LA CHALEUR

I 1. — La Thermodynamique.

La question de la chaleur a été merveilleusement rajeunie par l'étude des transformations réciproques entre le travail mécanique et la chaleur. La théorie thermodynamique ne regarde plus la chaleur comme un fluide, mais comme une énergie.

Les fameux principes de la conservation et de la

dégradation de l'énergie, d'abord limités aux phéno-l mènes calorifiques, ont été peu à peu étendus aux autres phénomènes de la physique ou même de la chimie, et ont fmi par dominer la science tout entière. La doctrine qu'ils résument est incontestablement l'une des deux ou trois théories les plus fécondes de la science moderne.

On peut lui trouver trois précurseurs : Rumford, Davy et Sadi Carnot.

Benjamin Thomson, comte de Rumford (1753- 1814) eut une destinée singulièie : Américain d'origine, il fut tour à tour officier de l'armée anglaise, sous-secrétaire d'État à Londres, ministre de l'armée et de la police et, en fait, chef du gouvernement en Bavière, où il créa le Munich moderne ; il fonda l'Institut royal de Londres \ et finit par se fixer en France, où il époijsa la veuve de Lavoisier. Il fut un savant remarquable à qui l'on doit, avec beaucoup d'apphcations pratiques des lois connues, des recherches théoriques originales sur la lumière et la chaleur.

1. Lequel, modifié par H. Davy, est devenu « l'un des plus puissants foyers scientifiques du monde » (Dumas, Discours et Eloqes, II, p. 223). « Il ne faut pas confondre Vlnstilution royale avec la Société royale. La Société royale est une société savante comme les Académies des Sciences du continent, tandis que Vlnstilution royale est une association privée, dont les membres entietiennent, sur leurs cotisations annuelles, un établissement où leur sont données des conférences scientifiques, conférences de vulgarisation pour la plupart. L'association possède un laboratoire etcharge de cet enseignement un ou plusieurs savants, qui, dans leurs heures de loisir, peuvent s'occuper de travaux personnels. La, société a toujours eu la main singulièrement heureuse dans ses choix » (W. OsTWALD, La Chimie. Paris, Flammarion, 1910, p. 161 en note).

L.e premier, il a fourni la preuve que la chaleur n'est )as une matière, fût-elle « impondérable », mais un nouvement vibratoire ^ ; le premier, il a pressenti que e travail mécanique peut se transformer en chaleur.

Le grand chimiste Humphry Davy (1778-1829) eut e mérite de confirmer par de belles expériences les mes de Rumford ^

Nicolas-Léonard-Sadi Garnot (1796-1832) émit m 1824 ^, « en partant d'hypothèses fausses * », une dée neuve, profonde, géniale, qui, d'abord incom- )rise et bientôt complètement oubliée, puis, vingtix ans plus tard, reprise, clarifiée, expliquée par jlausius et lord Kelvin, s'ajouta après coup à la ■héorie thermodynamique et en devint le second )rincipe, « le principe de la dégradation de l'énergie ^).

De ces trois précurseurs, Sadi Carnot est le seul

1. Avec « une telle clarté, que lorsqu'il s'agit de mettre en évilence, encore aujourd'hui, les rapports existant entre le travail nécanique et la chaleur, c'est à l'expérience de Rumford qu'on a «cours ». Dumas, Discours, II, pp. 242 sq.

2. Si nous les désignons l'un et l'autre comme des précurseurs eulement et non pas des fondateurs, c'est qu'ils n^ont pas soup- ;onné la loi de cette transformation. Rumford « mesura la chaeur développée par le frottement, mais il n'évalua pas le travail lépensé ». Buanly, Traité élém. de Physique. Poussielgue, 3° éd., .906. p. 365.

3. Dans son fameux mémoire intitulé : Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à augmenter '.ette puissance. Paris, Bachelier, 1824.

4. H. PoiNCARÉ, La Science et l'Hypothèse. Paris, Flammarion sans date], 194.

5. Voyez surtout, sur l'histoire, le sens et la portée de ce prin- ;ipe, B. Bruxhes, La dégradation de l'énergie. Paris, Flammarion,

que les croyants ne puissent réclamer \ Rumford

était profondément religieux, et la pensée de Dieu,

en même temps qu'elle lui inspirait, dans ses écrits,

des chants d'enthousiasme devant l'ordre admirable

de l'univers, lui a suggéré, dans son administration

pubhque, ses entreprises hardies en faveur des

pauvres ^ Quant à Davy, nous aurons l'occasion de

reparler de lui et de donner la preuve de son esprit

de foi.

Les précurseurs ont peut-être contribué à mettre l'idée dans l'air ; mais les fondateurs de la Thermodynamique paraissent ne la devoir qu'à eux-mêmes. Sans relations entre eux, travaillant à de longues distances les uns des autres, ils l'ont vue jaillir presque en même temps de leurs expériences ou de leurs réflexions.

Marc-François Seguin (1786-1875) en a, le premier, formulé l'idée fondamentale : « L'examen de cette question (des moteurs), dit-il, m'a naturellement amené à exposer, sur la génération de la force, quelques idées que je tiens de M. Montgolfier... M. Montgolfier pensait que le calorique et le mouve-

1. Nous n'avons trouvé aucun renseignement positif à cet égard. Nous avons l'impression qu'il fut indifférent ou peut-être athée, mais ce n'est qu'une impression, et, en l'absence de tout témoignage, nous ne pouvons que ranger Garnot parmi ceux dont les sentiments religieux nous sont inconnus.

2. Voyez J.-B. Dom.\s, Discours, II, pp. 20J-260, notamment pp. 227 sq. et pp. 253-256.

ment ne sont que la manifestation différente d'un seul et même phénomène dont la cause première reste entièrement cachée à nos yeux. J'ai donc considéré le mouvement dans ses rapports avec la quantité de chaleur qui est employée à le produire, en faisant abstraction des corps qui servent d'intermédiaires à cette transformation i. » Et la même idée se répète au long du volume, en des phrases d'une clarté parfaite : « Les deux phénomènes (disparition d'une certaine quantité de calorique dans l'acte même de la production de la force mécanique ; et réciproquement) sont liés entre eux par des conditions qui leur assignent des relations invariables... De quelque manière que l'on considère le mode d'action que la vapeur exerce sur les machines pour les mettre en mouvement, il faut toujours en revenir à considérer la quantité d'action que ces machines développent comme étant mesurée par la quantité de vapeur qu'elles consomment " » ; etc., etc.

Ce ne fut pas chez lui une idée abstraite, inopérante ; il institua, pour la confirmer, « de nombreuses expériences, sans avoir pu obtenir, ajoutet-il, de résultats assez décisifs ^ ». Elles le conduisent cependant à proposer, pour l'équivalent

1. Marc Seguin, De l'influence des chemins de fer et de l'art de les tracer et de les conduire. Paris, Carilian-Gœury et Dalmont, 1839. Introduction, pp. xvi sq.