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L'ÉLASTICITÈ DE L'EAU
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D'AUTRES FLUÏDES.






TRAITÉ
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L'ÉLASTICITE DE L'EAU
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D'AUTRES FLUÏDES,
'Saiis lequel on a raflemblé toutes les expériences faites jufqu'a préfent dans cette recherche. Avec la defcription d'une nouvelle machine pour prouver la cornpreffion des fluides, & des expériences auxquelles elle a fervi.
A V E C F I G U R E S.
Par E. A. G. ZIMMERMANN,
Trofejfeur de Mathématiques, de Phyfique . Êf d'Hift. naturelle au Collége Carolin de Brunsvic; de VAcadémie des Sciences de Goevtingue 6? de la Société des Curieux de la Nature de Berlin.
a Amsterdam;
Chez J. H. SCHNEIDER. m dcc l x x x v.






A
MONSIEUR LE PRÉSIDENT
eta messieurs
LES MEMBRES DE LA SOCIÉTÉ ROYALE DE LONDRES.
Messieurs,
JL/avancement & la proteélion des Sciences ayant été de tout tems, le noble & fublime but de Votre Royale Société, j'ofe me flatter , quoique Ëtranger , qu'elle fera un accueil favorabie a une découverte, qui paroït nous avoir avancés d'un pas dans les fecrets de la Nature. Cette célèbre queftion , F eau efl-elle élaftique? a donné occafion non - feulement aux expériences des Académiciens de Florence , mais auffi a celles de M. Canton , dont les réfiütats étoient, en quelque facon, oppofés * 3



vi
DÉDICACE.
a ceux des premières. M. Canton eut le bonheur d'obtenir vos fuffrages. Daignez, Messieurs, les accorder a un inconnu dont les expériences femblent indiquer clairement qu'il a approché de fort prés de la folution de ce problême.
C'est avec les fentimens du plus profond refpeét, que j'ai 1'honneur d'être,
Messieurs,
Votre trés • humhle é? trés • dbèijfant Serviteur
Ëberii. Aug. Guill. Zimmermann.
* BrunsviCj ce 12 Décembre ?779.



P R É F A C E.
On a cru que les relations des effais que 1'on a faits jufqu'ici pour comprimer 1'eau mérkoient d'être publiées,quoique la plupart de ces eflais n'aienr, point réuffi. J'annonce des expériences qui paroiffent avoir mieux répondu a eet objet; j'ai donc lieu d'efpérer qu'on daignera leur donncr quelque attention. La machine de M. Abkh, dont je donne ici la defcription, a du moins le mérite d'être fimple, de marquer avec précifion les forces qu'on a mifes en oeuvre, &, ce qui eft plus important, de paroitre opérer une compreffion réelle. II peut fe faire qu'il relte quelque doute a réToudre dans les expériences qu'on a fakes avec cette machine, ou plutöt dans les conclufions qu'on en doittirer;mais il me femble évident qu'elle a, au moins, produit des effets plus marqués qu'aucunede celles dont on s'eft fervi pour Ie même but. Pour qu'on en puiiïè juger avec une pleine connoiilance de caufe, j'ai recueilli toutes les relations des expériences faites dans les mêmes vues.
C'est le recueil de ces expériences qui a donné lieu a la première partie de eet ouvrage, c'ella-dire a 1'hiftoire des recherches fur la compreiïibïlité de Feau. J'ai, autant que ma Ikuation bornée me 1'a permis, rapporté dans un erdre chronologi« que tout ce qui a rapport a eet objet. II eft touce« * 4



vm
P R É F A C E.
fois pofllble qu'il y ait d'autres relations concernanc cette matiere, qui ne foient point parvenues a ma connoiflance; a quoi je dois ajouter que j'en airecu de fi infuffifantes que je n'ai pas cru pouvoir les inférer nulle part. Par exemple, on m'a dit qu'entre les années 1740 a i/jo ou 1756, une Académie Portugaife avoit faic a Lisbonne , & même avec fuccès, des recherches fur la compreilibilité de 1'eau. J'ai fait tout mon pofllble pour en avoir des notions plus pofitives; je n'ai jamais pu y parvenir.
J e n'ai pas mieux réufli a me procurer une notice bien conftatée que 1'on fe foit fervi de boules d'or pour comprimer 1'eau. Feu M. le Prof. Krüger (1) & avant lui le Prof. Tekhmeiet', (2) difent que Boyle & XAcadémie de Florence ont faic ufage de boules d'or & d'argent dans leurs expériences ; mais on voic par les propres paroles des Florentins & de Boyle rapportécs dans ce livre, qu'il n'efl: nullement queftion de boules d'or. Bien loin de-la, les Florentins expofent les railons qui leur ont faic préférer 1'argent a for. 11 peut fe faire que Krïïger ait copié Tekhmeier, fans qu'ils euffènt lu ni Fun ni 1'autre les expériences des Florentins; la chofe elt même vrailémblable; fans ce-
(1) Phyfique de K<üi>cr a Hal'e 1744. T. 1. p. 449. Kriiger parle enfuite du tuyau de Hamberger.
(2) Teichmeycri Elementa Philofop. natur. expérimenta!, Joiia; 1717. p. 240.



P R É F A C E.
ix
la ils n'auroient pas avancé une erreur auffi manifefte. Je crois de même que Boerhaave a die après Stair, que Duhamel parle de boules d'or, quoique , dans les endroits cités de Duhamel, il ne fok nullement parlé d'or. Et voila comment une erreur fe propage de facon qu'il n'eft prefque plus poffible d'en indiquer 1'auteur. II pourroit fe faire que Duhamel eüt parlé de boules d'or dans quelque endroit différent des pailages cités; mais j'ai d'autant plus de fujet d'en doucer que j'ai lu avec beaucoup d'attention tous les ouvrages de eet Auteur,oü il eüt été convenable d'inlérer ces expériences. Peut - être auffi exifte-1- il des mémoires plus modernes fur cette matière, qui ne me font point parvenus,' peut-être les phyfiques de MM. Scarella (3) & de Turre (4) contiennent- elles des expériences plus nouvelles; j'ai néanmoins peine a le croire; car, fi elles eufTent été décifives pour ou contre 1'élaflicité des fluides, on ies aurok annoncées dans quelque journal.
J e fuis trés- mortifié de n'avoir pas été en état de donner une explication bien précife du Mémoire du célèbre Abbé Fontana,que je cite a la page 80. Je lui ai éerk fur ce fujet; mais je n'en ai
(3) ScarellaPhyfica generalis, methodo mathematicatraétata. Brixia; 1756. 40.
(4) De Turre Elementa phyfica;, conpieaens phyficam generalem. Neap. 1767.
* 5



x P R t F A C E.
pas eu de réponfe: je me garderai cependant bien de me plaindre du filence de ce favanc qui fait fort féjour, il y a déja quelque rems en Angleterre; la feule chofe que je me permettrai, c'eft de le prier, au nom de tous les phyficiens, de communiquer au plutöt fes précieufes découvertes en phyflque.
Loits même que la partie hiftorique de ce traité feroit défeftueufe, je ne la croirois pas pour cela fans utilité. Si 1'on travaille un jour a 1'hiftoire générale de la Phyfique (& 1'excellent Prieftley n'a que trop tot ceiïë de le faire) du moins trouvera-ton ici raflèmblés les faits les plus importans pour cette partie de la Phyfique. Les abrégés de Phyfique, les plus grandes Phyfiques même, telles que celles de V Grrivefande, Mufchenbroek, Martins, SauriytVolf, Eberhard, Erxkben ne parient point du tout, ou tiès-fuperficiellement, de ces expériences ; de forte que j'ofe me fiatter de n'avoir pas fait un ouvrage fuperflu en ratfèmblant ici ces mémoires qui pourront êtreutiles aux Phyficiens, ou du moins aux amateurs de Phyfique, qui ne font pas a même de confulter de grandes bibliothèques, ni de s'en procurer.
Je penfe auffi avoir été impartial dansles jugemens que j'ai portés fur ces expériences, & 1'on aura lieu de s'en convaincre en voyant que j'ai foumis ies miennes a aucant de doutes que celles qui les ont précédées. On peut conclure de.ceque



P R É F A C E.
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j'ai dit de la friclion du tenon dans le levier dont je me fins fervi pour ces expériences, & de la poffibilité d'une petite erreur relativcment au mefurage de la compreffion du fluide, que,!i on répécoit ces expériences avec un appareilplus exact, il ne feroit pas impoflible que les réfulcats de nos expériences ne fe trouvafTènt différer quelque peu de ceux des expériences ultérieures, mais la différence feroit fi peu confidérable,qu'elle ne mériteroit aucune attention, & la compreffion des fiuides n'en feroit pas moins bien conftatée.
M. Abkh & moi eümes 1'honneur de préfenter 1'été dernier a la plus grande partie des membres de la Société des Sciences de Goettingue, la machine dont eft inventeur M. Abkh & 1'expérience de la compreffion opérée a 1'aide de la vis de cette machine. De tous les doutes infixuctifs propofés dans cette occafion, le plus important me parut celui qui fuppofcit la poffibilité de 1'expanfion du cylindre. J'ai efïayé d'y lépondre avec . autant de précifion que la nature de la queftion le permet.
Il feroit a fouhaiter que 1'inftrumentdeM. Abkh ne fut pas de métal, mais de quelque autre madere , paree qu'avec une pareille machine il n'efl guère poffiblede tenter la compreffion du mercure; car, en fuppofant que le mercure qu'on verferou dans un cylindre de laiton, ne le percat pas dès lu première



xii P R É F A C E.
expérience, il eft pourtant conftant qu'en s'y arrêtanc il y feroit des foffes ou creux coniidérables, qui pourroient mettre en peu dè tems la machine hors d'état de fervir a des expériences ultérieures.
L a première idéé de la machine dont je donne la ddcripcion ayant beaucoup de rapporc avec l'idée qu'eut Duhamel de faire entrer un pifton dans un tuyau rempli d'eau (ce qui neut pas lieu) pourroit faire foupconner que Duhamel a mis M. Abkh fur la voie, & que celui-ci n'a fait que perfcchonner ce que celui-l* avoic imaginé. Mais je dois a la julbce & a la vérité de dire que M. Abkh ne doit qu'a lui-même ttdée de fon inftrumenc. 11 ignoroit jufqu'au nom même de Duhamel Dans le cours de fes années académiques,ils'eft furtout appliqué aux connoiffances pratiques,il n'a,d'ailleurs,jamais été favant de profeffion, mais toujours ce qu'il eft encore aétuellement, un homme d'affaire trés-babiIe & trés aftif, qui, fans cefTc & en même tems, acukivé fon talent & fon goütpour la méchanique; (5) de forre qu'il nVft du tout point furprenant qu'il n'aic eu aucune connoiffance des phyficiens antérieurs,& furtout desouvrages fpéculatifs de Du-
(5) M. Abkh a inventé diverfes machines remarquables. Deux enrr'autres méritent avec juftice 1'atcention des méchaniciens; favoir celle qui iert a tailler les limes vjes An -iois n'en ont pas de meilleures) & celle qui, feule.fait le principal ouvrage de la monnoie.



P R É F A C E. xin
hamel. Je puis affirmer que, quand je lui parlai de 1'idée de ce favant, il ne connoiffok fon nom que par celui du célèbre du Ha nel du Monceau qui vit aétuellement. Si 1'on excepce les expériences des Florentins ,il ignoroit prefque toutce qui avoir. été écric lür la compreffibilité de 1'eau. Les expé* riences mêmes de Canron lui étoient inconnues.
Le tuyau de Hamberger, la boule de verre de Herben & le Cylindre 6! Abkh, ces trois machines fi fimples, & coniequemment fi propres a examiner l'éiafticicé des fluides, ont des Allemands pour inventeurs. Je ne prétens pas que ces machines foient comptées parmi les inventions les plus importantes; mais je me crois bien fondé a faire obferver ici qu'il n'y a aucune nation qui ait fait d'auffi grands progrés dans cetce partie de la phyfique que Ia nation Allemande. J'avoue que mon patriotifme fe réveille agréablement quand je me rappelle le grand nombre d'inventions illuflres des AIIemand>, dont 1'énumération doit éconner tout homme impartial.
L'imprimerie, les eftampes en noir, la gravure, la peinture en paflel, la poudre a canon, les montres de poche, la porcelaine Européenne, les batimens de graduation pour le fel, ces belles invenrions n'appartiennent-elles pas a Guttenberg, de Meckkn, Thiele, de Siegen. Schwarz, Heele, Botticher & Meth? Enfuite, Alben Durer, SpekIe, Pratorius, Brandt, Kircker, Lieberkuhn, Sturm,



xiv P R É F A C Ei
Guerkke, Wiïke, (6) Fahrenheit, Kleift & Hartman, n'ont-ils pas inventé ou du moins perfeclionné, la fortilkation, le calibre, la planchecte, le phofphore, le polémofcope, l'héliofcope, le microfcope folaire, la phyfique expérimentale, le tube acoufrique, la pompe pneumacique, 1'arquebufe a vent, le manomètre, 1'éleftricité, l'éleftrophore, le thermomètre a mercure, la commotion éledtrique & Ja déclinaifon magnétique. Enfin, Copernic a déterminé le vrai fyfiême du monde. Byrg inventa les logarithmes (7). Doerfel découvrit 1'orbice
(6) (ju'on life le mérnoire de M. Wilke, Allemand vivant afhellement en Snede, fur l'éleérricité pofitive & négative, & Ton fera convaincu que 1'honneur de 1'invention de 1'électrophore lui appartient auffi bien qu'a M. Volta. Cc mémoire fe trouve parmi ccux de 1'Académie royale de Suede, année 17Ö2, p. 213 & fuiv. M. de Volta n'a fait que inettre un gateau de cire d'Efpagne, ou de rcfine, oü M. Wilkt avoit fait ufage du verre. C'eft néanmoins M. Volta qui a donné a 1'inftrument le nom d'EleBrophort. Je crois d'ailleurs volontiers qu'il en eft 1'inventeur, c'eft a dire qu'il n'a point eu connoiflance du mémoire de M. le Prof. J-Filke.
Kepler dit non-feulement dans fes Tab. Rudolp. praCept. Cap. 3. que Byrg a inventé les logarithmes, mais encore de quelle méthode il s'eft fervi pour y parvenir. M. Montucla eft donc injufte envers Byrg en lui en conteftant 1'invention, dans fon hift, des mathematiq. T. 1. p. 471; & contre Kepler, quand il croit que celui-ci n'attribue cette invention a Byrg que par femiment patriotique. Hift. des mathem. t. 2, p. 10 & 11. Ce n'eft pas la feule occafion oü 'M.



P R É F A C E. xv
paraboliqué dés comètes (8) Hevel, la libration. Purbach & le grand Muller, furnoramé Kêgiomontan, (9) rétablirenc 1'aftronomie, & Wakher appliqua la réfraction a cette fcience. Simon Mayer (10) découvrit les Satelüces de Jupiter avanc Galilée, & Tobie Mayer forca la lune de fe foumettre a fon calcul. Kepler \ qu'au nom de eet homme étonnant touc Allemand méle a 1'enthoufiafme de l'admiration des fentimens profonds de honte. Kepler, qui le premier fixa les orbites des planètes& leurs loix! Kepler, h qui 1'on doic la vraie théorie de la vue (11) & les tubes aüxonomiques; 1'attraction(ia),la gravitation des corps celeftes! Kepler,
de Monmla foit injufte contre les Allemands. On en trouve d'autres preuves dans cette même Hift. des Math. t. 1. pp. 409, 470 & 471.
(8) Doerfel a été miniftre proteftant a Plauen en faxe. Oa a de lui des réflexions fur la grande Comète qui parut en 1680. Cet ouvrage fut publié en 1681.
(9) Regiomontan a été fans contredit un des plus grands aftronomes. Dès 1460 — 1470 il parut fort porté a admettre le foleil comme le centre du fyftême du monde. II perfedionna beaucoup laTrigonométrie, & y joignitles fraftion? décimales & les tangentes. Voy. Doppelmaïer von den Nurnbergs Mathémat.
(10) Simon Mayer appereut les fatellites de Jupiter quelques mois avant Galilée. Voila comme, quelquefois, il y a fort peu de diftance entre les découvertes.
(11) Defcanes 1'appeloit fon maitre.
(12) Voy. Epitoine aftrouom. Copernic. Francfort, 1635. iu introdua.



xvi P R É F A C E.
qui determina Ia vraie caufe du flux & reflux de laraer (13)! Kepler, enfin,auteur d'une partie du calcul infinitéfimal (14).... mourut dans 1'indigence! Mais Kepler prend les planètes & notre globe même pour des animaux vivans! Mais Newton commente auffi 1'Apocalypfe! Hé! que réfulte t-il de la? fi ce n'eft que les grands hommes ne font pas infaillibles. Ces foibleffes font pardonner leur fupériorité au refte des hommes, qui fans cela feroient trop humiliés.
Je ne parle pas ici de découvertes qui ne concernent que la mode ou quelque correcTiion légère d'inftrumens déja inventés. Non, la plupart fuppofent dans leurs auteurs des talens fupérieurs, éminens. Elles font d'une fi grande importance, que , fans elles , la fociécé ne feroit pas a beaucoup pres ce qu'elle èft aétuellement
I l efi vrai que nous n'annoncons point nos découvertes avec le ton emphatique trop ordinaire
peutCiS) Epitome Aftron. Copern. Lib. 5. §. 1. Kepler en pu. blia les trois premiers livres dés 1618 a Lintz.
(14)Nova Stereometria doliorum, Lineii, 1615,6c en Alle. mand 1Ö18. C'eft dans eet ouvrage que Kepler expofe fon idéé de 1'infini dans les Mathématiques ,& pofe le fondement de la doétrine de maximis £f minimii, devenue depuis fi importante. Je fuis charmé que le célébre Bailly rende juftice au grand Kepler dans fon excellente hiftoire de 1'aftronomie moderne.



P R É F A C E.
' XVII
peut-être aux Francois. Nous n'avons point encore ^honneurs de V Allemagne, point $Allema~ gne illujire. Le tombeau d'un afteur célèbre n'eft point encore placé chez nous a cöcé de celui de nos Rois. II peut fe faire qu'a eet égard nous foyons repréhenfibles. En Allemagne, le grand hemme fe cache; il a peine quelquefois a fe détermiter k publier fes découvertes(i5). En efTet,nous ercourageons moins le talent que 1'Angleterre óc la France; &, tandis que le poële de Newtor eft porté par les premiers Seigneurs de la GrandeBretagne, les Nobles d'Aüemagne ont honte de üivre le convoi de Leibnitz. Ce grand homme 6* Kepler repofent fous des tombes ordinaires. Cela eft injufte fans doute, & doic humilier notre nation: mais que cette même nation a qui la fociéti eft redevable de tant de précieufes découvertes,de tanc d?inventions utiles & commodes, & qui contribuent fi eflèntiellement au bien-être généra,qu'une nation, dis-je, qui a produit une multiade de favans de la première claflè, foic, malgré tcus ces avantages, traitée de ftupide par queiques beaux efprits étrangers, c'eft non-feulement un procédé contraire a la décence & a 1'honnêteté, mais c'eft une abfurdité & une déraifon. „ The greateft in-
f (15) Kepler fut obligé d'engager plufieurs fois Byrg a publier fes logarithmes & fon compas de proportion.



(jviji P R É C A C E.
„ ventions, dit Swift, (16) were produced in te „ time of ignorance, as the ufe of the compass, „ gunpowder and printing, and by the dulkft na„ tions as te Germans". Voltaire , après avoir été accueilli en Allemagne avec diftindtion , a été aflèz ingrat pour parler des Allemands avec auffi. peu de ménagement que Swift. Je ne citerai pas dans laquelle de fes innombrables produftions fe tiouvent fes injurieux farcafmes contre notre na* tion; je ne m'en fouviens pas.
I l feroic trés - facile de récriminer ,& de rendre infule pour infulte. Ce n'eft affurément pas par refpet pour Swft & Voltaire que je ne le fais pas. Ce qi me retient, c'eft que je craindrois de m'avilir o me fervant des mêmes armes; c'eft que quand on a de fon cöté la bonne caufe, on n'a pas beain de recourir aux injures. Une fimple réflexionfuffit pour montrer combien ces imputations font iijuftes & hazardées.
Or concoit aifément que plus le liècle (17) eft ignorant & barbare, plus il y a a inventer, & plus les inventions a faire font importantes. On con9oit aufii jjue plus on a acquis d'habileté dans un art ou une /cience quelconque, plus il eft facile d'y ajouter quelque chofe, mais non d'y faire des décou-
(16) Thoughts on feveral fubjeéb. Works of Swift. vol, 3. London:i776. p. 274.. ■ ..
(17) Ou plutót le monde en général.



P R É F A C E. xix
vertes auffi confidérables & auffi brillantes. Ceci eft & doit-être en général plus difficile; car, comme chaque invention fuppofe une nouvelle combinaifon d'idées ou de chofes, chaque découverte faite laiffè moins de combinaifons a faire, de forte que les fiècles d'ignorance donnent généralement plus de poffibilité d'inventer que ceux qui font plus cultivés. Examinons jufqu'a quel point le hazard peut donner lieu a des découvertes en général, & quelles font celles qu'il peut occafionner. Les inventions ont pour objet, les unes le néceffaire, foit pour 1'entretien , foit pour la défenfe de 1'homme ; d'autres les commodités, le luxe; d'autres enfin les fciences fpéculatives.
I l ell évident que le hazard peut plutöc donner occafion aux deux premières fortes d'inventions qu'a la troifiéme; car 1'invention du calcul différentiel fuppofe déja dans Leibnitz & Newton de profondes connoifTances mathématiques; au lieu qu'un ineendie fuffic pour apprendre la fonte des métaux. C'eft ainfi, felon Pline, que la découverte de -raimant, le verre, la grêfe en écuflon, font dues au hazard. (18) Mais 1'on fent qu'on doitmettre une différents) En général Pline paroit fort favorable au hazard: Hk erg» enjus, hk eft Me qui plurimi in vita inuenit Deus. Hift. natur. lib. 27. c. 3. Et encore lib. 17. c. 14. Je dois pourtant avouer que je 11e fuis nullement convaincu des caufes qu'il fuppofe a beaucoup d'inventions. II préteud, par



xx P R E F A C E.
ce bien grande entre une découverte produite en quelque facon par un événement fortuic,& une découverte qui eft le fruit d'une profonde méditation & d'une étude opiniatre. Le hazard offric probablement a deux nations de même ancienneté, & a peu prés le même nombre de fois, dans un long intervalle de tems, 1'occafion de faire la découverte du feu. Un caillou jeté contre un autre en fait jaillir des étincelles; un coup de foudre embrafe un arbre. Ces événemens ont été répétés plufieurs fois, dans une longue luite d'années, chez toutes la nations: cependant les habitans des Ifles Mariannes ne connoiffoient pas encore le feu quand ces lfles furent découverces par les Européens. Seroitce la faute du hazard? C'eft ce qu'on ne peut raifonnablement fuppofer dans un pays oü les orages font trés fréquens, & dont les Ifles voifines ont des volcans. Si c'eft le hazard qui fic connoïtre le feu aux autres nations, ne craignons pas de direque c'eft par ftupidité, parefle, ou légèrecé d'efpric, que les habitans des lfles Mariannes ne 1'avoient pas
exemple,que 1'aimant a été découvert par un berger,qui par hazard ayant pofé fa houlctte fur une pierre d'aimant, eutpeine a Ten détacher. Hift. nat. lib. 36. c. 16. L'invraifemblance de ce fait faute aux yeux, dès que Ton fait a;tention que la pierre étoït encore brute & non armée, & que par conféqnent la houlette hé pouvoit être retenue avec une force capable d'attirer 1'attention d'un berger nullement infiruit de la chofe.



P R É F A C Ei kxï
connu; on peut a eet égard les comparer a ces ef> pèces de Sitiges qui fe chaufFant au feu que des INègres ont abandonné, n'ont pas foin de 1'entretenir, quoiqu'ü ne faiile pour cela qu'y metcre du bois qu'iis ont fous la main. II eft clair que tout cela vient de ftupidité & d'indolence.
Supposons qu'il foit vrai que le fable ait été changé en verre par un feu allumé fur le bord de la mcr; a quoi auroit fervi ce hazard, fi, auffi indolens que les Marianois, ceux qui firent ce feu, n'y euffènt fait aucune attention? La découverte du verre ne fe feroit point faite alors.
D'une pomme que Newton voit tomber, il infère la gravité & 1'orbite de la lune. La chute de la pomme fut un hazard fans doute ;mais s'enfuit- il de-la que la découverte de Newton en foit un? Archimède entre dans un bain; il remarque en s'y plongeant que le poids de fes membres diminue; il en conclut que des corps d'égal volume, mais de différente gravité fpécifique,péfent dans 1'eau, plus ou moins ,en raifon de leur gravité ou denfité fpécifique. (19) Voila comment un grand homme fait faire ufage du hazard. Le hazard a fourni Foccafion
(19) Ces deux faits pourroient n'être pasexaftement vrais, fans que ma propofition ceiTat pour cela de fêtre-, car fuppofé qu'ils foiènt conftatés, & qu'ainfi le hazard ait donné lieu aux découvenes, avec ce hazard même ils fervirouc ft coniirmer mon opinion.
3



xxii P R É F A C E.
de la découverte; mais c'eft le génie qui 1'a faite.Disons donc, fans crainte de nous tromper, que celui qui a le plus découvert, le plus inventé, eft celui qui, habile a profiter de tous les hazards, en a fu tirer les conféquences les plus juftes & les plus importantes; & concluons que 1'homme aétif, 1'homme qui penfe, eft le plus capable d'inventer. C'eft donc extravaguer de qualifier 1'inventeur de ftupide; car c'eft taxer de ftupidité 1'homme qui penfe, précifément par la raifon qu'il penfe.
Il eft bien vrai que le hazard peut qaelquefois, non - feulement donner occafion a une découverte, mais 1'offrir entièrement aux yeux, & la mettre, pour ainfi dire, fous la main. C'eft, dit - on, par un hazard pareil que Berthold Schwartz fit la découverte de la poudre a canon. Avant que le hazard 1'eüc éclairé, il eft clair qu'il ignoroit 1'effet que produifoit le mélange de charbon, de foufre & de falpêtre, en prenant feu par le broyement & le frottement; mais fi ce Schwarts ne fe füt jamais occupé de la chymie, de la difiblution & du mélange de divers corps, le hazard ne lui auroit jamais enfeigné a faire de la poudre a canon. Bien plus, fi Schwarz n'eüt pas réfléchi fur cette explofion , s'il n'eut pas fait attention a la proportion des madères différentes dont cette poudre étoit compofée, cette découverte, produite par le hazard, auroit été négligée & bientóc oubliée, fans qu'on en eüt dré au-



P R É F A C- E. xxm
cun avantage, & amant auroit valu qu'elle neut pas été faite, du moins quant a fes efFets.
Il en eft de même des découvertes faites dans les fciences abftraites. Leibnitz fe propofe de trouver la chainette; après bien des méditations profondes, des combinaifons & variations d'idées fans nombre, il réfout enfin le problême. Dira-ton que c'eft par un hazard qu'il rencontre la tournure heureufe qui fatisfait au problême. Dans ce cas, rien n'empêche auffi qu'on ne dife que c'eft par un cas fortuit que j'écris acTuellement fur cette madere , & non fur les neuf métamorphofes de Viftnou. II eft impoffible d'abufer du mot hazard d'une maniere plus frappante; ou tout dans le monde eft hazard.
A u refte, dans les obfervations que je viens de faire fur les découvertes des Allemands, je ne me fuis propofé rien moins que de donner atteinte a la gloire des autres nations éclairées, ou des grands hommes qu'elles ont produits. Une telle idéé feroit non - feulement ridicule, mais infenfée. On doit la plus haute eftime a toute nadon qui cultive les arts & les fciences; & prefque toutes les nations Européennes font dans ce cas aujourd'hui.
Personne, j'efpère,ne trouvera mauvais que j'aie pris ici la défenfe de la nation Allemande; le peu que j'ai dit dans cette vue, met tout homme non prévenu dans le cas de juger fi j'ai raifon ou



xxiv P R É F A C E.
non. Un de mes fouhaits les plus ardens & qui, je penfe, m'eft commun avec tout amateur des arts & des fciences, c'eft qu'un de nos plus illuftres favans (M. Kaftner), qui, a la plus vafte érudition, joint la plus grande pénétration, veuille fe charger de débrouiller rhiftoire des découvertes des Alletnands, & enrichir ainfi la lictérature d'un des morceaux les plus précieux pour l'hiftoire de la raifon & la gloire de 1'humanité.
TRAITÉ



T RAT TÉ
D E
L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU.
1NTR0DUCTI0N.
S' i l importe de connoïtre Ia nature des élémens, fi par cette connoifiance on peut parvenir a expliquer la plupart des phénomènes dans Ia phyfique , il eft évident que 1'eau , fes parties, fes qualicés internes, exigent préférablement un examen réfléchi. Auffi les plus grands phyficiens fe font-ils occupés a la décompofer; les anciens cependanc & les modernes s'y font pris de. tout tems de differente facon. Une partie ne jugea de la nature de cct élément & de fes forces élémentaires, que fur ce qu'elle y voyoit arriver journeliement ; d'autres, plus profonds, expoferenc 1'eau au feu & a d'autres moyens violens, & fonderent leurs conclufions fur des expériences. Ainfi il n'eft poinc furprenant que les hypothèfes .des premiers s'accordenc fi peu avec Ie réfijltac des derniers; mais il eft beaucoup plus remarquable qu'il regne un fi grand contrafte entre ceux qui doivent toute leur connoifltince a des expériences. Pcrfpane n'ignore la célebre difpute que de A



a TRAITÉ DE
grands phyficiens de notre tems ont élevée fur les parties élémentaires de 1'eau. Mr. Elkr foutenoic que c'étoit de la terre , ou du moins que 1'eau pouvoit être changée en terre; Mr. Pon (t) au contraire le nioit. Ils étoient tous les deux de grands chimiites Allemands; tous les deux fe fondoient fur des expériences, & tous les deux étoient diamétralement oppofés. II ne me paroit point d'ailleurs, que Ia propoiition, que 1'eau peut être changée ert terre, foit, comme on Ie croit, auffi généralement importante, dans 1'appücation qu'on en fait aux révolutions de la terre par la diminution de 1'eau. Si 1'on concede que 1'eau peut étre changée en terre, je ne veux pas du moins prendre fur moi de nier que la nature ne puiflè, en raifon inverfe, de 1'eau reproduire de la terre; & enfuite qu'a -1 - on gagné ? Comment peut - on affiirer, par exemple, que la Mer Baltique a perdu de fa grandeur par une diminution réelle de 1'eau, furtout, quand on réfléchic que rexhaufTement du fond de la mer prés de fes bords , exhaufTeinent qui dans quelques ports elt incontefrable , peut facilement induire a conclure que 1'eau a diminué (2}? Cependant je ne prétends
(1) Hiftoire de 1'Acad. de Berlin, 1746. p. 45. & 1753. p. 25. & 1752 & 1756.
(2) Mr. le Prof. Kratzenjlcin foutient de nouveau, qu'il eft impoflïble que 1'eau puifle fe changer en terré. Selou lui



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 3
nullement, qu'on doive regarder cette difpute comme n'étant d'aucune utilité; de pareilles conteftations, fondées fur des expériences oppofées, font toujours inftruétives, & il eft trés - intérefiant pour le phyficien, de favoir fi 1'eau & la terre font une & même chofe, ou peu vent le devenir: je dis feulement que l'application qu'on en fait ne paroit point heureufe. Ce n'eft pas ici le lieu de difcuter plus amplement ces propofitions; je ne les allegue que comme un exemple de notre ignorance.
On comprend aifément, que 1'eau fe trouvanc partout fur notre globe , on devoit fouhaiter de connoitre mieux ce corps. La nature 1'a non feulement répandu en énormes maffes, mais elle en fait même un ufage fi univerfel, qu'on ne voic provenir ni croitre fans elle aucune plante, aucun animal, ni prefque même aucun minéral (3). C'eft auffi Ia raifon pourquoi, dès les tems les plus anciens, 1'eau a été regardée comme un élément, c'eft dire un corps, fans lequel rien ne pouvoit être
la diminution de la mer ne vient que de la fomme des corps, que les fleuves y charrient, & qui produifent le rehauflement du fond de la mer. Voyez Afta Litter. Hafnienf. 1778. artic. 5.
(3) Mr. Bergmann, un des plus grands phyficiens de notre fiecle, croit que 1'eau eft le premier élément des piertes. Voyez Phyfitalifche Bejchreibung da Erde, 1769. § 52.
A 2



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TRAITÉ DE
opéré , ni produit. L'opinion de faire exifter les élémens les uns des autres, ou de métamorphofer 1'un en 1'autre, a été de touc tems 1'idée favorite des philofophes.
Il eft connu que les anciens phyficiens, p. e. Vitruvs (4), ont indiqué des expériences par lefquelles ils vouloient démontrer que 1'eau pouvoit être changée en air; mais 1'Eolipyle même, par lequel ils prétendoient prouver leur opinion,a paru confrater le contraire aux modernes (5). Tous les doutes fur ce point ne font cependant pas encore levés; car il y a de notre tems même d'habiles chimiltes, qui ne regardent point comme prouvé , que 1'eau ne puiflè point être changée en air, ou 1'air en eau (6). On fouhaite de limiter la nature, de la fimplifier; on veut qu'elle n'ait qu'un ou tout au plus deux élémens primitifs, defquels elle doit tout créer, tout produire; mais on n'obferve pas que nous n'avancons prefque en rien, par cette fimplicité de Ia nature; car nous comprenons d'autant moins, comment, avec fi peu d'élémens primitifs, elle peut créer toutes les au-
. (4) Vhruve, Libr. I. Cap. 6.
■ (5) Voyez les eil'ais de JVoiff & bcaucoup d'autres Phyfiques.
(6) Voyez Rozier Obf. fur Ia phyf. 1'hift. nat. & les arts, 1776. Juillot, 1'excellente Diiïertation de Leidenfrojl, dn aqua ctmmuni.



L'ÉLASTICTTÉ DE L'EAU. 5
tres fubflances, qui font fouvent fi extraordinairement variées a nos fens; ainfi les difficultés s'accumulent d'autant plus de 1'autre cöté. La recherche des élémens primitifs, des foi - difans élémens, paroït, du moins jufqu'ici, être auffi ftérile pour nous que la Téléologie le parut au grand Bacon (7).
O k, puifque nous ne faurions aller plus loin en ceci, nous devons crouver un intérêt d'autant plus grand a approfondir les qualités des corps que nous pouvons employer dans 1'économie & dans la mécanique, & qui nous font utiles. C'eft la raifon pour laquelle la recherche des forces des corps folides & fluides elt le fervice le plus enende! qu'on puifie rendre aux hommes. C'eft de cette facon que, fans prétendre déterminer la nature des élémens, Kepler & Newton nous ont dévoilé le fyftême du monde, expliqué la caufe du flux & du reflux de la mer, & des phénomènes de 1'optique, & que Guerike & Boyle nous ont fait connoitre les propriécés de 1'air. Si, du tems de Guerike, on avoit regardé la pompe pneumatique comme inudle, ou fimplement comme une jolie invention, 1'application qu'on en fait aftuellement a toute la mécanique, fuffiroit pour démontrer combien on fe feroit trompé, & de quelle importance étoit cette nouvelle découverte. Torricelli,
- (7) Efl feut virgo fterilis, q,ues nihil park. Baco. A 3



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TRAITÉ DE
Guerike & Fahrenheit, ne penferent fürement point encore a mefurer les montagnes par le barometre, ni a Putilicé du Thermometre dans la réfraftion. Mais, comme la découverre de Félafticité de Fair eft devenue trés-importante, on doit légitimement conclure, qu'on peut auffi efpérer des avantages trés - confidérables, de la recherche des forces de 1'eau, fluide tout auffi généralement répandu. II eft toujours injufte de déclarer la découverte d'un nouveau pays inutile, ou de méprifer celui qui Fa découvert, paree qu'il n'en livre pas fur le champ, ou n'en fauroit livrer une carte topographique, une lifte exaéte de fes produétions, & des branches de commerce auxquelles il donnera Fexiftence. Cet homme a fait toujours une découverte intérefiante; &, fi d'autres le fuivent, on faura bientöt ce que ce pays pourra rapporter. De même auffi, une recherche plus précife de 1'élafticité de 1'eau & 1'invention des machines qui Font pour objet, peuvent dans la fuite être applicables & devenir utiles a 1'homme. D'ailleurs ces recherches font en général trés - importantes au phyficien.
Quand j'aurai par quelques réflexions générales taché de rendre Félafticité de 1'eau probable, je propoferai ici les expériences & les opinions qui tendent a ce but; on fe verra par-la en état d'envifager d'un coup d'geil, tout ce qui y appar-



L'ÉLASTICITE DE L'EAU. 7
tient. Et quand du tout il ne réfulteroit que quelque addition a la lifte des faits que nous ignorons, on en apprendra a connoure le chemin que la raifon a pris pour s'aiTurer d'une vérité phyfique, & on s'accoutumera a ne pas être trop prompt dans fes décifions, quand on verra les difficultés qui s'offrent, encore de notre tems, au phyficien, quoique muni des meilleurs inflrumens.
Réflexions générales préliminair es.
Tous les corps que nous connoifibns jufqu'ici, ne font ni parfaitemenc durs,ni parfaitement mous, & ne font pas non plus parfaitement élaftiques. Dans les expériences, cependant, fur les loix de la collifion des corps, il eft plutöt pofllble d'en trouver, qui fatisfont aux loix calculées pour les corps élaftiques & mous, que pour les corps durs. Si K fignifioit la viteflê de deux corps après leur collifion, il s'enfuivroit felon la loi fondamentale K— M£ ~ mJ; que K difparoitroit, quand on égalife les maffès & les viteflès entre elles; ainfi aucun des deux corps ne rejailliroit. Quiconque a jamais tenté des expériences fur ce fait , n'aura trouvé aucun corps, qui, après le choc, n'ait rebondi a un efpace mefurable. Ceci peut donc fervir de preuve de l'exiftence d'un degré confidérabl.e d elafticité dans tous les corps, folides ou .fluides. A 4



TRAITÉ DE
Qu'on confidere ceux- ci comme on vóudra , ■on devra toujours convenir qu'en dernier lieu ils font compofés de petites particules foiides, de figure ronde ou ovale, & qu'ils prennent, relativement a cela, légitimement part aux loix des corps foiides. 11 fera par cette raifon bien difficile •de contefter a 1'eau un degré vifible d'élafticité. On ne fauroit cependant être trop circonfpecr, quant a fon élafticité prouvée par le rebondiffèment. On peut, il eft vrai, attribuer uniquement a l'élafticité le rebondiflèment d'une pierre , ou d'une bale de fufil, jetée ou tirée contre 1'eau fous un angle aigu. Bellogradi s'eft particulierement 'déclaré pour cette opinion (8). II regarde 1'eau dans ce cas comme une fuperficie folide, qui fait rebondir un corps qu'on y jette ; or ceci arrivant avec peu de perte de la force éi une légere diminution de 1'angle d'incidence, 1'eau devroit être regardée comme tres - élaftique. Le célebre Spalianzani entreprit de prouver l'erreur de fon compatriote, non-feulement par des raifons de théorie , mais en même tems, par des expériences trèsimportantes; & de contefter a 1'eau toute élaftiicité vifible (9). Il tema 1'expérience des corps
(8) Dclla nflejfune di corpi d'all acqua e della dimka, none dalla mole di fajfi ne torrenti £? n°. fiumi. in Parma. 1753- in 4?o.
' \9) DHTerrttiöiM de phyfique & de ronrhematique-s de



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 9
rebondiffants, avec de la terre grafie, de la fange vifqueufe de riviere, des jaunes d'oeufs, & trouva que ces corps, qu'on ne fauroit regarder comme notablement élaftiques, offroient les mêmes rétultats , quant au rebondiflèment. II remarqua diftinétement que ce rejaillifTement des pierres peut être entiérement expliqué par un fimple changement de leurs direétions,occafionné par la réfiftance de la terre grafie ou de 1'eau, Car, pofé, Pl. II. Fig. 4. qu'une pierre foit jetée dans la direftion OA, contre la furface d'un fluide quelconque, fi elle touche le fluide dans A, elle trouve d'abord une réfiftance qui lui óte une partie de fa force & de fa direétion, qu'elle altère du moins. Elle ne Continue plus d'aller dans la ligne O AC, mais fouffre une réfraétion vers ab; fubiffant une femblable altération de fa force & de fa direétion dans 'ah, elle ne fauroit avancer dans la ligne abD, mais fouffre une nouvelle réfraflion,& va vers hei De même maniere, au lieu de continuer d'avancer dans la ligne bcE, elle va vers cd, de, cf,fg, jufqu'a ce qu'en B elle quitte la furface de 1'eau, qui eft, pour ainfi dire, un peu enfoncée, & par cette raifon elle quitte 1'eau fous un angle qui n'eft pas tout- a- fait égal a 1'angle d'incidence (10). Mr.
Spnllanzani, 8vo. Diff. du rebondiflèment des pierres fur 1'eau,
(10) Spnllanzani trouva que. 1'angle d'incidence • n'étoit A S



IO
TRAITÉ DE
Spallanzani en dérive auffi Je rebondifTement des goutes,qui combenc d'une certaine hauteur fur une fuperficie d'eau. II fe repréfente Ia mafTe d'eau comme compolée de diverfes couches. La goute touchant Ia fuperficie de 1'eau, faic, pour ainfi dire, entr'ouvrir par fon choc la première couche, enfuite une feconde, & puis Ia fuivante jufqu'a ce que Ia force de la goute foit épuifée. Cette féparation faic néceflairement naitre un creux a-peuprès comme dans la ire Fig., que j'ai mieux aimé montrer en profil pour en faciliter 1'intelligence au ledleur (Fig. ire, Planch. 3me.) Les parties de la couche fupérieure ab pafiènt ainfi la fuperficie horzontale de la hauteur ax, les parties de la feeonde couche fortent de leur état d equilibre de la moindre hauteur cx. Ces parties des couches cherchenc, après le choc, a rentrer dans leur fituation précedente, & 1'exécutant avec une viteffë proportionnée au choc, furtout fi elles font fort liquides, ejles forcent par leur collifion les parties de 1'eau, qui fe fépare fi aifément,a s'élever. Cela arrivé avec plus de lenteur dans des matieres cohérentes telles que le jaune d'ceuf, & il faut que la hauteur foit déja trés - confidérable pour qu'on remarque ce jailfiffèment. II me femble que par 1'explication de Spallanzani, fondée fur des expérien-
pas dans cette expdrience entiérement égal a 1'angle de réflexioo. Voyez DilT. de Spallanzani.



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 11
ces inconteftables, on peut rendre intelligibles les principaux phénomènes que Bellogradi attribue uniquement a 1'élafticicé de 1'eau. Mr. Spallanzani paroit cependant pafïèr un peu trop légérement fur un fait rapporté par Bellogradi (n). Celui-ci allegue le rejailliiTement ou Ie rebondilTement d'une goute d'eau qui tombe de quelque hauteur fur une fuperficie de marbre, comme une preuve de 1'élafticité de 1'eau. II dit qu'on ne fauroit 1'attribuer uniquement a 1'élafticicé du marbre, paree qu'on exige pour cette réflexion 1'élafticité des deux corps qui fe heurtent,tant du marbre que de 1'eau (12). Spallanzani remarque avec raifon contre cette affertion, que pour le rebondilTement on ne requiert que 1'é'lafticité du corps qui recoit le choc & un certain degré de dureté de la part de celui qui le donne, fans qu'il foit nécefiaire que tous les deux foient élaftiques (13). En effet un corps dur doic rebondir de deffus un corps élaftique contre lequel il heurte, par la raifon que celui-ci fe rétablit d'abord après le choc & repouiTe par-la le premier.
(11) Bellogradi au livre cité, p. $ï.
(ia) Bellogradi, p. 52. & ™lfi dire che ün tal fen" meno deefi al elaterio del marmo. Poiche alla riflefon fichie defi la forza elajlica in amendue, cioe a dire, nel marmo che urtafi e nel corpo che Yurto forma e prodwe, altrimente anche i corpi molli rijalirebèero dal forfido t dall' avmio.
(13) Spallanzani Diflert. p. 256.



12
TRAITE BE
II feroit injufte de fuppofer ici un corps, qui eüt fi peu d'élafiicité, qu'en fe remettant il ne püt repouffer une goute; car, s'agiiïant ici d'un corps élaftique, comme p. e. du marbre, on pofe d'abord un corps confidérablement élaftique, contre lequel 1'eau va heurter; & il eft alors évident que celui qui heurte contre lui doit rebrouffèr, foit qu'il foit dur ou élaftique.
Mr. Spallanzani allegue auffi, avec raifon, comme des exemples applicables ici, des corps repouffés par des cordes tendues; mais 1'exemple de petites boules de marbre coloriées, qui tombent fur une fuperficie de marbre & y hifTent des taches ne me paroit pas auffi jufte; car Bellogradi gagne'. roit toujours a ces comparaifons, les deux corps étant de marbre, ou élaftiques. II ne s'agit point ici a 1'égard de 1'eau, de corps mous qui tombent contre les corps élaftiques dont parle Bellogradi; car on ne difpute point fi 1'eau eft molle ou élaftique, mais fi elle eft dure ou élaftique.
Si on vouioit cependant fuivre ultérieurement ces expériences, on pourroit, de facon ou d'autre, trouver quelque chofe contre Spallanzani en faveur de 1'élafticité de 1'eau. On ne fauroit nier que deux corps élaftiques en différent dégré, & tombant d'une hauteur égale fur Ia même fuperficie dure ou élaftique,feront réfléchis plus ou moins haut, relacivement au degré de leur refforc. II fau-



L'ÉLASTICTTÉ DE L'ÉAU. 13
droic ainfi prendre des corps d'un poids & d'une maflè égale, p. e. des boules de fer, d'étain, de plomb, fi vous voulez de la dragee , avec une maflè égale a une goute d'eau, les laiflèr tomber fur une plaque de marbre, & mefurer enfuite exaétement les hauceurs qu'ils atteindroient en rebondiffant. On fait que les goutes de pluie qui tombent d'un toit, rejailliffent a une hauteur confidérable; mais, comme les parties d'eau fe divifent facilemenc en rejailliflant, a caufe de leur peu de cohéfion, en parties plus petites, il faudroit mefurer ces mêmes hauteurs par le moyen d'un papier contre lequel elles rejailliroient. Une regie feroit fuffifante pour les dragées. Mais il faudroit prendre garde de ne point verfer, pour rendre le rejaillifiemenc plus fort, une grande quantité d'eau de fuite, car les parties d'eau fuivantes fe mêleroient avec celles qui rejailliroient déja, & perdroient de leur hauteur. II eft probableque 1'on trouveroit des corps, qui ne rebondiroient point a une hauteur égale a celle des goutes d'eau. Ces expériences exigent cependant plus d'exaétitude & de foin, qu'on ne le croiroit au premier coup d'oeil.
Je paffe a une nouvelle preuve de 1'élafticicé de 1'eau, qui,pour je ne fais quelle raifon, a été négligée par Mufchenbroek. C'eft la propagation du fon par le moyen de 1'eau. II allegue a la véii;é a ce fujet les expériences des Anglois & de



14 TRAITÉ DE
1'Abbé Noliet (i^); mais il n'en tire point Ia conclufion trés - naturelle, qu'il faut que 1'eau foit élaftique pour propager le fon. Dés que quelques expériences faites avec foin, & dont je vais rapporter les principales, prouvent évidemment cette propagation, 1'objeétion que 1'on fait, qu'elle appartient uniquement a Pair que 1'eau contient, pourroit être facilement levée de la maniere fuivante.
La diftribution des particules d'air dans 1'eau peut être réduite a trois diverfes fituations (Pl. III. Fig. 2, 3 & 4.) La 2de, 3111e & 4me Figures de la 3me Plan che montrent des profils d'une maflè d'eau chargée de bulles d'air. Les particules d'air font dans la 2de Fig. par couches horizontales, dans la gme en confufion, détachées & éloignées les unes des autres. Si un fon nait d'une cloche ou de toute autre facon, il eft impoffible qu'il fe propage uniquement a 1'aide de 1'air placé comme dans ces deux figures, & quand même il naitroit dans un lieu trés - voifin de 1'air; car dans ces deux cas les vibrations de 1'air feroient toujours gênées ou interceptées par 1'eau qu'on fuppofe ici privée de toute élafticité , & qui eft placée entre les particules d'air. Le troifieme cas indiqué par la 4^ Fig., feroit le feul qui pouröit faire parvenir le fon du corps qui 1'excite
(14) htrodua. ad Philofophiam naturalem, T. II. p. 930,



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 15
dans 1'eau, a l'air fupérieur. Les particules d'air feroient ici en partant du corps qui excite le fon, dans une fuuation perpendiculaire , diagonale ou courbe, de forte que la particule d'air d'une couche joindroit direétement celle de la fuivante, ou la toucheroit, & alors cette file de globules d'air qui monteroient, feroit en état de propager le fon. Mais que ne faut-il pas fuppofer dans ce cas? II faut tout au moins admettre que, dans chaque couche d'eau, chaque particule d'air foit placée de facon qu'elle s'ajufte a 1'autre. Aucune de ces couches ne doit être mife le moins du monde en défördre , car une particule d'air fe détournant, p. ex. d'un cöté comme vers aa, toute communication cefferoit, & le fon feroit arrêté.
Mais y a -1 - il la moindre vraifemblance a ce que les particules d'air aient juftement cette fituation ? & en fuppofant que cela foit, il faut pourtant toujours un mouvement pour exciter ce fon dans 1'eau. Dira-t-on que ce mouvement produit cette heureufe fituation des particules d'air? Cette produétion feroit elle-même le plus grand des hazards, & feroit facilement détruite par le mouvement continué du corps excitant le fon: & combien moins cette luppolition feroit-elle admiffible pour une eau coulante, déja de foi-même en mouvement? Si des expériences faites avec tout le foin poffible ont ainfi montré qu'un fon excité fous



t6 TRAITÉ DE
Feau fe propage jufqu'a 1'air fupérieur, & qu'un fon produic dans l'air fupérieur fe faic auffi entendre dans 1'eau, tous les douces contre Ja non - élafticicé de 1'eau tombent par les réflexions précédentes. Les expériences fuivantes démontrent cette propagation du fon.
L'abbé Noliet (15) fe fit plonger a diverfes reprifes dans la Seine, & a un figne, dont il étoit convenu, il fit, pendant qu'il étoit fous 1'eau, crier fur le rivage, jouer d'une flute, fonner une cloche, & tirer un coup de piftolec. II encendic tous ces fons diftinétement fous 1'eau, ils étoient feulement un peu afoiblis, mais la différence de la force n'étoit point proportionnée a la hauteur de 1'eau qui étoit au-defius de lui; car fous deux pieds d'eau, il entendoit un fon ou un ton auffi fort que quand il n'en avoit que deux pouces au-deffus de fa tête. II diflinguoit, p. ex. le ton C, quand on donnoit le ton C fur 1'inftrument, & non une ochvve plus bas.
Arderon fit même plonger des hommes jufques a douze pieds fous 1'eau, & encore a cette profondeur ils entendoient le coup d'un fufil (16). Nollet fe mit dans une cuve pleine d'eau & y plongea fa tête. Dans cette fituation il frappa des pierres
1'une
(15) Mem. de PXcad. des fciences de Paris 1743 p. 287. ddit. de HóH.
(16) Philofop. Tranfact. N. 43Ö.



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 17
1'une contre 1'autre, fit fonner une clochette & trouva ce fon extraordinairement fort; le bruit des pierres lui fut furtout trés défagréable (17). Arderon fit fonner a un bomme une cloche a diverfes profondeurs fous 1'eau, & 1'entendit fur Ie rivage. Noliet, pour fe convaincre que l'air contenu dans 1'eau n'étoit point la caufe principale du fon, vuida une quantité coniidérable d'eau de tout l'air qui y étoit contenu, & mie un réveil dans cette eau, privée d'air, & ne trouva pas la moindre différence dans la force du fon (18), c'eft a dire que le fon du réveil étoit auffi fort dans cette eau privée d'air, que dans celle qui avoic encore tout le ficn. Si l'air avoit eu quelque influence fur le fon, il auroit du moins été afoibli. Mufchenbroek répéca cette expérience & elle lui réuffit non - feulement comme al'Abbé, mais même encore, dans quel« ques autres fluides; (19) & malgré cela il n'emploie pas, comme Noliet Ie faic avec raifon, ces expériences a prouver 1'élafticicé de 1'eau. II paroït prévenu contre elle, comme nous 1'avons dit, plus même que Spallanzani.
La condenfation d'un volume d'eau par le froid paroit aufli indiquer de 1'élafticité. Quand on remplit de liqueur un tuyau de thermomètre jufqu'a
(17) Noliet Mem. p. 309.
(18) id. ibid. p. 331.-336.
(19) Mufchenbr. introd. ad Phil. natural, t. 2. p, 931.
B



i8 TRAITÉ DE
une certaine hauteur , & qu'on Ie met enfuite dans un mélange de fel ammoniac & de glacé, la liqueur fe condenfe & fa colonne fe raccourcic confidérablemenr. Mufchenhroek (20) convienc avec Bellogradi en ce point; c'eft qu'il regarde ce phénomène comme une preuve de Ia condenfabilité de 1'eau. Le froid qui pénètre les parties les plus fubtiles du fluide, agit tout autrement que les forces qui ne peuvent affecter que la fuperficie de 1'eau, & c'eft la raifon pour laquelle Mufchenbroek avoue, pour ainfi dire exclufivement, cette compreffion de 1'eau. Mais la poffibilité du refferrement des corps fluides dans un petit efpace étanc prouvée par-la, on en conclut trop précipitamment, que cette compreffion n'eft pofllble que par ce feul moyen. On ne fauroit ainfi contefter la condenfabilité & 1'élafticité a 1'eau, & a d'autres corps fluides. Ce qui fuit fera voir jufqu'oü nous fommes parvenus dans cette difficile recherche , & ce qui refte encore a déterminer.
Öpinions des anciens fur la nature de 1'eau.
Je ne rapporterai pas ici toutes les opinions des anciens philofophes fur les parties élémentaires de 1'eau; car je me verrois obligé de copier
(20) Jntrod. ad I'hil. nat. T. II. p. 575-



L'ÉLASTTC ITÉ DE L'EAU. i9
diverfes idéés inutiles , qui, ayant été mifes par écric fans être foutenues par des expériences, font peu capables d'inftruire. II eft ainfi fupetflu pour nous, de favoir que Thalès & Démocrite fuppo* foient que 1'eau étoit 1'élément primitif de tous les corps; mais je m'arrêterai un moment fur l'opinion SAriftote. On pourroit par fa définition du dur & du mou (21) être en quelque facon induit a croire qu'il tenoic 1'eau pour un corps mou, mais il y ajoute en termes formels, que 1'eau n'appartient point aux corps mous & ell entièrement dure. „ Eft autem darum, dit-il, quod in fefe „ non refugii, molk vero, quod in fefe non obluC' „ tando refugit , aqua namque haud quaquam „ mollis ell, quippe cujus pars fumma comprefïo„ ne minime introcedat". II eft facile de voir pourquoi il croyoic cela; on voit fans ceflè des preuves de la grande réfiftance de 1'eau. Qui ne fent point la force de la goute qui tombe? Qui eftce qui ne remarque point la grande réfiftance que reffèntent la main , la rame ou tout corps folide qui agit contre 1'eau ? Cela ne pouvoit échapper a un obfervateur tel qaArifïote. 11 ne paroit pas, a la vérité, qu'il ait eu cette idéé de 1'eau, d'après des expériences particulières qu'il eüt fai-
(2O Ariftot. Meteorologior. L. IV. C. 4. felou la tra* duclion de Vatable & 1'édition de Cafaubou. Arijlot. op. omn. Lugd, 1590. foL p. 362.
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TRAITÉ DE
tes. On trouve cependant, d'un autre cöcé, un paffaqui faic foupconner quelque chofe de pareil. II difpute dans fa phyfique fur la facon donc fe peut faire la compreffion (22). „ Pojjunt etiam cor„ pora non ob ingrefftonem in vacuüm , fed ob ex„ trufionem eorum, qua in ipfis infant, denfari, „ veluti, cum premitur aqua, fit ut aër, qui in „ ipfa eft, extrudatur". On pourroic conjefturer ici qiiArïftote avoic faic des expériences fur cette compreffion de 1'eau ; mais je crois qu'il n'allègue ce que je viens de citer, que comme un exemple dont 1'idée lui vint dans le moment, fans penfer réellement a une compreffion effeétive de 1'eau opérée par une expulfion des particules d'air. II eft trcs-vraifemblable que s'il avoic fait des expériences, il les auroit publiécs, & dans ce temsla on raifonnoic plus fur la phyfique qu'on ne fe fondoit fur des faics.
Il paroic que les recherches ulcérieures fur les parcies élémencaires de 1'eau, onc ceffé avec Ariftote\ les Lacins copièrenc d'après lui, ou avanccrenc fur 1'autorité de Thalès que 1'eau eft le principal élément. Mufchenbroek affure que les anciens ont regardé 1'eau comme molle (23). S'il veuc parler des premiers élémens de 1'eau, j'avoue que je
C22) Ariftot. Phyfic. L. IV. C. 7. p. .223. édit. de Cafaubon.
(23) Mufchenbr. Iutrodua. T. II. p. 576.



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 21
ne 1'ai trouvé nulle part chez les anciens. Selon Lucrece, 1'opinion cTEpicure eft que 1'eau prife en général eft molle; mais il prouve expreftément, dans 1'endroit fuivant, que des parties élémentaires les plus dures, il peut provenir felon leur différentes compofitions des corps mous, p. ex. de l'air il peut provenir de 1'eau (24).
Huc accedit, uti, folidijjïma materiai Corpora cum confiant, popjnt tarnen omnia reddi Mollia, qua fiant, aër, aqua, terra, vapores, Q110 païïo fiant ex qua vi cunque genantur: Admiftum quoniam fimul eft in rebus inane.
On peut expliquer par ce paflage d'autres endroits, oü 1'eau eft dite molle (25). Mais en voila afTez fur les opinions des anciens:je n'ai rien trouvé d'elTenriel lh-deftus, ni dans Pline, ni dans Seneque. Ces opinions font d'ailleurs peu inftruftives, n'étant point fondées fur des expériences.
Francois Bacon.
Les recherches plus précifes fur 1'élafticité de 1'eau, commencent h ce favant, le plus grand homme de fon fiècle. II eft entièrement de 1'opinion que 1'eau peut être comprimée. Mufchenbroek
(24) Lucret. L I. v. 566, 570.
(25) Lucret. L. I. v. 283.
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TRAITÉ DE
paroït en douter. II dit (26) „ que Bacon, dans „ fon impetusphilojbphicus, p. 702. a plufieurs argu,, mens en faveur de la dureté de 1'eau, mais que „ dans fon novum Organon il rappone 1'expérien„ ce fuivante". Je vais d'abord 1'indiquer plus précifémenr., mais je remarquerai auparavant que Bacon n'a jamais foutenu dans un fens précis la dureté de 1'eau, mais bien toujours fon élaflicité. II y a, a la vérité, a la page citée par Mufchenbroek (27), des preuves que 1'eau fait une vigoureufe réfiftance; il le prouve par les pierres qui rebondiflènt de deffus 1'eau; par la réfiftance de 1'eau contre la main qui la frappe, contre la rame d'une barque; mais il n'explique tout ceci que par l'élafticité de 1'eau. Car, dit-il quelques lignes après, la raifon qui fait avancer la barque par le moyen de la rame, ne git que dans la force de 1'eau qui fe rétablit après la preffion. „ Neque „ enim ejus rei eau fa precipua eft aqua pone
(ï6~) Tentamina experimentorum 7}aturalium captorwn in academia del cimento ex Italico in latinum fermonem converfa. Quibus commentarium £ƒ nova experimenta addidit. P. V. Mufchcnbroek, Lugd. Bat. 1731. 4te. p. 65. dc la feconde partie.
(27) Bacon Op. om. trmijlat. opera J. /Irnoldi. Lipfia: 1694. fol. I' faut bien que Mufchenbroek fe foit fervi de cette édition, paree que fes citations s'accordent avec les pages; il n'y a qu'une faute d'impreflion daus la feconde citatie» oü fon doit lire 290 pour 390.



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 23
„ puppim fcaphce fe colligens ci? fcapham in con„ trariam protendens , quod ipfum tarnen ft a „ prefjura fe laxante (28). Et ravcrtifTement qui précède dans la même page, met 1'opinion dans laquelle Bacon étoit alors abfolument hors de doute. 11 commence ainfi „ motus condenfationis in aqua „ aut aëre aut fimilibus per verleunionem ftve „ impulfïonem manifejiüs eft". Auffi joinc-il dans la fuite toujours 1'eau & l'air comme deux corps élaftiques. Or, tous. les corps élaftiques doivent natureliement faire réfiftance, & la font auffi confidérablement, p. ex. 1'ivoire, fans être dits pour cela des corps dur«. Je me fuis trouvé forcé de détailier ceci plus précifément, paree que quelqu'un qui n'auroit devant foi que Mufchenbroek, fans pouvoir cbercher dans 1'ouvrage même de Bacon, pourroit prendre une idéé incertaine de 1'opinion de celui-ci, par 1'expreflion du premier, qui d'ailleurs contefte toute élafticicé a 1'eau. Je paffe a 1'expcrience de Bacon, par laquelle il crut enfuite avoir prouvé 1'élafticité de 1'eau.
Il fit remplir exactement une boule de plomb creufe & affez épaiffe, qui contenoit environ deux pintes; fouda enfuite 1'ouverture, & aplatit un peu la boule a coups de marteau; mais eet aplatiflèment ne pouvant être pouffé plus avant, il la fit
(28) Bacon Op. pag. 702.
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TRAITÉ DE
mcttre fous une prefle & la comprima encore plus fort. Or, la boule étant de tous les corps celui qui contient le plus d'efpace, il s'enfuit que 1'eau a été forcée par le changement de figure d'occuper un moindre efpace. L'eau ne put plus enfin foutenir une compreffion ultérieure, & fuinta a travers le plomb en forme de rofée. Bacon calcula enfuite combien la capacité du creux avoit perdu par la compreffion, & crut ainfi, que la maffe d'eau avoit été comprimée d'autant. Les paroles de Bacon font,felon la traduclion SArmld (29): „Fieri „ fecimus globum ex plumbo cavum , qui duas cir„ citer pintas vinarias contineret, eumque fatis „ per latera crajjiim , ut majorem vim fujlineret. „ ln illum aquam immifimus, per foramen alicu„ bi fa&um: atque foramen illud, poftquam glo„ bus aqua impletus fuiffet, plumbo liquefaclo ob„ turavimus, ut globus dcveniret plane confolida„ tus. Dein globum forti malleo ad duo latera „ adverfa complanavimus ; ex quo neceffe fuit „ aquam in minus contrahi, cum fphera fgurarum ,, fit capacijfima. Deinde, cum malleatio non fujji„ eer et, molendino feu torculari uf fumus, ut „ tandem aqua, impatiens prejjüra ulterioris, per „ folida plumbi, ïnftar roris delicati, exftillaret. „ Poft na, quantum Jpatii per eam compreffioneni
(ji>j) Mujchenbriiek Tentam. pag. 65.



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 25
„ immimtum font, computavimus, atque tantam „ comprefwnem paffam effe aquam (Jed violentia „ magna fubatlam) inteikximus ". On a principalement objéfté contre cetce expérience, qu'il a été impoffible a Bacon de remplir exaétement d'eau cette boule , en partie paree que les particules d'air adhérentes aux parois de la boule font très-difficiles a en être détachées, & paree qu'il a été toujours obligé de laüTer, en foudant, un petit efpace pour le trou. Qu'ainfi la capacité de la boule & 1'eau qu'elle contenoit n'ont été diminuées par les coups de marteau & 1'aclion de la prelTe, qu'autant qu'étoit grand 1'efpace occupé par l'air.
J'avoue que je n'ai jamais imité cette expérience. Cependant la première partie de l'objeétion 'de Mufchenbroek attaque vifiblement tout autant Texpérience des Florentins que je rapporterai dans la fuke, & nonobftant cela, ils ne purent marteler, le moins du monde, leur boule d'argent remplie d'eau, fans qu'elle n'en jaillit dans 1'inftant. II eft poffible que Bacon ait laiffè en foudant un petit vuide, mais toute la boule étant comprimée, cette compreffion devoit fans contredit furpaffèr le peu de vuide qui étoit refté en foudant; ce vuide n'étant que dans un feul endroit, n'auroit point échappé au fage Bacon, s'il avoit été remarquable. II ne pouvoit point a la vérité purger 1'eau de l'air qu'elle contenoit, car il n'avoit encore point de pompe B 5



26 TRAITÉ DE
pneumatique; mais il pouvoit la refroidir, & paria Ia condenfer. Voila 1'avantage que 1'expérience de Florence pouvoit avoir.
Cependant on ne fauroit fuivre avec exaclitude Fexpériénce de Bacon, paree que Ia quantité de la compreffion eft inconnue. 11 dit fimplement que Fefpace interne eft devenu plus petit, & qu'il a calculé la compreffion, fans même donner a connoitre la methode de ce calcul ou mefur3ge. On pourroit dire que, peut-être, furtout fi le plomb ou les parois de Ia boule avoient de 1'épaiflèur, une fomme de particules d'eau a, par la violence, pénétré dans le plomb, & que les petites ouvertures ou pores étant remplis, elle fut forcée par la continuation a fuinter ou percer. Si d'abord après Ia première ope'ration, avant qu'il fe füt perdu de 1'eau par le fuintement, fans continuer d'aplatir la boule par la prefiè, il eüt fait fortir toute 1'eau, & qu'il en eüt retrouvé la même quantité, on pourroit auffi répondreace doute, comme nous verrons ci - après.
O n pourroit encore objecler que le métal, c'efts-dire le plomb, a cédé. Le plomb étant en effet un des plus mous & des plus prêtans entre les métaux, on ne pourroit fatisfaire avec précifion a cette inftance. Mais Bacon ayant dit exprefTémenc avoir calculé de combien la capacité du fphéroïde, ou,pour s'exprimer avec plus de jufteffe, du corps



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. i7
aplati irrégulièrement fous le marreau, étoit devenue moindre que la capacité de la première boule , il s'enfuit réellement, que fi le plomb eüt tffcftivement prêté, il auroit repris, 1'expérience finie, fa grandeur précédente, par 1'élafticité. Ce dernier cas eft impoffible; en premier lieu, paree que je propoferai ci - après des expériences que j'ai entreprilès dans ce même bui, qui, dans des cas pateils, n'offrent qu'une élaflïcité trés-peu confidérable dans des métaux bien plus élaftiques que le plomb. En fecond lieu, cette objeétion eft réfutée,paree que le même phénomène n'arriva ni aux académiciens de Florence, ni enfuite a Mufchenbroek lui même, avec des boules de plomb, d'étain, & même d'argent, qui font bien plus élaftiques. Si, comme Mufchenbroek le prétend fans preuve, Bacon n'a rempli fa boule que négligemment, il reftera beaucoup d'incertitude dans fon expérience; cependant les deux défauts qui paroiffent lui porter le plus grand coup , font que l'eau que Bacon a employée n'étoit pas purgée d'air, & en fecond lieu, qu'elle n'avoit point été refroidie jufqu'au point de congélation.
Robe r t Boyle.
Je n'ai trouvé depuis Bacon, perfonne qui fe foic occupé de ces recherches que fon compacriote



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TRAITÉ DE
le célèbre Boyle. II publia pour la première fois, en 1661 , fes recherches fur l'air fous le titre: „ Phyfico mechanical experiment* upon the fpring „ and weight of the air." C'eft du moins ce qu'avance Pierre Shauw (30), éditeur des extraits de tous fes ouvrages. Je trouve cependant que Boyle date de 1659, & la fitl de fon excellent traité, adrefle a Mylord Dungarvan; de forte que les expériences que j'en citerai, doivent avoir été faites dans cette même année, ou avant. Je dois avertir ici qu'on ne trouve point dans Shavo la principale expérience fur 1'eau qui apartient en ce lieu. Apparemment que, mettant le tout en abrégé, cette expérience lui a paru peu importante, quoiqu'elle foit la feule qui aic un rapport direét a la queftion. Voila combien peu on doit fouvent fe repofer fur les abbréviateurs des ouvrages d'autrui. Cette expérience fe trouve a la page 55e. de la traduclion Iatine de quelques ouvrages de Boyle (31). Je mets ici toute la vingcieme expérience paree qu'elle contient le plus de ce qui a rapport a la queftion.
(30) The Philofophical works of the honourable R. Boyle abrigd. methodized. and difpofed undcr the general Heads by P. Shaw, London 1738.111. Vol. 4to. I. T. p. XXX. de la préface.
(31) Rob. Boyle Opera varia, Genevce ap. S. de Tournes IO77. 4S0.



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 20
Experimentum. XX.
„ Aërem praditum ejje infigni vi elaftica, un„ decunque proveniat, abunde a nobis eviclum ar„ bitror, coepitque jam h pr aft antijfimis phyfiolo„ gorum recentiorum agnofci. In aqua tarnen „ vel languida ejujmodi vis fit nee ne, vix adhuc „ perpenfum videtur, & nondum, quod fcio, ab aliquo „ fcriptore ex alterutra parte determinatum. „ <Xomme fi Boyle n'avoic eu aucune connoiflance „ de 1'expérience de Bacon, qui me paroïc mieux „ démontrer la chofe que celle de Boyle) Quod „ potifiimum nos adduxit ad faciendum hoe fequens „ experimentum. Sumpta eft vitrea bulla ampla, „ oblongo collo, (quam chemici ovum philofophi„ cum appellare folent) qua repleta aqua com„ muni, donec liquor jpithamam altior bulla eva„ [erat; charta dein ei agglutinata, ipfa aperta „ immitebatur in recipieiis, at que aër ufttato modo „ exugebatur. Eventus fic je habuit: bona pars „ aëris in recipiente inclufi prius exhaufta eft, „ quam ullatn aqua expan/tonem animadvertere „ potuimus. Operariis autem antliam jugiter ex„ ercentibus, vifa eft tandem aqua adfeendere in „ collo vitri, & varia bulla ab inferioribus vafis „ partibus fefe fohentes, vlam fecerunt per corpus aqua ad fummam ejus par tem, ibique in reci„ Mens hruperunt; & fimulac aqua intumefcere;



3°
TRAITÉ DE
coepit, tune quoties verticillwn in Epiftomio ver„ [urn efl ad evacuandum aërem e recipiente in „ antliam, aqua in collo vitri fefe fubito ad grani „ hordacei latitudinem er exit, at que ita paülatim „ pradicla meta aliquanto altior evafit. Et tan„ dem,ut manifeflior per et aqua expanfio, exter„ nus aër juffu noflro derepente efl introduclus, quo „ fatlo confeflim aqua fubfedit, illudque omne [pa„ tium, quod in vitro nuper acquifierat, deferuit. At„ que hac occafione houdahfque re forj'an erit, te cer„ tiorem facere de alt er o quo dam experimento, Heet „ prius in aliis chartis alioque infiituto illud me„ moraverimus, quod duobus aut tribus abhinc „ annis adhibuimus, ad explorandum, fit in aqua „ elater nee ne. Eodem tempor e infignis ille & „ per quam doclus empirie te philofophia fautor D. „ Wilkinfius, ma cum auücis quibufdam curiofis „ invifere me dignabatur: tumque ad manus mi. „ hi erat vas rotundum & cavum ex plumbo ci„ nereo conflatum, duarum aquee Ubrarum fat is „ capax, & accurate claufum undique, reliclo „ tarnen unico eoque perexiguo foramine, quo im* „ pleretur; turn partim exfugendo aërem, turn „ injiciendo aquam ope fyringis inje&orii, non fine „ aliqua difficultatc implebatur; & per foramen, „ quod in Juperiori ejus parte continebatur, plus „ adhuc aqua, infirumenti Jupra memorati ope, „ paulatim injeclum efl. Oito faclo, vafe licet qui-



L'ÉLASTICITÉ DË L'EAU. 3r
„ efcere permiffo, & foramine in fuperiore fua „ fede adhuc manent compreffa tarnen aqua, „ pedetentim fupra orificium foraminis intumuit, „ & varia gutta per va/is latera ejfluxerunt.
„ Poftea effècimtts, ut peritus ftannarius, qui „ globum Mum conflaverat, coram nobis , adeo „ exquifite ferrumine Juo occluderet, ut nemo fuf„ picaretur, aliquid , prater aquam , intus re„ liclum effe. Po/lremo vas ita ferrumine occlufum „ caute & fapius ligneo malleo in variis locispercus„ fum fuit, quo liquidb comprimebatur, at que aqua „ inclufa in angufliorem locum coarblabatur, quam „ quem antea occupaverat; atque ita cum arrep„ ta acu, mallei impulju perforafjhnus vas, éi? „ dein acum extraxifj'emus, aqua, jed non niji „ tenuiffuno rivulo, proj'etla eft in aërem ad alti„ tudinem duorum aut trium pedum"
Il y i donc ici, felon Ie fentiment de Boyle, trois diverfes expériences qui doivent démontrer 1 elafticité de leau. La première ne prouve, a la vérité, que Ia preffion de 1'acmofphere fur 1'eau, & 1 elafticité de l'air; c'eft a dire, dès que fa preflion a été écartée par la pompe pneumatique, les vélicules d'air, contenues dans 1'eau, peuvent fe développer iibremenc; c'eft ce que quiconque a vu opérer une pompe pneumatique, n'ignore apréfent. La feconde expérience m'eft en partie incompréhenfible. Comment Boyle put il s'avifer de faire pailèr



3a TRAITÉ DE
1'eau qui fort & coule hors de la boule, quand elle étoit encore ouvertc, comme un effet de la compreffion? Qu'on s'imagine cette ouverture auffi petite qu'il foit poffible, il fera toujours évident que 1'eau couloit vers 1'endroit oü elle trouvoic le moins de réfiftance. Dans de grandes ouvertures même, quand on remplit un vafe d'eau, il s'en éleve des parties au-defiusde la fuperficie de ce vafe,& elles s'arrêtent a cette hauteur par la cohéfion fans s'épancher d'abord. Mais quand, 1'operation finie, quelques goutes fe font épanchées, il eft trés - poffible que quelques globules d'air s'étant détachées des parties baiïès de 1'eau ou du vafe, aient furmonté la cohéfion & faic couler ce peu de parties fupérieures de 1'eau. Mais je 'trouve plus importante la troifieme expérience, qui eft, qu'ayant rempli a force une boule d'étain, outre mefure, d'eau, par le moyen d'une feringue, & qu'après 1'avoir enfuite exaclemenc fermée, il a vu jaillir 1'eau comme une fontaine par un petit trou fait avec la pointe d'une aiguille; car on pourroit facilement conclure de-la , que ce jailliffèmenc par 1'ouverture faite avec la pointe de 1'aiguille étoic caufé par 1'élafticité de 1'eau violemment comprimée. Mufchenbroek eft entièremenc d'opinion que ce jaillisfement doit être attribué uniquement a 1'élafticicé
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L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 33
de 1'étain (32). C'eft a dire que Ia boule d'étain a été tendue par 1'eau qu'on y a fait entrer avec force; que le métal a été, par la durecé de 1'eau , retenu dans cette tenfion, jufqu'au moment qu'on a donné une ifiue a 1'eau par 1'aiguille; que 1'élafticité des parois de la boule fe retréciffant 1'onc forcé a jaillir. Mufchenbroek croit auffi que les parties du mécal avoient eté encore plus tendues par 1'aétion de 1'aiguilie, & avoient agi enfuite avec plus de force.
Il faut que j'avoue qut; le cotumencement de cette troifième expérience de Boyle m'a paru fort étrange; car je ne faurois comprendre encore, comment, après avoir entièrement rempli un vafe d'eau , on peut y en faire entrer ou en fourrer de nouvelle par le moyen d'une féringue; car c'eft ainfi que j'entens la narration de Boyle ; & Mufchenbroek 1'entend de mcme , fans penfer a cette difficulté. En fuppofant que, par la force de la féringue & celle qu'il y a employée, il ait pu y faire entrer plus d'eau, il a toujours été obligé de retirer la féringue, qui devoit pénétrer dans le vafe, dont 1'eau fe feroit épanchée plutöt fans cela, pour fouder 1'ouverture par laquelle il avoit été rempli: avec quelque viteflè que cela ait pu fe faire, il y a toujours eu un inftant oü 1'eau, qu'on y avoit fait entrer avec
(32) Mufchenbroek Tentam* p. 65.
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TRAITÉ DE
violence, a été fans réfiftance, & fi elle étoit en même tems élaftique, cette éiaflicité elle-même devoit dans le moment la faire jaillir hors de ce trou, quelque petit qu'il put être. Ainfi je ne vois point qu'il ait pu y en refter plus que ce qull falloit, pour remplir exaétement le vafe, a moins qu'on ne doive étendre 1'effet de la féringue qu'a la feconde expérience, comme en effet les paroles du texte femblent 1'indiquer. Quoi qu'il en foit, Boyle fit de facon au moins par fes précautions que la boule fut remplie auffi exactement qu'il étoit poffible, & que par la fuction il refta peu d'air. Si on accorde ceci, il paroit que 1'expérience a paffablement répondu a fon deffein ; car en martelant la boule, 1'eau a été effeclivement réduite dans un moindre efpace. Pour ce qui regarde 1'élafticité de 1'étain, j'y ai peu de confiance; car, quoique chaque métal ait un certain degré d'élafticité, je ne puis que répéter ce que j'ai déja dit en parlant de 1'expérience de Bacon, oü il n'étoit queftion que d'une boule de plomb moins élaftique que celle de Boyle. Mais, en concédant le tout, 1'objeclion fe réfout en faveur de Bacon & de Boyle; car pourquoi le même phénomène n'arriva-t-il pas dans des expériences femblables de Mufchenbroek & d'autres ? Celle de Boyle ne me paroit pas du moins abfolument a rejeter, la fuclion de l'air la rendant plus précife que celle de Bacon.



L'ÉL AST ICI TÉ DE L'EAU. 35
H 0 n o r é F a b r y.
Je ne faurois dire pécifément combien ce mathématicien Fran9ois, qui a vécu jufqu'a la fin du dix - fepcième fiècle, a fait d'expériences fur la compreffibilité de 1'eau; je n'ai jamais pu voir fa phyfique, que 1'on dit être divifée en cinq volumes. Mufchenbroek (33) en parle Tracïat. 5. Phyfi lib. 1. de elemenns. Prop. 217 ,pour prouver que Fabry a fait, avec une boule de plomb, une expérience pareille a celle de Boyle. J'ignore le quel des deux a précédé 1'autre, quoiqu'il me femble que ce foit Boyle. L'effèntiel ici c'eft que cette expérience ait réuffi a Fabry, qui en conféquence a défendu 1'élafticicé de 1'eau contreMagiotii avec beaucoup de chaleur. Mufchenbroek fe défie de la précifion de cette expérience de Fabry. Je ne faurois rien dire lk - deflus , ne connoiffant point i'auteur.
Jean Batiste du Hamel.
J e place avec raifon celui - ci & le fuivant avanc FAcadémie de Florence; car les oeuvres de du Hamel étoient déja munies du privilége du Roi (34) en 1658; mais fon expérience,qui apartienc ici,n'a
(33) Mufcher.br. Tentam. p. 66.
(34) Extrait dn privilége du Roi,' a la dernière page du livre da confenfit vet. nov. Fkiiof. Rothamagi 1Ó75. 8vo.
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S6 TRAITÉ DE
paru que dans le livre, de confcnfu veteris & nova philojophia, qui n'a été imprimé, pour Ia premiere fois, qu'en 1675. Eu égard a cela les Florentins devroient être placés avant lui; mais du Hamel ne parle aucunement deux, &d'ailleursje n'ai point voulu partager eet auteur.
Du Hamel eft dans fa phyfique générale entièrement du fentiment que 1'eau peut être comprimée „ (Phyfic. gen. tracl. prim. Cap.IF. p. 91. „ T. 1. 1682. de Védition contrefaite de Nurem„ berg)" II allègue 1'txpérience de Fabry, comme une preuve de cette ;qualité de 1'eau. Cependant, dans fon livre , de Confenfü vet. & mv. Philof. Lib. lil. Cap.IF. pag. 433, de 1'édition ci-deflus (ou pag. 740. de la 2de part. de fes ouvrages, édit. contref. de Nuremberg) il rapporte 1'expérience fuivante contre Ia compreflibilité de 1'eau. ,, lmple „ tubum ferreum aqua, & embolum vel cochleam „ impone, hanc intra tubum adiges numquam". Ce font les propres paroles de du Hamel qui font plus amplement paraphrafées dans Mufchenbroek; (35) car ce dernier dit que, quand on remplit exactement un tuyau de fer ou de cuivre, & qu'on tache d'y introduire un pifton, il ne peut y entrer tant foit peu, paree que 1'eau réfifte avec une force prefque infinie, „ refiftente viribus fere inp~
(35) Tentara, pag. 67.



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 37
„ nitis aqua". On verra ci-après jufqu'oü cette affertion eft fondée , quand on fait 1'expérience avec des forces fufTifanr.es & des infirumens travaillés avec la derniere exactitude.
Guillaume de Stair, confeiller d'état fous Charles Second, publia une phyfique en 1681; elle parut en Latin en Hollande, en 1686, fous le titre fuivanu „ Phy/ïologia nova experimentalis, in qua „ generales notiones Ariftotelis, Epicuri, & Car„ tefii fupplentur &c. Lugd. Batav. 1686. 4/0". II admet ici, a la page 369, que 1'eau eft effeftivement élaftique, &que cette élafticité vient d'un Ether contenu dans 1'eau; qu'elle eft par conféquent moins élaftique que l'air qui contient plus d'Ether.
Il allègue une expérience de du Hamel que je n'ai pu trouver nulle part dans fes ouvrages. Du Hamel doit y parler d'une boule d'or, qui, après avoir été remplie d'eau , n'a jamais pu être applatie. 11 fe peut que je n'aie pas remarqué cette expérience, quoique je les aie lus avec beaucoup d'atcention. Mais il n'en fait aucune mention dans fa phyfique, ni dans le traité ci-deflus; c'étoit pourtant le lieu d'en parler. Boerhave (36) allègue aufli cette expérience de du Hamel, mais dans les mêmes termes que Stair, qu'il cite auffi un peu auparavant, fans défigner 1'endroit oü cette
(36) Boerhave Elem. Chymice, T. I. p. 563.
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TRAITÉ DE
expérience fe trouve dans les ouvrages de du Hamel.
Colbert.
Je ne connois ce favant que par Stair & Boerhave, & il paroit que ce dernier n'a fait que copier le premier. Ainfi je ne garantis point que ce foit ici fa place, felon 1'ordre chronologique. 11 a écrit une phyfique générale. Selon le témoignage de Stair & de Boerhave, on trouve dans le IVme Chap. du I". Livre, une expérience faite avec une boule de plomb, qui eft exaétement la même que celle de Boyle, & qui a prouvé la comprefiibilicé de 1'eau avec la même réuffite. Je n'ai d'ailleurs trouvé nulle part aucune nouvelle de ce Colbert. Peut-être que 1'expérience de Colbert appartient a Fabry, ou que celle de Fabry appardent a Colbert. Je dois remarquer ici, que les expériences des trois derniers, de Fabry, de du Hamel & de Colbert, doivent avoir été faites en même tems, ou a- peu -prés, que les fuivantes, qui font plus importantes & plus exacles; mais je ne faurois abfolument Ie décider.
U Académie del Cimento de Florence.
Je pafTe ici aux expériences qui, felon Mufchenbroek, Boer have, & Spallanzani, prouvent évi-



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 39
demment que 1'eau ne fauroit être comprimée par aucune force humaine, & n'a aucun degré vifible d'élafticité. Ces expériences n'ayant été, autant que je puis favoir, jamais publiées complettement en Francois, ou dans aucune phyfique; car la plus grande partie des phyficiens, p. ex. Wolf, Hamberger , Molière , Krüger , Noliet, Winkler, Martins, Sauri, Eberhard & Erxleben, n'en ont indiqué prefque que le réfultat, je les place ici, a caufe de leur réputation, dans toute leur étendue, & j'y ai joint pour cette raifon les figures néceffaires. L'ouvrage dans lequel FAcadémie fit le récit de fes remarquables expériences, parut pour la première fois en 1661, fous le titre fuivant: „ Saggi di naturati efperienze, fatte nel „ Academia del Cimento, fotto la protezzione „ dell Serenifime Principe Leopoldo di Tofcana, „ e defcritte dal Segretario di efa Academia in „ Firenze , in folio". Ainfi ces expériences avoient été faites avant cette époque, & peut-être dans le même tems que celle de Boyle, quoiqu'il paroifie certain que Boyle n'en avoit alors encore aucune connoifiance. II en parut enfuite une nouvelle édicion en 1691, & c'eft celle dont je me fers. Elle eft auffi fuperbement imprimée que la première; &, pour épargner au leéteur de tourner les feuillets, on a fouvent répété par furabondance les eftampes a chaque feuillec. Le Secrétaire C 4



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TRAITÉ DE
G. F. Cecchi a figné fon nom dans celle - ci au bas de 1'épicre dédicatoire. 11 ne paroic pas que 1'on ait fait de changement ultérieur dans cette édition; car, dans ce que j'en ai collationné avec la traduction queMufchenbroek a faite de Ia première, elles fe rencontrenc par-tout enfemble. Je vais rapporter les propres termes des auteurs, & je n'en donnerai point de traduélion Iittérale; mais, en faveur de quelques lecleurs, j'en indiquerai le contenu en peu de mots & exactemenc.
Efperienze intorno aüa comprefjïone chlF acqua, pag. 197.
Prima efperienza, Tab. I. Fig. I.
Steno aW eflrcmita de' due cannelli di crif„ tallo AB, AC, due palle parimente di crifi „ tallo, Puna maggiore deW altra. Empianfi ,, ambedue quefti vafi d'acqua comune fino in „ DfjE/// anneftandogli infieme alla tucerna, „ iavverta a lafciar libero nella j'aldatura il « Pafaggio aria, e a tirar pik hm go che jia „ popTibile il beccuccio AF, // quale // tafci aper„ to. Di pot sapplichino a tutf e due le palle „ due bïcchieri pieni di ghiaccio fminuzato, in cui rimangono jepolte , perchè riflrignendofi „ Pacqua , entri nel vano del cannello quella pik „ aria, che fa pofïbile. Anziper tneglio cavï-



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 41
„ camelo, fi vada per un pezzo firofinando efie, rior mente con pezzuoli di ghiaccio tittto il fifo■ ne DE, acciocchè rifirignendofi di man in „ mam per opera del freddo Paria che rentra „ daW orifizio F ne venga fucceffivamente della „ nuova, ficchè figillandolo pol alla fiamma, vi „ rimanga fiivata, e firetta. Sigillato cliei fa„ ra, fi cavi di forto 7 ghiaccio la palla B, e „ temper at ala prima neW acqua tiepida, fi tupji „ nella calda, e da ultimo nella bollente, fegui„ tando perö a tener fempre immer fa la palla C „ nel ghiaccio, per trattener Vacqua di ejfa in „ iflato di maffimo rifirignimento. Sta quefio nel „ puntó E, oltre il quale cherchera di compri„ merla il cilindro ovaria GE, ridotto aWefire„ ma denfita dalla forza delf acqua formontata „ in G, per la rare. Fazione operata in lei dal „ calor delf acqua, che fi fuppone bollire attual„ mente intorno alla palla B. Ora fe F acqua „ patifce compreffwne, dover a ceder e di qualche „ grado al cilindro d'aria premente, abbajjan„ dofi fotto il punto E ,* Ma a noi e fucceduio al„ triménte, per che quando P acqua («E, è fiata „ veramente ridotta allo fiato del fuo mafjittf rifirignimento, la forza delP aria GE pre„ mente non a guadagnato nulla; e innanzi a „ fatio crepar il fondo della palla C, che retira„ re un pclo il livello E. E quando per accrefcer C 5



4^
TRAITÉ DE
„ maggior fermezza allo ftrumento , abbiamo „ fatte le due palle di rame, nondimeno Vacqua „ della palla C a retto tralla faldezza del met al„ lo, e V momento della forza premente con in„ fuperabile refftenza in E, facendo pik tofto „ fcoppiare il fifone, il quale, per ifcoprire gVin„ temi movimenti deW acqua , non fi pub far „ cPaltro che di criftallo, e s'anncfia perfetta„ mente al rame col mafiice, o colla fèlita mef„ tura a fuoco.
Seconda efperienza, Tab. I. Fig. 2.
„ Sta un vafo di retro come AB, di tenuta „ intorno a feï libbre d'acqua, e capace nella „ fua bocca tf una canna di criftallo rinforzata „ efteriormente con una fafciatura di piombo fer~ „ ratale fquiptamente alP intorno, per difender„ la dallo Jcoppiare. Empiafi d^acqua il vafo „ fino al livello CD, ed immerfavi la canna „ E F aperta fotto, e fopra, ft faldi nella bocca „ A col folito ftucco , avvertendo a fermarvela „ alquanto follevata dal fondo FB, oude un li„ quore, che in lei fi verf, poffa Uberamente „ fcolar nel vafo. Allora fi cominci a mefcere „ ar gent 0 vivo giu per la canna , per la quale „ derivando nel vafo fi levera ï'acqua in capo, n & follevandola Cpoichè Paria AD a Tefito



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 43
„ pe 7 beccuccio CH) empira interamente il „ vafo tutto, facendola fpillare per Forifizio H, „ il qual ferrifi allora colla fiamma, notando „ neW ifteffo tempo a qual grado fa pervenuto „ Fargento col fuo livello IK. Infondaf poi nuo„ vo argento vivo fi finifca d'empier la canna; „ che je F acqua per cotal forza vorra compri„ merfi, di man in mano che Faltezza va cref„ cendo, fi vedra follevare il livello IK, cedendo „ F acqua per la comprefione. Noi per an ca„ rico dPttanta libbre d'argento difiefe in brac„ cia quattro di canna, {che tanto ne potèpor„ tare il nofiro firumento fenza fiaccarfi) non „ abbiam reduto acquifiar al livello IK delF „ argento quant' è un capello, refiftendo F acqua „ ofiinatamente all energia di quel gran mo„ mento.
Terza efperienza, Tab. I. Fig. 3.
„ Facemmo lavorar di getto une grande, ma „ fottil palla d"argento , e quella ripiena d'ac„ qua raffreddata col ghiaccio ferramo con fal„ diffima vite. Di poi cominciammo a martel„ larla legiermente per ogni verfo onde ammacuto „ Fargento {il quale per la fua crudezza non „ comporta d'ajfottigliarfi, e diflenderfi, come fa„ rebbe Poro raffinato, 0 ilpiombo, 0 altrome-



44
TRAITÉ DE
„ tallo pin dolce) veniva a refirignerfi, e fcema„ re la fua interna capacita, fenza che Pacqua „ patifj'e una minima compreffione ,poichè ad ogni „ colpo fi vedea trafudare per tutti i pori del me„ tallo a guifa d'argento vivo, il quale da alcu„ na pelle premuto minutamente fprizzafe.
„ Ecco quanto da quejle tre e/perienze abbia„ mo faputo raccorre. Se poi rcplicate le mede„ fime dentro d vap di maggior repflenza, e fe „ crefcendo nella prima la ■ rarefazione deW „ acqua, & fi la premente forza delf aria; ncl„ la feconda Paltezza del cilindro delf argento„ vivo, e neir ultima facendo fucceffivamenie piu, „ e piu ricca d'argento la groffezza della palla, „ s'arrivafe una volta a comprimer F acqua, cib „ non poffiam noi dire. Qniefio è infallibile, che „ Vacqua in paragone delF aria refifte, per cofi
dire, per infinite volte piu alla comprefione, il ,, che confer ma cib, che se detto da principio, „ che quantunque Fefperienza non giunga fem„ pre aW ultima verita ricercata, vuol Ven dir „ cattivo, che alcun piccolo lume non ne dimofirir
Voici donc en peu de mots Ia première expérience: Deux tuyaux de verre, pourvus chacun d'une boule B & C, Pl. I. Fig. i. dont C étoit moins grande que 1'autre, furenc remplis d'eau jufqu'a D & E, & foudés au bout fupérieur, fans cependant faire torc a 1'ouverture intérieure ou au



L'ÉLASTTCTTÉ DE L'EAU. 45
creux des tuyaux. Pour y donner entrée a 1'air on y ajouta une pointe vuide AF. On placa, pour faire concentrer 1'eau & l'air, & faire entrer par ce moyen le plus d'air poffible par a pointe AF, non-feulement les deux boules dans de la glacé, mais on en frotta même les tuyaux. On fcéla enfuite Ie tuyau AF; on fit fortit la grande boule B de la glacé, & on la plongea premièrement dans de 1'eau tiède, enfuite dans une eau plus chaude, & enfin dans de 1'eau bouillante; tandis que la boule C reik dans la glacé , afin de retenir 1'eau qu'elle contenoit dans la plus grande condenfation. Ainfi 1'eau de la boule C s'arrêtant a E, il f alloit que les vapeurs de 1'eau bouillante dans la boule B s'étendiffent avec violence, pour la comprimer audeflöus éCE vers C. Mais cela n'arriva point, car la preffion rompit plutöt Ie fond de la boule C, & lorfqu'on joignit, de la même facon, deux boules de cuivre a un tuyau de verre, la violence des vapeurs forca 1'eau de la boule C a s'échapper par la foudure & creva enfin le tuyau de verre.
Mufchenbroek (37) fixe, d'après des mefures qu'il admet pour ces tuyaux, a cent dix-huit livres la force avec laquelle les vapeurs ont agi contre les parois du tuyau de verre. Mais il eft évident qu'ici la réfiftance de 1'eau a été bien plus grande;
(37) Tentam. p. 63.



46
TRAITE DE
car, qu'on admette un tuyau auffi mince que pofllble, la figure même de la boule qui fe trouve dans 1'édition originale des expériences de Florence prouve toujours que le diamètre en a été au - dela d'un demi-pouce, & alors la maflè d'eau CE devoit agir en raifon de fa bafe & de fa hauteur, comme il efl connu par 1'hydroftatique. Mais alors la force mentionnée qui fuffiroit pour rompre le tuyau de verre, ne feroit pas a beaucoup prés affez grande pour amoindrir tant foit peu vifiblement la maflè d'eau. Les inftrumens foudés cèdent en général comme ici, a 1'endroit de la foudure. Mais quand même 1'eau auroit cédé de fort peu, on n'auroit pu le remarquer a E dans le tuyau, car la parallaxe trompe aifément. II étoit de même trés - poffible, que par la compreffion la boule C fouffrant une légère extenfion, 1'eau defcendit alors de E vers C, mais a la véricé par des raifons trés-différentes.
On ne fauroit auffi dans le total employer aucun calcul ni déterminer les forces, paree que les Florentins eux-mêmes n'ont rien déterminé. On voit cependant toujours, que la force de la réfiftance de 1'eau a été beaucoup plus grande qu'on ne pouvoit 1'attendre de fa denfité en proportion avec l'air.
Dans la feconde expérience, P l. I. Fig. 2., on remplit d'eau jufqu'a CD, le verre AB, &



L'ÉLASTTCITÉ DE L'EAU. 47
1'on y inféra un long tuyau ouvert & affermi par une plaque de plomb qui bouchoit exaétement 1'ouvercure A'. on verfa par le tuyau qui alloit prefque jufqu'au fond du vafe une maffe confidérable de mercure , qui fe plaea d'abord fous 1'eau & chaffa beaucoup d'air par la pointe de verre H, qu'on avoit laiffée ouverte a deffein, & qui fut fermée après. On continua de verfer du Mercure dans le tuyau jufqu'au poids de quatre - vingts livres. Cette forte preffion ne fut par même en état d'augmenter la hauteur du Mercure en D K, de 1'épaiffeur d'un cheveu, ou de comprimer d'autant la colonne d'eau IKA.
L e vafe contenant fix livres d'eau, il eft fur qu'il avoit au moins (quoique fa hauteur ne foit point indiquée) un demi-pouce de diamètre. Mais nos expériences avec la machine de Mr. Abkh, montreront bientöt combien il faut de force pour comprimer vifiblement une pareille colonne d'eau. Suivant cette expérience, & même celle de Canton, quatre - vingts livres ne font rien contre la réfiftance de 1'eau. II paroit auffi que le cylindre IK a eu un diamètre beaucoup trop grand pour qu'on y ait pu remarquer une très-légère compreffion ou rehauflement de 1'eau.
L a troifième expérience eft la plus connue. (Pl. L Fig. 3.) On remplit une grande boule d'argenc de fonte & trés-mince, d'eau refroidie par



48 TRAITÉ DE
de la glacé. L'ouverture ayant été fermée foigneufement, on martela la boule pour réduire 1'eau dans un moindre efpace; mais, au lieu de 1'effet qu'on en attendoit, 1'eau fuinta, a chaque coup de marteau, par les pores du métal, comme le Mercure qu'on fait pafier a travers un cuir.
On peut trouver a redire a plufieurs chofesdans cette expérience: car, en premier lieu, le métal étant mince, il dut crever facilement; je parlerai plus amplement la - deflus quand je ferai aux expériences de Mr. Hollmann. En fecond lieu, les Florentins connoiflbient déja la pompe pneumatique de Boyle, & s'étoient fervis d'un inftrument peu différent dans plufieurs de leurs autres expériences (38}; ainfi ils auroient pu aifément purger 1'eau de Fair qu'elle contenoit. Ce n'eft pas cependant ici Fendroit oü je dois montrer que cette omiffion n'eft peut-être point auffi grave qu'on fe la repréfente; mais ils avouent prefque eux-mêmes, dans les additions, que le peu d'épaiflèur de la boule d'argent a effeétivement fait manquer leur expérience. On verra dans la fuite quelle épaiffeur Ie métal doit avoir, pour furmonter la vive réfiftance de 1'eau, & alors on comprendra de foi-même, que cette boule, fi mince, ne pouvoit remplir 1'objet qu'on avoit en vue. Ainfi 1'expérience ne prouve rien, fi non que 1'eau, plutöt que de fe Iaiflêr compri-
mer,
(38) Saggi, p. 77.



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 49
mer,forma des fentes dans le métal mince,ou luinta, la réfiftance étant trop foible. Je ferai d'abord aux expériences de Mufchenbroek, reffèmblantes aux précédentes.
Francois Tertius de La nis.
L'ouvrage intitulé Magifterium naturce c53 art is, Brixice 1686. iiffol. de de Lanis, contienc, dans le fecond Tomé, p. 176 & fuivantes, beaucoup de chofes fur la compreffion de 1'eau. Mais 1'Auteur fuppofe toujours que la compreffibilité de divers fluides, eft en raifon inverfe de leur gravité fpécifique ; de - la il calculé la hauteur du fluide pour une compreffion donnée. Je confidérerai dans la fuite plus précifément jufqu'oü cela peur avoir lieu, & je n'examinerai point, k préfent en rigueur , fon opinion fur Ia facon dont fe faic la compreffion. II croit que la compreffion, principalement des fluides , ne vient pas de ce que leurs parties fe rapprochent plus par la preflion, mais qu'elle eft produite en contraignant une matière très-fubtile k s'en détacher. (Chez lui c'eft 1'éther qui eft regardé comme entièrement incompreffible, prop. XV. p. 177.) Mais 1'expérience qu'il fait paflèr comme une importante correction de celles des Florentins, pag. 15a, appartient ici. La voici:
D



5o TRAITÉ DE
Qu'on metce dans un cylindre ou tuyau de verre AB, (Pl. III. Fig. 5 ), une ou plufieurs boules de verre, donc la gravicé fpécifique fok égale a celle de 1'eau, ou h furpaiïè de tres-peu. Elles nageronc dans 1'eau, ou ironc a fond avec peu de force & lentemenc. Qu'on ferme 1'ouverture du cylindre A, avec une veflie, & qu'on preifj alors,avec force, du pouce contre la veflie. L'eau fera comprimée parcetce preffion, & par-la fpécifiquemenc plus pefance. Les boules, auparavanc un peu plus pefances, étant allées a fond dans l'eau légere, doivent remonter de B vers A, l'eau écant devenue fpécifiquement plus pefance par la preffion. Mais ceci' n'a jamais réuffi a de Lams, & ne réuffira de cette facon a perfonne: car combien n'y a • t - il pas ici de fautes cffeécives & poffibles. Le doigc eft, eu premier lieu, un infiniment petit contre la réfiftance de l'eau, ce que les expériences fuivantes démontreront. Mais fi le cylindre eft exactement rempli, & la veflie fi bien liée qu'elle ne puifle pas s'élever dans le creux de la preffion aucour du pouce, il ne fera poinc poffible de donner une preffion un peu confidérable a la veflie, & cela k caufe de la réfiftance de l'eau. Mais en fup> pofant que cela fe put , ces boules ounces & creufes, ne fe briferoient- elles pas facilement par la preffion de l'eau? II fauc encore fuppofer ici un hazard, pour donner le poids requis pour 1'expé-



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 51
rience. Car combien l'eau acquierc-elle de gravité ipécifique par la preffion du pouce ? D'ailleurs le vafe même pourroit céder ou être élaftique de Finfiniment peu, que i'infmimenr. petite preffion raccourcit la colonne d'eau AB.
Si, comme de Lams le prétend, on setoit fervi de pareilles boules dans les tuyaux des expériences de Florence, il en feroit a la vérité réfulté une utilité réelle ; mais elles fe feroient facilement brifées, & n'auroient alors été d'aucune utilité.
Je me fouviens d'avoir vu, chez un faifeur de Baromètre Italien, une forte de foi - difans thermomètres; c'étoient des bouteilles de verre cachetées, remplies d'eau, dans laquelle nagoient de petites boules de verre creufes. Ces boules s'élevoient ou s'abaiiïbient felon que la bouteïlle devenoit chaude ou froide; fans doute paree que des bulles d'air s'attachoient aux boules & les faifoient monter. C'étoit dans le fond peu de chofe; mais on pourroit y trouver quelqu'affinité avec 1'expérience de de Lanis.
G e 011 g e Erard Hamberg e r.
L'expérience fuivante,qui appartient a notre queftion, fe trouve dans fa phyfique (39) édition de 1727- P- V1* QJ'on remplifiè d'eau de-
f39) g. E. Hambergen Elementa ph-jfices ,Jenee 1727. 8°. D 2



5*
TRAITÉ DE
puis D jufqu'a C, le tuyau ABC, fermé en C, (Pl. III. Fig. 5.) & de mercure depuis A jufqu'en Z), qui eft de niveau avec B, il n'entrera point de mercure dans le bras DC. Comme on peut faire la partie ABD du tuyau d'une longueur arbitraire, & que la gravité fpécifique du mercure eft k celle de l'eau comme de 1 a 14, la preffion du mercure contre l'eau peut être trésconfidérable, & par conféquent la réfiftance de celleci, fort grande. Je rapporterai plus bas une expérience pareille de 1'Abbé Nolkt; & alors je chercherai a déterminer la force de cette preffion. Je fuis étonné que Hamberger n'en ait point donné de décermination exacle. II eft a préfumer qu'il 1'aura fait dans fes lecons mêmes.
Pierre Muschenbroek.
Les expériences que eet excellent phyficien a faites fur la compreffibilité de l'eau, fe trouvent féparément dans fes additions a la rradudion des expériences des Académiciens de Florence. Cette traduétion n'a paru a la vérité qu'en 1731 (40); mais Mufchenbroek difant a la page 60. qu'il a montré diverfes fois fes expériences a fes auditeurs a Utrecht, il faut bien qu'elles foient h peu prés du même tems que celles de Hamberger. II fai-
(40) lentamiiia expsrimentor. naturalium, Lu<*H. 1731.



L'ÉLASTICITÉ DE' L'EAU. 53
foic fes expériences avec 1'exaclitude la plus fcrupuleufe, de forte que fon cémoignage doic être de grande autorité.
S e s expériences reifemblent a celles de Bacon : deux boules, 1'une d'étain & 1'autre de plomb, dont le diamètre étoit de trois pouces, & 1'épaiffeur du métal de trois dixièmes de pouce, avoient d'un cöté un tuyau de métal avec une petite ouverture. Mufchenbroek les remplilToit tres - exactement d'eau, purgée d'air par la pompe pneumatique, & rendue confidérablement froide. Enfuite on faifoit entrer a force un bouchon d'étain ou de plomb, par le moyen duquel le tout reftoit, auffi exaclement qu'il étoit poffible, privé d'air & rempli d'eau. Après que ceci avoit été fait avec toute la précaution imaginable , on foudoit 1'ouverture & on mettoit les boules fous une forte preffie, qu'on comprimoit par le moyen d'une vis & d'un long lcvier. La boule-qui, étant vuide, n'avoit fait paroitre qu'une réfiftance médiocre, réfifta, d'une facon étonnante , étant remplie ; mais, lorfque la moindre compreffion eut lieu par le moyen du levier, l'eau fuinta comme une rofée a travers les pores du métal, & cela d'autant plus fort, que la boule fut plus comprimée. Le même effet eut lieu a chaque répétition de 1'expérience.
Mufchenbroek en conclut que l'eau ne peut être comprimée par aucune force humaine. II y D 3



54
T R A I T É DE
auroit de 1'injuftice de douter de Pexaétitade des expériences; mais 1'objecïion que le métal étoit trop foible pour réfifter a la réaclion de 1'eau, eft confidcrable. Elle porte d'autant plus coup, que dans une expérience, entreprife avec 1'inftrumént de Mr. Abkh, il arriva que la force de l'eau per9a ou creva un cylindre de laiton d'un demi-pouce d'épahTeur. La réfiftance des boules de Mufchenbroek eft peu de chofe vis-a-vis de celle-ci, & voila la raifon principale qui a empêehé que fes expériences n'aient réufli.
J. A. Nolle t.
L'Abbé Noliet donnoit déja des le9ons de Phyfique expérimentale en 1733, & peut-être même deux ou trois ans auparavant. La première édition de fon livre,fous le titre de Legons expérimentales de phyfique, ne parut cependant qu'en 1743; ce qui fait que je ne faurois déterminer précifément, fi 1'expérience fuivante a été entreprife dans le tems de fes premières le9ons. Quoi qu'il en foit, il eft probable qu'il 1'a faite d'après la connoiffiml ce qu'il avoit de celle de Hamberger; mais,comme il ne fait aucune mention de ce favant Allemand, il fe peut auffi trés-bien que, dans I'ignorancé ou" étoitnt alors,& oü font encore en partie les Francois, dos ouvrages qui paroiffènt en Aiiemagne,



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 55
Nollei n'aic point connu Hamberger, & fe foit par un pur hazard rencontré avec lui dans les mêmes voies. L'expérience de Noliet (41) eft égale en tout a celle de Hamberger; il indique feulement avec plus de précifion, la facon dont il s'y eft pris. (Pl. III. Fig. 5.) Le dedans ou le vuide de fon tuyau, qui écoic d'un verre trés - épais, avoic trois lignes de diamètre, & il étoit long de fept pieds. 11 y fit premièrement entrer du mercure, qui remplit la courbure prés de B. Enfuite il verfa par C, (car au commencement le tuyau étoit ouvert au'x deux bouts C & A) de l'eau fur le mercure, & lorfque cette partie du tuyau fut foigneufemenc remplie d'eau, on fouda 1'ouverture C. II continua enfuice de verfer du mercure par A, jufqu'a la hauteur de fepc pieds. La petite colonne d'eau D C, réfifta avec canc d'énergie a la preffion de la colonne de mercure, qu'on ne puc remarquer aucune diminution fenfible a fa hauteur.
Noliet fixe la hauceur de la colonne de mercure, qui agifioic ici contre l'eau, a fix pieds dix pouces, ou a quatre-vingts pouces de hauteur de baromètre, ce qui eft prcfque le triple de la preffion de 1'acmofphère.
Canton prétend avoir trouvé, comme nous le remarquerons plus bas, que le doublé de la preffion de 1'atmofphère comprimé l'eau u de
(41) Lecons de Phyfiq. expérïm. T. I. p. 122. D 4



5 TRAITÉ DE
fon efpace. Ainfi Ia compreffion étant proportionnée au poids qu'elle portoic, il n'étoit guère poffible h Noliet de remarquer cette légere compreffion, même avec ce triple pofds, fans avoir des divifions extrêmemenc fines a fon tuyau. Auffi ne dit-il que très-vaguement, Veau ne diminua pas fenjiblement. II en a été apparemment de méme chez Hamberger; & on ne fauroit, pour cette raifon , porter un jugement précis de cette expérience.
Je crois cependant que la méthode de Hamberger & de Noliet, efi celle dont on peut Ie mieux fe fervir, dès qu'on eft en état d'avoir des tuyaux afièz forts pour réfifter abfolument a Ia preffion vers C, auffi bien qu'aux preffions latérales; mais il faudroit mettre (par le moyen d'un Vernier ou Nonius') des divifions trés - précifes , a la partie du tuyau qui contient l'eau.
Cette expérience eft cependant Ia plus remarquable entre celles de Noliet. II cite auffi auparavant celle des Florentins, c'eft-a-dire celle de comprimer l'eau dans une boule. II Fa imitée prefqu'avec le même fuccès, en avouant, cependant, que la boule a été un peu applatie avant que 1'eau ait tran'piré. II indique en même tems dans la Fig. 5. Pl. II. une preftè (42) plus commode pour ce but.
(42) Phyfique de Nolkt, T. I. fccondc Lccon.



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 57
Samuel Christian Hollmann.
Mr. le Prof. Hollmann recuc en 1752, ou peutêtre 1'année d'après, de Londres, de la pare de Mr. Shavo, premier Médecin du Roi de la grande Bretagne, une machine donc on s'écoic fervi en Anglecerre, pour examiner la (43) compreflion de l'eau. Je ne faurois dire quand cecce machine a été invencée , ni qui en efl: 1'inventeur; mais elle me paroic plus commode pour fon objet, que le marcelage , ou le ferremenc des boules pleines d'eau. Voici en peu de moes la defcripcion de cette machine (P l. I. Fig. 4.): A eft une boule de cuivre de quacre pouces de diamètre; fon ouverture a un écrou prés d'ik, dans lequel on fait entrer la vis B. ED eft un levier ou bras de fer, qui a en ik un trou quarré dans lequel s'ajufte le dehors de la vis. On peut par le moyen de ce levier faire entrer la vis avec violence dans la boule. La grande vis B, eft attachée a une piece de bois par les petites vis In; elle peut aufli être placée fur une cable ou fon a praciqué des trous, rs, pour la tenir ferme. Chaque fois qu'on s'en fervoic, il falloic graifler la vis B d'un mélange de thérebentine & de cire. Mr. le Prof. Hollmann fit avec cette machine les expériences fuivantes.
(43) S. C. Hcllmanni commentationum in Reg. Soc. recenfitar. Sylloge, Qottinga 1762. 450. p, 35. de aquit m-
ctndenfibUitatè.
D 5



5'-'
TRAITE DE
I l remplit foigneufement d'eau la boule, & il fit entrer la vis B par le moyen du levier ou de la manivelle. Dès qu'on eut fait quelques tours, l'eau perca en jets trés - fubtils comme une fontaine, en plufieurs endroits, par les petites ouvertures ou fentcs du métal. On comiriua 1'expérience, pour voir fi ce fuintement auroit lieu fur toute la boule comme chez les Florentins; cela n'arriva point, mais la boule creva a 1'endroit ou elle étoit foudée. Le Profeffèur ne fut furpris, que de ne point voir fuinter l'eau comme une rofée fur toute la fuperficie de la boule. II répéta pour eet effet 1'expérience , après avoir préalablement tenu pendant quelque tems 1'inftrument dans un endroit froid. Dès que 1'opération commenca, il vit avec beaucoup d'étonnement la fuperficie de Ia boule couverte de petites gouttes d'eau; il crut alors voir ce que les Académiciens de Florence & Mufchenbroek avoient vu. Mais ayant efiuyé Ja boule avec un linge & fait recommencer Ja preffion, l'eau perca comme la première fois par des fentes féparées & des crevaftès de la boule; car il examina ces ouvertures par Ie moyen d'une loupe & trouva que ce n'étóient point les pores, mais des parties crevées, ou déjoinres, du métal. II eft évident que Ja boule, ayant été tranfportée d'un cn Iroic froid ï un endroit chaud, fua, c'eft - h - dire que les vapeurs ou parties aqueufes, qui, dans la chambre,



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 59
fe joignirent a Ia boule, furent condenfées par le froid du métal, & devinrent par-la vifibles. Les fenêtres & tout corps extrêmement froid fuent de la même fscon dans un endroit chaud. Mr. Holltnann favoh cela fans doute, & il croit que chez Mufchenbroek 1'haleine des perfonnes préfentes aux expériences avoit produit d'une facon pareille cette bruïne apparente fur la boule. Cela eft tréspofllble. Hollmann fit enfuite faire de pareilles boules d'étain & de plomb, & réitéra 1'expérience avec le même fuccès. Enfin on pric pour eet effet une boule d'argent qui n'avoit que 1'épaiflèur de - de pouce. L'eau , dans celle - ci , ne perca point par fes pores, mais s'ouvrit avec violence un paflage entre les vis. Mr. Hollmann tire les confequences fuivantes de ces expériences.
io. L'eau elle-même, fi elle n'eft purgée d'air, ne paroit point fufceptible d'une compreffion fenfible. II s'exprime moins décifivement dans fon Sylloge que dans la gazette littéraire de Goettingue de 1756, page 1156; car, dans cette dernière, il dit nettement, que l'eau eft incompreflible; mais il faut le juger d'après fon Sylloge. 2°. L'eau preffée ou comprimée, n'avoit point pénétré les pores du métal, mais elle avoit fait de petites ouvertures dans le métal, par lefquelles elle s'étoit échappée.
Mr. Hollmann s'étend beaucoup fur ce dernier point, & il eft furpris que fes expériences ne s'ac-



6o
TRAITÉ DE
cordent point avec celles de Mufchenbroek & de Florence. J'avoue que je ne comprends pas bien ce qu il veut dire. Que peut- on proprement entendre par pores, foupiraux des métaux, ou par tel nom qu'on veuille leur donner? Le métal eitil un corps organifé, de facon qu'on puiffè y chercher rien de pareil? Et fuppofé qu'on admette quelque chofe de femblable dans le métal brut tel qu'il fort de Ia mine, que trouve-t-on dans 1'argent, ou dans Ie plomb fondu ? Rien que de petites ouvertures microfcopiques, quelques endroits tres-mmces, que Ie hazard y a laifTés. Dès qu'il fe trouve dans une boule plufieurs de ces petits trous, ou plufieurs parties plus foibles, plus minces dans Ie métal, 1'eau percera par fa compreffion par ces ouvertures multipliées , ou s'en fera de nouvelles. S'il y en a un plus grand nombre dans un des cdtés de la boule, ce ne fera que par-la qu'on verra fourdre l'eau. Cela paroit fi naturellewent dépendre du hazard de 1'opération de 1'ouvner, ou plutöt de fon marteau ou de la fonte ou même auffi du plus ou moins de dureté du métal , que je ne trouve en cela rien qui doive furprendre. Le jailliffèment de l'eau qui continua dans cette expérience, même après qu'on eut cefTé de forcer Ia vis, comme Mr. Hollmann l'avoue Iuimême,& qu'il attribue uniquement a l'air contenu dans l'eau, me paroit, ainfi qu'a d'autres, effefti-



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 61
vement une indication de quelque élafticité dans Ie fluide, quoique dans le fond l'air puiflê y avoir contribué'.
Les expériences de Hollmann même, paroiflènt prouver ce que j'ai trouvé dans celle de Mufchenbroek & de Florence, c'eft-a-dire que le métal n'étoit pas fuffifamment fort pour réfifter a Ia violence de l'eau comprimée. Je m'étonne que Mr. Hollmann n'ait pas indiqué 1'épaiflèur du métal de fes boules, excepté de celles d'argenc: Ce point étoit trés-important.
Jean Canto n.
Les expériences de Canton ont été probablement faites en 1762, ou environ ce tems; ce fut du moins le 16 Dec. de cette année, qu'il en fit part a la Société royale des Sciences de Londres (44).
Il remplit en partie de mercure un tuyau de verre, au bout duquel il y avoit une boule, & placa celle • ci, par le moyen d'un thermomètre de Fahrenheit ,précifément au 5ome degré de chaleur. On remarqua foigneufement la hauteur du mercure dans le tuyau qui fe trouva de 6j pouces au-deflus
(44) Experiment! to prove that Water is not incomprejjiHe by John Canton, M. A. and T. R. S. Philof. Transaü. Vol. LU. Part. II. Artic. 103. p. 641»



6z TRAITÉ DE
de la boule; on augmenta enfuite la chaleur qui fic monter le mercure jufqu'au fommet du tuyau, & on le fouda fur le champ. La chaleur1 de 1'eau ayant diminué enfuite peu a peu jufqu'a 50 degrés, le mercure fe trouva plus haut de o, 32, qu'auparavant, lorfque le tuyau étoit ouverr. La même boule & le tuyau furent enfuite remplis d'eau purgée d'air par la pompe. L'eau, dans la même chaleur de 50 degrés du Thermomètre de Fahrenheit, fe trouva , le tuyau étant ouverc, environ de 6 pouces au-deflus de la boule. Par 1'augmentation de chaleur de l'eau extérieure, 1'eau du tuyau monta jufqu'au fommet, qui fut d'abord foudé. La chaleur ayant enfuite diminué jufqu'a 50 degrés, l'eau fe trouva dans le tuyau a 0,43 plus haut qu'auparavant. La preffion de 1'atmofphère fur Ia furface de la boule, lorfque le tuyau fuc foudé, étant naturellement égale pour l'eau &pour le mercure (a peu prés de 73 livres) Ia boule doit avoir été un peu comprimée, & par conféquent le fluide un peu forcé de monter. Le tuyau étant auffi foudé, il faut, felon Mr. Canton, que l'eau, qui eft a o, 11 d'un pouce plus haut que le mercure, fe dilate plus que celui-ci, quand 1'atmofphère ceffe de pefer fur 1'un & 1'autre.
Pour déterminer ainfi plusprécifement,decombien l'eau eft comprimée par la preffion de 1'atmofphere, il prit un tuyau de 0,01 de diamètre,long



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 63
de 4,2 de pouce, qui aboutiiïbit a une boule de 1,6 de pouce de diamètre. II la remplit de mercure qu'il pefa exactement, & trouva qu'une partie du tuyau qui étoic de o, 23 de pouce de long, contenoit juftement la cent millieme partie du mercure de la boule. II diviia le tuyau avec une lime felon cette proportion. Alors il remplit le tuyau & la boule jufqu'a une certaine hauteur, d'eau purgée d'air, lailfa le tuyau ouvert, & mit la boule tantöc fous un récipicnt dans un efpace vuide d'air, tantöc fous une pompe de compreffion dans de l'air comprimé, & au moyen de ces divilions il lui fut poffible de remarquer, dans chaque cas, de combien l'eau,ou la colonne d'eau du tuyau, s'élevoit, s'étendoit, ou étoit comprimée par la preffion de l'air condenfé. II trouva de cette facon, par des eiTuis réitérés, qu'une preffion auffi forte que le doublé du poids de 1'atmofphère, comprimoit l'eau
de -4— de fon volume.
10870
Pour voir fi l'air contenu dans l'eau, opéroit principalement cette compreffion,il incroduific une bulle d'air de o, 6 de pouce de diamècre dans la boule, & en quacrc jours elle fuc abforbée par 1'eau. Mais l'eau ne puc après cela êcre comprimée par le poids de 1'acmofphere plus qu'elle ne 1'écoit avanc que eet air y fut incroduic; ce qui cependant auroic dü arriver, fi l'air étoit la caufe de la compreffibilké.



*4
TRAITÉ DE
Mr. Canton poufla depuis fes recherches plus loin, & en fit deux ans après,de nouveau, fon rapport a la fociété des fciences (45). II avoit trouvé depuis par fes expériences que 1'eau a la qualité fingulière d'être plus compreflible en hiver qu'en été; ce qui efl: juftement le contraire avec 1'efpric de vin & 1'huile d'olive.
Quand le thermomètre de Fahrenheit marquoit 34 degrés, l'eau étoit comprimée de o, 000060 de fa capacité; fi au contraire le thermomètre marquoit le 64e. degré, le poids de 1'atmofphère ne comprimoit l'eau que de o, 000044, & 1'efpric de vin de 0,000071. Canton examina de la même facon divers autres fluides a la hauteur de 29 j pouces du baromètre, & au 50"% degré du Thermomètre de Fahrenheit, & trouva les compreflions fuivantes par le poids de 1'atmofphère.
L'esprit de vin fut comprimé de 0,000066,
L'huile d'olive 0,000048,
L'eau de pluie 0,000046,
L'eau de mer 0,000040,
L e mercure o, 000003 ■>
Les
(45) Philofoph.Tranfaft. Vol. LIV. for the year 1764 artic. 47. p. 261. On trouve celle-ci ainfi que les premières leftures de Canton traduites enfemble en Francois dans le journal économique de Décerabre 1764, & pour les Allemands dans le nouveau magazin de Hambourg, p. 70. page 360 & fuiv.



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 65
Les gravités fpécifiques de ces fluïdes font.
L' esp itit de vin 836,
L'hu 1 le d'olive 918,
L' e a u de pluie 1000,
L'eau de mer 1028,
Le mercure 13595-
ainfi les conpreiTions de ces fluides ne font point, comme on fauroit pu fuoconner, en raifon inverfe de leur denfité, ou gravité fpécifique.
Ces fljides font non - feulement compreffibles; ils font auffi élaftiques; car, k mefure que Canton écartoic ou rendoit le poids de 1'atmofphère, ils s'étendoient ou fe récréciffoient. II conclut ainfi de - Ik que cette élaliicité n'eft pas produite par l'air que peuvent concenir ces fluides, paree qu'a chaque admiffion ou privation de la compreffion de l'acmo(phère,leur diiatationfuc toujours égale; au lieu que l'air s'étend deux fois plus, quand on öte la moitié du poids de 1'atmofphère, qu'il ne fe comprimé, quand on admet de nouveau touc fon poids (46).
Mr. Canton en tire les conféquences fuivantes. Le poids de 32 J pieds d'eau de mer eltégal au poids moyen de 1'atmofphère; &, lèlon les expériences faites jufqu'a préfent, chaque poids accédant, égal a celui de 1'atmofphère, comprimé une quantité
(46) Philof. Transaft. Vol. LIV. p. 162.
E



66
TRAITÉ DE
d'eau de mer de . Si ceci a toujours lieu, il faut que dans les endroits ou la mer a 2 milles de profondeur, elle foit comprimée par fon propre poids de 69 pieds 2 pouces,& l'eau qui ell au fond,
de —— r47\ 1000 J
Le mille Anglois — L de degré, = 826 toifes, = 6.826 pieds de Paris. Ainfi deux milles d'Angler. =3 12. 826 pieds de Paris. Le piedde Paris: au pied d'Anglec. ~ 1440: 1351. ainfi 2 milles d'Anglet. ss 10572,8 pieds d'Anglet. donc, ~~~~~ x °;oooo4,
feroit Ia comprelfion au fond de la mer a deux milJes de profondeur, ou
log. 10572,8 SS 4,0241902. Comp.log. 32.5 = 8,4881166, log. o, 00004 — — 5,602060c.
— 2jl 143668 srlog.o,oi3oi3.
Mr. Canton partage ici la mer dans fa hauteur en parties égales de 32,5 pieds. II admet que chacune de ces couches efl: de même denfité, (ce qui
n'eft pas exaétement vrai), il y auroit ainfi 10S72'.'j
3'-, 5
a 325* 32 de ces couches, & elles devroient pefer 325,32 fois 32,5 pieds; mais les plus baffès contenanc toujours de l'eau plus comprimée, la compreffion feroit effeétivement plus forte que celle qui eft donnée.
(47) Ibidem.



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 67
On pourroit trouver de la facon fuivantela quantité dont la mer auroit écé abailTée par la compreffion. Si une colonne d'eau, avant d'être comprimée par fon poids, eft compofée de 12 parties ou couches égales, chacune de la hauteur C; dès qu'elles fe compriment, elles recoivent les hauteurs fuivantes:
La couche fupérieure =c
. . la 2me . . . ps c. (1 — 7)
. . la 31M . . . ss c. (i — |)
. . n. couche . . ss c. (1 -^""'-^
Ainfi la fomme, ou leurs hauteurs prifes enfemble
s nc-n' c = a; ainfi
2 r
n2 — (ar— i).n ss — ~ a feroit ici ss 10572,8 r . , . :=s 400000
» . . • ss 325'32 c ... ss 32,5
r donc auroit toujours une valeur trés • grande en compuraifonde n\ ainfi, fans erreur remarquable,
n - r + v' r2 -- 2i.a, la racine de 21 c
eft prefque ss r - 4» a^
E 2



68 TRAITÉ DE
n =3 r-rt - =3 ~ =3 325.32
. n. n — 1 n. n — 1 OU1S . C 53 . i c
r ar r 2
log. n =: I.325, 32 =3 2,5123108 l.n-i =1.324,32 33 2,5109737 L f c 53 L 16,25 = 1,2108533
6> 234i378
log. 7 53 10,00004 ^ " 5i 6020600
1,836197 b' =; 1.63,58 pieds
Canton trouve ici 69 pieds, 2 pouces; j'ignore d'oü mie cette difrérence. Cependant cette fuppolition n'eft pas entièrement jufte , comme je 1'ai montré plus haut;je crois qu'on approcheroit d'autant plus de la véricé du calcul, qu'on admettroit ces couches moins grandes.
Il eft inconteftable que les expériences de Canton, que la Société royale a jugées dignes d'une médaille, ont été faites avec toute l'exaéïitude néceflaire en femblable cas: car, fuppofé que pendant 1'opération la hauteur du thermomètre augmentat ou diminuat d'^ ou même d'4 de degré, cela feroit déja confidérable dans le tuyau de o, 1 — de ligne de diamètre, d'une boule dont le diamètre feroit de 1,6 de pouce. Mr. Canton avance, outre cela, dès le commencement, quelque chofe qu'on ne pourra pas facilement lui accorder. La boule



L'ÉLASÏICITÉ DE L'EAU. 69
efl: un peu comprimée par la preffion de 1'atmofphère, & le liquide qu'elle contient efl par-Ik contraint de monter. Or l'eau fe trouvant par ce moyen de o, 11 pouces plus haute que le mercure, elle eut, dit-il, une force d'expanfion plus grande que le mercure. Cela feroit vrai fi 1'on avoit eu de l'eau de même denfité & gravité fpécifique que le mercure. Mais la boule étant une fois remplie d'un fluide 14 fois plus denfe que le premier, la preflion de 1'atmofphère reftant la même pour tous les deux, devoit trouver une plus grande réfiftance dans le mercure que dans l'eau , & ne pouvoic ainfi comprimer autant la boule pleine de mercure, que la même boule remplie d'eau: ainfi le mercure ne s'éleva point dans le tuyau aufli haut que l'eau. La raifon en eft, ou peut être,la moindre denfité, &, par conféquent, la moindre réfiftance de l'eau, & non fa plus grande expanfibilité. 11 en peut être de même avec la pompe de compreffion. L'expanfion des divers fluides n'eft point en proportion inverfe de leur gravité fpécifique. On voit cependant, par les petites tables ci-deflus, que généralement la hauteur du tuyau, qui fait voir leurs différentes expanfions, eft plus ou moins grande, felon que leurs denfités augmentent ou diminuent. Ainfi la hauteur dans le tuyau eft d'autant plus grande, que la réfiftance de la boule remplie eft moindre. Je ne nie point par-lk que l'eau ou les autres E 3



70 TRAITÉ DE
fluides ne foient ou ne puiflent être compreffibles; je m'étonne cependant, que Mr. Canton ne fe foit point appercu de cette diflkulté. L'objeétion que 1'air contenu dans l'eau pourroit produire l'expanfion, me paroit levée par ces expériences; en premier lieu, paree qu'on introduifit de l'air dans la boule, fans que 1'expérience en fut altérée; en fecond lieu, paree que 1'expanfion ne fe fit point felon les loix de 1'élaflicité de l'eau. Quiconque a jamais fait des expériences avec exaftitude , fait d'ailleurs , combien il efl: difficile , & même impoflible de purger entièrement d'air, l'eau ou tout autre fluide, par le moyen de la pompe pneumatique.
L'observation du Chevalier de Servieres me paroit appartenir ici , en quelque facon. 11 croit avoir trouvé que la hauteur du thermomètre, d'un tuyau rempli de mercure, perd beaucoup par la preffion perpendiculaire de la colonne de mercure ; c'eit-a-dire qu'un thermomètre a mercure, pofé horizontalement, monte un peu plus haut que celui qui efl dans une pofition perpendiculaire Je fuis faché de ne pouvoir point donner une notice plus exacte de fes obfervations; je ne les connois que pour les avoir vues en parcourant le Journal encyclopédique, fans avoir eu le tems de marquer la partie du Journal, oü elles fe trouvenr. Je crois cependant qu'elies font dans 1'année 1777



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 71
ou 78. Je trouvai enfuite dans ce même Journal, mois deNov. 1778, p. 155. 1'annonce de cette feconde pièce, Lettre de Mr. T. a Mr. de Servieres, en réponfe a fes obfervations fur les thermo* mètres. Mais, comme je n'en connois que le titre, elle ne m'apprend point fi les expériences de Servieres peuvent appartenir ici. Je remarquerai cependant en général qu'il paroit impofiible que la quantité médiocre de la colonne de mercure ait pu fuffire k produire une compreffion fenfible dans ce fluide. Peut-être que Mr. de Servieres s'explique lk-deflus d'une facon differente. Ne poffédant point ce Journal, je ne puis rien dire la* deflus de pofitif.
Jean Daniël Titius.
L e petit mémoire de Mr. le Prof. Titius fur cette matière fe trouve dans la feuille hebdomadaire de Wittenberg de 1775, p. 218 ,& enfuite, p. 225, fous le titre de Réflexions fur la compreffion de Veau. 11 donne une notice abrégée de quelquesunes des expériences précédentes, & cxamine avec précifion & juftefie celles de Hollmann & de Canton. 11 remarque particulicrement dans les expériences de Canton, qu'y étant queftion du défaut d'un centièmede ligne, on ne pouvoit pas feulement fe tromper trés - facilement, mais qu'il étoit même impofiible de répondre de la moindre erreur, qui E 4



7* TRAITÉ DE
tourefois feroit ici très-confidérable. Enfin Mr. Titius remarque qu'il a fouvent répété la troinème' expérience des Florentins. L'eau a toujours déchiré le métal quand la compreffion a été force. Son feminiene efl; cependanc que l'eau efl: h la vérité compreflible, mais trés - méiiocremenc.
joseph de herbert.
Après m'étre donné bien des peines inutiles, j'ai enfin re9u la belle diflènation du Chevalier de Herhert; c'eft ainfi que les meilleurs ouvrages du Midi de FAllemagne ne fonc connus que très-card dans les parcies du Nord. L'ouvrage du Chevalier parut fous le titre fuivant: „ Difertatio de aqua „ aliorumque nonnulhrum fluidorum elajlicitate, „ conferipta a P. Jof Herhert phyf. in Acad. Vin„ dok prof. Vidona 1774 fjvo." je dois a préfent \ ia bonté de 1'Auteur une craduftion Allemande de cecte pièce; elle eft de Mr. Ambfchel Prof. en phyfique a Laybach dans le Duché de Carnioles, & imprimée dans Ja même vilJe,en 17791 c'eft un in - 8V0 de 110 pages.
Mr. de Herbett examine,avec fagacité & jufteflê, les expériences des Florentins. 11 montre auffi \ qu'on n'en fauroic rien conclure concre 1'élalHcité de Peau: il examine encore quelques autres phénottènw dont il réfulte,felon Jui,quc l'eau eft élaftique, Ü mfifte pnncipalemenc fur le rebondiflèment



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 73
de la pierre jetée contre l'eau. Nous avons déja remarqué plus haut que ce rebondilTement peut, par le moyen des éclaircillèmens de Spallanzani, être expliqué, fans que l'eau ait befoin d'être élaftique. On pourroit de même objecter dans la preuve de 1'élafticité de l'eau que fon tire du rayon de lumiere qui en eft réfléchi, que, pour caulèr cette réflexion, il fuffit qu'un des deux corps, p. e. le rayon de lumiere feul foit élaftique. 11 me paroic encore que la thefe de M. de Herben, dans laquelle il prétend que la propagation lence du mouvement dans l'eau foit une marqué de fon élafticité, eft fujette a quelque doute. Car je ne crois point qu'il foit entièrement décidé, que la propagation du mouvement d'une longue file de corps durs ne demande abfolument aucun tems, & foit momentanée dans toute 1'énergie du terme. Enfuite, en pofant qu'on dut attribuer uniquement la propagation lente du mouvement a 1'élafticité de l'eau, je trouve que, cette propagation fe faifant beaucoup plus rapidement par une file de boules d'ivoire que dans l'eau, il faudroit admettre que les particules d'eau feroient beaucoup plus élaftiques que 1'ivoire, qui 1'eft fi confidérablement. La propagation du mouvement dans les fluides plus vifqueux fe montre de même d'autant plus lente que le degré de leur vifcofité augmente, comme. p. e. dans le jaune d'oeuf, la terre grafie &c.
E 5



74
TRAITÉ DE
Bellogradi a allégué de même que Mr. de Herbert 1'élafticité de la glacé, comme une preuve de celle de l'eau. Mais Mr. Spallanzani objecle, a ce qu'il me paroit, avec raifon, que c'eft décider un peu trop généralement,que de vouloir attribuer a un corps les mêmes qualités dans fes différentes modifications. Ce n'eft nullement par efprit de contradiélion que je propofe ces doutes contre quelques - unes des preuves fufdites pour 1'élafticité de l'eau; bien loin de-la, je {ais tout le cas poffible des profondes connoiftances phyfiques de Mr. de Herbert; je les allègue uniquement pour faire voir combien il eft difficile d'admettre qnelque chofe de pofitif dans une matiere auffi embrouillée.
Je paffie h préfent aux nouvelles opérations de Mr. de Herbert, pour conftater 1'élafticité de 1'eau par de nouvelles expériences. II répéta,en premier lieu , 1'expérience avec la boule dont il a été fait li fouvent mention, & il trouva que l'eau jailliflbit encore par les gercures du métal,après que la preffion avoit cefie. Ce phénomène réveilla fon attention; car ce jailliftèment permanent de l'eau lui parut appartenir effectivement a fon élafticité.
Il repéta enfuite 1'expérience avec un vafe d'étain piriforme, rempli d'eau purgée d'air, avec autant de foin qu'il fut poffible. Ce vafe fut fermé avec un bouchon de métal qu'on fit entrer a force dans 1'étroite ouverture, & qu'on fouda enfuite.



L'ÉLASTÏCITÉ DE L'EAU. 75
Puis il fecoua le vafe, pour remarquer fi quelque bruit ne donr.eroit pas 1'indice qu'il contenoit quelque peu d'air ; mais il n'entendit rien. Ayant, après toutes ces précautions, mis le vafe fous une prefiè, l'eau ne jaillit pas feulement, comme dans les expériences ordinaires^par lesfentesdu métal,mais continua de jaillir, après qu'on eut cefle de preflèr, avec la feule différence que le jailliffèment ne fut pas auffi fort que durant la preffion. Mr.de Herbert fe crut ainfi en droit d'adhérer a fon premier fentiment, c'eft-a-dire d'attribuer ce jailliiTement de l'eau a fon élafticité.
I l penfa enfuite a une expérience plus inftrudive, & qui conftatat la chofe plus précifément. La principale difficulté dans ces expériences ordinaires lui parut être qu'on n'avoit jufqu'ici,jamais determiné au jufte de combien le vafe qui contenoit l'eau s'étoit dilaté pendant la compreffion. Comme , pour cette raifon, il étoit évidemment impofiible de fixer au jufte de combien l'eau avoit été comprimée , il imagina Fappareil fuivant. A, Pl. HL Fig. 7, eft une boule de verre affëz ample avec un tuyau de même matière jEIKF,long de quelques pieds; dans C il eft élevé en angle droit a un pied de la boule, ajufté & affermi dans une planche de même longueur. La boule A fut placée dans une boëte ou entte DLMH, dont lesparois étoient de verre; le devant D L é:oit couvert de fer blanc



?6
TRAITÉ DE
échancré dans L, pour que le tuyau N y eut commodémenc place. La boëce avoic un couvercle qu'on pouvoit öter, & deux tuyaux O & B: le tuyau B avoit un robinet. Après que la boule,avec une partie du tuyau, eut été remplie d'eau purgée d'air, jufques a X, on la pofa dans la boëte qu'on ferma de fon couvercle (9, & on fouda la boëte auffi exaélement qu'il fuc pofiiole. On ren-plit la boëte d'eau, par le robinet, ce qui chaiïa a'abord l'air par le tuyau de verre ouvert OS; elle monta enfuite jufqu'a O & s'y arrêta. La boule A, qui étoit entourée d'eau, fouffrant une expanfion, elle faifoit monter l'eau au - defius de O dans le tuyau OS. On avoit lié des ficelles, tant a O, qu'a X autour du tuyau EF, pour marquer la hauteur de l'eau dans les deux tuyaux. Enfuite 1'on verfa dans le tuyau FE, parle haut, du mercure contre l'eau en X, & lorfque le tuyau, qui avoit quatre pieds de Paris de haut, fut rempli de mercure, qui prefioit contre l'eau dans la boule, l'eau de la boule recula depuis X jufques h T, & l'eau dans la boëte monta depuis O jufqu'a R. Le mercure faifant ordinairement une petite élévation fur la furface, qui différoit un peu a caufe de 1'épaiffëur, quoique médiocre, de la ficelle, dans la répétition de 1'expérience. Mr. de Herbert a pris unnombre proportionnel moyen de plufieurs expériences. La différence des deux quantités XT & OR marqua ainfi évidemment de combien l'eau de la



L'ÉLASTICITE DE L'EAU. 77
boule A avoit été comprimée. Pour déterminer encore plus exaflement la quantité de la compreffion, aprè< 1'expérience, on remplit de mercure, la partie XT du tuyau EF, ainfi que la partie OR du petit tuyau du couvercle Q. La quantité moyenne donna 88 parties d'un mare de monnoie de Vienne (qui contient 65536 de ces parties) ou g^-Le volume du mercure dans la partie OR (par iaquelle on déterminoit 1'expanfion de la boule) ne donna que 46 de ces parties ou ; ainfi la différence fur de 42 de ces parties. 11 mefura de même la capacité de la boule & la partie du tuyau E F rempli d'eau, en y verfant du mercure. 11 trouva la valeur pour l'eau de la boule & du tuyau s: l8qo20 parties de la mefure précédente. Ceci, di-
, , 183029 vifé par la différence trouvee 42, donne ■ - ^ ■ sa
4357,8,* de forte que la compreflion en parties de toutle volume de l'eau examinée, fut ^—;ouque
l'eau fut comprimée d'^-^g de fon volume par une colonne de mercure de quatre pieds de hauteur. Mr. de Herbert eut en même tems foin, que ces expériences & ces mefures fufient exécutées a une hauteur égale de 14 degrés du Thermomètre de Reaumur.
1 l examina de la même facon la compreffibilité



73 TRAITÉ DE
de 1'efprit de vin, de 1'huile de lin, & du mercure; & il trouva la compreffion
i. de l'eau . . . = •—
4353
a. de 1'efprit de vin — —\n. 5161
q. de 1'huile de lin 0 ——
6 7^7
4. du mercure ~ ——
10529
Pour examiner ce dernier,il remplit Ie tuyau, & ,par ce moyen auffi,Ia boule de mercure ; il ferma enfuite 1'orifice du tuyau avec de la cire d'Efpagne, dans laquelle il perca une très-petite ouverture; enfuite il pofa le tuyau horizontalement, & il en fortit ainfi un peu de mercure. La preffion perpendiculaire de tout le volume de mercure fur lui-même cefiant ainfi, il put s'étendre de nouveau librement, & Mr. de Herbert mefura cette expanfion par le moyen du vif- argent qui avoit coulé hors du tuyau, & trouva Ia comprefiiou du mercure ci - deffiis.
J'avoue ingénumentqueje n'ai point d'idéeentièrement diftincle de cette dernière expérience avec le mercure. J'eftime, d'ailleurs, la méthode de Mr. de Herbert, tant pour ce qui regarde en général Ia machine & les expériences, qu'en particulier a 1'égard



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 79
des fluides mencionnés, comme une des mieux imaginées que je connoifie; & je crois que ce qu'il a fait en ceci, eft plus inftruétif & plus utile, que tout ce qui a précedé. C'eft dommage qu'il ait écé fi difficile d'employer contre ces fluides une preffion plus coniïdérable, qu'une colonne de mercure de quatre pieds de haut. C'eft auffi la raifon pourquoi il eft impoflible de comparer les mefures de Mr. de Herbert avec les miennes, dont je donnerai bientöc la defcription; c'eft le même cas qu'avec celles de Mr. Canton, paree que je ne vois point que la diminution de 1'efpace dans les fluides comprimés foit exaclement en raifon des forces comprimantes.
L'Abbé Felice Fontana.
Je ne faurois dire précifément fi le deflèin d'un inftrument du célèbre Fontana précède quant au tems 1'invention de Mr. Abich. Je n'ai trouvé qu'une feule defcription de eet inftrument dans le journal des favans du mois de Juillet de 1'année 1777, édition de Holhnde. Elle eft tirée des obfervaüons de Rozier fur la phyfique, rhifioire naturelle & les arts , & faic parcie de la defcription du cabinet de curiofités naturelles du grand Duc de Tofcane a Florence. L'abbé en eft 1'infpeéf.eur; il a donné le deifinn de plufieurs machines remarquables, & en a perfeótionné d'autres. 11 donnera dans



8o
TRAITÉ DE
peu la defcription de ce fuperbe cabinct en plufieurs volumes in - folio. Jufqu'a ce tems-lh il faudra fe contenter de la notice abrégée fuivante de fa machine pour comprimer l'eau. Je mets ici le pasfage entier, tel qu'il eft dans le journal: on pourra peut être s'en faire mieux une idéé, que p.ir un extrair.
„ L'expérience de 1'Académie del Cimen„ to, de même que celles que 1'on a faites enfui-
te, ne prouvent rien, linon que l'eau eft peu „ compreffible. Si 1'on devoit prouver la com„ preflibilité d'une boule d'acier de la plus for„ te trempe par la fimple preffion a laquelle on „ la foumettroit, ne diroit-on pas qu'elle eft in„ compreffible? Chacun fait cependant combien el„ le eft élaftique.
„La difficulté confiftoit donc h trouver un „ genre d'expériences telles , que fi petite que „ fut la compreflibilité de l'eau, au cas qu'elle en „ eüt, on püt 1'appercevoir. 11 étoit connu que „ les fluides, comme 1'air, compriment également „ les corps dans toutes les parties; que les parois „ intérieuresék extérieures d'un vafe ouvert, éprou„ vent une égale preflion de la part de l'air; que „ fi le vafe eft plein d'eau, les parois intérieures „ ne font chargées de plus que les parois extérieures, „ que du poids feul de l'eau, & que le poids de „ l'air pouvoit croitre de telle quantité que cefoit,
fans



L'ÉLASTICITE DE L'EAU. 81
„ fans que le vafe plein d'eau vienne a fe rompre, „ quoique cette eau qu'il contient, foit toujours „ plus comprimée. C'eft d'après ces idéés, que „ Mr. Fontana a imaginé 1'expérience qui décide „ la queftion, & 1'inftrumcnt propre a la faire.
„ Cet inftrument confifte en un cylindre creux „ de métal, affez épais pour être très-folide, de „ fept pouces de diamètre & d'autant de hauteur;
ce cylindre, ouvert par fon fond fupérieur, renn coit dans cet endroit, par le moyen d'une forte „ vi, une petite tour quarrée de fix lignes de large, [] & de huit pouces de haut; cette tour,compofée " de glacés épaiffes & folidement affemblées par " des angles de métal, porte dans fa partie fupé„ rieure, un mécanifme fait pour y adapter une „ pompe de compreflion, & mefurer la quanuté „ d'air qu'on introduit par la tour. Au dedans du „ cylindre de métal, il place un cylindre de criftal „ de capacité connue, fermé en deiTous, & terminé en deifus par un tube d'un diamètre capillaire, „ mais épais de verre. Puis, avec la pompe adaptée h la tour, il condenfe l'air dans le cylindre; „ cet air comprimé 1'eau contenue dans le cylindre de cryftal, par Ie tube qui y dl joint & ou„ vert par le haut; l'eau baiffant dans ce tube, in", dique qu'elle eft compreflible & de combien elle 1'eft; ce que 1'on obferve aifément au travers des o-laces de la petite tour dans laqueCe monte ce



82
TRAITÉ DE
„ tube. Suppofons maintenant le cylindre de crif„ ftal qui fe remplit d'eau, de fix pouces de ca„ pacité intérieure, dans les deux dimenfions, le „ tube qui y eft joint de - de ligne de diamètre, „ & de trois pouces de hauc, & qu'on puiffè divifer „ ces trois pouces en cent parties vifibles a 1'ceil, „ la compreffion de 1'eau fe fera appercevoir,quand „ bien même elle ne feroit compreffible que de la „ cent inillionième partie de fon volume.
„ Cette belle expérience a été faite , pour „ plus de fureté, de différentes manieres. En pur„ geant d'air 1'eau qu'on foumettoit a cette épreu„ ve, en la teignant de différentes facons, & enfin „ en 1'appliquant a d'autres fluides, & furtout au „ mercure."
L'Auteijr de cette defcription, qui m'eft inconnu, n'allègue aucune expérience faite avec cet inftrument, & ne dit pas même de combien on peut par fon moyen comprimer l'eau , de forte qu'on ne fauroit former de jugement, ni fur les expériences, ni fur la machine qui me paroit trés - compliquée. L'abbé Fontana nous en inftruira fans doute plus précifément dans peu.
Rodolfe Adam Abich.
Les pompes a feu ont donné occafion, a Mr. Abich, premier infpeéleur des falines ducales de Brunsvic, d'invehter 1'inftrument propre a compri-



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 83
mer l'eau. Jc vais en faire la defcription, & rapporterai avec la derniere précifion les expériences qu'on a faites par ce moyen, & qui confticueht la partie la plus importante de ce traité. Mr. Abkh, qui s'eft fait connoïtre comme un excellent mécanicien pour la pratique, par 1'invention de diverfes autres machines utiles, livre auffi des pompes a feu d'un tres • bon ufcge. 11 lui vint dans 1'idée de favoir fi l'eau ne fouffroit point une compreffion dans la pompe h feu.
Pour être mieux en état d'approfondir cette queftion, il réfléchit fur un inftrument avec le quel on put faire des recherches fur la compreffibilité de l'eau. 11 avoit entendu parler des expériences de Florence, & favoit auffi,qu'elles étoient caufe qu'on croyoit cette compreffion impofiible. Mr. Abkh ayant remarqué que, dans les expériences oü 1'on a taché de comprimer l'eau dans une boule par le moyen d'un marteau, le métal avoit toujours été trop foible, & devoit même 1'être en partie, pour céder au marteau & être comprimé fans fe rompre , il effaya d'inventer une machine qui püt agir avec des forces plus grandes contre l'eau,& qui fut en même tems affèz folide pour réfifter a cette violence. II crut qu'un pifton qui s'ajufteroit très-exactement dans un cylindre de métal rempli d'eau, feroit très-propre pour cela, & il en fit 1'épreuve, en 1776, avec un canon de fufil, qu'il avoit arrangé F 1



84
TRAITÉ DE
pour cet effet. Mais 1'expérience ne remplit point fon attente, car le canon creva. Le canon d'un fufil n'a pas ordinairement une ligne d'épaiiïèur. II fit faire un inftrument de laiton, deltiné uniquement pour ces expériences. L'épaifTèur du métal étoit d'environ neuf lignes, & le piffon fermoit avec toute Fexaétitude poffible. II fk une épreuve avec celui-ci qui réuffit mieux, c'eft-a-dire que Ie pifton fut abaiffé par Ie moyen d'une vis. Mr. Abkh eut la coinplaifance de me donner avis de fes expériences ; il me montra 1'inftrument & réitéra 1'expérience. Lorfque, pour la feconde fois, nous fimes entrer le pifton aufli avant qu'il fut poffible, beaucoup de petites gouttes d'eau parurent au bas du canon, ou pompe. C'étoit le metal qui s'étoit déchiré par la grande violence, a 1'endroit le plus foible, & l'eau fe faifoit jour par de petites fentes. Les expériences précédentes ayant cependant prouvé que la chofe étoit poffible, 1'inventeur prit la réfolution de faire faire un inftrument, pareil au précédent, mais neuf & plus fort. Le Sr. Jean Guïllaume Gropp, mécanicien du Duc de Brunsvic a Salzdahlum, qui, dans ces fortes d'ouvrages,peut avec jufteffe aller de pair avec les plus habiles artiftes d'Angleterre & de France, fut chargé de faire cet inftrument. J'indiquerai enfuite les expériences plus heureufes auxquelles il a fervi.



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 85
Description de la Machine.
Elle eft très-fimple; ca n'eft dr.ns le fond qu'un cylindre de laiton creux, avec un pifton qui s'y ajuile avec la derniere exaétitude. Le creux du cylindre n'a pas ie même diamètre depuis un bout jufqu'a 1'autre. 11 a en haut & en bas la largeur du diamètre du pifton; mais la plus grande partie eft plus large, comme on verra par les figures & les mefures qui vont fuivre d'abord. Cette difpofition n'eft pas abfolument la meilleure. L'artifte qui a faic 1'inftrument, a eu, fans doute, en vue de rendre par-la la compreffion, ou plutöt la defcente du pifton, plus confidérable, ou plus fenfible a la vue. Mais on perd, d'un autre cöté, en juftefle géomécrique & dans la déterminacion commode de la maffe d'eau comprimée. Voici les mefiares de la machine , felon le pied de Brunsvic de douze parcies:
poüc. lig. 11 del.
Longueur de cout le cylindre
depuis A jufqu'a B, (Pl. II.
Fig 1. & 2.) . • 21 - 5 - 10 Son diamècre CD . • 3 * 7 " ? Le diamètre de la cavité prés d\E F 1 - a - 6 Epaiffeur du laiton prés ÜEF 1.2-6 Longueur de la cavité qui contienc
Peau , ou de touce la colonne
d'eau ml . • • 16-3-9 F 3



86 TRAITÉ DE
ponc.lign. ^de !.
Dhmctre du pifton GH - - 9 - 2
Longueur du pifton GN 6-4-3 Longueur de la partie du pifton
autour de laquelle font les cuirs
& les vis LM uP . . . 2 - 4 - -
Deux vis elf & eg joignent le cylindre de laiton a 1'ajuftage de fer RSPQj, par le moyen des deux bras Pf & Oj?, qui avancent. II y a, prés de b, une traverfe ou barre c a, dans laquelle Ie piston agic , pour éviter toute courbure ou vacillation.
Les deux bras d'en bas WX s'ajuftent dans une bafe de bois trés - forte qui a un pied croifé. Cette bafe eft creufée de facon que toute la partie inférieure IVBvX, y a commodément place & s'y tient ferme. Quand on faic des expériences plus précifes avec le levier, on óte la machine de deffus ce pied.
U n tenon de fer conique m, entouré de cuir fort battu & bouilli dans du fuif, fe met prés de IK Car le fluide. Une plaque de fer s'ajufte deflus, contre laquelle Ia vis V agit, & par ce moyen on peut fermer trés - exaétement la partie inférieure.
Le pifton, dont toute la réuflite dépend, eft de fer & entouré d'onze cuirs fort battus, bouillis dans du fuif, & ferrés par les deux vis ct (è. II ferme par-la fi exaclemenc, que, Ia machine étanc vuide,



L'ÊLASTICITE DE L'EAU. 87
il faut toujours employer 80 livres pour Fabarflèr. II eft évident que , s'il reftoit le moindre intervalle, l'eau refluëroit d'abord, & la machine ne répondroit point a fon but. C'eft la raifon pourquoi il faut renverfer la machine toutes les fois qu'on veuc remplir le cylindre d'un fluide quelconque. II efl auffi bien plus facüe, en Ótant la vis V, & le tenon de fer urn, d'y verfer l'eau par en bas, que de retirer le pifton, & de 1'y verfer par en haut A. Mr. Abkh fe fervoit au commencement d'une vis (Fig. 1. Pl. II.) T, & d'une manivelle, pour faire entrer le pifton. Cela étoit auffi efftftivement fort commode; mais, comme il n'étoit pas bien poffible de déterminer, de cette facon, combien de force 1'homme qui tournoit la manivelle employoit, & que, par conféquent, il ne 1'étoit point non plus de déterminer avec jufteue la force comprimante, je lui confeillai de fe fervir, au lieu de la vis, (Pl. II. Fig. 1. & 3.) d'un tenon jT, qui püt être abaiffé par un long levier dont le bout feroit chargé de poids. La 3me Fig. de la 2me P l. montre cet appareil. MM marqué la partie de la muraille, ou plutöt la foüve qui y eft murée, & qui eft creufée de facon que la machine ADBv y peut entrer & s'y tenir ferme. La partie o de la foüve étoit le point d'appui du levier, qui agiftbic avec fon point C fur le tenon 2\ & ceiui ci forcoit le pifton NOGH(de la zde Fig.) de s'abaifler. Le levier F 4



88
TRAITÉ DE
de fer étoic un prifme quadrangulaire aflez exact de II3ii pouces de long, & du poids de 73 livres 3 onces.
Je vais, pour ne point interrompre le récit des expériences, rapporter ici les calculs du levier pour chaque poids qui y a été attaché, (P. dans la troifième Fig.); & j'avertis feulement que le deflèin ne fauroit donner la vraie mefure du levier, qu'ainu* 1'on ne doit point la calculer d'après 1'échelle qui efl au bas de la planche, qui ne fe rapporte qu'a la machine.
J e me fuis fervi pour le calcul du levier contre
le tenon T, de la formule fuivnnre de Mr. Kaftner. T ,. „ Ob + Pc Qb . c .
La force efl =5 ss f, Pici marqué
Q, le poids du levier, ss 73 tè 3 onces =3 73 i35 fg
= 73. 1875 ft. c, longueur du levier, ss 113 i pouces =3 113,5
pouces.
b, diflance du point de gravité au point d'appui,
ss 56 pouces. k, diflance oc du tenon au point d'appui e,s 5I
= 5,5 pouces. P, poids fufpendu au bout du levier.
Celui-ci efl — o , au commencement de chique expérience. 11 n'efl pas toujours égal; car on y fufpendit en premier lieu 4 de quintal,



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 89
enfuite §, I, 1 quintal entier, J, & enfin 2-, poids de Brunsvic, le quintal a 114 61, de lo.ce que P recuic touces ces valeurs 1'une^après 1'aucre.
Le premier terme de la formule y , ainli que le fecond reftent par-la invariables. II faut ainfi déterminer la preffion du levier fans poids oü fe trouve 0^ = o.
nè — 73,1875.5<? : 14,6375,5
log. 14,6375 sa 1,1654669 log. 56 sa 1,7481880 compl. log. 1,1 s= 9,9386073
2,8722622= 1.745,181
. . c ii3,S _ £V7
La fraccion y ss ■*—j —
Ainfi fi P sa i de quincal ss 28,5 f6
L,p- rfiZ. 28,5 * ' 1,1
log. 22,7 sa i,356o259
compl. log. r, 1 a 9»9586°73_
1. ~ ss 1. — = i,3>4633a 1.28,5 sa 1,4548449
2^7694771 588,134 745,18^
13335315 $
F 5



oo TRAITÉ DE
Il efl: inutile de rapporter ici les facons de calculer des autres cas , qui reflembknt abfolument aux deux précédentes. Les poids qui en réfultent, ou la preffion du levier pour chaque poids font
v n a* t Pc
«O p~ °; —2— - 745,181 £8 0; P =3 i deQu. =: 28,5 fg =3 1333,315 y)P=iqu. = 57 fg =31921,181 P =3 £ qu. =3 85,5 (8 = 2509,591
O P a 1 qu. a u4 8 s 3097,733
O P = liqu. =142,58=33685,864 »i) P =3 l§qu. =171 ÊÊ =4274,001 3-)P=i|qu. =199,5^ = 4862,136
Pour éviter toute longueur, je marquerai dans la fuite, a chaque expérience , les poids par les lettres qu'on a mifes devant 0, /S &c. II arriva qu'au dernier, & plus grand poids, le tenon T fut par la violence un peu écarté de fa direétion perpendiculaire. On peut bien compter 40 ou 50 livres de moins, pour le frottement que cela caufa.
J'ai fait les premières expériences, en 1777, au mois de Mai & de Juin, & en préfence de quelques perfonnes entendues, & au fait; enfuite en Oélobre de la même année, en Novembre 1778, & les dernières au mois de Février 1779.



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 91
1.) Avec de Teau de puits.
Le cylindre fut, comme il a écé dit, rempli d'eau de puits, & le creux ou vuide ufriTSK, (Pl. II. Fig. 1.) contenoit 16,% sa 116,75 pouces cubiques, roefure de Brunsvic; cette eau pefoic i'ai =s 12,5 onces d'ici.
pouc. Dgn. fcrup.
L e pifton alloit précifément jufqu'a la barre IVO, & la hauteur de b jufqu'a 0 étoit . • .186
L e pifton s'abaifla par le levier ou la preffion », oü il ne pafioit la barre ca que d' • 1 5 3
Par 0 . ... 1 * 3
Par %y . . • • 0 11 7
L e poids P de la preffion y ayant été öté , le pifton remonta de lui-même jufqu'a ... 160
L a preffion comprima le pifton
jufqu'a ... . o 10 o
La preffion e ... 088
En ötant le poids P de cette preffion , le pifton remonta jufqu'a i 1 o
La preffion £fit baiiïèr le pifton jufqu'a . • ..081
En ötant le poids P, il remonta jufqu'a . • ..100



92 TRAITÉ DE
Pouc. lign. fcrup. ») Comprim a jufqu'a . . o 6 o En öcant le poids P, il remonta juf-
qu'*> ... i o o
Ayant öté le levier, le pifton remonta jufqu'a . . .164 On verfad'abord 1'eau hors du cylindre, & on
ne trouva aucune différence fenfible a la mefure de
1'eau.
2.) On remplit le cylindre avec 26$ pouces cubiques d'eau de puits bouillie,
pouc. lign. fcrup.
Le pifton fe trouva comme ci-deffcs a . . . 186 pouc. lign. fcrup. «Le comprima jufqu'a 1 5 6, en ötant le levier il remonta jufqu'a 1 y 3 /3 . . . 1 2 9, en ötant le poids P, il remonta a 1 2 10 y • • • 1 o 1; . . 1 ï ?
* • • • 0 9 7; • • 1 1 o
* * • -.076; 1 1 o
Point de différence fenfible de 1'eau qu'on y avoic verfé a celle qui en fortit.



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU.• 93
3.) // fut rempli de 16% pouces cubiques d"eau
faturée de fel commun.
Le pifton fe trouva d'abord a 1 pouce, 'è lignes,
- ou 6 fcrup.
pouc. lign. fcrup. pouc. lign. fcrup.
et déprima le pifton jufqu'a i 40; après avoiröté le levier,
il remonta jufqu'a 1 5 6
0 1 1 4; après
avoir öcé le poids
P, il remonta i\ 116 y o 1 r o; .
$ 092; . .10-
s 081; . .-116
{ o 5 6; .. - 11 6
3- 028; . - 11 6
4.) II fut rempli de 26 % pouces cubiques de lait.
Le pifton fe trouva, comme ci-deflus, a 1 pouc. 8 lig. 6 fcrup.
pouc. lign. fcrup. pouc. flgn. fcrup. et le pifton a 1 6 4; en öcant
le levier, remonta 1 7 2 /3) . .13 8,en ötant le Poids P,
remonta . 136



94 ' TRAITE DE
pouc. lign. fcrup. pouc. lign. fcrup.
y) • .114; . .
<y . . o 10 7; . . 1 1 5
e . . 0 9 4; . . 1 1 4
£ . o 6 7; . . 1 i 4
1 . .-48,-.
5). II fut rempli de 26% pouces cub. d'eau de vie.
Le pifton fe trouva,comme ci-deflus, a 1 Pouc. 8 lig. 6 fcrup.
pouc. lign. fcrup. pouc. lign. fcrup. tt le pifton a . . 1 6 5, en ötant le levier, remonta . .17a /3 . . 1 4 8, en
ötant le poids P, remonta . .138 y . .-124; . . ^ . .101; . .1 a o « . • o 9 6; . . 1 a o £ . .. o 7 10; . . 1 a o V . . o 6 3; . . 1 a o & . . o 3 6; . . 1 2 o
pouc. lign. fcrup.
I l fe trouve quelques lacunes dans cette indication,oü la rétrogradation, ou plutöt le remontement du pifton eft omis; cela vient de la précipitation avec laquelle on ajoutoit fouventles poids fans öter auparavant les précédens. Pour ce qui concerne la



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 95
diverficé dms Ia hauteur du récuiement même, on pourroic, fil'on regardoit les fluïdes confldérés comme réellemenc élajiiques, 1'attribuer aux divers degrés de leur élafticité; je ferai ufage de ceci dans la fuice.
J' a i fait fuccéder ces expériences 1'une a I'autre fans intervalle, quoiqu'elles n'aienc point été faices toutes dans le même tems. Des raifons d'éconornie furent caufe qu'on ne fe fervit plus enfuice du levier, mais feulemenc de la vis, par laquelle le fluide, ou pour mieux dire Ie pifton, fut a la vérité déprimé plus avant, mais fans que la grande force put être fi exaétement décerminée. Je rapporterai plus bas encore d'autres expériences. Je ne chercherai a préfent qu'a déterminer le raccourcifiement de la colonne d'eau, & combien Je fluide paroit avoir perdu cubiquement, felon 1'efpace qui le contient.
La longueur de la colonne du fluide */eftt= 16 pouces, 3 lignes, 9 fcrup. oude Iigne t=x 2349 fcrup.
Dans la première expérience, c'eft-a-dire celle qui a été fake avec 1'eau de puits, le raccourciflement par le poids « fut.



96 TRAITE DE
pouc. lign. fcrup. pouc. lign. fcrup. fcrup. s I t 8 t 6 - i t 5 t 3 - 39-
Ainfi & " ?h ~ ^0 f °'0l66° Les calculs
fuivans ont été faits de Ia même maniere.
La colonne d'eau fut raccourcie
par le poids 0 de xt & aï~ K 0,03192 107 1
• • • y ~W9~^3~°'°45^
126 42 I
• • • S -ÏÏÏ9-ÏS~3~Ï87r6~°>053®
142 _ 1
• • • < ~^Tp = TT» 53 °'°^3
Dans la feconde expérience avec de F eau bouillie.
Par le poids «de s-7— =s jr— =:o, or<ïQ2 r 2349 65,25 ' •>
. . . fi s a = 0,02937
. ^ 2349 34,04 101 1
. . . y =3 s = 0,04172
' 2349 23,257 *
. . . i s -ü1 =3 J, =: 0,05619
2349 17^932
s-^ — ——-=50,06687 , =349 i5,od5
Troifième



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 97
Troifième expérience avec de Peau faturée de fel.
Par le poids « de = ^ =3 ~ =? 0,023414
86 1 P, — = —— =3 O,0^66t
• • ' P ~ 2349 27,3ï ' 0
114 1 o.™ . . y = ? = 7—^0,04853
• * 7 2349 20,605
1^6 1 o„~
• • • *
• ' • 6 =i-9=^SO'06343
180 1 _
P —1 — =0.07002
• " " 1 2:49 !3°5
... 3- =3-^=3-—7 = 0,091102 2349 10 976
Quatrième expérience avec du lait.
Par le poids <* de =3^= —-7^ =3 0,01106
. . . 0 = -^- = — = 0,02469 ^ 2349 40,5
v = —= — = 0,03661 ' 2349 27,31
. . . » = -^= — =0,050659
2349 l9> 73
. . . ê = -ü4 =3 — = o, 05704
2349 !7>52
. P ~ 1ÉL—-— = 0,07109
2349 ~ H.00
. . „ = J22~ J_= 0,08088 2349 I2- 36
G



93
TRAITÉ DE
Cinquième expérience avec de Peau de v'ic.
Par Ie poids » de = ^ = =0,010642 1 ' • • * = |^ a.i^ =0,01958
• • • y =sT74 =o'°4^9
101 I
~ 23725 = 0,04299
* ' * e =^9 ~ïr7F9 =0'°56i94
' ' ' * =2^9 -i^Tï =0,064708
^^"-rhi =0,08684
On a pris deux voies pour éi'aluer cubiquement la quantité de la compreffion ou de la defcence du pifton. En premier lieu, on i>'eft fervi d'une forme de fer blanc p.juftée exaclement au pifton; on 1'a remplie chaque fois d'eau, jufqu'au point oü Ie pifton étoit defcendu;enfuite on a verfé cette mafte d'eau dans une mefure qui écoit précifément dun pouce cubique de Brunsvic. Uneautre fois on s'yeftpris de Ia facon fuivante: on a rempli exaftement d'eau un vafe, & on y a plongé Ie pifton jufqu'au point ou il étoit defcendu, & par-la il eft forti du vafe une quantité d'eau égale a Ia partie du pifton qu'on y avoit plongée. On a enfuite verfé cette eau rcfluée dans la mefure d'un pouce cubique, & on a par - la déterminé la quantité. Ces deux méthodes ont 1'in-



L'ELASTICITE DE L'EAU. 99
convénient que quelques gouttes fe peuvent facilemenc perdre, ou ne point être mefurées; de forte qu'on n'a pas pu eftimer ici aüez précifément les plus petites parties. Ces mefurages produifirent les réfulcats fuivans.
L a mefure de combien le pifton étoit entré dans le cylindre fe trouva a Peau de puits
pour la preffion « = ~ =3 'fj^ = °'1 ^75 Pouc- cub'
. . . . y = 4 =3 =3 0,50a . . .
* 10 1,777
' ' ' * —' 16 -' 1,333 ~ ' * a
. . . . S = 1 pouce cubique.
Q u and, par le moyen de la vis & de la ma» nivelle, on procuroit la plus forte diminütion de 1'efpace, cela faifoit 1 ~ de pouce cubique. DeIk on peut calculer cubiquement de la facon fuivante la diminütion de 1'efpace. Toute la cavité contient
16% s 26,75 pouces cubiques; or la compreflion a « = j-0,1875
G 2



ioo TRAITE DE
Ainfi Ia diminütion de toute la cavité el! de
20~- 75. log. 26,75 = 1,4273238 o,1875 3 Jog-o, 1875= 1,2730013
2, i543225 = !og-142,66.
de-la cette diminütion = ——77 142,66
la compreflion du pifton pour /3 fut p3 "I =0,375 pouces cubiques; ainfi gj; ou 1.26,75 - 1 0,375 =1.89,804; de la diminütion de 1'efpace pour la preffion
/3= - .
. p 89,804
On trouve par cette méthode les valeurs fuivantes pour chaque diminütion de 1'efpace,dans i'expérience avec 1'eau de puits.
P°ur * - tkü
. . 0 = J
89,804
..y= J_
47,55
. . S a J
35,667
L e plus grand raccourciflèment par la vis & Ia manivelle fut if =1,125 pouces cubiques; ce



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 101
qui donne n^ 1 ou prefque ~ pour la diminütion de tout 1'efpace.
En admettant ceci, comme une compreflion réelle du liquide , les denfités de 1'eau feroient avant & après la compreflion pour le dernier cas £= 23: 24 ö 1,000: 1,0433. P°ur'a Prefli°n ö" la compreflion fut d' ~; ainfi les denfités pour ce cas, avant & après la compreflion, = 25:26 ss i,oo: 1.04. Mufchenbroek (48) met la denfité de 1'eau de puit* a celle denier = 0,999: 1,030= 1,0310; de forte que 1'eau de puits avoit acquis,par la preffion 3-, plus de denfité que 1'eau de mer. Enfuite 1'eau de puits: vin blanc du Cap
= 0,999: 1039 = i,ouo: 1,04 L'eau de puits: fang humain = 0,999: 1,040 = 1,000: 1,041. Ainfi l'eau de puits acquit plus de denfité par la plus forte compreflion avec la vis, que les deux mafjes fluides alléguées.
S1 1'on compzre chaque compreflion des diverfes maflès fluides avec lefquelles on a fait les expériences, avec leurgravké ou denfité fpécifique, il en refultera ce qui fuit.
P ar la compreflion * ont écé comprimés, felon leur volume cn pouces cubiques.
(48) Introduét. in Phifofi natur. T. II. p. 558. G 3



102 TRAITE DE
L'eau de puits, L'eau faturée de fel, Le lait, L'eau de vie,
i iii
142,66 103,45 215,21 224,76
par la compreflion <ï
1 I 1 I 1 I _i
35,66/ I 33,909 138,6951 45,664
Les gravités fpécifiques de ces corps fluides font 0,999 | 1,2047 |i,o3o| 0,9855
Je n'ai rapporté ces comparaifons que pour les poids « & S, paree que ces deux ont été employés dans toutes les expériences, quelques-uns des autres ayant été négligés dans d'aucres expériences, par Ia précipitation de ceux qui attachoient les poids pefans. Cette table de comparaifon moncre diflinctement que les compreflions de ces fluides ne font point en raifon inverfe de leur gravité fpécifique. L'eau de vie ell Ia plus légere de ces maflès fluides, & fut la moins comprimée.
Cela pofé, combien de Lanis ne s'efi: il pas trompé, en admettant, comme décidé, que les diverfes maflès fluides réfiftoient a la compreflion en raifon de leur gravité fpécifique (49)* Voici une de fes propofitions qui appartient ici. „ Dato aqute & aëris ponder e, poteft faltem proxhne determinari,
(49) Magift. Art. & Nat. T. 2. p. 179.



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 103
„ quanta vis requiratur ad dcterminatam compref • „ fionem ipfius aqu<e." II a même calculé, felon cette loi, qu'une colonne d'eau de 22330 pieds, comprimé de la moitié l'eau qui efl: delibus elle. La nature des corps folides même nous autorife a dire avec raifon, que comme 1'ivoire & 1'acier, quoique trés-folides,ont plus d'élaflicité que bcaucoup d'autres corps durs & moins pefans, & cedent plus que ceux-ci dans le moment qu'ils font paroïtre cette qualiié, ceci peut avoir auffi lieu dans les diverfes maflès fluides. Je trouve cependant trèsremarquable que l'eau de vie, qui efl: juftement Ie fluide fpécifique ment le plus léger, ait montré la plus grande réfiftance; & encore plus, paree que ,
felon Mr. Canton, 1'efprit de vin efl: de ——— 1 1000000
plus compreflible que l'eau.
Mr. Canton parle d'ailleurs de 1'efprit de vin, & dans nos expériences il eft queition d'eau de vie, ce qui fans doute peut caufer quelque différence. Je prie le lecteur de vouloir relire ce que j'ai dit plus haut fur ces expériences de Canton, qui en général ne peuvent pas facilement êcre comparées avec les nötres.
Cela auroit plutöt lieu, fi les compreflions étoient toutes les fois en proporcion avec les poids impofés ou comprimans; maisqu'on repafle avec attention la table des points fi\es ou hauceurs du pifton, que j'ai pour eet effet fi foigneufement circonG 4



104
TRAITÉ DE
ffanc'ée, & on verra clairement, fans calcul ultérieur, combien la proporcion de la compreflion diftere du poids comprimanr. On ne fauroic ainfi conclure de ces expériences, de combien notre colonne d'eau auroic été comprimce par le petit poids de 1'atmofphère. Je dis par le petit poids de 1'atmofphère , c'eft-a-dire petit, même a raifon de la preffion <* ou du fimple levier. Car le diamètre de la colonne d'eau fur laquelle 1'atmofphère peut prefier n'étant que de 9,166 lignes a 0,764 pouces, & ainfi la fuperficie ss 0,46 de pouces quarrés, la preffion d'une colonne de 30 pieds de haut & 0,46 pouc. quar. de bafe, ou une colonne de 165,6 pouces cubiques d'eau ne pefe pas encore 8 livres, en admetrant même le pied cubique d'eau un peu audela de 79 livres; car c'eft a quoi dans le calcul fuivant monte,en livres de Brunsvic,la gravité fpécifique dont on s'eft ferviici, c'eft a dire 12 J on12,5
ces = "Tg- — 26,1 t= 26,75 pouces cubiques;
ainfi TöTlij~5 ~ 1 P0Llce cubique =3 -^d'unpied cubique; de - la le pied cubique d'eau
16,26,75
12,103 '°
~ \6 n~ — 795 9° tè de Brunsvic.
L a preffion médiocre de l'atmofphcre fur l'eau de notre machine, que j'ai indiquée, ne pouvoit m.ouvoir ou abaifTer le pifton le moins du monde, même quand i! auroit été poffible d'empêcher tout frottemenc contre Fintérieur du cylindre. U réfulte



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 105
du moins, des points ou il s'efl: arrêté, marqués ci-deflus, qu'une preffion médiocre n'y auroit produit qu'un changement de pofition immefurable.
Doutes contre la compreflion des fluides par la machine de Mr. Abich.
N e pourroit ■ on point déduire la defcente du pifton de quelqu'autre raifon que de la compreflion du fluide ? Cela doit fe préfenter a quiconque a la moindre connoiflance, en cette matiere. On fait combien ils efl difficile d'approfondir les caufes d'un phénomène phyfique, & combien le même phénomène peut fréquemment, & avec la plus grande apparence, être déduit de caufes diverfes & fouvent diamécralement oppofées.
Je penfe qu'on peut réduire les principales objeétions a ce qui fuit (50):
(50) Je n'oferois faire valoir le doine fuivant comme objection légitime; on pourroit croire, qu'en remplifiant la machine du fluide qu'on vouloit examiner, ce dernier ne parvenoit point jufqu'au fond, ouplutót, jufqu'au pifton :1a machine eli, comme je fai dit, très»fimple; j'en ai été fouvent convaincu en retirant le pifton; ainfl, quand on la remplit, il n'y a rien qui empêche le fluide de defcendre jufqu'au pifton, & il eft impofïïble qu'il y refte le moindre efpace vuide. Suppofé enfuite, qu'il reftat un vuide, il ne feroit pas néceffaire d'ufer, dés le premier abaiffement du pifton , d'un poids de 2do f§; car on le fait defcendre dans la machine vuide par la force d'environ ro ft.
G 5



iof5 TRAITÉ DE
io.) les cavités dans Ie métal ou les parois du laiton; &o.) Ia comprellion de> cuirs du pifton; 30.) le cylindre même qui peut céder ou s'étendre; 40.) 1'air dans le fluide ou dans la machine.
Ne pourroit-il pas, cn premier lieu, fe trouver dans 1 'épaiflèur du métal des cavités, des ouvertures qui, avant Ia compreflion, étoient mafquées par des parois de métal ? Dans cette fuppofition la preffion rompt ces parois; ou dans le cas que ces cavités ne foient ouvertes que par des crevaflès extrêmement fines; elle les forcea fe féparer; l'eau y entre; le pifton defcend d'autant. Suppofons que ce cas ait effeclivement lieu; fuppofons que l'eau pénètre dans ces ouvertures; fuppofons qu'elles foient vuides d'air & admettent facilement 1'eau; le pifton defcendra proportionellcment a Ia quantité de l'eau qui a pénétré dans ces ouvertures. Mais 1'expérience s'achcve, & 1'on retrouve fur le champ, h quelques gouttes prés qui reflenc attachées a 1'inftrument,la même quantité du fluide qu'on y avoit verfé. II refte toujours dans chaque métal poli des particules d'eau qui s'attachent aux parois: combien plus cela doit - il arriver dans ces petites ouvertures que la preffion a occafionnées ? II feroir immanquablement refté une quantité d'eau confidérable dans le cylindre, ou plutöt adhérente a fes parois. II y a plus encore; fi en verfant le fluide hors du cylin-



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 107
dre, on pouvoit 1'en faire forcir totalement,ce que perfonne n'admettroit facilement, routes ces petites cavités feroient ouvertes a la première expérience qui fuivroit immédiatement; il y entreroit de foimême plus d'eau, & il faudroit plus de fluide pour remplir le cylindre a la feconde expérience qu'a la première. Mais cela neut point lieu. En fuppofant qu'il fut reflé de l'eau dans ces cavités du métal, ce qui feroit arrivé immanquablement, fi on admettoit la première fuppofition, le fluide de 1'expérience fuivante feroit obligé de comprimer l'eau dans ces cavités, ou d'être comprimé lui-même, ou enfin de faire d'autres nouvelles crevaflès dans le métal, de pénétrer dans de nouvelles cavités. Oü trouver enfuite la poflibilité de la defcente pour la troifième expérience ? Le cylindre, miné de cette facon , crèveroit. Cela n'arriva cependant point après cinquante & plus d'expériences. II paroit ainfi, qu'on peut regarder la première partie de cette objeftion comme levée. Suppofons enfuite que ces petites cavités contiennent de 1'air; l'eau efl: contrainte par la force d'entrer dans ces petites cavités; 1'air ne fauroit s'écarter, mais il efl: fort comprimé, & fait en partie place a l'eau;la plus grande partie de la cavité efl: remplie d'eau; a mefure que la preffion diminue, 1'air, fortement comprimé dans les cavités, s'étend de nouveau, & force l'eau a en refibrtir.



io8
TRAITÉ DE
Mais qu'on réfléchiflè, en premier lieu, que, quand l'eau efl; contrainte d'encrer dans ces cavités, 1'air étant fpécifiquement plus léger, doit, dès qu'elle parvienc jufqu'a lui, remoncer & en fortir ainfi entièremenc. Et quand on feroit même dans 1'idée que cela feroit impoflible , l'eau étant déja fuffiihmment impregnée d'air,& nepouvant ainfi recevoir eet air, contenu dans les cavités du métal; cela ne fauroit avoir lieu dans les expériences faites avec de l'eau purgée d'air. Si donc eet air des cavités du métal pénètre dans l'eau, cette objeébon apartient a celle de 1'air en général, & j'y viendrai plus bas. Si une fois oti vouloit accorder que 1'air ne fe mêloit point avec l'eau, mais n'écoit que comprimé dans un petit efpace de la cavité, il efl: évident que eet air n'ayant plus aucun rapport particulier avec lesdifferens fluides qu'on examine, feroit en même quantité pour chacun de ces fluides. Comment arrivé-1-il donc que, dans le cas que ce foit lui qui opère la poflibilité de la compreffion,le degré de compreflibilité foit fi different dans chaque fluide examiné, ce que les expériences ont fait voir trés- difiindlemement; 10. paree qu'on a trouvé toujours exactement la même quantité de fluide ala fin de chaque expérience. 20. paree qu'on n'a pas eu befoin d'une plus grande quantité de fluide dans 1'expérience fuivante, 30.. par la réuflke heureufe des expériences fuivantes; & enfin, paree



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. io
que, dans de fi fréquentes expériences, le cylindre efl: refté entier fans le crever.
La feconde objeétion de la compreflion descuirs autour du pifton n'eft pas fort confidérable. Le pifton eft entièremenc defer, & les cuirs, ce qu'on peut voir par la ae. Fig. de la 2e. Planche, ont fi peu de volume, que, s'il étoit poflible de les rapprocher par la preffion, leur compreflion ne feroit pas fenfible. Et fi ce rapprochement étoit de la moindre importance, ils ne pourroient pas être aflèz élaftiques, pour remplir toujours le même efpace en retirant le pifton. Mais ce reflèrrement du cuir eft impoffible, paree que les vis «e & /3 1'empêchent abfolument. S'ils étoient reflèrrés par les cötés, le fluide reflueroit par les cötés du pifton qui ne fermeroit plus fi jufte; cas qui n'a jamais eu lieu dans nos expériences.
LAtroifieme objeétion me parut plus importante. Confidérant la grande violence, & la forte preffion qui réfultoit du fluide contre les parois du cylindre, & ignorant comment le métal fe comporte dans ce cas, je réfolus de 1'examiner plus exactement. 11 écoit poflible ici, que la force du frottement excitat quelque chaleur dans le cylindre. Je me pourvus ainfi d'un tube de thermomècre trèsfenfible; le cylindre fut rempli d'eau refroidie par de la glacé, au point que le thermomètre n'étoit qu'a 61 degrés de Fahrenheit au - deflus du poinc



UO
TRAITE DE
de congélation. On entoura en plufieurs endroits Ie cylindre de laiton, d'un fil d'archal rougi, & on 1'afFermit avec tant de foin, qu'il falloit ufer d'une grande force pour le faire mouvoir le long du cylindre. On fic defcendre le pifton jufqu'a ce qu'il parvint a remplir ~ de 1'efpace. Après 1'avoir faic remonter, il fe trouva que le fil d'archal ferroit auffi jufte qu'avant 1'expérience. Le fil d'archal de laiton qui a été rougi, n'eft pas fort aigre, ni élaftique. Or, fi le pifton, par la violence avec la quelle on 1'avoit fait defcendre, avoit élargi le cylindre le moins du monde, & que celui-ci fe füc remis par contraélion après 1'opération, le fil d'archal non élaftique feroit devenu plus long, & il auroit été facile de le faire avancer ou reculer. On avoit, outre cela, trés - exaclement mefuré la circonférence du cylindre avant 1'expérience & durant 1'opération , & on 1'avoit toujours trouvée de la même grandeur, c'eft-a-dire de ib$ de pouce du Rhin. Nous renverfames 1'inftrument immédiatement après 1'expérience, & plongeames le thermomètre dans l'eau qui y avoit fervi. Je 1'avois moimêrae retenu pendant 1'expérience, dans de 1'eau refroidie jufqu'au 6{ degré au-deflus du point de congélation, ou jufqu'au degré 38 i. Dans le moment qu'il fut plongé dans le canon, je trouvai qu'il n'étoit remonte que d'un degré. II eft bien vrai qu'il remontoit déja tandis je le retirois de



L'ÉLASTICITÉ DÈ L'EAU. ni
l'eau; car il étoit fort fenfible, & l'eau de la pompe n'étoit point non plus aufli froide que celle dans laquelle nous avions mis de la glacé. On vok d'ailleurs que la différence d'un degré écoit ici trés peu importante; car, fi dans les expériences il devoit paroitre une chaleur aiïèz confidérable pour pouvoir contribuer a 1'expanfion du métal, un ou même dix degrés de Fahrenhelt ne feroient d'aucune importance.
jEréfolus cependant de choifir un appareil plus exact pour pouvoir examiner, avec plus de précifion, cette objectMon de 1'expanfion du métal. Je fis fouder tout autour du cylindre de laiton , entre les bras PQ& IVX, Pianche II. Fig. i. un autre cylindre de fer blanc, « 3 y $ de 13 pouces 5 lignes de hauteur, & de 5 pouces 6 lignes de diamètre. D'un de fes cötés lortoit un tuyau de fer blanc *i dans lequel on avoit maftiqué un tube de verre dont le diamètre intérieur étoit de £ de ligne. II fut rempli d'eau par une ouverture au haut du cylindre prés de ». Cet appareil étant en ordre, je purgeai d'air fous la pompe, & autant qu'il me fut poflible, de 1'eau qui avoit écé refroidie par de la glacé jufqu'au 36e. degré. On remplit, comme a 1'ordinaire, la machine ou cylindre de laiton de cette eau purgée d'air. Je fis enfuite rempür aufli le cylindre extérieur autour de la machine, & fermer exaclement 1'ouvercure. Un fil pofé autour de tube m g



112
TRAITÉ DE
de verre, marquoic exactement la hauceur de 1'eau dans le tuyau extérieur. La machine ne pouvant plus s'ajufter fur fon pied, a caufe de ce cylindre extérieur, elle fut,dans cette expérience, tenue par deux hommes, dans une pofition perpendiculaire. Le pifton étoit, comme toujours avant les expériences, a la barre NO.
pouc. lign. fcrup. C'eft-a-dire a ... i 8 6 Par la vis & la manivelle il fut enfuite poufie en premier lieu jufqu'a 123 Et peu a peu jufqu'a . . 11 7
Les hauteurs du pifton donnent, comme on peut voir plus haut, pour la partie qui eft entrée,
f* & ^dePouce cubique; & ainfi -~^6 & ~ de tout 1'efpace, pour la compreifion. Mais l'eau ne monta aucunement dans le tube de verre. On continua de comprimer jufqu'a ce que le pifton arriva a O pouce 10 lignes; ceci donna donc % de pouce cubique pour le pifton; en tournant la vis l'eau monta alors de trois lignes au - deftus du fil; on cefla de ferrer la vis, & l'eau retomba alors fur le champ a la hauteur du fil. On fit baiflèr encore davantage le pifton, & l'eau remonta a trois degrés au-deffus du fil: dès qu'on ceflbit de faire agir la vis, elle retomboit jufqu'au fil. Un manque de pénétration, ou un jugcment précipité, au-
roit



L'ÊLASTICITÉ DE L'EAU. 113
roit pu facilement nous féduire & nous porter a dériver ce hauflèmenc de l'eau du tube de verre, de l'expanfion du cylindre de laiton. Mais,en premier lieu , 1'eau retomboit a fa première hauteur dès qu'on ceiToit de faire agir la vis, & le pifton ne pouvoit cependant point remonter pendant cette ceflation, de forte que s'il y eüt eu une expanfion réelle elle auroit du continuer. A cette réponfe qui déja feroit fuffifante, ajoutons que l'eau ne monta point dans les premières & moindres compreflions, quoiqu'elles fuflènt déja fort confidérables. Suppofé enfuite, qu'on voulüt dériver le hauflement dans le tube de verre de l'expanfion du cylindre, il faudroit, nécelTairement, qu'il s'élargit autant que la portion du pifton qui étoit entrée prenoit de place. En le forcant d'entrer, cela monte jufqu'a 10 lignes de la hauteur du pifton, fa 0,75 pouces cubiques. Si le cylindre s'étoit élargi d'autant ou d'a peu prés autant, il eft évident que l'eau dans le tube de verre auroit dü monter non de 3 lignes, mais de plufieurs pieds. Cela réfulte de ce qui fuit. Letube de verre avoit 0,75 lignes de diamètre inte* rieur; ainfi une colonne d'eau de 3 lignes de haut, dont la bafe, felon le diamètre ci-deffus, feroit de 0,441562 lignes quarrées, n'auroit que 1,325 lignes cubiques. Or | de pouces cubiques font =5 1296 lignes cubiques, ainfi la petite colonne d'eau au - deflus du fil étoit a la partie du pifton entrée H



tl 4
TRAITÉ DE
dans le cylindre, a 1325:1296; ou fi 1'on regardoit ce haufièment de 1'eau comme une expanfion du cylindre, elle ne feroic que =3 0,001
de la quantité de l'expanfion qu'il auroit dü lóuffrir, par cette defcente du pifton. De forte qu'il étoit impolfible que ce haufièment, ou cette petite colonne d'eau, put être la valeur de l'expanfion du cylindre. II feroit facile de continuer ce calcul, & de montrer jufqu'oü, ou de combien de pieds, l'eau auroit du monter dans le tube de verre, pour être égale a la valeur de la portion du pifton; mais je regarde les calculs mêmes, que j'ai rapportés, comme fuperflus, Tobjeétion étant, comme je 1'ai dit, déja levée par la chute de l'eau jufqu'au fil, a chaque fois qu'on a ceiïe de tourner la vis. Mais d'oü venoit donc ce haufièment de l'eau dans le tube de verre ? II n'avoit point d'autre caufe que le mouvement de l'eau dans le cylindre de fer blanc extérieur ; c'eft-a- dire que la machine ne pouvant être tenue aflèz ferme pour empêcher le mouvement dans 1'eau du cylindre extérieur, caufé par la force qu'on étoit obligé d'employer pour tourner la vis dans les hauts degrés dejj compreflion, & lébranlement qui en réfultoit; eet ébranlement ou ofcillation devoit naturellement faire monter l'eau dans le tube de verre. Celui-ci étant cependant fi étroit, cette fecoufie ne pouvoic caufer de changement con-



L'ELA STICITE DE L'EAU. 113
fidérable , & je luis par cette raifon convaincu, qu'elle feroit montée plus haut fi le tube avoit été plus large. C'eft aufli la raifon pourquoi elle ne montoit point du tout dans les moindres compreffions; car il falloit moins de force peur tourner la vis;la machine & l'eau qu'elle contenoit recevoient ainfi une moindre fecoufle. Cela étoit cependant en même tems caufe qu'elle retomboit, dés que, fans retirer le pifton, on laiflbit la machine quelques momens en repos.
Il eft donc certain que le cylindre n'a fouffert aucune expanfion fenfible, & on ne pouvoit non plus s'y attendre, vu 1'épaifleur du métal. II eft d'ailleurs encore queftion, fi dans le cas qu'une expanfion confidérable, proportionnée a la defcente du pifton, eüt eu lieu, celui • ci auroit encore pu fermer exa&ement? Car, quoique ce n'eüt été, fans contredit, que la partie moyenne de la pompe ou du canon, qui auroit le plus cédé, cela n'auroit pu toutefois arriver fans une petite altération des parties fupérieures de la machine, dont le creux par oü entre le pifton fe feroit un peu reffènti. La moindre altération, par 1'extrême force qu'on employoit, devoit donner occafion a 1'eau de jaillir hors du cylindre.
Mais la queftion la plus importante eft encore a réfoudre ; la compreflion ne dérive -1 elle pas de 1'air contenu daus Ie fluide ou dans la pompe mêH a



Iiö TRAITÉ DE
me? Avant d'examiner la chofe avec toute la précifion qu'elle mérite, je remarque en premier lieu, qu'en faifant même cette - queltion, on avoue une compreflion. Comprimer un corps, efl en rapprocher les parties; foit que cela arrivé, paree qu'elles fe compriment elles-mêmes en qualité de corps élaftiques ; ou paree qu'on fait fortir des corps étrangers exiftans entre les parties élémentaires du corps; ou enfin, paree que cette matiere étrangere eft elle • même élaftique & fe comprimé, ce qui rapproche les parties du corps. N'y ayant point de corps qui ne contienne quelque matiere hétérogène, p. e. de 1'air ou de 1'éther, il s'enfuit une poffibilité de compreflion pour chaque corps. C'efl: ainfi que je comprimé du liege, de 1'éponge, de la laine , par quelqu'une de ces raifonsi Les anciens phyficiens, aufii bien que les modernes, fe font beaucoup arrêtés la - deflüs; mais ceci n'étant qu'une limple fpéculation ou hypothèfe, on peut relire ce que de Lanis (51) GaJJèndi (52) Stair (53) ont penfé fur cette matiere. Je dis fimplement que cette objeétion fuppofe toujours une compreflion. Oui , dira-t-on, une compreflion de 1'air: il y a long-tems que nous la connoiflbns; au lieu que nous ignorons abfolument celle de l'eau.
(51) Magiit. Art. & Nat. T. 2. a 1'endroit cué.
(52) Gaflendi Opp. T. 2.
(53) Stair Phyfiolog. nor. loc. cit.



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. iï?
Mais cette eau impregnée d'air , pourquoi ne futelle pas vifiblement comprimée par les Florentins, par Mufchenbroek, par du Hamel & autres ? C'eft que leurs inftrumens & leurs méthodes ne fuffi'r foient pas pour effeftuer une compreflion aufli forte que la machine du S. Abich. Avouons donc que cette machine a produit 1'effet qu'on en attendoit, qui efl de comprimer mieux que les précédentes; elle a ainfi démontré une chofe que jufquela on n'avoit point cru. Cela fuffit pour moi; j'aime a m'mftruire; j'avance toujours dans quelque direétion que ce foit. Mais je paflè a une réponfe plus détaillée de la queftion, fi i'air n'a pas uniquement opéré la compreflion ? Les expériences précédentes , furtout la derniere , prouvent. que l'eau purgée d'air a été comprimée aufli fortement que l'eau commune. Mr. Abich m'avoit dit avoir fait 1'expérience avec l'eau purgée d'air, avec le même fuccès, a Helmftedt, chez Mr. le Confeiller Beireis.
Q u o i q u e ceci fafle voir la poflibilité de la compreflion de l'eau purgée d'air, on ignore toujours de combien cette compreflion a dü différer de celle de 1'eau ordinaire qui n'a point été fous la pompe. Si on vouloit objcéter que, dans les expériences avec de l'eau purgée d'air, il falloit, toutes les fois, la faire fortir du récipient pour la verfer dans le cylindre, & ainfi 1'expofer de nouveau a 1'air exil 3



Ii8 TRAITE DE
térieur; on répondroit que cela importe peu. Nollet a montré par une obfervation trés-exacte, & une pratique qui lui étoit propre, que 1'eau purgée d'air n'en reprend la même quantité dont on la dépouiliée, qu'après avoir été expofée de nouveau au grand air pendant cinq ou lix jours (54). II efl: ainfi évident que l'eau verfée dans la machine, d'abord apiès avoir été fous la pompe,n'a pu reprendre que peu ou point d'air. Je fuis faché cependant que nous n'ayons pas eu 1'occafion de déterminer plus exactement parle levier la force néceflaire pour l'eau purgée d'air, a chaque compreflion ou hauteur du pifton. II paroit probable que cette compreflion ou force, a été plus confidérable que pour l'eau qui n'a point été fous la pompe. Ceci devient pourtant trés - douteux, dès qu'on admet que l'eau bouillie contient aufli moins d'air que l'eau crue, & par conféquent eft égale a celle qui a été purgée d'air. En comparant la compreflion de l'eau bouillie, & de celle qui ne 1'eft point, & cela a poids égal, par le moyen des hauteurs du pifton, il en réfultera ce qui fuit:
(54) Memoires de 1'Accad. des Scienc. de Paris. Armee 1743. Amftcrd. 1740. p. 207 & S. Planc. 6.



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. "9
L'eau ordinaire fut comprimée par
le poids «de . • • 7^66
i
Par le poids $ de • « 35} 6o7
Mais l'eau bouillie le fut, au contraire,
i
par le poids «de . . 9^ Io8
i
par le poids J de . . • j^j^
Ainsi, en général, elle fut plus condenfée par une coinpreffion également forte; ce qui fe voit déja par les hauteurs du pifton. Je n'ignore point qu'il eft impoffible de purger entièrement l'eau d'air, par la cuiflbn, ni même par la pompe fous le récipient, mais on auroit dü s'attendre a une réfiftance plus grande; & teut le contraire eft arrivé ici. Cette attente légitime paroit fe rencontrer plutöt dans 1'examen des fluides fuivans, du lait & de l'eau de vie.
Mutfchenbroek (55) dit que le lait contient tréspeu d'air a proportion d'autres corps fluides ; & Hales (56) ne donne a l'eau de vie que ~4 de 1'air contenu dans l'eau. Ces deux fluides firent voir dans nos expériences une réfiftance extraordinaire, & la plus grande fut celle de l'eau de vie.
(55) Mufchenbroek. Introd. T. 2. p. 888.
(56) Statical Effays, London 1731. T. 1. p. 181.
H 4



i20 TRAITE DE
La compreflion ou condenfation de l'eau de puits
k été par le poids « a celle du
lait par le mé me poids. a 215,21:142,66. Par le poids * . . =38,695:35,667. L'eau de puits a l'eau de vie
Par « . . a 224,76:142,66.
Par ' • • . =45,664:35,667.
Cependant il efl: ici queftion de favoir, fi 1'air, felon qu'il eft intimement joint a differens liquides, ne gagne ou ne perd pas en élafticité; ou ne feroit-il pas poflible que la différente nature des parties élemencaires du fluide,modifiat ou changeat 1'élafticité de 1'air? A quoi il faut encore ajouter que prefque tout corps fluide contient une quantité différente d'air fixe ou d'autre forte d'air artifi. ciel. Ces diverfes fortes d'air changeant effeétivement 1'élafticité de 1'air naturel, il eft peut-être poflible qu'il faille y faire attention. II refteroit donc encore a faire des expériences avec de l'eau impregnée de diverfes fortes d'air artificieL
Quant a 1'air qui eft & qui refte dans Je canon, c'eft- a-dire dans la machine; je ne nie nullement qu'il y foit; je ne vois pas même de moyen facile d'en vuider entièrement la machine; j'accorde ainfi volontiers, que eet air peut influer dans la compreflion , ou defcente du pifton. II faut toutefois faire réflexion ici que eet air du canon, dans



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 121
les différens fluides, ne peut être fort varié quant k la quantité, puis qu'il ne confifte principalement que dans les véficules d'air adhérentes aux parois du canon & du pifton;je ne crois point ainfi qu'on puifle en dériver les degrés de compreflion fi variés des différens fluides.
L e rehauflêment du pifton, après qu'on a öté le poids, me femble toujours une fingularité bien remarquable. On attribuera de même ce phénomène k 1'air, & cela peut être trés-vrai; mais cette expanfion n'a nul rapport avec les loix de 1'élafticité de 1'air, felon lesquelles elle feroit bien plus grande qu'elle n'a été tffeclivement ici; on ne fauroit enfin nier abfolument, que 1'eau n'ait' elle même quelque élafticité; c'eft au moins ce qui me paroit réfuker des réflexions générales préliminaires. Je fuis ainfi toujours en droit de mettre fur le compte de 1'élafticité de l'eau tant une partie de la defcente du pifton, que de fon rehauflêment. Ce qu'il y eut encore d'aflez fingulier, fut qu'en ötant le poids le plus pefant,le pifton ne remonta point entièrement k la hauteur oü il fe trouvoit au commencement de 1'expérience. II ne s'éroit point perdu d'eau; car en vuidant le canon, il n'y manquoit, a la lettre,que quelques göuttes qui étoient inconteftablement reftées dans le cylindre. La force de la compreflion en auroit - elle fait fortir da 1'air ? Cela parok k peine poflible, le pifton ferH 5



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TRAITÉ DE
mant fijufte, que, par les plus grands poids, aucune goutte d'eau ne jailliflbit par le haut du cylindre. L'air auroit - il perdu de fon élafticité ? Une partie de 1'Ether (reflburce toujours prête de plufieurs phyficiens) contenu dans l'air, étoit il échappé? Réponde qui voudra ; je le comprens fi peu, que je ne tenterai jamais d'indiquer en général dans ia phyfique la première caufe d'un phénomene quelconque.
Quoi qu'il en foit, la machine £ Abich a prouvé qu'on peut plus effeétuer avec l'eau qu'on ne 1'avoit cru jufqu'ici; & il efl: conftant qu'en général c'eft un pas fait de plus en phyfique; car elle nous apprend non - feulement que l'air recoit un différent degré d'élafticité , felon qu'il fe trouve joint a différentes efpèces de corps fluides; mais encore que les condenfations des fluides ne font point en raifon inverfe de leur gravité fpécifique; enfin, fi elle nous laiflè dans 1'incertitude fi l'eau n'efl: point elle-même élaftique, au moins nous apprendelle a douter de bien des chofes qui auparavant nous fembloient évidentes ou a peu prés. L'idée de Mr. Abich me paroït & paroitra aux lecleurs équitables toujours digne d'une finguliere attention & honorera en tout tems fon auteur.
Pour pouflèr plus loin ces obfervations avec une machine pareille, je fouhaiterois.
ï.) Qu'on choisit pour eet effet un cylindre



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de fer bien épais & dont la cavité füt partout du même diamètre.
2. ) Que 1'appareil du levier füt plus commode, & encore plus exact.
3. ) Qu'ensuite on fit plus d'expériences avec de l'eau purgée d'air, ainfi qu'avec de l'eau impregnée d'air fixe.
'40 Qu'on pensat a un appareil pour vuider d'air le cylindre même.
5) Seroit-il abfolument impoflible de faire un cylindre de verre trés - épais, qui füt en état de réfifier a une trés-forte compreflion?
En revoyant les méthodes d'examiner l'élafticité ou la comprefiibilité de l'eau, indiquées dans ce traité, il fera évident que les plus fimples, & celles oü Ton peut calculer le plus exaétement la compreflion , font les plus commodes. Le tuyau de Hamberger, la machine de Mr. de Herben, & la pompe de compreflion $ Abich font principalement de ce nombre; & le tuyau de Hamberger & de Herbert me paroït finguhèrement propre pour eet effet. Car 1'expérience fe fait en premier lieu dans un tube tranfparent de verre; enfuite on peut ren» dre le poids très-confidérable, quand les parties iupérieures du tube même feroient de métal, & Ia preffion peut être facilement calculée; enfin, on peut, par le moyen d'un Nonius, exaétement adapté au tube, déterminer la compreflion de l'eau avec



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TRAITÉ DE
beaucoup d'exaétitude. Je crois ainfi qu'on opéreroic avec beaucoup de fuccès, fi on prenoic un tuyau de verre trés-épais & dont la cavité eüt un très-petit diamètre; il feroit fuffifanc pour réfifter a la preffion dune haute colonne de mercure.
Quand Hamberger auroit emprunté cette méthode des expériences femblables faites fur l'air, il eft du moins, autant que je puis favoir, le premier qui s'en foit fem dans 1'examen de l'eau. Les méthodes de comprimer 1'eau dans des boules, ou de les marteler, ont toujours, en fupofant même qu'elles puifient réuflir, 1'inconvénient qu'il eft impoffible de déterminer la quantité de la compreffion avec exaétitude. Car, quand même on n'accorderoit point que quelques particules d'eau euflènt pénétré dans le métal, le changement dans la boule ne peut être que médiocre, fi elle doit refter entière, & il feroit difficile de déterminer géométriquement ce petit changement. L'expérience des Florentins, de comprimer l'eau par la force des vapeurs, eftingénieufe; mais comment en déterminer au jufte la force ou la compreffion? On pourroit d'ailleurs, pour remarquer plus diftinéïement la compreffion, adapter un tuyau au lieu de la boule d'en bas. (v. Fig. i. de la Pl. i.) Je ne faurois porter un jugement fuffifant de Ia machine de 1'Abbé Fontana\ mais elle me paroït trcs-compofée; & la fimplicité de 1'inftrument eft effèntielle dans une expérience qui en



L'ÉLASTICITÉ DE L'EAU. 125
elle-même eft déja trés - embrouillée. II me femble ainfi que fi on pouvoit ajouter ce que je viens de noter ci-defius,a la machine XAbich, je la regarderois avec celles de Hamberger & de Herben, comme les inftrumens les plus propres pour ces recherches.
Je hazarde, en dernier lieu, de propofer une idee qui donnera peut-être occafion a quelque efprit mécanique d'inventer un moyen par lequel ce problême de phyfique fera réfolu avec plus dé précifion. II ne me paroit point impoffible que la machine que je vais décrire ne puiftè mériter d'être executée, étant changée, & comme créée de nouveau par d'autres mains.
Si l'eau eft compreifible, il faut néceflairement, qu'une colonne d'une grande hauteur foit comprimée confidérablement par fon propre poids; c'eft le fentiment. de Canton , comme on le voit dans fon calcul de la mer comprimée par 1'atmofphère. S'il étoit poflible de déterminer précifément la preflion d'une pareille colonne d'eau, dont la bafe feroit donnée, au fond de la mer, 'on pourroit aufli fixer la hauteur qu'une colonne d'eau, également condenfée dans toutes fes parties, mais non comprimée, devroit avoir. Si enfuite on mefuroit avec une ligne ou une corde la profondeur de la mer, on pourroit déterminer fi cette hauteur feroit égale a la compreflion



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calculée. Cela pourroit également être exécuté dans de grands fleuves. La propofidon fuivante eft fondée fur cette idée. ABCD (PL. III Fig. 6.) foit un cylindre creux de fer ou de métal folide; AEC, un couvercle épais de métal, ou plutöt un pifton, qui ferme Ie cylindre auffi jufte qu'il eft poflible, comme le pifton dans Ia machine $ Abich \ ab, cd, ef, font des reflbrts d'acier trés - forts; on doit favoir exaétement, de combien de poids' & de quelle forte compreffion on a befoin, pour'faire baiflèr chacun d'eux. II y a, fous chaque reffort, une efpece d'aiguiile, que 1'abaifiement du reflbrt fait defcendre; le reflbrt fe rérablic après Ia preffion, mais 1'aiguiile refte oü elle eft defcendue Les reflbrts font plus forts a mefure qu'ils s'approchent du fond du cylindre, & exigent une preffion plus forte pour être obligés de céder. Le couvercle, ou pifton, doit être difpofé fingulièrement Devant defcendre vers Ie fond & faire baiflèr les reflbrts, il faut qu'il les dépaflè 1'un après 1'autre pour pouvoir toujours agir fur celui qui fuic. Mais comme ce n'eft que la partie du milieu & Ja p!us e o,gnée des reflbrts b d f, qui peut céder ou être Phee, & que la partie du reflbrt attachée au cylindre & a Taille, ne peut M faire place? j{ faudroit que le pifton füt arrangé de facon qu'il y cut vers le cöté du cylindre, & dans fon'épaiflèur une rainure, & dans celle-ci un reflbrt p, par lé



L'ELASTICITÉ DE L'EAU. m?
moyen duquel la partje du pifton qui pafleroit Ie reflbrt & Faiguille du cylindre, put a chaque fois être forcée a rentrer, & que fon reflbrt repoufllt enfuite cette partie mobile pour ne rien perdre de fon exacte clöture. On pourroit auffi vuider d'air le cylindre même, avant de s'en fervir. S'il avoit un diamètre médiocre, 1'atmofphère ne pourroit vaincre la friétion du pifton; dans le cas contraire, il iroit peut - être jufqu'au premier reflbrt qui, joint a la friftion, réfifteroit a la preffion de 1'atmofphere. On plongeroit enfuite le cylindre dans la mer; le pifton feroit d'autant plus comprimé que le cylindre feroit plongé plus bas; il pafleroit les refforts, & ceux - ci déplaceroient les aiguilles. On mefureroit, par le moyen d'un fil a plomb la profondeur de 1'endroit, & quand on auroit retiré 1'inftrument, les aiguilles montreroient le quantieme reffort auroit été prefle. On fait combien il faut de force pour le faire plier; par la profondeur trouvée par le moyen de la fonde, on calculeroit la preffion d'une colonne de la hauteur trouvée, l'eau étant d'une égale condenfation. En comparant la hauteur calculée avec la hauteur réelle, on trouveroit combien il manqueroit a cette hauteur, & ceci feroit alors, la quantité dont l'eau auroit été comprimée.
Telle eft a peu prés mon idée. Je vois bien moi-même que 1'exécution de eet inftrument eft



128 TRAITÉ DE L'ÉLAST. DE L'EAU.
foumife a bien des difficultég, je n'ai garde aufli de confeilier de 1'entreprendre. Mais peut-être que cette idéé en fera naitre de plus heureufes & donnera lieu de trouver un inftrument plus facile a exécuter,& plus inftniétif. Si cela pouvoit exciter 1'attention d'un génie inventif, je me tiendrois heureux de n'avoir pas negligé une idéé jufqu'ici ftérile.
F I N.



sJ'/d/ncA&I.


















E RU A T A.
i
POUR L E
TRAITÉ DE L'ÉLASTICITÉ DB L'EAU.
Par M. Z I M M E R M A N N.
Pag. 16. Ligne 18, d'en haut, au lieu de „ fa tête. II diftinguoit; &c. lifez, „ fa tête. II trou„ va enfuite que le ton dansTirftérfeurde* „ l'eau ne différoit nullement de celui „ qu'on entendit en plein air; il diftin„ guoit &c.
pag. 41. ligne 17, au lieu de, Ia rare. Fazione ;
lifez, la rare fazione. pag. 45. ligne i3,aulieude,ilf..alloit///^2,ilfalloic pag. 50. ligne 28 . . . , donner le poids, lifez,
donner le poids aux boules, pag. 67 ligne 4 ,au lieu de 12 parties lifez de n parties. . . . Iigne2i,aulieude,laracine der2_2~,lifez,
la racine de r2—21
c
pag. 88 ligne 14,011 lieu de, H^- t ~i P» KfeZ> ~ Q-b f pP; ici &c.
k k
pag. 88. ligne 18 , au lieu de, point de gravité h/ez,
centre de gravité. pag. 8p. ligne 8, au lieu de, lifez ïi^-fil6
.... lign. 15 . . . £ , P lifez £. P
pag. j>6\ ligne3,au lieude^ lifez, -L-



ERRATA.
Pag. 07. ligne 2, au. lieu de lifez JL.
45,5 43,5
7 . . .2—lifez-L~
J3°5 13,05
pag. wo. Iigne3.au lieu de ^1,2730013 lifez ta — 1,2730013
pag. 104. ligne 21 = \h±±^li[ez =lhli±7_2* 16,26,75 16.26,75
22 = 12>108 üfez 12 108
26,25 26,75
pag. 112. ligne 24 ... . degrés, lifez, lignes. pag. 114. ligne 1 . . . . £1325/^2, ^i3>25