Le crève-tonneau de Pascal est une expérience hydrostatique attribuée à Blaise Pascal.
L'expérience de pensée consiste en un tonneau entièrement plein d'eau. Le tonneau est entièrement bouché, à l'exception d'un mince tube. On ajoute de l'eau dans le tube qui se remplit alors jusqu'en haut. Cette eau fait augmenter la pression dans le tonneau, ce qui dans l'expérience fait exploser le tonneau.
Historique de l'élaboration de l'histoire du Tonneau de Pascal
L'idée de faire éclater un récipient apparaît dès les premières formulations du principe de Pascal, à la base de l'hydrostatique Brunet Pierre. Georges Leboucq, André Vésale ; Robert Depau, Simon Slevin ; Lucien Godeaux, Esquisse d'une histoire des mathématiques en Belgique ; E. Dupréel, Adolphe Ouételel, pages choisies et commentées ; Jean Pelseneer, Zénobe Gramme ; Marcel Florkin, Léon Frédéricq et les débuts de la physiologie en Belgique ; Raymond Lebègue, Les correspondants de Peiresc dans les anciens Pays-Bas. In: Revue d'histoire des sciences et de leurs applications, tome 1, n°1, 1947. pp. 82-86. Lire en ligne.
Pascal écrivant sur l'équilibre des liqueurs vignette|upright=.75|gauche|Schéma de principe de la presse hydraulique : à pression égale, la force dépend de la surface du piston.
Les principes de l'hydrostatique sont exposés par Blaise Pascal dans son « Traités de l'équilibre des liqueurs » (1654), où il expose le principe et discute du fonctionnement de la presse hydraulique.
Si la notion de force ou de poids peut être familière au lecteur de Pascal, au , celle de pression n'existe pas à cette époque, ce qui explique le caractère contourné de l'exposé.
C'est en effet l'ouvrage de Pascal qui conduira à dégager la notion de pression comme étant le rapport d'une force par l'unité de surface où elle s'applique, dont l'unité dans le système international d'unités est à présent le pascal. Le caractère unitaire de ce qui se passe dans le « vaisseau » est en effet clairement exprimé, et dire que « les forces qu’on mettra sur ces pistons sont comme les ouvertures », est équivalent à dire que le rapport de la force à [la surface de] l'ouverture est nécessairement constant, ce qui constitue une constante caractérisant physiquement le contenu du « vaisseau » : c'est la définition moderne de la pression qui est ici implicitement définie.
Dans une première discussion de ce montage, il remarque qu'il n'est pas nécessaire de mettre un piston sur la petite colonne : le seul poids de la colonne d'eau créé une pression, d'autant plus grande que le volume d'eau ajouté l'est dans une colonne étroite : (p. 4)
Dans un autre passage, il remet le piston sur la colonne mince, pour souligner que le « Vaisseau » (récipient) doit être suffisamment résistant pour tenir la pression : (p.9)
Même si les deux éléments clefs du « tonneau de Pascal » sont donc présents, l'« expérience » proprement dite n'y est pas décrite. On peut noter en particulier que Pascal ne parle pas de « tonneau », mais utilise le terme plus générique de « Vaisseau » (terme ancien pour récipient, du même terme qui a donné vaisselle).
Une expérience de pensée
La première description documentée de l'expérience, sous forme d'une expérience de pensée, semble être celle mentionnée dans le livre de Jean Denyse, paru soixante ans plus tard en 1719 (où l'on peut noter l'apparition du terme impression pour désigner la pression) : (p. 400)
L'image frappante et paradoxale du verre d'eau qui suffit à faire crever un « tonneau » est inventée ici. Elle sera ensuite reprise dans de nombreux ouvrages. Mais la description reste celle d'une expérience de pensée, et n'est pas particulièrement attribuée.
Pascal prend possession de son tonneau
La première mention documentée de cette « expérience » comme étant celle du « tonneau de Pascal » semble être celle que l'on peut trouver deux siècles après l’œuvre de Pascal, dans un ouvrage de 1863, dans un chapitre exposant le « principe de Pascal », à présent attribué à Blaise Pascal en tant que père fondateur de l'hydrostatique, et ses nombreuses conséquences, pour lesquelles Pascal est désigné comme responsable éponyme :
Notes et références
Voir aussi Principe de Pascal Ruina montium
Catégorie:Hydrostatique Catégorie:Expérience de physique Catégorie:Nommé d'après Blaise Pascal