque oscillation du piston. Enfin, comme la force élastique de la vapeur s'accroît avec la température, il essaya, sans prétendre cependant résoudre en entier une question si difBfdle » de déterminer la force Mastique de la vapeur correspondant à chaque degré de ehaleur.

Ainsi le pauvre fabricant d'instruments de Tuniversité de Glascow se trouvait sérieuseineot lancé à la poursuite du çrand problème du perfectionnement delà macnine de Newcomen, question qui commençait aturs à occuper un grand nombre d'ingénieurs distingués. En effet , malgré tous ses défauts et la dépense énorme do combustible qu'elle entraînait , la pompe de Newcomen était déjà très-répandue en Angleterre. Employée dans un grand nombre de mines de bouille à l'épuisement des eaux , elle y remplaçait les moteurs anciennement eu usage, et elle avait contribué à faire sortir

{!) Addition de Watt à Farticle Sleam enaine du PkèLnep^cah mofavnt de Rolnson^ t. Il, p. 117.

cette branche importante de Tindustrie britannique de l'étatprécaire où elle avait longtemps langui. Il était donc facile de prévoir de quelle importance serait pour l'avenir du pays une modification de cette machine qui , tout en ajoutant à la puissance de ses effets , permettrait d'économiser une grande partie du combustible. Watt embrassa d'un coup d'œil toute la portée de la tâche qu'il allait entreprendre; mais les travaux de sa profession absorbaient la plus grande partie de ses moments et l'empêchaient de suivre ses expériences 'avec l'attention et les soins nécessaires; il prit donc la résolution de s*y consacrer tout entier.

Due circonstance nouvelle le décida à hflter l'exécution de ce projet. Il s'occupait avec ardeur à des travaux de son atelier, pour venir en aide à sa famille que de nouveaux revers venaient de réduire a un état voisin de la misère. La seule distraction qu'il se permettait, c'était de se rendre le dimanche dans une maison de campagne située aux environs de Glascow, et habitée pendant la belle saison par un de ses oncles, M. Miller. Or, M. Miller avait une fille de dix-huit ans. Le cœur d'un mécanicien n'est pas plus

Îu'un autre fermé aux séductions de l'amour, âmes Watt s'éprit de la jeunesse, des charmes et des qualités aimables de sa cousine, et sa demande ayant été agréée, il éoousa miss Miller en 176%.

Cette union, en lui assurant une certaine aisance, le détermina à fermer le petit atelier qu'il occupait dans les bâtiments de l'université de Glascow. Il s'établit dans l'intérieur de la ville avec l'intention d'y exercer la profession d'ingénieur civil, et de s'occuper en même temps de ses recherches surleperfectionnementdela machine deNewcomen. Les heureuses qualités de miss Miller exercèrent sur les travaux de James Watt la plus heureuse influence. Quoique doué au suprême degré du génie de la mécanique, le célèbre constructeur avait dans le caractère une indolence assez marquée. Celui qui, sur la fin de sa carrière, disait : « Je n'ai connu que deux plaisirs, la paresse et le sommeil,- » avait besoin de ce doux et secret empire qu'exerce le cœur d'une femme aimée pour réveiller et tenir en haleine s^ni insoucieux génie. Cette influence ne tarda pas à se manifester, car ce fut en 1765, un an après son mariage que Watt, donnant enfin un corps aux idées qui depuis longr temps flottaient dans son esprit, réalisa la première et peut-être la plus importante de ses découvertes, celle du eondemeur isolée

On a vu que le vice capital de la machine de Newcomen consistait dans la nécessité de refroidir et de réchauffer alternativement le cylindre pour y opérer la condensation de la vapeur : le re&oidissemeot du corps de pompe , par suite de l'injection de l'eau iroido, faisait perdre l'effet utile des trois quarts du combustible employé. Le problème regardé jusque-là comme insoluble par tous les ingénieurs» de condenser la vapeur sans refroidir le corps de pompe, fut complète-

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meut rësolot grâce è Tidée admirable qui vint à Tesprii de James WaU de condenser la vapeur dans un rase isolé, séparé du cy* ]iudre et ne communiquant avec loi que par uu tube. On congoit en effet. que, si, au moment où le corps de pompe est rempli de Tapeur, on donne tout d'un coup issue à cette tapeur, en ouvrant un robinet qui lui donne accès dans un vase continuellement entretenu à une basse température par un courant d*eau froide, toute la vapeur se précipitera dans l'intérieur de ce vase en raison ae son expausibilité ; le vide sera même obtenu de cette manière avec beaucoup plus de rapidité, car la condensation de la vapeur appellera presque instantanément dans le second vase toute la vapeur gui remplissait le corps de la pompe. Ainsi la condensation pourra s'opérer sans que jamais le cylindre soit refroidi ; une économie considérable de Tapeur, et par conséquent de combustible, sera du mfime coup réalisée. Le vase isolé

aui remplit cet important objet porte le nom e eondenêewr.

Mais il restait une autre difficulté, c'était de se débarrasser de la grande Quantité d'eau employée pour refroidir le conaenseur. Watt la surmonta en établissant dans l'intérieur de ce vase une pompe à eau mue par le balancier de la macnine elle-même, et qui épuisait Teau contemie dans va réservoir à mesure qu'elle avait servi à opérer la condensation. On perdait ainsi une partie de la force de la machine qui était employée à faire jouer cette pompe ; mais la perte était peu de chose relativement à celle que déterminait auparavant la condensation d'une grande partie de la vapeur sur les parois refroidis du cylindre.

Par l'addition du condenseur isolé, Watt apportait à la machine de Newcomen une modification capitale ; il y diminuait de plus de moitié la deptense du combustible. Mais la machine ainsi modifiée reposait encore sur le môme principe : c'était toujours la fnmehineatmo$phérique: dans laquelle la force motrice était fournie par le seul poids de l'air s'exerçant sur la tête du piston. Par une invention postérieure il changea complète* ment le principe moteur de cette machine. Bannissant toute intervention de la pression atmosphérique, il fit dépendre uniquement ses enets de la force élastique de la vapeur.

Par un nouvel et ingénieux emploi de la force élastique de la vapeur d'eau, Watt créa, on peut le dire, la véritable machine à vapeur. La machine de Newcomen ne méritait, à proprement parler, que le nom de mocAtne atmosphérique rcar la pesanteur de l'air était le seul élément auauel sa force fdt empruntée* Pour la première fois on tirait la puis-

'ing[énieur

l'invention de la machine à vapeur moderne.

Les expériences multipliées auxciuelles il devait se livrer pour arriver à de si impor- Uuits résultats. Watt les exécutait dans un

modeste atelier installé au rez-de-cbau«sé«j de sa maison, avec le secours d'un petit nombre d'ouvriers, confidents discrets de ses espérances et de ses travaux. Le modèle dont il se servit pour essayer le jeu des divers organes de sa machine consistait en un cylindre de cuivre de moins de deux pouces de diamètre, auquel une chaudière fournissait de la vapeur, qui s'introduisait , à Uaide d'un tube bifurcjué, aundessus et audessous de la tête du piston. Les robinets se tournaient à la main. Le condenseur était simplement formé de deux tuyaux d'étain de oix pouces de longueur, disposés verticalement, et venant aboutir à un tuyau d'un diamètre plus çrand qui plongeait dans un bassin d'eau froide. Pour juger définitivement le jeu des divers organes de sa machine • Watt la fit exécuter en grand avec tous les éléments nouveaux qu'il avait imaginés.

C'est à cette occasion qu'il fit pour la première fois usaçe de l'enveloppe de bois entourant le cylindre, communément appelée chemise du corps de pompe^ et qui a pour effet de prévenir les pertes do chaleur, et par conséquent de vapeur, que le cylindre éprouve par suite de son rayonnement dans l'air. Par cet artifice, il parvint à diminuer encore très-sensiblement la dépense du combustibla.

Ainsi la machine à vapeur était désormais complète. A la machine atmosphérique, dont les découvertes de Torricelli, de Pascal et d'Otto de Guericke avaient fait naître l'idée, que le génie de Papin et la sagacité de Newcomen avaient transportée dans la pratique. Watt substituait une machine infiniment supérieure par l'intensité de ses effets, et qui devait son principe à la seule force delà vapeur d'eau (1). Sous le rapport de la puissance et de l'économie, les avantages de ce pouveau moteur étaient de nature a dépasser toutes les espérances. Il ne restait donc plus qu'à le transporter dans la pratique industrielle. Mais l'auteur de tant de découvertes admirables n'avait aucune des

(i) (Test ici le cas de nous reporter aux réflexions ui^récèdent le travail, d^ailleurs si iniéressant, de • Figuier. M. Figuier se trompe en attribuant à Papin la iransformaiion de la machine atmosphérique en machine à vapeur proprement dite, telle que nous la connaissons aujourd'hui. La loacbine à deubU effet^ dont il 8*agti ici, n*esi véritablement qu*uae roo* dlGcatioD de la machine atmosphérique , puisqu'elle emploie le condenseur; c*est la pesanteur de Fair extérieur qui est Tunique source de la force motrice. €e n'est que lorsqu'on a supprimé le condenseur, la pompe à air et toutes les complications qui s*7 ratta* chent, ee irest que lorsqu'on a abandonné Tissoe de la vapeur à l'air libre, pour profiler seuleroeni de la

{puissance d'expansion, supérieure à la rcsistanoe de 'atmosphère , que la machine dite à haute Tjttesùou^ cette machine, si simple, a mérité véritablement le nom de macbi'ne à vapeur, et rinvention de Watt, où la nroducUon préalable du vide fut toii^our» indispensable, a fait place à une invention toute difiérenit et basée sur un principe tout opposé. On en est revenu au principe de Teolipyle des anciens, et ks travaux de ^¥aU , tout précieux qu'ils furent sous le rapport des moyens de constructions des appareils , sont aiyourd'bui remplacés presque partout.

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MES LNTKMTIOMS.

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qoalilés nécessaires noar faire oooiprendre i des eapiulisles, obligés par étal* a beaucoup de défiance, tonte la portée d'une in* Yeolion oonTelle. Watt, assez insouciant par caractère, détestait l'exagération des promesses qui sont familières aux inventeurs de tous les rangs ; il ne prenait aucune peine pour taire apprécier son mérite. D'ailleurs il n'était pais encore entièrement satisfait d^ résollats qu'il avait obtenus ; il rêvait (les perfectionnements nouveaux, et répugnait à iaire connaître ses idées avant d'avoir produit tout ce qu'il en espérait. Enfin kfs périls des entrepiisesindustnellesavaient d> quoi etiirayer la timidité de son esprit» il bésitait à risquer ses faibles ressources sur crUe mer trop fertile en naufrages. Une rireonstaoce fortuite pot seule le décider à cèier aux instances de ses amis.

Quoique voué tout entier aux travaux de MO art. Watt était cependant assez répandu ans le monde, où le faisaient rechercher fes qualités agréables et la gaieté de son knmeor. Nourri de l>oone heure de toute espèce de lectures, doué d'une mémoire pro- Oi^iise» d'une parole facile et d'une ima* liaatigB intarissable» il n'avait pas tardé à aeiaérir à Glaseow la réputation d'un eauicir accompli. Aussi sa maison était-elle le recda-voos de tous les personnages distingués àt la cité. Outre son ami le docteur Biacfc, on trouvait chez lui Adam Smith, le céittre auteur des Recherches sur la cause d» ndusses des maiiûns ; Robert Simson, le fiatiait restaurateur des ouvrages mathématiques des aindens, et divers liitéraleurs ou artistes qui aimaient k jouir des charmes et des profits de sa conversation. C'est nar là que le docteur Roebuck fut amené a lier qoelquasrriations avec James Watt. Roebuck, nche gentilhomme anglais, fondateur de la célèbre usine de Carron, se distinguait du reste des capitalistes par son esprit et sa l<oone humeur. Il fut présenté à Watt et frëqoeola sa maison. Le hasard d'un entretien amena ce dernier à lui communiquer les modifications qu'il avait apportées a la 'marhine de Newcomen. Le capitaliste anglais était lancé k cette époque dans des 5|iéaiiations assez difficiles pour l'exploitation des mines de houille et des salines de Borrotrstones, dans le comté de Linlithgow. Comprenant toute la portée des inventions de Watt^ il lui offrit immédiatement les ca- |iitaux nécessaires pour les exploiter : il firoposait de se diarger de toutes les dépenses 9 à la condition d'obtenir les deux tiers des bénéfices de l'entreprise. Le marché acrepté, James Watt commença h construire à Kiooeil, aux environs de Borrowstones, une pompe à feu qui fut placée à l'entrée d'un puits de mine pour y servir à Tépuisemeat des eaux. Comme cette machine n'était qu'une sorte de dernier essai. Watt lui fit sabir différentes modifications, jusqu'i ce <|a*eile eût atteint un haut degré de per- HaetHMinemeot. Pour s'assurer alors la proprîAé exclusive de ses inventions, il s occupa d'obtenir un brevet qui lui assurât le

l>rivilége de la construction des madiiues k vapeur modifiées. Ce brevet lui fut accordé en 1769.

lames Watt faisait ses dispositions pour créer un vaste établissement consacré k la construction des machines k vapeur, lorsque, k la suite de spéculations manouées, la fortune du docteur Roebuck vint a recevoir de graves atteintes gui l'obligèrent d'abandonner son entreprise. Watt, envers qui il se trouvait débiteur d'une somme assez importante, eut la générosité de rompre l'association et de le libérer de tout engagement. Ensuite, avec une modestie, une sérénité admiraUes, il reprit paisiblement le cours de ses occupations d'ingénieur. Pendant quatre ans il se consacra exclusivement aux travaux de cette profession. Il traça les plins et dirigea la construction d'un canal desiiné k porter k Glaseow le charbon des mines de Honkland. 11 dressa les projets de divers autres canaux et se livra k des études relatives k certaines améliorations des ports d'Ayr, de Glaseow et de Greenock. Il construisit les ponts d'Hamilion et de Rutberglen, et s'oc<;upa enfin de l'exploration des terrains k travers lesquels devait passer le canal calédonien. L'homme de génie k qui le monde allait devoir, dans un délai prochain, les plus brillantes créations de la mécanique moderne, ne dédaignait pas de s'employer aux plus médiocres travaux d'un conducteur des ponts et chaussées. Un coup terrible, qui vint le frapper k cette époque , contribua encore k écarter de son esprit les grands projets qui l'avaient un instant séduit. Pendant qu'il se trouvait retenu par ses travaux dans le nord de l'Ecosse, il eut la douleur de perdre sa douce et tendre compagne. Tout entier k ses regrets. Watt n'accordait plus une iiensée k ses anciens travaux ; il semblait avoir oublié qu'il tenait dans ses mains la richesse future et presque les destinées de son pays. Heureusement ses amis ne l'oubliaient pas.

En 177%, on réussit enfin k triompher de ses répugnances et on le décida k se mettre en rapport avec le célèbre industriel Matthieu BouUoii, de Birmingham. Boulton possédait le génie de l'industrie autant peut-être que Watt celui de la mécanique ; il avait la réputation du plus riche, du plus habile et du plus entreprenant manufacturier de l'Angleterre. L'établissement qu'il avait fondé peu d'années auparavant k Soho, près de Birmiu* gham, pour la fabrication de toutes sortes d'ouvrages de fer, d'acier, d'argenterie et de plaqué , était un des plus importants et des mieux tenus du royaume. A peine eut-il connaissance des modifications apportées k la machine k vapeur par l'ingénieur de Glaseow, qu'il en devina tout l'avenir et n'hésita pas k mettre sa fortune entière k la disposition de l'inventeur. Il passa avec James Watt une acte d'association et fit aussitôt construire une machine de proportions considérables qui fut établie dans son usine de Soho, afin nue le public pût être témoiA de ses effets, liais le brevet d*exploitation, pris

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THCTIONNAIRB

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en 1769 par James Watt» n'avait plus que quelques années à courir ; on s'adressa donc au parlement pour en obtenir la prolongation. Grâce au crédit et à Tactivité de Boutton, le parlement consentit» non cependant sans de longues difficultés » à prolonger le privilège. En 1775, contrairement aux dispositions qui régissent les brevets » on accorda à Boulton et à Watt un nouveau privilège de vingt-cinq ans de durée, en considération du mérite éminent des inventions de l'auteur, attesté par les savants les plus recommandables de Londres. Boulton et ^Watt purent alors se lancer hardiment dans la carrière brillante qui s'ouvrait devant eux.

Par le genre particulier et surtout par la diversité de leur esprit, Boulton et Watt semblaient avoir été, chacun de son côté, créés tout exprès pour mener à bien une entreprise de cette nature. « H. Watt, dit Playfair, était réservé, studieux, et fuyait le monde; au lieu que M. Boulton était un homme' remuant, actif, intelligent, trèsrépandu dans la haute société, et cependant ennemi des façons et sachant se mettre à l'aise avec les hommes de toutes les classes. Quand M. Watt aurait cherché par toute l'Europe, Il n'aurait pu trouver personne aussi propre à produire ses inventions d'une manière aussi digne de leur mérite et de leur importance Quoiaue tous deux fussent de mœurs tout à fait aiSérentes, il semblait que le ciel les eût faits l'un pour l'autre, car on ne vit jamais, dans le commerce ordinaire de la vie, plus d'harmonie qu'il n'en régnait entre ces deux hommes (1). »

Le brevet obtenu, Boulton convertit une

f>artle de son établissement de Soho en ateiers consacrés à la fabrication des machines à vapeur. On Gt constater par des expériences authentiques, exécutées sous les yeux des propriétaires et des actionnaires des mines, 1 économie réalisée par la nouvelle pompe à feu installée à Soho; il fut reconnu qu'à éealilé d'effet, elle réduisait des trois quarts la dépense du combustible consommé par la machine de Newcomen. Bientôt, grflce au système établi par Boulton pour l'exécution des différentes pièces mécaniques, plusieurs machines à feu destinées à l'épuisement des mines se trouvèrent construites et prêtes à fonctionner. C'est alors que l'on fut témoin, en Angleterre, d'un phénomène industriel qui probablement ne se reproduira jamais, et qui faisait également honneur à l'audace du spéculateur et au génie du mécanicien. Boulton et Watt ne vendaient pas leurs machines, ils les donnaient à qui voulait les prendre ; ils se chargeaient même de les monter et de les entretenir à leurs frais; quant aux anciennes machines de Newcomen , on les prenait à un prix bien au-dessus de leur vaJeur. Boulton avança de cette manière jusqu'à <^7,000 livres sterling j(l, 175,000 fr.) avant de songer à effectuer une seule rentrée. Toute la redevance

<1) Memotn by Playfair {Monihly Magmine, 1819.

qu'il réclamait des propriétaires des mines, &était le tiers de la somme tnmuellemeni étonomisée sur le combustible.

Devant de telles offres, les propriétaires des mines ne pouvaient hésiter longtemps. Les machines de Watt commencèrent à être adoptées dans le Cornouailles, où le prix élevé du charbon les rendait doublement précieuses. Elles se répandirent de là dans la plupart des comtés houillers de rAngleterre, et les associés commencèrent à r&liser d'ipportants bénéGces. En effet, la combinaison imaginée par Boulton, avec toutes les apparences d'une générosité exemplaire , avait cependant pour résultat de porter le prix des machines à un nrix exorbitant. On en jugera par un exemple. Dans les mines de Chacewater, où l'on employait trois pompes à feu, les propriétaires payaient annuellement à Boulton et Walt, pour la tiers du combustible économisé, la somme de 60,000 fr. (1).

Les propriétaires des mines, qui d'abord avaient accepté cette combinaison avec re* connaissance, ne purent se résigner longtemps à voir les associés toucher des droits si élevés. Ils ne considéraient pas que le tribut qu'ils payaient annuellement n était que la moitié de la somme qu'ils consacraient autrefois à l'achat du combustible. Ils mettaient de jour en jour plus de répugnance à s'acquitter, et bientôt des procès nombreux vinrent menacer sérieusement le sort de l'entreprise de Boulton. On s'appuyait sur de prétendus perfectionnements apportés aux appareils de Watt, pour se déclarer affranchis de toute redevance ; on allait fouiller les bibliothèques pour j dé» couvrir des titres d'antériorité contre fui et demander la déchéance de ses brevets . Le grand argument consistait à prétendre que

(1) € AÛD d'obtenir, dit Roberl Sluart, des données positives pour l'évaluation de celle espèce de tribut, une série d'expériences fut entreprise par des hommes d'une habileté et d'une probité reconnues. Etant donnés la profondeur de la mine , le diamètre des corps de pompe , et le nombre de» coups de piston avec une machine quelconaue , ordinaire oa perfectionnée , il ne leur restait plus qu'à aj^récier l'économie de combustible pendant un certain nombre de coups de piston , et ce prix devenait la base sur la> quelle ils établissaient leurs calculs. Pour compter le nombre des coups de piston, on adapta au balancier un petit appareH consistant en un système de roues renfermées dans une botte disposée de façon

3ue chacun des mouvements ascendants ou desoenants du balancier faisait avancer d'un pas les petites roues, ainsi qu'un petit index qui indiquait cette progression. Ce petit appareil s'appelait le compteur, l>eux clefs seulement pouvaient 1 ouvrir , dont Tune restait entre les mains des propriétaires de la machine , l'autre dans celles de Hn. Watt et Boulton , qui avaient un commis-voyageur chargé de recoonaître de temps à autre la situation des choses. Uti ' ouvrait en présence des deux parties les compieun , et je tribut à prélever se trouvait déterminé par k nombre des coups de piston donnés. Ce prélèvement annuel, toutefois , pouvait être racheté par le payement d'une soflune une fois donnée, égale au produit de dix années. 11 y avait différentes manières de dt»- |ioser le compteur et de le faiie marcher. • (Hinoin deicriplive de la maciiine à vapeur, p. 190.)

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DIS INVENTIONS

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Watt «Tail été bien suffisamment rétribué de ses peines» ponr un bomme qui, en fin de compte, n*aTait inventé que des idées. Cest ce qui amena devant le tribanal cette apostrophe d*un avocat : « Allez, Messieurs, allez TOUS frotter à ces prétendues idées abstraites, è ces combinaisons intangibles, ainsi au*il voas plaît d'appeler nos machines; elles TOUS écraseront comme des mourfaes, elles vous lanceront dans les airs à perte de Tue ! »

Cependant Timperfection que présentait à cette époque la loi anglaise concernant les brevets laissait une large prise à la mauvaise foi et à la fraude. Il régnait, en outre, dans requît des juges, beaucoup de préventiûos et de défiance contre les brevetés; eors seigneuries déployaient un zèle et one ardeur infatigables pour découvrir des vires de forme dans les brevets de James Watt, el pour chercher dans le texte d'ancknnes lois des dispositions opposées à son {irîvil^e. Aussi, en dépit de 1 évidence de airs droits, lames Watt et Bonlton furentils biUns eo cour de justice.

Cet éctiec était grave ; il redoublait Tauàèot et tes prétentions des planaires. Des raYJtaïisles qui n'auraient pas osé enfreindre onvettement les brevets de James Watt, encoonipés par ce premier succès, s'emploviiait activement à Caire délivrer à des boffliMssans crédit des brevets nouveaux spécifiant quelque modification insignifiante; fuis^ armes de ces pièces suspectes, ils venaient battre en brèche, devant le tribunal, l«s réclamations des associés. Ces difficultés efaaque jour renaissantes, et qui devenaient de plus en plus compliquées, auraient été de nature à déconcerter un autre homme

3ue James Watt. Mais il était sorti vainqueur, orant sa vie, de combats plus difficiles, il ne recola pas devant ces luttes nouvelles. U se décida à abandonner pour quelque temps la sorreillance de ses ateliers, et alla à Londres mener, au milieu des ((eus d'affaires et des hommes de justice, l'existence agitée du plaideur. Pendant huit années consecu^ tives, le génie du grand mécanicien fut détourné de ses voies naturelles, et dans ce long intenralle il eut, malheureusement pour nous tous, le temps de devenir un légiste acoooipii* Le succès rint enfin couronner ses efforts, mais l'heure de la justice avait été loo^e à sonner. Ce ne fut qu'en 1799, trente-einq ans après ses premières découvertes, que , libéré définitivement par une décision de la cour du roi, il fut remis en possession entière de son privilège. Seulemeot, comme le terme de son brevet expirait Tannée suivante, cette satisfaction était presque dérisoire. C'est ce qui faisait dire gaiement à James Watt qu il se félicitait dliabiter un pajs dans lequel il ne faut que treote-einq ans de discussion et une douzaine de procès pour assurer à un citoyen U récompense de son travail.

Vers Tannée 1776, à peu près déchargé du trtip long ennui des conteslations judiciaires, James Watt put revenir à ses Iravaui accou-

tumés, et dès lors il se voua sans réserve 1 la solution du problème capital qui depuis plusieurs années ne cessait de se poser dans son esprit. La machine è vapeur n'avait été insque-là consacrée qu'à 1 épuisement de l'eau dans les mines ; il voulait transformer la puissance dont il s'était rendu maître en un moteur susceptible de recevoir toutes les applications que peut exiger Tindustne: il avait créé la pompe à feu^ il fallait créer un moteur universel. Ce grand problème, son génie devait le résoudre de la manière la plus absolue dans son principe général et dans ses détails les plus délicats, grAce à une série de découvertes nouvelles dont il nous reste à exposer les éléments.

On a TU que dans la machine à iimple effei (col. 3k3) dans laquelle James Watt substituait è la pression atmosphérique la seule puissance de la vapeur, l'action motrice ne s'exerce réellement que pendant l'élévation du piston ; l'oscillation descendante est simplement déterminée par le contre-poids attaché au balancier qui fait retomber le piston, lorsque la pression de la vapeur est rendue ^le sur ses deux fkces. Il j avait donc dans le jeu de cette machine une mtemiption d'action très-manifeste. Cet inconvénient n'avait qu'une faible importance quand il ne s'a-

Sissait que d'élever les eaux ; l'exploitation es mines pouvait parfaitement se contenter de ces dispositions. Mais, pour l'application de la machine è vapeur à tous les usages de l'industrie, ce défaut n'était aucunement tolérable. Le travail égal et continu des manufactures exigeait que la force motrice pAt s'exercer aussi bien pendant l'ascension que pendant la chute du piston ; il fallait obtenir de la machine une continuité d'effet. Watt parvint à atteindre ce résultat important par un moyen des plus simples. An lieu de se borner à faire agir la vapeur sur la tète du piston, il la dirigea alternativement au-dessus et au-dessous de celui-ci, de manière à provoquer par la seule action de la vapeur son élévation et sa chute. Il établit les communications entre le cylindre et le condenseur, de telle sorte que la vapeur contenue dans la capacité située au-dessus du piston, s'écoulait dans le condenseur au moment même où le piston était arrivé au bas de sa course ; dès lors la vapeur arrivant au-dessous du pisUm pour le soulever ne rencontrait aucune résistance capable de contrarier son effet, puisque, par suite de la condensation de la vapeur qui remplissait naguère la partie supérieure du cylindre, un vide parfait existait dans cette capacité. Cette nouvelle disposition de la machine à vapeur rendait son mécanisme parfait ; les contre-poids énormes que l'on avait employés jusque-là pour équilibrer le piston devenaient ainsi inutiles, et, pour la première foiS; on put débarrasser la machine de ces lourdes masses qui formaient le balancier de Newcomen. On put également faire disparaître les quantités considérables de fer ou de bois que l'on employait dans la cous truclion de certaines pièces de la machine

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pour adoucir ses mouvements. La machine a double effet exécute dans le même temps le double d'ouvrage que la machine à simple effet; mais elle dépense deux fois plus de vapeur. L'avantage réside donc uniquement dans la succession plus rapide de ses effets, circonsti-ince de la plus haute utilité, lorsque la machine est destinée à servir de moteur d'une application universelle.

Pour tirer parti de la force motrice dévelop-

Ï^ée par la machineà vapeurainsi modifiée, il allait de toute nécessité adopter une manière particulière de communiquer au balancier le mouvement du piston. Il est facile de comprendre, en effet, que le moyen employé dans la machine de Newcomenydans laquelle la va-

Keur n'imprime qu'une impulsion de haut en as, ne ipouvait s'applicfuer à la machine à double effet, qui fournit une impulsion de haut en bas et de bas en haut. Dans la machine de Newcomen, deux chaînes de fer , fixées à ses deux extrémités, suffisaient pour mettre le balancier enjeu. Dans l'oscillation descendante, le piston tirait le balancier par le secours de la chaîne; dans Toscillation ascendante, c'était le balancier ou son contre-poids qui, au moyen de la seconde chaîne» faisait remonter le piston. Mais, dans la machine à double effett la pesanteur n'entre pour rien, c'est la vapeur seule oui fait monter et descendre le piston. Il fallait donc imaginer un autre procédé pour communiquer au balancier les deux mouvements ascendant et descendant ; il fallait, pour cela, faire coïncider le mouvement de l'extrémité du balancier qui décrit un arc de cercle avec le mouvement rectiligne de la tige du piston.

Dans ses premières machines, Watt s'était contenté de garnir la partie de la tige du piston qui s'élève au dehors du corps de pompe d*une série de dents qui engrenaient dans une roue dentée. Cette sorte de crémaillère constituait le procédé le plus simple pour transmettre le mouvement ; mais, indépendamment de son peu d'élégance, elle ne manœuvrait qu'avec grand bruit et était sujette à se déranger, surtout quand ou voulait imprimer au mouvement une seconde direction. Watt remplaça ce mécanisme élémentaire par un appareil plus compli(](ué et qui porte le nom de parallélogramme arttctdé.

La force une fois commodément transmise au balancier, il fallait s'occuper de transformer le mouvement de va-et-vient de ce balancier en un mouvement de rotation propre à faire marcher une roue et i s'adapter, par conséquent, à tous les usages auxquels un moteur peut être consacré. Le mécanicien Stewartavaittenté,sansyréu8sir,d'employer danscettevuedes roues àrochet. Watt résolut le problème d'une manière beaucoup plus heureuse, par unesimpleapplication delà manivelle du rémouleur. « Dqs nombreux projets, dit James Watt, qui me passèrent par la tète, aucun ne me parut si propre à me conduire au but que je me proposais d'atteindre, que l'application d'une simple manivelle dans le genre de celle dont se sert le rémouleur, et qu'il fait mouvoir avec le

pied : invention de grand mérite, et dont un ne connaît ni la date ni le modeste inventeur. »

L'appareil imaginé par Watt pour appliquer la manivelle du rémouleur a la translormation du mouvement rectiligne de la tige du piston en un mouvemant rotatoire, donna les meilleurs résultats. Hais il arriva que Tun de ses concurrents, M. Wasbrough, en eut connaissance par suite de rinfidélité d'un ouvrier, et qu'il s'empressa de prendre un brevet spécifiant l'application de la manivelle au mécanisme de la machine k vapeur. Watt avait jugé inutile de prendre un brevet pour un moyen connu depuis un temps immémorial et qui se trouve employé dans tous les rouets des fileuses et dans toutes les roues des rémouleurs. Il aurait sans peine prouvé judiciairement que l'on ne pouvait interdire à personne l'usage d'un artifice aussi banal. Il trouva plus simple d'arriver au njîme but par une autre voie, et il inventa Tapparril connu en Angleterre sous le nom du êoleil et de» planètes^ assemblage, de roues dentées qui réalise un mouvement rotatoire. Mais cet appareil, délicat à construire, coûteux et sujet à se déranger, fut abandonné par Watt dès que l'expiration du brevet de Wasbrough lui permit de revenir à l'emploi de la manivelle.

Une force considérable et une continuité d'effet ne sont pas les seules conditions que doit réunir une machine destinée à devenir d'un usa^e général comme moteur. Pour Ja plupart des industries auiouelles elle doit s'appliquer, la régularité, l'égalité d'action sont tout aussi importantes que rintensité de la force. Or, tout le monde voit que l'effet mécanique produit par la machine a vapeur présente une irrégularité excessive. Le degré de sa puissance dynamique dépend en effet du nombre de coups de piston qu'elle frappe dans un temps donné ; or, ceux-H^i varient nécessairement selon que le feu est activé ou ralenti dans le foyer. Une force qui s'engendre par des pelletées de charbon je- • tées sous une chaudière doit naturellement présenter dans son intensité les plus grandes variations. C'est à ce défaut si |;rave qu'il importait de parer. Rien de plus aisé à comprendre que les simples et admirables dispositions que le génie de Watt imagina pour y porter remède.

Admettons que, dans l'intérieur du tuyau destiné à introduire dans le cylindre la vapeur fournie par la chaudière, on dispose une sorte de soupape ou plaque métallique mobile, susceptible de fermer ce tuyau ou de le laisser ouvert, de manière à suspendre ou à rétablir à volonté la communication entre la chaudière et le cylindre ; selon que cette plaque mobile sera plus ou moins ouverte, une quantité de vapeur plus ou moins grande sera admise dans le corps de pompe : cette fioupape donnera donc le moyen de modérer et de régler le jeu de la machine, puisque, en augmentant ou en diminuant la

auantité de vapeur qui arrive dans le cylinre,elle aura pour oifet 4 augmenter ou do

DES 1NVENTI0N&

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toiouer le nombre des coups de piston.

Cftie soupapcu Watt est parreno, par un

irtiâee des plus ingénieux» à la faire ma*

baQvrer par la macBine elle-même ; de telle

feirteqoe, lorsque les mouTements du pis-

kjo sont trop précipités, la machine ferme

es partie cette soupape et réduit ainsi la

piocilé de Tapeur introduite ; si, au con-*

larcjescoupsde piston se ralentissent, elle

iiiitela soupape, et, admettant ainsi dans le cy -

iiiidre une plus grande quantité de Tapeur,

Hl« augmente, dans la proportion néces-

«ire, KiDlensité des effets mécaniques.

lipparetl qui sert à obtenir ce curieux et

tciarquable effet était désigné par James

Iitisous le nom de gouverneur. lien trouTa

idéf dans nn petit mécanisme employé

kfiuis ioo)^emps dans les mpulins h farine

»ov écarter ou rapprocher les meules et

Rçolariser ainsi ieuv mouTcment.

tel)« est Tefflcacité de ce curieux méca-

i»m, que, selon 11. Arago « on Toyait, il

u peu d'oonées, à Manchester, dans la fi-

^urt de coton d'un mécanicien de grand

ifc< H. Lee, une pendule mise en action

M 11 machine à vapeur, et qui marchait,

Kf trop de désaTantages, à côté d*une

rOiale ordinaire à ressort. »

li^^traière des découTertes de Watt est

r^iufeà remploi de la détente de la Tapeur,

>^jotf^a des plus remarquables, dont

iVYneor reTient tout entier au célèbre

i^icieo, bien qu'il n*en ait jamais tiré

Jci-ffléfneuo parti étendu. Quelques expli-

'JtiofissoDt nécessaires pour bien compren-

^ CD auoi consiste le phénomène de la

îélenie ae la Tapeur, qui fournit dans les

ouchines modernes les résultats les plus

f^oables sous le rapport de Técono-

Ciie.

^1 le robinet qui sert à introduire la Tapeur dans le cyfiQdre reste ouTert pendant '<^Qie ia durée du mouvement ascendant ou ^^eodant du piston, celui-ci arriTera à i^^ilréinité de sa course aTec une Titesse ^vjours croissante , et qui aura pour récitât d'imprimer à toutes les pièces de la ^hine on choc et un ébranlement iftcheux. ^^}U au lieu de laisser le robinet d'ad- (Qusion ouTert pendant toute la durée de '^lation du piston, on le ferme lorsque !< oi-ci est parTenu seulement au tiers ou ^ >* moitié de sa course, la quantité de Tal^v ainsi introduite suffira pour produire i^refoolemeot du piston, car la Tapeur, se "^'«taoi dans le Tide h la manière d un gaz, ^ptiuQera de presser le piston, qui, en ^\m d'ailleurs de sa Titesse acquisci arri- ^.Aisément k l'extrémité de sa course.

^>Qsi une moindre qiuintité de Tapeur sera ?P'Ofée pour faire marcher la machine. ^ *9ssaDt de cette manière, la vapeur ne P^n& pes éTidemment produire un effet "vQniique aussi paissant que si elle agis- 2'.' plaine pression pendant toute la durée pj^ course du piston, mais aussi la quan- !|^. ^ npeur dépensée ne sera q^ue la ^^^e ou leviers de celle qu'on aurait em* ^^^ ea opérant k pleine pression. Pour

reconnaître si cette disposition présente des STantages, il suffit donc de ssToir si, par ce moyen, la dépense du combustible est réduite dans un plus grand rapport que Teffet {iroduit. Or, c*est ce que l'expérience a paraitement établi.

L'emploi de la Tapeur aTec détente, in* troduit depuis quelques années dans la plupart de nos machines, a nermis de réaliser une économie considérable de combustible, et, selon M. Arago: « de très-bons juges placent la détente, quant à la dépense éco« nomique» sur la ligne du condenseur. »

Cependant Watt ne l'a utilisée que Tors 1783, dans un petit nombre de machines, et son objet principal, dans l'emploi de ce moyen, était seulement de modérer la Titesse de la chute du piston, et de rendre uniforme le mouTement accéléré qui lui est propre lorsque la Tapeur agit à pleine pression. '

Par cette belle série de découTertes, dont aucune n'aTait été le produit du hasard* mais qui résultaient toutes de perséTérantes recherches, Watt avait donc aéfinitiTement résolu ce grand problème du moteur uni- Tcrsel tant cherché depuis un siècle. Un simple ouvrier mécanicien, sans fortune et sans études, s*emparant d*une machine imparfaite, et qui depuis cinquante ans fonctionnait sans progrès notable, l'aTait transformée en un agent moteur d*une force presque sans mesure et d'une application illimitée. En raison du principe sur lequel elle repose, sa puissance motrice était incalculable ; grftce aux artifices employés pour en modérer et en régulariser l'action, elle pouTait serTir aux ussjges les plus Taries et les plus délicats. Aussi quelques années suffirent pour couTrir de ces précieux appareils le sol de TAnçleterre. Dans les grands centres manufacturiers,telsqueBirminghamt Manchester, LiTerpool, etc., la machine à Tapeur fut appliquée au cardage de la laine et du coton, à la fabrication des draps et de tous les tissus de fil, de coton ou ae soie. Par son secours, l'importante industrie des mines de houille ne tarda pas à étendre ses bénéfices dans une proportion extraordinaire. Elle fut ensuite employée dans les usines métallurgiques, à marteler , laminer le fer, te cuiTre et le plomb, à étirer en fil le fer et l'acier; on l'appliqua à tous les trsTaux hydrauliques, au sciage mécanique du bois, à la fabrication du papier, de la porcelaine et de la faïence, à Timpressiou des liTres, à la préparation et au broiement des couleurs destinées à la teinture; en un mot, à presque toutes les branches de l'industrie britannique.

Un chiffre suffira pour faire connaître l'économie prodigieuse que l'emploi de la machine à Tapeur permit de réaliser dans les opérations industrielles. Selon M. Arago, un boisseau de charbon, brûlé dans les machines à Tapeur du Coruouailles qui fonctionnent aTec la détente, produit rouTrage de Tingt hommes traTajUant dix heures. Or, dans les comtés bouillera de l'Angleterre,

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un bois«eaa de charbon coûte environ 90 centimes. La «lachine de Watt permettait doue, en Angleterret de réduire le prix d'une journée d'homme, de la durée de dix heareSy à moins d*un sou de notre monnaie. Après un tel résultat, on est moins surpris 'd*apprendre que, suivant des relevés authentiques, les machines è vapeur qui existent aujourd'hui en Angleterre remplacent à elles seules le travail de trente millions d'hommes. MACHINE PNEUMATIQUE. Voy. Machi-

HBS A VIFBUB.

MAGNÉTISME. — On appelle ainsi la propriété que possède l'aimant {Voy. ce moi) d'attirer je fer, ainsi que l'ensemble des phénomènes qui en résultent. D'après cequenous avons dit des différentes formes qu'affecte le fluide électrique {Voy, Aimant , Boussole, Elbctbicité, GiLVARisiiB. — Vov. aussi Piles fa.BCTEiQUEs) , il ne nous reste puis qu'à donner quelques notions sur le fluide particulièrement appelé magnétique. Nous ne saurions être plus clairs et plus concis qu'en empruntant les lignes qui vont suivre à YEnq/dopédie de$ gens du monde.

Les causes du magnétisme nous sont encore inconnues. Doscartes, Euler, Bernouilli , etc. , supposaient une matière se mouvant en tourbillons dans l'aimant, ^pimus reconnaît une seule matière magnéti^que, dont les parties se repoussent entre elles, et sont attirées par le fer et par Tacier. Elle est partout uniformément répandue, et se trouve accumulée dans le fer. Dans l'aimant, elle est en excès d*un cdté, ce qui donne un magnétisme positif ; et elle manque de l'autre, ce qui produit un magnétisme négatif. Wilke et Brugmaon admettent deux matières magnétiques, qui s'attirent entre elles, tandis que les particules de chacune d'elles se repoussent mutuellement : ces deux matières se trouvent combinées dans le fer. Dans l'aimant, elles sont séparées, et chacune d'elles est accumulée vers un des cAtés. Cette dernière hypothèse, qui explique le mieux certaines analogies du magnétisme avec l'électricité , semble corroborée par quelques expériences de Coulomb , et permet d^n réunir tous les principes. Ampère a démontré que tous les phénomènes du magnétisme s'expliquent par la théorie de l'électricité.

On considère la terre comme un grand aimant qui a ses pôles opposés , de sorte que l'extrémité d'une aiguille aimantée qui se dirige vers le pôle nord ou pôle boréal en est le pôle dissemblable ou son pôle austral, tandis que le pôle boréal de J'aiguille est attiré par le pôle sud ou austral de la terre. En admettant celte puissance propre au globe terrestre, soit qu'on la considère comme inhérente aux conditions de son existence, soit qu'on prétende qu'elle résulte d'immenses courants électriques qui auraient lieu dans son sein et qui seraient dirigés de il'est à l'ouest perpendiculairement au méridien magnétique ; en admettant , disons-nous, l'existence du magnétisme terrestre ^ oncomprend sans peine la marche dos

deux'aîçiilles aimantées connues sons les noms d*aiguiU€ de déclinaison et d*aiguiUe d^in" elinaison. La première, en effet, se maintient sans cesse dans la position qu'on lui connaît et qui indique la direction au méridien «lognétique du lieu oJi l'on se trouve, parce que ses pôles sont attirés par les pôles de noms contraires de la terre, tandis que la seconde , horizontale dans une série de points qui sont à peu près parallèles à l'équateur , et qu'on nomme Véquateur magnétique , va sans cesse en s'inclinant au fur et à mesure qu'on se -rapproche des pôles de la terre. De même que la série des points où l'aiguille d'inclinaison reste horizontale constitue Téquateur magnétique, de même aussi les, points au nord et au sud, où cette aiguille serait perpendiculaire, devraient être considérés comme les pôles magnétioues de la terre. Mais, il faut le dire , maigre les explorations de hardis vovageurs français et étrangers , parmi lesquels nous devons nommer les capitaines Parry, Philips, Treycinct, Duperrej, Bollaville, Dumont-a'Urville; malgré les nombreuses recherches de savants les plus distingués, les de Humboldt, Arago^Gaj-Lussac, Wilke, Morlet, tous ces points sont encore mal déterminés.

L'action magnétique du globe parait s'étendre à de grandes distances sans perdre de son énergie. M. Gay-Lussac, à 7,000 ^ de hauteur, l'a trouvée la même qu'à la surface du globe. Mais on a depuis iait remarquer que dans cette expérience il n'avait pas été tenu compte des différences de température, et il est prouvé aujourd'hui qu'une aiguille oscille d autant plus vite que la température est moindre. M. de* Humboldt a parfaitement établi que l'intensité magoétiaue va en croissant quand on s'avance de l'équateur magnétique vers les pôles, et ses observations ont été confirmées par celles des savants que nous avons déjà nomfaiés, auxquels il faut ajouter les noms du capitaine Sabine et de MM. Ad. Erman et Kupffer.

L'intensité magnétique du globe est sujette à d'autres variations que celles qui résultent de la situation géographique des lieux ; les unes sont annuelles, d'autres diurnes, et enfin il en existe d'instantanées qui s'observent dans le même moment en un grand nombre de lieux à la fois : telles sont, pour ces dernières, celles que produisent l'appa-* rition d'une aurore boréale, un tremblement de terre. L'action magnétique du globe se manifeste encore dans bien d*autres circonstances, soit naturelles, soit expérimentales. Ainsi, c'est elle qui fait prendre une direction perpendiculaire à celle de Taiguille aimantée à un conducteur rectangle dans lequel on établit un courant électrique. C'est cette même influence qui communique les propriétés de l'aimant a tous les objets en fer ou en acier dont nous nous servons. Nos pelles, nos pincettes sont dans ce cas, ainsi que les limes, les ciseaux, etc. ; et, si I on présente à ces objets une petite aiguille aimantée, on les verra attirer une de ses extrémités et repousser l'autre. Un barreau dV

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DES in?EMTIONS.

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placédans U posiltoa qu^affecle raigaille d lodioaisoD dans nos latiludes s'aimaote assez npidemeot, et ses pôles soot disposés coaMDe ceux de cette aiguille. Le phénomène se prodoil frfas promptement^ avec plus d'énergie e(d*nne manière plus durable, si l'on frappe à petits coups Tune des eitrémités du bamao^ Oo reuTerse les pôles de ce nouvel auMot en faisant prendre au barreau nou- TeOemenl aimante une position inverse de il première, et en répétant la même maooQvre sor l'antre extrémité.

MAGNÉTISME ANIMAL. — Cette décon- TMet TFue ou prétendue, mais, en tout cas, fjrt ei^B^f^ et qui semble aujourd'hui trop chandonDée au charlatanisme, remonte à Mesmer. Il s'agit d'une action puissante que U TdOQlé d*iin homme exercerait sur celle •fan autre sans le secours d'aucun iutermé- (hake pbjsique perceptible aux sens. C'est Boe sorte de science occulte dans laquelle se dasMot beaucoup de phénomènes non encore expÛoaés ou même imparfaitemeht prouTés, tels que la fiiscination exercée par ccftaîDS serpents sur des oiseaux, etc. Des hmnair instruits, des savants recommanda- Ucs dooC la bonne foi ne saurait être mise ca tete, se sont efforcés, depuis plus d'un ikni-âède, à amener le mesmérisme à l'état descâence, sans avoir pu y parvenir. En Prusse, Tadministration, après avoir ouvert dei chaires publiques de magnétisme «oîoai el fiivtf risé de tout son pouvoir l'éiiide de ee système, a vu ses partisans et SCS professeurs mêmes renoncer, après dix aos d'efforts, è retirer le moindre fruit de leurs observations, de leurs recherches, de tours inoombrables expériences.

Malgré oe peu de succès, le magnétisme animal a encore parmi nous de nombreux secUleors, qui, s'appuyant, il est vrai, sur quelques phénomènes difficiles à mettre en douie, |rius difficiles encore à expliquer, persistent à tenter d'introduire dans le cadre des sûeiiees naturelles une théorie où l'iuagioation semble rtener en dehors de la sdeoee des dits et de la raison éclairée. Ccile théorie mystérieuse, qu'il ne nous est pas nécessaire de développer ici, l'art de guérir surtout s'en est emparé. Nous allons iaisser parier un de ses plus zélés propagateurs, M. lebarondu Potet. On trouvera dans son travail à peu près tout ce qui concerne U théorie et l'application du magnétisme animai, exposé par un homme convaincu autant qu'il est permis de l'être dans cet art oofi|ecturai qu'on nomme la méde* aiie.

m On donne le nom de magnétisme animal à llnfluence occulte que les corps orgauisés esercent à distance l'un sur l'autre. Le moyen ou véhicule de cette action n'est i<otni une substance qui puisse être pesée, mesurée, condensée : c'est une force vitale, ^.Mte fluide on agent magnétique» que chaque urganisation recèle* et que tout être peut émeltre.

c Douée de propriétés éminemment euntires, die est susceptible d'une ap-

plication raisonnée au traitement des ma ladies.

« Sans rechercher à qui la découverte en est due, sans nous préoccuper, avec quelques auteurs, de la ouestion de savoir si, sous d'autres noms, 1 Jnde, l'Egypte, la Grèce, le monde romain, les Arabes et le moyen âge en ont possédé la connaissance, voici les faits physiques qui prouvent manifestement son existence. Ils sont indépendants de toutes causes étrangères ou forces connues jusqu'à ce jour.

« Aciion sur de$ mfanis. — Il n'est aucun enlant endormi, qui, magnétisé cinq ou dix minutes au plus, ne manifeste suffisamment le changement qui s'opère dans l'état habituel de son existence.

c Pour obtenir cette modification dans sa manière d'être, voici comment je procède :

c Me plaçant à un pied de distance de l'être que je veux impressionner, je promèoe mes mains successivement sur toute la surface du corps, sans déranger les couvertures ; puis, cessant ces mouvements ou passes au bout d'un certain temps, j'approche un doigt d'une surface nue ou couverte, et, sans contact aucun, j 'y détermine de légères contractions musculaires. De petits mouvements convulsifs se manifestent dans les doigts, si c'est la main que j'actionne, et souvent même tout le corps participe à ce commencement de magnétisation.

«Si je dirige sur la tête la force que je sup-

g ose en moi, le sommeil devient plus intense, i j'ai choisi la poitrine comme point d'expérience, la respiration devient laborieuse, et la gêne commence sans que les contractions que je viens de signaler cessent de se manifester par Instants.

t En insistant davantage sur la surface totale du corps, de légères secousses, simulant de faibles décharges électriques, ne tardent pas à se produire visiblement, ostensiblement, et 1 enfant est éveillé indubitablement par l'agitation <]u*il éprouve.

« Si, ceci fait, je le Jaisse retomber dans son état primitif, à cinq ou dix pas de distance, je reproduis la même chose eu me servant des mêmes procédés. Enfin, si pour détruire toute incertitude, lever tout doute, je placé un corps quelconque entre moi et l'enfant, l'effet n'est en rien modifié.

c Cette force, ainsi mise à jour, ne peut plus être- contestée. Néanmoins, voyons d'autres preuves.

« Action sur des hommes endormis, — Le système nerveux d'un enfant pouvant être impressionné par des agents d'une faible puissance, essayons sur des hommes faits placés dans les mêmes circonstances, c'està-dire en état de sommeil naturel.

« Je trouve qu'il n'en est encore aucun qui n'éprouve, presque dans le même laps de temps, des effets absolument identiques, c'est-à-dire frémissement des muscles, secousses, gêne dans la respiration, sommeil plus profond ou réveil subit, selon l'organe actionné. J'ai rarement rencontré quelque

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