M. Anderson

THURSTON. 1 ff

créé par le génie de Watt; mais il ne lui a pas été donné de toucher à la terre promise; il est mort au moment même où la machine à vapeur allait prendre son essor et établir sa domination sur la société entière.

La tâche entreprise par Arago en est restée à peu près au point où il Ta laissée. L'histoire de la machine à vapeur dans ces quarante dernières années, si intéressante qu'elle soit, et si féconde en enseignements utiles, cette histoire n'a pas été faite en France.

La traduction que nous donnons du livre de M. Thurston va heureusement combler cette grave lacune.

La conception de ce livre est à la fois fort élevée et fort originale. L'auteur part de cette idée profondément vraie : Les grandes inventions ne sont jamais V œuvre d'un seul ; une grande invention est la résultante des efforts accumulés d'un grand notnbre de travailleurs. Il compare très justement l'histoire de la machine à vapeur à celle d'un chêne qui, d'abord à l'état d'embryon, sort peu à peu de terre, étend lentement et progressivement ses racines et ses branches, et finit par devenir un arbre majestueux. Cette idée est prédominante d'un bout à l'autre de l'ouvrage et se manifeste dès la première page. Pour ne pas rompre trop brusquement avec les usages, nous avons donné à notre traduction un titre modeste et courant; mais l'auteur est plus énergique : il a inscrit sa comparaison favorite en tête de son livre, qu'il intitule : « Histoire de la croissance de la machine à vapeur (^4 history of the growth of the steam engine) ; et cette idée de croissance se retrouve à chaque page.

Le plan général de l'ouvrage est fort simple. L'histoire complète de la machine à vapeur est divisée en cinq grandes périodes, que l'on peut caractériser comme il suit:

1° Héron d'Alexandrie et Salomon de Caus;

2» Worcester, Papin et Savery;

3° Newcomen;

4° Watt;

5® Période moderne.

Le premier livre, intitulé : la machine à vapeur à l'état de machine simple, embrasse les deux premières périodes.

La période spéculative s'étend jusqu'au milieu du xvii« siècle. Elle débute par les expériences de Héron et les travaux de la célèbre école d'Alexandrie, cette pépinière des savants naturalistes qui, les premiers, surent concevoir quelques idées, encore bien vagues, sur la nature des gaz et des vapeurs. La fameuse

INTRODUCTION. xi

bibliothèque d'Alexandrie fut saccagée et livrée aux flammes par les soldats victorieux de César; les restes de la ville furent détruits successivement, pendant les six siècles que durèrent les guerres acharnées dont TÉgypte fut le théâtre; et quand les Arabes s'emparèrent de ce malheureux pays, ils anéantirent les derniers débris du muséum et de la bibliothèque.

L'invasion romaine avait violemment interrompu les nobles travaux des philosophes alexandrins ; ce foyer scientifique éteint, le monde reste plongé dans l'obscurité profonde, livré aux horreurs de guerres atroces et aux convoitises brutales des soldats de toutes sectes et de toutes origines. Il faut traverser seize cents années pour retrouver quelques faibles tentatives de renouer le fil de la science. Mais, à partir du xvii« siècle, le flambeau sacré se rallume; les études scientifiques reprennent faveur, et par les Besson, les Ramelli, les Porta, les Salomon de Caus, nous voyons en moins d'un siècle élucider un à un les phénomènes physiques qui concourent à la production de la force motrice par l'intermédiaire de la vapeur.

C'est ainsi que l'auteur nous amène à la deuxième époque^ qui est la Première période d* application. C'est Edward Somerset, second marquis de Worcester, qui inaugure cette période; conformément à la version anglaise, l'auteur attribue à Worcester l'honneur d'avoir établi la première machine à vapeur qui ait fonctionné pratiquement; Savery suivit la voie ainsi ouverte, et il eut le bonheur d'introniser définitivement la machine à vapeur dans l'industrie, machine encore bien imparfaite, et comme principe, et comme fonctionnement, mais qui, telle quelle, rendit de sérieux services pour l'épuisement des mines. Pendant ce temps, son malheureux rival, qui était entré bien avant lui dans la carrière, qui avait poussé ses recherches bien plus haut et bien plus avant, Denis Papin mourait de misère, après avoir vu sous ses yeux la machine à laquelle il avait consacré son génie mise en pièces par une population jalouse.

Le livre II est consacré à l'étude de la machine de Newcomen. Dans la machine de Savery, un récipient unique servait à la fois de cylindre à vapeur, de pompe et de condenseur; en séparant les organes dont les fonctions sont diverses, Newcomen inaugurait cette série de spécialisations qui ont amené plus tard des progrès si importants. Le livre II est intitulé : La machine à vapeur à l'état de machine composée,

Newcomen a eu le mérite d'établir la première machine à vapeur à piston qui ait fonctionné industriellement. Empruntant

les dispositions imaginées par Denis Papin, il les compléta, les améliora et eut surtout Theureuse chance de vivre dans un pays où l'industrie était libre, de travailler pour des propriétaires de mines et non pas pour une cour royale ou princière. U réussit là où Papin avait échoué.

Newcomen était un simple forgeron ; faute de connaissances suffisantes, il laissait beaucoup au hasard et à Tinitiative de ses ouvriers. Le véritable ingénieur de la machine de Newcomen fu^ Smeaton ; moins ingénieux peut-être, plus froid, plus méthodique, il en calcula exactement les proportions et sut lui faire rendre des services que l'inventeur n'eût jamais pu en tirer. L'influence de Smeaton sur la croissance de la machine à vapeur, pour être obscure, n'en a pas moins été considérable ; il faut lire les admirables Reports de Smeaton où les questions les plus variées sur la mécanique pratique et le génie civil sont traitées avec une netteté de vues, une sûreté de jugement, une profondeur d'étude, qui pourraient servir de modèle à nos praticiens modernes. Smeaton fit entrer l'art de l'ingénieur dans la voie de l'exactitude et de la précision, et prépara ainsi l'avènement du grand Watt.

Le livre III, divisé en deux chapitres, comprend l'histoire de Watt et de ses contemporains.

L'histoire de Watt est beaucoup mieux connue et moins discutée que celles de ses prédécesseurs. Elle offre un noble exemple de ce que peut produire une belle intelligence, jointe à une étude attentive et persévérante. Certes, le génie est un don naturel, et celui qu'il échauffe peut entreprendre de grandes choses; mais il ne donne pas ses fruits spontanément; c'est une terre qui ne porte récolte qu'à la condition d'être péniblement labourée ; l'inventeur le plus heureux est assujetti au travail assidu et opiniâtre, et il n'échappe pas à ces périodes d'affreux découragements, dans lesquels sombrent les âmes mal trempées. Les débuts de James Watt furent des plus rudes; lorsque après de longues et coûteuses recherches, il eut constitué de toutes pièces la machine à vapeur moderne, alors qu'il sentait entre ses mains le succès assuré^ il fut arrêté net et obligé de renoncer à ses chers travaux : il était complètement ruiné et avait ruiné ses amis. Pendant plus de cinq ans il ne fut plus question de nouvelles expériences.

Par bonheur, il se rencontra un homme riche, puissant, actif, aux vues larges et élevées, un véritable chef d'industrie, digne de comprendre les belles idées du malheureux inventeur. Le

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nom de Matthew Boulton restera toujours associé à celui de James Watt.

Nous voici arrivés au commencement du xix* siècle. La machine à vapeur a acquis toute sa puissance. Le jeune chêne, dont nous avons vu Tembryon si misérablement ballotté par les orages, a grandi, il est devenu robuste et peut défier l'ouragan. Il va maintenant pousser des branches dans toutes les directions et couvrir l'humanité de ses bienfaits.

Cette seconde partie de l'ouvrage est peut-être la plus intéressante ; elle fourmille d'indications nouvelles, de documents ignorés jusqu'ici. Nous allons en retracer rapidement les grandes lignes.

Ici, l'ordre chronologique est abandonné : il ne saurait se prêter à l'étude des applications multiples qu'a reçues la machine à vapeur. Laissant pour le moment de côté la machine de manufacture, que Watt avait définitivement constituée, et qui est restée de longues années sans changements notables, l'auteur étudie séparément la machine locomotive et la machine de navigation. Tel est l'objet dés livres IV et V.

Il rappelle, dans le livreIV,les tentatives curieuses qui ont été faites depuis longtemps pour appliquer la machine à vapeur à la traction des véhicules sur les routes. Ces tentatives étaient sur le point d'aboutir, quand le succès éclatant de la locomotive la Fusée^ de Stephenson, au concours de Liverpool, en 1829, vint bouleverser de fond en comble les idées admises jusque-là sur les transports par terre; une révolution complète avait eu lieu; les chemins de fer étaient créés.

Le livre V est consacré aux machines de navigation. La part si considérable que les Américains ont prise dans la création de la navigation à vapeur est largement faite, et c'est justice; on parle quelquefois chez nous d'Oliver Evans, mais les noms de John Fitch et de Stevens sont presque ignorés. S'il est vrai que Denis Papin a construit le premier bateau à vapeur, que des études remarquables ont été faites par Périer et le marquis de Jouffroy, du moins on ne peut nier que c'est sur les grands fleuves d'Amérique que les steamers ont, pour la première fois, fait un service sérieux; que les premiers navires à vapeur qui aient affronté la haute mer étaient américains, et que la navigation à vapeur avait pris aux États-Unis un immense développement, alors qu'en Europe on en était encore aux tâtonnements.

Les études qui précèdent vont jusqu'à l'année 1850. La machine à vapeur ne cesse pas de s'accroître et de s'étendre, mais ses

développements prennent peu à peu un autre caractère. Le progrès ne marche plus par grandes découvertes; il se fait non moins rapidejnent, sans doute, mais d^une manière continue et sans secousses. La vapeur, définitivement asservie par les grandes conquêtes du commencement du siècle, devient chaque jour plus obéissante et plus souple; ce ne sont plus seulement des travaux de force qu'on lui demande, elle se prête avec non moins de docilité aux ouvrages les plus délicats, et les fait plus sûrement et plus économiquement. Le perfectionnement consiste en une multitude d'innovations et d'améliorations de détail, éparpillées dans tous les ateliers, s'adressant successivement à chacune des qualités du moteur, exaltant tantôt Tune, tantôt l'autre de ses propriétés, pour mieux l'adapter à tel ou tel service spécial. C'est, comme l'appelle Tauteur, la période de raffinemenL Elle fait l'objet du livre VI.

Si l'on compare, par exemple, les machines de nos grands cuirassés modernes aux lourdes machines marines en usage il y a trente ans, on pourra se faire une idée du chemin qui a été parcouru ainsi pas à pas et par mouvements presque insensibles. Cette œuvre de raffinement est un édifice colossal dans son ensemble, qui s'est élevé assise par assise, chaque ingénieur, chaque ouvrier apportant une pierre ou un grain de sable. La machine actuelle résume l'ensemble de tous ces efforts. L'auteur fait, non sans raison, bonne part à ses compatriotes; le succès qu'a obtenu en Europe le système de distribution par déclenchement, connu sous le nom de Corliss, montre bien que cette part n'est pas exagérée. On trouvera, sur les origines de cette distribution, des renseignements intéressants et peu connus. D'autre part, praticien avant tout, l'auteur n'attache pas à la détente par déclenchement l'importance peut-être excessive qu'on lui a parfois attribuée; pour lui, la machine de l'avenir aura une distribution à mouvement positif.

Les deux derniers livres (Vn et VU!) traitent de la théorie dynamique de la chaleur et de son application à la machine à vapeur. L'auteur rappelle que la puissance mécanique que renferme un morceau de houille a été, pendant les époques géologiques, empruntée au soleil sous forme de radiations calorifiques; cette chaleur, emmagasinée jadis dans le combustible, est restituée dans le foyer de nos chaudières.

Nous trouvons dans le livre Vil une histoire résumée de la partie de la science qui se rapporte à la théorie de la machine à vapeur; les recherches mathématiques et expérimentales sur

INTRODUCTION. xv

lesquelles est fondée la science nouvelle de la chaleur, la thermodynamique y sont consciencieusement analysées*.

Dans le livre VIII, Fauteur résume les renseignements de Thistoire; il trace un tableau net et précis des questions relatives à la puissance motrice de la vapeur, telles qu'elles sont posées aujourd'hui et, s'appuyant sur la loi de la continuité dans le progrès, il s'efforce de deviner l'avenir par le passé, et d'indiquer

1. Qu^il nous soit permis à ce propos de rectifier un point important de cet historique de la théorie mécanique de la chaleur, au moyen de documents récemment retrouvés, et que Tauteur ne pouvait connaître au moment où il écrivait son ouvrage. Ces documents ont été communiqués le 30 novembre 1878 à M. le président de l'Académie des sciences par M. H. Carnot. Il en ressort nettement que, si la loi de l'équivalence était ignorée de Sadi Carnot à l'époque où il écrivait son livre devenu célèbre, les Réflexions sur la puissance motrice du feu, la notion de l'identité entre la chaleur et le mouvement ne tarda 'pas à se dégager dans la suite de ses travaux. Voici quelques extraits des notes manuscrites laissées par ce profond esprit :

La chaleur n'est autre que la puissance motrice ou plutdt que le mouvement qui a changé de forme. C'est un mouvement dans les particules des corps. Partout où il y a destruction de puissance motrice, il y a, en môme temps, production d« chaleur en quantité précisément proportionnelle à la quantité de puissance motrice détruite. Réciproquement, partout où il y a destruction de chaleur, il y a production de puissance motrice.

On peut donc poser en'thèse générale que la puissance motrice est en quantité invariable dans la nature, qu'elle n'est jamais, à proprement parler, ni produite ni détruite. A la vérité, elle change de forme, c'est-à-dire qu'elle produit tantôt un genre de mouvement, tantôt un autre ; mais jamais elle n'est anéantie.

D'après quelques idées que je me suis formées sur la théorie de la chaleur,

la production d'une unité de puissance motrice nécessite la destruction de 2,70 unités de chaleur (chaque unité de puissance motrice ou dynamie représentant le poids de 1 mètre cube d'eau élevé à 1 mètre de hauteur).

Cette dernière évaluation conduirait, pour le coefficient d'équivalence,

au chiffre — :r- ^ 370 , qui est du môme ordre de grandeur que le 2,70

nombre 425, aujourd'hui adopté.

On voit avec quelle précision Sadi Carnot avait posé la loi de l'équivalence entre le travail et la chaleur, ainsi que la loi, beaucoup plus générale, de la conservation de l'énergie. Les considérations qui l'ont amené à cette dernière loi sont d'une grandeur et d'une simplicité incomparables.

Ce n'est pas tout. Carnot trace un programme complet des expériences à faire sur la chaleur et la puissance motrice. Ces expériences ont été réalisées, telles qu'il les avait décrites, par Joule, Thomson, Hirn, Regnault, etc.

Combien doit-on regretter que ces notes précieuses n'aient pas été coordonnées et produites par leur auteur, qui fut, on peut le dire, le précurseur de la théorie mécanique de la chaleur?

dans quelle direction doivent être cherchés les nouveaux perfectionnements. Sur ce terrain difficile, Tauteur ne s'avance, d'aUleurs qu'avec une réserve qui donne plus de poids encore à ses conseils.

Tel est, dans son ensemble, ce bel ouvrage, qui sera lu, nous en avons la confiance, avec un vif intérêt, et qui mérite d'être relu et consulté. 11 abonde en renseignements nouveaux et précieux, que l'indication des sources auxquelles ils sont puisés permet de compléter au besoin. Il renferme bien des faits qui vont à rencontre des idées reçues en France ; cela n'a rien d'étonnant, et il est fort naturel que l'on n'envisage pas les choses au même point de vue, suivant qu'on est d'un côté ou de l'autre de l'Atlantique ; c'est là, d'ailleurs, un des grands attraits de la Bibliothèque internationale, de nous ouvrir des échappées en dehors du cercle dans lequel les étrangers nous accusent de toujours tourner.

L'ordonnance du livre est belle, mais un peu étrange ; l'auteur s'y meut sans en être gêné; c'est un canevas et non pas la grille d'une prison. Cette liberté d'allures dans un ouvrage essentiellement scientifique étonnera peut-être plus d'un lecteur, habitué aux formes rigoureuses et un peu pédantes de notre littérature savante. Espérons aussi que les jolies vignettes empruntées à Stuart qui terminent chaque partie trouveront grâce devant les censeurs sévères, et se feront pardonner leur hardiesse en faveur de leur belle humeur. En somme ce livre, très sérieux au fond, fort indépendant dans la forme, est tout empreint de vigueur et d'une vitalité énergique. Il y a à le lire plaisir et profit.

Le devoir d'un traducteur est avant tout d'être fidèle ; nous nous sommes efforcés de ne pas l'oublier; avons-nous réussi à transporter dans notre langue la vivacité et la verdeur du style original? Nous ne l'espérons guère; le lecteur en jugera. Les chiff'res ont été revus avec soin, ainsi que les citations, surtout les citations d'auteurs français : chaque fois qu'il a été possible, on a donné le texte français original, afin d'éviter les inconvénients d'une double traduction : rien n'est fâcheux comme le français retour d'Amérique. Ce travail un peu pénible de traduction et de vérification n'a pas été sans compensations; il nous a conduit à des recherches curieuses, dont nous n'avons pas à parler ici, si ce n'est à propos d'un ou deux points d'un intérêt tout particulier.

L'histoire d'une invention est toujours chose délicate à faire; en outre des difficultés ordinaires de toutes les recherches histo-

INTRODUCTION. xvii

riques, il y a à compter avec de nombreux obstacles, parmi lesquels les amours-propres, et surtout les amours-propres nationaux ne sont pas à dédaigner. Les sources d'informations sont parfois inabordables. Il ne faut donc pas être surpris si Tinvention de la machine à vapeur n'est pas racontée partout de la même manière, même par des écrivains consciencieux et impartiaux.

L'auteur que nous étudions attribue à Porta l'idée d'élever l'eau au moyen de la pression de la vapeur et, suivant la tradition anglaise, désigne Worcester comme l'auteur de la première machine à vapeur industrielle.

Arago, dans sa Notice historique^ refuse à Porta toute idée de se servir de la pression de la vapeur d'eau pour élever l'eau, et à Worcester l'honneur d'avoir inventé quoi que ce soit en fait de machine à vapeur.

Le lecteur a sous les yeux le texte du savant américain ; il ne sera pas hors de propos, pour rétablir l'équilibre, de donner quelques extraits de la notice d'Arago.

En ce qui concerne Porta, les documents invoqués de part et d'autre sont les mêmes : ce sont les Pneumaticorwn lihri très et / tre libri de' spirilali; la cause peut donc être jugée sur pièces.

L'auteur américain dit (p. 14) que, dans l'appareil "représenté (fig. 4), « quand le feu est allumé sous la cornue, la vapeur produite monte à la partie supérieure du réservoir, et sa pression sur la surface de l'eau chasse celle-ci à travers le tube. On peut alors la faire monter à telle hauteur qu'on le désire. »

Arago fait observer : « Porta songeait si peu à donner son appareil comme propre à élever Teau, qu'il dit en termes formels que le tuyau de dégorgement passe à une petite distance de la surface du couvercle de la petite boîte. Ainsi, ajoute-t-il, je n'ai aucun désir de le nier. Porta n'ignorait pas que la vapeur d'eau peut presser un liquide à la manière de l'air; mais rien, rien absolument ne prouve qu'il eût quelque idée de la grande force que cette vapeur est susceptible d'acquérir et de la possibilité de l'employer comme moteur efficace. Si cette notion spéciale ne lui avait pas manqué, Porta, le plus enthousiaste faiseurde projets dont l'histoire des sciences fasse mention, n'aurait certainement pas négligé d'en parler. » Puis, rectifiant une traduction infidèle du texte de Porta faite en Angleterre, Arago montre clairement que « Porta ne parle point de la machine de Héron ; qu'il n'a eu, en aucune manière, l'intention de la perfectionner; que son but, son but unique, était de déterminer expérimentale-

xvMii Hi&Toma oa la. mlv^îhinb a> vaphur.

meait, et par lUL mayencUmt il a^. inutile da^gnaler id tous^le^ défauts^ le» volumes relatifs d!une quantité donnée d!eaa et da, la vapeur en laquelle la. chaleur la tranrfdrme^. «^

n semble après- œla que la. cause aoit entendue..

lia question- est plus difficile en ce qui canceme Warce^er. .

D'après notre auteiu* (p* 22-et 2S),. » Tappareildu marquis de. Worcester flit pratiquerarait et utilement employé à. élever Teau. à Vauxliall^. préside Bondresi » Ailîàppui de cette assertion,. l!aa^ teur produit trois vîgn^tes : la. première (fig- 7) est; un oraquistliéorique ; (c et lloUi pense que très probablement ce croquis rearemble beaucoup à Tune des premières dispomtions que Wqtk cester avait imagthéesh » Du re^e,. aucune indication à l-appui; de cette probabilité.. La. deuxième et la troiaèrne vignette (fig. * et 9) représfflitMit. un mur du château de Bagian, avec diverses^ cay^ités dans lesqiielles ont pu être adaptés des appareils^, puifr une machine tnèsanaiogua ai celle de Savery,. imaginée par Dirka^. Ift biographe de lEi fhmille do Worcester, et qu'il propose comme *t s'àccordant parfaitement avec les indications fournies par la, muraille et avec celles cpie donnent les textes »,

Quant aux. documents dtés. il y a d'abord le fameux, livre intitulé :: ^ Oentury, af the names and saanUing^ af inveniian& by me altnBodAi prmUsed, publié en. 466S par le marquis de Worcester. Il y a^> en. outre, la biographie du. marquis écrite par Dlrksv

Tout le monde em conyiendra^. rien, n^ë^ irritant comme de ae tnouvea* en; présence de deux affirmations opposées^, portant, sur un même Mt,. surtout lorsqu'^les sont L'iine etl!iautre apportées par des hommes respectables; quoLde plus naturel, en> pareil cas» que de chercher à^ tirer aU; clair la* questuuL litigiéUHe,. en s^entonnant des^ documents^ inwiqués?. Sous nous sommes trouvé aihM^^ engagé^, presque im^^olbntaimment,. dans des recherches ;: le lecteur- nous permettrai d'exposer ici q^ehpifiSHUis des résuLtatt^ de ces imp^estîgations^ le tout sous les plus grandes néaervea». car on^ n'est pas fbnt ài Uaise quand il s^agit de; départager deux, hommes tel^ qu& IThurston: et ASragOà.

Rn ce qui concerne Im (^entuty^ elle contiiant,. aous le titre de 68^ in^entâouv uniensemiklB de* fhits se rapportant à^ruotian. de 1^ vapeur d'eau;: ASnago a donnée de cette 68^* inwentâonvUne traduc^ tion fort exacte^, qgae nous reproduisons ci^agrèsy et lîU. discutée' a!(^ec beaucoup de soim.

[V] QEjwres^ de François Aêr*aQOé Notices^ scientifUuues^ t.. 11^ p» IflO* (Bdfr

INTRODUCTION. xix

a 68« Invention, --r'ài inventé un moyen admirable et très puissant d'élever l'eau à l'aide du feu, non par aspiration, car alors on serait renfermé, comme disent les philosophes, intra sphœram activitatis, l'aspiration ne s'opérant que pour certaines distances; mais mon moyen n'a pas de limites, si le vase a une force suffisante. Je pris, en effet, un canon entier dont la bouche avait éclaté, et l'ayant rempli d'eau aux trois quarts, je fermai par des vis l'extrémité rompue et la lumière ; j'entretins ensuite dessous un feu constant et, au bout de vingt-quatre heures, le canon se brisa en faisant un grand bruit. Ayant alors trouvé le moyen de former des vases de telle manière qu'ils sont consolidés par la force intérieure et qu'ils se remplissent l'un après l'autre, j'ai vu l'eau couler d'une manière continue, comme celle d'une fontaine, à la hauteur de quarante pieds. Un vase d'eau raréfiée par l'action du feu élevait quarante vases d'eau froide. L'ouvrier qui surveille la manœuvre n'a que deux robinets à ouvrir, de telle sorte qu'au moment où l'un des vases est épuisé, il se remplit d'eau froide pendant que l'autre commence à agir, et ainsi successivement. Le feu est entretenu dans un degré constant d'activité par les soins du même ouvrier ; il a pour cela tout le temps nécessaire durant les intervalles que lui laisse la manœuvre des robinets. »

Telle est, dans la Century, le seul point où il soit question de vapeur d'eau. Voici, croyons-nous, ce que l'on peut conclure du texte :

1° "Worcester avait une notion précise de la force d'éclatement que peut produire la vapeur, puisqu'il a pu briser un canon en y chauffant de l'eau exactement confinée. Mais cette découverte est bien antérieure à Worcester, car soixante ans plus tôt, en 1605 Flurence Rivault citait la même expérience (p. 17) ;

2° Worcester avait pensé à élever l'eau par la pression de la vapeur ; mais ce n'est que la répétition de l'expérience de Salomon de Gaus, qui date de 1615 ;

3° Enfin, il y a une idée nouvelle: celle de se servir de deux vases au lieu d'un, afin d'élever l'eau d'une manière continue ; si on lit attentivement le texte, qui est d'ailleurs fort obscur, on voit bientôt que le croquis représenté (ûg. 7) ne traduit pas la pensée de Worcester, qu'il en est de même du croquis (fig. 8), imaginé par Dirks. L'appareil dont il s'agit, s'il a jamais été construit, devait être composé de deux récipients analogues à celui de Caus (ûg, 5), juxtaposés sur un même foyer, et alimentés d'eau par des réservoirs placés à un niveau supérieur. D'une

part, il ne pouvait aspirer Teau, l'auteur le dit expressément, d'autre part, le récipient contenant Peau à élever était directement chauflfé pour la production de la vapeur, et l'appareil n'élevait que de Teau chaude. Ainsi les deux propriétés essentielles, l'aspiration et le débit en eau froide, que présentait la machine imaginée trente ans plus tard par Savery, et qui seules en ont fait le succès pratique, ces deux propriétés ne se retrouvent à aucun degré dans l'appareil que nous étudions. Worcester procède directement de Salomon de Caus ; il n'est en aucune façon le prédécesseur de Savery ; le moyen qu'il propose ne saurait conduire et n'a jamais conduit à des applications industrielles sérieuses.

Arrivons à d'autres documents qui, peut-être, nous instruiront davantage.

Ils sont contenus dans le livre : Life, Times and scienti/ic Labours of the marquis of Worcester, 1865, London, Bernard Quaritch (Vie, époque et travaux scientifiques du marquis de Worcester) . Cet ouvrage a été composé par Dirks, d'après des papiers de famille fournis par le duc de Beaufort, marquis et duc de Worcester, auquel il est dédié ; on voit par la date, 1865, qu'il n'a point été connu d'Arago. La dédicace porte l'empreinte de la haute vénération et du respect presque filial dont l'auteur faisait profession à l'égard de l'illustre famille qui lui avait confié ses plus précieux documents.

Relativement à la question qui nous intéresse, on trouve dans ce livre, en outre de la reproduction de la Century, dont il a été parlé plus haut, quelques pièces dont nous donnons ci-dessous des extraits.

Page 559, annexe C.

« Machine commandant l'eau. — Exacte et vraie définition de la très merveilleuse machine, inventée par le très honorable et digne ajuste titre d'être estimé et admiré) Edward Somerset, lord marquis de Worcester, et présentée par sa Seigneurie ellemême à son Excellente Majesté Charles second, notre très gracieux souverain...

a Un acte du Parlement garantit icelle Ledit acte a été

passé le 3 juin 1663. »

Suit rénumération des avantages que le marquis espère tirer de son invention, assainissement des marécages, alimentation d'eau des villes, assèchement des mines, etc.

Puis vient une description donnée au roi par Worcester de sa « machine merveilleuse ou commandant l'eau sans limite de hauteur ni de quantité, ne demandant aucune aide extérieure ou

IiNTRODUCTION. xxi

additionnelle, aucune force pour être mise ou entretenue en activité, si ce n'est ce qui lui est apporté intrinsèquement par le fait môme de son fonctionnement, soit la vingtième partie de celui-ci. Cette machine consiste en les parties suivantes :

« 1° Un contrepoids (counterpoize) parfait pour la quantité d'eau, quelle qu'elle soit ;

« 2° Un compensateur (countervail) parfait pour la hauteur d'élévation, quelle qu'elle soit ;

a 3° Un primum mobile, commandant à la fois la hauteur et la quantité, en manière de régulateur ;

« 4° Un vice-gérant ou compensateur (vice-gerent or countervail), tenant la place et donnant la force de l'homme, du vent, de la bête et du moulin;

« 5° Un timon ou poupe, avec mèche et rênes (helm or stern, with bitt and reins) par lequel un enfant peut guider, ordonner et contrôler tout le fonctionnement;

« 6° Un magasin spécial d'eau correspondant à la quantité d'eau et à la hauteur d'élévation voulues ;

(( 7° Un aqueduc en rapport avec la quantité d'eau et la hauteur voulues ;

« 8° Une place pour que la fontaine originale ou même la rivière s'y jette, et naturellement de son propre accord s'incorpore à l'eau élevée, et tout au fond du même aqueduc quoique moins grande et moins haute.

« Par la divine Providence et l'inspiration céleste, telle est ma merveilleuse machine commandant l'eau sans limite de hauteur ni de quantité...

« Exegi monumentum œre perennius...

« Worcester. »

Ce document est de 1663; il est accompagné, suivant l'habitude de Worcester, d'une énumération surabondante des avantages que peut procurer la machine. La traduction ci-dessus est à peu près littérale. Nous avons tenu à mettre sous les yeux de nos lecteurs un échantillon de ce style mystique et plein d'emphase, couvert d'une obscurité recherchée, rempli de promesses, mais avare de renseignements précis, dans lequel une imagination prévenue peut, sans grand effort, trouver tout ce qu'elle désiré.

Est-il possible, sur un pareil document et en présence des ouvertures pratiquées dans le mur de Raglan-Castle, de reconstruire de toutes pièces une machine telle que celle représentée fig, 8? Ne doit-on pas craindre que le respect, le dévouement

qu'inspirait à Dirks le noble nom de Worcester ne Paient entraîné bien loin? On nous accordera sans peine que cette restauration sur de telles données est bien hypothétique. Des haies, des rainures, des restes de scellement dans une maçonnerie ne peuvent guère donner une idée du mode de fonctionnement de l'appareil métallique qui y était fixé. Était-ce un appareil à vapeur? un appareil hydraulique? un pont-levis? une herse? Il est impossible de le dire. Au cas particulier^ rien ne prouve que les traces en question se rapportent soit à la machine indiquée à la 6S^ invention de la Century, soit à la machine commandant l'eau.

Bien plus, rien ne prouve que ces deux machines soient les mêmes; dans le texte traduit ci-dessus, on ne voit pas la moindre trace de l'emploi d'un foyer ou de vapeur d'eau ; il est bien difiScile de se faire une idée de la machine que Worcester avait en vue; on voit bien qu'il s'agissait d'élever l'eau, mais quel était le moteur? Peut-être l'auteur ne s'en est-il pas rendu compte, et a-t-il pris, comme tant d'autres inventeurs, ses espérances pour des réalités, et énoncé des résultats désirés comme résultats acquis ; mais dans tous les cas il n'est en aucune façon question ni de vapeur, ni de chaleur, ni de feu. En lisant cette description ambiguë, nous songerions à quelc^ue machine hydraulique, peutêtre à une espèce de bélier. Peut-être encore, et non sans vraisemblance, est-ce une simple tentative de mouvement perpétuel.

Il est hors de doute que Worcester s'est beaucoup occupé d'hydraulique, qu'il payait des ouvriers et se Hvrait à des dépenses considérables pour construire des pompes, des jeux d'eau et faire des expériences variées. C'était là un amusement de grand seigneur. Il se plaisait à montrer ses châteaux d'eau à ses visiteurs. En 1669, il reçut Cosme de Médicis et lui fit voir, à Vauxhall, « une machine hydraulique qu'il avait inventée ; elle élève l'eau à plus de 40 pieds géométriques par la force d'un seul homme ; en un très court espace de temps, elle peut puiser quatre vases d'eau par un tube ou canal qui n'a pas plus d'un empan d'ouverture ». Tous ces travaux sur l'hydraulique^ si ingénieux qu'ils puissent être, ne semblent pas, comme on a pu le croire, avoir le moindre rapport avec la machine à vapeur. Le seul appareil qu'on puisse faire rentrer dans cet ordre d'idées est celui décrit par la 68* invention de la Century. Mais c'est là une expérience qui paraît isolée, qui ne se rattache en rien ni à ce qui précède, ni à ce qui suit, ni aux travaux et recherches ordinaires de Worcester, et qui est mentionnée en passant, presque à titre de simple curiosité.

INTRODUCTION. xxiii

Nous sommes donc porté à croire que Savery est le premier qui ait construit une machine à vapeur élévatoire sans piston ayant fonctionné pratiquement ; que le premier il a appliqué industriellement les idées de Salomon de Caus, mais en y apportant des perfectionnements considérables : que, de même, Newcomen a réussi à faire entrer dans la pratique la machine à piston de Papin, mais sans en modifier notablement l'idée essentielle. Il nous a paru utile d'appeler l'attention de nos lecteurs et de leur faire part de nos scrupules sur les points principaux qui ouvrent encore matière à discussion dans cette histoire si intéressante de la machine à vapeur. Mais en général on peut suivre avec sécurité le guide consciencieux et habile que nous envoie le Nouveau Continent.

J. HiRSCH,

Professeur de machines à vapeur à l'École des Ponts et chaussées de Paris.

Nous terminons cet avertissement par un tableau des principales unités de mesure qui se rencontrent dans les corps de Touvrage, traduites en unités métriques. Peut-être eût-il été plus commode à la lecture de transformer immédiatement dans le texte les pieds en mètres et les livres en kilogrammes. Mais ce procédé, qui a été d'ailleurs appliqué quand c'était jugé utile, présente des inconvénients sérieux; il rend fort difficiles les vérifications et recherches supplémentaires : les mesures des anciennes machines sont toutes données en mesures anglaises, c'est dans ces mesures anglaises qu'il convient de les reproduire. Il a paru utile de ne pas altérer le texte de l'auteur, et de ne pas le rendre involontairement responsable des erreurs de calcul que le traducteur pouvait commettre. Un tableau permettant de faire rapidement les transformations numériques sans recourir aux ouvrages spéciaux a semblé devoir mieux remplir le but.