CHAPITRE III

LE PÈRE LEURECHON. — BRANCA. — l'ÉVÊQUE WILKINS. — LE PÈRE KIRCHER. — LE MARQUIS DE WORCESTER.

On a VU dans le précédent chapitre, que, pendant la période qui nous occupe, les physiciens ne possédaient sur la vaporisation des liquides, que quelques notions confuses, viciées par une interprétation théorique des plus inexactes, consistant à rapporter à l'air échauffé la plupart des phénomènes qui proviennent du ressort de la vapeur d'eau. Les faibles effets mécaniques que l'observation

vulgaire avait révélés concernant la force élastique de la vapeur, n'étaient alors l'objet que d'applications insignifiantes ou ridicules. Si quelques doutes pouvaient subsister sur ce point, les faits qu'il nous reste à présenter seraient de nature à les dissiper.

Le Père Leurechon, jésuite lorrain, a publié en 1626, sous le titre de Récréations mathématiques^ un ouvrage souvent réimprimié depuis, et qui donne un reûet fidèle de l'état des connaissances physiques et mécaniques au XVII* siècle. Le petit appareil connu sous le nom à'éolipy le fixait beaucoup l'attention des physiciens de cette époque. Le Père Leurechon va nous montrer quelles applications on imaginait alors d'en tirer.

« Les éolipyles^ dit le Père Leurechon (Problème 75), sont des vases d'airain ou autre semblable matière qui puisse endurer le feu ; ils ont un petit trou fort étroit par lequel on les empUt d'eau, puis on les met devant le feu, et jusqu'à ce qu'ils s'échauffent on n'en voit aucun effet ; mais aussitôt que le chaud les pénètre, l'eau, venant à se raréfier, sort avec un sifQement impétueux et puissant à merveille... Quelques-uns font mettre dans ces wufflets un tuyau courbé à divers plis et replis, afin que le vent, qui roule avec impétuosité par dedans, imite le bruit d'un tonnerre. D'autres se contentent d'un simple tuyau dressé à plomb, un peu évasé par le haut, pour y mettre une petite boule qui sautille par-dessus fait à fait que les vapeurs sont poussées dehors. Finalement, quelques-uns appliquent auprès du trou des moulinets ou choses semblables, qui tournevirent par le mouvement des vapeurs, ou bien, par le moyen de deux ou trois tuyaux recourbés en dehors, font tourner une boule. »

Ces moulinets ou choses semblables qui tournevirent par le mouvement des vapeurs^ nous allons les retrouver chez d'autres physiciens du xvii* siècle : les applications puériles que l'on faisait alors des propriétés de la vapeur d'eau montreront suffisamment quel rôle jouaient, dans la science de cette époque, les notions relatives à la vapeur.

Giovanni Branca, architecte de l'église de Lorette, savant très-peu connu et qui n'a laissé que quelques ouvrages sur l'architecture et la mécanique, a publié à Rome, en i 629,

sous le titre de le Machine^ un recueil des principales machines connues de son temps. Branca n'est point Tinventeur des machines qu'il décrit : c'est seulement à la prière de ses amis qu'il fait, dit-il, cette publication, car il ne connaît point les noms des auteurs des différents appareils dessinés dans son ouvrage. Nous représentons dans la figure 12, d'après Touvrage de Giovanni Branca, une des machines que l'on invoque pour attribuer à ce

savant une part dans l'invention de la machine à vapeur. C'est un éolipyle ainsi composé : Le buste d'une statue métallique creuse B est placé sur un brasier ; un trou, qui se ferme avis, sert à introduire de l'eau dans ce buste: un tube C, adapté à sa bouche, lance la vapeur contre les augets d'une roue horizontale D. Celle-ci, au moyen d'une roue dentée E et d'un pignon HG, met en action deux pilons MN,OP, au moyen de deux petites

Vie- 12. — Éolipyle de Dranca.

cames K, E : « Ces pilons, dit Branca, broie- « ront de la poudre ou toute autre matière « que l'on voudra (1). »

Il est à croire que cet appareil devait broyer toute autre matière^ car l'existence d'un foyer à quelques pas de la poudre n'aurait pas été marquée au coin d'une prudence excessive.

« Je n'ai pas encore deviné, dit Arago, en parlant « de l'appareil de Branca, d'après quelles analogies « on a pa voir dans cet éolipyle le premier germe « de la machine à vapeur employée de nos Jours. »

La liaison serait en effet difficile à saisir. Le principe de la machine à vapeur mo-

(1) U Machine déi sigQor G. Braoca, p. 24*

deme repose sur la force élastique de la vapeur d'eau contenue dans un espace fermé; ici il s'agit, au contraire, du simple effet d'impulsion que produit un courant de vapeur. Un courant d'air chassé par un soufflet, et dirigé contre les augets de la roue, aurait produit un effet tout semblable.

Cette assimilation est tellement fondée, que Branca décrit, dans une autre partie de son livre, une machine analogue à la précédente, dans laquelle seulement l'action de la vapeur est remplacée par celle de l'air chaud. Une roue à augets, placée au sommet du tuyau d'une cheminée en activité, tourne par l'effet du courant d'air échauffé qui s'élève

du foyer; divers engrenages communiquent le mouvement de cette roue à un laminoir qui transforme des lames de métal en médailles ou en pièces de monnaie (1).

Cette insignifiante application de Téolipyle, faite par Tarchitecte romain, est cependant revendiquée par Robert Stuart en faveur de Tun de ses compatriotes.

« L'ingénieux et savant évoque Wilkins est le pre- « mier auteur anglais, dit Hobert Stuart, qui parle « de la possibilité de faire mouvoir des machines par « la force élastique de la vapeur (2). »

Jean Wilkins, beau-frère de Cromwell et cvêque de Chester, qui, malgré ses travaux de

Fig. 13. — Le Père Kircher.

théologie, s'était rendu habile dans les sciences physiques et mathématiques, a publié sous le titre de Mathematical Magic, un ouvrage où il est dit quelques mots de l'éolipyle.

(1) Au xvij. siècle, Cardan avait décrit uoe machine à peu prêt semblable sous le nom de machine à fumée, EUe était formée de feuilles de tôle taillées à peu près comme des «Uesde moulin et disposées de la même manière autour d'un axe mobile; on la plaçait horizontalement dans le tuyau d une cheminée. On attribuait à la fumée le principe d action de cette machine ; mais Cardan remarque avec raison que la flamme semble plutôt contribuer à ces effets

(2) Hutotre descriptive de fa mac/iine à vapeur, p. 35 '

« On peut, dit l'évêque de Chester, employer les « éolipyles de diverses manières, soit comme amu- « sèment, soit pour enfler et pousser des voiles atta- « chées à une roue placée dans le coin d'une che* « minée, au moyen de laquelle on peut faire tourner « un tournebroche. »

Robert Stuart nous a déjà parlé d*un éolîpyle appliqué, au ivi* siècle, à faire marcher un tournebroche. Il parait qu'à cette époque Temploi mécanique de la vapeur d'eau ne pouvait s'élever encore au-dessus de cet engin de cuisine.

Ainsi, jusqu'à la période à laquelle nous sommes parvenus, on connaît vaguement quelques-uns des effets mécaniques que peut exercer la vapeur d'eau. Mais là s'arrêtent toutes les notions. Les applications de ce fait sont à peu près nulles, car on ne s'en sert que pour la démonstration de principes erronés, ou pour faire manœuvrer des jouets d'enfant. Quant à la théorie du phénomène, on continue de professer à cet égard l'erreur de l'ancienne physique, c'est-à-dire la transformation de l'eau en air,par le fait de la chaleur. Nous avons vu Porta, Salomon de Caus et le Père Leurechon admettre cette théorie; le Père Kircher va la formuler pour nous d'une manière plus explicite encore.

Le Père Kircher, dont l'esprit fécond et l'imagination active s'exerçaient sur toutes les branches de la science de son temps, a publié à Rome, en 1641, un ouvrage intitulé: Afaffnes, sive de magneticâ arte, dans lequel il décrit plusieurs de ces appareils curieux qu'il aime tant à faire connaître. L'un de ces appareils est un vase métallique allongé, contenant de l'eau à sa partie inférieure. Cette eau étant portée à l'ébuUition, la vapeur s'introduit, à l'aide d'un tube, dans un vase supérieur, et par la pression qu'elle exerce sur de l'eau contenue dans ce vase, elle fait jaillir celle-ci par un ajutagç. Rien de plus simple, on le voit, que le mécanisme de cet appareil. Or, voici comment le Père Kircher nous rend compte de ses effets :

FIg. 14* — Le marquis de Worcester fait éclater un canon par refîel de la vapeur d'eau (page 26).

« î/ap pareil étant ainsi préparé, si vous voulez qu'il chasse le liquide â une grande hauteur par îa force du feu, placez te vase sur le feu après l'avoir i empli d'eau. L'ttir de cevusCt comprimé par la rarrffaction et ne trouvant dlssue qye par le tube, y passera avec violence et tentera de s'échapper dans le vase supcneun Mais comme une autre liqueur occupe ce vase supérieur» mainttnin dans un espace qu'il ne peut franchir, il entreprend une lutte ter^ rible avec l'eau : il faut donc, ou qite le vase soit rompu, ou que l'eau cède. Et comme cela est plus facile, l'eau cédant enfin à Veffori violent de Vair rare- /l^, s'élancera dans l'air avec une grande impéluosilé par le tobe, et fournira un coup d'œil agréable aux speclaleurs. i>

Aiosî le jeu de ce petit appareil, i\m ne fonctionne que par la pression d'j la va[>eur d'eau, était rapporté par Kircher à la seule action de Fair dilaté par la chaleur. Ou peut juger par là de la nature des idées théoriques qui régnaient chez les physiciens du xvn" siècle, touchant le phénomène de la vaporisation des liquides.

I Nous ue nous sommes guèreattaché,depuî« \ le commencement de cette notice, qu'a combattre les opinions communément admisei sur Torigine de la machine à vapeur. Cependant nous n*en avons pas lîni sur ce point, car nous n*avons rien dit encore de Topinion qui rapporte cette découverte au marquis de Worcester.

Ce n*est pas un fait médi{>crement curieui que l'ohstination avec laquelle TAngleterre persiste, depuis plus d'un siècle, à attrihuer au marquis de Worcester la première idée des applications mécaniques de la vapeur. Interrogez au hasard un citoyen de la Grande- Bretagne, dans râtelier, dans la chaumière, dans le du h, partout on vous dira qtie la I machine à feu a été inventée par le marquis de Worcester, qui vivait au temps de CromwelL Aucun auteur anglais ne saurait écrire dix lignes sur ce sujet, sans adresser, en pas-

sant, son hommage au noble inventeur. Les nombreux écrivains qui, dans des ouvrages spéciaux ou les encyclopédies, se sont occupés de cette question, tels que le docteur Robison, le docteur Rees, MM. Millington, Nicholson, Lardner, Alderson, Tredgold, Thomas Young, sont unanimes sur ce point. Presque tous prennent comme point de départ de F histoire de la machine à vapeur les travaux de Worcester. M. Pardington, membre de Y Institution royale de Londres^ dans une édition qu'il a donnée, en 182S, de Touvrage du marquis, décide « que Worcester est le premier qui ait déc< couvert un moyen d'appliquer la vapeur tt comme agent mécanique ; invention qui c( suffirait seule pour immortaliser le siècle « dans lequel il vivait.» C'est en vain qu'Arago, dans sa Notice historique sur les machines à vapeur^ publiée pour la première fois en i 828, a fait justice des prétendus droits de Worcester ; les ouvrages anglais écrits postérieurement au travail de l'illustre académicien, reproduisent imperturbablement la même assertion, et les auteurs d'un ouvrage important, publié vers 1850, par une société de mécaniciens anglais [Artisan club)^ répètent avec assurance : <c C'est sans aucun « doute à la conception du marquis de Wora cester qu'il faut rapporter l'origine des a machines à vapeur susceptibles d'appli- « cation. »

Pour justifier tant de ténacité dans la défense d'une opinion historique, il faut que les témoignages qui Fappuient soient d'une force peu commune. Voyons sur quels documents on la fonde.

Le marquis de Worcester publia à Londres, en 1663, un ouvrage intitulé : Century of Inventions y etc. {Catalogue descriptif des noms de toutes les inventions que je puis me rappeler avoir faites ou perfectionnées, ayant perdu mes premières notes). Ce livre, d'un style des plus obscurs, contient de très-courtes descriptions, et quelquefois la simple annonce, de cent machines, inventions ou découvertes

que l'auteur s'attribue. Il s'exprime ainsi, dans sa soixante-huitième invention :

« J'ai inventé un moyen aussi admirable qua puissant pour élever Teau par le moyen du feu, non pas avec les secours de la pompe, parce que celle-ci n'agit, sebn l'expression des philosophes, que inlra sphœram activUatiSf qui a très>pcu d'étendue ; au contraire, cette nouvelle puissance n'a pas de bornes, si le vase est assez fort. J'ai pris une pièce de canon dont le bout était brisé. J'en ai rempli les trois quarts d'eau , J'ai bouché ensuite , et fermé à l'aide de vis le bout cassé ainsi que la lumière, et fait continuellement du feu sous le canon : au bout de vingt-quatre heures il éclata avec un grand bruit. De sorte qu'ayant trouvé une manière de construire solidement mes vases et de les remplir l'un après l'autre, J'ai vu Teau jaillir comme un jet continuelà quarante pieds de hauteur. Un vase d'eau raréfiée par le feu en fait monter quarante d'eau froide. L'homme qui surveille le Jeu de la machine n'a qu'à tourner deux robinets, afin qu'un vase d'eau étant épuisé, l'autre commence à forcer et à se remplir d'eau froide, et ainsi de suite, le fèu étant constamment alimenté et soutenu, ce qu'une même personne peut faire aisément dans l'intervalle de temps où elle n'est pas occupée à tourner les robinets. »

Le lecteur attend s&ns doute la suite de cet imbroglio ; mais cet imbroglio n'a pas de suite, et les lignes précédentes renferment tout ce que le marquis de Worcester a jamais écrit sur les applications de la vapeur. Maintenant, que l'on veuille bien peser avec soin tous les termes de cette description, et que l'on décide si l'on peut y trouver, nous ne disons pas l'idée d'une machine à vapeur, mais seulement un sens raisonnable. Tout ce qu'il est permis de comprendre à ce logogriphe, c'est que l'auteur a reconnu par expérience, qu'une pièce de canon remplie d'eau, et hermétiquement bouchée, peut éclater par l'action prolongée de la chaleur. Cette expérience est la seule que l'on puisse, l'histoire à la main, attribuer à Worcester, c'est pour cette raison que nous avons représenté dans la figure i4 qui accompagne cette partie de notre texte, le marquis de Worcester faisant éclater une pièce de canon par r effet de la vapeur d'eau.

Il faut même nous empresser d'ajouter que le fait de l'explosion d'un vase quelle

MACHINE A VAPEUR

que soit la résistance qu'offrent ses parois, lorsqu'on le remplit d'eau et qu'on l'expose, après l'avoir bien bouché, à l'action de la chaleur, était depuis longtemps connu (t).

Quant à la description de la machine, que donne Worcester dans le passage que nous venons de citer , elle est de tous points inintelligible. Les savants et les mécaniciens anglais ont mis leur esprit à la torture pour représenter par le dessin, un appareil réunissant les conditions indiquées dans l'ouvrage de Worcester ; mais ils n'ont pu le faire qu'en y introduisant des éléments d'origine moderne. Toutes les machines que l'on a ainsi péniblement reconstruites, pour donner quelque vraisemblance aux assertions de Worcester, ont cela de fort curieux, que pas une ne ressemble à l'autre. Comment, en effet, tirer quelque chose de raisonnable d'une description faite en quatre lignes, et où tout se réduit à dire : a Un des vases étant épuisé, € l'autre commence à forcer et à se remplir « (Teau froide. r> De tels documents ne se discutent pas : il suffit de les citer.

Malgré le parti pris des écrivains anglais, en ce qui touche les droits de leur compatriote, il s'est rencontré parmi eux, un savant assez ami de la vérité et du bon sens pour rendre à l'évidence un hommage d'autant plus louable qu'il n'a rencontré jusqu'ici que peu d'imitateurs. Robert Stuart, dans son Histoire descriptive de la machine à vapeur ^ s'exprime ainsi au sujet du marquis de Worcester :

« Le plus célèbre de tous ceux qui ont associé leurs noms à l'histoire de la machine à vapeur dans son

(1) M. Delécliue a fait connaître, eo 1841, dans le Journal l'Artiste, un croquis assez informe retrouvé dans les manuscrits de Léonard de Vinci, représentant un instrument que rUIustre peintre de la renaissance désigne sous le nom d'archi tonnerre. Cet appareil était fondé sur les propriétés explosives de la vapeur d'eau comprimée. On reconnaît, en effet, en examinant avec soin ses dispositions, que la vapeur n'y pouvait agir qu'en le faisant éclater en mille pièces. M. Delëcluze a vu dans cet instrument un véritable canon à vapeur et l'a décrit comme tel. L'écrivain des Dé' bats nous permettra de ne pas accepter son interprétation; l'architonnerre ne pouvait servir à cliasser un boulet, mais {Simplement à tuer, par suite de son explosion Inévitable, Timprudent qui aurait essayé de remployer. *

enfancOi est un marquis, de Worcester, qui vivait sous le règne de Charles II. Cette célébrité paraîtra fort extraordinaire, si l'on se rappelle d'un côté le dédain avec lequel on accueillit de son vivant ses prétentions extravagantes à Thonneur de plusieurs découvertes, la brièveté étudiée, le vague et l'obscurité qu'il a mis dans les descriptions des machines sur lesquelles il fondait ses titres de gloire et ses demandes d'encouragement ; et de l'autre, en voyant cet hommage éclatant que notre siècle a décerné à son génie mécanique, hommage qui parait être autant au-dessus de son mérite réel que l'injuste indifférence de ses contemporains était au-dessous de son talent. « Ses droits, comme inventeur, ne reposent au reste que sur le compte qu'il rend lui-mCme de VxiHlité et des merveilleuses propriétés de ses inventions; c'est donc sur la réputation de loyauté et de sincérité du marquis que nous devons mesurer la confiance que méritent ses propres assertions. Mais cette réputation, si l'esquisse qu'un contemporain a tracée du marquis ressemble à l'original, ne nous permet pas de croire un seul mot des explications mensongères consignées dans l'ouvrage intitulé : Century of Inventions. • Le marquis de Worcester, dit Wal- « pôle, s'est montré sous deux caractères bien diffé- « rents, savoir : comme homme public et comme « auteur. Comme homme public, c'était un homme « de parti ardent ; et comme auteur, c'était un mé- •; canicien original et fertile en projets chimériques ; « mais il était de bonne foi dans ses erreurs. Ayant « été envoyé par le roi en Irlande , pour négocier « avec les catholiques révoltés, il dépassa ses instruc- « lions et leur en substitua de son fait, que le roi dé- « savoua, mais toutefois en le mettant à l'abri des « conséquences fâcheuses que pouvait avoir son in- « fidélité. Le roi, avec toute son afi'ecUon pour le « comte (il était alors comte de Glamorgan), rappelle « dans deux de ses lettres son défaut de jugement. « Peut-être Sa Majesté aimait-elle à se confier à son « indiscrétion, car le comte en avait une forte dose. « Nous le voyons prêter serment sur serment au « nonce du pape, avec promesse d'une obéissance « illimitée à Sa Sainteté et à son légat ; nous le « voyons ensuite demander cinq cents livres sterling « au clergé d'Irlande, pour qu'il puisse s'embarquer « et aller chercher une somme de cinquante mille « livres sterling, comme ferait un alchimiste qui de- « mande une petite somme pour procurer le secret de « faire de l'or. Dans une autre lettre, il promet deux « cent mille couronnes, dix mille armements de fan- . « tassins, deux mille caisses de pistolets, huit cents ba- « rils de poudre, et trente ou quarante bâtiments bien « équipés; et tout cela, au dire d'un contemporain, « lorsqu'il n'avait pas un sou dans sa bourse, ni as- « sez de poudre pour tirer un coup de fusil (t) »

(I) Robert Stuart va Jusqu'à mettre en douter u réalité des inventions du marquis. « S'il est vrai, dit cet historien,

Tel est le personnage auquel on veut faire jouer le rôle d'inventeur de la machine à feu. 11 est difficile qu*au milieu des événements de sa carrière agitée, il ait trouvé des loisirs à consacrer à Tétude des sciences. Ses écrits concernant la mécanique se bornent à son petit livre Century of Inventions, Nous n*avons rien à dire, en effet, d*un autre ouvrage qu'il publia sous ce titre : An exact and triie Définition^ etc. [Description vraie et exacte de la plus étonnante machine hydraulique inventée par le très-honorable Édouart Somerset j lord mar^ quis de Worcester^ digne d^étre loué et admiré ^ présentée par Sa Seigneurie à Sa Majesté Charles U, notre très -gracieux souverain.) Cette Description vraie et exacte n'est consacrée qu'à rénumération des usages extraordinaires de son admirable méthode d'élever l'eau par le moyen du feu. L'ouvrage necontient pas une ligne relative à la description de l'appareil ; tout se réduit à une exposition emphatique des services qu'il peut rendre. On y trouve ensuite un acte du parlement qui accorde au marquis le privilège de sa machine, quatre mauvais vers de sa façon en l'honneur de sa découverte, puis le Exegi monumentum d'Horace, le tout glorieusement terminé par quelques vers latins et anglais à la louange de l'inventeur, dus à la plume de James Rollock, vieil admirateur de Sa Seigneurie.

Il est assez curieux de savoir comment est venue aux savants anglais l'idée d'attribuer l'invention de la machine à feu au

« que le marquis ait Jamais fait des expériences sur l*élas- « ticitë de la vapeur (car il est permis de mettre en doute « l'expérience du canon), ou ait tenté de mettre à exécution m son projet, en construisant une machine, il est vrai de « dire qu'il ne reste aucune trace ni de ses expériences, ni « de son appareil : aussi il est plus raisonnable de révoquer « en doute les travaux dont Use glorifie. La clause deTacte « du parlement par laquelle on lui accorde le privilège de « son monopole fortifie singulièrement notre soupçon, eC « lui donne presque un caractère de certitude : car il y est •< expressément dit (et cette clause prouve que le procédé « étal* tout nouveau) que le brevet a été délivré au marquis « sur sa simple affirmation qu'il était Tauteur de la décou- « verte. D n'est pas vraisemblable qu'on eût motivé ainsi •« ion brevet, s'il eût eu une machine à montrer ou une ex- «périence à rapporter. »

nébuleux auteur du Century of Inventions.

Au commencement du xviii* siècle, lorsque furent construites les premières machines à vapeur qui aient fonctionné en Europe, des discussions assez vives s'élevèrent entre plusieurs mécaniciens qui réclamaient la priorité de l'invention. Le capitaine Savery, qui, comme on le verra plus loin, a construit la première machine à vapeur employée dans l'industrie, voulait s'attribuer l'honneur tout entier de cette découverte. Denis Papin, informé de ses prétentions, écrivit aussitôt pour établir ses droits de priorité. L'illustre physicien vivait, à cette époque, en Allemagne; son refus d'abjurer la religion réformée lui interdisait l'entrée de la France.

Il y avait alors à Orléans, un savant abbé, nommé Jean de Hautefeuille, grand amateur de mécanique, et qui nous est connu par quelques travaux sur lesquels nous reviendrons. Le pieux abbé ne put supporter la pensée de voirdécerneràun hérétique l'honneur d'une si importante découverte, et dans un de ses opuscules (1), il contesta les droits de Papin. Ce fut alors que les Anglais, entrant dans la querelle, produisirent l'ouvrage, jusque-là inaperçu ou méprisé, du marquis de Worcester. Cette intervention, qui semblait mettre les parties d'accord, termina le débat, et la victoire resta acquise au génie britannique.

Mais, on le voit, le zèle de l'abbé de Hautefeuille avait été bien mal inspiré, car le marquis de Worcester, en sa qualité d'Anglais, était tout aussi hérétique que Papin. Ainsi l'abbé de Hautefeuille n'avait rien fait gagner à sa religion, et, du même coup, il avait dépossédé sa patrie de la gloire légitime qui lui revenait.

(1) Lettre de M. Hautefeuille à M. Bourdeht, premier médecin de madame la duchesse de Bouillon, sur U moytm 4i perfectionner l'ouU, 1702, brochure, p. 14.

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