Bibliophilie et Sciences: Rumford, philanthrope et physicien

Amis Bibliophiles bonjour,

Benjamin Thompson (1753-1814) est né d’un milieu modeste en Nouvelle-Angleterre. Maître d’école dans la banlieue de Boston, partisan de l’Angleterre, il doit fuir en 1775 au début de  la guerre d’indépendance qui oppose  les colons britanniques d’Amérique du Nord à la Grande-Bretagne. Réfugié à Londres, il devient sous-secrétaire d’État aux affaires américaines en 1780. Il se constitue rapidement une importante fortune dans le négoce de fournitures militaires.  Après un bref retour aux États-Unis, il regagna Londres à l’indépendance de l’Amérique. Il publie quelques mémoires de physique dans les Mémoires de la Royal Society, ce qui lui vaut d’en être nommé membre.
Il propose ses services à l’Électeur de Bavière qui le nomme colonel dans l’armée bavaroise. Il s’interesse alors à l’important problème de la mendicité. Il crée des ateliers où les mendiants fabriquent des habits militaires. Pour les nourrir il propose des recettes faciles et peu onéreuses. En 1792, Thompson devient Comte du Saint Empire romain sous le nom de Rumford, ancien nom de la ville américaine où il avait passé sa jeunesse et où vivaient toujours son épouse et sa fille, dont il s’était complètement désintéressé.
À Paris, il rencontre la veuve d’Antoine-Laurent Lavoisier, Marie-Anne Paulze, qu’il épouse en 1805.  Cette union ne dura que six mois à peine.
Rumford  consacre alors son temps  à ses travaux de physique, inventant  par exemple le percolateur et le chauffage central.
  Essais politiques, économiques et philosophiques.Genève, G.J. Manget. An VII, 1799. 1ère édition française.2 volumes in-8 ; 461, (1) pp, 2 pl. – XII, 525, (1) pp, 6 pl.
Ce recueil d’essais est traduit par le marquis de Courtivron. Le premier volume est consacré aux activités philanthropiques de l’auteur en particulier l’établissement de soupes populaires la propagation de la pomme de terre, des pâtes alimentaires et des nourritures économiques, etc.
Dans sa préface le traducteur écrit: » … rien ne m’a causé plus de plaisir et d’admiration, que l’ordre, l’industrie et l’économie qui règnent dans la maison de travail de Munich. Plus de quinze cent pauvres, arrachés à la fainéantise et à la  mendicité, jouissant d’une existence heureuse et agréable, au lieu d’être l’opprobe et le fléau de la société, composent cet établissement, dû au soins du comte de Rumford. » !!!
Le second volume est consacré aux recherches sur la chaleur. Rumford s’oppose à l’existence du calorique. Il prouve que les qualités de surface qui aident les corps à prendre de la chaleur, les aident aussi à perdre celle qu’ils ont, et qu’en général la facilité de donner, comme celle de recevoir, est inverse du pouvoir de réfléchir. Sans cela l’équilibre thermique ne pourrait s’établir entre les corps. Rumford a imaginé, pour ces expériences, un instrument qu’il a nommé thermoscope, et qui est propre à faire apercevoir les moindres différences de chaleur. C’est un tube de verre horizontal , dont les deux extrémités sont redressées et terminées par des boules. Tout l’appareil est plein d’air, et le milieu du tube horizontal contient une bulle de liquide coloré. On ne peut échauffer l’air de l’une des boules, sans que la bulle soit chassée vers l’autre ; et elle est si sensible, que l’approche de la main suffit pour la faire marcher. Leslie obtenait, de son côté, les mêmes résultats en Angleterre avec un instrument à-peu-près semblable, qu’il nomme thermomètre différentiel.
  Mémoires sur la chaleur.Paris, F. Didot. An XII, 1804. 1ère édition française.1 volume in-8 ; LVIII, 166 pp.
Cet ouvrage contient quatre essais: Une notice historique de diverses expériences faites par l’auteur dès 1778 –  Recherches sur la nature de la chaleur, et la manière dont elle est propagée ; mémoire présenté à la Société Royale de Londres au mois de décembre 1803, traduit par Pictet – Mémoire sur la chaleur, lu à la séance publique de l’Institut National le 6 prairial an 12 (25 juin 1804) – Observations sur les petits puits qui se forment en été dans de grandes masses solides de glace… mémoire présenté à la Société Royale de Londres au mois de novembre 1803, traduit par Pictet.
En 1798,  Rumford, surveille le forage de tubes à canon en cuivre à l’arsenal de Munich.  Il est bien connu que cette opération échauffe fortement les pièces.  Ceci est interprété, à l’époque, comme la libération d’un fluide contenu dans la matière, le calorique, lorsque la mèche rogne le métal.  Un jour, Thompson constate que, lorsqu’on utilise une mèche mal affutée, l’échauffement est beaucoup plus important alors que la pénétration de l’outil est insignifiante.  Il est ainsi frappé par le caractère inépuisable de cette source de chaleur qui ne peut donc provenir de la matière elle-même mais du travail mécanique fourni.   Il note :
 » D’où vient la chaleur produite par l’opération mécanique du forage des canons ?  Est-elle fournie par les copeaux qui sont séparés par la tarière de la masse solide du métal ?…  En réfléchissant sur ce sujet, nous ne devons pas oublier de prendre en considération cette circonstance hautement remarquable que la source de chaleur produite, dans ces expériences, par le frottement paraissait manifestement inépuisable.  Il est à peine nécessaire d’ajouter que ce qu’un corps isolé quelconque, ou un système de corps, peut continuer à fournir sans limitation, ne peut pas être une substance matérielle… » »Je ne connais qu’une chose que l’on puisse ainsi produire indéfiniment, sans transformer la matière : c’est du mouvement ».Il faudra attendre encore 50 ans pour que cette interprétation énergétique ne triomphe avec Joule.
Cet exemplaire a fait partie des bibliothèques de Dumas et Sabatier.
  Recherches sur les bois et le charbon.Paris. De l’Imprimerie d’Éverat. 1812. EO.1 brochure in-4 ; (2), 60 pp.
Cette rare brochure contient deux mémoires lus à l’Institut le 30 décembre 1811 ( Notice de quelques nouvelles expériences sur les bois et le charbon) et les 28 septembre et 5 octobre 1812 ( Recherches sur la structure des bois, la gravité spécifique de leurs parties solides, et les quantités de liquides et de fluides élastiques qu’ils contiennent dans différentes circonstances ; sur les quantités de charbon qu’ils peuvent fournir, et les quantités de chaleur qui sont développées dans leur combustion).  
Ce texte a été réédité sans changements en 1813 en 128 pages.
Bernard

La lettre du bibliophile

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Bibliophilie et Sciences: une famille de physiciens, les Bécquerel

Bibliophilie et Sciences: une famille de physiciens, les Bécquerel

Amis Bibliophiles bonjour,
Lesquels parmi vous votent pour que Bernard se décide enfin à écrire un article pour la Nouvelle Revue des Livres Anciens?
Voici un nouvel article de sa plume, qui vient rejoindre la catégorie « Bibliophilie et Sciences ».
La famille Becquerel compte quatre générations de physiciens. On connaît surtout Henri Becquerel mais les quatre générations ont marqué la physique du XIXème.
– Antoine César Becquerel (1788-1878), professeur de physique au Muséum national d’histoire naturelle, découvre en 1819 l’effet piézoélectrique de certains cristaux. En 1839, avec son fils Edmond, il présente pour la première fois un effet photoélectrique à l’origine des piles photovoltaïques, effet qui n’a été compris qu’en 1887 par Hertz.
– Alexandre Edmond Becquerel (1820-1891), fils du précédent, occupe la chaire de physique au Conservatoire des arts et métiers à partir de 1852 et, à la suite de son père, devient professeur de physique au Muséum national d’histoire naturelle. Il s’intéresse tout d’abord à la phosphorescence et à l’étude de la spectroscopie, parvenant à obtenir grâce à la photographie une reproduction du spectre solaire. En 1866, il effectue les premières mesures de température à l’aide de la pile thermoélectrique.
– Henri Becquerel (1852-1908), fils du précédent, entre à l’École polytechnique en 1872, puis à l’école des Ponts et Chaussées. Après avoir été assistant au Muséum national d’histoire naturelle, il y devient professeur de physique en 1892, occupant la chaire que son père et son grand-père ont précédemment tenue. Egalement professeur de physique à l’École polytechnique, il découvre en 1896 le phénomène de la radioactivité au cours de ses recherches sur la fluorescence des cristaux. Ayant placé des sels d’uranium sur une plaque photographique dans un lieu sombre, il s’aperçoit que la plaque a noirci, faisant apparaître une silhouette des minéraux. Ce phénomène prouve que l’uranium émet un rayonnement, effet connu par la suite sous le nom de radioactivité. En 1903, il partage le prix Nobel de physique avec Pierre et Marie Curie pour leurs travaux sur la radioactivité. Son nom reste attaché à l’unité d’activité nucléaire, le Becquerel.
– Jean Becquerel (1878-1953) succède à son père Henri Becquerel à la chaire de physique appliquée du Muséum national d’histoire naturelle. Poursuivant les travaux de son père, il porte ses recherches sur l’étude des propriétés optiques et magnétiques des cristaux à très basse température.
La bibliothèque de la famille s’est enrichie au cours des générations. Elle a été dispersée dans les années 1980 par la librairie Brieux et j’ai eu l’opportunité d’acheter quelques ouvrages importants dont la collection des Annales de chimie et de physique en reliure quasi uniforme (le dernier volume date de 1908, année du décès d’Henri Becquerel). Je vous présente quelques ouvrages de ces illustres physiciens.
DIVERS MÉMOIRES LUS À L’ACADÉMIE DES SCIENCES.Paris, 1829 à 1860. 1 volume in-4 ; (2), 40 pp. – 22 pp. – pp (23) à 34 – pp (35) à 49 – pp (50) à 56 – 19 pp. – 44 pp. – pp 49 à 57, 1 pl. – 34 pp. – 12 pp. – 16 pp. – 18 pp. – 4 pp. – 5 pp. – 4 pp. – 24 pp. – 12 pp. – 21 pp. – 9 pp. – pp (835) à 850.
Réunion exceptionnelle de vingt tirés à part de textes d’Antoine César Becquerel portant sur l’électrochimie et publiés dans les Mémoires de l’Académie des Sciences ou dans les Comptes Rendus. Ce volume provient de sa bibliothèque.
TRAITÉ EXPÉRIMENTAL DE L’ÉLECTRICITÉ ET DU MAGNÉTISME ET DE LEURS RAPPORTS AVEC LES PHÉNOMÈNES NATURELS.Paris, F. Didot. 1834, 1835, 1836, 1837, 1840.7 tomes reliés en 4 volumes in-8 ; 1er volume : (4), 563, (1) pp. – (4), 517, (3) pp, 6 pl. – 2ème volume : (4), XVI, 450 pp, 6 pl. – (4), XXV, 333, (3) pp, 3 pl – . 3ème volume : (4), 316 pp, 2 pl. – (4), IV, 288 pp, 5 pl. – (4), 440 pp, 5 pl – . 4ème volume : (4), 547 pp, 18 pl.
Ce traité d’Antoine César Becquerel est le premier grand traité français sur l’électricité et le magnétisme.
TRAITÉ D’ÉLECTRICITÉ ET DE MAGNÉTISME ET DES APPLICATIONS DE CES SCIENCES À LA CHIMIE, À LA PHYSIOLOGIE ET AUX ARTS.Paris, F. Didot. 1855-1856.. 3 volumes in-8 ; XVI, 456 pp, 3 pl. – (4), 475, (1) pp. – (4), 412 pp, 14 pl.
Cet ouvrage résume les leçons qu’Antoine César Becquerel et son fils Edmond donnaient, l’un au Muséum d’Histoire Naturelle, l’autre au Conservatoire des Arts et Métiers.
SUR LES RADIATIONS ÉMISES PAR PHOSPHORESCENCE. Paris, Gauthier-Villars. 1896. 1 volume in-4 ; pp (417) à 496.
Ce volume contient le cahier des Comptes Rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des Sciences du 24 février 1896 (n° 8, tome 122). Dans ce cahier, dont la couverture rose imprimée a été conservée, Henri Becquerel annonce la découverte de la radioactivité naturelle. L’article occupe les pages 420 et 421. Becquerel pense alors que l’exposition préalable des sels d’uranium à la lumière est nécessaire à l’émission du rayonnement. Le 2 mars 1896 Becquerel annonce que l’excitation préalable à la lumière est inutile : les sels d’uranium émettent naturellement des radiations pénétrantes. Rapidement Becquerel montre que le phénomène est dû à l’uranium seul. Deux ans plus tard Pierre et Marie Curie annoncent la découverte de deux éléments radioactifs nouveaux, le radium et le polonium.
RECHERCHES SUR UNE PROPRIÉTÉ NOUVELLE DE LA MATIÈRE.Paris, F. Didot. 1903.1 volume in-4 ; (4), 360, (4) pp, 13 pl.
Ce volume constitue le tome 46 des Mémoires de l’Académie des Sciences. Dans l’avant-propos Henri Becquerel indique : « Le présent Mémoire est divisé en deux parties. La première comprend les recherches faites en 1896 et 1897 dans lesquelles, après avoir découvert les propriétés radiantes de l’uranium, j’ai étudié les caractères physiques du rayonnement nouveau. La seconde renferme mes travaux depuis 1898, époque à laquelle les nouveaux produits découverts par Mr. et Mme Curie donnèrent à la question une extension considérable en révélant des phénomènes que le faible rayonnement de l’uranium eût été, sinon impuissant, du moins beaucoup plus long à manifester ».
LE PRINCIPE DE RELATIVITÉ ET LA THÉORIE DE LA GRAVITATION.Paris, Gauthier-Villars. 1922. 1 volume in-8 ; X, 342 pp.Publication des leçons donnée par Jean Becquerel à l’Ecole Polytechnique en 1921 et 1922. L’ouvrage est divisé en deux parties : 1ère : La relativité restreinte. 2ème : La relativité généralisée – Gravitation et électricité.
Vous trouverez l’histoire de cette lignée exceptionnelle sur le net. On en rencontre quelquefois en sciences : les Cassini, les Curie, les Friedel … Leur bibliothèque était une bibliothèque de travail. Les livres étaient bien et solidement reliés, sans ostentation, comme je les aime.
Une indication pour les cristallographes : la librairie Brieux disperse actuellement la bibliothèque de la famille Friedel.
Merci Bernard,

H

7 Commentaires

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  2. On voudrait que les grands découvreurs, les grands scientifiques soient forcement de braves rats de laboratoire, imperméables aux vicissitudes de la vie. Celui-ci semble avoir été polygame et homme d'affaire avisé. En cela, il est exceptionnel ;-))

    Merci pour ce beau portrait et encore bravo pour cet article, Bernard ! Pierre

  3. On ne dira jamais assez combien les travaux de Rumford sont essentiels dans l'histoire de la chimie et de la physique ! Les premiers pas de la thermodynamique, quelques années plus tard viendra Carnot.
    Pauvre Lavoisier qui depuis sa tombe a vu Rumford lui prendre sa veuve et démonter sa théorie du calorique.

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