«M. Thomas, en employant des cylindres cannelés, était parvenu dès 1822

à construire une machine simple avec laquelle on pouvait exécuter, sans

tâtonnement, les opérations ordinaires de l'arithmétique.

»L'idée du cylindre cannelé se retrouve dans une machine nommée

arithmaurel, construite _postérieurement_ par MM. Maurel et Jayet, et

pour laquelle ils ont obtenu le prix de mécanique de la fondation

Monthyon.»

Il n'est pas absolument impossible que l'idée des cylindres cannelés et

des arbres parallèles sur lesquels glissent les pignons destinés à

représenter les nombres, se soit présentée en 1849 à l'esprit de MM.

Maurel et Jayet, comme elle s'était présentée à celui de M. Thomas de

Colmar plus de vingt-cinq ans auparavant; mais nos règles de justice,

dans les matières de ce genre, n'admettent pas des rencontres

semblables, et attribuent tout l'honneur que peut valoir une idée

scientifique ou industrielle à celui qui l'a authentiquement émise le

premier.

La troisième machine à calculer remarquable qui a paru depuis la

publication des plans de celle de M. Thomas de Colmar, est celle qu'un

savant constructeur russe, M. Staffel, présenta à l'Exposition

universelle de Londres. Cette machine exécute d'une manière fort

satisfaisante les principales opérations de l'arithmétique; mais

l'extrême délicatesse de son mécanisme et son prix excessif, si elle

devait servir pour des calculs à chiffres nombreux, ne permettent pas de

la regarder comme un instrument susceptible d'entrer dans le commerce.

Quant au principe de cette machine, il est effectivement le même que

celui de la machine de M. Thomas de Colmar, quoiqu'il soit appliqué

d'une manière différente, c'est-à-dire quoique les cylindres soient

verticaux, au lieu d'être horizontaux.

La machine de M. Staffel se trouve donc vis-à-vis de celle de M. Thomas

de Colmar frappée, comme l'arithmaurel, du cachet de la postériorité,

pour nous servir d'un mot qui réserve tous les droits de l'inventeur de

l'arithmomètre, sans préciser d'autre fait que le malheur qu'ont eu MM.

Staffel, Maurel et Jayet d'avoir été devancés dans la découverte du

principe qui nous a valu la solution du problème qu'avait stérilement

cherché le génie des siècles.

Il n'a été présenté à notre Exposition universelle que deux machines à

calculer: l'arithmaurel et l'arithmomètre perfectionné, ou plutôt le

nouvel arithmomètre.

Les deux machines à calcul de l'Autriche: l'une, exposée par M.

Rettembacher, d'Isch, et l'autre, par M. Stach, de Trieste,

appartiennent à la catégorie des règles à coulisses.

Une revue scientifique de Paris avait annoncé qu'une véritable machine à

calculer devait être exposée par un Suédois; mais nous croyons savoir

que la commission suédoise n'a pas même entendu parler d'une machine de

ce genre.

Il a été certainement construit bien plus de machines arithmétiques que

nous n'en avons mentionné. Chez combien de savants, en effet, n'a pas dû

naître l'ambition de résoudre un problème qui avait véritablement été

posé devant le génie de l'homme dès l'origine de la société! Dès

l'origine de la société, disons-nous, puisque, chez les peuples qui ne

sont pas encore nés à la civilisation, nous trouvons un commencement de

lutte contre ce problème, c'est-à-dire, l'emploi, pour calculer plus

facilement, de cordes à noeuds, de tablettes percées de petits trous,

dans lesquels on fait manoeuvrer des chevillettes; d'espèces de damiers

calculateurs; de chapelets de coquillages ou de graines de fruits,

d'abaques plus ou moins élémentaires, etc.

De toutes les tentatives infructueuses qui ont été faites pour arriver à

la découverte d'une véritable machine arithmétique, nous n'avons pu

connaître que celles qui étaient regardées comme heureuses par leurs

auteurs, car il n'est pas naturel que l'homme publie des insuccès qui

constatent sa faiblesse; et cependant combien est longue la liste des

chercheurs connus de la rebelle machine!

Quelle était donc, au fond, la grande difficulté qu'il s'agissait de

vaincre?--Francoeur va répondre à cette question:

Dans la séance de 20 février 1822, ce savant s'exprimait ainsi devant la

Société d'encouragement, dans son rapport sur la machine de M. Thomas:

«Le défaut de toutes les machines arithmétiques est de ne se prêter qu'a

des calculs très-simples. Dès qu'il s'agit de multiplier, il faut

convertir l'opération en une suite d'additions; ainsi, pour obtenir 7

fois 648, on est obligé d'ajouter d'abord 648 à lui-même, puis la somme

à 648, celle-ci encore à 648, etc., jusqu'à ce que 648 ait été pris 7

fois. À quelles longueurs ne faut-il pas se soumettre lorsque le

multiplicateur a deux ou trois chiffres! Celle de M. Thomas donne de

suite les résultats du calcul.

»La plus grande difficulté à vaincre donc, difficulté contre laquelle le

génie même de Pascal a échoué, c'était de faire porter les retenues sur

le chiffre à gauche. Dans la multiplication de 8 par 7, on ne pose pas

le produit 56, mais seulement le chiffre 6, parce qu'on reporte les cinq

dizaines sur le produit prochain. Le mécanisme par lequel M. Thomas

opère ce passage est extrêmement ingénieux; ce report se fait de

lui-même, sans qu'on y songe. Pour multiplier 648 par 7, par exemple,

l'opérateur tire le cordon sans s'embarrasser s'il y a ou non des

chiffres à retenir, sans même savoir ce que c'est, et il lit de suite le

produit 4,536.»

La gloire de M. Thomas de Colmar consiste donc essentiellement dans la

découverte du principe ou, si l'on veut, du procédé mécanique qui a

permis de triompher de la difficulté qui avait arrêté jusqu'à lui tous

les chercheurs d'une véritable machine à calculer.

Le principe, le procédé mécanique à l'aide duquel se résout la grande

difficulté qu'il s'agissait de vaincre ayant été trouvé par M. Thomas,

est modifiable comme toutes les choses matérielles. Il est, par

conséquent, facile de construire des machines arithmétiques dont les

organes diffèrent par la forme, par le mode de fonctionnement, de la

machine de M. Thomas. Ce qui ne serait pas facile, ce serait de pouvoir

raisonnablement prétendre que le principe fondamental de l'arithmomètre

n'a pas été le point de départ des machines arithmétiques construites

dans ces dernières années.

Une pareille prétention, si elle était émise, paraîtrait probablement

tout aussi singulière que celle du photographe qui, ne se servant ni des

plaques, ni des substances, ni des objectifs employés par Daguerre et

Niepce, dénierait à ces deux noms une part dans le mérite de ses

oeuvres.

* * * * *

Le triomphe obtenu par M. Thomas de Colmar sur les difficultés que la

science avait en dernier lieu déclarées invincibles, ne serait pas

apprécié comme il mérite de l'être, si on oubliait que ses devanciers,

dans la recherche de la machine à calculer, n'avaient pas craint de

multiplier les organes de leurs machines, et qu'il s'était interdit,

lui, l'emploi de tout mécanisme compliqué.

Avec un peu d'imagination et de patience, on peut, pour ainsi dire, tout

faire en mécanique, quand on ne se limite pas dans l'emploi des roues,

des pignons, des échappements, etc.; mais il faut autre chose que de

l'imagination et de la patience pour produire des effets d'une

complication et d'une variété infinies avec des moyens simplifiés

jusqu'à l'unité.

C'est cette simplicité absolue qui caractérise éminemment l'arithmomètre

et empêche qu'on ne le confonde avec les conceptions qui ne viennent pas

en droite ligne du génie.

Dans son mémoire officiel sur l'arithmomètre, un savant ingénieur en

chef des ponts et chaussées, M. Lemoyne, a dit:

«Les premières locomotives ont excité une surprise qu'on a exprimée en

les appelant des chevaux de fer, des _machines vivantes_. La machine à

calcul doit exciter une surprise d'une autre sorte, mais non moins

grande, car c'est un appareil qu'on pourrait appeler _machine

intelligente_... Néper appréciait bien l'invention qui a immortalisé son

nom, lorsqu'il intitulait son ouvrage: _Mirifici logarithmorum canonis

descriptio_. L'invention de M. Thomas de Colmar mérite tout autant le

titre de _mirifique_, ou merveilleuse, en français de notre époque. Il a

fallu autant d'efforts de génie et de persévérance pour concevoir et

perfectionner dans ses nombreux détails le mécanisme de l'arithmomètre,

que de génie pour concevoir les propriétés des deux progressions par

différences et par puissances qui forment les logarithmes et de

persévérance pour calculer la première table de logarithmes publiée par

Néper... On apprécie d'autant plus le mérite de M. Thomas, que l'on voit

combien d'esprits éminents ont tenté sans succès de résoudre avant lui

le problème qu'il a glorieusement résolu.»

Ayant, par l'exposé des faits qui précèdent, donné une idée suffisante

de l'étendue des difficultés qu'il a fallu vaincre pour arriver à la

découverte de l'arithmomètre, nous allons, non pas énumérer, mais

chercher à concevoir quels services ce merveilleux instrument est appelé

à rendre.

Pour atteindre ce dernier but, il nous suffira certainement de citer

quelques-uns des résultats mentionnés dans le rapport fait le 12 mars

1851 à la Société d'encouragement de l'industrie.

Soit, par exemple, à multiplier le nombre 2,749 par 3,957. En moins de

18 secondes, l'arithmomètre donne le produit 10,877,793. 17 secondes

suffisent pour trouver 1,111,111,088,888,889, produit de 99,999,999 par

11,111,111.

Qu'il s'agisse de soustraire 69,839,989 de 75,639,468: un tour de

manivelle qui ne dure pas une demi-seconde fait apparaître dans les

lucarnes le nombre 5,799,479, excès du premier nombre sur le second.

Voici une énorme division:

Dividende: 9,182,736,456,483,022; diviseur: 69,889,989. En 75 secondes,

l'arithmomètre donne pour quotient 131,482,501, et pour reste

32,950,533.

La réduction d'une fraction ordinaire en fraction décimale se fait

instantanément, et on obtient autant de chiffres décimaux qu'on en

désire.

La somme ou la différence d'une suite de produits simples, telle que A ×

B ± C × D ± E × F ± etc., s'obtient aussi très-rapidement avec

l'arithmomètre.

Même facilité et même rapidité pour l'extraction des racines carrées et

des racines cubiques, pour l'obtention du quatrième terme d'une

proportion; pour le calcul, d'après la propriété du carré de

l'hypothénuse, du troisième côté d'un triangle rectangle dont deux côtés

sont donnés; pour la résolution générale des triangles, avec le concours

des tables des lignes trigonométriques naturelles.

Avec l'arithmomètre, on peut également calculer de la même manière les

formules, telles que

_sin a cos b ± sin b cos a_ et _cos a cos b ± sin a sin b_

sin a + f cos a tang. a + f

et celles _--------------- Q_ et _------------- Q_,

cos b ± f sin b 1 ± f tang. a

et autres expressions de forme analogue, qui se présentent dans les

applications mécaniques.

Mais c'est surtout dans l'obtention de la plupart des tables numériques

et de tous les barèmes que l'on trouve dans le commerce de la librairie

que l'arithmomètre de M. Thomas eût pu rendre de précieux services. Par

exemple, la table de multiplication dressée par ordre du ministre de la

marine et des colonies, imprimée par Didot jeune, en l'an VIII, aurait

été dictée avec cette machine infiniment plus vite qu'on eût pu

l'écrire, puisque chaque tour de manivelle en eût fourni un des nombres.

Il en serait de même de tous les tarifs que l'on aurait à calculer ou à

vérifier.

La table des carrés des nombres 1, 2, 3, 4, 5, etc., eût pu aussi être

dictée avec une vitesse extrême, puisqu'en _moins de trois minutes_ M.

Benoît, l'un des savants fondateurs de l'École centrale des arts et des

manufactures, a fait écrire dans les lucarnes de la machine les

_cinquante carrés_ 240281001, 240312004, 240343009, 240374016, etc., à

241803500, des nombres 15501, 15502, 15503, 15504, etc., à 15550.

La table des cubes aurait pu être dictée avec la même facilité.

L'arithmomètre n'est pas seulement applicable à certaines interpolations

numériques, il l'est encore à la solution de beaucoup de problèmes par

des tâtonnements ou essais successifs qui conduisent assez rapidement à

un résultat aussi approché qu'on le désire. L'extraction des racines 4e,

5e, 6e, etc., d'un nombre donné est dans ce cas.

M. Benoît l'a appliqué au calcul de la formule d'Arago et Dulong,

_p = 1,033 (0,2847 + 0,007155 t)^5_,

donnant la pression _p_ de vapeur sur une surface de 1 centimètre carré,

en fonction de sa température _t_.

Pour _t_ = 128°,8, il l'a conduit, en _cinq minutes_, à _p_ = 2 kil.

6382267345, et pour _t_ = 265°,89 à _p_ = 51 kil. 690472436. Au lieu de

ces valeurs _exactes_, on lit respectivement dans les tables ordinaires,

les nombres 2 kil. 582 et 51 kil. 650 qui en diffèrent sensiblement.

«L'arithmomètre coûte 300 fr., a dit, dans _les Annales des ponts et

chaussées_, le savant ingénieur en chef dont nous avons déjà parlé, M.

Lemoyne; c'est trente fois plus que ne coûte une table des logarithmes.

Cette proportion considérable est cependant dépassée de beaucoup, si on

évalue l'utilité pratique des deux choses. J'ai à ma disposition des

tables de logarithmes et un arithmomètre. C'est tout au plus si trois ou

quatre fois par an je me sers des tables, tandis que c'est trois ou

quatre fois par semaine que j'emploie l'arithmomètre. Le rapport

d'utilité serait, d'après cette expérience personnelle, d'environ 1 à

50.»

Le même savant, refusant de mettre en doute l'avenir réservé à la grande

découverte de M. Thomas de Colmar, s'exprime à ce sujet dans les termes

que voici:

«Il y a des milliers d'ignorants pour qui la machine à calcul vaut mieux

que les logarithmes destinés aux savants. On ne peut donc pas douter,

même en réduisant beaucoup, que la popularité de l'arithmomètre, s'il

était connu, serait dix fois celle des tables. Or, il y a bien

actuellement en France 100,000 exemplaires des tables de logarithmes. Il

pourrait donc y avoir à ce compte un million d'arithmomètres. Ce nombre,

si colossal qu'il soit, n'a rien d'extraordinaire, lorsque l'on examine

l'étonnante propagation des montres et horloges; c'est à peu près 10

millions qui sont actuellement en service en France, et si l'on remonte

à quatre siècles, une horloge était un appareil cher et rare, qu'on ne

ne voyait que dans les palais des souverains.

»Quittons ces nombres, réels pour l'avenir, mais fantastiques pour le

présent; disons que si l'arithmomètre pouvait parvenir seulement à se

répandre à 10,000 exemplaires, on pourrait le construire pour moins de

100 fr. au lieu de 300 qu'il coûte actuellement. Réciproquement, dès

qu'on pourrait le livrer au prix de 100 fr., on aurait bientôt des

commandes pour en exécuter au moins 10,000.

»De la rareté actuelle de l'arithmomètre, nous ne concluons rien de

défavorable à sa propagation future. On trouvera peut-être que ma

comparaison de l'arithmomètre aux horloges manque d'exactitude, parce

que le besoin d'une machine à montrer l'heure est d'un autre ordre que

celui d'une machine à calculer. Je crois que celui qui aurait parlé

d'horloges avant leur grande vulgarisation, se serait fait dire que l'on

s'en passait fort bien, que c'était un petit besoin; enfin que, comme

cette mécanique devait coûter cher, elle ne se répandrait pas. Nos

perfectionnements de sociabilité ne tendent-ils pas, d'ailleurs, sans

pour cela nuire à l'idéal et au poétique de l'existence, à introduire de

plus en plus le calcul précis dans les habitudes de tous. Peut-être

qu'avant un siècle chacun tiendra des livres de comptabilité.»

Les exemples et les témoignages que nous venons de citer nous dispensent

évidemment d'énumérer les services que l'arithmomètre est appelé à

rendre au monde commercial, industriel et financier, aux grandes

administrations, etc. Qui peut plus peut moins; si l'arithmomètre

exécute avec une infaillibilité absolue les calculs les plus compliqués

de la science, à plus forte raison exécute-t-il toutes les opérations

arithmétiques usitées dans le commerce, la banque, etc.

L'arithmomètre considéré comme difficulté vaincue n'humilie point la

science, car M. Thomas de Colmar est un savant d'un ordre élevé et s'est

servi de la science pour résoudre le grand problème qui jusqu'ici avait

résisté aux recherches de la science; mais l'arithmomètre est l'oeuvre

d'un homme qui n'appartient pas à la science constituée en corps, à la

science officielle, et, par cette raison, la science officielle n'est

pas directement intéressée à user de tout son crédit et de tous ses

moyens pour mettre en relief la valeur scientifique de la découverte de

M. Thomas de Colmar.

L'arithmomètre, considéré au point de vue de l'utilité pratique, se

trouve en présence de deux inerties, de deux résistances à vaincre.

Ces deux inerties, ces deux résistances sont: l'incrédulité d'abord, la

routine ensuite.

Les nombreuses machines qui peuplent nos ateliers et nos manufactures

sont, à la vérité, animées; elles ont des bras, des mains, des doigts, à

l'aide desquels elles exécutent des travaux plus ou moins compliqués;

mais ces travaux ne sont que le résultat de l'intelligence directe; ils

sont suivis, prévus; ils ont eu le même point de départ, ils suivent

constamment la même voie, ils arrivent toujours au même but.

Les machines existantes, voulons-nous dire, ne font qu'exécuter le

travail qui leur a été tracé; elles ont des membres qui obéissent

docilement aux ordres précis que l'homme leur a donnés; mais elles ne

font que cela, elles ne raisonnent pas, elles n'ont pas de cerveau qui

leur soit propre, en un mot.

L'arithmomètre, lui, semble avoir reçu plus que des membres, plus que

des organes dociles à une inspiration extérieure; l'arithmomètre est, si

nous pouvons nous exprimer ainsi, comme doué d'une véritable

intelligence, car ses opérations sont de l'ordre de celles qu'on appelle

réfléchies.

On nous pardonnera l'exagération des termes dont nous nous servons, si

l'on veut bien remarquer qu'il s'agit ici d'une machine d'un ordre tout

nouveau, c'est-à-dire d'une machine qui, au lieu de reproduire tout

simplement les opérations de l'intelligence de l'homme, épargne à cette

intelligence le soin de faire ces opérations; d'une machine qui, au lieu

de répéter des réponses qui lui ont été dictées; dicte, au contraire,

elle-même, instantanément, à l'homme qui l'interroge, les réponses qu'il

doit se faire.

La découverte d'une simple machine, d'une machine intelligente, comme M.

Lemoyne qualifie l'arithmomètre, est un événement d'une nature trop

exceptionnelle, pour que le public puisse ajouter foi de prime abord à

la réalité des merveilleux résultats produits par le petit coffret de M.

Thomas de Colmar.

Cette incrédulité sera cependant plutôt vaincue que la routine, parce

que celle-ci sera nécessairement fortifiée dans son inertie et son

indifférence par les intérêts que l'emploi de l'arithmomètre devra

froisser.

Toutes les améliorations, en effet, tous les progrès ne se réalisent

malheureusement qu'à ce prix: blesser quelques hommes dans leurs

intérêts. L'arithmomètre causera sans doute énormément moins de

préjudice aux personnes qui, dans le commerce, dans la banque, dans les

administrations publiques, ont pour occupation spéciale le travail des

chiffres, que n'en causèrent l'invention de l'imprimerie aux écrivains

copistes, l'invention du métier à bas aux tricoteuses, l'invention des

mull-jenny aux fileuses, etc.; cependant il est évident que la rapidité

et l'infaillibilité avec lesquelles l'arithmomètre permet à chacun de

faire les calculs les plus longs et les plus difficiles, amoindriront

sensiblement l'importance des calculateurs de profession.

Nous avons dit, vers le commencement de ce travail, que M. Thomas de

Colmar avait compris dès 1822, aussitôt qu'il eut inventé

l'arithmomètre, que sa découverte était de la nature de celles qui ne

laissent guère espérer à leurs auteurs qu'une gloire posthume, si ces

auteurs ne disposent pas de moyens qui leur permettent de mettre ces

découvertes en relief et de les populariser.

De longues années de travail ont mis ces moyens dans les mains de M.

Thomas de Colmar, en même temps qu'elles lui ont permis de donner à son

arithmomètre primitif des perfectionnements tels qu'il semble

aujourd'hui impossible soit d'en rien retrancher, soit d'y ajouter

quelque chose.

L'exemplaire qu'il a mis à l'Exposition universelle de l'industrie,

permettant de calculer avec 32 chiffres à la fois pour additionner,

soustraire, multiplier, diviser, etc., et pouvant opérer avec une

vitesse telle que plusieurs écrivains se partageant les chiffres ne

pourraient le suivre, donne une sorte de vertige à la raison quand on le

voit fonctionner.

Pour la gloire attachée aux machines de toutes les sortes, des noms plus

ou moins nombreux se présentent et en revendiquent des parts plus ou

moins considérables. L'un a inventé le principe, un autre en a fait la

première application, un troisième a introduit tel ou tel

perfectionnement, etc. Il en est ainsi pour la machine à vapeur, ainsi

pour les machines de filature et de tissage, ainsi pour la locomotive et

le bateau à vapeur, ainsi pour les presses d'imprimerie, ainsi pour tous

les outils de travail: machines pour percer, pour aléser, pour raboter

les métaux, etc.; ainsi pour les machines agricoles, ainsi pour la

télégraphie privée, ainsi pour l'électro-chimie, l'électro-plastie, etc.

M. Thomas de Colmar n'a à partager avec personne la gloire d'avoir conçu

et exécuté l'arithmomètre.

Parmi les créations dont le génie de l'homme s'enorgueillit le plus,

n'en est-il pas quelques-unes, n'en est-il pas plusieurs dont le

principe a été trouvé sans être cherché, et dont, par conséquent, le

hasard a été l'auteur bien plus que le génie de l'homme?

Les anciens savaient que la vapeur est une force. Est-ce qu'ils

s'avisèrent jamais de rechercher quel homme avait le premier remarqué

que l'eau, à l'état d'ébullition, chasse violemment l'obstacle qui ferme

le vase dans lequel elle est contenue ou fait éclater ce vase lui-même?

Non, sans doute, parce que cette découverte de la puissance de la vapeur

dut être faite presque aussitôt que l'homme se servit d'un vase pour

faire bouillir un liquide.

Ces mêmes anciens regardèrent-ils comme une conception venant du génie

l'éolipyle de Héron? Non, parce que le hasard, c'est-à-dire la vue d'un

vase rempli d'eau bouillante s'échappant en partie par une fente

existant sur le côté de ce vase et le faisant tourner sur la chaîne qui

le tenait suspendu, avait suggéré à Héron l'idée de son éolipyle. Des

observations analogues et tout aussi incontestablement justes pourraient

être faites sur l'électricité. Il est hors de doute, en effet, que ni

l'électricité par pression, ni l'électricité par frottement, ni

l'électricité par la chaleur, ni l'électricité par contact n'ont été

cherchées; car on ne cherche évidemment pas une chose dont on n'a pas

l'idée. Il suffit, d'ailleurs, de savoir comment se produisent ces

diverses électricités, pour être forcé de reconnaître que les phénomènes

électriques ont dû se présenter à l'attention de l'homme, pour ainsi

dire, dès l'origine de la société.

Le mérite des modernes, en ce qui concerne ces phénomènes, c'est de les

avoir pris au sérieux et d'avoir cherché à les étendre et à en faire des

applications utiles, au lieu de les ranger, comme avaient fait les

anciens, au nombre des faits curieux, à la vérité, mais n'ayant ni

portée scientifique, ni valeur utilisable.

En parlant comme nous allons le faire, nous irons peut-être nous choquer

contre des opinions contraires à notre manière de reconnaître les signes

par lesquels se manifestent les oeuvres du génie; mais ce n'est pas

notre faute si de trop grandes complaisances ont tellement perverti

notre langue, qu'elle semble avoir besoin d'un nouveau tenue pour

exprimer ce qu'on entendait autrefois par le mot génie.

Histoire des nombres et de la numération mécanique · 第 4 / 5 段