S 1-. ANCIENNE THÉORIE

Les idées des physiciens sur la chaleur ont subi, depuis vingt ans, une transformation radicale, et c’est la mécanique qui a opéré ette t ransformation. Rappelons d’abord les principes de l'ancienne théorie.

Elle consistait à admettre l’existence d’un fluide impondérable, le calorique, pénétrant les corps et formant comme une atmosphère autour de leurs molécules. On attribuait aux particules de ce fluide la propriété d’exercer les unes sur les autres une répulsion mutuelle, et d’attirer au contraire les molécules pondérables; et l'on expliquait par cette hypothèse les divers phénomènes de la dilatation des corps et de leurs changements d’état. On pouvait définir très-nettement la quantité de chaleur contenue dans un corps à un moment donné, parla quantité de fluide adhérent dans ce moment à ses molécules : la température du corps à cet instant représentait la tension du fluide; et, de même qu’un fluide renfermé dans une enveloppe s’écoule, en vertu de sa pression, si l’on ouvre à travers celte enveloppe un orifice donnaut accès à une région où la pression est moindre, de même un corps chaud, exposé dans un milieu froid, laisse s’écouler par rayonnement une partie de son calorique, en vertu de la différence des tensions du calorique du corps et du calorique ambiant, c’est-à-dire en vertu de la différence des températures.

Cette hypothèse, adoptée par presque tous les anciens physiciens, se trouve développée analytiquement dans la Mécanique céleste de Laplace (livre XII), et Fourier en a fait la base de sa

S VDI f.ARNOT.

Théorie mathématique de la chaleur. Dans ce dernier ouvrage, la chaleur n’est traitée qu’au point de vue de la physique; le problème général que Fourier se propose de résoudre consiste à déterminer quelle sera, à un moment et en un point donnés, la température d’un corps placé, à l’origine, dans des conditions thermiques définies. Ces recherches si intéressantes ont enrichi l’analyse de méthodes utiles pour l'étude des différents phénomènes naturels; et comme elles ne sont, après tout, que le développement analytique de faits bien observés, les résultats auxquels elles conduisent subsistent encore après qu’on a renversé l’hypothèse qui leur avait servi de point de départ. De même une grande partie des phénomènes lumineux peut s’exposer encore par l'ancienne théorie de l’émission; la nouvelle théorie des ondulations laisse subsister tout ce que l’ancienne théorie avait acquis, et l’on n’v a recours que pour l’étude des phénomènes que celle-ci serait impuissante à expliquer.

Il restait à considérer la chaleur au point de vue mécanique, étude d’autant plus importante que, depuis Watt, les machines à vapeur, ou les pompes à feu, comme on disait autrefois, amenées à un haut degré de perfection, rendaient à l’industrie de grands services, bien propres à appeler l’attention des observateurs.

C’est en i8ai que Sadi Carnot publia la première étude sur la clÿdcur considérée dans les machines, sous le titre de Réflexions sur la puissance motrice du feu. Cet ouvrage fait époque dans l’histoire de la science, et, s'il est aujourd’hui dépassé, c’est néanmoins à Carnot qu’on doit rapporter le mérite d’avoir ouvert la voie aux recherches qui ont fait reconnaître l’insuffisance des anciennes doctrines et découvrir les principes nouveaux. 11 cherchait à expliquer, par la théorie du fluide calorique, la puissance motrice que la chaleur possède et que les machines à vapeur mettent dans une si complète évidence. Four cela, il compare la machine 5 vapeur à un récepteur hydraulique : l’eau met en mouvement une roue en tombant du bief d’amont dans le bief d’aval, et la pesanteur produit sur elle un travail dont une partie es! recueillie et utilisée.