PRÉFACE DE L'AUTEUR

Deux considérations m'ont engagé à publier ce petit ouvrage.

D'une part, plusieurs savants et particulièrement ^ des ingénieurs avaient exprimé, aux éditeurs de la ! North Briiish Review^ le désir de voir réimprimer séparément les deux articles sur la théorie dynamique de la chaleur et sur l'énergie publiés par moi dajiS ce j ournal en 1 864 .

D'autre part, je sentais le besoin de mettre entre

les mains de mes élèves un ouvrage succinct et élé-

^ mentaire sur ces matières, en attendant la publica-

J tien de celui des volumes de Thonison and Taifs

^ Naturai Philosophy^ dans lesquels elles seront trai-

^ tées à fond. En effet, quoique Tyndall et Balfour

; ' Stewart aient publié sur la chaleur des traités qui,

\ ^ au point de vue où ils se sont placés, ont un très-grand

^r^ mérite, ni l'un ni l'autre n'a essayé d'aborder le ter-

çA rain que nous parcourons ici. L'ouvrage de Tyndall

est spécialement destiné aux hommes du monde,

il ne contient même dans sa dernière édition, que de légères allusions à la seconde loi de la thermodynamique; et celui de Stewart, quoique moins élémentaire, est principalement consacré à l'étude des parties de cette science qui n'ont qu'une liaison éloignée avec la théorie dynamique de la chaleur telle que je la développe ici.

J'ai gardé le caractère semi-historique de mes articles de la revue, quoique jusqu'à un certain point il convienne moins à un livte d'enseignement. Mes motifs pour agir ainsi ont été le manque de temps et le désir de rééditer mes articles sous une forme assez peu différente de la première.

J'ai ajouté, dans l'intérêt des lecteurs qui ont quelques connaissances mathématiques, des développements d'un caractère un peu plus élevé, empruntés principalement aux mémoires épars de Sir W. Thomson.

Depuis l'apparition de mes articles dans la North Bfitish Review, j'ai été conduit à examiner avec le plus grand soin l'histoire de mon sujet, ce qui m'a amené à faire divers changements. Je n'en reste pas moins convaincu par l'expérience, qu'en essayant de faire l'histoire d'une grande théorie physique, surtout de date aussi moderne, et alors même qu'on se borne à une esquisse ébauchée, il est presque impossible, quelques efforts que l'on fasse, d'être rigoureusement impartial.

En voici un exemple ou deux. Dans presque tous

les ouvrages français et allemands, il est parlé [des lois des gaz de Mariotte et de Gay-Lussac. Habituellement les auteurs anglais les appellent lois de Boyle et de Dalton. Or, il est probable que tous ces auteurs ont tort, les Anglais en partie, les Français et les Allemands complètement. Boyle découvrit (1) et publia, quelques années avant rapparition du plus ancien ouvrage de Mariotte (2) que j'ai pu me procurer, la loi reltitive à la pression et au volume d'un gaz à température constante, en se servant pour sa démonstration de l'appareil encore en usage dans les cours de physique. Et ce fut Charles (3) gui découvrit que le coefficient de dilatation est le même pour tous les gaz permanents. Il semble que leur égale dilatation pour des accroissements égaux de température mesurés par le thermomètre à mercure a été admise implicitement, quoique plusieurs soutiennent que ce fait est l'essence même de la loi dite de Gay-Lussac. Dalton (4) essaya d'établir entre le volume et la température à pression cons-

(1) Dèfence of the] Doctrine iouching the Spring and Weight of thê Air against the objections of Franciscus Linus, Appendice aux New experimentStphysico-mechanical, etc. Seconde édition, in-quarto, Oxford, 1662.

(%) Dans la Biographie générale anglaise la date donnée au traité de la Nature de. VAir est 1676. Dans VHistoire de VAcadémie, 1666 à 1686, aussi bien que dans la Biographie universelle, cette date semble être 1679. Mais le professeur Jenkîh m'informe qu'on ne trouve pas, même au Musée Britannique, les moyens de déterminer cette date exactement.

(3) Verdet. — I«ç(m5 de Chimie et de Physique^ 1862. Note £.

4} Chemical Philosophy^ 1808.

tante, une loi entièrement différente qu'il formulait ainsi : la dilatation des fluides élastiques permanents croit en progession géométrique pour des accroissements égaux de température.

Lorsque des erreurs comme celles-ci sont presque universellement répandues, ou pourrait-on espérer de découvrir la vérité ? N'avons nous pas vu un savant comme Verdet, dont l'autorité était si grande, les connaissances si étendues, et l'amour de la vérité si manifeste, émettre sur l'histoire de la thermodynamique des assertions que plus tard il proclame franchement inexactes. J'ai signalé entre autres la suivante dans la North British Review, mais il suffirait de jeter un coup d'œil sur les volumes récemment publiés de ses œuvres complètes, pour en trouver un grand nombre d'autres. Est-ce vraiment honorer la mémoire d'un tel homme, que de publier ses leçons sans indiquer du moins les corrections que la mort seule l'a empêché de faire. . Voici textuellement le passage en question :

(c A une somme donnée d'actions chimiques d'une nature donnée doit correspondre un dégagement constant de chaleur, quelle que soitla constitution de la pile et du circuit où les deux phénomènes se produisent à la fois. Cette conclusion théorique a été vérifiée par une remarquable expérience de Favre.»

Ce n'était pas du tout une déduction théorique, mais un résultat d'expérience donné par Joijle

dès 1843; tandis que les premières expériences de Favre ne remontent qu'à 1853. Je mentionne ce lait comme un exemple frappant de la manière dont les résultats des magnifiques, mais trop négligés, mémoires publiés par Joule, il y a un quart de siècle, ont été redécouverts et attribués à d'autres.

Je ne puis pas prétendre à une exactitude absolue, maisj'aiprispour j arriver touslesmoyens qui étaient en mon pouvoir. Il se peut, cependant, que les circonstances m'aient conduit à considérer la question d'un point de vue trop anglais. Mais même en supposant qu'il en soit ainsi, ne puis-je pas dire que si Tbistoire contemporaine n'était pas écrite avec un peu de partialité, il serait impossible aux historiens futurs de trouver dans les ouvrages du temps présent les éléments d'une opinion complètement formée et impartiale. Le juge et le jury ne sont-ils pas tous deux grandement aidés dans leur arrêt conforme à la justice par les plaidoieries ouvertement partiales des adversaires. S'il n'en était pas ainsi, à quoi serviraient les avocats ou les coiiseils.

Mais' afin de montrer au lecteur que je n'ai ni préjugé, ni parti pris, alors même je me suis formé une opinion tranchée, je cite, d'après quelques remarques critiques, que le professeur Helmholtz a eu la bonté de faire sur mes deux premiers chapitres, une défense admirable d'une fraction au moins de la cause de la partie adverse. Je prie qu'on emarque bien qu'ici les dates ne sont pas en ques-

tion, qu'il s'agit seulement d'une différence d'opinion sur la bonté des méthodes et le rang qu'on doit assfgner à leurs auteurs.

Voici la traduction libre du plaidoyer de M. Helmholtz en faveur de Mayer :

<c Les découvertes de Kirchhoff, dans le champ de la radiation et de l'absorption, m'apparaissent, dans l'histoire des sciences, comme un des faits les plus instructifs ; d'autant plus que beaucoup d'autres chercheurs avaient touché de près aux frontières de cette découverte. Les prédécesseurs de Kirchhoff dans cette voie sont relativement à lui dans la même position que Mayer, Colding et Seguin, relativement à Joule et W. Thomson, en ce qui concerne la conservation de Ténergie.

Pour ce qui regarde Mayer, je puis saisir à la rigueur le point de vue d'où vous le jugez; mais je ne puis laisser passer cette occasion sans dire que je nlB suis pas tout à fait de votre opinion. Le pro-. grès des sciences naturelles dépend de Taccumulation incessante de nouvelles inductions tirées des faits connus, et de la comparaison de ces inductions, en tant qu'elles conduisent à de nouvelles conséquences, avec la réalité, au moyen de l'expérience. 11 ne peut exister aucun doute sur la nécessité de cette seconde phase du progrès. Elle exige souvent un déploiement considérable de travail et de talent, et fait le plus grand honneur à celui qui l'exécute avec succès. Mais la gloire de la découverte n'en

appartient pas moins à celui qui a saisi Tidée nouvelle ; car la vérification expérimentale qui doit suivre n'est souvent qu'une opération purement mécanique. Et nous ne pouvons nullement imposer à celui qui a saisi le premier Tidée nouvelle la nécessité absolue de réaliser la seconde partie du travail. Autrement nous serions obligés de rejeter la plus grande partie des travaux de physique mathématique. W. Thomson lui-même a publié une série de recherches théoriques sur la loi de Camot et ses conséquences , avant d'avoir fait une seule expérience sur ce sujet, et il ne viendrait à l'esprit d'aucun de nous de n'accorder à cause de cela que peu de valeur à ces investigations.

Mayer n'était pas en position de faire des expériences; il fut même repoussé par les physiciens avec lesquels il était en relation (quelques années après j'étais traité de même), et il put à peine arriver à publier le premier exposé très^succinct de ses idées. Vous n'ignorez sans doute pas que la conséquence fatale de toutes ces répulsions fut que sa raison à la fin s'égarât. Il est difficile aujourd'hui de se reporter au cercle étroit des opinions de ce tempslà, et d'apprécier nettement à quel point ses idées apparaissaient étranges en raison de leur nouveauté. Je crois même me rappeler que Joule eut lui-même à lutter longtemps avant de faire accepter sa découverte.

Ainsi, quoique personne ne puisse nier que Joule

ait fait beaucoup plus (Jue Mayer, et que dans les premiers écrits de Mayer un grand nombre de points soient restés obscurs, je crois qu'il faut voir dans Mayer un homme qui, indépendamment, et par lui-même, a découvert l'idée qui a fait faire à la science le plus grajid pas qu'elle ait fait dans ces derniers temps ; et que son mérite ne serait^ en aucune manière, amoindri, parce que, à la même époque, un autre, dans un autre pays et dans une autre sphère d'action, aurait ^fait la même découverte, et Y QMTaii finalement mieux développée que lui. »

Je reconnais cordialement la vérité d'une grande partie de ce qui précède, et si j'avais à écrire de nouveau ces chapitres, j'insisterais probablement avec moins de force sur les défauts et les erreurs du premier mémoire de Mayer. Mais comme mes appréciations ont, pour la plupart, été déjà publiées, et que je suis toujours convaincu de leur équité, je pense qu'il est mieux de les laisser subsister, en accordant, néanmoins, à Mayer le bienfait de l'habile et puissante plaidoierié de Helmholtz.

En outre de Mayer, il est beaucoup d'autres savants dont les droits sont ici discutés. A quelquesims d^entre eux, mes assertions pourront ne pas paraître satisfaisantes. A ceux-là, je dirai que n'étant pas sciemment injuste j'accueillerai avec empressement leurs protestations contre les erreurs

qu'ils prouveront avoir été commises par moi relativement à leurs droits de priorité.

Qu'il me soit permis d'exprimer ici ma gratitude aux nombreux amis, et particulièrement aux professeurs Jenkin, Maxwell et Rankine, dont l'aide gracieux a beaucoup contribué à rendre mon volume plus exact et plus complet. Le sujet dont il traite est d'une importance extrême ; cependant, peu de personnes le connaissent même dans ses faits les plus élémentaires, et parmi elles beaucoup ne l'acceptent pas encore jcomme vrai . Il faut chercher en» outre les développements qu'il a reçus pendant ces dernières vingt années, dans une multitude de mémoires épars insérés dans les journaux scientifiques, ou dans les actes des sociétés savantes. Tout ce que jer puis espérer, c'est d'avoir rendu les progrès de ceux qui l'étudieront plus faciles, en l'esquissant d'une manière générale, et en renvoyant fidèlement aux ouvrages dans lesquels ils trouveront^ des informations plus étendues.

P.-G. Tait.

. Août, 1868.

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