III. — LA M \ CHINE A VAPECR

Ia' >oufile de Pair, dit Arislote, provient de Paclion

combinée du s?c et de Phumide. L'élément liquide

infiltre dans la terre, et réchauffé par le soleil et par le feu interne, produit les tremblcmcnls de terre. Sénèque explique de môme ceux-ci par Taction de la vapeur des eaux bouillonnantes, échauffées par le foyer souterrain. Ces idées générales furent traduites en expériences par les physiciens grecs d'Alexandrie, dont les œuvres sur ce point nous sont parvenues» compilées par Héron d'Alexandrie dans le traité des Pneumatiques, Il y démontre entre autres Tcxislence réelle de Tair par une expérience. En submergeant un vase à orifice renversé, Teau n'y pénètre pas; mais si Ton perce un trou dans la partie supérieure, Teau remplit le vase et Tair s'échappe, en produisant un souflle facile à percevoir.

Soumet-on l'eau à l'action du feu, dit encore Héron, elle se change en air, — en gaz, pour nous, — et ce changement, se renouvelant sans cesse par l'action du feu, détermine les mêmes mouvements que les fluides atmosphériques.

De là deux expériences : Tune consiste à faire danser une houle légère, placée sur rorifice étroit d'une chaudière ; Tautre, à faire tournpr une boule creuse, dans l'axe de laquelle pénètre un courant de vapeur d'eau, qui s'échappe par deux tubes, lixés sur l'équateur de la boule et recourbés à angle droit, en sens inverse l'un de l'autre. C'est le premier appareil (éolipylc)

fomlr Mir la force molricc <le la vapeur ircaii, qui soit ronnii.

Hrrou ou tlrcrit beaucoup d'autres, où le mouveiiirni e>t produit, lanlôl par la compression de Tair, drvcloppêe (»n vase clos par une introduction d'eau; tantôt par la dilatation de Pair échaulTé, lequel refoule Fcau cont(Miue dans une certaine capacité. Telle est notamment la machine suivante, destinée a ouvrir les portes d une chapelle, au moment où Ton allume le feu «lu sacrilice, et à les refermer, quand le feu est éteint. I/autel sur letjuel on allume le feu est creux et communi(|ue par en bas avec un vase contenant de Teau. L'air échauffé exerce sur cette eau une pression, laquelle refoule Teau par un siphon dans un autre vas(% suspendu à des cordes et tenu en équilibre par un eontrepfdds. L eau refoulée augmente le poids du va>(» où elle tombe et soulève le contrepoids : celui-ci, par un jeu de cordes et de poulies, fait ouvrir les portes du sanctuaire. Quand le feu est éteint, Pair enfermé sous l'autel se contracte : la pression diminue dans le vase inférieur; le siphon fonctionne en sens inverse et y fait repasser l'eau (|u'il avait perdue. Par suite, le vase suspendu s'allège, le contrepoids s'abaisse et referma' les portes de la chapelle.

(Vesl ainsi que les propriétés et les ressorts de Pair et de la vapeur d'eau étaient appliqués par les physi-

484 SCIENCE ET BIORALE.

cicns anciens, soit à des jeux d*cnranls, tels que réolîpyle, soit a des fraudes sacerdotales. Le nombre et la variété de celles-ci, énumérées sans réflexion par Héron d'Alexandrie, comme faciles à produire en vertu des propriétés pliysi(|ues de Tair, est considérable. Les détails rapportés par ce savant s*accordent avec ceux qui nous sont donnés par les Philosophumena et les auteurs ecclésiasti(iues, ainsi que par les alchimistes grecs (phosphorescence nocturne des pierres précieuses, et, suivant d'autres auteurs, des statues des divinités; enduits pour rendre les prêtres incombustibles, etc.). La fraude jouait alors, comme l'histoire le prouve, un grand rôle dans Taccomplissement des miracles destinés à frapper Timagination du vulgaire. Mais nul, chez les Grecs ou les Romains, n'avait ridée de chercher dans les propriétés des corps la source de forces motrices, avec Fintention d'épargner le labeur humain. Les citoyens, dispensés par Tinstilation de Tesclavage de la dure loi du travail manuel, méprisaient celui-ci ; à Texceplion des cas où il s'applique ù la guerre, ou à l'agriculture. C'était l'époque où Aristote légitimait l'esclavage, en disant que la navette ne pouvait pas marcher toute seule : il n'avait pas la pensée que Ton put la faire marcher h l'aide des forces naturelles. L*£glise a conservé pendant tout le moyen âge ce dédain du travail servile,

regardé comme la punition du péché originel. Aussi les savants d'Alexandrie ne tournèrent-ils pas de ce côté leurs réflexions.

Uart de la guerre fut le seul auquel leurs découvertes firent faire de notables progrès, consignés vers le temps de la guerre du Péloponèse dans le traité d*Eneas Tacticus, et depuis, dans de nombreux ouvrages grecs et latins. Les légendes que les Romains ont concentrées sur le nom d'Archimède et sur le siège de Syracuse, où ils éprouvèrent les effets inatr tendus et effrayants de ces machines et artifices, doivent être reportées en réalité sur plusieurs générations de géomètres et de mécaniciens. Mais aucun de ces progrès, dans Tantiquité, n*a reposé sur une force motrice empruntée aux gaz ou aux vapeurs : c*est seulement Finvention du feu grégeois qui a conduit plus tard les observateurs à constater avec surprise la force dMmpulsion des matières explosives et à en tirer la poudre à canon ^

Dans le long intervalle qui sépare les Ptolémées de Salomon de Gaus, nous ne trouvons que deux ou tnris faits, révélant quelque application de la force de la vapeur. L'un est une anecdote d'Agathias, d'après lequel Anthemius, le savant architecte de Sainte-

1. Voir rariicio que fai coaitcrè à celle qoesUoD, dent la Becue des Deux 3toiuki, du 15 aoAl 1891.

Sophie, se serait amusé à ébranler rappartcment de son ennemi, Zenon, par la pression de la vapeur d*cau ; Taulre rentre dans ces fraudes de prêtres, signalées plus haut.

On trouva vers le xv* siècle, au château de Rothenbourg, ensevelie sous les décombres, ime vieille idole en ])ronze, appelée depuis Entpuslend ou Pustarick (le Souffleur), et qui paraît élre l'image de Perun ou Perkunas, divinité wendo-slavc présidant aux phéno* mènes atmosphériques. C'est une statue creuse, dont la tête porte en guise de bouche un orifice annulaire, et un autre orifice plus petit au sommet. Elle pouvait être fixée à un poteau, à Taide d'une chaîne. Cette statue fut achetée en 1523 par le châtelain de Sondershauscn, lieu où elle est restée. D'après la tradition, celle idole, remplie deau et mise sur un brasier, vomissait des flammes et brûlait les maisons et les vergers des Saxons thuringiens, lorsque ceux-ci refusaient aux prêtres une ])art des récoltes auxquelles Perun présidait. Divers essais furent faits dans les temps modernes, pour en vérifier les propriétés. Le premier eut un dénomment fatal : Tidole incendia le château de Rothenhourg. Au deuxième essai, la statue se renversa et IVau (lu'elle contenait éteignit le feu. En 1817, LudlolT, conservateur du musée de Sondershausen, combina mieux son expérience. L'idole étant

remplit» (r(?au aux trois quarts et placée sur un foyer, ^('s orilircs houchés d'ailleurs avec de fortes chevilles, au bout (le quelque temps elle se prit a mugir; puis la che\ille d<' la bouche sauta avec bruit, et un jet de vapeur, accunipa^nié de sifflements aigus, s'élança à M ou iO pieds de distance, en enveloppant tout Fespace environnant d'un brouillard épais, qui couvrit une vaste surface.

Quittons la région des merveilles pour rentrer dans Tordre scienlill(|ue. On a coutume de citer, à propos des machines à vapeur, quel(|ues phrases vagues de Roper Baron sur les vaisseaux, (jui parcourront un jour les mers sans rameurs, et sur les chars rapides, destinés à marcher sans le secours d'aucun animal : cVlaient l<»s rêves d'un enthousiaste, entrevoyant la pui>sance future d(* la science. Mais on ne saurait pas > chercluM* plus de réahté que dans les prophéties de Sénèqu(» le Tragique, sur les terres situées au delà de Vultima Thule,

Kn i8it), de Navarettc a publié, dans la Correspondance mtronomique de Znch, une note, soi-disant originaire des archives de Simancas, d'après la(|uelle un nommé Blasco de Garay aurait proposé, en 15i3, une machine pour faire aller les navires sans rames ni voiles. La force motrice de la machine est demeurée inconnue; en outre, ce qui est plus grave, le docu-

ment en question n'a jamais été publié, ni même vu depuis, par aucune personne digne de foi. Jusque-là, il sera prudent de réserver son jugement.

Peul-étre le lecteur me permettra-t-il de rapprocher de cette annonce les textes authentiques suivants, qui figurent dans un manuscrit latin (n^ 197) de la Bibliothèque royale de Munich. C'est un manuscrit à figures, relatif à Tartillerie et aux arts mécaniques, avec légendes en vieil allemand; sa date est voisine de Tan 1430. J'en ai reproduit, par photogravures, et publié avec commentaires vingt-cinq pages, dans les Annales de physique et de chimie (6* série, t. XXIV, 1891). Au folio 17 verso (p. 4S6 de la publication), on voit un bateau à roues, sans rameurs, et la légende suivante : « Ceci est un bateau avec quatre roues à aubes, dessenies par 4 hommes... Ce navire peut porter 30 hommes d'armes... Le vaisseau doit élre couvert pour qu'on ne puisse voir les hommes. Sur le devant, il aura un éperon de bataille, et de chaque côté, une pointe secondaire et un canon. Cela s'appelle un vaisseau de combat, et les gens de Catalogne s'en servent pour être les maîtres des autres vaisseaux. »

Vallurius [De Re militari^ 1472) figure aussi des bateaux avec un couple, et même avec cinq couples de roues. On voit ({ue les bateaux naviguant sans voiles

cl sans rames (apparentes) existaient bien avant les haleaux à va[>eur.

La Henaissance ayant remis au jour les anciens auteurs, TexpiTience de Féolipyle frappa plus d'un savant et d'un ingénieur, comme démonstration de la fone de la vap^'ur. On fit même divers essais pour en tirer des a|)plications : tel, par exemple, un tournehroche, mû directement par un éolipyle, imaginé en 1597, d'après R. Stuart {A descriptive history of the Steam Engine\ et un moulin à poudre, décrit dans un ouvra«re imprimé à Rome en 16i9, par Branca, ingénieur et architecte de la Santa Casa di I^reta. Dans ce moulin, la vapeur dcau, chassée par un orifice, cunununiiiue l'impulsion à une roue dentée et, par >uite d(î ilivers engrenages, aux deux pilons chargés de broyer les substances dont se compose la poudre <le j,Mierre. Dans un autre appareil similaire, c'est un ccurant d'air chaud qui donne l'impulsion. Depuis deux siècles et plus cette question des machines à l>ou<lre préoccupait beaucoup les ingénieurs, en raison de l'importance toujours croissante de rartillerie.

Disons en passant (|ue l'on constate ici la transformation d'un mouvement rotatoire en un mouvement alternatif, et par conséquent la possibilité de réaliser le rliangement inverse. Cette transformation est donc cdunne depuis longtemps. On la trouve, dailleurs.

ment en question n'a jamais été publié, ni même tu depuis, par aucune personne digne de foi. Jusque-là. il sera prudent de réserver son jugement.

Peut-être le lecteur me permeltra-t-il de rapprocher de cette annonce les textes authentiques suivants, qui figurent dans un manuscrit latin (n"* 197) de la Bibliottiëque royale de Munich. C'est un manuscrit à figures, relatif à rartillerie et aux arts mécaniques, avec légendes en vieil allemand; sa date est voisine de Tan 1430. J'en ai reproduit, par photogravures, et publié avec commentaires vingt-cinq pages, dans les Annales de physique et de chimie (6® série, 1. XXIV, 1891). Au folio 17 verso (p. 4S6 de la publication), on voit un bateau à roues, sans rameurs, et la légende suivante : « Ceci est un bateau avec quatre roues à aubes, dessein ies par 4 hommes... Ce navire peut porter 30 hommes d*armes... Le vaisseau doit être couvert pour qu'on ne puisse voir les hommes. Sur le devant, il aura un éperon de bataille, et de chaque cùté, une pointe secondaire et un canon. Cela s'appelle un vaisseau de combat, et les gens de Catalogne s*en servent pour être les maîtres des autres vaisseaux. »

Valturius [De Re militari, 1472) figure aussi des bateaux avec un couple, et même avec cinq couples de roues. On voit que les bateaux naviguant sans voiles

et >ans rames (appairnles) existaient bien avant les haleaux à vapeur.

La lienaissance ayant remis au jour les anciens auteurs, l'expérience de Téolipyle frappa plus d'un bavant et d'un ingénieur, comme démonstration de la fonc» de la vapeur. On fit même divers essais pour en tirer des a|i|)lications : teL par exemple, un tournehroche, mil directement par un éolipyle, imaginé en i5î»7, d'après R. Stuarl {A descriptive hisiory of the Steam Eng\ne\ et un moulin à poudre, décrit dans un (aivrajre imprimé à Rome en 1631), par Branca, ingénieur et architecte de la Santa Casa di I^reta. Dans ce moulin, la vapeur d*eau, chassée par un orifice, cuuununi(|ue l'impulsion à une roue dentée et, par buile d(; divers engrenages, aux deux pilons chargés de broyer les substances dont se compose la poudre i\v guerre. Dans un autre appareil similaire, c est un courant d'air chaud qui donne l'impulsion. Depuis deux siècles et plus cette question des machines à poudre préoccupait beaucoup les ingénieurs, en raison tie l'importance toujours croissante de rartillcrie.

Disons en passant que Ion constate ici la transformation d'un mouvement rotatoire en un mouvement alternatif, et par conséquent la possibilité de réaliser le changement inverse. Cette transformation est donc coiunie depuis longtemps. On la trouve, d'ailleurs.

également dans la ligure d*UD moulin à poudre^ dessine dans le manuscrit de Munich, écrit vers 1430, manuscrit dont j'ai déjà parlé, et Ton pourrait sans doute remonter plus haut.

Quoi qu'il en soit de ce problème, dont la solution a été attribuée à tort aux inventeurs des machines à vapeur, on voit que l'action motrice de la vapeur d*eau, mise en œuvre dans le moulin à poudre cité plus haut, s'exerrait directement et à la façon du vent dans les moulins ordinaires. Jusqu'ici nous sommes toujours dans le même ordre d'idées qu'avec Téolipyle.

En tout cas, la date de publication de Touvrage de Branca (1029) est postérieure de quinze ans à celle du livre de Salomon de Caus. La même remarque s^applique ù une petite fontaine jaillissante de Kircher, jeu de pliysique analogue à la fontaine de Héron, mais fondé sur l'impulsion de la vapeur d'eau. Kircher, né en 1602, n'avait que douze ans, lors de la publication de l'ingénieur français, et Timpression du JfttMimi kircheriamim eut lieu seulement en 1719.

L'évOque anglais Wilkins, né en 1614, l'un des fondateurs de la Société Royale, dans un ouvrage publié en 1048, c'est-à-dire ])ostérieur de trente-quatre ans à celui de Salomon de Caus, a traité également des éolipyles et de l'application du courant d'air projeté par leur étroit orilioe, pour activer ou concentrer la cha-

li'iir iliins la foule du verre el des métaux, ainsi que pour faire marcher la broche h rôlir. Ce sont toujours hi <les variantes de Téolipyle; elles montrent que son rôle n'est pas néfilifreahlc dans la suite historique de nos in\ entions. Il a reparu de nos jours, dans des conditions toutes nou\ elles, sous la forme de la lutin ne il >apeur.

Mais une connaissance plus claire de la force élastique «le la vapeur et des elTets directs développés par sa pression, même sans écoulement, avait déjà été signalée antérieurement aux publications précédentes, dans un ouvrai^e de Salomon de Caus, intitulé : les liaisons des forces mouvantes, imprimé à Francfort (»n 101 i, puis il Paris en i()24.

Saloni(>n <hî Caus (c'est-à-dire originaire du pays de Ciaux. près Dieppe) était un habile homme, ingénieur du roi et architecte, fort instruit, de grande réputation en <im temps, mort à Paris du temps de I^uis XIII. On lui a forgé, en 1834, une légende imaginaire, échafaudée sur une fausse battre de Marion de Lorme, d'a|>rès laquelle il aurait inventé la machine à vapeur et été enfermé comme fou à Bicétre. C*ette légende, hilton^-nous de le dire, n*a aucun fondement. Plus heun'ux «pie Papin, Salomon de Ciaus a vécu considéré et cliaru'é d'entreprises prolitables, par la faveur des princes; il savait les servir d'une façon efficace. C'est

lui qui a décoré le parc du prince de Galles, à Richemond, et les admirables jardins de Télecleur à Heidelberg. II connaissait Tari d'élever et de diriger Teau, pour lui faire produire des arrosements, des jets d'eau, des sources et des cascades. Dans son ouvrage intitulé : les Raisom des forces moucanteSf résumé de ses connaissances sur Tart d'élever Teau, il indique en passant, comme Tun des artifices praticables : « Taidc du feu, dont il se peut faire par diverses machines ». Il rappelle d'abord, comme un fait bien connu, qu*unc boule close, remplie d'eau et mise sur le feu, ne tarde pas à crever avec explosion; puis il cite, à titre d'exemple particulier de la force de la vapeur pour élever l'eau, l'emploi d'une boule de cuivre, avecorince latéral pour introduire l'eau, et tuyau vertical, soudé à la partie supérieure; l'un et l'autre, pourvus d'un robinet. En mettant la boule sur le feu, l'eau montera par le tuyau : le tout avec figure à l'appui. II est clair 4iu'il s'agit ici d'un principe et d'un appareil schématique, comme nous disons aujourd'hui, plutôt que d'une machine utilisable sous cette forme même dans la pratique. Salomon de Caus était un ingénieur trop rompu aux difficultés de celle-ci, pour ne pas voir les imperfections d'un appareil aussi primitif.

Quoi qu'il en soit, il ne parait pas moins certain que c'est là le plus ancien énoncé, clair et formel, du

prinoiiM' de la force (Mastique, sur lequel repose la niactiiiie à vapeur. II n*était gui^re d'ailleurs possible d'aller |)lus loin, à une époque où Ton ignorait les lois luéines (le l'élasticité de Tair, ainsi que de celle de la va[>rur d'eau, les lois de la détente, enfin la possibilité di» réalistM' le vide et le rôle de la pression atmosphén<|ne.

Que dire à cet égard du marquis de Worcester, |)onr hMjuel on a souvent revendiqué la gloire d'avoir iiiM'nlé la macbine à vapeur? C'était, d'après Walpole >i)U rnutemporain, un mécanicien de pure fantaisie, infaUié d'idées cliimériqucs, qu'il a consignées dans un ouvrajre intitulé : A centnry of inventions (1663). Il y pro[Kise une macbine destinée à élever l'eau à laide du feu, c'est-à-dire par l'action de la vapeur d't'au; r'est précisément le problème résolu en principe par Salomon de Caus : la machine de Worcester M'inble dériver de l'appareil de ce dernier. Mais la description de la macbine de Worcester, de l'aveu ronunnu. est inintelligible : soit par l'efTet d'une ambiguïté volontaire, destinée à cacher le secret de ses dispositions; soit par suite de l'ignorance du marquis, la |)ro|)o>ition étant due à un collaborateur du métier, dont l'aide lui aurait manqué ensuite pour fabriquer l'appareil. Aussi, les auteurs anglais les plus éclairés, tels tpie liobert Stuart, déclarent-ils aujourd*hui que

« les droits du marquis au litre d'inventeur se réduisent aux éloges emphatiques qu'il fait lui-même de 1 avantage et des propriétés miraculeuses de ses inventions. S il est vrai qu'il ait fait quelque découverte et qu'il ait essayé de Tutiliser^ en faisant construire une machine, il est vrai aussi de dire qu'il ne reste pas plus de traces de la découverte que de la machine elle-même. L'opinion la plus probable est qu'il n^a fait ni Tune ni l'autre. »

C'est ainsi que nous arrivons jusqu'au temps de Papin, le premier qui ait exécuté des recherches méthodiques, dont le détail soit constaté par des documents datés et imprimés, sur l'application en vase clos de la vapeur d'eau à des machines industrielles. Son point de départ est intéressant à signaler. En etTet, il ne chercha pas d'abord à appliquer le ressort do la vapeur elle-même, n'ayant pris que plus tard la question par ce côté. Aux débuts, ce que Papin tâche d'utiliser, c'est la force motrice due à l'action du vide, c'est-à-dire à la ])ression atmosphérique.

Ce nouveau point de vue était la conséquence des découvertes qui venaient d'être faites en physique par Turricelli, Pascal et Otto de Guericke. On a souvent raconté cette histoire; mais il est nécessaire de la résumer en deux mots, comme préambule. C'était une vieille doctrine que la nature ne souffre pas le vide.

H< ron tl'Alrxandrio, pour no parler (|iic tics auteurs ilrjîi rilés tlans celle élude, n'admet pas Texislence d'un \'u\c parfail, proupé de façon à former un espace atr-rlonirrr; mais seulement celle d'un vide disséminé par interslires dans l'air, le feu, Télémenl Ii(|uide, etc. Oïl sait comment les fontainiers de Florence connaissaient par la pratique Timpossibilité d'élever par des pompes aspirantes l'eau au-dessus de 32 pieds. Galilée, inlerropé par eux, s'en tira par une réponse vague et illusoire. Mais son élève, Torricelli, trouva la vérilalde explicalion, en montranl <iue dans un luhe rempli de mercun» el retourné dans une cuvelle, ce métal ne s'élève iju'à 28 pouces : la hauteur des colonnes d'eau el di* mercure ainsi soulevées est en raison inverse de la densilé de ces liquides el elle mesure une seule et même force, la pression almosphérique. — Pascal vérilia celte prande découverte, en répélanl Texpévïrwco sur une montagne, telle que le Puy de Dôme, et Ollo d(î Guericke l'appliqua à produire le vide, h laitle de pom[»es, dans un espace conliné : c'est Finvenleur de la machine pneumatique.

h's idées des physiciens et des philosophes furent aussilôt modillées par ces grandes découvertes. Au |)oint de vue mécanique entre autres, il en résultait celle consétpience inattendue el surprenante que tous les corps placés sur la terre éprouvent une pression

énorme ; car elle équivaut au poids d*un kilogramme environ par centimètre carré. De là une multitude d'expériences, instituées pour vérifier l'existence de cette pression et en déduire les conséquences; de là aussi une étude approfondie des diverses machines et procédés propres à produire le vide. Huygens et Boyle, les maîtres de Papin, y ont consacré bien du temps, et Papin, sous leur direction, apprit à les connaître. Il eut ridée d*en tirer une force motrice, applicable à diverses industries; cette idée, commune d'ailleurs à plus d'un pliysicien contemporain, le guida dans ses premiers travaux. Il suffit en efTet, après avoir fait le vide sous un piston ajusté à l'entrée d'un corps de pompe, de laisser agir la pression atmosphérique, pour disposer d une action équivalente à celle d'un poids, facile à calculer d'après ce qui précède; ce poids agit pendant un intenalle mesuré par la longueur du corps de pompe. On pouvait ainsi faire monter l'eau; opération qui préoccupait à la fois les ingénieurs préposés ù des mines sans cesse envahies, et les architectes chargés de construire les jardins de Versailles; on pouvait encore mettre en mouvement les moulins, lancer des projectiles, etc. Bref, on était conduit à chercher à remplacer les forces naturelles spontanées, telles que celles des cours d'eau ou du vent, par un agent plus facile à régler.

Il s'a;xissail donc de découvrir des procédés commodes ri économiques pour faire le vide el pour le rniouveler, au fur et à mesure, de façon à développer la force motrice d*une manière continue. L'emploi du tra>ail des liommes ou des animaux, pour produire le \ide destiné à servir d'agent moteur, constituait une sorte dt* cercle Aicieux; car il était évidemment préféralde d'utiliser ce travail directement. Il en est de même des forces liydrauliques, qui furent un moment pro|K»sées.

On crut trouver le nouvel agent dans la poudre à

canon. L'al)bé d'Hautefeuille la proposa; Huygens en

êlndia l'emploi (i^Wi), et Papin à sa suite. Son mémoire :

De novo pnheris pyrii nsus, publié dans les Acta eru-

(litonnn de I.eipsick, en septembre 1G88, renferme la

de-criplion d'une machine à faire le vide au moyen

de la poudre ii canon. Celle-ci, enflammée à Taide

dune " mèche d'Allemagne » (cordeau), de longueur

suflis.inle. chassait par son explosion Tair contenu

sous le piston et (jui sortait par une soupape. Puis le

pislon, en s'abaissant, soulevait un poids : dans une

ex|»érience de Huygens, ce poids s'éleva à 1200 livres

enxinm. Quoi qu'il en soit du principe, cet appareil

fonctionna mal. surtout quand il s'agit d'en renouveler

les elTets. Il fallait régler le poids de la poudre, sous

peine de déterminer l'explosion du corps de pompe;

rinflammation même était périlleuse pour la personne chargée d'introduire périodiquement la cartouche. La soupape ne se fermait pas à temps, de façon à laisser sortir tout Tair au moment de rinflammation, et sans qu'il en rentrât aussitôt après. La poudre même, ce qu'on ne savait pas bien alors, développe des gaz. Bref, après des expériences réitérées à Marbourg et à Londres, le procédé fut abandonné. Il n'a été repris que de notre temps, au moyen, non de la poudre, mais des machines à gaz, qui permettent de mieux régler rinflammation, la dilatation et la détente : ces machines n*ont réussi qu'après la découverte d*une série de lois physiques et chimiques, ignorées au XVII* siècle.

C'est alors que Papin conçut son idée géniale, celle de remploi de la vapeur d*eau pour soulever le piston. Il n'y vit d'abord que la production du vide; mais il ne tarda pas à apercevoir le rôle principal de la vapeur. En effet, il écrit à Leibnitz : < Outre la succion dont je me seiTais, j*emploie la force de la pression que Teau exerce sur les corps, en se dilatant par sa vaporisation. »

Dans son enthousiasme sur la puissance nouvelle qu'il cnlrevoiL il s'écrie : « Une livre d'eau a plus de puissance qu'une Hvre de poudre à canon. »

Cette phrase expiimait ses espérances et ses illu-

sioiis. Il ( oiivicnt de nous y arrêter un moment, pour montrer combien peu Papin soupçonnait lorigine première «les forces qu'il cherchait à mettre en jeu; ses itIiM's théoriques ne s*élevaient pas au-dessus d'un certain niveau, et les temps d'ailleurs n'étaient pas venus. Il y a fallu toutes les découvertes de la chimie et de la thermodynamique.

Parlons d'abord de la livre d'eau. En soi, prise à la température ordinaire, elle ne fournira pas d'autre force que celle qui résulte de son poids. Pour lui en communiquer d'autres, il faut l'échauffer, c'est-à-dire > introduire une énergie étrangère, celle de la chaleur. C.rlle-ci résulte le plus ordinairement des énergies chimiques, tirées de la combustion, c'est-à-dire de la combinaison de l'oxygène de l'air avec le carbone et riiydrogène des combustibles. Ce sont ces derniers, dont Papin parle à peine, qui, par leur réaction sur Toxyiiène atmosphérique, sont la véritable source de la force dével(»ppée par la machine à vapeur.

En principe, cette force introduite dans une livre d'eau pourrait être regardée comme susceptible d'un accroissement indéllni; mais en pratique elle est fort limitée, ne présentant dans nos machines à haute pression (in'un travail utilisable, é(|uivalant au maximum à six unités de chaleur environ, et qui opère avec développement d'une pression de huit atmosphères.

La force emmagasinée dans la poudre à canon et dans les matières explosives est d*une autre nature et d'une intensité plus grande. Observons d'abord que leur énergie réside toute en elles-mêmes. Dans la plupart des cas, elle est développée par une combustion interne; les comburants et les combustibles se trouvant associés dans un même mélange, comme la poudre noire, ou mieux, dans une mémo combinaison, comme la nitroglycérine, ou la poudre-coton. Cette énergie n'est pas d'ailleurs illimitée, ou sans limite connue, ainsi que le supposent trop souvent des inventeurs ignorants. Les limites de la force des matières explosives sont données par une théorie certaine et faciles à calculer : il suflit de connaître la nature ciiimique des réactions produites par Texplosion, le volume des gaz et la quantité de chaleur qu'elles développent.

Pour la poudre à canon, cette énergie totale est cinq fois aussi grande que celle qui est emmagasinée dans l'eau ii(|uide, portée de 100 à 170^, au sein d'une chaudière. Pour la nitroglycérine, elle est onze fois aussi grande. I^ portion même de cette énergie utilisable dans les armes à feu est bien plus considérable que celle fournie par Teau de nos machines. D'après les données de JIM. Sebert et Hugoniot, elle répondrait, pour une livre de poudre noire, à 160 unités de cha-

leur; o'»'sl-à-<lire qu'elle sérail vingl-cinq fois plus coii>i«lrral>Ie que celle de Teau enfermée dans nos machines. Kii outre, elle développe une pression de ^ iOO atmosphères dans les canons, c'est-à-dire trois cents fois plus grande.

Sans entrer dans plus de détails sur ce sujet, qui nous mènerait trop loin, on voit quelle était la grandeur des illusions de Papin, nées de l'ignorance où ion était alors sur le véritalde rôle de la chaleur, sur les lois de la détente et surtout sur la nature de la combustion. Elles n'enlèvent rien d'ailleurs à Timportance des décou\ertes de Papin.

Il avait bien vu que ce qu'il n'avait pas réussi à réaliser avec la poudre, il allait le faire avec la vapeur d'eau. Les expériences exécutées avec son digesteur lui avaient à la fois appris la puissance réelle de cet agent et les moyens à employer pour le mettre en ouvre, pour le diriger, et même pour se tenir en pankî contre l'excès de son action. Aussi la découverte de Papin ne repose-t-elle pas sur un simple énoncé, ou >\\v l'indication sommaire d'un principe. Mais il a décrit en détail sa méthode et sa machine, dans l'ouvrage qui a pour titre : Nova methodus ad vires motrices validissimas levi pretio comparandas {Acta eruditorum, Lipsiœ, septembre 1690).

Il l'a réimprimé en 4605, en français, à Cassel, dan»

son Recueil de diverses pièces, sous le litre suivant : youvelle manière de produire à peu de frais des farces mouvmttes extrêmement grandes. Papin y indique en ces termes le principe tle sa machine : « Comme l'eau a la propriété, étant par le feu changée en vapeurs, de faire ressort comme Tair et ensuite de se recondenscr si bien par le froid, qu'il ne lui reste plus aucune apparence de cette force de ressort, j'ai cru qu'il ne serait pas difficile de faire des machines dans lesquelles, par le moyen d'une chaleur médiocre et à peu <lc frais, l'eau ferait le vide parfait. » — « On voit, dit-il encore, combien cette machine, qui est si simple, pourrait former de prodigieuses forces et à bon marché. Car on sait qu'une colonne d'air qui s'appuie sur un tuyau d'un pied de diamètre pèse presque 2000 livres. » Et aussitôt, apercevant avec quelle promptitude une idée scientifique se change en applications industrielles : « Cette invention se pourrait appliquer à tirer leau des mines, jeter des bombes, ramer contre le vent. Cette force serait préférable à celle des galériens pour aller vile en mer. »

La machine à vapeur était une chose trop compliquée pour être instituée ainsi subitement, de toutes pièces et par un même homme. Voici, à mon avis, et d'accord avec Arago, ce que Ton est autorisé à regarder comme r<ruvre personnelle de Papin.

Kn 1(>ÎM), Papin a conru la possibilitr de faire une inarljine ù vapeur el à piston; il a drcril un appareil n*in|>Iissant ces conditions, où il combinait la force rla>lique de la vapeur d'eau avec la propriété de celle vapeur de se condenser par le froid, en laissant vide Trspace qu'elle occupait. De là résulte une double fone motrice, Time attribuable à la force élastique de la vapeur, l'autre à la pression atmosphérique : la luacliine de Papin les utilisait toutes deux. Elle avait double elTet, avec deux corps de pompe. Elle était disposée de façon à transformer un mouvement rectilignc en un mouvement de rotation continu, suivant des artilices connus depuis plusieurs siècles, et qui ont été encore perfectionnés depuis. La soupape de sûreté est duc aussi à Papin.

Tels sont les titres essentiels de Papin. Leur publication et h*ur <lescription sont antérieures de [dusieurs annérs aux bn»vels anglais pris par Savery en llWH, puis par Ne>^comen, r>a\^ley et Savery en 17(>5, bre- \«'ts dont b*s auteurs empruntèrent à Papin Tidée du piston m\\ par la vapeur et celle de la condensation de crtte dernière. Cela résulte non seulement de la publi- ( ité incontestable iWi> travaux de Papin en 1690 et ir»î*5, mais aussi «les relations <le Newcomen avec Hnokes. par qui il avait eu une connaissance raisonnée de rinvention de Papin.

Mais ce «^uc Papin n'avait pas réussi à oblenir, c'estû-dire l'application de la machine â vapeur â l'industrie, les arlis(e> aiiL'Iais y paninrent. Il fallait pour cela, recoiinaissons-lo hautement, qu'à un inventeur proprement dit, homme â projets, confiné dans ses ateliers privés, succédassent des ingénieurs proprement dits, rompus aux traditions de Tindustrie. C'est là le mérite réel des Anglais, qui rendirent pratiques les machines de Papin, â l'aide de dispositions techniques bien mieux appropriées.

Il convient de mettre ici les choses au point et de les présenter sous leur jour véritable. Autre chose est la priorité scientili(|ue, qui appartient à Papin, et la propriété industrielle, sanctionnée par la législation des brevets, qui fut dévolue â Savery, Newcomen et Cawiey. Aucun reproche ne saurait tUrc adressé à ces derniers, quelque dure que cette législation pût paraître au jiremier inventeur. Dés lors la machine à vapeur commenra à se répandre, vers 1710. Cependant le nouvel engin n a pris tout son essor qu*à la suite des travaux de Watt (1709). Watt est, à proprement parler, le second fondateur de la machine à vapeur.

Ce n'est pas ici le lieu de refaire riiistoire complète de celte machine, devenue désormais étrangère à son premi<T inventeur. Mais il y aurait une extrôme injustice à oublier <le dire que Papin a le premier applique

5on invciiliun à la marche des navires, ainsi qu'il en annonrail le projet dès \&M. Il a construit le premier hatean à vaju'ur qui ait navi^nié, bateau dont nous n\n\\> rappelé plus jiaut la catastroplie.

Tandis qu'il a pu voir les premières applications de >a machine à l'industrie, applications cruelles pour lui, parce qu'elles étaient faites par d'autres, qui ne lui en ont su aucun ;iré, il devait au contraire s'écouler l»lus d'un denu-siècle, jusjiu'au moment où Périer et le marquis de JoulTroy renouvelèrent des essais, qui devaient aboutir à transformer tout le svstèmc de la navifralion.

b's chariots à vapeur, que Papin avait aussi entrevus comme en rêve, et dont il avait bien jugé la difficulté supérieure à celle des bateaux, sont venus plus lard encore. Papin et ses contemporains ne soupijonnèrent pas I invention des rails, nécessaires à la marche des chennns de f»»r, et la i^énération à laquelle j'appartiens >e >onvient encore d'avoir assisté à leur construction.

Nulle histoire peut-être ne marque mieux que celleci la proirression des industries modernes, qui tran>forment h»s sociétés liumaines; comment elles ont pour point de départ et pour base essentielle les tra- \an\ de théorie pure des savants, tels que Galilée et Toiricelli, (|ui découvrent les faits et les principes fondamentaux dans KMirs laboratoires; puis viennent

les inventeurs d'applications scientifiques, personnages inquiets et tourmentés, mélange de gens recommandables, de charlatans et d'esprits chimériques, qui aperçoivent les applications, sans toujours réussir à les réaliser; jusqu'au jour où les ingénieurs, qui eux n'ont ni trouvé les faits ou les principes, ni môme deviné leurs applications, réussissent à les mettre en (ouvre, par des procédés vraiment pratiques, empruntés à leur expérience technique : ils les réalisent enfin, à leur prolit particulier et pour celui de la société. II est rare que ces trois rôles, et même que deux d'entre eux, soient joués par une seule et même personne. De là tant de mécomptes et de protestations. En principe et en justice abstraite, la part légitime et idéale en quelque sorte des profits des inventions devrait être partagée entre ces trois catégories de personnes : savants purs, inventeurs industriels d'applications scientifiques, et inprénieurs praticiens. Mais en fait, elle finit d'ordinaire par échoir entièrement à la dernière. Trop heureux si le bénéfice définitif n'aboutit pas à un dernier larron, pour parler comme le fabuliste, je veux dire au spéculateur avisé qui, sans avoir fait aucun efTort intellectuel, attend le moment où la fourniture du capital, nécessaire à- la réalisation et produit par l'argent des autres, lui permet d'absorber à son propre avantage tout le fruit des travaux des

vrrilaMcs crraleiirs. Ainsi va le monde; la plainte «Irsrsprn'C (les inventeurs de génie, tels que Papin, n'a pas encore rrussi à clianger leur destin :

Desine fala Deûm ftecti sperare prtcando :

el je ne sjiis si la nouvelle organisation r^véc par les socialistes, leur assurera un meilleur avenir.

Messieurs

Je vous remercie d'avoir bien voulu nous Inviter à votre banquet et d'avoir réuni dans ces agapes fraternelles, sous la présidence de Thomme dévoué au bien public qui est assis devant moi, les serviteurs des laboratoires scientifiques, parmi lesquels j*ai Thonneur de compter depuis bientôt un dcmi-siccle, et les maîtres dos usines industrielles, où se crée la richesse nationale. Par là vous avez prétendu affirmer cette alliance indissoluble de la science et de l'induslrie, qui caractérise les sociétés modernes. Vous en avez le droit et le devoir plus que personne, car les industries chimiques ne sont pas le fruit spontané de la nature : elles sont issues du travail de rintelligencc humaine.

i. Discours de M. Bcrlhelot, prononce au Banquet de la Chambre syndicale des produits chimiques, le 5 avril t894.

K.sl-il iirrossaire (liîvous rappeler 1rs progrès accomplis par vous pemlanl le siècle qui vient de s'écouler? La fal»ricalion de l'acide suifurique et de la soude arlilicielle. Ir hlancliimenl et la teinture des étoffes, le >\ic\'c de bellerave, les alcaloïdes thérapeulitiues, le vraz d'éclairage, la dorure et Tarizenlure, et tant d'autres inventions, durs à nos prédécesseurs? Sans surfaire notre tra^jfc personnel, nous pouvons déclarer que 1rs inventions de TAge présent ne sont certes pas moindres : lélectrocliimie transforme en ce moment la vieille métallurgie et révolutionne ses pratiques séculaires; les matières explosives sont perfectionnées par les progrès de la Ihermochimic et apportent à l'art des mines et à celui de la puerre le concours d'én»M|;ies toutes-puissantes; la synthèse organique >urtoul, uMivre de notre génération, prodigue ses merveilh's <lans l'invention des matières colorantes, des parfums, <les agents tl)érapeuti(|ues et antiseptiques.

Mais, (juehpie considérables que soient ces progrès, chacun de nous en entrevoit bien d'autres : l'avenir di» la chimie sera, n'en doutez pas, plus grand encore que son passé. Laissez- moi vous dire à cet égard ce «jue je rêve : il est bon d'aller en avant, par l'acte (juand on le peut, mais toujours par la pensée. C'est l'espérance qui pousse l'homme et lui <lonne l'énergie des grandes actions: 1 impulsion une fois donnée, si on ne réalise

pas toujours ce quon a prévu, on réalise quelque autre chose, et souvent plus extraordinaire encore : qui aurait osé anooncer, il y a cent ans, la photographie et le téléphone?

Laissez-moi donc vous dire mes rêves : le moment est propice, c'est après boire que l'on fiût ses confidences. On a souvent parlé de Tétai. /ixtur des sociétés humaines; je veux, à mon tour, \%'^* maginer, telles qu'elles seront en l'an 3000 : au point de vue purement chimique, bien entendu; nous parlons chimie à cette table.

Dans ce temps-là, il n'y aura plus dans le monde ni agriculture, ni pdtres, ni laboureurs : le problème de Texistence par la culture du sol aura été supprimé par la chimie I II n'y aura plus de mines de charbon de terre, ni d'industries souterraines, ni par conséquent de grèves de mineurs I Le problème des combustibles aura été supprimé, par le concours de la chimie et de la plnsique. 11 n'y aura plus ni douanes, ni protectionnisme, ni guerres, ni frontières arrosées de sang humain! La navigation aérienne, avec ses moteurs empruntés aux énergies chimiques, aura relégué ces institutions surannées dans le passé! Nous serons alors bien prêts de réaliser les rOves du socialisme... pourvu que Ton réussisse à découvrir une chimie spirituelle, (lui cliange la nature morale de l'homme aussi

EN l'an 2000. 511

profoïnirinent que noire chimie transforme la nature malrrirlle I

Voilii hicn des promesses; comment les réaliser? (i'rsi ce (jue je vais essayer de vous dire.

Le problème fondamental de Tindustrie consiste à droouvrir des sources d'énergie inépuisables et se HMiouvelant prei***Je sans travail.

Déjà nous ai ^Pl vu la force des bras humains remplacée par celle ue la vapeur, c'est-à-dire par l'énergie chiinii|ue empruntée à la combustion du charbon; mais cet atrenl doit être extrait péniblement du sein de la terre, et la proportion en diminue sans cesse. Il faut trouver mieux. Or le principe de celte invention est facile à concevoir : il faut utiliser la chaleur solaire, il faut utiliser la chaleur centrale de notre globe. Les projrrès incessants de la science font naitre Tespérance hVMtime de capter ces sources d'une énergie illimitée. Pour capt(»r la chaleur centrale, par exemple, il sufllrail (h» creuser des puits de 4 à 5000 mètres de profondeur : ce qui ne surpasse peut-être pas les moyens des in<rénieurs actuels, et surtout ceux des ingénieurs de l'avenir. On trouvera là la chaleur, origine de toute vie et d(» toute industrie. Ainsi l'eau atteindrait au fond de oi's puits une température élevée et développerait une pression capable de faire marcher toutes les macliin(*s possibles. Sa distillation continue produi-

rait cette eau pure, exempte de microbes, que Ton recherche aujourdluii à si grands frais, à des fontaines parfois contaminées. A celte profondeur, on posséderait une source d'énergie thermoélectrique sans limites et incessamment renouvelée. On aurait donc la force parloul présente, sur tous les points du globe, et bien des milliers de siècles s'aduleraient avant qu'elle éprouvûlune diminution seiO :\(.

Mais revenons à nos moulons, je veux dire à la chimie. Qui dit source d'énergie calorifique ou élcc- Irique, dit source d'énergie chimique. Avec une telle source, la fabrication de tous les produits chimiques devient facile, économique, en tout temps, en tout lieu, en tout point de la surface du globe.

C'est là (|ue nous trouverons la solution économique (hi plus grand problème peut-être qui relève de la chimie, celui de la fabrication des produits alimentaires. En principe, il est déjà résolu : la synthèse des graisses oi dos liuilcs est réalisée depuis quarante ans, celle des sucres (»l des hvdrates de carbone s'accomplit (le nos jours, et la synthèse des corps azotés n'est pas loin de nous. Ainsi le problème des aliments, ne l'oublions pas, est un problème chimique. Le jour où l'énergie sera obtenue économiquement, on ne tardera guère à fabriijuer des aliments de toutes pièces, avec le carbone emprunté à l'acide carbonique, avec

rhydrogi»no pris à l'eau, avec Tazotc et Toxygêne lirrs de ratmosphero.

Ce que les végétaux ont fait jusqu'à présent, à Taide (le l'énergie empruntée à Tunivers ambiant, nous l'accomplissons déjà et nous Taccomplirons bien mieux, d'une façon plus étendue et plus parfaite que ne le fait la nature : **t telle est la puissance de la synthèse chimique. ]ÇV

Un jour viendra où chacun emportera pour se nourrir sa petite tablette azotée, sa petite motte de matière grasse, son petit morceau de fécule ou de sucre, son petit flacon d'épices aromatiques, accommodés à son goût personnel; tout cela fabriqué économiquement et en quantités inépuisables par nos usines; tout cela indépendant i\eï^ saisons irrégulières, de la pluie, ou de la sécheresse, de la chaleur qui dessèche les plantes, ou de la gelée qui détruit Fespoir de la frucliflcation; tout cela enlin exempt de ces microbes pathogènes, origine des épidémies et ennemis de la vie humaine.

Ce jour-là, la chimie aura accompli dans le monde une révolution radicale, dont personne ne peut calculer la portée; il n'y aura plus ni champs couverts de moissons, ni vignobles, ni prairies remplies de bestiaux. L'homme gagnera en douceur et en mora* lilé, parce qu'il cessera de vivre par le carnage et la

destruction des créatures vivantes. Il n'y aura plus de

distinction cnlrc les régions fertiles et les régions stériles. Peut-être même que les déserts de sable deviendront le séjour de prédilection des civilisations humaines, parce qu'ils seront plus salubres que ces alluvions empestées et ces plaines marécageuses, engraissées de putréfaction, qui sont aujourd'hui les sièges de notre agriculture. S~

Dans cet empire universel de ïS^^rtt chimique, ne croyez pas que Tart, la beauté, le charme de la vie humaine soient destinés à disparaître. Si la surface terrestre cesse d'être utilisée, comme aujourd'hui, et disons-le tout bas, défigurée, par les travaux géométriques de Tagriculteur, elle se recouvrira alors de verdure, de bois, de fleurs; la terre deviendra un vaste jardin, arrosé par reffusion des eaux souterraines, et où la race humaine vivra dans l'abondance et dans la joie du légendaire âge d'or.

Gardez-vous cependant de penser qu'elle vivra dans la paresse et la corruption morale. Le travail fait partie du bonheur : qui le sait mieux que les chimistes ici présents? Or, il a été dit dans le livre de la Sagesse : « Qui accroît la science accroît le travail ». Dans le futur ûge d*or, chacun travaillera plus que jamais. Or, l'homme qui travaille est bon, le travail est la source de toute vertu. Dans ce monde renouvelé, chacun travaillera avec zèle, parce qu'il jouira du fruit de son

travail; chacun trouvera dans cette rémunération légitime et intégrale, les moyens pour pousser au plus haut point son développement intellectue!, moral et esthéticiue.

Messieurs, ([uc ces rêves ou d'autres s'accomplissent, il sera toujours vrai de dire que le bonheur s'acquierl par lV\tf2^\ et ilans l'action poussée à sa plus haute inlensU^/^<ff le règne de la science.

Telhî est mon espérance, qui triomphe du monde, suivant le vieux mol chrétien; tel est notre idéal à tous! C'est celui de la Chambre svndicale des Produits chimiijues. Je bois au travail, à la justice et au bonheur de l'humanité!