Les nombres et le feu

Et ignem regunt numeri

« Les nombres gouvernent le feu »: ça sonne plutôt bien, pour une invocation mystique, voire démonique… Mais c’est tout le contraire. Cette formule, Joseph Fourier la place en exergue de ce qui est quasiment son unique œuvre scientifique, la Théorie Analytique de la Chaleur, qu’il publie en 1822. Un ouvrage aussi révolutionnaire que les « Principia » de Newton, un siècle plus tôt. Fourier, dont on célèbre cette année les 250 ans, a alors 54 ans… et cela fait déjà plus de 15 ans qu’il ronge son frein.

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La bouilloire à manivelle

Savez-vous ce que c’est que l’alésage ? J’avoue: je croyais que ça avait un rapport avec les matelas, mais en fait pas du tout: c’est l’opération qui consiste à façonner mécaniquement l’intérieur d’un cylindre. Un bon exemple, c’est l’usinage du tube des canons. Vers la fin du XVIIIe siècle, un certain Benjamin Thompson[1] observe les ouvriers qui s’attèlent à cette tâche à l’arsenal de Munich. En les regardant travailler, il n’est sûrement pas le premier à se faire la remarque: quand le foret attaque le métal, ça chauffe. Beaucoup.

Mais lui a envie d’en savoir plus. En 1798 il fait fabriquer tout spécialement un dispositif lui permettant de plonger et le canon, et la machine d’alésage dans un bac rempli d’eau. En 2 heures 30, il parvient à faire bouillir l’eau !

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32 degrés de séparation

thermostatQuiconque a déjà essayé de faire des cookies en suivant une recette américaine le sait: la non-universalité des unités de mesure est un cauchemar. Les onces liquides et solides, passe encore: un bon verre doseur peut faire l’affaire [1].  Mais bien sûr, au moment de préchauffer le four, impossible d’échapper au bonheur de devoir convertir les degrés Fahrenheit en degrés Celsius. Alors voyons, est-ce que c’est moins 32 et fois 1,8… ou bien divisé par 1,8 puis plus 32… ? Et qu’est-ce qui nous vaut pareil sac de nœuds ?

D’ailleurs en y réfléchissant, qu’est-ce, au fond, que la température ? Pas si facile de s’en faire une idée, sinon indirectement, par ses effets visibles… La sensation, « c’est chaud/froid », simple en apparence, ne suffit pas à la définir correctement [2]. Aujourd’hui, on sait que la température est une mesure de l’énergie d’agitation des particules élémentaires de la matière (atomes ou molécules). Mais au XVIIIe siècle (et encore aujourd’hui dans la vie courante) ce n’est évidemment pas ça qu’on mesure [3].

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