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A William Thomson, mieux
connu sous le nom de Lord Kelvin (Belfast, 26 juin 1824 - Largs,
17 décembre 1907), premier baron Kelvin, est un physicien britannique
d'origine irlandaise reconnu pour ses travaux en thermodynamique.

Né à Belfast en 1824, Thomson déménage en
Ecosse avec sa famille à lâge de neuf ans. Son père
est nommé professeur de mathématiques à luniversité
de Glasgow, où William y étudie dès son plus jeune
âge. À l'âge exceptionnellement précoce de 10
ans et 5 mois, William s'est inscrit comme étudiant à l'Université
de Glasgow. Malgré son extrême jeunesse, William remporta
deux prix lors de sa première session en 1834-35 et remporta par
la suite une médaille universitaire, bien qu'il quitta Glasgow
sans obtenir son diplôme. Ayant atteint l'âge de 16 ans, il
partit vers le sud, au Peterhouse College de Cambridge. À 21 ans,
il obtient son diplôme avec les honneurs, puis remporte le prix
Smith de mathématiques de luniversité. Après
avoir terminé ses études à Cambridge, Thomson se
rend à Paris, où il travaille dans le laboratoire du physicien
et chimiste Henri-Victor Regnault pour acquérir des compétences
expérimentales pratiques afin de compléter sa formation
théorique. Il revint en 1846 pour occuper la chaire de philosophie
naturelle à Glasgow ; en effet, à l'âge de 22 ans,
William y fut élu à l'unanimité.
A lâge de 22 ans à peine, Thomson retourne à
Glasgow pour y devenir professeur de philosophie naturelle chaire
quil occupe pendant plus de 50 ans. A luniversité,
il crée le premier laboratoire de physique de Grande-Bretagne,
où il effectue des recherches davant-garde dans les domaines
de lélectricité et de la thermodynamique. Ses études
du flux thermique parcourant un fil, qui sont importantes pour la télégraphie,
ont montré que les mêmes équations mathématiques
pouvaient être utilisées pour calculer la vitesse du courant
électrique dans un câble.
Bien que lintérêt particulier de Thomson réside
dans linterface entre les mathématiques et la physique, il
a parcouru un très large éventail de sciences physiques,
de la télégraphie et de la réfrigération à
la théorie atomique et à la géologie. Cétait
un professeur inspirant, quoique exigeant. Quelque chose du style de Thomson
transparaît dans ses propres commentaires lors des célébrations
de son jubilé :
"Pour moi, le professeur et sa classe d'étudiants sont des
coefficients, des collègues de travail, chacun contribuant à
tout ce qui peut être fait par leurs réunions quotidiennes
ensemble. Je n'aime pas le terme conférence appliqué ici.
Je préfère l'expression française "conférence".
Je pense que chaque réunion d'un professeur avec ses étudiants
devrait être plutôt une conférence, qu'un pompage de
doctrine du professeur peut-être mal comprise et mal accueillie
par ses étudiants.
Il fut l'un des deux principaux ingénieurs électriciens
à participer à la pose des premiers câbles télégraphiques
transatlantiques en 18651866.
Son titre de Lord Kelvin fait référence
à la rivière du même nom, qui coule à proximité
de son laboratoire à l'université de Glasgow.
Travaux et recherches
- Le deuxième principe de la thermodynamique,
énoncé pour la première fois par Nicolas Léonard
Sadi Carnot en 1824, possède un énoncé historique,
dit de Thomson : « Soit un cycle monotherme. Il ne peut être
moteur. »
Cela interdisait l'hypothèse des moteurs perpétuels de deuxième
espèce, dont l'image classique présentée aux étudiants
est la suivante : la mer à 15 °C est un réservoir potentiel
d'énergie fantastique, si on pouvait en tirer un travail : un navire
avancerait ainsi, laissant derrière lui un sillage d'eau plus froide.
Mais cela est interdit en vertu de ce deuxième principe.
- Électricité
Ces mêmes études lui permirent d'étudier la
conduction électrique des câbles sous-marins
: il est promoteur de la grande construction du premier câble transatlantique.
En revanche, il se heurta aux études de Maxwell sur l'éther
: il se refusait à l'idée d'une propagation « transverse
», sans propagation « longitudinale », dans ce milieu.
Son étude de l'influence de la température sur la conduction
électrique lui permit également de découvrir l'effet
Thomson, ainsi que la relation entre l'effet Peltier et l'effet Seebeck,
à la base de la thermoélectricité.
Il est également l'inventeur d'un mécanisme simple et bon
marché de production d'électricité statique par influence,
nommé le replenisher.
Le replenisher est un instrument rotatif ingénieux inventé
en 1867 par Lord Kelvin pour produire de hautes tensions électrostatiques.
- Hypothèse de l'atome vortex
Entre 1870 et 1890, la théorie de latome vortex,
qui prétendait quun atome était un vortex dans léther,
fut populaire parmi les physiciens et les mathématiciens britanniques.
Thomson a été le pionnier de cette théorie, qui se
distinguait de la théorie des vortex du XVIIe siècle de
René Descartes car Thomson pensait en termes de théorie
du continuum unitaire, tandis que Descartes pensait en termes de trois
types de matière différents, chacun se rapportant respectivement
à lémission, à la transmission et à
la réflexion de la lumière. Près de 60 articles scientifiques
ont été rédigés par environ 25 scientifiques.
Les hypothèses de l'éther et de l'atome vortex ont été
abandonnées au début du XXe siècle, mais suivant
lexemple de Thomson et Tait, la branche de la topologie appelée
théorie des nuds, qui est toujours très active, a
été développée en lien avec ces hypothèses.
- Mécanique
Calculateur mécanique de 1878. On retrouve sa trace dans nombre
de théorèmes dits de Thomson, où le théorème
de Stokes intervient. Ses mémoires contribueront beaucoup à
l'épuration de la théorie des vortex, dont sortira, comme
un joyau, l'analyse vectorielle de Gibbs (1839-1903) : les vecteurs sont
si familiers de nos jours que cela est un peu occulté.
Atomiste, il eut une vision originale de la théorie des atomes
à base de nuds, vortex et quaternions, théorie remarquable,
mais sans issue.
Il a aussi construit un des premiers calculateurs analogiques, un prédicteur
(prédicateur) de marées mécanique appliquant les
principes de l'analyse harmonique.
- Parmi les travaux de Thomson ayant suscité le plus de controverses
figurent ceux qu'il a consacrés à l'étude de l'âge
de la Terre et du Soleil .
Des travaux fondamentaux sur l'électricité,
le magnétisme et la thermodynamique lui avaient valu le respect
des monde académique ainsi que les honneurs et distinctions internationaux.
Après que Thomson ait été fait chevalier en 1866,
la réussite du câble transatlantique, la France lui décerne
la Légion d'honneur et L'Allemagne l'a fait chevalier de l'Ordre
« Pour le Mérite ». La Royal Society of London, dont
il avait été élu Fellow à l'âge de 27
ans, en avait fait son président, tout comme l'Institution of Electrical
Ingénieurs et Association britannique pour l'avancement de la science.
Au fil des années, il a reçu de nombreux plus d'honneurs;
Les nouvelles idées ont toujours attiré
Thomson et sa maison de Glasgow a été la première
résidence privée de la ville à être équipée
d'un éclairage électrique.
À juste titre pour un scientifique travaillant à Glasgow,
centre de lindustrie de la construction navale de Clyde et berceau
dune grande partie du transport maritime mondial, Thomson a consacré
beaucoup de temps et de réflexion aux questions de navigation.
Il a breveté un appareil de sondage qui permettait de déterminer
plus facilement et plus rapidement la profondeur de l'eau sous un navire.
Son autre instrument de navigation important était une boussole
de marin améliorée.
Malgré le scepticisme initial de l'Amirauté, il fut bientôt
généralisé. Il a également développé
un appareil permettant de produire des prévisions de marées.
Thomson a créé une entreprise en partenariat avec James
White, son fabricant d'instruments, pour fabriquer et exploiter ses inventions
scientifiques et ses brevets.
- Ces inventions
Thomson devait déposer 70 brevets britanniques et firent
de lui un homme riche. Ses revenus annuels provenant à eux seuls
des brevets télégraphiques lui rapportèrent plusieurs
fois son salaire de professeur et lui permirent de construire son manoir
à Largs et d'exploiter sa goélette de 126 tonnes «
Lalla Rookh » (du nom de l'héroïne d'un conte oriental
de l'écrivain irlandais Thomas Moore).
Musicien passionné, ayant été l'un des fondateurs
de la Cambridge University Musical Society,
Au cours de ses dernières années, il est devenu politiquement
actif, répondant à ses racines dUlster en devenant
un unioniste libéral actif en opposition au projet de loi irlandais
sur lautonomie intérieure de Gladstone de 1886.
Il fut anobli en 1892 par la reine Victoria en reconnaissance de ses réalisations
en thermodynamique et
de son opposition au Home Rule irlandais,
devenant ainsi baron Kelvin de Largs dans le comté
d'Ayr. Il fut le premier scientifique britannique à être
élevé à la Chambre des Lords. Le titre fait référence
à la rivière Kelvin, qui coule près de son laboratoire
de l'Université de Glasgow.
Il continua à travailler,
à rédiger des articles scientifiques et à prendre
la parole lors de conférences pendant le reste de sa vie. Il a
en effet continué à déposer des brevets jusqu'à
la dernière année de sa vie. Il exerça ses fonctions
de professeur de philosophie naturelle jusqu'en 1899, date à laquelle
il avait 75 ans. Avec un enthousiasme typique, il postula ensuite au Sénat
de l'Université pour être nommé étudiant chercheur.
Cela a gardé son nom dans les livres de l'Université et
lui a permis de poursuivre ses recherches dans les laboratoires du Département
de philosophie naturelle. Il refuse à trois reprises l'offre de
la prestigieuse chaire Cavendish de physique à l'université
de Cambridge, préférant rester à Glasgow. Actif dans
la recherche et le développement industriel, il est recruté
vers 1899 par George Eastman pour servir comme vice-président du
conseil d'administration de la société britannique Kodak
Limited, affiliée à Eastman Kodak.
En 1904, l'Université de Glasgow le nomma chancelier directeur
titulaire de l'université.
Lhommage le plus approprié et le plus durable rendu à
Kelvin est peut-être son inclusion dans ce groupe distingué
de scientifiques dont les noms ont été donnés à
des unités de mesure Watt, Joule, Pascal, Hertz, Faraday,
etc. Le degré Kelvin a été adopté comme unité
de base du « Système International » de température
thermodynamique un choix judicieux, reflétant les premières
recherches de Kelvin pour établir le zéro absolu de la température.
Kelvin était, à juste titre, un fervent défenseur
des mesures métriques, dénonçant ce quil qualifiait
de « système britannique absurde, ridicule, chronophage et
destructeur de cerveau » ! ...
Il s'est marié deux fois : sa première épouse était
Margaret Crum (1852-1870), sa seconde Frances Blandy (1874-1907), mais
n'a eu aucun enfant issu d'un ou de l'autre de ces mariages.
En novembre 1907, il attrapa un rhume et son état se détériora
jusqu'à sa mort dans sa résidence écossaise de Netherhall,
près de Largs, le 17 décembre. Sa réputation était
telle qu'il ne faisait aucun doute qu'il devait être enterré
à Londres aux côtés des grandes personnalités
nationales de l'abbaye de Westminster. Ses funérailles eurent lieu
le 23 décembre 1907. Un grand rassemblement international de scientifiques,
d'hommes d'État et de représentants des nombreux mondes
dans lesquels William Thomson avait évolué avec tant de
distinction le vit enterré aux côtés de Sir Isaac
Newton, John Herschel et Charles Darwin.
Contribution au télégraphe
La plus grande renommée publique de William Thomson
est survenue en 1866. Le câble télégraphique original
de lAtlantique avait été posé en 1858 et était
rapidement tombé en panne en quelques semaines, nayant transmis
que quelques centaines de messages.
Thomson avait participé à cette première tentative,
mais il allait jouer un rôle de plus en plus important dans les
préparatifs de la tentative réussie du « Great Eastern
» en 1865/1866, accompagnant le navire géant dans son voyage
de pose de câbles. Thomson croyait à la fois à l'implication
pratique dans l'application de la science et au développement commercial
des idées scientifiques. Il était directeur de l'Atlantic
Telegraph Company,
en plus d'agir comme surintendant technique du projet, qui, après
de nombreux revers et luttes, réussit finalement à poser
le câble entre l'Irlande et Terre-Neuve en juillet 1866. Pour son
travail sur le projet de télégraphe transatlantique, il
fut fait chevalier cette année-là par la reine Victoria,
devenant ainsi Sir William Thomson.
Sir William, tel qu'il est maintenant, a exercé les fonctions d'ingénieur
consultant pour un certain nombre d'autres câbles sous-marins au
cours des dix années suivantes. Deux de ses inventions qui ont
joué un rôle crucial dans le succès des câbles
sous-marins étaient le galvanomètre à miroir, breveté
en 1858 et utilisé pour afficher les minuscules signaux reçus
sur le câble, et l'enregistreur à siphon, breveté
en 1867, qui est devenu le moyen standard d'enregistrement des messages
par câble.
Pour créer un message télégraphique, on fait varier
le courant électrique envoyé le long dun fil. Toutefois,
la résistance électrique du fil réduit la force des
signaux qui sont également ralentis à cause de la capacité
du fil (sa faculté de stocker une charge électrique). Alors
que leffet produit sur les premiers fils télégraphiques
terrestres fut négligeable, il en alla tout autrement des câbles
sous-marins car leau, en agissant comme conducteur, augmentait sensiblement
la capacité. Ces problèmes saggravèrent avec
lallongement des fils, entraînant une perte de largeur de
bande, pour utiliser la terminologie actuelle, et donc une réduction
des données intelligibles transmises. De surcroît, quand
il sest agi dun câble transatlantique de 3000 kilomètres,
les difficultés rencontrées furent énormes. LAtlantic
Telegraph Company, dont le «chef électricien» était
Edward O. W. Whitehouse, sest attelée à cette tâche.
Bien que nétant pas versé dans la physique, il avait
mené des expériences pratiques dans le domaine de la télégraphie
et pensait que les problèmes de largeur de bande pouvaient être
résolus par lapplication de tensions très importantes
le long du câble sous-marin. Malheureusement, cette théorie
sest révélée fausse, causant la défaillance
(après quelques semaines seulement) du premier câble transatlantique
en 1858, sans compter quil avait été extrêmement
difficile de discerner les messages relativement rares acheminés
au cours de sa brève durée de vie.
Edward Whitehouse avait rejeté les théories de lun
des directeurs de lentreprise: William Thomson. Le professeur
avait découvert une «loi des carrés» qui veut
que si lon allonge de dix fois (par exemple) la longueur dun
câble, le débit binaire quil peut admettre sera diminué
par cent. Pour ce faire, il ne sagissait pas daugmenter la
tension mais de trouver un moyen de détecter des signaux faibles
pouvant être «murmurés» le long du fil au lieu
dêtre «criés» comme dans le modèle
conçu par Whitehouse.
Selon la légende, cest en faisant tourner son monocle entre
ses doigts et en observant sur le mur de son étude les jeux de
lumière provoqués par ce mouvement que lidée
de linstrument quil a inventé a germé dans lesprit
de Thomson. Cest ainsi quil a mis au point, en 1856, un galvanomètre
à miroir extrêmement sensible pour détecter un courant
électrique de faible intensité. Ainsi, plutôt que
de déplacer un pointeur en métal, les électroaimants
du galvanomètre faisaient tourner un petit miroir réfléchissant
le faisceau de lumière dune bougie le long dune échelle.
Par conséquent, en amplifiant leffet du courant, il était
possible de représenter de très petites quantités
dénergie parvenant sous la forme de traits ou de points Morse.
De plus, il était possible de détecter les défauts
dans le câble si le faisceau lumineux sortait de léchelle.
En 1858, Thomson a fait breveter son invention qui a permis dobtenir
des vitesses de transmission denviron 25 mots par minute.

Il a apporté dautres améliorations en 1870 avec son
«enregistreur à siphon», qui a enregistré sur
une bande les signaux télégraphiques sortant du galvanomètre
à miroir, avec pour effet daccélérer encore
davantage le fonctionnement du dispositif. Par ailleurs, une petite bobine
qui se déplaçait en fonction des variations du courant dans
le fil télégraphique était suspendue entre les pôles
dun aimant. Un «stylo» sans frottement, relié
à cette bobine, pouvait fonctionner aussi vite que le faisceau
de lumière mobile du galvanomètre. Il se composait dun
tube de verre en forme de U, de très petit diamètre, dont
une extrémité trempait dans une bouteille dencre et
lautre était suspendue à quelques millimètres
au-dessus de la bande en mouvement.
Du fait de la charge électrique qui lui était appliquée,
lencre était attirée vers le papier (mis à
la terre) et une ligne était tracée sans frottement
daprès les déplacements du siphon, sous la
forme de traits et de points Morse.
En 1866, locéan Atlantique disposait finalement dune
liaison télégraphique fiable pour le long terme. Lorsque
Thomson travaillait sur le projet, les mesures de lélectricité
nétaient pas réglementées. En effet, ce nest
que vers 1880 que les ohms, volts et ampères sont devenus des normes.
Thomson a uvré activement au développement dun
système cohérent dunités pour la physique et
son propre nom (Lord Kelvin) continue dexister aujourdhui
comme unité scientifique. Il a élaboré le concept
de la température du «zéro absolu», niveau auquel
aucune énergie thermique ne subsiste, et a proposé une échelle
avec à sa base ce zéro absolu. De nos jours, on parle déchelle
thermodynamique Kelvin, le zéro absolu (-273,15 °C) étant
défini en zéro kelvin ou 0 °K («degré
Kelvin» auparavant).
Dans notre histoire du début téléphone
sur ce site, William Thomson est souvent présent dans les récits
:
C'est l'auteur de "l'appareil télégraphique
du câble transatlantique", qui, par conséquent, était
à même d'apprécier la découverte du téléphone.
- 1876 Lors de l'"Exposition Universelle de Philadelphie", Thomson
découvre le téléphone Bell .
Le dimanche après-midi, les juges devaient faire une tournée
spéciale d'inspection et M. Hubbard, après bien des difficultés,
avait obtenu la promesse qu'ils consacreraient quelques minutes à
examiner le téléphone de Bell. À ce moment-là,
il était exposé depuis plus de six semaines, sans attirer
l'attention sérieuse de qui que ce soit. Le dimanche après-midi,
Bell était à sa petite table, nerveux mais confiant. Mais
les heures passèrent et les juges narrivèrent pas.
La journée était extrêmement chaude et ils avaient
bien des merveilles à examiner. Il y avait la première lumière
électrique, la première lieuse de grains, le télégraphe
musical dElisha Gray et la merveilleuse exposition de télégraphes
à imprimer présentée par la Western Union Company.
Lorsquils arrivèrent à la table de Bell, à
travers un fouillis de pupitres et de tableaux noirs, il était
sept heures et tous les hommes du groupe avaient chaud, étaient
fatigués et avaient faim. Plusieurs annoncèrent leur intention
de retourner à leurs hôtels. Lun deux prit un
combiné téléphonique, le regarda dun air absent
et le reposa. Il ne le porta même pas à son oreille. Un autre
juge fit une remarque désobligeante qui déclencha un éclat
de rire aux dépens de Bell. Puis se produisit une chose des plus
merveilleuses un incident qui ferait un chapitre des « Divertissements
des Mille et Une Nuits ».
Accompagné de son épouse, l'impératrice Thérèse,
et d'une foule de courtisans, l'empereur du Brésil, Dom Pedro de
Alcantara, entra dans la salle, s'avança les deux mains tendues
vers Bell, stupéfait, et s'écria : « Professeur Bell,
je suis ravi de vous revoir. » Les juges oublièrent aussitôt
la chaleur, la fatigue et la faim. Qui était ce jeune inventeur
au teint pâle et aux yeux noirs, pour être l'ami des empereurs
? Ils ne savaient pas, et Bell lui-même l'avait oublié pour
un moment, que Dom Pedro avait visité un jour la classe de sourds-muets
de Bell à l'université de Boston. Il s'intéressait
particulièrement à ce genre d'uvre humanitaire et
avait récemment contribué à organiser la première
école brésilienne pour sourds-muets à Rio de Janeiro.
Ainsi, avec Dom Pedro, grand et blond, au centre, les juges et les scientifiques
réunis - ils étaient au moins cinquante en tout - entrèrent
avec un enthousiasme inhabituel dans les débats de cette première
exposition téléphonique.
Puis arriva Sir William Thomson, connu plus tard sous le nom de Lord Kelvin.
Il était tout à fait normal qu'il soit là, car il
était à l'époque le plus grand électricien
du monde et avait été l'ingénieur du premier câble
transatlantique. Il écouta et apprit ce qu'il ignorait lui-même
auparavant, qu'un corps métallique solide pouvait capter de l'air
toutes les innombrables variétés de vibrations produites
par la parole et que ces vibrations pouvaient être transportées
le long d'un fil et reproduites exactement par un second corps métallique.
Il hocha solennellement la tête en se levant du récepteur.
« Cela parle », dit-il avec emphase. « C'est la chose
la plus merveilleuse que j'aie jamais vue en Amérique. »
Ainsi, les uns après les autres, ces hommes remarquables écoutèrent
la voix du premier téléphone, et plus ils en savaient sur
la science, moins ils étaient enclins à en croire leurs
oreilles. Plus ils étaient savants, plus ils s'étonnaient.
Pour Henry et Thomson, les maîtres de la magie électrique,
cet instrument était aussi surprenant que pour l'homme de la rue.
Et tous deux furent assez nobles pour admettre franchement leur étonnement
dans les rapports qu'ils firent en tant que juges, lorsqu'ils décernèrent
à Bell un certificat de récompense. « M. Bell a obtenu
un résultat d'un intérêt scientifique transcendant
», écrivit Sir William Thomson. « Je l'ai entendu prononcer
distinctement plusieurs phrases... J'étais étonné
et ravi... C'est la plus grande merveille accomplie jusqu'ici par le télégraphe
électrique. »
Jusqu'à presque dix heures du soir, les juges parlèrent
et écoutèrent tour à tour au téléphone.
Puis, le lendemain matin, ils apportèrent l'appareil au pavillon
des juges, où, pendant le reste de l'été, il fut
assailli par les juges et les scientifiques. Sir William Thomson et sa
femme couraient d'un bout à l'autre du fil comme deux enfants ravis.
Et c'est ainsi que le petit instrument grossier qui avait été
jeté dans un coin retiré devint la vedette du centenaire.
On ne lui avait pas attribué plus de dix-huit mots dans le catalogue
officiel, et là, on l'acclama comme la merveille des merveilles.
Il avait été conçu dans une cave et né dans
un atelier de mécanique ; et maintenant, de tous les cadeaux que
notre jeune république américaine avait reçus pour
son centième anniversaire, le téléphone était
honoré comme le plus rare et le plus apprécié de
tous.
Sir William Thomson, obtint une nouvelle démonstration
en privé le lendemain et avant de s'embarquer pour l'Angleterre,
il est passé par Boston, c'est la que Bell lui a donné un
ensemble de téléphones comme ceux qu'il avait vus à
Philadelphie, c'est à ce moment que commence l'aventure du téléphone
en Europe.
À son retour à Glasgow, il rapporta la première paire
de téléphones Bell vue en Grande-Bretagne.
Rapport officiel de Sir William Thomson sur le téléphone
de M. Graham Bell , exposé à l'Exposition du Centenaire
de Philadelphie en 1876.
Cité dans le Journal et les Actes de la Société royale
de Nouvelle-Galles du Sud , vol. XII, 1878 ; page 4. (traduction)
| M. Alexander Graham Bell présente un appareil
grâce auquel il a obtenu un résultat d'un intérêt
scientifique exceptionnel : la transmission de la parole par des courants
électriques dans un fil télégraphique. Pour y
parvenir, M. Bell a compris qu'il devait faire varier l'intensité
du courant dans le fil télégraphique de manière
quasi proportionnelle à la vitesse d'une particule d'air déplacée
par le son. Il a donc inventé une méthode : une pièce
de fer fixée à une membrane, et ainsi déplacée
à proximité d'un électroaimant. Cette méthode
s'est avérée parfaitement efficace. La batterie et le
fil de cet électroaimant sont reliés au fil télégraphique
et au fil d'un autre électroaimant situé à la
station de réception. Ce second électroaimant possède
un noyau en barre de fer massif, relié à une extrémité
par un disque de fer épais à un tube de fer entourant
la bobine et la barre. L'extrémité libre du tube constitue
un pôle de l'électroaimant, et l'extrémité
libre adjacente du noyau en constitue l'autre. Un mince disque de
fer circulaire, maintenu plaqué contre l'extrémité
du tube par attraction électromagnétique et libre de
vibrer dans un espace très réduit sans toucher le pôle
central, constitue le dispositif qui reconvertit l'effet électrique
en son. L'oreille collée à ce disque, j'ai entendu distinctement
plusieurs phrases. * * * Inutile de préciser que j'étais
stupéfait et ravi ; il en allait de même pour d'autres,
y compris certains membres de notre équipe qui ont assisté
aux expériences et vérifié de leurs propres oreilles
la transmission électrique de la parole. Ce qui est peut-être
la plus grande merveille réalisée jusqu'à présent
par le télégraphe électrique a été
obtenu grâce à des appareils d'une conception assez rudimentaire
et artisanale. Avec des plans un peu plus élaborés et
un appareillage plus puissant, nous pouvons raisonnablement espérer
que M. Bell nous donnera les moyens de rendre la voix et les paroles
audibles par le fil électrique jusqu'à une oreille située
à des centaines de kilomètres. |
..
Citation de William Thomson
« Les appareils que l'on appelait téléphones avant
Bell étaient aussi différents du téléphone
de Bell qu'une série de claquements de mains l'est de la voix humaine.
Il s'agissait en fait de claquements électriques ; tandis que Bell
a conçu l'idée UNE IDÉE TOUT À FAIT
ORIGINALE ET INNOVANTE de donner une continuité aux chocs,
afin de reproduire parfaitement la voix humaine. »
...
- Outre la grande valeur du quadruplex, permettant d'économiser
des millions de dollars grâce à une part dont Edison reçut
30 000 dollars, l'automatique lui-même est décrit comme d'une
utilité considérable par Sir William Thomson dans son rapport
de jury à l'Exposition universelle de 1876, recommandant son prix.
Ce physicien éminent de son époque, devenu plus tard Lord
Kelvin, était un expert en télégraphie, ayant fait
parler le câble océanique, et il voyait dans l'« automatique
américain » d'Edison, présenté par la société
Atlantic & Pacific, un système des plus méritoires et
utiles. Avec l'aide de M. E.H. Johnson, il effectua des tests approfondis,
emportant avec lui à l'Université de Glasgow les résultats
surprenants qu'il obtint. Son rapport officiel se termine ainsi : «
Le shunt électromagnétique à noyau de fer doux, inventé
par M. Edison, exploitant la découverte du professeur Henry sur
linduction électromagnétique dans un circuit unique
pour produire une inversion momentanée du courant de ligne au moment
où la batterie est déconnectée et ainsi couper net
les traces chimiques au moment opportun, est le secret électrique
de la grande vitesse quil a atteinte. Les principales particularités
du télégraphe automatique de M. Edison, brièvement
exposées en conclusion, sont : (1) le perforateur ; (2) le contacteur
; (3) le shunt électromagnétique ; et (4) la solution de
cyanure ferrique de fer. Il mérite dêtre salué
comme une avancée majeure dans la télégraphie terrestre.
» Lattitude ainsi révélée envers les
travaux de M. Edison ne changea jamais, si ce nest que ladmiration
grandit au fur et à mesure que de nouvelles inventions furent présentées.
Jusquà sa mort, Lord Kelvin entretint une amitié des
plus chaleureuses avec son collaborateur américain, dont il fit
ainsi la connaissance du génie à Philadelphie, dans lentourage
de Franklin...
...
- En septembre 1876, l'éminent scientifique Sir William Thomson
tenta la première démonstration britannique. Thomson
avait acquis un téléphone auprès de Bell après
l'Exposition du Centenaire de Philadelphie en juillet. À
son retour, il présenta l'appareil à la réunion de
l'Association britannique à Glasgow, mais ne parvint pas à
en tirer la parole. Une partie de l'instrument avait été
vissée pour la traversée de l'Atlantique et s'était
ensuite tordue pendant le transport ; à Glasgow, on supposa que
ces deux caractéristiques étaient des aspects délibérés
de la conception. En conséquence, et au grand soulagement d'un
Thomson contrit, il fut par la suite établi que « l'instrument
de Glasgow » n'avait pas anticipé le brevet de Bell. La démonstration
de Thomson n'était cependant pas la seule publication potentiellement
dangereuse. Le même été, la revue English Mechanic
avait publié une description du téléphone qui contraindrait
plus tard Bell à renoncer à une partie de ses droits.
... Bell tira pleinement profit de ses relations amicales avec Sir William
Thomson, qui lui ouvrit les portes des plus hautes sphères de l'ingénierie
britannique et lui fournit des lettres de recommandation à des
physiciens et des industriels du télégraphe...
...
- En 1880, Faure fit breveter une méthode pour enrober les plaques
de plomb avec une pâte faite de plomb oxydé, d'acide sulfurique
et d'eau. Les plaques étaient ensuite séchées et
doucement réchauffées dans une atmosphère humide.
Lors du séchage la pâte se changeait en une mixture de sulfates
de plomb, qui adhérait à la plaque de plomb.
Le grand scientifique anglais, Sir William Thomson, fut fou d'enthousiasme
lorsqu'on lui apporta de Paris une « boîte d'électricité
» Faure contenant un million de pieds-livres d'énergie stockée.
Son biographe, le Dr Sylvanus P. Thompson, le décrit alité,
malade, avec une jambe blessée, observant les résultats
avec une lampe à incandescence fixée au rideau de son lit
par une épingle de sûreté et éclairée
par le courant de la petite pile Faure. Sir William déclara : «
Ce sera une invention extrêmement précieuse et pratique,
aussi précieuse que les citernes d'eau pour les gens, qu'ils aient
ou non des systèmes de canalisations et d'approvisionnement en
eau. » En effet, dans un élan de louange, le physicien avisé
remarqua qu'il y voyait « la concrétisation de l'aspiration
scientifique la plus ardente et la plus profonde de sa vie une
aspiration qu'il osait à peine espérer ou voir se réaliser.
» Un peu plus tard, cependant, Sir William, toujours prudent et
rusé, commença à découvrir les défauts
inhérents à la batterie primitive, tels que la désintégration,
l'inefficacité, le coût, etc., et, malgré des incitations
alléchantes, refusa de prêter son nom à son introduction
financière. Il accepta néanmoins le principe comme valable
et mit la batterie en pratique.
Articles, conférences et allocutions :
Aepinus Atomisé [1901]
Rayon bleu du soleil levant sur le Mont Blanc [1899]
Éclairage électrique et sécurité publique
[1890]
Analyseur harmonique [1878]
Réponses du Jubilé [1896]
Théorie cinétique de la dissipation de l'énergie
[1874, appendice manquant]
Phares du futur [1873, incomplet]
Note sur les contributions de Fleeming Jenkin...
Sur un appareil à fonctionnement automatique pour multiplier et
maintenir des charges électriques... [1867]
Sur une échelle thermométrique absolue... [1848]
Sur une tendance universelle... [1852]
"Sur la couleur et le dessin" [1899]
Sur les machines électriques fondées sur l'induction et
la convection [1868]
Sur la dynamique géologique [1869, Extrait]
Sur le temps géologique [1868]
Sur la division homogène de l'espace [1894]
Sur les caractéristiques des phares [1881]
De l'âge de la chaleur du soleil [1862]
Sur la division de l'espace avec une surface de partition minimale [1887]
Téléchargez et imprimez un modèle en papier d'un
tétrakaidécaèdre [68 Kio PDF], une approximation
de la cellule Kelvin de cet article.
Sur la théorie dynamique de la chaleur... [1852, Extrait]
Sur les qualités électrodynamiques des métaux [1857]
Sur l'action mécanique de la chaleur ou de la lumière rayonnante
: Sur le pouvoir des êtres animés sur la matière :
Sur les sources dont dispose l'homme pour la production d'effets mécaniques.
[1852]
"Du miracle de la vie" [1889, Extrait]
« De l'origine de la vie » [1871, Extrait]
« Sur la réversibilité du mouvement » [1874,
Extrait]
Sur le refroidissement séculaire de la Terre [1864, Extrait]
Sur les sources d'énergie dans la nature [1881]
Sur la position thermoélectrique de l'aluminium [1855]
Sur les atomes vortex [1867]
Comprend les instructions pour construire le fabricant d'anneaux de fumée
de Tait .
Protection de la végétation contre le froid [1864]
Magnétisme terrestre et boussole du marin [1874 et 1879]
La « doctrine de l'uniformité » en géologie
brièvement réfutée [1866]
La puissance du soleil [1887]
Les six portes de la connaissance [1883]
Le démon du tri de Maxwell [1879]
Les Marées [1882]
Théorie ondulatoire de la lumière [1884]
Les moulins à vent doivent être la future source d'énergie
[1902]
Rapports et coupures de presse :
"Danger des shampoings" [1897]
"Interview : Aéronautique et Téléphonie"
[1902] Voir ci dessous
"Lumière des balayages" [1897]
"Sur la fin de l'oxygène libre" [1898-1901]
"Sur les Martiens qui signalent à la Terre" [1902]
Rapport sur le téléphone de Bell [1876, Extrait]
Rapport sur l'accumulateur Faure [1881, Extrait]
« La science affirme le pouvoir créateur » [1903]
Lord Kelvin contre les ritualistes [1900]
KELVIN ET LA SCIENCE.
Un lord britannique fait part de ses espoirs concernant la télégraphie
sans fil
RAVIE DES MARCONIGRAMMES
Le maître de la science moderne estime possible la communication
sans fil avec des planètes lointaines
il déclare que la dirigeabilité de l'air est totalement
et absolument impraticable.
« Il n'existe aucun homme de science vivant aujourd'hui dont l'avis
sur une question scientifique, quelle qu'elle soit, ait autant de poids
que celui de Lord Kelvin », affirme Garrett P. Serviss dans le New
York Journal. Par conséquent, son opinion sur les sujets scientifiques
qui occupent actuellement une place prépondérante dans l'esprit
du public revêt un intérêt et une importance particuliers.
La première question que je lui ai posée l'autre soir portait
sur la navigation aérienne. Lord Kelvin ne souhaite évidemment
pas donner l'impression de critiquer personnellement M. Santos, et sa
réponse doit être comprise dans un sens général,
ne concernant que la navigation aérienne et non spécifiquement
l'inventeur brésilien. Il a insisté avec force sur le fait
que les dirigeables n'ont aucune utilité pratique.
« Croyez-vous quil soit possible, lui ai-je demandé,
quun dirigeable puisse traverser locéan Atlantique
? »
« Absolument impossible », répondit-il.
«Pourquoi pensez-vous que le dirigeable est impraticable ?»
« Parce qu'aucune force motrice ne peut faire avancer un ballon
dans les airs. »
« Si je comprends bien, votre objection porte sur la difficulté
de manuvrer le ballon, mais qu'en est-il de l'avion ? Pensez-vous
que ce soit envisageable ? »
«Non, pas plus que l'autre.»
«Alors, nous ne pouvons absolument pas naviguer dans les airs de
manière commerciale ?»
« Non, je pense que c'est impossible. Aucun ballon, aucun avion
ne connaîtra jamais de succès concret. »
« Mais, Lord Kelvin, vous vous souvenez des expériences de
l'Allemand Lindenthal, qui utilisait une machine à planer, partant
d'une altitude et descendant la pente de l'air ? »
« Oui, mais Lindenthal a tout simplement gâché sa vie.
Il a été tué lors de ses expériences, et plus
tard, un autre homme qui avait entrepris le même genre de vol a
également sacrifié sa vie. Ils ont tous deux perdu la vie
sans aucune chance de succès dans ce qu'ils avaient entrepris.
»
«Il semblerait donc que, selon vous, nous n'ayons aucun espoir de
résoudre le problème de la navigation aérienne ?»
« Non, je ne crois pas qu'il y ait d'espoir. Ni le ballon, ni l'avion,
ni le planeur ne connaîtront un succès concret. Le ballon
reste la meilleure solution. »
« Mais vous pensez que le principe du ballon ne peut pas être
appliqué à la fabrication d'un dirigeable performant ? »
"Non je n'ai pas."
Cette opinion très tranchée de Lord Kelvin sur l'impossibilité
pratique de toute méthode actuelle de résolution du problème
de la navigation aérienne semble assurément jeter un froid
sur toute cette affaire.
Mais sur le sujet suivant que nous avons abordé,
Lord Kelvin avait une opinion très différente à exprimer
: la télégraphie sans fil. Son opinion était
non seulement favorable, mais presque enthousiaste. Il croyait fermement
au succès du système Marconi.
«Vous recherchez donc un développement pratique rapide du
système de télégraphie sans fil transocéanique
?»
"Oui je le fais."
«Pensez-vous que ce système puisse être étendu
aussi efficacement sur terre que sur mer ?»
« Cela reste à voir. Je pense que c'est possible, mais il
est très probable que la transmission au-dessus de l'océan
soit plus facile que par voie terrestre. »
« Avez-vous un avis, Lord Kelvin, sur la manière dont les
ondes électriques sont transmises ? »
« Eh bien, je ne peux pas l'affirmer avec certitude. Je pense qu'ils
se déplacent dans l'éther, probablement au-dessus de la
surface de la mer. »
« Pensez-vous quils pourraient être transmis à
lextérieur ou au-delà de la Terre, par exemple entre
la Terre et la Lune ? »
« Je pense que c'est possible. Je pense qu'il est possible que la
Terre ne soit pas indispensable à la transmission des ondes
qu'elles puissent se propager dans l'éther en l'absence de la Terre.
Jusqu'à présent, la Terre a semblé constituer un
élément essentiel du système. Elles ont été
transmises entre différents endroits sur Terre, mais peut-être
pourraient-elles aussi se propager dans l'espace s'il n'y avait pas de
Terre. »
«Alors ils pourraient aller de planète en planète
?»
"Oui, c'est possible."
«Pensez-vous que le message puisse être rendu entièrement
secret par [syntonisation] ?»
« Le secret n'est pas un objectif. Peu importe que les messages
soient interceptés ou non. L'important est de les transmettre à
celui qui souhaite les recevoir. Si le secret est souhaité, il
peut être obtenu grâce au codage. C'est d'ailleurs la méthode
employée encore aujourd'hui par l'ancien système télégraphique.
»
«Vous n'accordez donc pas une grande importance à la question
de la confidentialité des messages ?»
« Non, je ne le fais pas. On peut les rendre suffisamment secrètes.
»
Il est évident que Lord Kelvin a une confiance absolue dans le
développement futur de la télégraphie sans fil. Il
n'a pas hésité à exprimer son opinion favorable sur
le système actuel et sa conviction des améliorations à
venir. Ceci contraste fortement avec son manque total de confiance dans
les expériences relatives à la navigation aérienne.
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