Jacques Alexandre César Charles
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Jacques Charles.Lithographie de Julien Léopold Boilly (1820).
Jacques Charles.
Lithographie de Julien Léopold Boilly (1820).

Jacques Alexandre César Charles, né à Beaugency (bords de Loire) le 12 novembre 1746 et mort à Paris le 7 avril 1823, est un physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la science analysant les constituants fondamentaux de l'univers et les forces qui les relient. Le mot physicien dérive du grec, qui...), chimiste (Un chimiste est un scientifique qui étudie la chimie, c'est-à-dire la science de la matière à l'échelle moléculaire ou atomique ("supra-atomique")....) et inventeur français. Il fut le premier à faire voler un ballon à gaz (Le ballon à gaz (ou aussi charlière) est un moyen de transport aérien, un aéronef plus "léger que l'air" aussi appelé aérostat. Contrairement à la montgolfière, dont l'enveloppe est gonflée d'air chaud, le ballon à...) gonflé à l'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.).

Le savant

Comme beaucoup de scientifiques de cette époque, il étudie et expérimente dans de nombreux domaines. Spécialisé dans les travaux sur les gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend à...), il étudie tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) particulièrement leur densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de...) et leur pouvoir de dilatation (La dilatation est l'expansion du volume d'un corps occasionné par son réchauffement, généralement imperceptible. Dans le cas d'un gaz, il y a dilatation à pression constante ou...). Il confirmera le résultat de Henry Cavendish sur l'hydrogène, qui est quatorze fois plus léger que l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines des...).

En 1787, il est le premier à formuler la " loi de la dilatation des gaz ". Mais il ne publie pas ses résultats et ce n'est que quinze ans plus tard, en 1802, que le chimiste Louis-Joseph Gay-Lussac les compile et les compare aux siens pour formuler la loi qui porte son nom, la loi de Gay-Lussac (La loi de Gay-Lussac est une des lois de la thermodynamique. Elle relie le volume et la température d'un gaz réel tenu à une pression constante p°.). La formule reliant pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) et température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud,...) d'un gaz parfait (Le gaz parfait est un modèle thermodynamique décrivant le comportement de tous les gaz réels à basse pression p.) à volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) constant porte par contre le nom de loi de Charles (La loi de Charles est une des lois de la thermodynamique. Elle relie la pression et la température d'un gaz réel tenu dans un volume constant,V°.).

Il est nommé à l'Académie des sciences (Une académie des sciences est une société savante dont le rôle est de promouvoir la recherche scientifique en réunissant certains des chercheurs les plus éminents, en tenant des...) membre résidant de la 1re Classe de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for...) national des sciences et arts dans la section de physique expérimentale (La physique expérimentale a pour but d'éprouver la valeur de vérité des théories physiques. La création d'un appareillage utilisant les principes des théories physiques, revient...) par arrêté du Directoire exécutif le 29 brumaire an IV (20 novembre 1795).

L'aéronaute (Un aéronaute est le nom donné à une personne qui voyage en aérostat. Le pilote est parfois distingué du passager par l'appellation aérostier.)

Le premier ballon à gaz

Charles savait produire de l'hydrogène et expérimentait dans ses cours la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale »...) ascensionnelle de ce gaz en l'insufflant dans des bulles de savon (Le savon est un objet liquide ou solide composé de molécules amphiphiles composées de sels métalliques, spécifiquement d'hydroxyde de sodium ou d'hydroxyde de...). Lorsque la nouvelle de l'expérience d'Annonay des frères Montgolfier (On entend par frères Montgolfier, Joseph-Michel Montgolfier (° 26 août 1740 - † 26 juin 1810) appelé souvent Joseph, et Jacques-Étienne Montgolfier (° 6...) se propage, il sait qu'il pourra tirer parti de l'hydrogène pour élever des hommes dans l'air.

Le géologue et vulcanologue Barthélemy Faujas de Saint-Fond lance une souscription pour financer la construction d'un ballon, appelé " globe " à l'époque, qui rapporte dix mille livres. À l'arrivée d'Étienne Montgolfier à Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre les...), Barthelemy lance une nouvelle souscription.

Charles fait construire par Anne-Jean et Marie Noël Robert, constructeurs d'appareils de mesure, un ballon fait d'une étoffe de soie (De la soie (fibre textile d'origine animale) est produite par de nombreux insectes, araignées et chenilles de certains papillons notamment (Yponomeutes, bombyx). Celle qui sert à produire des tissus de soie est...) imperméabilisée par un vernis à base de caoutchouc. C'est un petit ballon sphérique de 4 mètres de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le...) et d'un volume de 33 m³. À la place de l'air chaud utilisé par les frères Montgolfier, il utilise de l'hydrogène, beaucoup plus léger que l'air. Il le produit en grande quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur...) en versant (En géomorphologie, un versant est une surface topographique inclinée, située entre des points hauts (pics, crêtes, rebord de plateau, sommet d'un relief) et des points bas (pied de versant, talweg).) de l'acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique complémentaire, les bases.) vitriolique (acide sulfurique) sur de la limaille de fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau ferromagnétique le plus...).

Le gonflement du ballon démarre le 24 août 1783 et dure quatre jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel....). Le 27 août 1783, le ballon s'envole vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) du Champ-de-Mars et parcourt seize kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide...) jusqu'à Gonesse.

Le vol habité

" Premier voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le voyage s'est considérablement...) aérien exécuté dans un aérostat (Un aérostat est un aéronef « plus léger que l'air », dont la sustentation est assuré par la poussée d'Archimède, contrairement à un aérodyne.) à gaz hydrogène par Charles et Robert.
Le 1er décembre 1783.
Départ des Tuileries (Les Tuileries étaient naguère un quartier de Paris, situé entre le palais du Louvre, la rue de Rivoli, la place de la Concorde et la...). "

La compétition est lancée entre les frères Montgolfier et Charles, entre " Montgolfiéristes et Carolingiens ". Le 19 septembre a lieu une démonstration (En mathématiques, une démonstration permet d'établir une proposition à partir de propositions initiales, ou précédemment démontrées à partir de propositions...) d'Étienne avec des animaux, puis, le 21 novembre, le premier vol (Le premier vol ou vol inaugural d'un avion est la première occasion pour celui-ci de prendre les airs par ses propres moyens. C'est l'équivalent en aéronautique...) avec des êtres humains. Une montgolfière (La montgolfière est un aérostat dont la sustentation est assurée par de l'air chauffé contenu par une enveloppe. La différence de masse volumique avec l'air environnant, plus froid, crée une...) décolle avec Jean-François Pilâtre de Rozier (Jean-François Pilâtre de Rozier, né à Metz le 30 mars 1754 et mort à Wimille (actuellement Wimereux près de Boulogne-sur-Mer) le 15 juin 1785 dans le premier accident aérien de...) et le Marquis d'Arlandes.

Pendant ce temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), Charles et les frères Robert fabriquent un ballon capable de porter deux personnes, soit d'un volume de 380 m³ (2 200 m³ pour la montgolfière). C'est Charles qui conçoit les appareillages qui équipent encore les ballons à gaz d'aujourd'hui : la nacelle en osier, la soupape (Une soupape est un organe mécanique servant à fermer et ouvrir une chambre ou un conduit à la demande .), le filet et les suspentes, le pilotage au lest.

Le 1er décembre 1783, soit dix jours plus tard, le ballon à gaz gonflé à l'hydrogène s'envole avec Charles et Noël Robert dans le jardin des Tuileries. Le ballon vole pendant deux heures (L'heure est une unité de mesure  :) et se pose à Nesles après avoir parcouru 35 kilomètres. Le duc de Chartres et le duc de Fitz-James suivent le ballon à cheval (Le cheval (Equus ferus caballus ou equus caballus) est un grand mammifère herbivore et ongulé appartenant à l'une des sept espèces de la famille des équidés. Il a évolué au cours des dernières 45...) et signent le procès-verbal. Noël Robert une fois descendu, le ballon repart avec une vitesse (On distingue :) ascensionnelle élevée et monte à une altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et...) de 3 300 m, mesurée avec précision à l'aide d'un baromètre : Charles avait également inventé l'altimètre (Un altimètre est un appareil permettant de mesurer l'altitude.). Saisi par le froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) glacial, il redescend et atterrit dans la nuit dans les environs de Nesles. Cet exploit vaut a Jacques Charles (Jacques Alexandre César Charles, né à Beaugency (bords de Loire) le 12 novembre 1746 et mort à Paris le 7 avril 1823, est un physicien, chimiste et inventeur français. Il fut le premier à faire voler...) une grande popularité, mais il ne volera plus.

Charles avait épousé une femme créole beaucoup plus jeune que lui, Julie Bouchaud des Hérettes (1784-1817). Le poète Alphonse de Lamartine s'éprit d'elle en 1816. Elle mourut l'année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) suivante, inspirant au poète les célèbres vers du Lac (Méditations poétiques, 1820).

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