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Étude sur la synthèse des phénomènes de la nature

De
60 pages

Prononcé par M.J. KOLB,

Ingénieur civil, docteur ès-sciences.

MESSIEURS,

Je ne saurais me dissimuler combien j’ai peu de titres à l’honneur de prendre place au milieu de vous, et j’éprouve quelqu’embarras à acquitter comme je le voudrais la dette de gratitude que m’ont fait contracter vos bienveillants suffrages.

Cet embarras vient de la nature des recherches que je poursuis depuis quelques années, et mes investigations tiennent dans un cadre si restreint, que certaines considérations nouvelles qu’elles me permettraient de développer devant vous, ne sauraient, je crois, présenter d’intérêt que pour un petit nombre de spécialistes.

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Jules Kolb

Étude sur la synthèse des phénomènes de la nature

Discours de réception à l'Académie d'Amiens

ÉTUDE SUR LA SYNTHÈSE DES PHÉNOMÈNES DE LA NATURE

DISCOURS DE RÉCEPTION A L’ACADÉMIE D’AMIENS

Prononcé par M.J. KOLB,

Ingénieur civil, docteur ès-sciences.

 

 

MESSIEURS,

 

Je ne saurais me dissimuler combien j’ai peu de titres à l’honneur de prendre place au milieu de vous, et j’éprouve quelqu’embarras à acquitter comme je le voudrais la dette de gratitude que m’ont fait contracter vos bienveillants suffrages.

Cet embarras vient de la nature des recherches que je poursuis depuis quelques années, et mes investigations tiennent dans un cadre si restreint, que certaines considérations nouvelles qu’elles me permettraient de développer devant vous, ne sauraient, je crois, présenter d’intérêt que pour un petit nombre de spécialistes.

Votre compagnie est habituée à envisager les questions les plus générales et les plus élevées de la science ; je veux donc, dès aujourd’hui, essayer de prendre part à ses travaux en abordant, quoiqu’avec une certaine hésitation, le problème de la transformation des forces : heureux si je puis trouver dans ce vaste champ quelques points où vos études antérieures m’aient laissé à glaner un peu.

 

On peut affirmer, je crois, que l’empire de l’homme sur la matière date du jour de l’invention du feu ; et l’on peut ainsi s’expliquer le culte qui fut voué par les premiers peuples à deux éclatantes manifestations de la chaleur : le feu et le soleil.

Plus tard, on se contenta de faire du feu un des quatre éléments : on lui donna même, s’il faut en croire l’histoire, une importance prépondérante sur les trois autres. Les spéculations sur son essence occupèrent alors les plus grands philosophes : les alchimistes s’égarèrent ensuite dans les plus bizarres hypothèses au sujet de cet auxiliaire qu’ils employaient2, chaque jour sans le connaître : les plus éminents physiciens vinrent à leur tour consacrer à la chaleur des œuvres profondes et magistrales.

Nous devons, enfin, à la machine à feu l’immense développement de l’industrie actuelle ; et en même temps la création de la thermodynamique et des innombrables conséquences de cette science.

La thermodynamique, c’est-à-dire la transformation de la chaleur en travail, (transformation réciproque et invariable dans ses rapports), a déjà été exposée devant vous, Messieurs, dans ce qu’elle a de plus remarquable.

Je n’aurai donc qu’à prononcer le mot d’équivalent mécanique de la chaleur, pour rappeler que l’introduction de cette notion de la science, en a, pour ainsi dire, simplifié toutes les parties en mettant en lumière le principe général de la substitution, de l’équivalence, ou pour mieux dire, de l’unité des forces de la nature.

La thermodynamique est aujourd’hui un fait admis et reconnu certain par tous ceux qui s’occupent de physique-mathématique. Quant aux personnes qui, peu familiarisées avec les expressions de force-vive, quantité de mouvement, travail moléculaire, voudraient néanmoins se convaincre de cette fonction qui unit intimement la chaleur au travail, elles la trouveraient confirmée par un grand nombre d’expériences assez concluantes pour ne laisser aucun doute dans leur esprit ; je n’en citerai qu’une : elle est de Rumford, et beaucoup moins connue, je crois, que celle du forage d’un canon, qui a été si souvent rappelée.

Rumford se trouvait un jour aux prises avec un partisan de la matérialité du calorique. Si la chaleur, lui dit-il, est une matière logée dans les pores des diverses substances, on pourra l’en faire sortir comme on exprime l’eau d’une éponge, et un même corps n’en pourra émettre indéfiniment.

Il fit alors tourner une barre de fonte sur une autre barre semblable au milieu d’un liquide, et il montra qu’il y avait dégagement de chaleur aussi longtemps que la barre tournait, et qu’on aurait pu, au bout d’un certain temps, en tirer assez de chaleur pour vaporiser le liquide, faire fondre et même volatiliser les barres de métal.

Je ne sais si ce fut cette expérience qui donna à un industriel allemand l’idée ingénieuse et économique dont parle Helmbolz dans son Mémoire sur la conservation de la force.

Dans l’usine de ce fabricant se trouvait une chute d’eau surabondante. Il en utilisa l’excédant à faire glisser l’une sur l’autre deux grandes plaques de fer, de sorte qu’elles s’échauffaient fortement. La chaleur développée rayonnait dans la pièce où se faisait cette opération et y remplissait l’office d’un foyer peut-être un peu bruyant mais du moins exempt de fumée.

Je n’insiste pas davantage, Messieurs, sur la conversion du travail en chaleur ; j’ajoute seulement que cette grande découverte formera la première et peut-être la plus belle page de la science à peine naissante qu’on appelle la mécanique moléculaire et j’arrive à l’électro-dynamique.

L’électricité est employée depuis quelques années comme force motrice : on devait en conclure que réciproquement le travail mécanique est susceptible de se transformer en électricité.

Aujourd’hui il n’est plus permis d’en douter, et pour ma part j’ai été vivement frappé de la manière élégante et saisissante dont cette conversion de forces était représentée à l’exposition de 1867.

Dans la section des générateurs d’électricité se trouvaient trois appareils : ceux de MM. Siemens, Wheatstone et Ladd : ils ne différaient les uns des autres que par, quelques détails d’agencement.

Un bloc d’acier, une série de bobines avec leurs armatures de fer doux, une manivelle ou une poulie pour faire tourner ces diverses pièces : voilà tout l’appareil. Il tient à peu près dans un mètre carré, et il semble que la plus légère impulsion doive imprimer à ce fragile assemblage de rapides et faciles mouvements de rotation.