Le grec Ctésias, qui fut médecin de la cour de Perse au commencement du quatrième siècle de notre ère et qui a écrit une histoire de ce pays, rapporte le fait suivant [1] : Xercès ayant fait ouvrir le tombeau de Bélus, trouva le corps du monarque assyrien dans un cercueil de verre presque entièrement rempli d’huile. « Malheur, disait une inscription placée à côté, malheur à celui qui ayant violé ce tombeau n’achèverait point immédiatement de remplir le cercueil ».
Xercès ordonna, sur-le-champ, qu’on y versât de l’huile ; mais, quelque quantité qu’on y mit, le cercueil ne put se remplir.
Ce prodige devait s’effectuer à l’aide d’un siphon analogue à celui qui se trouve dans le vase de Tantale et qui s’amorce dès que le niveau s’élève dans le vase au-dessus de l’horizontale menée par la partie supérieure de la courbure du tube. On a retrouvé en effet la preuve de l’emploi du siphon chez les Égyptiens dès la dix-huitième dynastie et Héron, dans ses Pneumatiques [2] décrit un très grand nombre de vases merveilleux fondés sur son emploi.
Les Anciens avaient également résolu le problème inverse de celui du tombeau de Bélus, c’est-à-dire la construction d’un vase qui reste toujours plein quelle que soit la quantité d’eau que l’on en retire ; ou du moins qui reste plein, quand même on en retire une grande quantité d’eau.
La gravure ci-contre (fig. 1) montre l’une des dispositions employées.
« Soit AB un vase contenant une quantité d’eau égale à celle qui pourra être demandée, et ΓΔ un tube qui le met en communication avec une cuve HΘ placée plus bas. Près de ce tube on installe un levier EZ à l’extrémité E duquel on suspend une rondelle de liège K se balançant dans la cuve ; à l’autre extrémité Z on accroche une chaîne portant un poids en plomb Ξ.
« Le tout doit être disposé de telle sorte que : le liège K flottant sur l’eau de la cuve ferme l’orifice du tube ; que, quand l’eau s’écoule, le liège en descendant laisse libre cette ouverture, et enfin que, quand il arrivera une nouvelle quantité d’eau, le liège remonte avec le niveau et ferme de nouveau le tube ; pour cela il faut que le liège soit plus lourd que le poids en plomb suspendu en Ξ. Soit maintenant ΛM le bassin susdit dont les bords doivent être à la même hauteur que le niveau de l’eau dans la cuve quand il n’y a pas d’écoulement par le canal à cause du flotteur en liège. Soit encore un tube ΘN réunissant la Cuve au fond du bassin.
« Ainsi, le bassin une fois plein, quand nous y puiserons de l’eau, nous ferons en même temps baisser le niveau de l’eau dans la cuve, et le liège, en descendant, ouvrira le tube. L’eau coulant alors dans la cuve et de là dans le bassin fera remonter le liège et l’écoulement cessera ; cela se reproduira chaque fois que nous prendrons de l’eau dans la coupe. » (HÉRON, Pneumatiques : App. XIII.)
Il y avait ensuite les vases qui ne versaient qu’une quantité déterminée du liquide qu’ils contenaient. Nous avons déjà décrit un de ces mesureurs (La Nature, numéro du 17 février 1883) ; en voici un autre plus compliqué où l’on peut faire varier, pour un même vase la quantité de liquide qu’il mesure.
Un vase contenant du vin et muni d’un goulot étant placé sur un piédestal, faire que, par le simple déplacement d’un poids, on oblige le goulot à laisser couler une quantité donnée de vin, tantôt par exemple un demi-cotyle (0,13 L) tantôt un cotyle, bref, telle quantité qu’on voudra.
« Soit AB le vase dans lequel on doit mettre le vin (fig. 2). Il Y a près du fond un goulot Δ ; le col est fermé par la cloison EZ à travers laquelle passe un tube qui descend jusqu’au fond du vase en laissant toutefois une distance suffisante pour le passage de l’eau. Soit KΛMN le piédestal sur lequel est établi le vase, et ΞO un autre tube, arrivant jusqu’auprès de la cloison et pénétrant dans le piédestal. Dans le piédestal il y a de l’eau de manière à boucher l’orifice du tube ΞO. Soit enfin une réglette ΠP dont la moitié est à l’intérieur du piédestal et l’autre moitié au dehors ; elle est mobile autour du point Σ et, à son extrémité Π, est suspendue une clepsydre dont le fond est percé d’un trou T.
« Le goulot Δ étant fermé, on remplit le vase par le tube HΘ avant de mettre l’eau dans le piédestal pour que l’air puisse s’échapper par le tube ΞO ; puis on verse l’eau dans le piédestal, à travers un trou quelconque, de manière à fermer l’orifice O ; alors on ouvre le goulot Λ. Il est clair que le vin ne coulera pas, puisque l’air ne peut entrer d’aucun côté ; mais, si nous abaissons l’extrémité P de la réglette une partie de la clepsydre sortira de l’eau, et, l’orifice O étant dégagé, le goulot Λ coulera jusqu’à ce que l’eau soulevée dans la clepsydre, ait, en s’écoulant, refermé ce même orifice O. Si, lorsque la clepsydre est remplie de nouveau, nous abaissons encore davantage l’extrémité P, le liquide contenu dans la clepsydre mettra plus de temps à s’écouler et par suite il coulera plus de vin par le goulot ; si la clepsydre toute entière s’élève au-dessus de l’eau, l’écoulement durera encore plus longtemps.
« Au lieu d’abaisser avec la main l’extrémité P de la règle, on peut prendre un poids Φ, mobile sur la partie extérieure PX de la règle, et capable de soulever hors de l’eau la clepsydre toute entière quand il est placé près de P ; ce poids en soulèvera donc une partie seulement quand il sera plus éloigné. On procédera alors à un certain nombre d’expériences sur l’écoulement par le goulot Δ en faisant des coches sur la règle PX et enregistrant les quantités de vin qui leur correspondent, de la sorte, quand on voudra faire écouler une quantité déterminée, il n’y aura qu’à amener le poids à la coche correspondante et à laisser faire ». (HÉRON, Pneum., App. LIV.)
L’EAU CHANGÉE EN VIN.
Le prodige de l’eau changée en vin est un de ceux sur lesquels l’imagination des anciens s’est le plus exercée [3]. Héron et Philon décrivent une quinzaine d’appareils destinés à le produire et, plus généralement, à faire couler à volonté d’un même vase des liqueurs différentes [4].
Voici l’un des plus simples (fig. 3) ;
« Il y a, dit Héron, certaines cornes à boire qui, après que l’on y a introduit du vin, laissent couler, lorsqu’on y verse de l’eau, tantôt de l’eau pure tantôt du vin pur.
« On les construit de la manière suivante ;
« Soit une corne à boire ABΓΔ munie de deux diaphragmes ΔE et ZH à travers lesquels passe un tube ΘK soudé à ces diaphragmes et percé d’un trou Λ un peu au-dessus du diaphragme ZH. Au-dessous du diaphragme ΔE, il y a un évent M dans la paroi du vase.
« Ces dispositions prises, si quelqu’un, bouchant l’orifice de sortie Γ, verse du vin dans la corne, ce vin coulera par le trou Δ dans le compartiment AEZH, car l’air qui y est contenu peut s’échapper par l’évent M ; si maintenant nous bouchons l’évent M, le vin qui est dans le compartiment AEZΠ y sera retenu. Par conséquent si, fermant l’évent M, nous versons de l’eau dans la partie ABΔE du vase, il s’écoulera de l’eau pure par l’orifice Γ ; si, ensuite, nous ouvrons l’évent M pendant qu’il y a encore de l’eau au-dessus du diaphragme supérieur, il s’écoulera un mélange d’eau et de vin ; puis, lorsque tonte l’eau sera écoulée, du vin pur [5].
« En ouvrant et fermant plus souvent l’évent M on peut faire varier la nature de l’écoulement ; ou, ce .qui est mieux encore, on peut commencer par remplir d’eau le compartiment AEZH, puis, fermant en M, verser le vin par dessus. Alors on verra s’écouler tantôt du vin pur, tantôt un mélange. d’eau et de vin quand l’évent M sera ouvert ; tantôt encore du vin pur quand. cet évent sera fermé de nouveau ; et cela se reproduira autant de fois que nous le voudrons. »
L’appareil représenté par la figure 4 est très curieux et se prêterait à des applications utiles, sans parler de celles qu’en pourraient faire les marchands de vin en in versant l’ordre des liquides et en ne laissant apparent que le vase AB et le robinet.
« Étant donnés, dit encore Héron, un vase et un autre qui contient du vin, on demande que, quelque soit la quantité d’eau que nous versions dans le vase vide, il s’écoule par un tuyau la même quantité d’un mélange d’eau et de vin dans telle proportion qu’on voudra, par exemple deux parties d’eau pour une de vin.
« Soit AB un vase en forme de cylindre ou de parallélépipède rectangle. À côté de lui et sur la même base on place un autre vase ΓΔ hermétiquement clos et de forme cylindrique ou parallélépipédique comme AB ; mais la base de AB doit être double de celle de ΓΔ si nous voulons que la quantité d’eau soit double de celle du vin dans le mélange. Près de ΓΔ on place un autre vase EZ également clos, dans lequel on a versé du vin. Les vases ΓΔ et EZ sont reliés par un tube HΘK traversant les diaphragmes qui les ferment il leur partie supérieure et soudé à ces diaphragmes, Dans le vase EZ on place un siphon recourbé ΛMN dont la branche intérieure doit effleurer le fond du vase de façon à laisser tout juste le passage pour un liquide, tandis que l’autre branche qui se recourbe dans l’intérieur du vase [EZ| se rend dans un vase voisin ΞO. De ce dernier part un tube ΠP qui passe à travers tous les vases ou le piédestal qui les supporte de manière à pouvoir être amené facilement au -dessous et tout près du fond du vase AB. Un autre tube ΣT traverse les cloisons des vases AB et ΓΔ. Enfin, près du fond de AB on ajuste un petit tube Υ qu’on enferme avec le tube HΓ dans un tuyau ΦX muni d’une clef à l’aide de laquelle on peut l’ouvrir et le fermer à volonté. Dans le vase EZ on verse du vin par un trou Ω que l’on rebouche après l’introduction du liquide.
« Ces dispositions prises on ferme le tuyau XΦ et on verse de l’eau dans le vase AB. Une partie, c’est-à-dire une moitié, passera dans le vase ΓΔ par le tube ΣT, et l’eau qui pénètre dans ΓΔ en chassera une quantité d’air égale à elle-même dans EZ par le tube HΘK. De même cet air chassera une quantité égale de vin dans le vase OΞ par le siphon ΛMN. Maintenant, en ouvrant le tuyau ΦX, l’eau versée dans le vase AB et le vin sortant du vase OΞ par le tube ΠP couleront ensemble ; c’est ce que l’on se proposait d’obtenir. »
A. de Rochas