DEMS PAPIN. — SA V1K ET SES TRAVAUX

Papin naquit à Blois, le 22 août 1647, d'une famille considérée dans le pays, et qui appartenait à la religion réformée. Il était fils d'un médecin et avait pour parent Nicolas Papin, autre médecin connu par quelques ouvrages scientifiques. On ne sait rien sur son enfance ni sur les événements de sa jeunesse; il parait seulement qu'il avait ressenti de bonne heure un goût très-vif pour les sciences mathématiques. L'éducation publique était alors, dans la ville de Blois, entre les mains des jésuites, qui accordaient, à cette époque, une assez grande part à l'étude des sciences. Les protestants fréquentaient quelquefois les écoles des jésuites : Papin dut recevoir chez eux ses premières leçons de mathématiques.

Il fit à Paris ses études médicales. Cependant ce n'est pas dans cette université qu'il reçut son grade de docteur , car son nom ne figure pas sur la liste des gradués de la Faculté de Paris, publiée en 1752, et qui comprend les noms de tous les docteurs, à partir de l'année 1539. Orléans possédait une université; il est donc probable que ce fut dans la capitale de sa province que Denis Papin alla recevoir son grade.

Quoi qu'il en soit, on le trouve à l'âge de vingt-quatre ans établi à Paris pour y exercer sa profession. Mais son inclination naturelle pour les sciences physiques, lui rendait sans doute plus aride le pénible sentier de la carrière médicale. Il ne tarda pas à tourner exclusivement son esprit vers les travaux de la physique expérimentale et de la mécanique appliquée. Il avait rencontré quelques protecteurs puissants qui favorisaient son goût pour ce genre de recherches.

« J'avois alor», nous dil-il lui-même, l'honneur de vivre A la bibliothèque du roi et d'aider M. Huygens dans un grand nombre de se» expériences. J a-

vois beaucoup à foire touchant la machine pour appliquer la poudre à canon à lever des poids considérables, et J'en fis l'essai moi-memo quand on la présenta à H. de Colbert (l). •

Le célèbre Huygens, l'inventeur des horloges à pendule, habitait alors notre capitale. 11 avait consenti à se fixer, en France, sur les instances de Colbert , qui , en fondant l'Académie des sciences, l'avait inscrit l'un des premiers sur la liste de ses membres. Pour décider le savant hollandais à résider en France, Colbert lui faisait une forte pension, et lui avait accordé un logement à la Bibliothèque royale.

Papin prétait son aide à Huygens pour ses expériences de mécanique, et partageait son logement. Il avait dû cette position avantageuse à la protection de madame Colbert, femme d'un grand mérite, originaire de Blois, et à laquelle, selon Bernier, « une infinité de « gens de ce pays devaient leur fortune (2). »

Denis Papin publia son premier ouvrage à Paris, en 1674, sous ce titre : Nouvelles Expériences du vuide, avec la description des machines qui servent à le faire. Ce petit écrit, qui n'existe plus de nos jours, contenait la descrip-

tance apportées à la machine du bourgmestre de Magdebourg (3). Les Nouvelles Expériences du vtride furent accueillies avec laveur. M. Hublin , célèbre émailleur du roi, ami particulier de Papin, présenta l'ouvrage à l'Académie des sciences, et le Journal des savants le signala avec éloges.

La carrière s'ouvrait donc pour le jeune physicien, sous les plus heureux auspices. Le petit nombre d'hommes instruits qui se trouvaient alors dans la capitale, tenaient dans la

(I) Acta eruditoivm Liptiœ, septetnb. \(&%.

(ï) Histoire de Biou, 1782. Bpttre-dédicace.

(1) Lm modification» apportées par Denis Papin i la machine pneumatique d'Otto de Guericke se trouvent reproduites dans on article de Papin, Imprimé dans Ici Acte» de Uipsiek, au mois de juin 1687, sons ce titre : Augmenta qiuedam et expérimenta nota circa antliam pneumatkam, fada partim i/i Auglia, pnrtim in liai ta.

I plus grande estime sa personne et ses talents, et\e Journal des savants, dispensateur de la considération et de la fortune scientifiques, l'accueillait avec faveur. Cependant, une année après, nous voyons Papin quitter subitementla France, pour passer en Angleterre.

Quel motif pouvait le porter à abandonner sa patrie? Avait-il encouru la disgrâcede Colbert? Obéissait-il simplement à cette humeur un peu vagabonde qui le fit appeler par un de ses contemporains, le philosophe cosmopolite? On l'ignore. Les historiens et les auteurs de mémoires de la fin du xvu» siècle, tout entiers au récit des intrigues des cours, ou des événements de la guerre, n'ont pas une ligne à consacrer à ces esprits d'élite qui employaient tous les moments de leur laborieuse existence à préparer à l'humanité des destinées meilleures, et qui souvent ne recevaient, en retour, que la misère ou l'oubli. Le nom d'Amontons, l'un des physiciens français les plus remarquables du xvii' siècle, est à peine prononcé dans les écrits de l'époque, et le géniedeMariottes'éteignitati milieu de l'indifférence de son temps. Papin n'a pas attiré davantage l'attention des historiens. C'est dans ses propres ouvrages, dans un petit nombre de recueils scientifiques, ou dans les lettres éparses de quelques savants dont la correspondance s'est conservée, qu'il faut aller puiser les rares documents qui nous restent sur les événements do sa vie.

Tous ces documents sont muets sur la cause de son départ pour Londres; le Journal des savants nous apprend seulement que c'est à la fin de l'année 4675 qu'il quitta Paris (1).

Peu de temps après son arrivée en Angleterre, Papin eut l'heureuse inspiration de se présenter à Robert Boyle, l'illustre fondateur de ta Société royale de Londres. C'est ce que nous apprend Boyle lui-même : « Il arriva a heureusement, dit-il, qu'un certain traité «françois, petit de volume, mais très-in-

{l) Journal dm savants, du 17 février I67C

« génieux, contenant plusieurs expériences « sur la conservation des fruits, et quelques « autres points de différentes matières, me fut « remis par M. Papin, qui avoit joint ses « efforts àceux de l'éminent Christian Huygens « pour faire lesdites expériences (1). » Dans la suite de l'entretien qu'il eut avec lui, apprenant « que le docteur Papin n'étoit arrivé de « France en Angleterre que depuis peu de « temps, dans l'espoir d'y trouver un lieu qui « fût convenable à l'exercice de son talent, » Boyle résolut de l'associer à ses travaux. Aucune position ne pouvait mieux convenu-

es. — Robert Boyle.

aux goûts et aux désirs de Papin. Issu d'une grande famille de l'Irlande, Robert Boyle, pour se vouer tout entier à l'étude des sciences, avait renoncé aux avantages que lui assuraient sa fortune et son rang. Il avait consacré six années de sa jeunesse à voyager sur le continent, pour perfectionner ses connaissances et fuir le spectacle des troubles civils qui déchiraient sa patrie. A son retour en Angleterre,

(!) Roberti Doy/e Optra varia. Genève, 1(,82, t. 11.

la lutte durait encore entre le parlement et la royauté ; Boyle se retira dans sa terre de Stuldbridge, et c'est là qu'au sein de la retraite et de la paix, loin du tumulte des villes et de l'agitation des partis, il poursuivait les beaux travaux qui devaient le placer à un rang si élevé dans la reconnaissance et l'admiration de son pays.

Il réunissait autour de lui un certain nombre d'hommes distingués, qui cherchaient dans la culture des sciences et de» arts un asile contre les dissensions du dehors. Cette réunion, qui portait le nom de Collège philosophique, se rassemblait sous sa direction, tantôt à Oxford, tantôt à Londres. Lorsqu'en 1660, Charles II monta sur le trône d'Angleterre , il fonda, des débris de cette réunion nomade, la Société royale de Londres, que Boyle fut chargé d'organiser. L'illustre savant refusa de présider cette société . il rejeta même les honneurs de la pairie pour reprendre le cours de ses travaux scientifiques.

Boyle s'était occupé avec succès de continuer les recherches d'Otto de Guericke sur le vide et la pression atmosphérique ; il avait publié ses expériences sur ce sujet, laissant à d'autres le soin de les poursuivre. Lorsque Papin arriva en Angleterre, il pensait à les reprendre, mais il ne trouvait personne pour le seconder. L'habileté de Papin et ses études spéciales sur la machine pneumatique , lui rendaient son secours utile de toutes manières. Il admit donc dans son laboratoire, le jeune physicien français.

Commencées le il juillet 1676 , les expériences qu'ils exécutèrent ensemble, furent continuées jusqu'au 17 février 1679. Parmi ces expériences, il faut citer leurs recherches relatives à la vapeur de l'eau bouillante, qui plus tard devaient porter leurs fruits entre les mains de Papin.

Boyle reconnaît avec beaucoup de loyauté, que les services de Papin lui furent d'une grande utilité, et déclare qu'il était d'uno

àm

Kig. 2a. — Arrivée de Papin à Venue ipage in .

grande habileté dans la construction et le maniement des appareils de physique.

« Plusieurs des machines dont nous faisions usage, ■ dit-il, particulièrement la machine pneumatique à « deux corps de pompe et le fusil à vent, étaient de « son invention, et en partie fabriqués de sa main. •

L'amitié de Robert Boyle et le mérite de ses travaux ouvrirent à Papin les portes de la Société royale de Londres. U y fut admis le 16 décembre 1680, et ne tarda pas à se placer à un rang distingué parmi les membres de cette compagnie célèbre.

C'est peu de temps après, en 1681, qu'il fit connaître pour la première fois, dans un ouvrage écrit en anglais, sous le titre de New Digesler, l'appareil qui a reçu en France le nom de digesteur ou de marmite de Papin (1).

(1) La traduction française du S vu Digesttr fut publiée à Paris, en IG82, par Comiers sous ce titre : La manière

Le digesteur , selon Papin , permettait de cuire les viandes en peu de temps et à peu de frais, tout en améliorant leur goût. Il donnait en même temps, le moyen de ramollir les os, c'est-à-dire de les transformer en une substance qui a reçu de nos jours le nom de gélatine, ce qui ajoutait à la quantité de matière nutritive contenue dans les diverses parties du corps des animaux.

Cetappareil,quia été renouvelé denosjours sous le nom autoclave, est loin cependant d'avoir réalisé les promesses de l'inventeur ; les viandes cuites par ce moyen contractent une saveur ammoniacale. Aussi, quoique Leibnitz ait dit dans une de ses lettres : « Un « de mes amis me mande avoir mangé un

d'amollir les os et de faire cuire toutes sorte* de viandes en fort peu de temps et à peu de frais, avec une description de la machine dont il se faut servir pour cet effet, ses l>ropriélés et ses usages, confirmés par plusieurs expériences, nouvellement inventée par M. Papin, docteur en médecine.

Dlî

« pâté de pigeonneaux préparé de la sorte par « le digesteur, et qui s'est trouvé excel- •< lent (1), » il est permis de contester l'utilité de ce procédé de cuisine économique.

La marmite de Papin était munie d'un appareil connu de nos jours sous le nom de soupape de sûreté, et qui constitue l'un des organes les plus importants de la machine à vapeur moderne. Tout le monde s'accorde à ajouter la plus haute importance à la découverte de cet appareil, que l'on regarde comme le prélude des travaux de Papin sur la vapeur. Au risque de paraître soutenir un paradoxe, nous oserons nous séparer encore sur ce point de l'opinion commune. Comme nous nous efforçons d'appuyer sur des textes authentiques les principaux faits exposés dans cette notice historique, nous citerons le passage original du livre de Papin sur le digesteur.

Fig. M. — Marmite de Papin.

On verra que la soupape de sûreté a une origine beaucoup plus humble qu'on ne l'imagine.

Papin commence par donner la description

'1) Opéra, tn-l», PGB, t. J, p. ICà.

de son digesteur. L'appareil se compose de dcuxcylindres creux rentrant l'un dans l'autre : le premier, à parois métalliques très-épaisses, renferme l'eau que l'on doit convertir en vapeurs ; le second, plus petit, sert à contenir les viandes. Le tout est fermé par un épais couvercle métallique s'adaptant parfaitement aux contours du cylindre, auquel il est fixé par des écrous très-solides : quand on veut s'en servir, on le place sur un fourneau allumé.

La figure 26 représente la marmite de Papin, telle qu'on la construit aujourd'hui, pour démontrer dans le cours de physique, la pression considérable qu'exerce la vapeur d'eau. S est la soupape de sûreté, C, le corps du cylindre extérieur.

La marmite de Papin n'est donc qu'une sorte de bain-marie, dans lequel seulement la vapeur , renfermée dans un espace clos, ne peut se dégager au dehors. Après avoir donné la description de sa marmite, Papin ajoute :

• Cette machine est sans doute Tort simple et peu sujette i se gâter, mais elle est incommode en ce qu'on ne regarde pas dedans aussi aisément que dans le pot ordinaire, et comme elle fait plus ou moins d'effet, selon que l*eau qui y est se trouve plus ou moins pressée, et aussi que la chaleur est plus ou moins grande, il pourrait arriver quelquefois que vous tirerie» vos viandes avant qu'elles fussent cuites, et d'autres fois que vous les laisserie* brûler; ainsi il a fallu chercher des moyens pour connaître et la quantité de pression qui est dans la machine, et le degré de chaleur.

• 11 n'y a qu'à faire un petit tuyau ouvert des deux bouts, et, l'ayant soudé sur un trou fait au couvercle, il faut appliquer sur l'ouverture d'en haut de ce tuyau une petite soupape bien exacte et garnie do papier. »

Pour connaître le degré de la pression de la vapeur, Papin fermait cette soupape au moyen d'une petite verge de fer qui, fixée par une de ses extrémités à une charnière, portait, a l'autre bout, un poids mobile à la manière des romaines. Il avait déterminé la pression nécessaire pour soulever ce poids.

« De aorte, ajoute-t-il, que lorsque la soupape laisse échapper quelque chose, je conclus que la pression dans le bain-marie est environ huit fois plus forte que la pression de l'air, puisqu'elle peut soulever, non-seulement le poids qui résiste à six pressions, mais aussi la verge que j'ai éprouvée, qui résiste 4 deux, et ainsi, en augmentant ou diminuant le poids, ou en le changeant de place, Je connais toujours A peu près combien la pression est forte dans la machine (I). »

Ainsi Papin n'avait imaginé son levier et sa soupape, que pour savoir ce qui se passait dans le pot y et pour veiller à l'exacte cuisson des viandes. En faisant varier la position occupée par le poids sur les bras de la romaine, il reconnaissait approximativement le degré de pression auquel se trouvaient soumises les viandes placées dans le bain-marie. A cette époque, en effet, il était loin encore de songer à construire une machine fondée sur la force élastique de la vapeur d'eau ; et bien plus, lorsqu'il proposa cette machine, il ne pensa nullement à la munir de sa soupape. Dans son célèbre mémoire de 1690, où il donne la description de la première machine à vapeur, il n'est rien dit delà soupape de sûreté. L'idée d'appliquer un tel instrument à prévenir l'explosion de la chaudière d'une machine à vapeur, ne lui vint que vingt-sept ans plus tard, en 1707, c'est-à-dire quinze années après la publication de ce mémoire. C'est le physicien Désaguliers qui transporta le premier dans la pratique cette idée de Papin. En 1717, Désaguliers appliqua, en Angleterre, à une machine de Savery, la soupape du digesteur de Papin, que ce dernier avait proposée en 1707 comme un moyen de se mettre à l'abri des explosions auxquelles cette machine donnait lieu.

La construction du digesteur n'a donc exercé aucune influence sur la découverte de la machine à feu ; si elle y contribua en quelque chose, ce ne fut guère qu'en familiarisant l'inventeur avec l'usage pratique de la vapeur d'eau.

(I) La Manièrt d'amollir let ot, p. 10.

Depuis la publication de son New Digester, Papin se trouvait à Londres dansai ne position plus avantageuse peut-être que celle qu'il avait occupée à Paris. 11 appartenait à la Société royale, la première des Académies de l'Europe. En outre, la protection de Robert Boyle lui permettait d'espérer beaucoup, car ce savant illustre, successivement honoré de l'estime de Charles II, de Jacques II et de Guillaume, savait user en faveur de ses amis d'un crédit qu'il dédaignait peur lui-même. D'un autre côté, il continuaità entretenir avec son pays de bonnes relations; on insérait régulièrement dans le Journal des savants les communications qu'il lui adressait. Aussi ne peut-on se défendre d'un certain sentiment de dépit contre son humeur vagabonde, lorsqu'on le voit déserter tout à coup le sol hospitalier qui l'a reçu, et de même qu'il avait abandonné la France pour l'Angleterre, abandonner l'Angleterre pour l'Italie.

Le chevalier Sarroti, secrétaire du sénat de Venise, venait de fonder dans cette ville, par l'ordre du sénat, une nouvelle Académie,en vue duperfectionnementdesscienceset des lettres, c avec une dépense et une générosité tout à « fait extraordinaires, » dit Papin (1). Sarroti offrit au physicien français une position dans cette Société, et Papin accepta, un peu à l'étourdie.

11 résulte d'une lettre de lui, datée d'Anvers le 1" mars 1681, et adressée au docteur Croune, que depuis peu de jours il avait quitté l'Angleterre. Dans cette lettre, il priait son ami de remettre sa machine à la Société royale, à laquelle il offrait en même temps ses services en quelque lieu qu'il se trouvât.

La Société royale , qui le vit partir avec regret, tint note de la promesse, et inscrivit son nom sur la liste de ses membres honoraires.

Papin séjourna plus de deux ans à Venise, occupé presque sans relâche à des expériences de physique. Ses travaux lui acquirent

(1) Jow-nal du «nanti, 1684, p. 82.

MERVEILLES DE LA SCIENCE

une grande réputation en Italie. La seule mention de son opposition aux idées du respectable Guglielmini, sur une question d'hydraulique, « faisait peur à ce savant, » et plusieurs années après sa mort, un physicien florentin parle de «la célèbre machine, le « digesteur, inventée par Papiu, pour expliquer « la cause des volcans et des tremblements de « terrc^ébattuedepuisdesmilliersd'années.»

Fig. Î7. — Déni» Papin.

Cependant Papin finit par s'apercevoir (prit fallait beaucoup rabattre de la « gé- « nérosité tout à fait extraordinaire» du chevalier Sarroti. Eu même temps que sa renommée grandissait, il voyait chaque jour s'amoindrir ses ressources, et il vint un moment où, désespérant de trouver en Italie la position avantageuse sur laquelle il avait compté, il dut prendre le parti de laisser à leurs travaux le chevalier Sarroti et ses académiciens.

En quittant Venise, Papin revint directement en Angleterre. Il espérait y ramasser les lambeaux de son crédit et de sa fortune. Mais ses longues pérégrinations avaient refroidi le zèle de ses amis, et tout te qu'il put

obtenir, ce fut d'entrer eu qualité de pensionnaire à la Société royale. 11 fut chargé d'exécuter les expériences ordonnées par l'Académie, et de copier sa correspondance. Il recevait pour toute rétribution la somme de 62 francs par mois.

C'est pendant ce second séjour en Angleterre, qu'il conçut et exécuta la première machine qui devait le mettre sur la trace de sa découverte des applications de la vapeur.

Nous avons insisté sur l'importance que l'on attachait, à la fin du xvu* siècle, à l'emploi mécanique de la pression de l'air. On y voyait le moyen de doter l'industrie du moteur qui lui manquait. Depuis les recherches qu'il avait effectuées avec Boyle sur la machine pneumatique, Papin nourrissait plus particulièrement cette grande pensée. Il crut avoir découvert le moyen de la réaliser, en employant comme moteur direct, la machine pneumatique exécutée en grand.

Tel était son dessein lorsqu'il présenta, en 1687, à la Sociétéroyale de Londres, le modèle d'une machine destinée à transporter au loin la force desrivières. Cette machine se composaitde deux vastes corps de pompe, dont les pistons étaient mis enjeu par une chute d'eau, et qui servaieutàfairelevidedansl'intérieurd'unlong tuyau métallique. Une corde attachée à l'extrémité de la tige du piston, devait transmettre une force motrice considérable, lorsque, par l'effet de la pression atmosphérique, le piston, violemment chassé dans l'intérieur du tuyau, entraînerait avec lui les poids qui le retenaient (1). C'était, comme on le voit, le principe du chemin de fer atmosphérique, sur lequel nous aurons à appeler l'attention dans le cours de ce volume. Cependant les essais auxquels on soumit cette machine en 1687,

(1) La description de cette machine a été publiée par Papin dans les Aelet de Leiprick (Acta eruditorum Uptia), décetnb. 1688, p. 644, sous ce titre : De usu tubortm pr<*grandium ad propagandam in tonginquum vim motricem fluviarum. Elle a été reproduite dans un autre outrage de Papin : Recueil de- pièces diverses, imprimé i Cassel. eu

itet.

devant la Société royale de Londres, ne donnèrent que de mauvais résultats, soit en raison de la difficulté de maintenir le vide dans un long tuyau métallique, soit en raison de la lenteur extrême avec laquelle le mouvement se communiquait du piston aux fardeaux qu'il devait entraîner.

Papin avait fondé beaucoup d'espérance sur le succès de son appareil ; cet échec les détruisait sans retour. De tristes lueurs commençaient à assombrir l'horizon du philosophe. Son séjour en Italie avait absorbé les faibles ressources de son patrimoine, et la rémunération de 62 francs par mois qu'il recevait de la Société royale était par trop insuffisante pour ses besoins. Il reporta alors sa pensée vers la France; mais les portes de sa patrie lui étaient fermées. L'impolitique et inique révocation de l'édit de Nantes, t. i.

faite en 1G85, frappait dans leur fortune et dans leurs droits les protestants français. Aux termes de cet arrêt, l'exercice delà médecine, de la chirurgie et de la pharmacie était interdit aux membres de la religion réformée.

Papin aurait pu faire tomber d'un seul mot les barrières qui le séparaient de son pays, entrer à l'Académie des sciences, où sa place était depuis longtemps marquée, et recevoir les traitements flatteurs que l'on prodiguait, trois ans après, à son cousin Isaac Papin, dont l'exil fit fléchir le courage et qui abjura le protestantisme, en 1690, entre les mains de Bossue t. Il préféra un exil éternel à la honte d'une abjuration. Eu 1687, le landgrave Charles, électeur de liesse, lui offrit une chaire de mathématiques à Marbourg.

Malgré les préoccupations de la politique et de la guerre, ce prince éclairé s'était

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toujours plu à suivre et à encourager ses travaux. Papin s'empressa d'accepter l'offre de l'électeur. 11 écrivit au secrétaire de la Société royale, pour l'informer de la résolution qu'il avait prise, et le prier de lui compter l'arriéré de son traitement. Le trésorier reçut l'ordre de faire droit à cette demande. La Société décida en même temps, dans sa séance du 14 décembre 1687, que le docteur Papin recevrait en présent quatre exemplaires de Y Histoire des poissons, comme un témoignage des bons services qu'elle avait reçus de lui.

Papin emporta ses quatre exemplaires de Y Histoire des poissons ; mais c'était la perle de la fable : il est à croire que le grain de mil eût mieux convenu à l'état de ses affaires.

Arrivé à Marbourg, Papin commença ses leçons publiques de mathématiques. Ce nouveau métier, auquel il était peu fait, ne fut pas sans lui causer quelques ennuis et quelques difficultés au début. Néanmoins, il reprit bientôt la suite de ses travaux accoutumés.

L'emploi du vide et de la pression atmosphérique, utilisés directement comme force motrice, avait mal réussi dans son appareil à double pompe pneumatique. Il espéra mieux remplir le grand dessein qu'il se proposait, en construisant une autre machine, également fondée sur l'emploi de la pression de l'air, mais dans laquelle le vide, au lieu d'être déterminé par le jeu d'une pompe pneumatique,- serait obtenu en faisant détoner de la poudre à canon sous le piston de cette pompe. La poudre, brûlée dans un cylindre fermé par une soupape et parcouru par un piston, dilatait l'air, par l'effet de la chaleur dégagée pendant la combustion ; cet air, s' échappant par la soupape, provoquait un vide dans le cylindre, et dès lors la pression atmosphérique, pesant sur la tète du piston, chassait celui-ci dans l'intérieur du corps de pompe. C'était, comme on le voit, le principe de la machine précédente ; seulement le vide était produit par un artifice d'une autre nature.

La machine à poudre que Papin fit connaître en 1688 (t), n'était pas, à proprement parler, une. invention de ce physicien. La première idée en avait été émise par l'abbé de Hautefeuille, dans un mémoire imprimé à Paris en 1678 (2). A cette époque, le projet d'appliquer la pression atmosphérique à la création d'un nouveau moteur, occupait tous les savants. L'abbé de Hautefeuille avait parlé, le premier, d'obtenir une force motrice empruntée à la pression atmosphérique, en faisant le vide dans un tuyau par suite de la combustion de la poudre. Le principe de cette machine avait été conçu par l'abbé de Hautefeuille à l'époque où Louis XIV voulait élever les eaux de la Seine pour les consacrer à l'embellissement des jardins de Versailles; les immenses difficultés de cette entreprise extravagante tenaient alors en haleine l'esprit do tous les mécaniciens français.

■ Un si grand nombre d'inventions qui ont été proposées pour élever des eaux à Versailles m'engagea, dit Jeau de Hautefeuille, à méditer sur les moyens de le faire avec facilité... Repassant ainsi dans mon imagination toutes les forces qui pouvaient être dans la nature, il s'en présenta une qui est infiniment plus grande que celle du vent, du couraul des rivières et des torrents, et la plus violente qui ait jamais été : cette force est la poudre à canon, que l'on n'a point encore employée à l'élévation des eaux (3). •

Le principe était bon en lui-même, mais la machine proposée par l'abbé pour le mettre à exécution, était des plus grossières. Elle se composaitd'une grande caisse disposée à trente pieds (9",745), au-dessus de la masse d'eau qu'il s'agissait d'élever; cette caisse était munie de quatre soupapes s'ouvrant de dedans en dehors, et se terminait par un tube plongeant dans l'eau. Quand on enflammait,

(I) De nova pulverù pyrii tau [Aeta eruditorum Upitia>, septembre «l»8, p. 400).

(I) Pendule perpétuelle avec un nouveau balancier, et la manière d'élever l'eau par le moyen de la poudre à cm<m, et autre» nouvelles inventions contenues dans une lettre adressée par M. de Jlautefeuille à un de ses amis. 16(8, p. IC.

(3) Pendule perpétuelle, etc., p. 90.

dans la caisse», une certaine quantité de poudre à canon, on dilatait l'air contenu dans le tube, et cet air, s échappant par les soupapes, provoquait, dans l'intérieur de cet espace, un vide partiel. Par suite de ce vide, l'eau, pressée par l'atmosphère extérieure, s'élançait dans l'intérieur de l'appareil.

L'abbé de Hautefeuille, doué d'un certain esprit d'invention et de recherche avait des habitudes scientifiquesasses fâcheuses. Il abordait tous les sujets sans en approfondir unseul ; il émettait , en termes laconiques, beaucoup d'idées vagues et mal formulées, et lorsque, plus tard, d'autres savants venaient à traiter sérieusement les questions qu'il n'avait fait qu'effleurer,il fatiguait le public du bruit de ses réclamations. C'est ainsi qu'il écrivait en 1682 :

« n y a trois ou quatre ans que je proposai une force qui me semblait devoir être de quelque utilité; c'est la poudre à canon, qui produit l'effet de la pompe aspirante par la raréfaction de l'air, et celui de la pompe foulante par son effort. J'ai appris depuis ce temps-là que l'on avait fait une expérience à l'Académie royale des sciences, qui en approchait, et que l'on avait essayé ce principe pour l'élévation des corps solides... On m'a assuré qu'un gros de poudre à canon avait enlevé en l'air sept ou huit laquais qui retenaient le bout de la corde, et qu'ayant attaché des poids à son extrémité, ce gros de poudre avait enlevé mille ou mille deux cent livre» (489 ",5 ou 687 *) pesant (<). »

Ce n'était point l'Académie qui avait exécuté l'expérience dont parle Jean de Hautefeuille, mais bien Huygens, qui avait substitué à ce grossier mécanisme un appareil perfectionné, consistant essentiellement dans l'emploi d'un corps de pompe parcouru par un piston. La machine n'était plus bornée au seul objet de l'élévation des eaux à une hauteur de trente pieds (9", 745) ; elle devait constituer un moteur susceptible de recevoir toutes les applications industrielles.

La ûgure (fig. 28) que Huygens a donnée de sonappareil, en failcomprendre le mécanisme.

A est un cylindre métallique, B un pistou

(1) Réflexions sur quelquet machina à Marr lee eaux, avec la description tT une nouvelle pompe tans froUemtnl tt tant pùlon, adressées par il. de Hautefeuille à madame la duchesse de Bouillon, p. !).

! mobile dans ce cylindre; une corde enroulée sur une poulie, et supportant le poids qu'il s'agit d'élever, est attachée à ce piston. Au bas du cylindre est une petite boite H, destinée à recevoir la poudre. D, D, sont deux poches de cuir, garnies de soupapes jouant de dedans en dehors, et destinées à donner issue à l'air produits gazeux sion de la poudre.

stinées à don- \\»~ ir dilaté et aux M~ ux de l'explo- jl A

« On met, dit Huygens, dans la botte H un peu de poudre à canon, avec un petit bout de mèche d'Allemagne allumée,et l'on serre bien cette boite par le moyen de sa vis. La poudre, venant un moment après 4 s'allumer, [emplit le cylindre de flamme et en chasse l'air par les Fig. 2*. tuyaux de cuir D, D, qui s'étendent et qui sont aussitôt refermés par l'air du dehors ; de sorte que le cylindre demeure vide d'air, ou du moins pour la plus grande partie. Ensuite le piston II est forcé, par la pression de l'air qui pèse dessus, à descendre, et il tire ainsi la corde FF, et ce à quoi on l'a voulu attacher. La quantité de cette pression est connue et déterminée par la pesanteur de l'air et par la grandeur du diamètre du piston, qui, étant d'un pied, sera pressé autant que s'il portait le poids d'environ mille huit cent livres (S71 "',!), supposé que le cyUndre fût tout a fait vide d'air (i). »

Papin connaissait depuis longtemps cette machine, car il avait, comme nous l'avons dit, secondé Huygens dans sa construction, pendant qu'il logeait avec lui à la Bibliothèque du roi. Mais il avait reconnu dans ses dispositions divers inconvénients, et il voulait seulement, dans la construction nouvelle qu'il proposait et qu'il soumit à l'examen de ses collègues, les professeurs de l'Université de Marbourg, en perfectionner le mécanisme.

Les changements qu'il apportait à l'appareil

(I) Nouvelle force mouvante par le moyen de la poudre à canon et de tair, par Uujgens de Zulicheui {Divers ouvi ngt* de mathématique! tt de physique, par McMieur» do la Sociclc rovttlc dis suuuccs, p. MO).

do Huygcns, ont d'ailleurs trop peu d'importance pour les signaler ici.

Cependant il était facile de deviner que les effets mécaniques provoqués parce moyen, ne présenteraient qu'une puissance médiocre, parce qu'il était impossible, par la seule détonation de la poudre, de chasser entièrement l'air contenu dans le cylindre. En outre, comme le démontra le physicien anglais Robert Ilookc, l'air, en raison desacompressibilité, pouvait rester en partie dans le tube. Par suite de cette circonstance, si le tube présentait une certaine longueur, le mouvement du piston devenait presque insensible.

Pour parer à cet inconvénient capital, Papin essaya de faire également le vide dans le tube. Mais l'expérience montra qu'il restait toujours dans l'appareil assez d'air pour annuler la plus grande partie des effets de la pression extérieure.

C'est alors que Papin, réfléchissant sur les agents qu'il serait permis d'employer pour remplacer la poudre à canon, comme moyen de faire le vide dans un corps de pompe, eut l'idée , hardie et profondément nouvelle , d'employer la vapeur d'eau à cet usage.

Dans l'histoire de la machine à vapeur, on ne peut accorder à Papin autre chose que l'idée d'employer la vapeur d'eau comme moyen de faire le vide ; mais cette pensée, véritable inspiration du génie, suffit à l'immortaliser. Elle honorera à jamais son nom, son siècle et sa patrie (t).

(I) Bien qu'il soit difficile de remonter, par la pensée, la suite d'idées qui amènent un homme de génie à la réalisation d'une grande découverte, il ne nous semble pas impossible de déterminer comment Papin fut conduit i reconnaître ce fait fondamental, que la condensation de la Tapeur d'eau donne le moyen d'opérer le vide dans un espace fermé. Si nous ne nous trompons, il puisa cette idée dans une expérience faite en 1600 par Robert Boy le. Le physicien irlandais avait reconnu qu'en plongeant dans l'eau froide un éolipyle ou un tube do verre rempli de vapeurs, l'eau s'y élevait aussitôt et remplissait Péollpyle comme par succion. Boy le, qui conservait encore les anciennes idées sur la transformation do l'eau en air par la chaleur, et qui parle ailleurs de» moyens d'engendrer l'air arlMctellc-

)E LA SCIENCE

Le mémoire dans lequel Papin propose, ; pour la première fois, l'emploi d'une machine ayant pour principe moteur la force élastique de la vapeur d'eau, fut publié en latin dans les Actes de Leipsick, au mois d'août 1690, sou: ce titre : Nova Methodus ad vires motrices validissimas levi pretio comparandas.

(Nouvelle Méthode pour obtenir à bas prix des forces motrices considérables). Papin commence par rappeler les essais infructueux qu'il a faits antérieurement, pour perfectionner la machine à poudre.

« Jusqu'à ce moment, dit-il, toutes ces tentatives uni été inutiles, et après l'extinction de la poudre enflammée, il est toujours resté dans le cylindre environ la cinquième partie do l oir. J'ai donc essayé de parvenir, par une autre route, au môme résultat; et comme, par une propriété qui est naturelle & l'eau, une petite quantité de ce liquide, réduite en vapeurs par l'action de la chaleur, acquiert une force élastique semblable à celle de l'air et revient ensuite à l'état liquide par le refroidissement, sans conserver la moindre apparence de sa force élastique, j'ai cru qu'il serait facile de construire des machines où l'air, par le moyen d'une chaleur modérée, et sans frais considérables, produirait le vide parfait que l'on ne pouvait pas obtenir a l'aide de la poudre à cation. >

La figure 29 fera comprendre les éléments de la machine que Papin proposa pour utiliser les effets mécaniques de la vapeur d'eau.

A est un cylindre de cuivre fermé par le bas, ouvert par le haut et contenant un peu d'eau à sa partie inférieure. Ce cylindre est parcouru par un piston mobile B. Un orifice C traverse ce piston, et a pour effet de permettre d'abaisser celui-ci jusqu'à ce que sa face inférieure touche l'eau, en donnant issue à l'air qui existe au-dessous. Quand on a ainsi chassé l'air du cylindre, on bouche cet orifice C avec la tige M; on échauffe

ment, ne put se rendre un compte exact de ce phénomène. Hais trente ans après, Papin, plus familiarisé avec l'usage et les propriétés de la vapeur, en reconnut la véritable nature, et il y trouva le moyen de faire le vide i volonté dans on espace clos. (Voyet le passage original dans l'ouvrage de Boylc : Nrw Expcrùntnli physico-mechamcal toucfttng the t^riny of Me air and lU e/ferit, p. 31 -M. Oxford, 1WW.)

Fig. 29.

ensuite le bas du cylindre, à l'aide d'un brasier. L'eau arrive à l'ébullition, et la vapeur acquiert assex de puissance pour soulever le piston et le pousser jusqu'au haut de sa course. Cet effet obtenu, on pousse le cliquet E, qui,s'enfonçant dans une rainure de la tige H, arrête et maintient le piston dans cette position.

On éloigne alors le brasier, le cylindre se refroidit, la vapeur se condense, le vide se fait par conséquent au-dessous du piston. Si alors on retire le cliquet E, le piston, pressé par tout le poids de l'atmosphère extérieure, se précipite aussitôt au fond du cylindre et peut ainsi servir à élever des poids que l'on aurait attaches à l'extrémité de la corde L, fixée à la tige du pistou et s'enroulant sur deux poulies T, T.

Mais le lecteur est sans doute désireux d'avoir connaissance du mémoire entier dans lequel Denis Papin a consigné ses idées. Nous allons donc mettre sous ses yeux la traduction de son mémoire original, lequel parat,comme nous l'avons dit, au mois d'août 1690, dans les Actes des érudits de Leipsick, sous ce titre : Nouvelle Méthode pour obtenir à bas prix des forces considérables.

u Dans la machine destinée au nouvel usage que l'on voulait faire de la poudre à canon, et dont la description se trouve dans les Actes des érudits du mois de septembre 168*, on désirait surtout, dit Papin, que la poudre allumée dans la partie inférieure du tube remplit de flamme sa capacité entière, pour que l'air en fût complètement chassé, et que le tube placé audessous du piston restât tont à fait vide d'air. On a dit alors que le résultat n'avait pas été satisfaisant, et que, malgré toutes les précautions dont on a parlé, il était toujours resté dans le tube environ la cinquième partie de l'air qu'il peuteontenir. De là deux inconvénients : (* on n'obtient que la moitié de l'effet désiré, et l'on n'élève A la hauteur d'un pied qu'nn poids de cent cinquante livres (73to',425), au lieu de trois cents (146M,,850) qui auraient dû être

élevées si le tube avait été parfaitement vide; 2* à mesure que le piston descend, la force qui le presse du bauten basdiminue graduellement, comme on l'a observé au même endroit. H CBt donc indispensable quo nous tentions, par un moyen quelconque, de diminuer la résistance dans la mémo proportion que la force motrice diminue elle-même, pour que cette force motrice la surpasse Jusqu'à la fin. C'est ainsi que dans les horloges portatives (les montres), on ménage avec art la force inégale du ressort qui meut tout le système, afin que pendant tout le temps il puisse vaincre avec une égale facilité la résistance des roues. Mais il serait bien plus commode encore d'avoir une force motrice toujours égale depuis le commencement Jusqu'à la fin. On a donc fait dans ce but quelques essais pour obtenir un vide parfait à l'aide de la poudre à canon; car, par ce moyen, comme il n'y aurait plus d'air pour résister au piston, toute la colonne atmosphérique supérieure pousserait ce piston Jusqu'au fond du tube avec une force uniforme. Hais Jusqu'à ce moment toutes les tentatives ont été infructueuses, et après l'extinction de la poudre enflammée il est toujours resté dans le tube environ la cinquième partie de l'air. J'ai donc essayé de parvenir par une autre rouleau môme résultat, et comme, par une propriété qui est naturelle à l'eau, une petite quantité de ce liquide, réduite en vapeur par l'action de la chaleur, acquiert une force élastique semblable à celle de l'air, et revient ensuite à l'état liquide parle refroidissement, sans conserver la moindre apparence de sa force élastique, j'ai été porté i croire que l'on pourrait construire des machines où l'eau, par le moyen d'une chaleur modérée, et sans frais considérables, produirait le vide parfait que l'on ne pouvait pas obtenir a l'aide de la poudre à canon. Parmi les différentes constructions que l'on peut imaginer à cet effet, voici celle qui m'a paru la plus commode (I).

« A est un tube d'un diamètre partout égal, exactement fermé dans sa partie inférieure ; B rst un piston adapté à ce tube; H, un manche, ou tige, fixé au piston; EH une Verge de fer qui se meut horizontalement autour de son axe : un ressort presse la verge de fer EH, de manière à la pousser nécessairement dans l'ouverture H aussitôt que le piston et sa lige sont élevés à une hauteur telle que l'ouverture soit au-dessus du couvercle; C est un petit trou pratiqué dans le piston, par lequel l'eau peut sortir du fond du tube A lorsqu'on enfonce, pour la première fois, le piston dans ce tube.

€ Voici quel est l'usage de cet instrument : on verse dans le tube A une petite quantité d'eau, à la hauteur de trois ou quatre lignes (0a,0067 ou 0-,00»), puis on introduit le piston, et on le pousse jusqu'au fond jusqu'à ce qu'une partie de l'eau versée sorte parle trou C; alors ce trou est fortement bouché par la verge M ; on place ensuite le couvercle où sont pra-

(t)Voyes la figure 29.

MERVEILLES DE LA SCIENCE

tiquées les ouvertures nécessaires. Au moyen d'an Heu modéré, le tube A qui est en métal très-mince, s'échauffe bientôt, et l'eau changée en vapeur exerce une pression asscx forte pour vaincre le poids de l'atmosphère, et pousser en haut le piston B Jusqu'au moment où le trou H de la tige du piston s'élève audessus du couvercle ; alors on entend le bruit de la verge EH, poussée dans l'ouverture H par le ressort. Il faut, dans ce moment, oter aussitôt le feu, et les vapeurs renfermées dans le (ube i minces parois se résolvent bientôt en eau par l'action du froid, et laissent le tube parfaitement vide d'air. On retire ensuite la verge EH de l'ouverture H,çe qui permet à la tige de redescendre ; aussitôt le piston B éprouve la pression de tout le poids de l'atmosphère, qui produit avec d'autant plus de force ce mouvement désiré que le diamètre du tube est plus grand. On ne peut douter que le poids de la colonne atmosphérique ne soit mis tout entier à profit dans de* tubes de cette espèce. J'ai reconnu, par expérience, que le piston élevé par la chaleur au haut du tube redescendait peu après jusqu'au fond,et cela à plusieurs reprises, en sorte que l'on ne peut supposer l'existence de la plus petite quantité d'air qui resterait dans le fond du tube; or mon tube, dont le diamètre n'excède pas deux doigts, élève cependant un poids de soixante livres (29'", 370) avec la même vitesse que le piston descend dans le tube, et le tube lui-même pèse à peine cinq onces (152*0. Je suis donc convaincu qu'on pourrait faire des tubes pesant au plus quarante livres chacun i 9k", 580), et qui cependant pourraient à chaque mouvement élever à quatre pieds (l",289) de haut un poids de deux mille livres (979MI). J'ai éprouvé, d'ailleurs, que l'espace d'une minute suffit pour qu'avec un feu modéré le piston soit porté Jusqu'au haut de mon tube; et comme le fou doit être proportionné au diamètre des tubes, de très-grands tubes pourraient être échauffés presque aussi vite que des petits : on voit clairement par la quelles immenses forces motrices on peut obtenir au moyen d'un procédé si simple, et à quel bas prix. On sait en effet que la colonne d'air pesant sur un tube d'un pied (0",32) de diamètre égale à peu près deux mille livres ; que si le diamètre est de deux pieds (0",65), ce poids sera environ de huit mille livres (39l6ui),ct que la pression augmentera, ainsi de suite, eu raison des diamètres. Il suit de la que le feu d'un fourneau qui aurait un peu plus de deux picds(0",65) de diamètre suffirait pour élever & chaque minute huit mille livres (39tGk") pesant a une hauteur de quatre pieds (l",21>9) si l'on avait plusieurs tubes de cette hauteur, car le feu, renfermé dans un fourneau de fer un peu mince, pourrail être facilement transporté d'un tube à un autre; cl ainsi le même feu procurerait contiuuclleineul, soit dans l'un, soit dans l'autre tube, ce vide dont les effets sont si puissants. Si l'on calcule maintenant la grandeur des forces que l'on peut obtenir par ce moyen, la modicité des frais nécessaires pour

acquérir une quantité de bois suffisante, on avouer» sans doute que notre méthode est de beaucoup supérieure à l'usage do la poudre i canon, dont ou a parlé plus haut, surtout puisqu'on obtient ainsi un vide parfait, et qu'on obvie aux inconvénients que nous avons énumérés.

« Comment peut-on employer cette force pour tirer hors des mines l'eau et le minerai, pour lancer des globes de fer à de grandes distances, pour naviguer contre le vent et pour faire beaucoup d'autres applications 1 C'est ce qu'il serait beaucoup trop long d'examiner. Mais chacun, dans l'occasion, doit imaginer un système de machines approprié au but qu'il se propose. Je dirai cependant ici en passant sous combien de rapports une force motrice de cette nature serait préférable à l'emploi des rameurs ordinaires pour imprimer le mouvement aux vaisseaux : 1* les rameurs ordinaires surchargent le vaisseau de tout leur poids, et le rendent moins propre au mouvement ; 2* ils occupent un grand espace, et par conséquent embarrassent beaucoup sur le vaisseau; 3* on ne peut pas toujours trouver le nombre d'hommes nécessaire ; 4* les rameurs, soit qu'ils travaillent en mer, soit qu'ils se reposent dans le port, doivent toujours être nourris, ce qui n'est pas une petite augmentation de dépense. Nos tubes, au contraire, ne chargeraient, comme on l'a dit, le > aisseau que d'un poids très-faible ; ils occuperaient peu de place ; on pourrait se les procurer en quantité suffisante s'il existait une fois une fabrique pour les confectionner; et enfin ces tubes ne consumeraient du bois qu'au moment de l'action, et n'entraîneraient aucune dépense dans le port. Mais comme des rames ordinaires seraient mues moins commodément par des tubes de cette espèce, il faudrait employer des roues à rames telles que je me souviens d'en avoir vu dans la machine construite A Londres par l'ordre du sérénissime prince palatin Rupert. Elle était mise en mouvement par des chevaux A l'aide do rames de cette espèce, et laissait de bien loin derrière elle la chaloupe royale.qui avait cependant seize rameurs. 11 n'est pas douteux que nos tubes ne pussent imprimer un mouvement de rotation A des rames fixées A un axe, si les tiges des pistons étaient armées de dents qui a'engrencraicnl nécessairement dans des roues également dentées et fixées A l'axe des rames, n serait nécessaire que l'on adaptât trois ou quatre tubes au môme axe, pour que son mouvement pat continuer sans interruption. En effet, tandis qu'un piston toucherait au fond de son tube, et ne pourrait plus, par conséquent, faire tourner l'axe avant que la force de la vapeur l'eût élevé au sommet du tube, on pourrait, au moment mémo, éloigner l'arrêt d'un autre pis- Ion qui, en descendant, continuerait le mouvement de l'axe. trn autre piston serait ensuite poussé de lu même manière et exercerait sa force motrice sur lo même axe, tandis que les pistons abaissés en premier lieu seraient de nouveau élevés par

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la chaleur, et se retrouveraient ainsi en état de mouvoir le même use de la manière précédemment décrite. D'ailleurs, un seul fourneau et un peu de feu suffiraient pour élever successivement tous les pistons.

Mais on objectera peut-être que les dents des tiges engrenées dans les dents des roues exerceront sur l'axe des actions en sens inverse quand elles descendront et quand elles remonteront, et qu'ainsi les pistons montants contrarieront le mouvement des pistons descendants, et réciproquement. Cette objection est sans force. Tous les mécaniciens connaissent parfaitement un moyen par lequel on fixe à un axe des roues dentées qui, mues dans un sens, entraînent l'axe avec elles, et qui, dans l'autre sens, ne communiquent aucun mouvement, et le laissent obéir librement a la rotation opposée. La principale difficulté est donc d'avoir une fabrique où l'on forge facilement ces grands lobes, comme on l'a dit en détail dans les Actes tfcf érudits, du mois de septembre I OHft. Et cette nouvelle machine doit être un nouveau motif pour accélérer cet établissement ; car elle démontre clairement que ces grands tubes pourraient être appliqués très-commodément i plusieurs usages importants. >

Comme on vient de le voir par la lecture de ce document si remarquable à tous les titres, Pnpin croyait que son appareil était susceptible de recevoir dans l'industrie une application immédiate. En cela il tombait dans l'erreur commune des inventeurs, qui n'hésitent pas à considérer la première suggestion de leur esprit comme le dernier mot de la science et de l'art. On ne peut, en effet, voir dans la machine du physicien de Blois, qu'un moyen de démontrer, par l'expérience, le principe de la force élastique de la vapeur, et du parti que l'on peut en tirer comme force motrice. Quant à l'appliquer, telle qu'elle était conçue, aux usages de l'industrie, il était impossible d'y songer. La disposition grossière, qui consistaità placer une légère couche d'eau dans le cylindrelui-mômeetà produirela vapeur à l'aide d'un brasier placé par-dessous, de telle sorte que l'apppareil n'était alimenté que par cette petite quantité d'eau qui ne se renouvelait jamais ; — le moyen, plus vicieux encore, qui faisait dépendre la chute du pistondu refroidissement spontanéde la vapeur, parsuite du simple éloignement du brasier; — ces tubes de métal mince, que l'action du feu aurait rapidement

détruits et incapables de résister efficacement à la pression intérieure exercée sur leurs parois ; — l'absence d'un moyen propre à prévenir les explosions : tout nous montre que cet appareil ne présentait aucune des conditions que l'on voit communément réalisées dans la plus médiocre des machines industrielles.

Cette erreur devait durement peser sur la destinée de Papin. Les défauts de sa machine étaient d'une évidence à frapper tous les yeux. Aussi fut-elle accuéilHe avec une désapprobation marquée et placée, d'un accord unanime, au rang des appareils imparfaits qu'il avait antérieurement fait connaître. Sa grande conception concernant l'emploi de la vapeur, fut enveloppée dans la même défaveur qui avait accueilli sa machine à double pompe pneumatique et sa machine à poudre. Aucun recueil scientifique ne reproduisit le mémoire publié dans les Actes de Leipsick. Le physicien Hooke se borna à faire ressortir, dans quelques notes lues à la Société royale de Londres, les inconvénients de la nouvelle machine motrice proposée par le Dr Papin, et tout fut dit.

L'indifférence que rencontra sa découverte, eut pour lui une conséquence funeste. En présence du peu de succès de ses idées, il se prit à douter de lui-même; il crut avoir fait fausse route, et abandonna entièrement le projet de sa machine à vapeur. Il y avait cependant bien peu de modifications à apporter à sa construction primitive pour la rendre applicable à l'industrie. L'emploi d'une chaudière servant à amener la vapeur dans l'intérieur du cylindre, et le refroidissement de la vapeur provoqué par une aspersion d'eau froide, auraient suffi pour en faire le moteur le plus puissant que l'industrie eût possédé jusqu'à cette époque. Par malheur, les critiques qu'il rencontra, découragèrent Papin, qui cessa entièrement de s'occuper de ce sujet, et lorsque, quinze ans après,il essaya d*y revenir, il fut conduit à proposer un appareil tout différent du premier, et dans lequel, abandonnant la grande idée dont l'honneur lui

J'ig. 30. — Seconde machine à vapeur d« Denis Papui.

revient, il avait recours à des dispositions vicieuses.

Dans un voyage qu'il avait fait en Angleterre, en 170ÎJ, Leibnitz avait vu fonctionner la machine à vapeur de Savery, première application pratique de la puissance motrice de la vapeur d'eau. Leibnitz envoya à Papin le dessin de cette machine, afin de connaître son opinion sur l'appareil du mécanicien anglais, et celui-ci montra la lettre et le dessin à l'électeur de Hesse. C'est à l'instigation de ce prince que Papin reprit l'examen de ce sujet, qu'il avait abandonne depuis quinze ans.

Le résultat de son travail fut la publication d'un petit livre imprimé à Francfort en 1707, sous le titre de Nouvelle Manière d'élever l'eau par la force du feu.

La nouvelle machine à vapeur que Papin décrit dans ce mémoire, n'est autre chose, bien qu'il essaye de s'en défendre, qu'une imitation de la machine de Savery, inférieure encore à celle de son rival. Il propose d'employer la force élastique de la vapeur à élever de l'eau dans l'intérieur d'un tube. Cette eau est ainsi amenée dans un réservoir supérieur,

d'où on la fait tomber sur les augets d'une roue hydraulique, à laquelle elle imprime un mouvement de rotation.

La ligure 30 fera comprendre tous les détails de la seconde machine à vapeur qui fut proposée par Denis Papin en 1707. Celte figure est la reproduction exacte d'un dessin mis par l'auteur en tète de son mémoire. On remarquera que la chaudière et le corps de pompe sont munis de la soupape de sûreté. C'est, en effet, dans ce mémoire que Papin fait connaître pour la première fois l'application de la soupape qu'il avait imaginée, vingt-sept ans auparavant, pour son digesteur des viandes.

Une chaudière A dirige sa vapeur, au moyen du tube L, dans l'intérieur d'un cylindre I, qui doit alternativement se remplir et se vider d'eau. La vapeur vient presser lu face supérieure d'un piston, ou, pour mieux dire, d'un flotteur creux, qui se maintient, grâce à sa légèreté, à la surface de l'eau qui remplit le cylindre. Refoulée par cette pression, l'eau s'élève dans le tuyau ENQ. Quand le cylindre I est vide, et le robinet C ayant été