Quelle que soit l’opinion que l’on professe sur l’équivalent mécanique de la chaleur, on doit reconnaître que cette théorie marquera dans l’histoire de la science universelle. Il est donc important de remarquer qu’elle repose sur les réflexions à propos de la puissance motrice du feu, publiées par Sadi Carnot, et qu’elle a été émise pour la première fois en 1839, il y a précisément cinquante ans, par Marc Seguin, célèbre ingénieur français, qui inventa la chaudière tabulaire et permit à Stephenson de construire sa machine à vapeur. C’est par un excès d’antipatriotisme scientifique qu’on laisse les Allemands et les Anglais se disputer l’honneur d’avoir émis une idée ingénieuse. Elle appartient incontestablement à cet excellent homme, qui serait plus célèbre en France, s’il n’avait eu le tort irrémédiable, aux yeux de certains Français, de naître de ce côté de la Manche et de ce côté du Rhin.
C’est à Joule que les Anglais attribuent l’invention de la théorie de l’équivalent mécanique de la chaleur, tandis que les Allemands l’attribuent au Dr Mayer, d’Heilbronn, que longtemps ils ont tenu enfermé dans une maison d’aliénés avant de s’apercevoir de son génie.
L’Académie des sciences de Paris avait fait de Seguin un membre libre. : de Joule elle fit un correspondant de la section de physique.
Joule est né en 1818 à Salford, faubourg de Manchester, où sa famille exerçait de père en fils la profession de brasseur. Il était d’une santé si délicate que ses parents n’osèrent point l’envoyer à l’école, et ils eurent raison, car sa vie ne fut qu’une longue maladie qui se termina à l’âge de soixante et onze ans, le 11 octobre dernier. Dès l’âge de quinze ans, on l’employa, suivant ses forces, dans l’établissement, mais en même temps on chercha à lui donner les connaissances scientifiques dont un parfait brasseur ne peut se passer. On l’envoya donc prendre des leçons d’un quaker qui avait un laboratoire célèbre dans toute la contrée, et qui se nommait Dalton, un des pères de la théorie atomique.
Dalton était une espèce de géant ou même d’hercule, ayant le génie des expériences, et les exécutant d’une façon bizarre. C’est à cette rude école que Joule apprit à étudier les propriétés des corps.
Sous une frêle enveloppe, Joule avait une âme ardente, ambitieuse de s’illustrer dans la conquête de la vérité.
À cette époque vint à Manchester un ancien sous-officier d’artillerie qui avait fait les guerres de l’aristocratie anglaise contre l’empire, mais qui, après avoir traîné sa carcasse pendant vingt années, sous tous les climats, était presque aussi pauvre que Job sur son fumier. L’Angleterre n’est pas assez riche pour payer la gloire des soldats de Wellington et de Nelson. Dans sa rude pérégrination, ce sous-officier avait contracté le goût de l’étude et l’amour de l’électricité. Un orage tropical, dans lequel il avait failli périr, avait été pour lui une révélation.
L’ancien sergent Sturgeon établit à Manchester un musée des sciences pratiques, qui fut bientôt obligé de fermer faute de clients.
Habitué à lutter contre les hommes et contre les éléments, Sturgeon ne se découragea pas. Il se fit lecturer de sciences, c’est-à-dire professeur ambulant donnant des conférences de omni re scibili. Dans cette nouvelle carrière, il fut aidé par le fils du brasseur de Salford. Mais la protection du jeune Joule n’étant pas suffisante, Sturgeon partit pour Londres, où il créa le Register electric, le premier journal d’électricité qui ait paru. Joule fut un de ses collaborateurs, et c’est ainsi qu’il se fit connaître du monde savant.
Mais, au service de l’électricité, le militaire n’est pas riche, et Sturgeon dut fermer boutique après avoir lutté pendant quelques années.
C’est dans les Annales d’électricité que Joule publia ses premiers mémoires, relatifs à des machines magnéto-électriques destinées à employer les courants électriques à la production de la force motrice. Après s’être fait connaître par ces premiers essais, Joule adressa des mémoires à la Société royale, qui cessa bientôt de les accueillir, probablement parce qu’ils contenaient des assertions qui choquaient les idées de Faraday. C’est donc à l’Association britannique pour le progrès des sciences que Joule adressa ses autres communications, et c’est devant cette réunion de savants indépendants qu’il donna en 1843 la valeur de l’équivalent mécanique de la chaleur. Il donna cette détermination d’une façon originale, en mesurant le réchauffement produit dans les spires des électro-aimants d’une machine magnéto-électrique, qu’on obligeait à tourner en sens, inverse du mouvement qu’elle prendrait sous l’action du courant électrique l’animant.
Cette belle expérience, dans laquelle on comparait aussi le rapport d’une quantité de chaleur et d’un effort dynamique, fut immédiatement acceptée par les physiciens de tous les pays. Joule devint célèbre, et mérita de le rester par un grand nombre de travaux du plus haut intérêt. L’Académie des sciences de Paris le nomma membre correspondant de la section de physique, honneur autrefois réservé à son maître Dalton, qui fut de plus choisi comme un des huit associés étrangers à la place de Davy.
Comme en France, il y a en Angleterre un grand nombre de savants portés à considérer l’Allemagne comme le premier foyer scientifique du monde. Lorsque la théorie de l’équivalent mécanique de la chaleur fut acceptée, on opposa aux.droits de Joule, ceux de Mayer, d’Heilbronn. Joule répondit qu’il était disposé à reconnaître ceux de Marc Seguin ; quant à ceux de Mayer il les considérait comme inférieurs aux siens. En effet, Mayer s’était borné à développer les théories émises pour la première fois par le grand ingénieur français, tandis que lui, Joule, avait publié une série de recherches donnant une valeur exacte de cet équivalent.
En 1878, lord Beaconsfield fit inscrire Joule pour une somme de 5000 francs sur la liste des pensions que le gouvernement anglais sert aux savants.