DEUXIÈME PARTIE

LES APPLICATIONS DE LA PESANTEUR AUX SCIENCES A L'INDUSTRIE ET AUX ARTS

11 n'est pas de travail humain ayant la matière pour objet, cil le poids des corps, que ceux-ci se présentent à l'état solide, à l'état liquide ou à l'état de vapeur ou de gaz, n'entre comme élément, et où dès lors il n'y ait lieu de tenir compte des effets de la pesanteur et de les calculer : cela est aussi indispensable pour le mouvement que pour l'équilibre. Ainsi notamment les constructions fixes, telles que monuments, édifices publics ou privés, habitations, ponts, aqueducs; les constructions mobilés des voies de transport, terrestres, fluviales et maritimes ; les machines, appareils, engins et outils de tout genre, pourraient être à bon droit considérées, à ce point de vue, celui de l'équilibre ou de la stabilité et du mouvement, comme autant d'applications de la physique, et spécialement comme des applications des phénomènes et des lois de la pesanteur.

Mais on comprendra aisément qu'un cadre aussi vaste n'est nullement celui que nous nous proposons de remplir. Le sens que nous voulons donner ici aux applications des phénomènes et des lois de la pesanteur est beaucoup plus restreint : nous entendrons par là seulement celles dont le principe même est emprunté aux lois des phénomènes en question, laissant de

côlé les nombreuses applications qui dépendent exclusivement de la Mécanique. Cette remarque s'applique à toutes les catégories de la physique ; mais, pour ne parler ici que de la pesanteur, objet particulier de cette deuxième partie de notre ouvrage, nous ne passerons en revue, nous ne décrirons que les applications, instruments ou machines basés sur quelquesuns des phénomènes ou des lois de la pesanteur, par exemple sur la constance de la direction de cette force à la surface de la Terre, sur la force vive développée par un corps qui tombe d'une certaine hauteur, sur l'isochronisme des oscillations du pendule, sur la pression de l'atmosphère, etc. Et encore devrons-nous nous borner aux applications qui ont la plus grande importance pratique, dont l'utilité sociale est la plus positive, ou encore à celles qui offrent un intérêt de curiosité et mettent le mieux en évidence les vérités scientifiques. Un certain nombre de ces applications sont connues depuis la plus haute antiquité; d'autres sont d'invention moderne. Enumérons rapidement les plus importantes.

Si le poids des corps est le plus souvent, pour le travail, un obstacle qu'il faut vaincre, c'est aussi un utile auxiliaire dont les machines de toute espèce font un continuel et nécessaire usage : là, nous sommes sur le terrain de la mécanique appliquée plutôt que sur celui de la physique'. De ces applications, nous ne retenons que quelques-unes des plus frappantes, oii c'est la force vive des corps qui tombent sous l'action de la pesanteur, plutôt que le poids mort, qui sert à produire l'effet voulu. Dans d'autres cas , c'est le jeu d'actions relativement minimes qui, grâce aux propriétés des fluides, donne lieu à des effets qu'on peut dire prodigieux : la presse hydraulique, cette conception de Pascal qui ne put être réalisée qu'un siècle après lui, nous montre la force musculaire d'un seul ouvrier centuplée par la puissante machine, écrasant et broyant les matières les plus résistantes, soulevant à des hauteurs considérables des poids énormes; mue par la vapeur, elle pose à 50 ou 40 mètres d'élévation le tube gigantesque de fer laminé qui

fait franchir un bras de mer aux locomotives, et dont le poids n'est pas moindre de 2 millions de kilogrammes.

Quelle invention nouvelle a permis d'entreprendre et de mener à bonne fin cette œuvre grandiose du percement souterrain des Alpes, sous les masses du col de Fréjus, œuvre qui s'est répétée avec succès sous le Saint -Gothard et dont on étudie aujourd'hui une application nouvelle au Mont-Blanc ou au Simplon? L'emploi de l'air comprimé par une chute d'eau dans des réservoirs, d'où il est chassé sous les profondeurs du tunnel en construction. Ainsi transformée, la force de la pesanteur met en mouvement les fleurets qui attaquent et broient la roche; puis, quand la poudre a terminé l'œuvre, l'air nouveau remplace ratmos})hère viciée et enfumée de la galerie commencée. Là où la vapeur eût échoué, la compression mécanique de l'air, obtenue par une chute d'eau, c'est-à-dire par la pesanteur, triomphe.

C'est aussi l'air comprimé qui rend possibles la construction et la fondation rapides des piles de ponts jetés sur les bras de mer ou sur les fleuves; qui, sur certaines lignes souterraines de chemin de fer, envoie les trains d'un bout à l'autre d'un tunnel, comme la balle lancée par une sarbacane ; qui transmet les dépêches d'une station télégraphique à la station centrale et qu'on vient d'adapter heureusement à la distribution de l'heure. Le vide, fait à l'aide d'une puissante machine pneumatique sur l'une des faces d'un piston mobile dans un tube, laisse à l'air situé de l'autre côté toute la force expansive sufsante pour entraîner des fardeaux : ce procédé, itiverse de l'application de l'air comprimé, est aussi adopté au service des dépêches télégraphiques ou postales; ou l'a vu, en France, servir de moteur au train qui gravissait la pente du Pecq à Saint-Germain, près Paris.

Un principe physique qui se rattache à la pesanteur, et dont la découverte remonte à une haute antiquité, — il porte le nom du grand homme qui l'a découvert, Archimède, — a été, à la fin du dernier siècle, appliqué à l'ascension des ballons dans

les hauteurs de l'atmosphère. L'art de l'aéroiiaute, grandement perfectionné, est devenu populaire : les aérostats sillonnent chaque année les régions aériennes, dont elles ont fait connaître de curieuses particularités et dont elles finiront, entre les mains d'observateurs sérieux, par dévoiler tous les mystères. La météorologie, encore si peu avancée, ne peut manquer d'y trouver son compte. Du reste, on a vu pendant la guerre les ballons envoyés comme messagers , du sein de Paris , à toutes les parties de la France, portant dans leurs frêles nacelles des nouvelles de la population assiégée, et toujours confiante, aux absents. Peut-être un jour viendra-t-il où le problème de la direction des navires aériens , sous leur forme actuelle ou plutôt sous une forme nouvelle, sera partiellement résolu, où ils pourront louvoyer sous le vent ou fendre l'air comme les navires à vapeur fendent les flots de la mer : alors, au lieu d'expériences curieuses ou exclusivement scientifiques, comme celles qu'on peut faire avec les ballons actuels , on pourra voir de véritables voyages aériens, des expéditions régulières susceptibles d'applications utiles.

Il ne faudra point oublier, du reste, que les applications scientifiques à l'industrie et aux arts, et les inventions qui ont eu pour objet la science même, se confondent souvent dans l'histoire : la découverte de telle loi physique a été la conséquence d'une recherche tout empirique, ayant d'abord pour unique objet le perfectionnement d'un métier, d'un ])rocédé industriel ; inversement, telle invention d'une grande importance industrielle a été déduite peu à peu de la démonstration expérimentale ou mathématique d'une vérité de l'ordre le plus abstrait. C'est là un double fait sur lequel nous croyons devoir insister, parce qu'à nos yeux il a une réelle importance philosophique. Il nous paraît, en effet, susceptible de mettre en garde nos lecteurs contre deux tendances opposées, également fâcheuses : l'une est le propre de gens entichés de leur savoir technique ou de leur habileté pratique, et les conduit au dédain de la théorie et de la science pure;

l'autre, plus particulière à certains savants qui se croient profonds philosophes, les amène à faire fi des connaissances acquises dans la pratique des métiers et des industries par les praticiens, connaissances souvent très réelles, bien que non raisonnées, et qu'il ne faut pas confondre avec la routine.

Ces observations préliminaires faites une fois pour toutes, nous entrons en matière.