Page d'histoire : Pierre Varignon invente un nouvel instrument appelé manomètre 14 novembre 1705
Le manomètre de Varignon
bibliothèque de l’Académie des sciences
© DAF / Charles-Louis Foulon
Le manomètre de Varignon est un tube en U, dans lequel on a versé un liquide (de niveau GF) et dont une branche est scellée en B, l’autre étant à bout ouvert. La branche fermée est en forme de zigzag et la branche ouverte en forme de boule afin de donner à l’air enfermé entre le scellé B et le niveau du liquide, qui varie en fonction des variations de la pression, la -densité de l’air extérieur. L’écart entre deux pressions atmosphériques est représenté par la -différence des niveaux du liquide.
« Manomètre ou Machine pour trouver le rapport des raretés ou raréfactions de l’Air naturel d’un même lieu en différens tems, ou de différens lieux en un même ou en différens tems, &c », paru dans Histoire de l’Académie royale des sciences avec les mémoires de mathématique et de physique tirés des registres de cette Académie, Année 1705, Paris 1706, p. 300-331.
Pierre Varignon (1654-1722) était un des géomètres français les plus célèbres en son temps. Inséré dans un réseau épistolaire international, il sut établir des relations avec Leibniz, Newton et surtout les frères Bernoulli. C’est à leur contact qu’il devint, conjointement avec le marquis de l’Hôpital, l’un des promoteurs les plus actifs de l’introduction en France du calcul différentiel et intégral, créé par Leibniz. Il est l’auteur d’Éclaircissemens sur l’Analyse des infiniment petits (1696) de L’Hôpital, ouvrage qui a largement contribué à la diffusion de la nouvelle analyse.
Premier titulaire de la chaire de mathématiques qui venait d’être créée au collège des Quatre-Nations fondé par Mazarin, Varignon semble avoir fait preuve de certaines qualités pédagogiques, car son cours, Élémens de mathématique, fut encore en 1731 l’objet d’une publication.
En 1687, l’année même de la parution des Philosophiae naturalis principia mathematica de Newton, Varignon publia un Projet d’une nouvelle mechanique, qui lui valut d’être nommé membre de l’Académie royale des sciences. Dans la suite, il y présenta plus d’une centaine de mémoires dans les domaines de la mécanique – où il s’est attaché à une réflexion approfondie sur les principes – et des mathématiques.
Le 14 novembre 1705, Varignon décrit en séance publique un nouvel instrument visant à mesurer la pression de l’air qui reste dans la « machine du vide » et l’appelle manomètre, c’est-à-dire mesure de la raréfaction. Le dispositif qu’il a mis en place (voir figure) s’apparente à un type de manomètre (dit à tube en U ou à air libre) qu’on utilise encore aujourd’hui pour mesurer la pression d’un gaz. L’invention de Varignon est cependant à replacer dans le cadre des expériences faites au XVIIe siècle à l’aide de la pompe à vide. Son objectif n’est pas de mesurer la pression d’un gaz, mais de rendre comparables des expériences faites avec cette machine en des lieux différents, comme la Royal Society à Londres et l’Académie des sciences à Paris, où la pression atmosphérique peut être différente.
Jeanne Peiffer
directeur de recherche au CNRS
centre Alexandre Koyré
Source: Commemorations Collection 2005