Denis Papin : un cerveau en ébullition

Denis Papin est né le 22 août 1647 à Chitenay, aux environs de Blois. Il est le quatrième des treize enfants d’une famille protestante. Son père est receveur général du domaine royal de Blois. Le jeune homme manifeste un vif intérêt pour la médecine, il fait ses études à l’Académie d’Angers, où il est reçu docteur vers 1669. Mais son esprit inventif s’accommode mal de la médecine rudimentaire de l’époque. Il semble qu’il ne pratique pas longtemps et avoue « faire peu d’ordonnances, de crainte de faire mal ». Aussi s’oriente-t-il vers la physique expérimentale, ses études médicales le poussant, peut-être, vers la mécanique des fluides. Vers 1673, il s’installe à Paris.

Dès 1675, il publie son premier traité : Nouvelles expériences sur le vide, avec la description des machines servant à le faire . A l’exemple de la Royal Society de Londres, Colbert avait créé en France l’Académie royale des sciences, où, à côté de savants français tels que Roberval, Mariotte ou Cassini, prenaient place d’illustres étrangers, Bernoulli, Leibniz ou Huyghens. Par un cheminement qui nous échappe, Papin devient, à 24 ans, le préparateur et assistant de Christian Huyghens. Grâce à l’estime et à l’appui du Hollandais, le mémoire de Papin est présenté à l’Académie des sciences et publié dans son bulletin officiel, le Journal des savants.

La pompe qu’il décrit n’est pas de son invention, le principe étant connu et appliqué par Guericke au milieu du XVIIe siècle. Denis Papin améliore le système en adaptant un étrier à la tige du piston afin de permettre à celui-ci de descendre plus aisément ; de plus, il imagine deux cylindres pour élever l’eau en faisant le vide dans les différents étages d’un conduit vertical. Les membres de la communauté scientifique lui décernent de grands éloges.

En 1675, séduit par la renommée de la science britannique, Denis Papin s’embarque pour Londres, avec mission d’aller présenter une invention de Huyghens concernant le ressort de montre, muni de lettres de recommandations : « Il a envie d’aller voir ce qui se fait en votre pays, même avec le dessein de s’y établir, s’il en pouvait trouver occasion. » Sa réputation et ses appuis vont lui valoir de devenir rapidement le collaborateur du physicien Robert Boyle.

C’est durant sa période londonienne que Denis Papin met au point son invention la plus connue, la fameuse « marmite », scientifiquement dénommée « digesteur d’aliments », de l’anglais digester , proche de nos modernes autocuiseurs, en fonte de fer d’abord, en bronze de cloche d’Orléans par la suite. Le savant souhaite en somme aider les plus démunis : « […] puisque, par le moyen de la machine dont il s’agit icy, la vache la plus vieille et la plus dure se peut rendre aussi tendre et d’aussy bon goust que la viande la mieux choisie ! » L’invention qui a survécu à son auteur est la soupape de sûreté toujours utilisée de nos jours.

Le succès est immédiat et fracassant, le Tout-Londres, y compris le roi, veut avoir son digesteur, pour déguster le bouillon et les pâtés ainsi réalisés. La célébrité de Papin est à son apogée et, le 16 décembre 1680, à 33 ans, il est nommé membre de la Royal Society. Malheureusement pour lui, d’esprit peu pratique et désintéressé, il ne tire aucun bénéfice financier de son invention.

A peine aux honneurs à Londres, Papin, très européen et toujours à la recherche de subsides, se laisse tenter par les alléchantes propositions de Paolo Sarotti, secrétaire du Sénat de Venise et ambassadeur dans la capitale. La Sérénissime République rêve de créer une académie des sciences comparable à celles de Londres, Paris, Florence ou Rome. Aussi, en 1681, l’inventeur arrive-t-il sur la lagune. Mais l’« Academia pubblica de scienze filosofiche e naturaliche » – en réalité privée malgré son titre – meurt, essentiellement faute de subventions.

Denis Papin a eu la sagesse – une fois n’est pas coutume – de se réserver la possibilité de reprendre son poste à Londres, ce qu’il fait dès 1684. Il retrouve ainsi pension, situation et amis. Son esprit sans cesse inventif se livre de nouveau à de nombreuses recherches, mais son goût de l’indépendance, son caractère quelque peu aigri, sa propension à la polémique commencent à lui retirer des sympathies, d’autant que certains ont peu apprécié l’escapade vénitienne !

La situation en Angleterre se dégrade ; entre un roi catholique et une gentry réformée, des troubles éclatent ; en France, Louis XIV révoque l’édit de Nantes en 1685, ce qui exclut pour Denis Papin tout retour au pays. C’est alors que le prince-électeur de Hesse-Cassel, fort accueillant envers les réfugiés protestants, propose au savant la chaire de mathématiques à l’université de Marbourg que le souverain entend développer. Arrivé en Hesse, Papin retrouve son grand-père, sa tante, sa sœur et une cousine, tous refusant d’abjurer leur foi. Il prend possession de sa chaire avec enthousiasme, quitte à vite déchanter, puisqu’il écrit à Huyghens : « Le peu d’étudiants qui viennent ici ne le font que pour se mettre en état de gagner leur vie par la théologie, le droit ou la médecine, et, de la manière que ces sciences se traitent jusqu’à présent, les mathématiques n’y sont point nécessaires, aussi cette jeunesse ne veut point s’en embarrasser. »

La venue de Denis Papin en Allemagne marque le début de ses malheurs, tant scientifiques que familiaux. En 1691, par devoir et conscience, il épouse sa cousine Marie, veuve avec deux enfants et sans ressources. Mais cette compagne ne se révèle pas être la femme qu’il faut au savant ; son caractère peu amène, ses récriminations perpétuelles, ses querelles de voisinage ne sont pas le stimulant qui aurait dû soutenir l’inventeur.

Malgré les soucis matériels et domestiques, son cerveau demeure en ébullition ! Sa préoccupation principale, aussi au cœur de la recherche de nombreux confrères, est de trouver une force motrice créée par la combinaison du vide et de la pression atmosphérique. En 1687, il propose d’utiliser la poudre à canon enflammée sous le piston, le faisant ainsi remonter en chassant l’air du cylindre par des soupapes. Il réalisera l’expérience l’année suivante. En 1690, il publie sa découverte dans les Actes des érudits de Leipzig : « Nouvelle méthode pour obtenir à peu de frais de grandes forces motrices. » Il faut noter son souci constant d’inventions peu coûteuses, sans doute lié à ses finances modestes et à l’espoir de faire adopter ses projets plus facilement. Il construit alors une petite machine à vapeur expérimentale, dont le principe est une machine à piston utilisant l’eau en ébullition et sous pression : la vapeur d’eau amenée sous le piston le soulève ; quand elle se condense, la pression atmosphérique repousse le piston vers le bas ; puis il remonte à nouveau avec la vapeur.

Quand on connaît toutes les applications industrielles de la machine à vapeur dans les siècles suivants, on comprend que l’initiateur soit meurtri du peu d’échos que suscite sa découverte. Ce qui ne l’empêche pas de poursuivre ses travaux. En 1691-1692, il réalise un « bateau-plongeur », c’est-à-dire un sous-marin, qui réussit sa plongée avec Papin lui-même à bord. Mais le landgrave, en guerre dans la ligue d’Augsbourg, ne donne pas suite au projet, qualifié de « sans avenir » par Huyghens et Leibniz ! En 1702, il met au point un lance-grenades à vapeur, commandé par le souverain, mais que les militaires ne retiendront pas, pas plus qu’une serrure inviolable. Déçu par les engins guerriers, il se remet avec détermination à sa machine à vapeur, qu’il perfectionne jusqu’en 1707 où il décrit son type final, la « machine de l’électeur » : « Nouvelle manière pour élever l’eau par la force du feu. »

Les déceptions, les échecs, sa femme peu coopérative, l’entourage souvent malveillant, le manque de subsides persuadent Papin de regagner sa première terre d’accueil, l’Angleterre – une échappée d’un an aux Pays-Bas en 1700 n’ayant pas dû se révéler positive. Aussi, en 1707, décide-t-il de partir. Le landgrave ne fait même pas semblant de vouloir le retenir et Leibniz pas grand-chose. En septembre de cette même année, l’inventeur, âgé de 60 ans, accompagné de sa femme, de sa belle-fille, de sa sœur et d’un vieux domestique, embarque sur une nouvelle invention, un bateau avec roues à aubes mues par la vapeur, bateau qu’il compte faire voguer jusqu’en Angleterre.

La navigation sur la Fulda se déroule sans problème, mais, arrivés à Münden, au confluent de la Fulda et du Weser, les choses se gâtent. Quand on change de cours d’eau, il faut acquitter des droits aux guildes de bateliers ; celle du Weser, accrochée à ses privilèges, refuse de laisser transiter le navire et ses occupants, malgré des sauf-conduits officiels. Se refusant à tout pot-de-vin, attendant en vain des autorisations (de juillet à septembre), le malheureux Papin voit les bateliers démolir son invention.

De plus, sa femme et sa belle-fille décident de regagner Cassel, laissant le savant rejoindre Londres, où il arrive début 1708. Dès le 11 février, il adresse à la Royal Society un mémoire sur son bateau à vapeur, ne soulevant que scepticisme. Dès lors, sans nouvelles de sa femme, fui par beaucoup de ses collègues, passant son temps à « tirer des sonnettes », il se voit rejeté de tous, agaçant tout le monde par son personnage d’éternel solliciteur.

La fin de sa vie se déroule dans la misère et l’indifférence. Son seul vrai ami demeure le docteur Sloane. C’est à ce fidèle qu’est adressée la dernière lettre connue de Denis Papin, le 23 juin 1712. Le 17 octobre de la même année, le trésorier de la Royal Society inscrit le paiement des 10 livres dues au savant. En 1715, les contemporains parlent de lui au passé, ce qui pousse à situer sa mort généralement en 1714, bien que certains retiennent 1712.

Ainsi finit, à la fosse commune, l’un des plus grands inventeurs de la science française, qui a ouvert la voie à tant de réalisations postérieures. Sans lui, par exemple, y aurait-il eu la première voiture à vapeur de Cugnot ou la première locomotive de Stephenson ? Aurait-il mieux réussi s’il n’avait pas dû s’exiler ? Rien n’est moins sûr.

Auteur : Yves-Denis Papin

Ancien documentaliste de l’École alsacienne à Paris, Yves-Denis Papin a notamment publié un Précis chronologique de civilisation française (Albin Michel), dans lequel il aborde, entre autres, les sciences et techniques depuis les origines à nos jours.

Source : www.historia.presse.fr