Nollet, Leçons de Physique expérim., leçon XIII

3. Euler, Dissert, de igné, dans le Recueil des pièces qui ont remporté le prix à l’Acad. royale des sciences, an. 1738.

MOUVEMENT

Cimento avait laissé quelque doute sur la pondérabiliLé du calorique, lorsque la question fut reprise par le docteur Fordyce d Aberdeen (né en 1736, mort en 1802). Ce physicien-médecin procéda de la manière suivante : Il prit un globe de verre de 76 millimètres de diamètre, à col très-court, pesant 29^r, 1 98 ; il y intioduisit 11 0s% 053 d’eau de rivière, et la scella hermétiquement, de manière que le tout pesait 139sy251 à la température zéro. Il laissa séjourner le globe pendant 20 minutes dans un mélange frigorifique de neige et de sel, jusqu’à ce qu’il y eût de l’eau gelée; puis, après l’avoir essuyé avec un linge bien sec, il le pesa : le globe se trouva de 1,08 millièmes plus lourd qu’auparavant. Cette expérience fut répétée cinq fois, et chaque fois il y eut une augmentation qui, à raison de la quantité d’eau gelée, s’éleva jusqu’à 12, là milligr. On crut devoir en conclure que le calorique avait une pesanteur négative l.

Pour vérifier cette conclusion en même temps que les conjectuies de Bergman sur le poids de la matière du feu, Morveau, Gouvenain et Chaussier répétèrent, en 1785, à Dijon, l’expérience de Fordyce, mais ils ne trouvèrent pas l’eau plus pesante après avoir été gelée dans des ballons hermétiquement fermés. Lavoisier, Rumford, Fonlana et d’autres physiciens arrivèrent, chacun de son côté, au même résultat négatif. Il n’y eut donc aucun fait bien établi qui permît de croire à la pondérabilité du calorique.

On commença dès lors à abandonner l’hypothèse de la chaleurmatière pour revenir à la doctrine héraclilienne de la chaleur-mouvement. Eu 1798, à l’occasion de la chaleur qui se produit par le forage des canons, Rumford remarquait combien il était difficile, sinon tout à fait impossible, d’expliquer ce phénomène, à moins d’avoir recours au mouvement. S’appuyant sur l’expérience de la fusion de la glace par le frottement, Davy écrivait en 1812 : « La cause immédiate des phénomènes de la chaleur est dans le mouvement, et les lois de sa communication sont précisément les mêmes que les lois de la communication du mouvement. » Nourri des idées des frères Monlgolfier, qui considéraient la chaleur comme du mouvement, M. Seguin aîné disait en 1839 : « La force mécanique qui apparaît pendant l’abaissement de température d’un gaz, comme de tout autre corps qui se dilate, est la mesure et la représentation de celle diminution de chaleur 2. »

Journal de Physique, année 1783, t. II, p. 2G8.

2. De l’Influence des chemins de fer, p. 383 (Paris, 1839, in-8°).

Ces données diverses montrent qu’une grande idée, dont le germe remonte à plus de deux mille ans, était à la veille d’éclore. Mais, comme pour d’autres idées ou découvertes, il fallut le souffle du génie pour réunir en un corps de doctrine les matériaux épars.

Théorie dynamique de la chaleur. • — Un médecin allemand, le docteur R. Mayer, de Heilbronn, fit paraître, en 1842, unmémoire Sur les forces de la nature inorganique i. C’est là qu’on trouve pour la première fois le mot d’ équivalent , appliqué à la chaleur développée par la compression d’un fluide élastique. « La chaleur = effet mécanique est, dit Mayer, indépendante de la nature du fluide élastique, qui n’est que l’instrument à l’aide duquel une force est convertie en l’autre-, » Soit x la quantité de chaleur nécessaire pour élever à t° la température d’un gaz maintenu sous un volume constant, et soit x -J- y la chaleur nécessaire pour élever à £° le même gaz, sous une pression constante ; le poids soulevé par le gaz en se dilatant dans le dernier cas étant P, et la hauteur à laquelle il est élevé étant h, on aura, suivant Mayer, y = P xh, c’est-à-dire que l’excès de chaleur communiqué dans le dernier cas est équivalent au travail mécanique exécuté.

En 1843, un ingénieur anglais, M. Joule, de Manchester, publia son premier mémoire Sur la valeur mécanique de la chalenr, et appliqua la théorie dynamique aux phénomènes vitaux 2. En s’occupant de ce travail, il ne paraît pas avoir eu connaissance de celui de Mayer, publié antérieurement.

Dans une série de leçons, faites en 1842 et 1843 à l’institution royale de Londres, M. Grove entreprit d’établir que « la chaleur, la lumière, l’électricité, le magnétisme, l’affinité chimique et le mouvement sont corrélatifs ou dans une mutuelle dépendance; qu’aucun d’eux, dans un sens absolu, ne peut être dit la cause essentielle des autres ; mais que chacun d’eux peut produire tous les autres ou se convertir en eux ; ainsi la chaleur peut, médiatement ou immédiatement, produire l’électricité ; l’électricité peut produire la chaleur, et ainsi des autres, chacun disparaissant à mesure que la force qu’il produit se développe. » Les vues exposées dans ces leçons furent publiées par leur auteur sous le titre de Corrélation des forces physiques, Londres, 1843, in-8° (ouvrage traduit en français par l’abbé Moigno; Paris, 1856).

1. Annales de chimie et de physique, de Liebig, t. XLII, p. 231.