quelle on vuide , ou du-moins on raréfié confidera-
blement l’air contenu dans un vafe.
La machine pneumatique fut inventée vers l’année
1654 par Otto de Gucricke, coniiil de Magdebourg,
qui la mit le premier en ufage. L’archevêque de
Mayënce ayant vii cette machine &C fes effets à Ratis-
bonne, oii l’inventeur l’avoit portée , engagea Otto
de Guericke à venir chez lui, &c h faire apporter fa
machine en fon palais de Wurtzbourg ; c’eft-là que
le favant pere Schott, jéluite, qui profeffoit les Mathématiques
dans cette univérfité, &C plufieurs autres
jfavans, la virent pour la première fois.
Le bruit de ces. premières, expériences fe répandit
aufli-tôt parles grandes correfpondances que le pere
Schott entretenoit avec tous les favans de l’Europe :
maisifur-tout l’an. 16 57 , quand il publia fon livre ,
intitulé : mechanica-hydraulico-pneumatica, auquel,
comme dans un appendix, il a ajouté un détail cir-
conftancié des expériences de Magdebourg ( c ’eft ainfi
qu’on les appellpit). £n 1664 , il publia la technica
curiofa, dans laquelle on trouve les expériences nouvelles
qu’on avoit faites depuis l’impreflion de fon
premier ouvrage. Enfin, Otto de Guericke fe détermina
à donner lui-même un recueil complet de fes
expériences., dans un livre qu’il intitula : expérimenta
nova magdeburgicq de vacuofpatio.
La machine pneumatique a çté fi généralement connue
fous le nom de machine de Boy le , ou vuide de
Boy U, que cela a fait croire à bien des gens qu’on en
devoir l’invention à ce philbfophe : il y a eu certainement
grande part, tant pour l’avoir beaucoup perfectionnée
, que pour l’avoir appliquée le premier à
des expériences curieufes & utiles.
Quant à l ’invention de l’inftrument, il avoue ingénument
qu’il n’en a pas la gloire , dans une lettre
écrite deux ans après la publication du livre du pere
Schott.
11 paroît par cette lettre que la première machine
dont s’eft fervi M. Boyle, eft de l’invention de
M. Hook; elle eft certainement beaucoup plus parfaite
que celle que le pere Schott a décrite dans fa
mechanica hydraulico-pneumatïca. Cependant elle avoit
encore plufieurs défauts, & n’étoit pas à-beaucoup-
près aufli commode qu’on auroit pu le defirer, particulièrement
en ce que l’on ne pouvoit fe fervir. que
d’un feul récipient q u i, étant toujours fixé à la machine
, devoit être par conféquent très-grand pour
fervir commodément à toute forte d’expériences : or
cette grande capacité du récipient faifoit qu’il falloit
un tems confiderablepoiirle vuider, & c’etoit un inconvénient
qu’on ne pouvoit aifément éviter dans
^ beaucoup d’expériences qui demandoient une
prompte évacuation ; c’eft ce qui engagea M. Boyle ,
après qu’il eut fait fes premières expériences , &
qu’il les eut publiées dans un ouvrage, intitulé : expérimenta
phyjico-mechanica de vis aèris elafiied & ejus
ajfectibus , & c . à chercher à corriger cette machine.
On peut voir la defeription de cette fécondé machine
pneumatique dans la première continuation de fes expériences
phyficd-méchaniques ; elle n’a comme la
première qu’un feul corps de pompe, mais il eft appliqué
de façon qu’il plonge dans l’eau de tous côtes,
ce qui empêche le retour de l’air ; les récipients qui
font cie différentes figures & grandeurs , pofent lur
une platine de fer fur laquelle ils font fixés par le
moyen d’un ciment mou, ainfi on en peut changer
autant de fois qu’il eft néceflaire. Il paroît qu’il n’a-
vo it pas encore penfé à cet expédient fi fimpie, de les
fixer à la platine par le moyen d’un cuir mouillé.
Les expériences rapportées dans la fécondé continuation
, ont été faites avec une machine différente
des deux premières, elle eft del’invention de M. Pa-
pin , qui a beaucoup aidé M. Boyle dans toutes fes
recherches; cette troifieme machine eft beaucoup
[ plus parfaite que la précédente, fon avantage con-
iifte principalement en ces deux points. Premièrement
, au lieu que la derniere machine n’avoit qu’un
feul corps de pompe & qu’un feul pifton, celle-ci en
a deux auflî-bien que deux corps de pompes ; ces deux
piftons qui fe hauffent & baiffent alternativement,
font une évacuation d’air continuelle & non-interrompue,
effet qu’on ne pouvoit efpérer avec un feul
pifton : car dans les autres on ne fauroit fe difpenfer
d’interrompre l’évacuation de l’air, tandis qu’on remonte
le pifton vqrs le fond de la feringue ; mais outre
cet avantage de faire l’opération dans la moitié du
tems qu’il faudroit employer fi l’on n’avoit qu’un feul
pifton, la peine eft aufli confidérablement diminuée.
Le grand inconvénient qu’on reprochent aux machines
à un feul corps de pompe, étoit la grande réfif-
tance que fait l’air extérieur fur le pifton quand on
l’abaifle, réfiftance qui augmente à mefure que le récipient
fe vuide ; car l’équilibre de l’air intérieur
avec l’extérieur diminue toujours de plus en plus,
deforte que fi le corps de pompe eft d’un diamètre un
peu considérable, la force d’un homme fuffit à-peine
pour abaiffer tant-foit-peu le pifton : or cette réfiftance
de l’air s’évanouit entièrement en employant
deux piftons ; ils font ajuftés de façon que quand l’un
monte l’autre defeend ; par conféquent la prelfion
de l’air extérieur empêche autant l’un de monter ,
qu’elle aide l’autre à defeendre; ainfi ces deux forces
le détruifent mutuellement par des effets contraires.
. Un autre avantage de cette nouvelle machine, ce
font les valvules : dans les deux autres, quand le pifton
étoit remonté tout au haut, on étoit oblige de
tourner le robinet pour laiffer paffer l’air du récipient
dans le corps de pompe, & de le fermer quand on
vouloit l’en faire fortir, d’ôter la cheville pour le
laiffer paffer, & de répéter cette manoeuvre à chaque
coup de pompe ; or les valvules de la derniere machine
fuppléent à ce bouchon & au robinet, & font
infiniment plus commodes. Voye1 les leçons de Phyf.
expêr. de M. C ottes, treizième leçon , d’où ceci a été
■ tiré , ainfi que l’explication fui vante.
Explication des parties de la machine pneumatique.
La figure 16'. pneum. repréfente la machine pneumatique
de M. Hauksbée, qui n’eft autre chofe que la derniere
de M. Boyle dont on vient de parler. A A , deux
corps de pompe d’iin pié de haut, & de deux pouces
de diamètre. B B , manches des piftons , qui font
deux efpeces de crics capables de recevoir la lanterne
de la manivelle. C , la manivelle ; la lanterne
eft enfermée dans la boîte. D D D D , le tuyau qui
conduit l’air du récipient au corps de pompe. E , le
récipient. E F , boîte de fer blanc garnie de cuirs huilés
, au-travers defquels paffe une verge de fer, pour
mouvoir ou fufpendre différens corps dans le récipient.
G G G , la jauge mercurielle, qui eft un tuyau
de verre ouvert par fes deux extrémités, dont l’une
paffe au-travers de la platine & communique avec le
récipient, & l’autre eft plongée dans une cuvette qui
contient du mercure. H , la cuvette ; fur la furface
du mercure qu’elle contient, nage un morceau de
liege percé d’un trou à fon centre ; on y a inféré une
réglé de buis verticale, divifée en pouces , lignes ôc
quarts de lignes, enforte que le mercure hauffant &C
baiffant dans la jauge, le liege & la réglé baiffe ou
hauffe en même tems. I I I I , les fiipports & la table.
Depuis les additions & les corrections que M.
Hauksbée a faites à la machine pneumatique■ de Guericke
& de B oyle, cette même machine a encore re-
çu divers changemens. On trouve à la fin des ejfais de
Phyfique de M. Muffchenbroenck, la defeription de
deux machines pneumatiques, l’une double , l’autre
fimpie , c’eft-à-dirç, dont l’une a deux corps de
pompe & l’autre n’en a qu’un. Ces deux machines ont
été inventées ou plutôt perfectionnées parle célébra
M. Gravefande, profeffeur de Mathématiques à Ley-
d e, mort depuis peu d’années. La pompe dont on fe
fert communément en Allemagne, fe trouve décrite
dans les èlemens de Phyfique de M. Techmeier, profeffeur
à Iene.
La machine pneumatique dont on fe fert aujourd’hui
le plus communément en France, confifte dans
un tuyau ou corps de pompe vertical, auquel eft
adapté un pifton terminé par un étrier dans lequel
on met le pié pour faire defeendre le pifton ; on re-
leve le pifton parle moyen d’une efpecede levier recourbe
en-haut, lequel eft attaché à l’extrémité du
pifton & terminé par un manche ; le cylindre ou
corps de pompe communique par un tuyau avec le
récipient ; ce tuyau eft traverfiï en fon milieu par un
robinet percé d ’u n trou d’outre en outre, & outre
cela traverfé d’une rainure qui eft environ à quatre-
vingt-dix degrés du trou dont le robinet eft percé.
Lorfqu’on veut raréfier l’air du récipient, on tourne
d’abord le robinet de maniéré que le trou qui y eft
pratiqué réponde à l’onverture du cylindre , & que
par conféquent l’air du cylindre communique avec
l’air du récipient, fans communiquer avec l’air extérieur
; on tire enfuite le pifton en-bas, & par ce
moyen on dilate l’air contenu dans le récipient & dans
le cylindre, en lui faifant occuper un plus grand ef-
pace. Enfuite on tourne le robinet de maniéré que la
ramure réponde à l’ouverture du cylindre, par-là il
arrive que l’air du cylindre a communication avec
l’air extérieur. On pouffe enfuite le pifton en en-haut
oç ôn chaffe dehors l’air qui étoit contenu dans la cavité
du cylindre ; on retourne enfuite le robinet de
maniéré que fon trou réponde à la cavité du cylindre
, on abaiffe le pifton une fécondé fois ; & il eft
clair que par cette opération on ôte continuellement
du récipient une certaine portion d’a ir , laquelle fe
répand dans la cavité du cylindre quand on abaiffe le
pifton, pour être enfuite jetté dehors quand le pifton
le releve; par conféquent on raréfié continuellement
l’air du récipient ; le récipient pofe fur une platine ,
& cette platine eft couverte d’un cuir mouillé auquel
le récipient s’attache fortement quand on a commence
à pomper l’air; de maniéré que l’air extérieur ne
fauroit rentrer dans le récipient, parce qu’il ne peut
trouver aucun efpace entre le récipient & le cuir
mouillé auquel le récipient s’attache très-exariement.
Ce cuir mouillé tient lieu du maftic qu’on feroit oblige
de mettre à l’extrémité inférieure du récipient
pour l’attacher à la platine, & pour boucher tous les
petits interftices par lefquels l’air pourroit rentrer.
Une fera peut-être pas inutile d’ajouter ici une figure
de cette machine pneumatique fimpie : quoique la defeription
que nous venons d’en donner foit fort facile
à entendre, & que cette machine foit aujourd’hui extrêmement
connue, on la voit repréfentée avec toutes
fes parties; Planche pneumatique , fig. 16'. n°. 2.
Voye[ la defeription plus détaillée de la machinepneumatique
, tant double que fimpie, & de fes parties,
dans les mémoires de Vacadémie des Sciences de ty4o.
Nous dirons feulement, pour faciliter l’intelligence
du refte de cet article, que cette machine pneumatique
eft compofée de cinq parties principales, favoir, 1 °.
d’un corps de pompe de cuivre A : z°. d’un pifton
dont le manche eft terminé en forme d’étrier B , pour
etre abaiffé avec le p ié, & garni d’une branche montante
avec une poignée C, pour être relevé avec la
main : 30. d’un robinet dont on avoit la-clé en D :
40. d’une platine couverte d’un cuir mouillé, fur lequel
on pofe le récipient ou la cloche de verre E :
50. d’un pié F G , avec deux tablettes H H , qui peuvent
fe hauffer & fe baiffer à volonté.
Il paroît d’abord probable qu’à chaque coup de
pompe, il doit toujours fortir une égale quantité
d air , oc par conféquent, qu’aprgs un certain nombre
de coups de pompe, le récipient peut êtfèerttie**
rement évacue ; mais fi nous faifons attention, nous
trouverons qu il en arrive bien différemment. Pour
le prouver, nous allons d’abord démontrer le théorème
fuivant, d’après M. Cottes, que nous ne ferons
qu’abreger.
La quantité d’air qu’on fait fortir du récipient à
chaque coup de pompe, eft à la quantité que conte*
noit le récipient avant lé coup, comme la capacité
de la pompe dans laquelle l’air paffe en fortant du
récipient, eft à la fomme des capacités du corps de
la pompe & du récipient.
Pour voir la vérité de ce principe , il faut obfer-
v e r , qu en elevant le pifton, & l ’éloignant du fond
de la pompe , il doit fe faire un vuide dans ce nouvel
efpace ; mais ce vuide eft prévenu par l’air qui s’y
tranfporte du récipient; cet air fait effort de tous cotés
pour fe répandre ; or il arrive de-là qu’il paffe
dans la partie vuide du corps de pompe que le pifton
vient d abandonner, & il doit continuer ainfi à paffer
julqu à ce qu’il foit de même denfité dans la pompe
& dans le récipient ; ainfi l’air qui immédiatement
avant le coup de pompe, étoit renfermé feulement
dans le récipient & toutes fes ’ dépendances, eft à
préfent uniformément diftribué dans le récipient &:
le corps de la pompe : d’oît il eft clair que la quantité
d’air contenue dans la pompe, eft à celle que
contiennent la pompe & le récipient tout enfemlfte,
comme la capacité de la pompe eft à celle de la pompe
& du récipient tout enfenible; mais l’air que contient
la pompe, eft celui-là même qui fort du récipient
à chaque coup , & l’air contenu dans la pompe
& le récipient tout enfemble, eft celui que contenoit
le récipient immédiatement avant le coup : donc la
vérité de notre réglé eft évidente.
Nous allons démontrer à préfent que la quantité
d’air qui refte dans le récipient après chaque coup de
pompe, diminue en progreflion géométrique. En
effet, puifque la quantité d’air du récipient diminue
à chaque coup de pompe, en raifon de la capacité
du récipient, à celle du même récipient & de la pompe
jointes enfenible ; chaque refte eft donc toujours
moindre que le refte précédent dans la même raifon
donnée ; d’où il eft clair qu’ils font tous dans une
progreflion géométrique decroiffante.
Si les reftes clécroiffent en progreflion géométrique
, il eft certain qu’à force de pomper, on pourra
les rendre aiifli petits qu’on voudra , c’ eft-à-dire ,
qu’on pourra approcher autant qu’on voudra, du
vuide parfait ; mais on voit en même tems qu’on ne
pourra tout évacuer.
Outre les effets & les phénomènes de la machine
pneumatique, dont on a parlé aux articles V uid e,
A ir , &c. on peut y en ajouter quelques autres : par
exemple , la flamme d’une chandelle mife dans le vuide
s’éteint en une minute, quoiqu’elle y fubfifte
quelquefois pendant deux ; mais la meche continue
d’y être en feu, & même il en fort une fumée qui
monte en-haut. Du charbon allumé s’éteint totalement
dans l’efpace d’environ cinq minutes, quoiqu’en
plein air il ne s’éteigne qu’apres une demi-heure ;
cette extinriion fe fait par degrés , en commençant
par le haut & par les cotés extérieurs. L’abfence de
l’air n’afferie point le fer rougi au feu ; & néanmoins
le foiifre ou la poudre à canon ne prennent point
flamme dans le vuide, ils ne font que s’y fondre. Une
meche, après avoir paru long-tems totalement éteinte
dans le vuide ,1e ranime lorfqu’on là remet à l’air.
Si l’on bat le fufil dans le vuide, on y produit des
étincelles aufli abondamment qu’en plein air : ces
étincelles, faillent dans toutes les dircriions, en-def-
lus , en deffous, &c. comme dans l’air : l’aimant & les
aiguilles aimantées ont les mêmes propriétés dans le
vuide que dans l’air. Après qu’un flambeau eft éteint