Oeuvres complètes. Tome XIX. Mécanique théorique et physique 1666-1695

[p. 181]

Appendice II
À la ‘Statique’ et à la ‘Dynamique’.

D'après le début de notre Avertissement sur la Statique¹⁾ Huygens, Picard, Mariotte et Blondel furent désignés par l'Académie - en juin 1675 - pour élaborer une introduction théorique au Traité de Mécanique, demandé par le gouvernement depuis le mois de mai; Roberval lui aussi se mit à l'oeuvre²⁾. Le Traité lui-même devait surtout avoir un caractère pratique. De fait, dans ses programmes de 1667 ou 1668³⁾, Huygens avait parlé, non seulement de la théorie, mais aussi de la ‘construction de diverses machines dans toutes les arts mechaniques, comme de charpentiers, tourneurs etc.’ Déjà en avril 1667⁴⁾ Auzout avait proposé d'examiner les instruments de ‘tous les ouuriers’, et en février 1668 le même membre avait parlé de faire ‘des modelles de machines’. Dans le discours de Huygens que nous publions plus loin (Pièce III à la p. 264) et qui peut fort bien être antérieur à février 1668, il est également question de ‘construire des modelles de toutes les machines utiles qui sont en usage’.

Immédiatement après la demande du gouvernement, plusieurs membres s'occupèrent de la théorie. D'après la f. 12 v. du T. VII des Registres, ‘le Samedy 25 de Maj. 1675 M^r. de Carcauy a presenté à la Compagnie un escrit touchant le frottement, qui a esté leu, et on a prié M^r. Hugens de l'examiner. M^r. de Roberval a continué la lecture de son traitté des Méchaniques (voyez la note 2). M^r. Mariotte apportera le premier jour ce qu'il aura preparè sur les Mechaniques’. Le 1 juin 1675 ‘M^r. Mariotte a leu le commencement de son traitté des mechaniques’; il en continua la lecture le 8 et le 15 juin.

T. VIII, f. 41: ‘Le Mercredy 19^e de Juin la Compagnie estant assemblée M^r. [Charles] Perrault controlleur des bastiments a apporté de la part de Monseigneur Colbert un ordre du Roy à l'Académie des Sciences d'examiner les moyens de faire un traicté de Mechanique avec une description exacte de touttes les machines utiles à tous les arts et mestiers dont on se sert a present en France et en toutte l'Europe et Sa Majesté veut que ce traicté soit d'utilité et puisse estre entendu et practiquè facilement par toutes sortes de personnes, dans le mesme temps que l'Academie examinera les moyens de l'executer. Il faut aussi qu'elle fasse choix de personnes qui seront propres a trauailler à ces traittez et a la description de ces Machines et qu'elle envoye aussi tost a mondit Seigneur Colbert son avis sur le tout; et qu'il est necessaire pour cela qu'elle s'assemble deux jours de suitte extraordinairement. A Paris le 16 Juin 1675 et plus bas signé Colbert’. - ‘La Compagnie ayant deliberé sur le plan de cet ouurage on a arresté que l'on s'assembleroit extraordinairement et que chacun apporteroit [?] un plan de ce traicté de Mecanique que sa Majesté veut qu'on entreprenne pour les conferer ensemble’.

1) P. 13, note 2.

2) Déjà le 15 mai 1675 Perrault exigea ce Traité au nom de Colbert; le 19 juin, et ensuite le 22 juin, cette demande fut précisée. Le 15 mai (Registres T. VIII, f. 46) ‘M^r Perrault a proposé de la part de M^r Colbert qu'il souhaittoit qu'on travaillast à un traicté entier de Mechanique, qui fust utile aux Ingenieurs’. - ‘On a arresté que M^r de Roberual apportera Samedy son traité des mechaniques, et on resoudra apres la disposition de l'ouurage’.
D'après la p. 43 qui précède Roberval lisait déjà sur les ‘mechaniques’ en 1667.

3) P. 23-26 qui précèdent. La Pièce I de la p. 23 est antérieure, sans doute de beaucoup, au 25 février 1668 (note 1 de la p. 23).

4) Note 5 de la p. 19.

[p. 182]

T. VIII, f. 42-44: Extrait des Registres de l'Académie des Sciences (feuilles séparées reliées avec le volume lui-même). ‘Le Jeudi 20^e de Juin, la Compagnie estant assemblée extraordinairement, plusieurs ont lû leurs projets pour l'execution d'un traité de Mechanique que la Compagnie a ordre de composer. On a mis tous les ecrits entre les mains du secretaire pour en faire un extrait, et le presenter a Monseigneur Colbert’.

Le secrétaire (J.B. du Hamel) donne de ces écrits un aperçu assez long que nous ne reproduisons pas, vu qu'il est impossible d'y distinguer les opinions particulières de Huygens. Nous nous contentons de citer l'alinéa suivant: ‘On conuient encore, que dans la l^re. partie on doit expliquer les puissances qui font mouuoir les corps, et celles qui les arrêtent, comme étant les principes naturels des Mecaniques, et que l'on expliquera la raison des Machines simples, auxquelles les autres se pourront reduire’.

Sans doute à la suite d'une communication du secrétaire à Colbert, la demande du gouvernement fut précisée déjà le 22 juin.

T. VIII, f. 44 v. ‘Le Samedy 22^o Juin 1675, la Compagnie estant assemblée, sur ce que M^r. Perrault le controleur a proposé de la part de Monseigneur Colbert, que son intention est que le traité des machines fasse la principale partie de cet ouurage, que l'on donne la Theorie seulement en forme de preface, ou d'introduction, et le plus briéuement qu'il se pourroit, ayant pris les auis de l'assemblée touchant l'execution de cet ouurage, on a arresté

(f. 45) 1^o Que l'on enuerroit à Monseigneur Colbert l'extrait des projets de l'Academie, qui a été lû dans l'assemblee, afin qu'il en ordonne ce qui luy plaira.

2^o On a chargé M^r. Buot de faire un catalogue et une description des principales machines pour être raporté à la Compagnie; il sera aidé par M^rs. Pasquier et du Viuier¹⁾.

3^o Pour ce qui regarde la Theorie ou l'introduction, la Compagnie a chargé M^rs. Hugens, Blondel, Mariotte et Picard de faire chacun leurs memoires ou projets, d'en conferer ensemble, afin de le raporter à la Compagnie pour rediger en ordre ces memoires.

4^o On a distribué à ceux qui doiuent trauailler aux memoires plusieurs liures de mecaniques pour seruir à dresser ces mêmes memoires’.

De juillet à septembre on parla souvent de sujets se rapportant au Traité.

T. VIII, f. 13 v., le 6 juillet 1675: ‘On a parlé du principe general des Mechaniques [comparez les p. 15-16 qui précèdent].

M^r. Roemer a proposè une demonstration de son invention.

M^r. Buot a parlé du dessein, que Monseigneur Colbert luy a donné d'executer. Qui est de commencer par les machines d'Architecture²⁾. Il a apporté la figure d'une moufle extraordinaire...et il apportera samedy prochain les figures et descriptions d'autres machines’.

Le 13 juillet: ‘M^r. Buot a proposé son Invention pour faire des armes a feu dont la portee ordinaire surpassera de beaucoup celle des armes communes. Et M^r. Aubeuf a apporté un pistolet pour faire l'experience. On a arrestè que Mercredy prochain M^rs. Hugens, Mariotte et Buot se trouueront aux Thuilleries, pour en voir l'effet’.

1) du Vivier est mentionné la première fois dans le T. III des Registres (f. 52 v.) comme le géographe à qui l'on confia la tàche de dresser une carte des environs de Paris.

2) Voyez sur l'architecture la note 4 de la p. 241 qui suit. Claude Perrault, médecin et architecte de l'Observatoire ainsi que de la façade du Louvre, était membre de l'Académie des Sciences.

[p. 183]

M^r. Buot a leu un ...[?] des Machines, qui regardent l'agriculture’.

Le 20 juillet: ‘M^r. Buot a leu la communication de son Memoire d'une Machine pour estre monstrée a Monseigneur Colbert’.

Le 27 juillet: ‘On a arresté de quelle grandeur on feroit les planches des Machines et outils’.

Buot continua à lire sur les outils et instruments le 3 août, le 1 septembre, le 9 et le 16 novembre³⁾.

Le 3 août: ‘M^r. de Roberval a mis entre mes mains un traicté de Mechaniques pour estre mis dans les Registres’. Ce fut son chant de cygne. Il avait sans doute fait usage du traité dont il est question dans la note 2 de la p. 181. Voyez aussi la note 1 de la p. 184.

Le traité anonyme qui occupe les f. 47-58 du T. VIII est-il celui de Roberval? Du Hamel dit à la p. 153 de la deuxième édition (de 1701) de son ‘Historia’: ‘Interea varii sunt elaborati Mechanici Tractatus. Unum inter alios in tabularia relatum invenio à D. de Roberval compositum, in quo breviter hujus scientiae principia et fundamenta explicantur. Etc.’ Malgré le verbe ‘invenio’ qui indique sans doute qu'au moment de la composition de ce chapitre du Hamel ne se rappelait pas fort bien ce traité (dont il donne une description détaillée qui s'accorde parfaitement avec le traité anonyme du T. VIII), et qu'il est donc possible qu'il l'attribue surtout à Roberval parce que le procès-verbal du 3 août parle d'un traité de Roberval qui devait être mis dans les Registres, il semble probable qu'il ne se trompe pas.

Parmi les ‘varii .. Mechanici Tractatus’ qu'il mentionne, il peut y avoir eu des projets de Huygens, de Blondel, de Mariotte et de Picard, mais ceux-ci, s'ils ont existé, ne nous sont apparemment pas parvenus.

Il est toutefois évidemment nécessaire d'examiner si le contenu du ‘traité de Roberval’ est tel que celui-ci peut logiquement provenir du même homme qui avait fait quelques années auparavant les quatorze objections publiées en 1934 contre l' ‘Horologium oscillatorium’⁴⁾; il est de plus intéressant de voir si l'auteur de ce traité attache la même importance que Huygens au principe des déplacements, réels ou virtuels⁵⁾.

Le traité est intitulé ‘De la Mecanique’. Il débute par 6 ‘definitions’, suivies de quatre lignes ‘des Machines’ et contient ensuite cinq chapitres: 1) ‘des [six] principes des machines’, 2) ‘des fondemens des machines’; ‘des fondemens physiques’, ‘des fondemens de doctrine’ (26 parties, dont un grand nombre traitent de la position du centre de gravité dans diverses figures à commencer par le triangle), 3) ‘division des machines’, 4) ‘des machines simples’, 5) ‘des especes des machines artificielles composees’.

Ce n'est donc pas le traité perdu de Roberval dont nous avons fait mention dans la note 4 de la p. 442 du T. XVIII, lequel, suivant Roberval lui-même, contenait huit livres, traitant respectivement 1) ‘de centro virtutis potentiarum in universum’ 2) ‘de libra’, 3) ‘de centro virtutis potentiarum in specie’, 4) ‘de fure mirà [?]’, 5) ‘de instrumentis et machinis’, 6) ‘de potentiis

3) Du Hamel ‘Historia’ (éd. de 1701, p. 154): ‘Praecipuas tamen & magis usitatas [machinas] delineare et describere ingressus est D. Buot. Quam plurimae earum solidae effigies factae quae in Observatorio asservantur’.

4) T. XVIII, p. 441-456.

5) Voir la p. 16 qui précède.

[p. 184]

quae in diversis corporibus mediis agunt; ubi de natatione’, 7) ‘de motibus compositis’, 8) ‘de centro percussionis potentiarum mobilium’¹⁾.

Mais déjà en 1636 avait été publié le ‘Traité de Mechanique [de 36 pages] des poids soustenus par des puissances sur les plans inclinez a l'Horizon, par G. Pers. de Roberval, professeur royal etc.’ qui fut inséré par M. Mersenne dans son ‘Harmonie Universelle’²⁾.

Dans le premier chapitre du traité de 1675 l'auteur parle e.a. de ‘la pesanteur par laquelle tout corps tend par les forces de la nature uers quelque point comme uers un centre’ et de ‘la force unitiue des corps, a laquelle celle de l'ayman a beaucoup de rapport, dont il semble qu'il y ait beaucoup d'especes differentes’. Il nous paraît bien peu probable que Huygens se serait exprimé ainsi, même dans un écrit populaire, vu son aversion pour les forces agissant à distance: voir p.e. sur ce sujet le premier Avertissement du présent Tome et le Traité de l'Aimant qui suit; tandis que Roberval écrit déjà dans son traité de 1636 que nous venons de nommer (Prop. XVIII): ‘Si les corps pesants deuiennent d'autant plus legers qu'ils sont plus proches du centre de la terre, rechercher quelle en est la raison’.... ‘Or si les pesanteurs diminuënt selon la raison precedente, l'on peut dire que cette diminution se fait à cause de l'attraction de toutes les parties de la terre...’ Comparez aussi la communication de Roberval du 7 août 1669³⁾.

Vu que l'auteur du traité de 1675 ne parle guère que de mouvements lents, on peut dire qu'il ne s'agit en général chez lui que de statique; en quelques endroits cependant il mentionne les arcs et les fleches, etc.; à la f. 51 il parle incidemment d'un boulet de canon, et il compare plus ou moins ‘la force de l'impulsion de ce boulet’, tiré perpendiculairement sur un mur, avec ‘celle de la pesanteur’ qui ‘l'abaisse aussy tost’ ce qui est une comparaison de grandeurs incomparables: ceci rappelle plus ou moins l'objection 11 de la p. 453 du T. XVIII. Nous ne trouvons en somme aucune raison pour ne pas attribuer ce traité à Roberval.

Quant au principe des déplacements, réels ou virtuels, il n'en est pas question. Ceci est conforme au traité de 1636, où Roberval dit sans doute: ‘On peut encore voir clairement qu'il faut moins de force pour faire monter un poids par un plan incliné, que par la perpendiculaire. Mais reciproquement ce poids fera plus de chemin, & partant sera plus de temps à monter par le plan incliné que par la perpendiculaire. Et le temps par le plan incliné sera au temps par la perpendiculaire comme reciproquement la puissance tirant par la perpendiculaire à la puissance tirant par le plan incliné’. Mais il ne s'agit pas chez lui de l'application d'un principe comme chez Huygens: nous avons cité le Corollaire V de la Proposition I; dans cette proposition l'équilibre dans le cas du plan incliné était déduit de celui de la balance.

Momentanément, la demande de 1675 du gouvernement ne paraît pas avoir donné lieu à des travaux bien importants. On pourrait toutefois y rattacher celui de Roemer⁴⁾ sur les roues à dents épicycloïdales⁵⁾. Nous avons déjà mentionné⁶⁾ le Traité de Blondel de 1683 sur le Jet des Bombes. Celui de de la Hire sur la Mécanique en général est de 1695.

1) Lettre de Roberval à Hévélius, de 1650 (puisque R. y parle du ‘14. Aprilis hujus anni 1650’), publiée à la p. 35 de ‘Huygens et Roberval, documents nouveaux’ par C. Henry (Leyde, Brill, 1879). Henry cite aussi (p. 34) deux manuscrits de Roberval, l'un latin de 1645 sur la balance, l'autre français, sans date, traitant de divers instruments qu'il énumère. - Le traité en 8 livres est-il celui dont il est question dans la note 2 de la p. 181?

2) ‘Harmonie Universelle, contenant ia théorie et la pratique de la Musique etc.’ par F. Marin Mersenne etc. (Paris, Sebastien Cramoisy, avec caractères de musique de Pierre Ballard, 1636).

3) P. 628 qui suit.

4) P. 602 et 607-611 du T. XVIII.

5) Registres, T. VII, f. 37 et suiv. le 11 janvier 1676: ‘Mr. de Roemer a commencé à lire son traitté des mechaniques’. Il continua sa lecture le 1, 8, 15 et 22 février et le 7 mars. Le 15 février il est dit: ‘Mr Roemer a continué de lire son traité des roues dentees qui se poussent les unes les autres’.

6) P. 88.

[p. 185]

Ce ne fut qu'au dix-huitième siècle que l'Académie publia un grand nombre de traités sur les arts et métiers. Maury les énumère à la p. 173 de son livre de 1864⁷⁾: ‘Sous le ministère Colbert, l'Académie avait été chargée de composer une description de tous les arts et métiers, afin d'introduire, dans les procédés en usage chez les artisans, les perfectionnements indiqués par la théorie. On fut longtemps à réunir les éléments de cette grande publication technologique; après la mort de Filleau des Billettes⁸⁾, habile mécanicien, qui s'en était sérieusement occupé, elle avait langui plusieurs années, quand Réaumur lui imprima une impulsion nouvelle et en fit commencer la rédaction définitive. En 1761, parut l'Art du Charbonnier, par Duhamel du Monceau ..... etc. La publication de ces divers traités s'est continuée jusqu'à la suppression de l'Académie en 1793’.

La première exposition publique de modèles de machines à Paris eut lieu, paraît-il, en 1683: voyez la note 1 de la p. 266 qui suit.

7) L.F.A. Maury ‘Les Académies d'autrefois. L'ancienne Académie des Sciences’, Paris, Didier et C^ie, 1864.

8) Né en 1634, nommé pensionnaire en 1699, mort en 1720.