Augustin Mouchot et l’Académie des Sciences : le bicentenaire solaire de 2025

 

 

C’est au cours de la vie d’Augustin Mouchot, de 1825 à 1912, que le monde a basculé vers l’usage des combustibles fossiles : le charbon, le pétrole et le gaz. Né cinquante ans, ou plus exactement quarante-neuf ans, après la première vente d’une machine à vapeur (James Watt, 1776), Mouchot voit durant les quatre-vingt sept ans de son existence les activités humaines commencer le réchauffement par le carbone de notre planète. Jours après jours, les gaz de combustion rejetés s’accumulent. Années après années, le rayonnement du soleil se trouve toujours plus enfermé dans l’atmosphère.

Un précurseur des énergies renouvelables

Augustin Mouchot décrit le phénomène dès la seconde page de son ouvrage de 1869 :

« La terre n’est, à vrai dire, qu’une vaste serre chaude relativement aux espaces célestes. L’air qui l’environne de toute parts forme autour d’elle une atmosphère transparente analogue à une immense cloison vitrée ; car il est prouvé que ce gaz (l’atmosphère) se comporte comme le verre à l’égard des rayons calorifiques, c’est-à-dire qu’il livre immédiatement passage à la chaleur du soleil en même temps qu’il s’oppose au rayonnement du sol »

Il s’agit de l’une des première descriptions explicites de ce nous appelons aujourd’hui « l’effet de serre ».

Le soleil, lui, exploité comme source d’énergie, ne rejette aucun gaz. Il n’enlève n’y ajoute rien aux cycles de la nature. Il ne s’approprie pas. Il ne s’épuise pas. Il est la principale et plus belle ressource libre et gratuite que nous offre notre monde. Et c’est sans doute pour cela qu’Augustin Mouchot va y consacrer tous ses efforts. Il connaît les découvertes sur le soleil qui se sont accumulées depuis quelques dizaines d’années, et qu’il résume dans son livre. Il est professeur de mathématiques appliquées pour les classes préparatoires aux écoles d’ingénieur, modeste, rationnel, timide, et c’est par passion intellectuelle qu’il se lance dans une démonstration qui va l’emmener bien au-delà de lui-même.

Augustin Mouchot n’est pas, contrairement à une légende historiographique tenace, et jusqu’à un roman récent qui prétend s’inspirer de sa vie, un « inventeur ». Sa démarche est toute scientifique et s’apparente à l’expérimentation des forces de nature. Son objectif est profondément humaniste et consiste, ainsi qu’il l’indique lors de son premier passage devant l’Académie des Sciences, dans

« des essais d’application industrielle de la chaleur solaire, en vue des contrées qui comportent cette source naturelle de travail ».

Au berceau de l’énergie solaire

Nous sommes alors le 4 octobre 1875, soit onze ans après la première publication en 1864 d’un compte-rendu très favorable de ses premiers travaux devant cette même Académie, par Jacques Babinet, non le moindre de ses membres, ancien élève de l’Ecole Polytechnique, spécialiste d’optique et de météorologie, suppléant occasionnel d’André-Marie Ampère à la chaire de physique du Collège de France. L’automne est doux. Les journalistes présents se sentent invités autour du berceau de l’énergie solaire moderne.

Le professeur du Lycée de Tours, leur explique-t-on, avec une subvention du Conseil général d’Indre-et-Loire, a fait fonctionner quelques semaines plus tôt le premier moteur solaire à vapeur de l’Histoire. Il a aussi distillé des alcools, cuit des légumes à la vapeur, du pain directement posé sous la cloche de verre au centre de son concentrateur conique.

« On n’a pas besoin d’y réfléchir longtemps pour reconnaître qu’au point de vue utilitaire, c’est immense »,

conclut l’un des plus célèbres chroniqueurs scientifiques du moment.

La commission spéciale de la Section de Physique Pratique de l’Académie des Sciences, sous la présidence de Joseph Bertrand polytechnicien, titulaire de la chaire de physique et mathématique du Collège de France et futur secrétaire perpétuel de l’Académie des Sciences, qui s’est rendu à Tours, et avec l’aval de Ferdinand De Lesseps (ingénieur-entrepreneur père du canal de Suez), d’Hervé Faye, (cosmologue-astronome dont le nom figure sur la tour Eiffel), de Jean-Baptiste Dumas (inventeur de la chimie moderne et secrétaire perpétuel de l’Académie des Sciences), et d’Hervé Mangon (polytechnicien-météorologue, futur ministre de l’agriculture), ne dit pas autre chose. Elle relève que

« ces recherches ont un mérite incontestable ».

Soutenir les recherches

Augustin Mouchot n’est pas membre de l’Académie des Sciences mais il n’est pas un « inventeur ». Un an plus tard, presque jour pour jour, le 3 octobre 1876, il est d’ailleurs de retour à la tribune avec, ainsi que l’indiquent les Compte-rendu de l’Académie,

« un petit alambic solaire facile à installer et à transporter (…), le miroir a 50 cm de diamètre, la chaudière contient 1 litre de vin et porte ce liquide à l’ébullition au bout d’une demi-heure de soleil ».

Il convient de le souligner car, cent ans avant que ne commencent à se développer les premières petites installations photovoltaïques, l’énergie solaire est à l’affiche de la séance de rentrée de l’une des principales assemblées savantes du monde. La captation et l’utilisation énergétique du rayonnement solaire est en voie de naître comme un enjeu scientifique et technique majeur.

« Ce qui était un rêve hier est devenu un problème sérieux, le problème d’aujourd’hui »

relèvent les journalistes :

« remplacer le charbon qui coûte cher par le soleil qui gratuitement luit pour tout le monde ».

L’Académie des Sciences de la Troisième République naissante croit dans l’intérêt des recherches d’Augustin Mouchot. Et elle le prouve en lui accordant en cet automne 1876 un financement de 7.000 euros, lequel va s’ajouter aux 30.000 euros que le Ministère de l’Instruction Publique associe pour sa part à la première année de la mission scientifique en Algérie qui est accordée au professeur pionnier du solaire, en janvier 1877. Ces soutiens publics, commencés sous l’œil et avec l’appui favorable de Napoléon III, soit environ 250.000 euros au total sur une vingtaine d’années, n’enrichiront certes pas Augustin Mouchot, qui rentrera ruiné d’Algérie. Mais ils l’éloignent, une nouvelle foi, de la figure pittoresque d’un simple « inventeur » amusant.

Un humaniste solaire

Augustin Mouchot, sur un chemin étroit, veut travailler pour le bien de l’humanité. Et certains, déjà, le suivent, tel ce journaliste enthousiaste, le 1^er juin 1880, suite à une nouvelle lecture en séance de l’Académie des Sciences d’une lettre envoyée d’Algérie où le natif de Semur-en-Auxois est retourné, après le succès international du grand moteur solaire réalisé pour l’Exposition Universelle de Paris en 1878 :

« Combien paraissent mesquines les plus grandes conquêtes des plus grands princes, quand on les compare à l’entreprise de ce professeur de lycée qui ne vise qu’à réduire le soleil en captivité pour lui faire faire, entre autres, tous les travaux sous le poids desquels, dans l’immense zone tropicale, fléchit le sexe féminin ».

Augustin Mouchot ne se rêve pas en grand bienfaiteur universel. Mais il note lui-même, dans son rapport manuscrit à l’Académie du 30 septembre 1878, avec plus de modération, l’enjeu social d’une source d’énergie abondante, gratuite et non polluante :

« Les résultats que je viens avoir l’honneur d’exposer frappent moins par leur importance que par les conséquences qu’il est permis d’en tirer pour les pays chauds. Aussi, les ingénieurs de toutes les contrées du globe qui sont venus se convaincre à l’Exposition (Universelle), de la possibilité de faire travailler même le pâle soleil d’automne, et qui ont bien voulu suivre attentivement mes essais, en ont-ils emporté la meilleure impression ».

L’accompagner jusqu’à la  fin

En août 1880, c’est le collaborateur puis associé d’Augustin Mouchot, le jeune ingénieur centralien Abel Pifre, qui présente à son tour à l’Académie des Sciences une modification de la forme des réflecteurs coniques susceptible d’augmenter de près d’un tiers leur capacité de concentration des rayons solaires, une modification validée dans les jardins du Conservatoire des Arts et Métiers sur la demande, comme précisé, de l’académicien et ministre Hervé Mangon. Abel Pifre fait ensuite don d’une maquette au 10^e de l’appareil au célèbre musée des techniques parisien, où elle se trouve encore. Quelques semaines auparavant, au mois de mai, l’ancien professeur de Tours a écrit de son côté depuis Alger au Secrétaire Perpétuel sa déception, devant l’attitude du jeune homme, auquel il a cédé ses brevets et dont il se sent trahi.

L’Académie des Sciences accompagnera le précurseur de l’énergie solaire moderne jusqu’à la fin. En 1891 et 1892, elle lui attribue à deux reprises le prix Francoeur, « Prix annuel décerné à l’auteur de découvertes ou de travaux utiles au progrès des Sciences mathématiques pures et appliquées », pour ses études de géométrie algébrique, qu’il fait paraître dans deux ouvrages.

Et à sa mort, contre tout usage, c’est en séance que le 7 octobre 1912 le Secrétaire Perpétuel prononce son éloge. La presse, une dernière fois, relate :

« M. Darboux a très justement rappelé que Mouchot avait une vraie valeur. Il épuisa la plus grande partie de sa vie dans des essais ayant pour but l’utilisation de la chaleur solaire. (…) M. Darboux a raison : l’homme simple et bon – et dont le mérite sera reconnu un jour – qui vient de disparaître valait bien qu’on lui consacrât quelques mots de souvenir ».

Augustin Mouchot et les nombres complexes

En juin 2017, j’ai été rencontrer Etienne Ghys, membre de l’Académie des Sciences, spécialiste de géométrie de systèmes dynamiques, et alors directeur de recherche en mathématiques à l’Ecole Normale Supérieure de Lyon, où se trouvait mon propre laboratoire. Je souhaitais une évaluation des deux livres de géométrie algébrique récompensés par l’Académie des Sciences d’Augustin Mouchot, et je tentais de mieux comprendre ainsi les compétences, notamment du point de vue de la science de son époque, de l’étonnant professeur découvreur de l’énergie solaire moderne.

Etienne Ghys, très étonné de l’exception que constitue la double attribution du prix Francoeur à Augustin Mouchot, dont il découvrait l’existence, m’expliqua alors brillamment la nature et la qualité des recherches de ce professeur du secondaire, qui ne fut pas même membre correspondant de l’Institut.

« Dans ses livres, Mouchot explique assez bien la géométrie imaginaire (qu’on appelle complexe aujourd’hui). Tout cela est correct, pas délirant pour deux sous, comme c’est parfois le cas dans des ouvrages de mathématiciens mineurs du 19^e. Il a essayé de proposer une représentation géométrique de ce que nous appelons aujourd’hui les nombres complexes, de les rendre ‘concrets’, pour ainsi dire ».

Sans être un génie absolu, Mouchot a donc fait preuve d’une maitrise étonnante des avancées de géométrie algébrique de son temps. A 76 ans, en 1901, il livre même un dernier mémoire à l’Académie.

« Alors, pour finir, pensez-vous qu’il n’est pas seulement un inventeur ? Un hurluberlu ? »,

lui demandais-je.

« Oh non ! Non ! C’est un type qui était au courant ! Et, de toute façon, il n’aurait jamais eu les prix de l’Académie s’il n’avait été qu’un doux rêveur ! ».

Etienne Ghys a confirmé publiquement son avis à l’occasion d’une interview au journal Le Monde, un an plus tard, le 21 mars 2018. Et il a ajouté ainsi, quatre mois avant son élection comme Secrétaire Perpétuel de la division « Sciences mathématiques et physiques, Sciences de l’univers et leurs applications » de l’Académie des Sciences, un nouveau paragraphe à l’histoire de la reconnaissance d’Augustin Mouchot par cette dernière :

« Beaucoup de mathématiciens inconnus ont joué de grands rôles dans leur histoire. Ils étaient ingénieurs, professeurs du secondaire, mécaniciens… On peut citer un mathématicien, Augustin Mouchot, pionnier de l’énergie solaire au 19^ee siècle, qui pour la domestiquer a passé sa vie à dessiner de grands miroirs paraboliques et a résolu d’intéressantes questions de géométrie. Ce serait dommage d’oublier ces ‘inconnus’ ».

Epilogue : Un bicentenaire pour l’avenir

L’histoire d’Augustin Mouchot et de l’Académie des Sciences n’est pas finie. L’année 2025 verra en effet, le 7 avril, le bicentenaire de la naissance de l’enfant de Semur-en-Auxois. Et il convient de former le vœu, en ce début d’année 2024, que la « Mission France Mémoire », composée pour l’essentiel de représentants des diverses Académies de l’Institut de France, ne l’oublie pas.

Certes, le choix est difficile pour cet organisme chargé de sélectionner pour chaque année cinquante dates commémoratives et anniversaires historiques se rapportant, notamment, aux nombreuses et nombreux Françaises et Français pouvant entrer dans les catégories des savants, innovateurs, précurseurs, visionnaires, enseignantes et enseignants par le verbe et par l’exemple, femmes et hommes de bonne volonté et dévoués à la cause humaine, tel qu’Augustin Mouchot.

Mais peu d’entre-elles pourtant, et sans doute aucun d’entre eux, ne parlent autant à l’urgence de notre époque d’asphyxie climatique que le méconnu professeur de Tours, de Rennes et d’Alençon. Les énergies naturelles de flux – rayonnement solaire, vent, mouvements des eaux – sont le seul avenir positif et durable envisageable de la planète. Et Augustin Mouchot a bien été l’un des tous premiers à montrer qu’il était effectivement possible, grâce à la principale et plus puissante de ces énergies de flux, de se dispenser des combustibles fossiles.

Serait-il donc envisageable d’ignorer encore son nom et ses résultats ? Le bicentenaire de sa naissance en 2025 pourrait-il être laissé de côté par Etienne Ghys, Secrétaire Perpétuel de la 1^ère section de l’Académie des Sciences, et tous les éminents membres de la mission France Mémoire ? Nous ne pouvons pas le croire.

 

(Références des citations : L’Invention de l’énergie solaire. La véritable d’Augustin Mouchot, Paris, Librinova, 2023 ; entretien filmé et mails, juin 2017, pour les propos d’Etienne Ghys).

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