Philosophical Magasine, vol. XXHI, p

MOUVEMENT

R. Mayer reprit et développa ses idées dans trois brochures successives, dont la première parut, en 1845, à Heilbronn, sous le titre de Die organische Bewegung mit dem Stoffwechsel (du Mouvement organique en rapport avec la transformation de la matière), la seconde, en 1848, ibid., sous le titre de Beitrœge sur Dynamik des Himmels (Document pour servir à la dynamique du ciel), et la troisième, en 1851, ibid., sous le litre de Bemerckunyen über das mechanische / Equivalent der Wærme (Remarques sur l’équivalent mécanique de la chaleur).

Ces trois brochures, que nous avons sous les yeux, sont devenues rares. Elles renfermaient des vues extrêmement remarquables, nonseulement sur la théorie dynamique de la chaleur, mais sur Vunilc des forces en général.

Beaucoup de points nouveaux s’y trouvent parfaitement mis en lumière. « C’est une loi physique- générale qui, dit l'auteur, ne souffre pas d’exception , à savoir que toute production de chaleur exige une certaine dépense de force ou quantité de travail, soit chimique, soit mécanique. La quantité d’effet produit est en rapport avec la quantité de travail dépensée, indépendamment des conditions où le changement s’opère. Ou mesure la quantité de chaleur produite en déterminant le nombre de kilogrammes d’eau que la force dépensée pourrait faire monter d'un degré le thermomètre centigrade, et on a pris pour unité de chaleur, appelée calorie, la quantité de chaleur qui élève d’un degré centigrade i kilogr. d’eau. On a trouvé, par de nombreuses expériences que, par exemple, 1 kilog. de charbon de bois sec donne, par sa combustion et sa combinaison ' complète avec l’oxygène, 7200 calories. C’est ainsi qu’on dit tout simplement : le charbon de bois sec donne 7200 degrés de chaleur, le soufre en donne 2700, le gaz hydrogène 34600, etc. Or tout travail mécanique peut être quantitativement évalué par un poids que ce travail élève à une certaine hauteur. Il n’y a qu’à multiplier ensuite le nombre des unités de poids soulevées avec le nombre des unités de hauteur pour avoir la mesure ou la quantité de ce mouvement mécanique ou dynamique, qui est ce qu’on appelait autrefois la force vive du mouvement , égale au produit de la masse (poids élevé à une certaine hauteur) par le carré de la vitesse. Si l’on prend pour unité de poids le kilogramme, et pour unité de hauteur le mètre, on aura par le produit de l’un par l’autre Vunitè de travail mécanique , nommée kilogrammètre , désignée par Km. Le travail nécessaire (calorie) pour chauffer 1 kilog. d’eau d’un degré cen-

ligrade a été trouvé expérimentalement égal à 367 kilogrammètres; par conséquent 1 Km. est = 0,00273 calorie. En tombant d’une hauteur de 367 mètres, une masse acquiert, en une seconde de temps, une vitesse finale de 84m,8; une masse, qui se meut avec cette vitesse, développerait 1° de chaleur si elle venait à perdre son mouvement par un choc, par un frottement, etc. Si sa vitesse était double, triple, etc., elle donnerait lx, 9, etc., degrés de chaleur. Enfin, on peut établir, d’une manière générale, que si la vitesse est de c mètres, la chaleur que donnera la masse, sera = 0°,000139 X c* »

Parlant de ces données, qu’il avait déjà indiquées dans un aulre ouvrage (Die organische Bewegung, p. 9 et suiv.), R. Mayer aborda les problèmes les plus ardus. Par exemple, en présence de l’énorme quantité de chaleur que le soleil distribue perpétuellement aux planètes, il se demandait comment l’astre central de notre monde pourrait réparer ses pertes. Il cherchait alors à évaluer la quantité de chaleur que les comètes et d’innombrables astéroïdes pourraient produire en tombant sur le soleil, et il voyait là une des principales sources réparatrices du grand foyer calorifique. Il comparait le soleil à un océan qui rend au monde autant qu’il en reçoit, ce qui s’accorde parfaitement avec l’hypothèse de la somme constante des forces vives de l’univers. Posant ensuite la question de savoir si la vitesse de rotation de la terre (durée du mouvement diurne) est variable, il cherchait à la résoudre par l’action combinée des marées et du refroidissement graduel du globe.

Les physiciens qui ont suivi et élargi la voie ouverte par R. Mayer et Joule, sont Clausius, William Thomson, Holzman, KirchhofT, Rnakine, Régnault, Hirn, Tyndall, etc. Ce dernier a résumé en un volume , intitulé la Chaleur considérée comme un mode de mouvement (trad. en français par l’abbé Moigno; Paris, 186à, in-18), les observations et les expériences les plus intéressantes sur ce sujet, en y ajoutant les siennes propres.