Guillaume Amontons

Fils d'un avocat originaire de Normandie, Guillaume Amontons étudia au collège jusqu'à ce qu'il soit frappé de surdité. C'est, aux dires de son biographe Fontenelle, en travaillant à la fabrication d'un perpetuum mobile, qu'il se convainquit de la nécessité d'aborder la science des machines sous l'angle mathématique[1] : il apprit le dessin, l'arpentage et l'architecture. Soucieux de mesurer l'effet des machines, il imagina un des premiers hygromètres, et en 1687 le présenta à l'Académie des Sciences.

Il proposa sans succès un modèle de baromètre à un fabricant parisien, M. Hubin[1]. En 1690, il fit la démonstration, entre Paris et Meudon, de la possibilité pratique du télégraphe optique[1]^,[2], dont il est aujourd'hui regardé comme un pionnier[3]^,[4].

En 1695, il publie le seul livre écrit de sa plume : Remarques et expériences phisiques sur la construction d'une nouvelle Clepsidre, sur les Baromètres, Thermomètres & hygromètres. Au terme de la réforme de l'Académie, en 1699, il est reçu comme membre en reconnaissance de ses talents d'expérimentateur : « Il avoit un don singulier pour les expériences, des idées fines & heureuses, et beaucoup de ressources pour lever les inconvénients ; une grande dextérité pour l'exécution, & on croyoit voir revivre en lui M. Mariotte, si célèbre par les mêmes talens »[1].

Amontons énonça cette année-là que le frottement, entendu comme la résistance au mouvement sur un plan incliné, est proportionnel au poids du mobile sur un plan. Il s'ensuivit une controverse avec Couplet père sur la question du rôle de l'étendue de la surface de contact[5].

Amontons se consacra ensuite au frottement des câbles de cabestan autour des poulies de marine. Il établit expérimentalement que la force nécessaire pour enrouler un câble autour d'une poulie est proportionnelle au diamètre du câble et à sa tension, et qu'elle est inversement proportionnelle au rayon de la poulie. Quatre-vingts ans plus tard, Coulomb, s'attaquant derechef à la question de la « roideur » des câbles, reprendra le dispositif d'Amontons, avant de devoir l'adapter aux torons de trois filins[5].

Guillaume Amontons est aussi l'inventeur du premier moteur à air chaud[6]. Il le mit au point en 1699, soit un siècle avant le fameux moteur Stirling[7]. Ce moteur, qu'Amontons appela un "moulin à feu", suivait un nouveau cycle thermodynamique, qui plus tard devint le cycle Stirling. Le moulin à feu se présente comme une roue qui met à profit l'échauffement de l'air et sa détente pour développer une force motrice. La puissance calculée du moulin à feu d'Amontons était de 39 chevaux, soit au niveau des moteurs à air les plus puissants du XIX^e siècle (exception faite du moteur à air d'Ericsson[8]). La grande différence entre le moteur d'Amontons et les futurs moteurs à air chaud tient à la nature du piston (Amontons utilisait de l'eau) et l'utilisation du mouvement rotatif au lieu du mouvement alternatif.

Il mourut à 42 ans d'une gangrène consécutive à une affection intestinale[1].

• Remarques et expériences phisiques sur la construction d'une nouvelle clepsidre sur les barometres, termometres et higromètres, chez Jean Jombert, Paris, 1695 (lire en ligne)
• AMONTONS, dans Table générale des matières contenues dans l' "Histoire" et dans les "Mémoires de l'Académie royale des sciences", par la Compagnie des libraires, tome 2, Années 1699-1710, p. 25-28 (lire en ligne)