‘etude des propriétés de l’air a été jugée digne de la plus grande attention par les anciens philosophes et mécaniciens. Les premiers ont déduit ces propriétés du raisonnement, les seconds de nos actions sur nos sens.

Il nous a paru nécessaire de mettre en ordre ce que nous ont légué nos prédécesseurs, et d’y ajouter nos propres découvertes, de manière à aider les études de ceux qui voudront se livrer aux mathématiques. Nous avons du reste été amenés à écrire sur ce sujet parce que nous avons trouvé qu’il formait la suite naturelle de notre traité en quatre livres sur les horloges hydrauliques.

C’est en effet par l’union de l’air, du feu, de l’eau et de la terre, et à l’aide de trois ou de ces cléments réunis, que se forment les combinaisons diverses dont les unes subviennent aux besoins de la vie humaine, pendant que d’autres produisent un étonnement mêlé de terreur.

Avant d’entrer dans le cœur de notre sujet nous devons parler du vide.

Du vide

Il en est qui affirment que rien dans l’univers n’est vide; d’autres estiment que le vide n’existe point naturellement d’une façon continue, mais qu’il se trouve réparti en particules ténues à travers l’air, l’eau, le feu, et les autres corps. C’est à cette opinion que nous nous rangeons et nous allons en démontrer la vérité par les expériences suivantes.

Les vases que beaucoup de gens croient être vides ne le sont pas. Tous ceux qui se sont occupés de physique savent en effet que l’air est composé de molécules ténues, légères et généralement invisibles pour nous dans leur ensemble.

Si nous introduisons de l’eau dans un vase qui parait vide, l’air sortira de ce vase en proportion de la quantité d’eau qui y entrera. Voici comment on peut le prouver. — Qu’on renverse un vase supposé vide et que, le tenant bien d’aplomb, on l’introduise dans l’eau, l’eau n’y entrera pas quand bien même il serait complètement immergé. De là il ressort évidemment que l’air est un corps qui remplit tout l’espace contenu dans le vase et ne permet pas à l’eau d’entrer. — Si maintenant on perce le fond du vase, l’eau entrera par le goulot, mais l’air s’échappera par le trou du fond. — De plus si, avant de perforer le fond, nous soulevons le vase verticalement et que nous le retournions, nous pourrons constater que la surface intérieure est aussi exempte d’eau qu’avant l’immersion.

Il est donc bien établi que l’air est un corps.

L’air, quand il est mis en mouvement, devient du vent; car le vent n’est autre chose que de l’air qui se meut.

Si, en effet, quand le fond du vase a été percé et que l’eau est en train d’y pénétrer, nous mettons la main au-dessus du trou, nous sentirons le vent qui s’échappe du vase; ce n’est pas autre chose que de l’air expulsé par l’eau.

Il ne faut donc pas croire qu’il existe une nature de vide qui soit par elle-même continue, mais que le vide est distribué en petites particules à travers l’air, l’eau et les autres corps. Le diamant seul, du moins on peut le supposer, n’en admet aucun, car il est infusible et incassable; frappé entre une enclume et un marteau, il s’y incruste tout entier.[1] Cette propriété prouve du reste, non point l’absence absolue du vide, mais l’extrême densité du diamant; il suffit, en effet, que les molécules du feu soient plus grosses que les vides de la pierre pour qu’elles ne la pénètrent point et s’arrêtent seulement à sa superficie dès lors elles ne peuvent porter dans son intérieur la même chaleur que dans les autres corps.

Les molécules de l’air sont toutes contiguës, mais sans être ajustées exactement les unes aux autres dans tous les sens et en laissant entre elles des espaces vides comme le font les grains de sable sur le bord de la mer. On peut se figurer que ces grains correspondent aux molécules de l’air et que l’air qui existe entre les grains correspond aux espaces vides entre les molécules de l’air.

Par conséquent, si quelque force vient à être appliquée à l’air, celui-ci est comprimé et ses molécules, par suite de la pression exercée sur elles, entrent dans les espaces vides contrairement à leur état naturel; mais, lorsque la cause cesse d’agir, les molécules reviennent à leur position normale à cause de l’élasticité propre aux corps, comme les rognures de corne et les éponges qui, lorsqu’on cesse de les presser, reviennent à la même position et reprennent le même volume.

De même, si par l’application de quelque force les molécules de l’air se trouvent écartées et qu’il se produise ainsi un vide plus grand qu’il doit l’être naturellement, ces molécules se rapprochent ensuite; car elles ont un mouvement très rapide dans le vide, quand rien ne les force à se rapprocher ou à s’écarter, jusqu’à ce qu’elles arrivent au contact.

Ainsi, que l’on prenne un vase léger à ouverture étroite et qu’on l’applique contre les lèvres en aspirant l’air, ce qui le raréfie, le vase restera suspendu aux lèvres, car le vide attirera la chair dans le vase afin de remplir le vide. Il est donc clair que la portion de l’espace compris dans le vase était devenue vide en partie.

On peut démontrer la même chose à l’aide de ces ampoules de verre à ouverture étroite dont se servent les médecins. Quand ils veulent les remplir d’un liquide, ils aspirent l’air, puis mettent le doigt sur l’orifice et renversent le vase dans ce liquide; ils ôtent alors leur doigt et le liquide s’élève dans l’espace rendu vide, bien que ce mouvement de bas en haut soit contraire à la nature.

C’est encore le cas des ventouses qui, appliquées sur le corps, non seulement ne tombent pas malgré leur poids, mais encore attirent dans leur intérieur les matières voisines à travers les ouvertures de la peau. Le feu que l’on y place consume et détruit en effet l’air qui y est contenu, comme il consume les autres corps, l’eau ou la terre, et les transforme en substances plus ténues.

Que quelque chose soit consumé dans les corps solides par l’action du feu, cela est démontré par les charbons qui restent ; ceux-ci ont en effet à peu près le même volume que le corps avant sa combustion, mais ont un poids très différent. Les parties qui se consument s’en vont avec la fumée rejoindre les substances ignées, aqueuses ou terreuses ; les plus légères sont transportées jusqu’à la région supérieure où se trouve le feu; celles qui sont un peu plus denses se répandent dans l’air ; et enfin les plus grossières après avoir été entraînées pendant un certain temps avec les autres redescendent dans les régions inférieures et se mêlent avec les substances terreuses.

L’eau aussi lorsqu’elle est consumée par l’action du feu se transforme en air, car les vapeurs qui s’élèvent d’une bouillote échauffée ne sont autre chose que des molécules d’eau rendues plus ténues qui passent dans l’air.

Il est donc rendu manifeste par ce qui précède que le feu dissout et transforme tous les corps plus denses que lui.

De même, par les exhalaisons que produit la terre, des corps à molécules épaisses sont transformés en d’autres substances à particules plus ténues.

La rosée n’est pas due à autre chose qu’à l’eau qui a été rendue plus ténue dans la terre par l’exhalaison de celle-ci; quant à cette exhalaison, elle provient de quelque substance ignée qui se trouve dans la terre et qui a la faculté d’en produire lorsqu’elle est échauffée par dessous par le soleil, surtout lorsque le sol est bitumineux ou sulfureux, (les sources chaudes qui se trouvent dans le sol ont les mêmes causes); les particules les plus légères de la rosée passent dans l’air; les plus denses, après avoir été soulevées à quelque hauteur, par la force de l’exhalaison, redescendent à la surface du sol quand celui-ci se refroidit par suite du retour du soleil.[2]

Les vents sont produits par une exhalaison excessive à la suite de laquelle l’air est tantôt repoussé, tantôt raréfié, et qui met en mouvement les régions de l’atmosphère qui se trouvent à son contact immédiat.

Ce mouvement de l’air, cependant, n’est pas partout d’une vitesse uniforme. Il est plus violent aux abords du point où se produit l’exhalaison et où commence l’agitation, puis il s’affaiblit en s’éloignant. C’est ainsi que les corps pesants, lorsqu’ils s’élèvent, se meuvent avec plus de rapidité dans les régions inférieures, où se trouve la force qui les met en mouvement, et avec plus de lenteur dans les régions supérieures ; enfin, lorsque la force qui les poussait originairement n’a plus d’action sur eux, ils reviennent à leur position naturelle, c’est-à-dire à la surface du sol. Si cette force continuait à les pousser en avant avec une vitesse constante, ils ne s’arrêteraient jamais; mais cette force diminue graduellement, comme si elle s’usait, et la vitesse du mouvement diminue avec elle.

L’eau se transforme en outre en une matière terreuse : si nous versons de l’eau dans un trou en terre, après peu de temps l’eau disparaît, absorbée par la substance de la terre, de manière à se mélanger avec elle et à se transformer en terre. Si quelqu’un prétendait qu’elle n’est pas transformée ou absorbée par la terre, mais expulsée par la chaleur, soit du soleil soit de quelque autre corps, il serait facile de le convaincre d’erreur; car, si la même eau est placée dans un vase de verre, de bronze, ou de toute autre matière solide, et exposée au soleil, elle ne sera, au bout d’un temps considérable, diminuée que d’une très faible quantité. L’eau se transforme donc en une matière terreuse : en effet, le limon et la boue ne sont que des transformations de l’eau en terre.

Bien plus, les substances les plus subtiles sont transformées en plus grossières, comme il arrive à la flamme d’une lampe qui s’éteint faute d’huile. Nous la voyons pendant quelque temps s’élever; elle semble faire des efforts pour atteindre la région qui lui est propre, les hauteurs de l’atmosphère, jusqu’à ce que, vaincue par la masse d’air qui la frappe, elle cesse d’aspirer à sa place légitime, et, mélangée et entrelacée avec les molécules de l’air, elle se transforme elle-même en air. Le même fait s’observe avec l’air; car, si un petit vase, renfermant de l’air et soigneusement clos, est placé dans l’eau, avec son ouverture en haut, puis qu’on le découvre, de manière à permettre à l’eau de s’y précipiter, l’air s’échappe du vase; mais, réduit à l’impuissance par la masse d’eau, il se mélange de nouveau avec elle et se transforme au point de devenir de l’eau.

Dans les ventouses, lorsque l’air, attaqué et rapetissé par le feu, sort par les trous des parois du verre, l’espace intérieur est rendu vide et attire à lui les matières qui l’avoisinent, quelle qu’en suit la nature; mais, en soulevant légèrement la ventouse, l’air rentre dans l’espace vide, et aucune matière n’est plus attirée. Ainsi, ceux qui nient le vide absolu, peuvent inventer beaucoup d’arguments sur ce sujet, et peut-être paraître raisonner d’une manière très plausible, tout en n’apportant pas de preuves tangibles.

Si pourtant on montrait, au moyen de phénomènes sensibles, qu’il existe une chose analogue à un vide parfait, mais produite artificiellement, que, par conséquent, le vide existe dans la nature, subdivisé en particules minimes, et que, par la compression, les corps peuvent remplir ces vides subdivisés, ceux qui présentent des arguments plausibles sur ces matières ne trouveraient plus un terrain solide pour asseoir leur opinion.

Prenez un vase sphérique, formé d’une lame de métal d’une épaisseur suffisante pour n’être pas facilement bossuée, contenant environ huit cotyles (2,16 litres). Après l’avoir soigneusement rendu étanche de tous les côtés, percez-y un trou, dans lequel vous insérez un tube étroit, en bronze, de manière à ne pas toucher la partie diamétralement opposée au trou et à laisser un passage pour l’eau. L’autre extrémité du tube doit dépasser le globe de trois doigts (0,057 m), et le tour du trou par lequel le tube est introduit doit être luté avec de l’étain appliqué sur le siphon et sur la surface extérieure du globe, de sorte que, lorsqu’on veut souffler dans le tube, l’air ne puisse s’échapper hors du vase.

Voyons ce qui va se passer. Le globe, ainsi que les vases que l’on considère généralement comme vides, contient de l’air; comme cet air remplit tout l’espace intérieur et exerce une pression uniforme sur toute la surface intérieure du vase, s’il n’y existe pas de vide comme certains le supposent, nous ne pourrons y introduire ni de l’eau, ni une nouvelle quantité d’air, à moins que l’air contenu primitivement ne lui fasse place. Si nous voulions essayer de le faire de force, le vase, étant plein, éclaterait plutôt que de permettre à cet air d’entrer, car les molécules de l’air ne pourraient être condensées, comme cela arriverait dans le cas où il y aurait des interstices entre elles, interstices grâces auxquels, par compression, le volume total deviendrait moindre. Mais cela n’est pas croyable s’il n’y a aucun vide : les molécules se pressant les unes les autres et contre les côtés du récipient, par leur surface entière elles ne peuvent être repoussées de manière à former une chambre s’il n’existe pas de vide. Ainsi, par aucun moyen, rien du dehors ne peut être introduit dans le globe sans que quelque portion de l’air primitivement contenu ne s’échappe, si, comme le supposent nos contradicteurs, l’espace entier est rempli d’une manière complète et uniforme. Et cependant, si quelqu’un, introduisant le tube dans sa bouche, souffle dans le globe, il y fera entrer une grande quantité d’air, sans qu’aucune partie de celui qui y était à l’avance ait d’issue ; c’est là un résultat que l’on peut toujours atteindre. Il est donc clairement démontré qu’ une certaine condensation des molécules contenues dans le globe, a lieu grâce aux vides qui s’y trouvent disséminés, condensation obtenue, il est vrai, d’une manière artificielle, par une introduction forcée d’air nouveau. Maintenant, si après avoir soufflé dans le vase, nous appliquons la main contre la bouche, et que nous couvrions rapidement le tube avec le doigt, l’air reste tout le temps renfermé dans le globe ; et, en enlevant le doigt, l’air introduit ressortira avec un bruit assez fort, chassé au dehors, comme nous l’avons dit, par l’expansion de l’air primitif, qui reprend sa position, grâce à son élasticité.

De même, si nous faisons sortir l’air du globe par une succion à travers le tube, il viendra en abondance, quoique nulle autre matière ne prenne sa place dans le vase, ainsi que nous l’avons dit dans le cas des coupes ovoïdes. Par cette expérience, il est prouvé d’une manière complète que l’accumulation du vide s’accroît dans le globe ; car les molécules d’air laissées en arrière ne peuvent se dilater dans les intervalles qui les séparent au point d’occuper tout l’espace laissé libre par celles qui ont été attirées à l’extérieur. Car, si elles prenaient quelque accroissement de volume sans l’addition de matière étrangère, on pourrait supposer que cet accroissement résulte de l’expansion, ce qui équivaut à une disposition nouvelle des molécules, par suite de la production du vide. Mais, on maintient qu’il n’y a pas de vide; donc, les molécules ne grandissent pas, car il n’est pas possible de supposer pour elles un autre mode d’accroissement. Il est donc évident, d’après ce qui a été dit, que certains espaces vides sont disséminés entre les molécules de l’air, et que, lorsqu’on soumet ces dernières à quelque force, elles pénètrent dans ces espaces, contrairement à leurs conditions naturelles.

L’air renfermé dans un récipient, lorsque celui-ci est renversé dans l’eau, ne doit pas subir une forte compression, car la force qui le comprime est peu considérable, puisque l’eau, par elle-même, n’a ni un très grand poids, ni un très grand pouvoir de compression. C’est ce qui fait que, quoique les plongeurs au fond de la mer supportent sur leurs épaules un poids d’eau énorme, leur souffle n’est pas repoussé à l’intérieur par l’eau, quoique la quantité d’air contenue dans nos narines soit très faible. C’est ici le lieu d’examiner la raison que l’on donne de ce fait, que ceux qui plongent à de grandes profondeurs ne sont pas écrasés par le poids considérable de l’eau qu’ils supportent. Quelques personnes disent que cela tient à ce que le poids de l’eau est uniforme dans toute sa masse, mais cela n’explique pas pourquoi les plongeurs ne sont pas asphyxiés par l’eau qui est au-dessus d’eux. La raison véritable de ce fait peut se donner comme il suit : considérons la colonne de liquide directement au-dessus de l’objet soumis à la pression et qui est en contact immédiat de l’eau, comme un corps ayant le même poids et la même forme que le liquide qui est au-dessus de l’objet; supposons ce corps placé dans l’eau de telle manière que sa surface intérieure coïncide avec celle de l’objet soumis à la pression, et qu’il reste sur ce dernier de la même manière que le liquide qui le couvrait originairement, auquel il correspond exactement. Il est clair alors, que ce corps ne fera pas saillie au-dessus du liquide dans lequel il est immergé, et qu’il ne plongera pas au-dessous de son niveau ; car Archimède a démontré dans son traité des « Corps flottants », que les objets du même poids qu’un liquide donné, dans lequel ils sont plongés, ne devaient ni s’élever au-dessus de son niveau, ni plonger au-dessous, ni par conséquent exercer de pression sur les objets au-dessous. Puisqu’un tel corps, si on en écarte tous les objets qui exercent sur lui des pressions par-dessus, reste stationnaire, comment n’ayant aucune tendance à descendre, pourrait-il exercer quelque pression?

De même, le liquide qui tient la place de ce corps supposé n’exerce aucune pression sur les objets au-dessous; car, en ce qui concerne le repos et le mouvement, ces deux corps ne diffèrent en rien l’un de l’autre.

On peut aussi se rendre compte de l’existence d’espaces vides par les considérations suivantes. S’il n’y avait pas d’espaces semblables, ni la lumière, ni la chaleur, ni aucune autre force matérielle ne pourrait se frayer un passage à travers l’eau, l’air ou n’importe quel autre corps ; comment, par exemple, les rayons du soleil pourraient-ils à travers l’eau pénétrer jusqu’au fond d’un vase? Si ce fluide n’avait pas de pores, lorsque les rayons frappent avec force la surface d’un vase plein d’eau, ce liquide devrait nécessairement déborder, ce qui cependant n’a pas lieu. De plus, les rayons heurtant violemment la surface de l’eau, il ne devrait pas arriver que les uns soient réfléchis, tandis que d’autres pénètrent plus bas : or, on sait que ceux de ces rayons qui frappent contre des molécules d’eau sont pour ainsi dire repoussés et réfléchis, tandis que ceux qui se trouvent en contact avec des espaces vides, ne rencontrant que peu de molécules, pénètrent jusqu’au fond du vase. Une autre preuve de l’existence des vides dans l’eau, c’est qu’en versant du vin dans l’eau, on le voit se répandre à travers toute la masse de l’eau, ce qui n’arriverait pas si celle-ci ne présentait pas de vide. Encore un exemple: une lumière en traverse une autre; en effet, lorsque plusieurs lampes sont allumées, tous les objets sont vivement éclairés, les rayons frappant dans toutes les directions les uns à travers les autres. Il est même possible de pénétrer à travers le bronze, le fer ou toute autre matière, comme il est facile de le voir dans le cas du poisson connu sous le nom de torpille marine.[3]

Nous avons démontré la possibilité de produire un vide parfait, par l’application d’un vase léger à la bouche, et par les ventouses des médecins. Donc, en ce qui concerne la nature du vide, quoiqu’il en existe bien d’autres preuves, nous devons considérer comme suffisantes celles que nous avons données. Elles sont basées sur le témoignage de nos sens, et nous permettent d’affirmer, que tout corps est composé de molécules très petites, entre lesquelles se trouvent des vides d’une étendue moindre que ces molécules elles-mêmes. Nous sommes par conséquent autorisés à dire qu’il ne peut exister de vide dans la nature que sous l’action de quelque force et que toute portion de l’espace est remplie d’air, d’eau ou de toute autre matière et qu’à mesure que quelqu’une de ces molécules se déplace une autre la suit et remplit le vide qu’elle a laissé; ainsi le vide continu n’existe point dans la nature sans l’intervention d’une certaine force; et, je le répète encore, le vide absolu n’existe pas de lui-même, mais se produit en violentant la nature.

Des Siphons.

Ces choses clairement exposées, occupons-nous des théorèmes qui découlent de ces principes; ils nous feront découvrir bien des mécanismes curieux et étonnants. Nous commencerons par décrire les siphons recourbés; ce sont en effet des instruments très utiles dans la plupart des appareils pneumatiques.

Siphon recourbé.

Soit un siphon[4] recourbé, c’est-à-dire un tube ΑΒΓ dont la branche ΑΒ est plongée dans un vase ΔΕ renfermant de l’eau, le niveau de l’eau étant représenté par la droite ΖΗ. La branche ΑΒ du siphon sera remplie d’eau jusqu’à ce niveau ΖΗ, c’est-à-dire dans la partie ΑΘ, mais la partie ΘΒΓ sera pleine d’air. Si alors nous attirons cet air par l’orifice Γ, le liquide le suivra par l’impossibilité, exposée ci-dessus, d’un vide continu.

Si l’orifice Γ est sur le prolongement de la droite ΖΗ, le siphon, quoique plein d’eau, ne laissera pas sortir l’eau mais restera plein. Ainsi, quoique le mouvement ascendant soit en contradiction avec la nature, l’eau sera élevée au point de remplir le siphon et elle restera en équilibre comme les plateaux d’une balance, la portion ΘΒ étant élevée et la portion ΒΓ suspendue. Mais, si l’orifice extérieur du siphon est au-dessous de la droite ΖΗ, en Κ par exemple, l’eau s’écoule parce que la partie ΚΒ, qui est plus lourde que la partie ΒΘ, l’emporte et l’entraîne; toutefois L’écoulement ne dure que jusqu’au moment où le niveau de l’eau arrive à hauteur de l’orifice Κ et il cesse alors de nouveau pour la même raison que ci-dessus. Si l’orifice extérieur du siphon est encore au-dessous du point Κ, en Α par exemple, l’écoulement dure jusqu’à ce que le niveau de l’eau atteigne l’orifice si alors nous voulons faire sortir toute l’eau du vase, nous devrons enfoncer le siphon jusqu’à ce que son extrémité Α atteigne le fond en ne laissant que l’espace nécessaire pour le passage de l’eau.

Il y en a qui ont expliqué de même le jeu du siphon, mais ils ont dit que la branche la plus longue attirait la plus courte parce qu’elle contenait plus d’eau. C’est là une erreur; on se tromperait grandement si, se fiant à cette explication, on cherchait à élever par ce moyen l’eau d’un niveau inférieur. Nous le démontrons ainsi : soit un siphon recourbé dont la branche extérieure est longue et étroite tandis que la branche intérieure est plus courte, mais d’un plus grand diamètre; après avoir rempli d’abord le siphon d’eau, plongeons la grande branche dans un vase plein d’eau ou dans un puits et laissons ensuite s’écouler l’eau; la branche extérieure, contenant plus d’eau que l’autre, devrait attirer l’eau de la longue branche qui, elle-même, devrait faire monter l’eau du puits; de plus l’écoulement, une fois commencé, devrait continuer indéfiniment puisque la quantité de liquide au dehors est supérieure à celle qui est dans la branche intérieure; mais les choses ne se passent point ainsi. La raison proposée n’est donc pas la vraie, et nous allons chercher la cause naturelle de ce phénomène.

On sait que tout liquide, dont les différentes parties sont en communication et qui est en repos, prend une surface libre, sphérique, dont le centre est le centre de la terre; s’il n’est pas en repos, il coule jusqu’à ce que la surface libre devienne sphérique, comme je viens de le dire. Prenons donc deux vases; versons de l’eau dans les deux, remplissons un siphon, et, ayant soin d’en boucher les deux orifices avec les doigts, faisons pénétrer chacune des deux branches dans l’un des vases précités en descendant en contrebas du niveau de l’eau; toute la masse liquide deviendra ainsi continue, car le liquide de chacun des deux vases sera en communication avec celui du siphon, de telle sorte que tout se tient. Si les surfaces des liquides se trouvaient au même niveau dans les deux vases avant l’opération, ces liquides resteront tous deux en repos quand le siphon y sera plongé; mais si le niveau primitif n’était pas le même, la masse liquide devenant continue, l’eau s’écoulera inévitablement dans le vase le plus bas jusqu’à ce qu’elle atteigne le même niveau dans les deux vases ou que l’un des deux vases soit vidé. Supposons que les surfaces libres des liquides arrivent à la même hauteur, elles seront alors en équilibre, de telle sorte que le liquide contenu dans le siphon sera lui-même en équilibre. Concevons maintenant que le siphon soit coupé suivant le plan de la surface des liquides qui sont dans les vases, le liquide qui est dans le siphon sera encore en équilibre; si nous le soulevons sans l’incliner ni d’un côté ni de l’autre, il sera encore en équilibre; cela arrivera aussi bien quand les deux branches du siphon auront le même diamètre que quand ce diamètre sera très différent dans chaque branche: car, la raison qui fait que le liquide reste en repos ne tient point à cette particularité, mais à ce que les deux orifices sont au même niveau.

Comment se fait-il donc que, quand on élève le siphon, l’eau ne retombe point par son propre poids, n’ayant en dessous d’elle que l’air qui est plus léger? C’est parce qu’un lieu ne peut être absolument vide. Pour que l’eau pût couler, il faudrait d’abord remplir la partie supérieure du siphon dans laquelle l’air ne peut actuellement pénétrer; si donc nous perçons un trou à la partie supérieure du siphon, l’air trouvera un passage et l’eau se partagera immédiatement en deux parties. Avant le percement du trou, le liquide du siphon, reposant sur les couches d’air situées au-dessous, tend à le chasser devant lui, et cet air, ne pouvant aller nulle part, empêche le passage de l’eau; mais lorsque, par le percement du trou, l’air a trouvé un espace à occuper, il ne peut plus résister à la pression de l’eau et s’écarte.

C’est pour la même raison que nous pouvons élever du vin par la bouche à l’aide d’un siphon, bien que ce mouvement d’ascension ne soit pas naturel. En effet, quand nous avons reçu dans notre corps l’air qui se trouvait dans le siphon, nous sommes devenus plus pleins qu’auparavant et nous pressons l’air qui nous touche; cet air presse lui-même de proche en proche jusqu’à ce que la pression arrive à la surface du vin , et alors le vin comprimé s’élève dans la partie du siphon qui a été vidée, car il n’y a pas d’autres lieu où il puisse se porter sous l’influence de la pression. C’est ainsi que s’explique le mouvement ascendant du vin, mouvement qui n’est point naturel.

Nous allons d’ailleurs démontrer que l’eau doit rester en repos dans un siphon quand sa surface libre est sphérique et concentrique à celle de la terre.[5]

En effet, supposons que ce liquide ne soit pas en repos; il y viendra après avoir bougé, sa surface libre sera alors sphérique et concentrique à celle de la terre, et coupera la première surface; car, puisque le même liquide a occupé deux positions, il doit y avoir une ligne d’intersection commune aux deux. Coupons les deux surfaces par un plan passant par le centre de la terre; leurs intersections avec ce plan seront deux circonférences de cercles concentriques à la terre. Soient ΛΒΓ, ΖΒΔ ces deux circonférences; joignons le point Β au point Ν, ΒΝ devrait être égal à chacune des lignes ΝΖ et ΝΑ, ce qui est absurde. Donc le liquide sera en équilibre.

Diabète à cloche.

Il y a une autre espèce de siphon appelé diabète concentrique ou diabète à cloche, dont le principe est le même que celui du siphon recourbé.

Soit, comme dans le cas précédent, un vase ΑΒ plein d’eau; un tube ΓΔ en traverse le fond auquel il est soudé et qu’il dépasse en dessous ; l’orifice G ne doit pas communiquer avec l’ouverture du vase ΑΒ, mais le tube doit être à l’intérieur d’un autre tube ΕΖ qui l’enveloppe à une distance constante et dont l’extrémité supérieure doit être bouchée par un petit disque ΕΗ peu distant de l’orifice Γ; l’orifice inférieur du tube ΕΖ doit être assez éloigné du fonds du vase pour laisser passer l’eau. Les choses ainsi disposées, si nous aspirons comme tout à l’heure, par l’orifice Δ, l’air qui est dans le tube ΓΔ, nous attirerons en même temps l’eau qui est dans le vase ΑΒ, de manière à la faire couler, et toute l’eau qui est dans le vase ΑΒ s’écoulera à cause de la saillie du siphon au-dessous du vase. En effet, la quantité d’air renfermée entre le liquide et le tube ΕΖ étant peu considérable, cet air peut passer dans le tube ΓΔ et entraîner l’eau avec lui. L’écoulement se continuera jusqu’au bout, à cause de la saillie inférieure; car, si le tube ΕΖ n’existait pas, l’eau cesserait de couler lorsque le niveau de l’eau serait descendu en Γ, malgré l’existence de la saillie; mais comme, lorsque le tube ΕΖ est complètement immergé, l’air ne peut entrer par dessous, l’écoulement ne s’arrêtera pas et l’air qui entre dans le vase ΑΒ prendra la place de l’eau qui s’en va. En effet, l’eau qui occupe la totalité de l’orifice extérieur du tube est toujours à un niveau plus bas que la surface de l’eau dans le vase et, comme un niveau unique ne peut être atteint, toute l’eau sera entraînée au dehors, l’attraction s’exerçant par la colonne la plus longue. Si nous ne voulons pas aspirer par la bouche l’air qui est contenu dans le tube ΓΔ, nous verserons de l’eau dans le vase ΑΒ, jusqu’à ce que, cette eau arrivant dans le tube ΓΔ par sa partie supérieure, l’écoulement commence; dans ce cas encore, toute l’eau sortira. L’appareil ΓΔΕΖ s’appelle, ainsi qu’on l’a dit, siphon à cloche ou diabète à cloche.

Il résulte des explications données plus haut que, quand le siphon reste immobile, son écoulement est irrégulier. Les choses se passent en effet comme dans le cas d’un vase dont l’eau s’écoule par un orifice percé au fond ; le débit y est irrégulier parce que, au commencement de l’écoulement, la sortie de l’eau est accélérée par un poids plus considérable, et que cette pression est moindre quand la quantité de liquide a diminué dans le vase. De même, plus est grande la différence de longueur des branches du siphon, plus la vitesse d’écoulement est grande, car il s’exerce une pression d’autant plus grande sur l’orifice de sortie que la branche extérieure est plus longue; ou plutôt, qu’il y a une plus grande différence de hauteur entre le niveau du liquide dans le vase et l’orifice de la branche extérieure.

II est donc démontré que l’écoulement à travers le siphon a toujours une vitesse variable ; il faut trouver maintenant le moyen de le rendre uniforme.

Siphon à écoulement uniforme.

Soit ΑΒ un vase contenant de l’eau sur laquelle flotte un petit bassin ΓΔ dont l’ouverture est bouchée par un obturateur ΓΔ. A travers cet obturateur et le fond du petit bassin, faisons passer l’une des branches d’un siphon, en ayant soin de les souder aux deux trous avec de l’étain ; l’autre branche doit se trouver en dehors du vase ΑΒ et avoir son orifice plus bas que la surface de l’eau qui est dans le vase. Si nous aspirons l’air du siphon par la branche extérieure, l’eau le suivra par suite de l’impossibilité d’un vide continu dans le siphon, et le siphon, ayant commencé à couler, continuera jusqu’à épuisement total de l’eau du vase; mais cet écoulement aura lieu uniformément puisque la différence de niveau entre l’extrémité de la branche extérieure du siphon et la surface du liquide ne varie point, le petit bassin descendant avec le siphon à mesure que le vase se vide. Plus grande sera cette différence de niveau, plus grande sera la vitesse d’écoulement, mais toujours uniforme. Le siphon décrit est représenté en ΕΖΗ et La surface de l’eau par la droite ΘΚ.[6]

Siphon dont l’écoulement est à la fois uniforme et variable.

Par la disposition suivante, on peut produire un écoulement qui soit à la fois uniforme et variable; j’entends par là que l’écoulement sera uniforme dès le commencement, pendant le temps que nous voudrons; puis que, pendant une autre période à notre gré, il sera encore uniforme mais plus rapide ou plus lent.

Soit, comme précédemment, ΑΒ un vase plein d’eau et ΓΔ un bassin; à travers le couvercle et le fond du bassin faisons passer un tube plus large que la branche intérieure du siphon, et que ce tube ΛΜ soit soudé au couvercle et au fond du bassin. Sur le couvercle, posons un petit cadre formé de barres disposées en forme de II; soit ΓΝΞΔ ce cadre.

Les faces internes des deux montants portent, sur toute leur hauteur, des rainures dans lesquelles se meut librement une autre barre ΟΠ. Soit encore une vis ΠΣ placée perpendiculairement sur le couvercle ΓΔ et passant par un trou percé dans la barre ΟΠ à laquelle est fixée une cheville disposée de manière à s’engrener dans l’hélice de la vis. Cette vis doit s’élever au-dessus de NX ; de plus il faut y adapter une poignée pour la tourner et relever ou abaisser par ce moyen la barre ΟΠ. La branche intérieure du siphon doit être fixée à la barre ΟΠ et passer à travers le tube ΛΜ de manière que son orifice puisse plonger dans l’eau du vase. Si maintenant nous aspirons comme précédemment le liquide par la branche extérieure, le siphon coulera avec une vitesse uniforme jusqu’à ce que toute l’eau soit épuisée. Quand nous voudrons produire dans le siphon un écoulement plus rapide, quoique toujours uniforme, nous tournerons la vis de manière à abaisser la barre ΟΠ; en effet, par ce moyen, l’excès de longueur de la branche extérieure sera accru et alors l’écoulement aura lieu avec une vitesse toujours uniforme mais plus grande que précédemment. Si nous voulions une vitesse encore plus grande, nous tournerions encore la vis de façon à baisser encore la barre ΟΠ; si au contraire nous voulions diminuer la vitesse, nous ferions remonter la barre ΟΠ. C’est ainsi que l’on peut, à l’aide d’un siphon, produire un écoulement qui soit à la fois uniforme et variable.

Appareil pour amorcer un siphon sans le secours de la bouche.

Pour éviter d’aspirer l’eau avec la bouche, chose qui n’est possible qu’avec les très petits tubes, on emploiera la disposition suivante:

Soit un système de tubes s’engageant à frottement l’un dans l’autre, le mâle étant fixé à la branche extérieure d’un siphon, de manière que l’écoulement se fasse par lui. Soit ΘΝ le mâle et ΤΦ la femelle qui doit d’avance être lutée sur l’ouverture d’un vase ΧΨ renfermant un peu plus d’eau que le siphon n’en peut contenir,[7] et ayant au fond un orifice Ω. Quand on désire aspirer l’eau du vase AB, on ferme avec le doigt l’orifice du vase et on le remplit d’eau; puis, adaptant le tube mâle au tube femelle, on ouvre l’orifice Ω. Le vase ΧΨ se vidant, l’air du siphon passe dans l’espace vide et le liquide qui est dans le vase ΑΒ sort de manière à remplir Le siphon; alors on retire le vase ΧΨ et on laisse couler le siphon.

Pour que l’écoulement se fasse convenablement, le siphon doit être vertical. On y arrive en fixant au rebord du vase ΑΒ deux règles, et en plaçant la branche intérieure du siphon entre ces barreaux de manière à les toucher tous deux; puis, de chaque côté de cette même branche, on enfonce à l’intérieur (des règles) une petite cheville qui presse contre le tube; de cette façon celui-ci ne pourra s’incliner ni en avant ni en arrière, ni à droite ni à gauche; mais, les chevilles étant bien affermies entre les règles, il descendra exactement suivant la verticale.

Appareil divers.

Nous allons maintenant expliquer la construction des appareils qui sont établis dans un but d’utilité et nous commencerons par les moins importants, qui sont pour ainsi dire les éléments [des autres].

I.

Appareil pour puiser le vin.

Voici un petit appareil utile pour puiser le vin.

On construit une petite sphère creuse en airain, telle que AB, dont la partie inférieure est percée d’un grand nombre de petits trous comme un crible. La partie supérieure est traversée par un tube creux ΓΔ qui est soudé à la sphère et dont l’orifice du haut débouche au dehors.

Quand on veut puiser du vin, d’une main on saisit le tube ΓΔ près de l’orifice Γ et on plonge la sphère dans le vin jusqu’à ce qu’elle soit totalement immergée; le vin entre par les trous et l’air intérieur est chassé par le tube ΓΔ. Si ensuite, en appuyant le pouce sur l’orifice Γ, on sort la sphère du vin, le vin qui est dans la petite sphère ne s’écoulera pas; en effet, l’air ne pourrait entrer pour remplir le vide que par l’orifice Γ, et cet orifice est bouché avec le pouce.

Quand on veut laisser couler le vin, on retire le doigt et l’air en entrant remplit l’espace où le vide se produit. En pressant de nouveau avec le doigt l’évent Γ, le vin ne coulera plus jusqu’à ce qu’on retire encore une fois le doigt de l’orifice.[8]

On peut aussi, en plongeant la petite sphère dans de l’eau chaude ou froide, y faire pénétrer une certaine quantité de celle-ci et ensuite laisser s’écouler le liquide en telle proportion que l’on voudra jusqu’à ce que le vase soit totalement vide.

Si l’extrémité Γ du tube ΓΔ est recourbée, il n’y aura rien de changé dans les phénomènes; on aura même plus de facilité à boucher l’orifice avec le doigt.

II. Appareil laissant couler â volonté de l’eau chaude et de l’eau froide.

On peut, par le même moyen, donner à volonté de l’eau chaude ou de l’eau froide avec une même petite sphère.

On construit une petite sphère ΑΒ semblable à la précédente, sauf une cloison verticale ΓΔ qui la divise en son milieu. Un tube ΕΖ est également soudé à la petite sphère et communique avec l’intérieur; dans ce tube existe une cloison ΓΗ qui est la continuation de la cloison ΓΔ, et les deux orifices supérieurs Θ et K [ainsi produits] doivent se recourber du côté de E et de Z. De part et d’autre de la cloison ΓΔ, au fond de la petite sphère AB et autour du point Δ, il y a des trous semblables à ceux qu’on voit dans les écumoires de cuisine et qui forment une espèce de crible.

Quand on veut puiser de l’eau chaude, on bouche les ouvertures Θ et K avec deux doigts, on plonge la petite sphère dans l’eau chaude, puis on ouvre l’un des orifices, Θ par exemple, de façon que l’air de l’hémisphère ΒΤΔ puisse être chassé par le trou Θ; l’eau chaude, entrant par le crible, remplira l’hémisphère ΒΤΔ. Rebouchant alors le trou Θ, en sortant la petite sphère de l’eau, son contenu ne s’échappera pas parce que l’air n’a pas d’entrée. Alors de la même manière, on plonge la petite sphère dans l’eau froide, on ouvre l’orifice K et, quand l’hémisphère ΑΓΔ est plein, on rebouche K et on ressort la petite sphère qui se trouve alors remplie d’eau chaude et d’eau froide, de sorte que, selon que l’on veut donner issue à l’une ou à l’autre, on ouvre l’orifice qui lui correspond; on peut encore le refermer quand on veut arrêter l’écoulement et répéter l’opération jusqu’à ce que tout soit vidé.

Il est également possible de remplir le même vase, d’un côté avec du vin, de l’autre avec de l’eau froide ou chaude ou un autre liquide quelconque. On peut même faire écouler autant de liquides et en telles proportions que l’on voudra en multipliant les cloisons et les orifices par lesquels l’air peut pénétrer dans chaque compartiment et en sortir.

Au lieu d’issues recourbées, on peut faire à la partie supérieure de la paroi du tube, dans des endroits convenables, un certain nombre de trous qu’on pressera avec les doigts quand on voudra les boucher.

Pour rendre invisibles les cribles, on les recouvrira d’un conduit unique; les divers liquides sembleront ainsi couler de la même source.

III.

Aiguière disposée de manière à recevoir et à écouler une plus ou moins grande quantité de liquide dans un temps donné, et telle que, si l’on y a introduit de l’eau et du vin, elle verse pendant un certain temps de l’eau pure, pendant un autre temps du vin pur et enfin un mélange des deux.

On la construit ainsi :

Soit ΑΒ une aiguière divisée en son milieu par un diaphragme ΓΔ, dans lequel on a percé des trous comme ceux d’un crible, disposés sur un segment en E près du ventre du vase. Dans ce même diaphragme et sur la ligne médiane on a également percé un trou rond Ζ par lequel on fait passer le tube ΖΗΘ soudé au diaphragme et arrivant en H jusque près du fond du vase. L’autre extrémité Θ du tube sort, sur le côté de l’aiguière, sous l’anse avec laquelle elle est soudée et en communication, cette anse étant creuse et présentant, à sa partie supérieure, un trou K qui peut être bouché avec le doigt quand cela est nécessaire.

Si alors, fermant l’évent K comme je viens de le dire, on introduit un liquide dans l’aiguière, ce liquide restera dans le compartiment supérieur, ne pouvant descendre par le crible dans le compartiment inférieur, à cause de l’air qui n’a pas d’autre issue que l’évent K. Si maintenant nous ouvrons cet orifice, le liquide descendra dans le compartiment inférieur et l’aiguière pourra en recevoir une nouvelle quantité.

On peut commencer par verser du vin de manière à remplir le compartiment ΒΓΔ puis, fermant l’évent, verser de l’eau par dessus. Ces deux liquides ne se mélangeront pas et, si nous penchons l’aiguière, elle ne donnera issue qu’à de l’eau pure; mais, si nous ouvrons l’orifice, l’eau continuera à couler et le vin coulera aussi puisque l’air peut entrer par l’évent et remplir l’air qui se produit enfin le vin coulera pur. On peut aussi verser l’eau d’abord, puis, bouchant le trou, du vin par-dessus, de manière à donner aux uns du vin pur, à d’autres du vin mouillé enfin à ceux que nous voudrons mystifier, de l’eau.

IV.

Construire une sphère creuse ou tout autre vase dans lequel, si l’on verse un liquide, on puisse le faire s’élever spontanément avec une grande force de manière à vider le vase quoiqu’un tel mouvement soit contraire à la nature.

La construction se fait ainsi:

Soit une sphère de la contenance d’environ 6 cotyles (1 litre 1/2) dont les parois sont faites avec un métal assez résistant pour supporter la pression de l’air qu’on va produire. Plaçons cette sphère AB sur une base quelconque Γ, à travers une ouverture percée à sa partie supérieure, on introduit un tube qui descend jusqu’à la partie de la sphère diamétralement opposée au trou, en y laissant toutefois un espace suffisant pour le passage de l’eau. Ce tube fera une légère saillie au-dessus de la sphère à l’ouverture de laquelle il est soudé et il se divisera en deux branches ΔΗ et ΔΖ auxquelles sont fixés deux tubes recourbés ΗΘΚΑ et ΖΜΝΞ qui communiquent intérieurement avec ΔΗ et ΔΖ. Enfin, dans ces tubes ΗΘΚΑ et ΖΜΝΞ et en communication avec eux doit être adapté un autre tube ΠΟ duquel sort à angle droit un tube mince ΡΣ communiquant avec lui et terminé en Σ par un petit orifice. Si, prenant à la main le tube ΡΣ, nous faisons tourner sur lui-même le tube ΠΟ, les deux trous qui se correspondaient ne pourront plus établir la communication, et le liquide qui s’élèvera ne trouvera plus d’issue. Alors, à travers une autre ouverture dans la sphère, on insère un autre tube ΤΥΦ, dont l’orifice inférieur Φ est fermé, mais qui a sur le côté vers le fond en Χ un trou rond auquel est adaptée une petite soupape, du genre de celles que les Romains appellent assarium et dont nous exposerons plus loin la construction.

Dans le tube ΥΦΤ on insère à frottement un autre tube [massif] ΨΩ.

Retirons maintenant le tube ΨΩ, et versons un liquide dans le tube ΥΘΤ, ce liquide entrera dans la cavité de la sphère par le trou Χ, la soupape s’ouvrant à l’intérieur, et l’air s’échappera par les trous du tube ΟΠ dont nous avons déjà parlé et qu’on a disposés de manière à communiquer avec les tubes ΗΘΚΛ et ΖΜΝΞ. Une fois la sphère à demi pleine de liquide, on incline le petit tube ΡΣ de manière à supprimer la communication entre les trous correspondants; alors on enfonce le tube ΨΩ et on chasse dans l’intérieur de la sphère l’air et le liquide contenus dans ΤΥΦ, ce qui nécessite une certaine force, car la sphère est elle-même pleine de liquide et d’air ; cette introduction est rendue possible par la compression de l’air qui se resserre dans les espaces vides qu’il contient en lui-même. Retirons encore le tube ΨΩ de manière à remplir d’air le tube ΤΥΦ; enfonçons de nouveau le tube ΨΩ et poussons cet air dans la sphère. En répétant cette opération plusieurs fois de suite, nous finirons par avoir dans la sphère une grande quantité d’air comprimé. Il est clair, en effet, que l’air introduit de force ne peut pas s’échapper quand la tige du piston est relevée, puisque la soupape, pressée par l’air intérieur, reste fermée. Si alors, replaçant le tube ΡΣ dans la position verticale, nous rétablissons la communication entre les ouvertures correspondantes, le liquide sera chassé à l’extérieur par l’air comprimé qui reviendra au volume qui lui est propre et qui pressera le liquide placé au-dessous de lui. Si la quantité d’air comprimé est considérable, il y aura expulsion non seulement de tout le liquide, mais encore de l’air en excès.

Voici maintenant la construction de la soupape dont j’ai parlé.

Prenez deux plaques d’airain de forme carrée ayant environ un doigt (0,027 m) de côté et épaisse comme une règle de charpentier; ces deux plaques, accolées suivant leurs faces, sont usées l’une contre l’autre à l’émeri, c’est à-dire polies de telle manière que ni air ni liquide ne puisse passer entre elles. Soient ΑΒΓΔ et ΕΖΗΘ ces deux plaques, au milieu de l’une d’elles ΕΖΗΘ, on perce un trou circulaire d’environ un tiers de doigt (0,01) de diamètre. Alors adaptant les deux plaques suivant l’arête ΕΘ on les réunit entre elles par des charnières, de telle sorte que les surfaces polies coïncident l’une avec l’autre. Quand on doit se servir de cette soupape, on adapte la lame ΕΖΗΘ sur l’ouverture destinée à l’introduction de l’air ou du liquide que l’on veut comprimer, la pression fait ouvrir la plaque ΑΒΓΔ qui se meut très facilement autour de ses charnières et laisse entrer soit l’air soit le liquide dans le vase étanche où il se trouve ensuite enfermé et où il repousse la plaque ΑΒΓΔ, fermant ainsi le trou par lequel l’air est entré.

V.

Construire un autel de telle manière que, quand on allume du feu par-dessus, les statues qui sont sur les côtés fassent des libations.

Soit un piédestal ΑΒΓΔ sur lequel sont placés des statues et un autel ΕΖΗ fermé de toutes parts. Le piédestal doit également être hermétiquement clos; il communique avec l’autel en H; il est aussi traversé par le tube ΘΚΔ, peu éloigné du fond du côté de Δ et venant aboutir une coupe que tient la statue en Θ. On verse de l’eau dans le piédestal par un trou M que l’on bouche ensuite. Si donc on allume du feu sur l’autel ΕΖΗ, il arrivera que l’air intérieur dilaté pénétrera dans le piédestal et en chassera l’eau ; mais celle-ci, n’ayant d’autre issue que le tube ΘΚΛ, monte dans la coupe et la statue fait ainsi une libation ; cela dure aussi longtemps que dure le feu. En éteignant le feu, la libation cesse et elle recommence autant de fois qu’on le rallume. Il faut du reste que le tube par lequel la chaleur doit s’introduire soit plus large au milieu; il est nécessaire en effet que la chaleur, ou plutôt que le souffle qu’elle produit, s’accumule dans un renflement pour avoir plus d’effet.

VI.

Il y a des vases qui ne peuvent rien verser à moins d’être pleins, mais qui, une fois pleins, laissent échapper tout le liquide qu’ils contiennent.

On les construit comme il suit:

Soit ΑΒΓΔ un vase sans goulot, à travers le fond duquel passe un tube qui peut être ou un diabète à cloche ΕΖΗΘ ou un siphon recourbé ΗΘΚ. Quand le vase ΑΒΓΔ est plein et que l’eau recouvre les siphons, l’écoulement s’établit par ces siphons et continue jusqu’à ce que le vase soit vide si l’orifice inférieur du siphon est assez près du fond du vase pour ne laisser que le passage nécessaire à l’eau.[9]

VII.

Deux vases étant placés sur un même piédestal, l’un étant plein de vin et l’autre vide et tous les deux étant munis de goulots ouverts, le vin ne coulera pas du vase plein jusqu’à ce que le vase vide soit rempli d’eau; alors le vin commencera à couler de l’un des vases et l’eau de l’autre jusqu’à ce que tous les deux soient vides. On les appelle les vases concordants.

Soit ΑΒΓΔ le piédestal sur lequel reposent les vases E et Z, dans chacun desquels existe un siphon recourbé; soient, ΗΘΛ dans le vase E et ΛΜΝ dans le vase Z ces siphons, dont les extrémités extérieures sont disposées comme un goulot de fontaine et dont les parties coudées doivent arriver presque jusqu’à l’orifice des vases [et être au même niveau]; soit enfin ΞΟΠΡ un autre tube recourbé qui, passant à travers le piédestal, réunit les deux vases et dont les orifices Ξ et Π débouchent à la hauteur des coudes des siphons.

Versons maintenant du vin dans le vase E en ayant soin que la surface du liquide ne dépasse pas le coude Θ; le vin ne coulera pas parce que le siphon ne sera pas amorcé mais si nous versons ensuite de l’eau dans le vase Z de telle sorte que son niveau dépasse la courbure du siphon en M, l’eau s’écoulera [par le siphon ΔΜΝ] et passera en même temps par le tube ΞΟΠΡ dans le vase E où elle fera commencer l’écoulement du vin. Les deux vases verseront alors à la fois, l’un du vin, l’autre de l’eau, jusqu’à ce qu’ils soient vides tous deux.

VIII.

On peut construire des vases de telle manière que quand on y verse de l’eau, on entend se produire le chant de la mésange ou un sifflement.

Voici leur construction:

Soit ΑΒΓΔ un piédestal creux ; la paroi supérieure ΑΔ sera traversée par un entonnoir ΕΖ dont le tube affleurera le fond de manière à laisser le passage de l’eau et qui sera soudé sur cette paroi supérieure. Soit aussi un petit tuyau ΗΘΚ destiné à produire le son: il communiquera également avec le piédestal et sera soudé à la paroi ΑΔ. L’extrémité supérieure sera recourbée et son orifice K plongera dans un peu d’eau placée dans un petit vase Λ. Si on verse de l’eau dans l’entonnoir EZ, il en résultera que l’air, qui est dans le piédestal, sera chassé dans le petit tuyau ΗΘΚ et rendra ainsi un son. Si l’extrémité recourbée du tuyau plonge dans l’eau, ce son sera modulé de façon à imiter le chant de la mésange; tandis que, s’il n’y a pas d’eau, il ne se produira qu’un sifflement.

Les sons se produisent donc à travers des tuyaux; mais ils varieront de nature suivant que ces tuyaux seront plus ou moins larges, plus ou moins longs, et que la partie immergée sera elle-même plus étroite ou plus courte; on peut arriver ainsi à imiter le chant de divers oiseaux.[10]

IX.

On peut disposer les figures de plusieurs de ces oiseaux soit sur une fontaine, soit dans une grotte, soit dans tout autre lieu où existent des eaux courantes. On placera prés d’eux un hibou qui tournera automatiquement la tête vers eux ou du côté opposé. Quand il a la tête tournée, les oiseaux chantent; quand il les regarde, ils se taisent; et cela peut se répéter plusieurs fois.

Voici comment s’établit cet appareil:

Soit A le jet d’une petite fontaine qui coule constamment; on place au-dessous une caisse ΒΓΔΕ bien étanche munie d’un diabète à cloche HZ ou d’un siphon recourbé et dans laquelle est inséré un entonnoir ΘΚ dont le tube va presque jusqu’au fond de manière à ne laisser que le passage de l’eau; cet entonnoir doit être pourvu de plusieurs petits tuyaux semblables à ceux que nous avons décrits ci-dessus, tels que Λ. Il arrivera que, tandis que la caisse ΒΓΔΕ se remplit d’eau, l’air expulsé par les tuyaux imite ra le chant des oiseaux; mais, quand la caisse sera pleine et que l’eau s’écoulera par le siphon HZ, les oiseaux ne chanteront plus.

Nous allons décrire maintenant les dispositions employées pour faire tourner le hibou tantôt du côté des oiseaux tantôt du côté opposé, ainsi que nous l’avons annoncé plus haut. Soit ΝΞ un axe tourné, fixé sur une base M et sur lequel est ajusté un tube ΟΠ, de manière à pouvoir tourner librement autour de cet axe; à l’extrémité supérieure de ce tube est adapté un petit disque ΡΣ sur lequel le hibou est solidement fixé. Autour du tube sont deux chaînes ΤΥ et ΦΧ enroulées en sens contraire et qui passent sur deux poulies. A l’extrémité de ΤΥ est suspendu un poids Ψ ; l’extrémité de ΦΧ est attachée à un vase vide Ω placé au-dessous du siphon ou du diabète à cloche ZH.

On voit que, quand la caisse ΒΓΔΕ se vide, le liquide tombe dans le vase Ω, le tube on tourne ainsi que le hibou qui regarde alors les oiseaux. Mais, lorsque la caisse ΒΓΔΕ est vide, Le vase Ω se vide aussi à l’aide d’un siphon ou d’un diabète à cloche qu’il contient; le poids Ψ, reprenant alors le dessus, fait retourner le hibou, juste au moment où, la caisse ΒΓΔΕ se remplissant de nouveau, le chant des oiseaux recommence à se faire entendre.

X.

On peut, par un procédé semblable, faire sonner une trompette.

On insère dans une caisse, hermétiquement close, le tube d’un entonnoir dont l’extrémité atteint presque le fond et qui est soudé au couvercle de la caisse; à côté, une trompette munie de son pavillon et de son anche est fixée d’une façon analogue et communique avec la partie supérieure de la caisse. Quand on versera de l’eau dans l’entonnoir, l’air qui est dans le vase, chassé à travers l’anche, produira le son.

XI.

Il y a 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.

En voici la construction.

Soit une corne à boire ΑΒΓΔ munie de deux diaphragmes ΔΕ et ZH à travers lesquels passe un tube ΘΚ soudé à ces diaphragmes et percé d’un trou L un peu au-dessus du diaphragme ΖΗ. Au-dessous du diaphragme 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 Λ dans le compartiment ΔΕΖΗ, car l’air qui y est contenu peut s’échapper par l’évent si maintenant nous bouchons l’évent M, le vin qui est dans le compartiment ΔΕΗΖ y sera retenu. Par conséquent si, fermant l’évent M, nous versons de l’eau dans la partie ΑΒΔΕ 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 toute l’eau sera écoulée, du vin pur.

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 ΑΕΖΗ, 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.

XII.

Une coupe étant placée sur un piédestal et pleine de vin, elle restera pleine quelle que soit la quantité qu’on y puise.

Soit AB un vase dont l’ouverture est fermée près du col par un diaphragme GΓ. Faisons passer à travers ce diaphragme un tube ΕΖ qui arrive très près du fond; un autre tube ΗΘ traverse le fond du vase et s’élève jusque près du diaphragme ΓΔ ; enfin, le fond du vase est percé par un trou K auquel est adapté un petit tube ΚΛ. Le vase ΑΒ doit être placé sur un piédestal ΜΝΞΟ dans lequel fait saillie l’extrémité du tube ΗΘ. Soient encore ΠΡ la coupe susdite et ΣΤ un tube mettant en communication la base ΜΝΞΟ avec la coupe qui doit arriver à la hauteur de l’orifice Θ du tube ΗΘ.

Quand on versera du vin par le tube EZ dans le vase AB, l’air s’échappera par le tube ΗΘ et le vin passera par le petit tube ΚΛ, s’il est ouvert, dans le piédestal et dans la coupe ΠΡ mais, si ce tube est bouché, ce sera alors le vase AB qui se remplira. Faisons donc couler du vin dans la base ΜΝΞΟ et dans la coupe ΠΡ de manière que la coupe ΠΡ soit pleine et que la base ΜΝΞΟ soit remplie jusqu’à l’orifice Θ du tube [ΗΘ].[11] Cela étant fait, fermons l’orifice E ; le vin qui est dans le vase AB ne pourra plus couler par le petit tube ΚΛ puisque l’air ne peut plus entrer pour remplir le vide qui se produirait, car cette entrée se faisait par l’orifice E mais, si nous puisons du vin dans la coupe, nous découvrons l’orifice Θ et alors, l’air se glissant [par le tube ΗΘ], le vin s’écoulera de nouveau dans la base et dans la coupe ΠΡ jusqu’à ce qu’elle soit pleine, et cela se reproduira chaque fois que nous puiserons dans la coupe. Il faudra que la base ΜΝΞΟ Soit percée d’un trou Ψ, afin que l’air qui entre en remplacement dans le vase AB par l’orifice H pénètre par ce trou.

XIII.

Si, en pratique, nous voulions établir d’une façon analogue, dans quelque endroit, un bassin qui resterait toujours plein, bien qu’on en tirât une grande quantité d’eau, il faudrait le construire ainsi

Soit AB un vase contenant une quantité d’eau égale à celle qui pourra être demandée, et GL un tube qui le met en communication avec une cuve[12] HQ 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 ΛΜ 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 QN 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.

XIV.

Il y a des vases à ablutions tels que, si l’on y jette une pièce de cinq drachmes, il s’en écoulera de l’eau pour les ablutions.

Soit un vase à ablutions (σποδεῖον) ou un coffre ΑΒΓΔ dont l’orifice A s’ouvre à la partie supérieure. Dans ce coffre se trouve un vase ΖΗΘΚ contenant de l’eau et une petite pyxide Λ[13] d’où part un tuyau ΛΝ qui débouche à l’extérieur. Près de ce vase on place une règle verticale ΝΞ autour [de l’extrémité supérieure] de laquelle se meut une autre règle à oreilles ΟΠ[14] terminée en O par un plateau Ρ parallèle au fond du vase. A l’autre bout Π est suspendu un couvercle Σ qui s’ajuste à la pyxide Λ de manière à empêcher l’eau de couler par le canal ΛΜ. Il faut que le couvercle de la pyxide soit plus lourd que le plateau Ρ, mais plus léger que le plateau et la pièce de monnaie.

Quand on jette une pièce par l’orifice A, elle tombe sur le plateau Π et son poids fait incliner la règle ΟΠ, ce qui fait soulever le couvercle de la pyxide et couler l’eau ; mais la pièce glissant ensuite au fond, le couvercle bouche de nouveau la pyxide et arrête l’écoulement.[15]

xv.

Des liquides de diverses espèces ayant été versés dans un vase par un orifice, on demande de faire couler par un même goulot, à volonté et séparément, celui de ces liquides qu’on choisira.

Soit ΑΒ un vase dont le col est fermé par un diaphragme ΓΔ et dans lequel se trouvent d’autres diaphragmes verticaux qui montent jusqu’à ce diaphragme ΓΔ et forment autant de compartiments qu’on veut verser de liquides différents. Supposons, pour fixer les idées, que ce nombre soit de deux et soit ΖΕ le diaphragme [qui les sépare]. Dans le diaphragme ΓΔ on perce de petits trous comme ceux d’un crible, communiquant avec les compartiments dont chacun doit avoir un évent H ou Θ ; chacun de ces compartiments doit également communiquer, vers le fond du vase, avec de petits tubes Κ ou Λ qui aboutissent à un même tuyau M.

Si donc, ayant d’abord fermé les évents H et Θ ainsi que le tuyau M, nous versons l’un des liquides dans la partie supérieure du vase, ce liquide n’entrera dans aucun des compartiments, l’air n’ayant aucune issue; mais, si l’un des évents est ouvert, le liquide passera dans le compartiment correspondant. Si ensuite, après avoir refermé cet évent, nous versons l’autre liquide et ouvrons l’autre évent, le liquide tombera dans l’autre compartiment.

Maintenant, si nous bouchons tous les évents en même temps que les trous du crible,[16] quand bien même le canal M serait ouvert, rien ne coulera; il faut ouvrir l’un des évents pour donner entrée à l’air dans le compartiment correspondant, ce qui permet au liquide qui y est contenu de s’échapper. Si on referme cet évent et qu’on ouvre l’autre un effet analogue se produira.

XVΙ.

Étant donnés deux vases pleins sur un piédestal, l’un plein de vin et l’autre vide, faire qu’une quantité quelconque d’eau étant versée dans le vase vide, une quantité de vin équivalente s’écoule dans l’autre vase.

Voici la construction

Soient, sur un piédestal AB, deux vases ΓΔ et EZ dont les orifices[17] sont fermés par les diaphragmes ΗΘ et ΚΛ ; soit encore un tube ΜΝΞΟ qui passe à travers le piédestal et se recourbe dans les vases de telle manière que ses extrémités M et O arrivent tout près des diaphragmes. Dans le vase EZ on place un tube recourbé ΠΡΣ dont la courbure doit se trouver près de l’orifice du vase; l’une de ses branches débouche à l’extérieur et se termine comme goulot de fontaine. A travers le diaphragme ΗΘ passe un entonnoir ΤΥ dont le tube est soudé à ce diaphragme et qui descend jusque tout près du fond du vase [ΓΔ]. Dans le vase EZ on verse du vin par un trou Φ qu’on rebouche après l’introduction du liquide.

Si maintenant nous versons par l’entonnoir de l’eau dans le vase ΓΔ, il arrivera que l’air qui est dans ce vase sera chassé, qu’il pénétrera dans le vase ΕΖ par le tube ΜΝΞΟ, et que le vin qui est dans ce dernier vase coulera en dehors. Ce phénomène se reproduira chaque fois que nous verserons de l’eau, et il est évident que la quantité de l’air expulsé est la même que celle de l’eau introduite et que celle du vin qui s’écoule.

Tout cela pourrait encore se produire quand bien même il n’y aurait en Σ qu’un goulot au lieu d’un siphon, à la condition toutefois que la pression du liquide ne l’emporte pas au goulot.[18]

XVII.

Étant donnés un vase vide et un autre qui contient du vin, on demande que, quelle que 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.[19]

Soit ΑΒ un vase en forme de cylindre ou de parallélépipède rectangle. A côté de lui et sur la même base on place un autre vase ΓΔ hermétiquement clos et de forme cylindrique ou parallélépipédique comme ΑΒ, 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 ΗΘΚ traversant les diaphragmes [qui les ferment à leur partie supérieure] et soudé à ces diaphragmes. Dans le vase EZ on place un siphon recourbé ΛΜΝ 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 ΞΟ. De ce dernier part un tube ΠΡ 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 ΣΤ traverse les cloisons des vases AB et ΓΔ. Enfin, près du fond de AB on ajuste un petit tube U qu’on enferme avec le tube ΠΡ dans un tuyau ΦΧ 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.][20]

Ces dispositions prises, on ferme le tuyau ΧΦ 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 ΣΤ, et l’eau qui pénètre dans ΓΔ en chassera une quantité d’air égale à elle-même dans EZ par le tub ΗΘΚ. De même cet air chassera une quantité égale de vin dans le vase ΟΞ par le siphon ΛΜΝ. Maintenant, en ouvrant le tuyau ΦΧ, l’eau versée dans le vase AB et le vin sortant du vase ΟΞ par le tube ΠΡ couleront ensemble; c’est ce que l’on se proposait d’obtenir.[21]

XVIII.

Étant donné un vase muni d’un tube à robinet et plein d’eau, sur laquelle flotte une figurine, faire que cette figurine laisse couler une quantité de vin qui soit en proportion donnée avec l’eau que l’on fait sortir par le robinet.

Soit AB le vase d’eau muni d’un tuyau Γ qui peut être fermé; soit, sur la surface de l’eau, un petit bassin Δ qui flotte et qui porte un tuyau vertical EZ auquel on a donné la figure d’un animal. On place à côté un vase ΗΘ ne contenant du vin, dans lequel plonge un siphon recourbé ΚΛΜ, dont l’une des branches est ainsi dans le vase ΗΘ, tandis que l’autre va aboutir au tube EZ.

Maintenant, supposons que nous aspirions le vin par l’orifice intérieur M, le vin coulera dans le tuyau EZ jusqu’à ce que la surface libre soit sur une même droite dans le vase ΗΘ et dans le tuyau EZ. Soit ΝΞΟΠ cette droite et fixons-en Π un petit tube ouvert Ρ.[22] Jusqu’à ce moment le vin ne coule pas, mais si on enlève par le tube G une certaine quantité d’eau, le petit bassin descendra, entraînant avec lui le tuyau EZ et amenant ainsi la surface libre du vin au-dessous de la ligne ΝΞ. La branche extérieure du siphon devenant alors plus longue, le vin coule de nouveau dans le tuyau EZ et tombe à l’extérieur par le petit tube Π.

Cela se reproduira chaque fois que nous enlèverons de l’eau par le canal Γ, le vin s’écoulant dans une certaine proportion avec l’eau qu’on enlève. Pour que ce que nous avons annoncé ait lieu, il suffit donc que la base du vase ΑΒ soit dans une proportion déterminée avec la base du vase ΗΘ.[23]

XIX.

Si l’on voulait que, en versant de l’eau dans un vase, on fit couler du vin dans une proportion déterminée, on agirait comme il suit.

Soit, comme ci-dessus, un vase AB renfermant de l’eau et ΗΘ le vase qui contient le vin; mais le tuyau EZ doit être au dehors du vase AB. Dans le vase AB flotte une sphère qui est reliée au tuyau EZ par une corde passant sur les poulies Σ et T de manière à le tenir suspendu. Tout le reste est disposé comme précédemment.

Il en résulte que, si l’on verse de l’eau dans le vase AB, la sphère sera soulevée et fera baisser le tuyau EZ, ce qui amènera l’écoulement du vin.

On peut arriver au même résultat d’une autre manière. La corde fixée d’un côté à la sphère D passant sur une troisième poulie T et sur la poulie Σ va se fixer par son autre extrémité au siphon ΚΛΜ. On voit qu’alors, la sphère s’élevant, le siphon ΚΛΜ, qui est suspendu à la corde, s’abaisse, de sorte que la branche extérieure devenant plus longue, le vin coulera par l’orifice Ρ.

XX.

Pompes dont on se sert dans les incendies.

Elles se construisent de la manière suivante

On prend deux cylindres (pyxides) de bronze, ΑΒΓΔ et ΕΖΗΘ, dont la surface intérieure est travaillée au tour, comme les pyxides des orgues hydrauliques, pour recevoir un piston; soient ΜΝ et ΚΛ les pistons correspondants. Les cylindres doivent communiquer entre eux au moyen du tube ΞΟ et être munis de soupapes Π et Ρ, semblables à celles qui ont été décrites plus haut[24] et qui, situées dans ledit tube ΞΟ, s’ouvrent à l’extérieur des cylindres. Dans la base de ces cylindres on perce des trous circulaires Ξ et T obturés exactement par des rondelles ΥΦ et ΧΨ, à travers lesquelles on fait passer des tiges Ω soudées ou fixées de quelque autre manière aux bases du cylindre et munies d’un arrêt à leur extrémité pour empêcher les rondelles de s’en aller. — Quant aux pistons, ils seront fixés à des tiges verticales ε et ζ qu’on attachera à un balancier mobile à son centre autour d’un axe fixe δ ; les tiges ε et ζ se mouvront elles-mêmes autour des axes β et γ. — Le tube ΞΟ doit communiquer avec un autre tube vertical ηθ qui se bifurque en θ et qui est pourvu de tubes emboîtés à travers lesquels on peut chasser l’eau, comme cela a été exposé plus haut dans la description de la machine pour lancer l’eau au moyen de l’air comprimé.

Maintenant, si les cylindres ainsi disposés sont placés dans un récipient plein d’eau ρστυ et qu’on imprime au balancier, par ses extrémités α et π un mouvement d’oscillation autour de l’axe δ, les pistons en descendant chasseront l’eau en dehors par le tube ηθ et l’orifice mobile μ. En effet, quand le piston ΜΝ monte, il ouvre l’orifice T en faisant monter la rondelle ΥΦ et ferme la soupape Ρ. Quand, au contraire, il descend, il ferme le trou T et ouvre Ρ à travers lequel l’eau est obligée de s’élever. Les mêmes effets se produisent avec le piston ΚΛ. Le petit tuyau μ qui peut tourner en avant et en arrière permet de lancer l’eau à la hauteur, mais non dans la direction voulue, à moins de déplacer la machine tout entière, ce qui apporte des retards fâcheux lorsqu’on est pressé; aussi, pour que l’eau puisse être facilement lancée vers le point voulu, on fait le tube ηθ en deux parties soigneusement ajustées l’une à l’autre dans le sens de la longueur; l’une d’elles se fixe au tube qui est bifurqué en θ. Ainsi, le jet d’eau peut être lancé dans une direction quelconque grâce à la rotation du tube supérieur autour d’un axe vertical et de celle de l’orifice m autour d’un axe horizontal. Le tube supérieur, qui reçoit l’autre à frottement, doit être muni d’arrêts pour ne point être projeté par la violence de l’eau; ces arrêts seront en formé de Γ, fixés au tube supérieur et pourront glisser sur un anneau fixé au tube inférieur.[25]

xxΙ.

Dans un lieu où existe de l’eau courante, on peut construire la figure de quelque animal en bronze ou en toute autre matière, de telle sorte que, si on lui présente une coupe, cet animal boit en produisant un son et un cri qui font croire qu’il a soif.

La construction est la suivante:

Soit AB un vase dans lequel tombe un courant d’eau jaillissante Γ ; dans ce vase AB on place un siphon coudé ou un diabète à cloche ΔΕΖ, dont une branche doit dépasser le fond du vase. Au-dessous de ce dernier, on place un piédestal ΗΘΚΛ hermétiquement clos qui contient également un siphon coudé ΜΝΞ. Au-dessous de l’orifice Z on place un entonnoir ΟΠ dont le tube doit descendre jusqu’au fond du piédestal ΗΘΚΛ, laissant seulement un intervalle pour le passage de l’eau. Soit en Π la bouche d’un animal, à laquelle vient aboutir un tube ΡΣΤ qui communique d’une façon cachée avec le piédestal, par une des pattes ou de toute autre façon. Quand le vase AB sera plein, l’eau ayant amorcé le siphon, s’écoulera et tombera dans l’entonnoir on; le piédestal ΗΘΚΛ se remplira ainsi pendant que le vase AB se videra. De même, quand le piédestal sera plein, l’eau ayant amorcé le siphon, s’écoulera par le siphon MNX et videra le piédestal; pendant que celui-ci se vide, l’air entre par la bouche Ρ pour remplir le vide qui se forme. Si alors nous plaçons devant la bouche Ρ une coupe, le liquide, attiré à la place de l’air, sera absorbé avec force jusqu’à ce que le piédestal soit vidé. Alors le vase AB qui s’est rempli, se videra de nouveau et les mêmes faits se reproduiront. Pour que la coupe puisse être présentée en temps opportun, c’est-à-dire quand l’eau commence à s’écouler du piédestal, il n’y a qu’à imaginer quelque objet qui soit mis en mouvement par l’écoulement du siphon ΜΝΞ, ce qui aura lieu en le faisant frapper par l’eau; quand on le verra bouger, on présentera la coupe.

XXII.

On peut aussi, par le moyen d’une eau courante et de la rotation d’une statuette d’un Pan, faire boire un animal.

Soit un piédestal ΑΒΓΔ hermétiquement clos de tous côtés et muni d’un diaphragme. Sur la face supérieure on pose la figure d’un animal avec un tube ΕΖΗ aboutissant [d’un côté] à sa bouche, [de l’autre dans le compartiment inférieur], dans lequel se trouve un siphon recourbé ΘΚΛ, dont la branche inférieure descend plus bas que le fond. Un entonnoir MN passe à travers le diaphragme et son tube descend jusque très près du fond. Sur le piédestal ΑΒΓΔ on place un autre support ΞΟ sur lequel se tient une figure de Pan ΠΡ, fixée sur un axe Σ qui descend dans le compartiment supérieur;[26] à cet axe on adapte un tube dont l’extrémité porte une petite coupe ΤΥ attachée au tube et en communication avec lui; ce tube doit être de telle longueur que, quand la figure de Pan est retournée, la coupe ΤΦ se trouve un peu au-dessus de l’entonnoir MN. Encore au-dessus de ce même entonnoir MN, et sur la face supérieure, on place un petit bassin ΧΨ qui la traverse et dans lequel tombe le jet de la fontaine; ce jet doit avoir un débit supérieur à celui du siphon ΘΚΛ.

Dans le cas où l’eau du petit bassin se rend, par l’entonnoir MN, dans le compartiment inférieur du piédestal, l’air contenu dans ce compartiment s’échappe par le tube EZH et la base se remplira de liquide parce que le débit à l’entrée est plus considérable qu’à la sortie; mais, si l’on fait faire demi-tour à la statuette de Pan, la petite coupe ΤΦ reçoit le jet et le fait déverser ailleurs à l’aide du tube ΤΥ. L’eau n’arrivant plus à la partie inférieure du piédestal ΑΒΓΔ, le siphon ΘΚΛ vide cette partie et l’air afflue par le tube EZH; aussi l’animal boira si on en approche une coupe.

XXIII.

On peut aussi construire un animal buvant sans le secours d’eau courante ni d’aucun engin mettant en mouvement une statuette de Pan.

Soit ΑΒΓΔ un piédestal et E la bouche d’un animal, à travers lequel on fait passer, par le poitrail et un pied de derrière ou la queue, un tube qui met en communication la bouche et l’intérieur du piédestal; ce piédestal devra être rendu immobile. Le tube qui traverse l’animal sera d’un diamètre très fin, presque imperceptible et courbé en siphon, de telle sorte que l’orifice H soit au même niveau que la bouche E.[27] Si maintenant nous remplissons le diabète EZH à l’aide d’un autre tuyau placé au-dessus et dont l’extrémité vienne s’adapter au point E, le tube EZH restera plein parce que les deux orifices sont au même niveau mais, si nous présentons une coupe devant la bouche et que nous plongions une partie de la tête dans L’eau de cette coupe, il arrivera que la branche H du tube EZH se trouvera la plus longue, de sorte qu’elle attirera l’eau qui se trouvera ainsi entraînée dans le piédestal ΑΒΓΔ ; ce dernier n’a pas besoin dans le cas présent d’être hermétiquement clos.

XXIV.

On place dans les sanctuaires égyptiens, près du portique, des roues de bronze mobiles que ceux qui entrent font tourner, parce que l’airain passe pour purifier. Il convient de les disposer de telle manière que la rotation de la roue fasse couler l’eau pour l’ablution dont on vient de parler.

Soit ΑΒΓΔ un vase à eau, caché derrière un des jambages de la porte d’entrée. Ce vase est percé au fond d’un trou E, et sous ce fond est fixé un tuyau ΖΗΚΛ ayant également un trou en face de celui du fond, et dans lequel on place un autre tuyau ΛΜ fixé en Λ à ce même tuyau ΖΗΘΚ le tuyau ΛΜ est percé d’un trou Π en regard du trou E. Entre ces deux tuyaux on en adapte un autre ΝΞΟΡ mobile à frottement sur chacun d’eux et qui a un trou Σ en regard de E.

Si ces trois trous se trouvent en ligne droite, quand on versera de l’eau dans le vase ΑΒΓΔ, elle coulera par le tuyau ΛΜ; mais, si on fait tourner le tube ΝΞΟΡ de manière à déplacer le trou S ; l’écoulement cessera. Il suffit donc de fixer la roue au tuyau ΝΞΟΡ pour que, en la faisant tourner, l’eau coule.[28]

xxv.

Étant donné un vase, y verser par l’orifice des vins de plusieurs espèces et en faire couler, par un même goulot, celui que l’on désignera, de telle sorte que, si différentes personnes ont versé différents vins, chaque personne retire à son tour tout le vin qu’elle a versé.

Soit ΑΒΓΔ un vase hermétiquement clos dont le col est fermé par un diaphragme EZ et qui est divisé en autant de compartiments que l’on a l’intention d’y verser d’espèces de vin. Supposons par exemple que ΗΘ et KA soient les diaphragmes formant les trois compartiments M, N, Ξ dans lesquels on doit verser du vin. Dans le diaphragme EZ on perce de petits trous correspondant respectivement avec chacun des compartiments. Soient O, Π, Ρ, ces trous, dans lesquels on soude de petits tubes ΠΣ, ΟΤ et ΠΥ qui se dressent dans le col du vase. Autour de chacun de ces tubes on perce dans le diaphragme EZ de petits trous comme ceux d’un crible par lesquels les liquides peuvent couler dans les différents compartiments. Quand donc nous voudrons introduire l’un des vins dans le vase, nous boucherons avec les doigts les évents Σ, T, Υ, et nous verserons dans le col Φ ce vin qui y restera sans couler dans aucun des compartiments, parce que l’air qui est contenu dans ceux-ci n’a pas d’issue; mais, si nous ouvrons l’un des évents Σ, T, Υ, l’air qui est dans le compartiment correspondant sortira et le vin coulera dans ce compartiment par les trous du crible. Refermant alors cet évent pour en ouvrir un autre, nous introduirons de même une autre qualité de vin, et ainsi de suite quelque soit le nombre des vins et celui des compartiments correspondants du vase ΑΒΓΔ.

Voyons maintenant comment chacun peut venir retirer à son tour son propre vin par le même goulot.

Au fond du vase ΑΒΓΔ on dispose des tubes qui partent de chacun des compartiments, savoir : le tube χψ partant des compartiments M, le tube ωσ de N, enfin λμ de Ξ. Les extrémités y, s, et m de ces tubes doivent communiquer avec un autre tube φσμα  dans lequel est ajusté exactement un autre tube βγ, fermé en γ à son extrémité intérieure et ayant des trous percés aux droit des orifices y, s, et m de telle sorte que ces trous puissent, à mesure que le tube tournera, recevoir respectivement le vin contenu dans chacun des compartiments et se verser au dehors par l’orifice dudit tube ΒΓ.[29] A ce tube on fixera une broche en fer de dont l’extrémité ε portera une masse de plomb η ; à l’extrémité d on adaptera une épingle de fer retenant en son milieu un petit cornet dont la concavité sera tournée vers le haut. Supposons donc établi ce cône tronqué dont la plus grande base sera en ζ et la plus petite en θ par où passe l’épingle δ,[30] on aura encore des petites boules de plomb de poids différents et en nombre égal à celui des compartiments M, N, Ξ.[31] Si nous plaçons la plus petite dans le cornet ζθ, elle descendra à cause de son poids jusqu’à ce qu’elle vienne s’appliquer contre la surface intérieure du tronc de cône et [on devra disposer les choses de telle façon] qu’elle fasse tourner le tube bg de manière à amener au-dessous de y celui de ses trous qui lui correspond et qui recevra ainsi le vin du compartiment M ;ce vin coulera alors aussi longtemps que la balle restera dans le cornet à moins qu’il ne soit totalement écoulé. Si maintenant nous enlevons la balle, le poids η, en revenant à sa première position, fera fermer l’orifice y et cesser l’écoulement. Si nous plaçons de nouveau dans le cornet une autre balle nous produirons ainsi une plus grande inclinaison[32] [de la tige εδ], et le tube βγ tournera davantage de manière à amener au-dessous de σ son trou correspondant, alors le vin qui est contenu dans le compartiment [N] coulera; si nous enlevons la boule, le poids H redescendra [à sa place primitive], le trou s sera bouché et le vin cessera de couler. En plaçant enfin la dernière boule [qui est la plus lourde], le tube βγ tournera encore davantage de manière à faire couler le vin qui est dans le compartiment.

Il faut remarquer que la plus petite des balles doit être assez lourde pour que, placés dans le cornet, elle l’emporte sur le poids η et par suite détermine la rotation du tube βγ ; les autres balles seront alors suffisantes pour provoquer la rotation du tube βγ.

XXVI.

Construire une lampe qui s’entretienne d’elle-même.

Soit une lampe ΑΒΓ par l’orifice de laquelle passe une tige de fer ΔΕ pouvant glisser librement sur le point E ; la mèche est fixée librement à cette tige. Une roue dentée Z, qui est très mobile autour de son axe, s’engrène sur la tige de manière à pousser la mèche en avant quand elle tourne. L’ombilic de la lampe doit être largement ouvert. Quand l’huile est versée on fait flotter dessus un petit bassin H fixé à une règle verticale dentée et engrenant avec les dents de la roue ci-dessus.

On voit que, à mesure que l’huile se consume, le petit bassin s’abaisse et fait tourner, à l’aide des dents de la règle, la roue Z qui, elle-même, fait avancer la mèche.

XXVII.

Si on verse un liquide dans certain vase, muni, prés du fond, d’un goulot ouvert, on pourra à volonté faire couler le liquide par le goulot, dès le commencement, ou bien lorsque le vase sera presque à moitié plein, ou bien lorsqu’il sera complètement plein, ou bien enfin d’une manière générale, à quel moment que ce soit; le liquide contenu dans le vase s’écoulera alors complètement.

Soient : AB un vase ayant le col fermé par un diaphragme, ΓΔ un tube qui traverse ce diaphragme auquel il est soudé et qui va jusqu’au fond du vase de manière à ne laisser que l’espace nécessaire pour le passage de l’eau soit encore EZ un siphon recourbé dont la branche intérieure s’approche aussi du fond de manière à ne laisser que l’espace nécessaire pour le passage de l’eau, et dont l’autre branche, passant à l’extérieur, se termine en goulot; la courbure du siphon doit se produire tout près du col du vase; soit enfin Θ un évent percé dans le vase AB tout près du diaphragme et communiquant avec la cavité intérieure.

Si nous voulons faire écouler, dès le commencement, le liquide versé dans le vase, nous boucherons avec le doigt l’évent Θ et le goulot coulera parce que l’air qui est dans le vase n’ayant point d’issue, le liquide sera forcé de s’échapper par le siphon recourbé. Si nous ne bouchons pas l’évent, le liquide montera dans l’intérieur du vase et le goulot ne coulera que lorsque nous reboucherons de nouveau l’évent. Après cela, en laissant l’évent ouvert, tout le liquide s’écoulera par le siphon.

XXVIII.

On peut construire un vase qui reçoive du liquide tant qu’on en verse, mais qui ne peut plus rien recevoir dés qu’il y a interruption dans le versement.

Soit AB un vase dont le col est fermé par un diaphragme ΓΔ à travers ce diaphragme on introduit un tube EZ qui, d’un côté, arrive près du fond, et de l’autre, dépasse le diaphragme de manière à atteindre à peu près le bord du vase. Autour de ce tube on en dispose un autre ΗΘ dont le dessus est fermé par un opercule et qui doit être suffisamment distant du diaphragme pour permettre le passage de l’eau et du tube EZ………..[33] Le vase doit avoir un évent K donnant dans sa panse.

Maintenant, si nous versons un liquide par le col du vase, on verra qu’il passera dans l’intérieur par les tubes ΗΘ et EZ, l’air s’échappant par l’évent K. Mais, si l’on cesse de verser et que le col devienne vide, l’air viendra rompre la continuité, et le liquide qui est dans le tube ΗΘ retombant se répandra sur le diaphragme. La largeur autour de ΗΘ doit être assez grande pour que l’eau tombe par son poids.[34] Si on verse encore du liquide, l’air qui s’est introduit dans les tubes ΗΘ et EZ ne permettra pas au liquide d’entrer [dans le vase] mais le forcera à s’écouler par-dessus le bord.

XXIX.

On peut construire sur un piédestal une figurine de satyre tenant entre les mains une outre auprès de laquelle est une cuvette. Si on verse du liquide dans cette cuvette de manière à la remplir, l’eau coulera par l’outre dans la cuvette et cela durera jusqu’à ce que toute l’eau se soit vidée dans le canal de l’outre.

Voici la construction de cet appareil

Soit AB un piédestal clos de toute part et ayant une forme cylindrique ou octogonale selon qu’on trouvera l’une ou l’autre plus élégante; on le divisera en deux par un diaphragme ΓΔ traversé par un tube EZ qui y est soudé et qui s’élève presque jusqu’au couvercle; à travers ce couvercle on fait passer un tube ΗΘ qui, d’un côté, le dépasse légèrement et supporte La cuvette et qui, de l’autre, va presque jusqu’à la base de façon à n’y laisser que juste le passage de l’eau; ce tube doit être soudé au couvercle et au diaphragme. Enfin, un autre tube ΚΛΜ qui descend presque jusqu’au diaphragme, est également soudé au couvercle et s’élève au-dessus de lui de manière à pouvoir déverser dans la cuvette qui est placée au-dessus du tube ΗΘ et en communication avec lui.

Les choses étant ainsi disposées, on remplit de liquide le compartiment AD à l’aide d’un trou N qu’on rebouche ensuite. Si maintenant on verse un liquide dans la cuvette, il descendra par ΗΘ dans le compartiment ΒΤ, et l’air chassé par le tube EZ entrera dans le compartiment ΑΔ où il forcera par sa pression le liquide qui y est contenu à se déverser par le tube ΚΛΜ dans la cuvette. Ce liquide retombant dans le vase BT comprimera de nouveau l’air qui y est contenu, et celui-ci chassera à son tour dans la cuvette le liquide qui est dans le compartiment ΑΔ. Les mêmes choses se reproduiront tant qu’il y aura de l’eau dans le compartiment ΑΔ. Il faut avoir soin que le tube ΚΛΜ aboutisse à l’ouverture de l’outre et qu’il soit très fin pour que le phénomène dure le plus longtemps possible.[35]

xxx.

Construction d’une chapelle, telle qu’en allumant du feu, les portes s’ouvrent toutes seules et se ferment quand le feu est éteint.

Soit ΑΒΓΔ piédestal[36] sur lequel est placé le temple en question et un petit autel ΕΔ. A travers l’autel on fait passer un tube ZH dont l’un des orifices Z s’ouvre dans l’autel, et dont l’autre H s’ouvre dans un globe Θ, à peu près au centre de ce globe; le tube HZ doit être soudé au globe. On adapte également au globe un siphon recourbé ΚΛΜ. Les gonds des portes doivent être prolongés à la partie inférieure et tourner librement dans des crapaudines ménagées dans la base ΑΒΓΔ. Aux gonds on fixe deux chaînes qui se réunissent en une seule qui passe sur une poulie et qu’on attache à un vase creux ΝΞ [qui se trouve ainsi suspendu]. D’autres chaînes enroulées autour des gonds en sens inverse des premières se réunissent également en une seule qui, après avoir passé sur une poulie, se termine par un poids en plomb dont la descente fait fermer les portes. La branche extérieure du siphon ΚΛΜ plonge dans le vase suspendu ; de plus, à l’aide d’un trou η, on introduit de l’eau dans le globe de manière à le remplir à moitié ; après cette opération, le trou est rebouché.

Voici maintenant ce qui va arriver: le feu développant de la chaleur échauffera L’air qui est dans l’autel et le forcera à se répandre dans un plus grand espace. Cet air, passant dans le globe par le tube HZ, chassera, par le siphon ΚΛΜ, le liquide qui y est contenu jusque dans le vase suspendu et celui-ci, en descendant par son poids, entraînera les chaînes et ouvrira les portes. Puis, quand le feu sera éteint, l’air raréfié s’échappera par les vides des parois du globe et le siphon recourbé attirera le liquide contenu dans le vase suspendu afin d’occuper la place des vides qui se sont produits; l’extrémité du siphon est en effet plongée dans l’eau du vase suspendu. Le vase se vidant, le poids suspendu fera, par sa descente, ouvrir les portes.[37] On se sert quelquefois de mercure au lieu d’eau parce que le mercure est plus lourd et facilement déplacé par l’effet de la chaleur.

Il y a un autre moyen d’ouvrir les portes en allumant le feu

Soit, comme ci-dessus, un petit temple construit sur une base ΑΒΓΔ sur laquelle se trouve également l’autel E. Un tube ΖΗΘ passe à travers l’autel et aboutit dans une outre de cuir K bien fermée de toutes parts. A cette outre est suspendu un poids Λ d’où part une chaîne qui est reliée, par l’intermédiaire d’une poulie, aux chaînes enroulées autour des gonds; de telle sorte que, l’outre se dégonflant, le poids descende et fasse fermer les portes et que, le feu étant allumé, celles-ci s’ouvrent. En effet, l’air qui est dans le petit autel, dilaté comme plus haut, passera, au moyen du tube ΖΗΘ dans l’outre, soulèvera par ce fait même le poids Λ et les portes s’ouvriront; les portes peuvent s’ouvrir d’elles-mêmes par un dispositif analogue à celui qui fait fermer les portes des bains ou avoir un contrepoids pour les ouvrir. Quand le feu du sacrifice est éteint et que l’air qui est rentré dans l’outre en ressort, le poids descendant avec l’outre tend les chaînes et referme les portes.

XXXI.

Étant donné un vase renfermant du vin et muni de trois goulots, faire couler le vin par celui du milieu; puis, en versant de l’eau dans le vase, faire cesser l’écoulement du vin et faire couler l’eau par les deux autres goulots; enfin, en cessant de verser de l’eau, faire recommencer l’écoulement du vin par le goulot du milieu. Cela devra se passer de même chaque fois que nous verserons de l’eau.

Soit AB un vase dont le col est fermé par le diaphragme ΓΔ et ayant au fond un goulot E. Soient encore deux tubes ΖΗΘ et ΚΛΜ terminés en goulot d’un côté et traversant de l’autre le diaphragme qu’ils dépassent. Au-dessus de ces saillies on place d’autres tubes N et Ξ dont le dessus est fermé par un opercule et qui ne laissent entre eux et le diaphragme que l’espace nécessaire pour le passage de l’eau. Un autre tube ΠΟ, établi près du diaphragme ΓΔ, communique avec le tube ΖΗΘ.

Ayant donc fermé le goulot E, on remplit le vase AB de vin par un trou Φ qu’on doit boucher après cette opération. Ouvrant alors le goulot E, on verra le vin couler, car l’air viendra du dehors par l’orifice Θ et le tube ΟΠ. Si maintenant nous versons de l’eau sur le diaphragme ΓΔ, cette eau s’écoulera au dehors par les tubes ΖΗΘ et ΚΛΜ, mais l’air ne pouvant plus entrer dans le vase AB, le vin cessera de couler jusqu’au moment où, l’eau s’étant elle-même totalement écoulée, l’air rentre de nouveau.

Au lieu du tube ΟΠ on peut se servir d’un autre tube ΡΣ traversant le diaphragme et autour duquel on met un tube ΤΥ semblable à N et à Ξ, mais plus haut que ceux-ci, de manière que ΡΣ puisse dépasser le niveau des bords du vase. Le résultat sera le même.[38]

XXXII.

Sur un piédestal est placé un petit arbre autour duquel est enroulé un dragon; une figure d’Hercule se tient auprès, tirant de l’arc; enfin une pomme est posée sur le piédestal. Si quelqu’un vient à soulever avec la main cette pomme au-dessus du piédestal, Hercule lancera son trait contre le dragon et le dragon sifflera.

Soit AB le piédestal en question, étanche et muni d’un diaphragme ΓΔ. A ce diaphragme est fixé un petit cône tronqué creux EZ qui a sa petite base Z du côté du fond du vase dont elle est distante de façon à permettre juste le passage de l’eau. A ce tronc de cône doit être ajusté avec soin un autre cône Θ fixé à une chaîne qui le relie, en passant par un trou, à la pomme placée sur le piédestal. Hercule tient un petit arc en corne, qui a son nerf tendu et placé à une distance convenable de La main droite. Dans cette main droite et de manière à viser le dragon est une autre main en tout semblable à la précédente mais plus petite et munie d’une détente.[39] A l’extrémité de cette détente une petite chaîne ou une corde traversant la plateforme va passer sur une poulie fixée au diaphragme et se relie enfin à la petite chaine qui joint le cône à la pomme.

Bandons donc l’arc, plaçons [le nerf de l’arc] dans la main [qui sert de griffe] et fermons la détente en disposant les choses de telle manière qu’alors La corde soit tendue et la pomme pressée sur la plate-forme; cette corde doit passer à travers le corps et la main, dans l’intérieur de l’Hercule. Enfin un petit tube, de ceux dont on se sert pour siffler, doit partir du diaphragme et s’élever au-dessus du piédestal en passant dans l’intérieur ou autour de l’arbre. Remplissons d’eau le vase AD. Soit AM l’arbre, ΝΞ l’arc, ΟΠ le nerf, ΠΣ le trait, Ρ la main qui sert de griffe, Υ la détente,[40] ΦΧ la corde, Χ la poulie sur laquelle elle passe et ΨΩ le tuyau à sifflet.

Maintenant, si on soulève la pomme K, on élèvera en même temps le cône Q, on tendra la corde ΦΧ et on lâchera la griffe, ce qui fera partir le trait. L’eau du compartiment ΑΔ arrivant dans le compartiment ΒΓ chassera par le tuyau l’air contenu dans le compartiment et produira un sifflement. La pomme étant replacée, le cône [Θ] revient s’ajuster sur l’autre et arrête l’écoulement, ce qui fait cesser le sifflement; on dispose alors de nouveau la flèche et ses accessoires.

Quand le compartiment ΒΓ est plein, on le vide à l’aide d’un goulot muni d’une clef et on remplit de nouveau ΑΔ comme nous l’avons indiqué.

XXXIII.

Construction d’un vase appelé dicaiomètre (c’est-à-dire de juste mesure) qui, ayant été rempli de liquide, en laisse couler une quantité égale chaque fois qu’on le renverse.

Voici cette construction

Soit AB un vase dont le col est fermé par un diaphragme AB. Près du fond on place une petite sphère Γ d’une capacité égale au volume que l’on veut faire écouler. A travers le diaphragme on fait passer un petit tube très fin ΔΕ qui communique avec la petite sphère.[41] Celle-ci est percée à sa partie inférieure d’un petit trou Z d’où part un tube ZH allant communiquer avec l’anse du vase qui est creuse. A côté de ce trou le globe doit avoir un autre trou Λ qui le fait communiquer avec l’intérieur du vase; l’anse doit avoir aussi un évent Θ.

Après avoir bouché l’évent Θ, on remplira le vase de liquide au moyen d’un trou que l’on rebouchera ensuite.

On pourra également se servir du tube ΔΕ, mais il faudra alors percer un petit trou dans le corps du vase pour donner issue à l’air.[42] Le globe G se remplira en même temps que le vase par le petit tube ΔΕ.[43] Maintenant, si nous retournons le vase en laissant libre l’évent Θ, le liquide qui se trouve dans le globe Γ et dans le petit tube ΔΕ s’écoulera.[44] Si nous refermons l’évent et que nous ramenions le vase à sa position primitive, le globe et le tube se rempliront de nouveau, car l’air qu’ils contiennent sera chassé par le liquide qui s’y précipitera.[45] Le vase étant encore une fois renversé, une quantité égale de liquide coulera de nouveau, sauf cependant une différence provenant du petit tube ΔΕ, car ce petit tube ne sera pas toujours plein et se videra à mesure que le vase se videra; mais cette différence est tout à fait insignifiante.

XXXIV.

En soufflant dans certains vases, on comprime l’eau de la façon suivante.

A travers la bouche d’un vase on insère un tube qui descend presque jusqu’au fond et qui est soudé au vase près de son orifice [supérieur]. On ferme cet orifice avec le doigt et on verse un liquide quelconque par un trou, puis on souffle dans le vase par ce même trou que l’on ferme ensuite avec une clef. Si nous dégageons alors l’orifice du tube, le liquide jaillira sous la pression de l’air qu’on a insufflé.

XXXV.

On peut produire le chant des oiseaux périodiquement par le procédé suivant.

Soit un vase hermétiquement clos, à travers lequel passe un entonnoir dont le tube aboutit près du fond du vase mais à une distance suffisante pour permettre à l’eau de passer. Au dessus de l’entonnoir, on place un vase creux, mobile autour de pivots, chargé d’un poids à sa partie inférieure, et dans lequel tombe le jet de la fontaine. Aussi longtemps que le vase tournant sur pivot est vide, il reste vertical parce qu’il a un petit poids fixe au fond; mais, quand il sera plein [il basculera], l’eau tombera dans le vase hermétiquement clos, et l’air contenu dans ce dernier, chassé à travers un petit tuyau, produira un son. Ce même vase se vide au moyen d’un siphon recourbé et, pendant qu’il se vide, le vase aux pivots se remplit et bascule de nouveau. Il est à remarquer que le jet de la fontaine ne doit pas tomber au centre du vase aux pivots afin que, dès que ce vase est plein, il puisse rapidement basculer.

XXXVI.

On peut encore produire des sons périodiques par le procédé suivant.

On prend un vase à diaphragmes transversaux. Dans chacun des compartiments, on place un siphon qui se déverse dans le compartiment voisin, la vitesse d’écoulement étant différente pour ces divers siphons. A chaque compartiment inférieur aboutit un tuyau destiné à produire le son; le jet de la fontaine tombe dans le compartiment supérieur. On voit que, lorsque le compartiment supérieur est plein, l’eau qui s’y trouve passe dans le compartiment situé au-dessous et ainsi de suite jusqu’à ce qu’elle arrive au compartiment qui forme la base. Le vase ne laissant pas passer l’air, celui qui se trouve dans chaque compartiment est chassé par le tuyau correspondant, et produit un son.[46]

xxxvII.

On peut faire tenir en l’air des boules par le procédé suivant.

Au-dessous d’une chaudière qui renferme de l’eau et qui est fermée à sa partie supérieure, on allume du feu. Du couvercle part un tube qui s’élève verticalement et à l’extrémité duquel se trouve, en communication avec lui, un hémisphère creux. En plaçant une boule légère dans cet hémisphère, il arrivera que la vapeur de la chaudière montant à travers le tube, soulèvera la boule de manière qu’elle restera suspendue.[47]

XXXVIII.

L’appareil qu’on appelle la source laisse couler de l’eau dès qu’il est frappé par les rayons du soleil.

Soit une base fermée ΑΒΓΔ à travers laquelle passe un entonnoir dont le tube s’arrête à une très petite distance du fond. Soit encore un globe EZ d’où part un tube qui arrive près du fond de la base et de la calotte du globe. Qu’un siphon H recourbé, adapté au globe, arrive dans l’entonnoir et qu’on verse de l’eau dans le globe,[48] quand le soleil donne sur le globe, l’air qu’il contient étant échauffé, chasse le liquide, et celui-ci, conduit par le siphon H, tombe, au moyen de l’entonnoir, dans la base. Mais lorsque le globe est mis à l’ombre, l’air passant à travers la sphère,[49] le tube reprendra le liquide et remplira le vide qui s’est produit,[50] et cela se reproduira chaque fois que le soleil y entrera.

XXXIX.

En plongeant un thyrse dans l’eau, produire un sifflement ou le chant des oiseaux.

Soit un thyrse ΑΒΓΔ à l’extrémité de sa tête, qui est creuse et faite en forme de pomme de pin, il y a un trou Δ. On ferme la tige un peu au-dessous de l’orifice par un diaphragme AE traversé par un sifflet qui y est soudé et qui ne dépasse pas l’orifice de la tige.

Quand on plongera le thyrse dans l’eau en l’enfonçant, l’air qu’il contient sera chassé par l’eau et produira un son. S’il n’y a qu’un sifflet, on aura un sifflement, mais s’il y a au-dessus du diaphragme une certaine quantité d’eau, on entendra un gazouillement.

XL.

Étant donnée une figurine placée sur un piédestal et tenant une trompette à la bouche, faire sonner la trompette en soufflant.

Soit ΑΒΓΔ un piédestal clos de tous côtés, sur lequel se tient une statuette. Dans le piédestal se trouve un hémisphère creux et fermé EZH qui est muni de petits trous dans le fond. De cet hémisphère part un tube ΘΖ qui, passant à travers la figurine, aboutit à la trompette qui est munie d’une anche. On verse de l’eau dans le piédestal à travers un trou qui doit ensuite être rebouché exactement.

Maintenant, si nous soufflons dans le pavillon de la trompette, L’air ainsi envoyé chassera de l’hémisphère l’eau qui y est contenue et qui en sortira par les trous du fond pour s’élever dans les parties supérieures du piédestal; mais, quand nous cesserons de souffler, l’eau rentrera de nouveau dans l’hémisphère et en chassera l’air qui, passant à travers l’anche, produira le son de la trompette.[51]

XLI.

Faire tourner une sphère sur un pivot à l’aide d’une chaudière placée sur le feu.

Soit AB une chaudière contenant de l’eau, placée sur le feu. On la ferme à l’aide d’un couvercle ΓΔ que traverse un tube recourbé EZH dont l’extrémité H pénètre dans la petite sphère creuse ΘΚ suivant un diamètre. A l’autre extrémité est placé le pivot ΛΜΝ qui est fixé sur le couvercle ΓΔ. On ajoute sur la sphère, aux deux extrémités d’un diamètre, deux tubes recourbés; les courbures doivent être à angle droit et les tubes perpendiculaires à la ligne HN. Lorsque la chaudière sera échauffée, la vapeur passera par le tube EZH dans la petite sphère et, sortant par les tubes recourbés dans l’atmosphère, la fera tourner sur place, comme cela arrive pour les figurines qui dansent en rond.[52]

XLII.

Un cratère étant placé sur un piédestal et muni d’un goulot ouvert, faire cesser l’écoulement sans avoir recours à un bouchon pour fermer l’orifice.

Soit AB le cratère placé sur le piédestal G. A travers le fond du vase et le piédestal on fait passer un tube ΔΕΖ terminé en goulot; à l’anse du cratère on fixe une réglette ΗΘ à laquelle est adaptée une autre réglette KA mobile autour d’un axe Θ. A l’extrémité K de celle-ci est une autre réglette KM mobile autour d’un axe l’extrémité M supporte une pyxide d’un certain poids et assez grande pour entourer le tube DEZ.

Le cratère étant plein, si nous abaissons l’extrémité Λ de la réglette, la pyxide ΝΞ sera soulevée et l’eau qui est dans le cratère s’échappera par le tube EZ. Si, au contraire, nous soulevons l’extrémité Λ, la pyxide descendra et entourera le tube ΔΕΖ; l’air qui est contenu dans la pyxide, n’ayant pas d’issue, fera obstacle à l’eau qui est autour du tube DEZ et l’empêchera de descendre vers l’orifice Z. Mais, quand nous abaisserons de nouveau l’extrémité Λ, le courant se rétablira par le goulot.

XLIII.

Construire une corne à boire telle que si on pose dessus une cloche de verre et qu’elle laisse couler un liquide, le liquide montera dans la cloche avant de s’échapper au-dehors.

Soit ΑΒΓ la corne à boire fermée par un diaphragme ΔΕ; de ΔΕ partent deux tubes ZH et ΘΚ dont l’un ZH aboutit au dehors (de la corne] et ΘΚ au dedans; au-dessus de ce diaphragme on place une cloche de verre MN. Dans le diaphragme ΔΕ et en dehors de la cloche de verre il y a un trou Ξ par lequel on verse l’eau dans la corne. Lorsque celle-ci a été remplie par ledit trou, le tube ΘΚ se trouve rempli en même temps et l’eau finit par monter dans la cloche de verre de manière à ressortir par le tube ZH. Nous reproduisons ainsi la disposition d’un siphon recourbé dont ΘΚ est la petite branche et ZH la grande; cette dernière attirera donc le liquide contenu dans la corne, qui montera dans la cloche de verre; mais auparavant elle attirera l’air contenu dans cette cloche parce que l’air est plus léger que le liquide. On verra donc le liquide s’élancer dans l’espace où l’on a ainsi fait le vide et retomber ensuite par son propre poids, car le mouvement de bas en haut est contraire à sa nature.

XLIV.

Il y a une autre disposition au moyen de laquelle le liquide est porté peu à peu en haut et y reste, de telle sorte qu’il semble avoir un mouvement ascensionnel continu.

Soit AB un piédestal fermé de toute part, muni d’un diaphragme ΓΔ et d’une cloche de verre EZ, de forme cylindrique, également étanche. Dans cette cloche sont deux tubes : l’un d’eux ΗΘ arrive presque jusqu’au sommet de EZ et traverse le diaphragme; l’autre ΚΛ traverse la paroi supérieure du piédestal et descend jusque près du diaphragme. Dans le piédestal, en dehors de la cloche de verre, est une ouverture M qui sert à remplir le compartiment ΑΔ ; dans le bas de ce même piédestal il y a encore un goulot N. Enfin, un autre tube ΞΟ, traversant le diaphragme et arrivant jusque près du fond du piédestal, sert à remplir le compartiment ΓΒ.

Fermant donc le goulot N [si nous versons du liquide par le tube ΞΟ], l’air qui est dans ΓΒ s’échappera par les tubes ΗΘ, K et par le trou M ; quand le compartiment GB sera plein, nous remplirons ΑΔ par le trou M et l’air sortira par le même trou.[53]

Maintenant, si [après avoir fermé l’orifice Ξ] nous laissons couler le goulot N, l’air de la cloche de verre passera par le tube ΗΘ dans l’espace vide qui s’est formé dans ΓΒ, et le vide créé dans la cloche sera rempli par un jet de liquide venant du compartiment ΑΔ où l’air entrera par le trou M. Cela se produira jusqu’à ce que la cloche de verre soit remplie. — Il importe que les espaces AD, ΓΒ et EZ soient de même volume pour que l’air et l’eau puissent prendre la place l’un de l’autre. — Quand le compartiment ΓΔ est vidé et que la continuité a été rompue par l’air, l’eau redescendra de la cloche de verre dans le compartiment ΔΑ, l’air passant dans la cloche par le goulot N et le tube ΗΘ. Quant à l’air qui est dans le vase ΑΔ, il s’échappera par le trou M.[54]

XLV.

En insufflant de l’air par la bouche dans certaines figurines, celles-ci laissent échapper de l’eau par quelque autre orifice: ainsi, un satyre tenant une outre, l’eau sera chassée par cette outre.

Soit ΑΒΓΔ une base étanche sur laquelle repose la figurine. De la bouche de celle-ci par un tube ΕΖ qui aboutit dans la base et à la partie inférieure duquel est une petite plaque ΗΘ qui en ferme l’ouverture Z. Cette plaque est retenue par des goupilles à tête qui l’empêchent de tomber. Soit ΚΛ un autre tube pénétrant dans le piédestal; son extrémité K doit aboutir au point par où l’on veut faire jaillir l’eau; l’autre doit arriver presqu’au fond de la base n’y laissant que l’intervalle nécessaire pour le passage de l’eau. En K il doit y avoir un bouchon pour fermer l’orifice qu’on fera très étroit.

Versons maintenant une certaine quantité d’eau dans la base par un trou que nous boucherons après cette introduction, puis fermons l’orifice K et insufflons de l’air par le tube EZ ; cet air repoussera la plaque et s’accumulera dans la base parce qu’il fera fermer la soupape. Enlevons alors le bouchon de l’orifice K et aussitôt l’air comprimé chassera violemment l’air contenu dans La base par l’orifice K jusqu’à ce que, toute l’eau étant projetée, l’air ait repris son état naturel, c’est-à-dire qu’il ne soit plus soumis à aucune compression.

XLVI.

Il y a certains vases tels que si l’on y verse de l’eau, ils la laissent Immédiatement couler; si l’on interrompt le versement pendant quelque temps, l’écoulement n’a plus lieu, même lorsqu’on recommence à verser: mais, si on continue à verser jusqu’à ce que les vases soient à moitié pleins, l’écoulement recommence; enfin, si alors on interrompt le versement, l’écoulement ne recommencera que lorsqu’ils seront complètement pleins.

Soit AB un vase renfermant dans sa panse trois siphons G, D, E ; chacun de ces siphons a l’une de ses branches qui arrive près du fond du vase, tandis que l’autre en sort et se termine par un goulot. Au-dessous de ces extrémités extérieures on place des vases H, Θ, Z dont le fond doit être assez distant des orifices pour permettre le passage de l’eau;[55] l’ensemble de ces vases est entouré d’un autre vase ΚΛΜΝ semblable à un piédestal et pourvu d’un goulot en Ξ. La courbure du siphon Γ est située vers le bas du vase AB; celle de Δ vers le milieu de la hauteur, et celle de E au col lui-même.

Si maintenant nous versons de l’eau dans le vase AB, cette eau ne tardera point à couler par le siphon Γ puisque son coude est près du fond; si nous cessons de verser, le liquide déjà versé s’écoulera par le goulot Ξ, le vase Z restera rempli d’eau et le reste du siphon Γ se trouvera rempli d’air.

Si donc nous recommençons à verser de l’eau dans le vase, elle ne s’écoulera pas par le siphon Γ, grâce à l’air compris dans le siphon entre l’eau qu’on verse et celle du vase Z ; l’eau s’élèvera alors jusqu’à la courbure du siphon Δ située au milieu du vase; arrivée là, elle recommencera à couler. Si on interrompt encore l’introduction de l’eau, les mêmes faits se reproduiront par les raisons que nous avons déjà exposées pour le siphon Γ. On comprend qu’il en sera encore de même avec le siphon E.

Il faudra [toujours] verser l’eau avec précaution pour que l’air qui est emprisonné dans les siphons ne soit pas chassé avec violence.[56]

XLVII.

Construction d’une ventouse qui aspire sans le secours du feu.

Soit ΑΒΓ une ventouse pareille à celle qu’on applique d’ordinaire sur la peau et divisée par une cloison ΔΕ. A travers le fond que l’on fasse passer deux tubes glissant à frottement l’un dans l’autre, ZE étant le tube extérieur et ΘΚ l’intérieur; dans ces deux tubes, mais en dehors de la ventouse, on perce deux trous Λ, M qui se correspondent; les extrémités des deux tubes situées en dedans de la ventouse doivent être ouvertes et l’extrémité extérieure de HK doit être fermée et munie d’une poignée. Au-dessous de la cloison ΔΕ on place un autre robinet ΝΞ semblable à celui qui vient d’être décrit, sauf que les trous correspondants doivent être dans la ventouse et être eux-mêmes en communication avec un trou percé dans la cloison ΔΕ.

Tout étant ainsi établi, on tourne les poignées des robinets de telle sorte que les trous de celui qui est au fond de la ventouse se trouvent en ligne, tandis que le robinet qui est au-dessous de la cloison reste fermé, parce que les siens ne se correspondent point. La chambre ΔΓ étant pleine d’air, collons la bouche contre les orifices ΛΜ et aspirons une partie de cet air; faisons ensuite tourner la poignée du robinet sans éloigner la bouche du tube; nous pourrons ainsi maintenir la raréfaction de l’air dans la chambre ΓΔ. Plus souvent nous recommencerons cette opération, plus nous enlèverons d’air. Appliquons maintenant la ventouse sur la peau à la manière ordinaire et ouvrons le robinet ΝΞ en tournant la poignée; une partie de l’air contenu dans ΑΔΕ passera dans ΓΔ et alors on verra attirées dans l’espace où l’air se trouvera ainsi raréfié, la peau ainsi que les matières sous-jacentes qui passeront par les interstices de la peau que nous appelons les espaces inexplorés.[57]

XLVIII.

L’instrument appelé Extracteur de pus agit d’après les mêmes principes.

On construit un tube creux et allongé AB; à l’intérieur on en ajuste un autre ΓΔ dont l’extrémité Γ est bouchée par une plaquette et dont l’autre extrémité se termine par une poignée EZ. On bouche l’ouverture A du tube AB par une plaque dans laquelle est adapté un canal mince ΗΘ.

Lorsque nous voudrons extraire du pus, nous appliquerons au point où est le pus, l’orifice Θ qui est à l’extrémité du petit canal, et nous retirerons vers l’extérieur le tube ΓΔ à l’aide de la poignée. Le vide se faisant ainsi dans le tube AB, il est nécessaire que quelque chose vienne le remplir; or, comme il n’y a de communication avec l’extérieur que par l’orifice Θ du petit canal, il arrivera nécessairement que l’humeur voisine de cet orifice sera attirée.

Inversement, si nous voulons injecter quelque liquide, nous le placerons dans le tube AB et, poussant le tube ΓΔ à l’aide de la poignée EZ, nous injecterons jusqu’à ce que la quantité ainsi envoyée nous paraisse suffisante.

XLIX.

Étant donné un vase plein de vin et muni d’un goulot d’écoulement, si on verse dans le col un cyathe (un petit verre) d’eau, l’écoulement s’arrêtera; puis, si on verse un second cyathe, celui-ci s’écoulera en dehors avec le premier, ou plutôt chacun des deux s’écoulera par un goulot spécial; puis, après l’expulsion totale de l’eau, le vin recommencera à couler par le goulot du milieu. Et cela se reproduira jusqu’à ce que la totalité du vin soit écoulée.

Soit AB un vase muni près du fond d’un goulot Γ et dont le col soit fermé par la cloison ΔΕ à travers laquelle passe un tube ZH recouvert d’un autre tube suffisamment distant de la cloison pour permettre le passage de l’eau comme dans les diabètes à cloche. Qu’on fasse passer encore à travers la cloison un autre tube ΘΚ s’élevant au-dessus de la cloison un peu moins que le premier et se bifurquant en deux goulots L et M ; ce tube doit être recouvert d’un tube légèrement distant de la cloison comme le précédent. Que le vase soit percé d’un évent N sous le diaphragme.

Si maintenant, ayant fermé les goulots, nous versons du vin, il s’introduira dans la panse du vase par le tube ZH; l’air s’échappera en effet par l’évent N. Mais, si nous fermons cet évent en ouvrant en même temps les goulots Λ et M, le liquide contenu dans le tube ΘΚ s’écoulera par les goulots Λ et M et celui qui est dans la panse s’écoulera par le goulot Γ. — Mais maintenant si, pendant que le goulot G coule, nous versons un cyathe d’eau sur la cloison, l’air ne pourra plus entrer par le tube ZH et par suite le goulot G cessera de couler. Si nous versons un second cyathe, l’eau s’élèvera au-dessus du tube ΘΚ, par lequel elle passera dans les goulots Λ et M et sera épuisée toute entière. Alors le tube ZH permettra l’introduction de l’air et provoquera ainsi un nouvel écoulement par le goulot Γ, et cela se reproduira autant de fois que nous verserons des cyathes à la partie supérieure.

L.

Étant donné un vase plein de vin pur, faire que d’abord le vin coule, puis qu’en versant de l’eau dans le vase, il sorte de l’eau pure, puis encore du vin pur, et enfin, si on le désire, de l’eau mélangée avec le vin.

Soit AB un vase, muni d’une cloison Γ près de son col; à travers la cloison passe un tube EZ qui se termine en dehors du fond par un goulot.

Dans le tube EZ, au-dedans du vase et près du fond est un petit trou H; il y a aussi un évent au-dessous du col.[58]

Si maintenant, fermant le goulot Z, nous versons le vin, ce vin passera dans la panse, l’air s’échappant par l’évent Θ ; mais si nous fermons l’évent en dégageant le goulot, il ne s’écoulera que le liquide contenu dans le tube ZE. Versons alors de l’eau, elle sortira pure. En dégageant l’évent, il sortira un mélange d’eau et de vin; enfin, si on ne verse plus rien, ce sera le vin pur qui s’écoulera.

LI.

En allumant du feu sur un autel, des figures font des libations et de petits serpents sifflent.

Soit AB un piédestal creux sur lequel est un autel Γ, dans l’intérieur duquel est un gros tube à ΔΕ descendant du foyer dans le piédestal et se divisant en trois petits tubes: l’un EZ se rend à la gueule du serpent, l’autre ΕΗΘ à un vase propre à contenir du vin ΚΛ, dont le fond doit se trouver au-dessus de l’animal figuré en M,[59] ce tube devant se relier au couvercle du vase ΚΛ par un grillage.[60] Le troisième tube ΕΝΞ monte également à un vase O propre à recevoir du vin et est relié de la même manière à son couvercle; les deux derniers tubes sont soudés aux fonds des vases, dans chacun desquels se trouve un siphon recourbé ΡΣ et ΤΥ. Chacun de ces tubes a une de ses extrémités plongée dans le vin, tandis que l’autre, qui aboutit à la main de la figure qui doit faire la libation, traverse d’une façon étanche la paroi du vase à vin. Quand tu voudras allumer le feu, tu projetteras d’abord un peu d’eau dans les tubes afin qu’ils ne soient point crevés par la sécheresse du feu et tu boucheras toutes les ouvertures pour que l’air ne s’échappe pas. Alors le souffle du feu,[61] mélangé avec l’eau, montera par les tubes jusqu’aux grillages et, passant par ces grillages, elle pressera sur le vin et le fera écouler par les siphons ΡΣ et ΤΥ. Le vin sortant ainsi des mains des figures, celles-ci paraissent faire des libations tant que l’autel est en feu. Quant à l’autre tube, qui conduit le souffle à la gueule du serpent, il le fait siffler.[62]

LII.

Étant donné un vase étanche muni d’un goulot ouvert et ayant auprès de lui un thyrse sous lequel on place une coupe pleine, si on abaisse la coupe, le goulot coulera un peu tant que la coupe sera dans cette position, mais si on la relève, le goulot cessera de couler.

Soit AB le vase en question avec la cloison ΓΔ qui ferme le col. A travers cette cloison passe un tube EZ qui y est exactement ajusté, et qui est surmonté d’un autre tube ΚΛ disposé comme dans le diabète à cloche. Avec ce tube ΚΛ communique un autre tube MN dont l’orifice M est ouvert tandis que sa branche extérieure est plongée dans une coupe ΞΟ où l’on a versé de l’eau de manière à la remplir.

Il est clair que la partie de ce dernier tube qui est plongée dans la coupe est également pleine.

Dans le col du vase AB on verse un peu d’eau, juste assez pour empêcher l’introduction de l’air. Dès lors, le vase AB étant plein, Le goulot Π ne coulera pas, puisque l’air ne peut entrer à cause de l’eau versée dans le col. Mais, si nous abaissons la coupe, il se produira nécessairement du vide dans la partie du tube qui y est plongée; l’air voisin sera attiré dans cette partie vidée et attirera lui-même l’eau qui est dans le col de manière à l’élever au-dessus de l’orifice Z. L’air trouvant alors une entrée, le goulot P coulera jusqu’à ce qu’on relève la coupe ΞΟ, ce qui amènera de nouveau l’eau qui est dans le col à empêcher l’introduction de l’air; celle-ci reviendra en effet à sa position primitive et le goulot H cessera de couler. Ceci se reproduira chaque fois qu’on abaissera et qu’on élèvera la coupe.

Il importe de ne point dégager totalement la coupe afin que la branche du siphon ne se vide point complètement.

On fait entrer le tube MN dans un thyrse comme celui qui est figuré en ΡΝ sur son pourtour afin que cela soit plus agréable à l’œil.

LIII.

Construction d’un flacon qui rend un son quand il verse un liquide.

Soit un flacon tel qu’il va être décrit: le col en est fermé par une cloison AB et l’orifice par une autre ΓΔ ; à travers ces deux cloisons on fait passer un tube EZ exactement ajusté avec chacune d’elles; ΗΘ est l’anse et ΚΛ un tube placé du côté opposé qui traverse la cloison AB en s’y ajustant exactement et qui aboutit à une distance suffisante de ΓΔ pour laisser passer l’eau; enfin dans la cloison ΓΔ est fixé un petit tuyau M propre à rendre un son.

Le flacon sera rempli par le tube EZ, l’air sortant par le tube ΚΛ et par le tuyau M. Saisissons-le alors par l’anse et inclinons le de façon à le vider; le liquide s’écoulera à l’extérieur par le tube EZ et en même temps s’introduira par le tube ΚΛ dans le col ΒΓ ; alors l’air contenu dans celui-ci, sera chassé par le petit tuyau M et produira un son.

Il faut encore un trou dans la cloison AB pour permettre la rentrée de l’air quand le flacon est redressé.

LIV.

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; il a près du fond un goulot Δ ; le col est fermé par la cloison EZ à travers laquelle passe un tube ΗΘ qui descend jusqu’au fond du vase en laissant toutefois une distance suffisante pour le passage de l’eau. Soit ΚΛΜΝ le piédestal sur lequel est établi le vase, et ΞΟ 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 ΞΟ. Soit en enfin une réglette ΠΡ dont la moitié est à l’intérieur du piédestal et l’autre moitié au dehors; elle est mobile autour du point S et à son extrémité P est suspendue une clepsydre dont le fond est percé d’un trou T.

Le goulot étant fermé, on remplit le vase par le tube ΗΘ avant de mettre l’eau dans le piédestal pour que l’air puisse s’échapper par le tube ΞΟ ; 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 Δ. Il est clair que le vin ne coulera pas, puisque l’air ne peut entrer d’aucun côté; mais, si nous abaissons l’extrémité Ρ de la réglette, une partie de la clepsydre sortira de l’eau, et, l’orifice O étant dégagé, le goulot Δ 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 Ρ, 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 Ρ de la règle, on peut prendre un poids Φ, mobile sur la partie extérieure ΡΧ de la règle, et capable de soulever hors de l’eau la clepsydre toute entière quand il est placé près de Ρ ; 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 ΡΧ et enregistrant les quantités de vin qui leur correspondent; de la sorte, quand on voudra en faire écouler une quantité déterminée, il n’y aura qu’à amener le poids à la coche correspondante et à laisser faire.

LV.

Construction d’une corne à boire de laquelle s’écoulera d’abord un mélange d’eau et de vin; puis, en y versant de l’eau pure, on verra couler à volonté de l’eau pure et de l’eau mélangée avec du vin.

Soit AB une corne à boire dont le col est fermé par une cloison ΓΔ à travers laquelle passe un tube EZ aboutissant à l’orifice d’écoulement et ayant, à l’intérieur de la corne, un petit trou H.

En fermant l’orifice Z et en versant le mélange, celui-ci passera dans l’intérieur de la corne par le trou H, si ensuite nous ouvrons l’orifice Z, le mélange s’écoulera par cet orifice, l’air rentrant par l’évent Θ. Fermons maintenant l’évent Θ et versons de l’eau pure, celle-ci coulera, mais le mélange ne coulera pas parce que l’air n’a point d’accès. L’évent Θ étant débouché, tous deux s’écouleront: l’eau et le mélange ou plutôt un mélange formé de l’un et de l’autre.

LVI.

En versant de l’eau dans un vase placé sur un piédestal et muni d’un goulot un peu au-dessus du fond, faire couler tantôt de l’eau pure, tantôt un mélange d’eau et de vin, tantôt du vin pur.

Soit AB le vase placé sur un piédestal ayant un goulot ΓΔ dont l’orifice Γ s’ouvre au-dessus du fond du vase.

On ferme le col du vase au moyen de la cloison EZ à travers laquelle passe le tube ΗΘ formant une faible saillie au-dessus de la cloison et descendant jusqu’au fond du vase en laissant toutefois un passage pour l’eau. Soit ΚΛ un autre tube extérieur fixé à la panse du vase, au-dessous duquel on mettra une coupe KM. Soit enfin dans la cloison un tout petit trou N.

Ces dispositions prises, on verse de l’eau dans le col du vase; la portion du liquide qui entoure la saillie du tube restera dans le col, mais la portion qui la dépasse s’écoulera dans la panse jusqu’à ce qu’elle atteigne l’orifice Γ ; alors l’eau pure coulera. Le goulot commençant à couler, le vin pur, qui est dans le vase KM, sera attiré, comme dans un siphon et il s’écoulera un mélange d’eau et de vin. Quand toute l’eau sera écoulée, le vin coulera pur, à cela près que l’eau,[63] qui est au-dessus de la cloison EZ, sera attirée en même temps; et lorsque toute cette eau se sera écoulée par le trou N, l’air entrant rompra la continuité et tout écoulement cessera.

LVII.

Étant donné un vase plein de vin et muni d’un goulot au-dessous duquel est placée une coupe, faire couler le vin dans la coupe en quantité déterminée.

Soit AB le vase renfermant le vin, ΓΔ le goulot dont l’orifice supérieur est aplani avec assez de soin pour que la superposition d’un disque EZ puisse empêcher l’écoulement de l’eau; à l’anse du vase on fixe la barre verticale ΗΘ sur laquelle oscille une autre barre ΚΛ. Soit encore sous la base du vase une autre barre MN qui se meut autour de Ξ. On établit enfin deux autres tiges KO et ΑΠ mobiles autour de pivots de telle sorte que l’extrémité M de la barre étant abaissée, la rondelle EZ s’élève, le goulot s’ouvre et le liquide s’échappe, et que le goulot se referme quand la barre revient à sa première position. La barre MN supporte la coupe dans laquelle on veut recevoir une quantité déterminée de liquide; cette coupe Ρ doit être placée sous le goulot. Soit enfin un poids Σ qui peut glisser au moyen d’un anneau le long de la saillie MO de la barre.

On voit que, lorsque j’amène le poids vers le point M, le goulot s’ouvre et le liquide tombe clans la coupe mais, celle-ci devenant alors plus pesante, le poids S remonte et le goulot se referme.

Pour que l’écoulement ait lieu suivant la mesure, on verse dans la coupe un cotyle par exemple et, recevant alors le liquide qui s’écoule du goulot dans un autre vase,[64] on fait glisser le poids jusqu’à ce qu’on ait arrêté l’écoulement; on marque alors sur la barre le point où il se trouve et à ce point on note : un cotyle. On procédera de même pour un demi-cotyle, deux cotyles et ainsi de suite pour autant de mesures qu’on voudra. On aura ainsi des marques correspondant à diverses quantités, indiquant les points où l’on devra amener le poids pour faire couler les diverses quantités.

Au lieu de la rondelle EZ, on peut employer une sorte de cloche renversée sur l’orifice supérieur du tube ΤΔ et renfermant de l’air, de telle sorte que, dès que cet orifice se trouve plongé dans cet air, l’écoulement s’arrête.[65]

LVIII.

Étant donné un vase contenant du vin et muni d’un goulot au-dessous duquel est placée une coupe, faire que, quelle que soit la quantité de vin qu’on enlève de la coupe, il en coule une égale par le goulot.

Soit AB le vase du vin, ΓΔ le goulot avec une rondelle EZ et des barres ΗΘ, KO, ΛΜ disposées comme plus haut.

Au-dessous du goulot est la coupe Π; à la tige KO on fixe un petit bassin Ρ enfermé dans un vase ΣΤ ; enfin un tube ΤΦ met en communication les vases ΣΤ et Π.

Les choses étant ainsi disposées et les vases Π et ΣΤ étant vides, le petit bassin Ρ sera au fond du vase ΣΤ et laissera ouvert le goulot ΓΔ. Le liquide qui s’écoule alors du vase AB se rendant dans les deux vases Π et ΣΤ, le petit bassin sera soulevé et fera refermer le goulot jusqu’à ce que nous enlevions de nouveau du liquide dans la coupe; cela se reproduira chaque fois que nous retirerons du vin.

LIX.

Construction d’un coffre muni d’une de ces roues d’airain mobiles qu’on appelle purificatrices et que ceux qui s’approchent des sanctuaires ont coutume de faire tourner.

Soit ΑΒΓΔ un coffre traversé par un axe EZ. Cet axe auquel est fixé la roue ΘΚ destinée à tourner,[66] doit être facilement mis en mouvement. On fixe également sur ce même axe deux autres roues Λ et M ; l’une Λ est accompagnée d’un treuil, l’autre M est dentée. Autour du treuil s’enroule une corde à l’extrémité duquel est suspendu une cloche (litt. un étouffoir) N muni d’un tube Ξ qui se termine par un petit sifflet donnant le chant de la fauvette. Sous la cloche on place un vase plein d’eau ΠΡ. Du sommet du coffre descend un petit axe T qui est très mobile; à son extrémité Σ on fixe une fauvette, et en T un disque denté qui s’engrène avec le disque M.

On voit que, si l’on fait tourner la roue ΗΘ, la corde s’enroule autour du treuil et soulève la cloche; mais, quand on lâche la roue, la cloche redescend dans l’eau par son propre poids et produit le son par l’expulsion de l’air; en même temps la fauvette tourne entraînée par la rotation des disques.[67]

LX.

Il y a des siphons qui, placés dans des vases, coulent jusqu’à ce que les vases soient vides ou que la surface de l’eau soit descendue au-dessous du niveau de l’orifice extérieur du siphon. On demande que l’écoulement cesse brusquement au moment voulu.

Soit un vase AB renfermant un siphon GDE dont la branche intérieure se redresse comme on le voit en ΓΖΗ. Soit encore une barre fixe verticale ΘΚ à laquelle en est adaptée une autre ΛΜ. De celle-ci part une tige MN mobile autour d’un pivot et munie à son extrémité N d’un vase capable d’entourer la partie recourbée HZ du siphon.

Au point Λ de la barre ΛΜ est suspendu un poids, de telle sorte que quand le vase enveloppant s’élève au-dessus de la partie redressée du siphon, celui-ci coule. Lorsqu’on veut faire cesser l’écoulement, on n’a qu’à soulever le poids qui est en L de manière à abaisser le vase qui est en N et à entourer la partie redressée ZH ; alors le siphon cessera de couler. Si on veut faire recommencer l’écoulement, il n’y a qu’à faire agir de nouveau le poids.[68]

LXI.

Du feu étant allumé sur un autel, des figures paraîtront exécuter une ronde. Les autels doivent être transparents, en verre ou en corne.

Du foyer part un tube allant jusqu’à la base de l’autel, où il tourne sur un pivot pendant que sa partie supérieure tourne dans un tuyau fixé au foyer. Au tube doivent être ajustés d’autres tubes (horizontaux) en communication avec lui, qui se croisent entre eux à angle droit et qui sont recourbés à leurs extrémités en sens contraire. On lui fixe également un disque sur lequel sont attachées des figures qui forment une ronde. Lorsque le feu de l’autel est allumé, l’air, s’échauffant, passera à travers le tuyau dans le tube, mais chassé de ce tube à travers les petits tubes recourbés et…………………[69] il fait tourner le tube ainsi que les figures qui forment la ronde.[70]

LXII.

Construction d’un candélabre tel qu’en posant dessus une lampe, lorsque l’huile se consume, il en vient par la poignée telle quantité qu’on veut, et cela sans avoir besoin de placer au-dessus aucun vase servant de réservoir à cette huile.

Il faut faire un candélabre creux, avec une base en forme de pyramide. Soit ΑΒΓΔ cette base pyramidale et dans cette base une cloison EZ. Soit encore ΗΘ la tige du candélabre qui doit être également creuse; au-dessus on place un gobelet KL pouvant renfermer une grande quantité d’huile. De la cloison EZ part un tube MN qui la traverse et qui arrive presque jusqu’au couvercle du vase ΚΛ sur lequel est placée la lampe, de manière à laisser seulement un passage pour l’air. Un autre tube ΞΟ passe à travers le couvercle KL et, descend d’une part jusqu’au fond du vase en corbeille, de manière toutefois à permettre à un liquide de s’écouler et de l’autre forme une légère saillie sur le couvercle. A cette saillie on ajuste soigneusement un autre tube Π bouché à sa partie supérieure, qui, traversant le fond de la lampe, fait corps avec lui, et se trouve renfermé tout entier dans l’intérieur de la lampe. Au tube Π on en soude un autre très fin en communication avec lui et arrivant à l’extrémité de la poignée de la lampe; ce tube débouche dans la poignée de façon à pouvoir déverser dans le creux de la lampe où il y a un orifice de la grandeur des autres. — Sous la cloison EZ on soude un robinet conduisant dans le compartiment ΓΔΕΖ de telle sorte que, quand il est ouvert, l’eau de la chambre ΑΒΕΖ passe dans le compartiment ΓΔΕΖ. Dans la plaque de dessus AB on perce un petit trou par lequel le compartiment ABEZ peut être rempli d’eau, l’air intérieur s’échappant par le même trou.[71]

Maintenant enlevons la lampe et remplissons le gobelet d’huile à l’aide du tube ΞΟ ; l’air s’échappera par le tube MN et ensuite par un robinet qui est ouvert près du fond ΓΔ, quand l’eau qu’il peut y avoir dans le compartiment ΓΔΕΖ sera écoulée. Posons la lampe sur son pied en l’emboîtant avec le tube P ; quand il y aura besoin d’y verser de l’huile nous ouvrirons le robinet qui est près de la cloison EZ, l’eau qui est dans le compartiment ABEZ descendra dans le compartiment ΓΔΕΖ et l’air qui est dans celui-ci, refoulé par le tube MN dans le gobelet, fera monter l’huile; celle-ci passera dans la lampe par le tube ΞΟ et celui qui lui fait suite. Quand on veut arrêter l’arrivée de l’huile, on ferme le robinet et l’écoulement cesse. On peut répéter cela aussi souvent qu’il est nécessaire.

On peut produire le même effet plus simplement avec les mêmes dispositions générales, sauf la base où se trouve l’eau.[72]

Toutes les dispositions sont les mêmes, sauf pour la base et pour l’eau qu’elle contient. Le tube MN doit avoir l’orifice M faisant saillie au-dessous du fond de la tige qu’il traverse en y étant soudé tout autour.

Si alors on applique la bouche à cet orifice extérieur et qu’on souffle, on enverra de l’air dans le gobelet, et l’huile montera par le tube XO et tout se passera comme précédemment; aussi souvent qu’on soufflera dans le tube l’huile montera dans la lampe; mais il faut que l’extrémité de la poignée arrive perpendiculairement au trou de la lampe, pour que l’huile ne soit pas projetée violemment au-dehors.

LXIII.

Construction d’une lampe [telle qu’en y versant de l’eau on alimente la mèche d’huile].[73]

Au-dessous de la lampe on place un vase AB hermétiquement clos, qui peut, soit être fixé à la lampe, soit en être indépendant; de la lampe partent deux tubes ΓΔ et EZ communiquant avec le vase. L’extrémité Γ doit arriver au fond de celui-ci, de manière toutefois à laisser un passage pour l’eau. Le tube ΓΔ ira jusqu’à la partie supérieure de la lampe et aura à son extrémité une petite soucoupe dans laquelle on doit verser l’eau. Le tube EZ traverse le fond de la lampe auquel il est luté.

Si maintenant on verse de l’huile par l’ombilic de la lampe, cette huile se rendra d’abord dans le vase AB ; puis, quand celui-ci sera plein, elle remontera par les tubes ΓΔ et EZ et la lampe se remplira aussi. Quand la lampe brûlera, elle se videra, si alors nous versons de l’eau dans la coupe qui est en D, cette eau passera dans le vase ΑΒ, l’huile montera et remplacera ce qui manque à la lampe en arrivant jusqu’au bec. Lorsque l’huile aura encore baissé, nous recommencerons, répétant l’opération chaque fois que la provision sera dépensée.

Si on veut pouvoir enlever le vase AB en gardant la lampe pleine d’huile, il faudra que la partie des tubes ΓΔ et EZ qui est dans le vase AB se termine de manière à pouvoir s’emboîter à frottement dans les parties de ces mêmes tubes qui sont dans la lampe, et munir ces derniers de robinets, de telle sorte que quand ces robinets sont fermés, l’huile reste à sa place; alors le vase pourra être enlevé. Quand on le voudra, on pourra réunir encore les deux parties et ouvrir les robinets.

Il convient de faire arriver le tube EZ près de la poignée de la lampe et le tube ΓΔ un peu en arrière en le terminant à sa partie supérieure par un vase en forme de coupe dans lequel on versera de l’eau, de telle sorte que lorsqu’on verse l’eau, c’est de l’huile qu’on voit sortir de la poignée.[74]

LXIV.

Construction d’un calorifère tel que, si l’on place dessus une figure d’animal qui semble souffler, cette figure soufflera sur les charbons et la combustion du calorifère sera activée; de plus, si un robinet est placé sur le pourtour de la partie supérieure du calorifère, rien n’en sortira, bien que ce robinet soit ouvert, à moins qu’on n’ait d’abord versé de l’eau froide dans la coupe; enfin, l’eau froide ne se mélangeant pas avec la chaude jusqu’à ce qu’elle arrive au fond, il sortira de l’eau très chaude.

Supposons un calorifère de forme quelconque. On établit dans la partie réservée à l’eau et à l’aide de deux cloisons verticales, un compartiment hermétiquement clos. Ce compartiment communique avec l’une des extrémités de l’un des tubes qui passent sous les charbons; on choisit un tube près du fond et on bouche l’autre extrémité de ce tube pour que l’eau du calorifère n’y entre point; quant au autres, ils communiquent avec le compartiment où est l’eau, de telle sorte qu’il n’y en a qu’un seul, celui qui communique avec le petit compartiment, qui, par la combustion des charbons, engendre de la vapeur.

Par le moyen d’un tube qui traverse la paroi supérieure du calorifère, cette vapeur est portée jusqu’à la bouche de l’animal et de là sur les charbons, car la figurine est disposée de manière à souffler de haut en bas; et l’animal souffle tant qu’il y a production de vapeur.

C’est le feu qui produit le souffle. Si nous versons dans le petit compartiment une petite quantité d’eau nous produirons une plus grande quantité de vapeur,[75] et, comme dans le cas des chaudières placées sur le feu où nous voyons monter la vapeur qui provient de l’eau,[76] la figurine soufflant avec violence, embrasera encore plus le calorifère.

La figurine doit être rendue mobile à l’aide d’un tube qui entre à frottement dans un autre tube. Nous pourrons ainsi introduire la petite quantité d’eau; de plus, quand nous ne voudrons pas que la figure souffle sur les charbons, nous pourrons la retourner de l’autre côté.

Sur la paroi supérieure, on place également une petite coupe, d’où part un tube qui descend jusqu’au fond du calorifère, afin que l’eau que nous y versons puisse aller jusqu’au fond. Pour que la chaudière puisse être remplie quand on verse de l’eau et qu’en même temps l’eau ne puisse s’en échapper en bouillonnant par-dessus, il faut faire passer à travers la paroi un autre tube qui se déverse dans la coupe, et à sa partie intérieure pour qu’on ne l’aperçoive pas.[77]

Nous allons maintenant exposer la construction de cette chaudière.

Établissons un cylindre creux dont AB soit la surface inférieure, ΓΔ la face supérieure; construisons un second cylindre avec le même axe que le premier, dont EZ et ΗΘ soient les surfaces inférieure et supérieure. [Dans l’espace annulaire compris entre les deux cylindres, fixons des plaques comme pour maintenir ces cylindres ensemble et couvrons cet espace annulaire].[78] Dans le cylindre ΕΖΗΘ on place les tubes OK, ΛΞ, MN: le tube ΛΞ est ouvert d’un seul côté, en Ξ ; les deux autres sont percés à chaque extrémité, et leurs orifices s’ouvrent dans l’espace qui sépare les cylindres.[79] Dans ce dernier espace, on place deux cloisons EH, ΖΘ, qui isolent le compartiment ΗΘΕΖ, dans lequel débouche le tube ouvert d’un seul côté dont il a été parlé. Sur le couvercle, c’est-à-dire sur ΗΘ, on place un petit tube auquel est fixée la figurine; celle-ci, percée d’outre en outre, communique avec le tube et doit être inclinée de haut en bas de manière à regarder dans les charbons. Pour qu’elle cesse de souffler à volonté, le tube qui la porte doit entrer à frottement dans un autre de telle sorte que, quand on la tourne en sens contraire, elle ne souffle plus sur les charbons, mais du côté opposé à la chaudière. Cette disposition nous sera également utile pour verser de l’eau dans le compartiment ΗΖΕΘ, car, en enlevant la figure du tube dans lequel elle est enfoncée, on peut y verser de l’eau, et il passera alors une plus grande quantité de vapeur par la figurine.

Sur le couvercle on pose une coupe ΡΣ ; qui communique avec l’intérieur, et dont le fond est adapté à un tube qui descend jusqu’au fond de la chaudière, en laissant toutefois un passage pour l’eau. Quand on désire faire sortir de l’eau chaude, on verse par ΡΣ de l’eau froide; celle-ci descendra par le tube qui pénètre dans le compartiment à eau chaude; l’eau chaude montera et passera par le robinet A placé sur le pourtour de la partie supérieure, car l’eau froide que l’on vient d’introduire n’a encore pu se mélanger avec l’eau chaude qui est au-dessus. Aussi souvent que cela sera répété, nous obtiendrons de l’eau chaude en remplacement de celle que nous verserons froide.

Pour savoir quand la chaudière est prête à déborder, on place un évent, percé d’outre en outre, sur la face supérieure où l’on a fait un trou : ce sera un petit tube tourné vers la coupe ΡΞ, pour que, si l’eau chaude s’élève, elle soit envoyée dans la coupe.[80]

Telle est la construction de la chaudière. Si on ne veut pas occuper le compartiment ΖΗΕΘ dans toute sa longueur mais seulement en partie, on fera les cloisons à mi-hauteur et on en placera une autre au-dessus, à travers laquelle on fera passer un tube qui monte jusqu’à la figurine. Quand le feu sera allumé, il s’élèvera un jet de vapeur de la petite chambre, dans laquelle on pourra verser de l’eau comme ci-dessus.

LXV.

Construction analogue où l’on peut produire [en outre] le son de la trompette et le chant du merle.

On fait un calorifère semblable au précédent, dans lequel tous les tubes placés dans le foyer sont percés aux deux bouts;[81] en dehors du foyer on place un tube femelle ΦΕ dans lequel est ajusté è frottement un tube mâle ΚΛ qui communique avec une chambre à air chaud et qu’on peut faire tourner à l’aide d’une clavette K. Ce tube est percé de trois trous M, N, Ξ ; trois trous sont également percés dans le tube ΦΕ en face de M, N et Ξ. Prés de Ξ on établit un support qui contient un tube relié à ce trou Ξ, et sur lequel on dresse une figurine analogue à celles que nous avons décrites plus haut. De M et de N partent deux tubes MO et ΝΠ, recourbés à leurs extrémités supérieures, qui viennent se souder à des trous percés dans le couvercle du calorifère. A travers ces trous passent d’autres tubes entrant à frottement dans les tubes P et O. Sur un de ces tubes on place un petit oiseau creusé à l’intérieur de façon à pouvoir contenir de l’eau. Le tube sur lequel est fixé l’oiseau est recourbé et pourvu d’un tuyau à anche, choisi de manière à produire les sons voulus; sa partie recourbée pénètre dans l’eau de manière à produire le chant du merle quand le son du tuyau s’effectue dans l’eau.

De même le tube ΝΠ reçoit à frottement un autre tube sur lequel on place une figurine en forme de triton ayant une trompette à la bouche. Le tube sur lequel est placé le triton est de plus muni, comme d’ordinaire, d’une anche et d’un pavillon. Lorsque la vapeur atteint ces pièces elle produit le son de la trompette. On cherchera par tâtonnement quand les trous du tube KL se trouveront en face des trous des tubes MO et ΝΠ ou du tube Ξ qui supporte la figure. Cela connu, on fera des marques correspondantes près de la clavette ΚΛ afin de pouvoir à volonté faire sonner la trompette, souffler la figure ou siffler le merle. Les dispositions relatives à la coupe et à la montée de l’eau chaude sont celles qui ont été décrites plus haut.

LXVI.

Construction d’un orgue hydraulique.[82]

Soit ΑΒΓΔ un autel[83] de bronze contenant de l’eau; soit encore, dans cette eau, un hémisphère creux renversé, qu’on appelle éteignoir, ΕΖΗΘ, laissant un passage pour l’eau tout autour de son fond[84] et du sommet duquel deux tubes, qui sont en communication avec son intérieur, s’élèvent en dehors de l’autel. L’un de ces tubes ΗΚΛΜ se recourbe à l’extérieur et communique avec une pyxide ΝΞΟΠ dont l’ouverture est en bas et dont la surface intérieure est alésée de manière à recevoir un piston ΡΣ qui doit joindre très exactement pour ne point laisser passer l’air. A ce piston on fixe une tige ΤΥ extrêmement forte à laquelle est adaptée une autre tige ΥΦ mobile autour d’une goupille en U ; ce levier doit se mouvoir sur une tige verticale YC solidement fixée. Sur le fond de la pyxide ΝΞΟΠ on place une autre petite pyxide Ω qui communique avec la première et qui est fermée à la partie supérieure par un couvercle percé par un trou de manière à permettre à l’air de pénétrer dans la pyxide; sous le trou de ce couvercle, et pour le fermer, on dispose une plaque mince soutenue au moyen de quatre chevilles qui passent à travers des trous de la plaque et qui ont des têtes pour empêcher la plaque de tomber; on appelle cette plaque Platysmation.

L’autre tube Z Z’ monte de l’hémisphère ZH; il aboutit à un tube transversal A’B’ [sommier] sur lequel s’appuient des tuyaux communiquant avec lui, ayant à leurs extrémités comme des embouchures de flûte qui communiquent elles-mêmes avec ces tuyaux et dont les orifices B’ sont ouverts. Transversalement à ces orifices, des couvercles percés de trous [registres] glissent de telle manière que, quand on les pousse vers l’intérieur de l’orgue, leurs trous correspondent aux orifices des tuyaux, et que, quand on les retire, la correspondance n’existant plus, les tuyaux soient fermés.

Si maintenant on abaisse en Φ la tige transversale [ΥΦ], le piston ΡΣ se relèvera et comprimera l’air de la pyxide ΝΞΟΠ et cet air fera fermer l’ouverture de la petite pyxide au moyen du platysmation décrit plus haut. Il passera alors au moyen du tube ΜΛΚΗ dans l’éteignoir; puis de l’éteignoir, dans le tube transversal A’ B’ par le tube z z’, et enfin, du tube transversal dans les tuyaux, si leurs orifices correspondent aux trous des couvercles, ce qui aura lieu quand tous les couvercles ou seulement quelques-uns d’entre eux auront été poussés vers l’intérieur.

Pour que, quand on veut faire résonner certains tuyaux déterminés, leurs orifices soient ouverts et pour qu’ils soient fermés quand on veut faire cesser le son, on emploiera la disposition suivante.

Considérons isolément une de ces embouchures placées à l’extrémité

: soient γδ cette embouchure, δ son orifice, e le tuyau de communication, rs le registre qui y est adapté, et enfin η le trou de ce registre qui, en ce moment, ne coïncide pas avec le tuyau ε. Soit maintenant un système articulé composé de trois tiges ζθ, αμ, βμ, la tige ζθ étant attaché au couvercle ρσ et l’ensemble du système se mouvant autour d’une goupille γμ.

On voit que si nous abaissons avec la main l’extrémité βμ du système vers l’orifice des embouchures, nous ferons marcher le couvercle vers l’intérieur, et lorsqu’il y sera arrivé, son orifice coïncidera avec l’orifice du tuyau. Pour que, en retirant la main, le couvercle soit spontanément ramené vers l’extérieur et ferme toute communication, on peut employer l’un des moyens suivants. Au-dessous des glossocomes on établit une règle égale et parallèle au tube A’B’, à laquelle on fixe des lames de corne solides et recourbées telles que ζμ qui se trouve en face de une cordelette est fixée au bout de cette lame de corne et va s’enrouler à l’extrémité θ, de telle sorte que quand le registre est ramené vers l’extérieur, la cordelette soit tendue. Si alors on abaisse l’extrémité βμ et qu’on pousse ainsi le registre à l’intérieur, la cordelette tirera sur la lame de corne et la redressera; mais dès qu’on cessera la pression, la lame reprendra la position primitive et tirera en arrière le couvercle, de manière à empêcher son orifice d’établir la communication. Cette disposition étant adoptée pour chacune des embouchures, on voit que, pour faire résonner l’un quelconque des tuyaux, il suffira d’abaisser la touche correspondante avec le doigt; quand, au contraire, nous voudrons faire cesser le son, nous n’aurons qu’à élever le doigt et l’effet se produira par le déplacement du couvercle.

On verse de l’eau dans le petit autel afin que l’air comprimé (celui qui est chassé de la pyxide ΝΞΟΠ) puisse, grâce à la pression de cette eau, être contenu dans l’éteignoir et alimenter ainsi les tuyaux.

Le piston ΡΣ, quand il est levé, chasse donc l’air de la pyxide dans l’éteignoir, comme cela a été expliqué; puis, quand il est abaissé, il ouvre le platysmation de la petite pyxide; par ce moyen la pyxide [ΝΞΟΠ] se remplit d’air venu du dehors, que le piston, relevé de nouveau, chasse encore dans l’éteignoir.

Il vaudrait mieux rendre la tige ΤΥ mobile en T autour d’une clavette et fixer au fond ΡΣ du piston une bride à travers laquelle passerait cette clavette de telle façon que le piston n’ait pas de mouvements latéraux, mais qu’il monte et descende d’aplomb.

LXVII.

Construction d’un orgue qui fait résonner des tuyaux quand le vent souffle.

Soient A les tuyaux, ΒΓ le tube transversal qui communique avec eux, E un tube vertical, EZ un autre tube horizontal mettant en communication ΔΕ avec la pyxide ΗΘ dont la surface intérieure est alésée de manière à y ajuster un piston ΚΛ qui doit pouvoir s’y mouvoir librement. A ce piston on ajuste une tige ΜΝ et à celle-ci une autre tige ΝΞ mobile à l’extrémité d’un axe ΠΡ. En N est une clavette jouant facilement et en Ξ est fixée une palette ΞΟ. Celle-ci est placée à portée d’une barre Σ mobile sur des pivots en fer placés sur un bâti qui peut être changé de place. Sur la barre Σ sont calés deux petits disques Υ et Φ : le premier est muni de cames placées près de la palette ΞΟ ; le second a des ailes semblables à celles des moulins à vent.[85] Quand ces ailes, mues par le vent, font tourner le disque Φ, la barre tourne aussi, entraînant dans son mouvement le disque Υ et ses cames qui, venant à frapper sur la palette, soulèvent le piston; quand une came est dégagée, le piston redescend, chasse l’air de la pyxide ΗΘ dans les tubes et les tuyaux et produit le son.

On peut faire mouvoir le bâtis qui soutient la barre de manière à profiter toujours du vent régnant et à produire ainsi un mouvement de rotation plus rapide et plus continu.

LXVIII.

Séparer un animal en deux et le faire boire.

Dans la bouche d’un animal on place un tube AB et dans le cou, un autre ΓΔ qui va passer par l’un des pieds de derrière. Entre ces tubes est un cylindre mâle[86] EZ auquel sont attachées des crémaillères H et Θ. Au-dessus de Θ on place un segment de roue dentée K et, au-dessous de H, un autre segment de roue dentée Λ. Sur le tout se trouve une roue M dont le bord extérieur est plus épais que le bord intérieur et qui est coupée par trois cercles, μ, ν et ξ, de manière que l’intervalle entre chaque division soit égal au rayon de la roue ; les sections opérées par ces cercles feront que le pourtour de la roue ne sera plus circulaire.

Faisons maintenant une incision ΟΠ dans la partie supérieure du cou ; séparant la tête au-delà de cette section, nous y creuserons une cavité circulaire plus large au fond qu’au bord, comme un tube femelle en forme de hache,[87] de manière à contenir deux côtés de l’hexagone inscrit dans le cercle. Soit ΡΣ cette cavité dans laquelle la jante entière tourne de telle sorte que, avant qu’une des saillies la quitte, le commencement de la seconde se présente et ainsi pour la troisième ; on voit que, si l’on passe une cheville à travers la roue et qu’on donne à celle-ci un mouvement de rotation, on fera ainsi adhérer la tête au cou de l’animal.

Si alors on fait descendre une lame de couteau dans l’incision ΟΠ, elle entrera dans une des entailles x du contour de la roue et, faisant tourner celle-ci dans la cavité circulaire, elle passera au-delà sans rompre la liaison qui a lieu entre la tête et le corps, grâce à la jante de la roue.[88]

Descendant encore plus bas, elle viendra buter contre la partie saillante de la roue dentée K qui, mise en mouvement, introduira ses dents dans celles de la crémaillère Q. Celle-ci, ramenée en arrière, entraînera le cylindre hors du tube AB; la lame, passant dans l’ouverture qui se produit, descendra encore et tombera sur la partie saillante L de l’autre roue dentée. Celle-ci, mise en mouvement à son tour, ajustera ses dents avec celles de la crémaillère Θ, retirera le cylindre de ΓΔ et le poussera dans ΑΒ [ce cylindre est un tube se mouvant à frottement doux à l’intérieur des deux autres : celui qui va à la bouche de l’animal et celui qui, partant de l’incision du cou au pied de derrière][89]……………….

Quand la lame a complètement traversé le cou et que le tube EZ est revenu se mettre en contact avec les tubes AB et ΓΔ, on présente de l’eau à l’animai et on fait tourner le système de tubes concentriques placés sous le bouvier. La rotation de celui-ci fera ainsi couler l’eau de haut en bas et l’air attiré par l’écoulement de l’eau attirera avec lui le liquide présenté à la bouche de l’animal. Il est bien entendu que les tubes concentriques sont disposés de telle sorte qu’on peut arriver à faire coïncider leurs ouvertures en faisant tourner le bouvier.

On peut obtenir le même résultat de la même manière sans faire intervenir un courant d’eau (Fig. 2).

Soit encore un piédestal ΑΒΓΔ clos de tous côtés, muni d’un diaphragme EZ; soit un tube ΗΘΚ allant de la bouche au piédestal. Un autre tube ΛΜΝ, traversant la plate-forme ΑΔ du piédestal et le diaphragme EZ, devra être percé d’un trou X au-dessus du diaphragme EZ. Enfin, un autre tube on, tournant à frottement doux à l’intérieur de ΛΜΝ, aura un trou Ρ placé à la hauteur de Ξ et portera une figurine représentant soit un Pan, soit un autre personnage armé d’un bâton. Cette figurine étant tournée du côté de l’animal, celui-ci ne boira pas, comme terrifié; mais, si elle se détourne, il boira.

Si maintenant nous versons de l’eau dans le compartiment ΑΔΕΖ par un trou Ψ que nous boucherons ensuite avec de la cire ou quelque autre substance, il arrivera que, quand les trous Ρ et Ξ seront en regard l’un de l’autre, l’eau que nous avons versée passera dans le compartiment ΕΒΓΖ et le vide qui se produit dans ΑΔΕΖ attirera l’air par la bouche de l’animal. Celui-ci boira donc.

LXIX.

Voici comment se produit le son de la trompette quand on ouvre la porte d’un temple.[90]

Derrière les portes on place un vase ΑΒΓΔ contenant de l’eau, dans lequel on abouche un éteignoir, c’est-à-dire un vase conique renversé Z. Le fonds de ce vase est percé et on y adapte une trompette munie de son pavillon et de son anche. On adapte ensuite au tube de la trompette une tige ΛΜ fixée à la fois au tube de la trompette et à l’éteignoir, et dont l’extrémité porte un arrêt M, c’est-à-dire une griffe sous laquelle passe une règle ΝΞ supportant l’éteignoir à une distance convenable de l’eau; la règle ΝΞ se meut autour d’un pivot O et à son extrémité Ξ s’attache une corde ou une chaîne qui va se fixer par l’autre bout à l’extérieur des portes en passant sur une poulie Π.

On voit que, quand la porte s’ouvre, la corde se tend et soulève l’extrémité Ξ de la règle, de telle façon que la règle ΝΞ ne se trouve plus supporter la griffe M ; celle-ci se déplaçant, l’éteignoir tombe dans l’eau et fait sonner la trompette parce que l’air qu’il contient sort par l’anche et le pavillon.