1Avant de parler en détail de ces collections, il est utile de rappeler brièvement les étapes de l’ouverture de cette université à Angers en 1875 par Monseigneur Charles Émile Freppel, évêque d’Angers, suite à la loi sur la liberté de l’Enseignement supérieur du 12 juillet 1875. Des universités catholiques s’ouvrirent également dans d’autres villes : Lille et Lyon en 1875, Paris en 1876 et Toulouse en 1877.

2À Angers, les facultés de droit et de lettres ouvrirent respectivement en 1875 et 1876, puis celles de sciences et de théologie en 1877 et 1879. L’ouverture d’une faculté de sciences nécessitait des investissements importants afin de disposer de laboratoires et d’équipements très coûteux en appareils scientifiques pour les travaux pratiques, et de salles pour les collections. Ces collections se constituèrent progressivement par des achats, par les travaux des enseignants et par des dons.

3Actuellement, les collections scientifiques recouvrent quatre domaines :

• le matériel scientifique : appareils de physique, de chimie, de biologie ;
• la biologie végétale : herbier, flacons, boîtes de phanérogames, characées, lichens, bryophytes, graines ;
• la géologie : collections géologiques et paléontologiques, fossiles de l’ère primaire, roches de référence ;
• la biologie animale : conchyliologie, coléoptères, lépidoptères, oiseaux, œufs et nids, annélides polychètes, squelettes de vertébrés, mammifères naturalisés.

4Ces collections constituent un ensemble exceptionnel qui place l’université catholique de l’Ouest dans le groupe de tête des établissements français, d’après le professeur Robert Halleux, de l’université de Liège, expert reconnu au plan international, qui a eu l’occasion de les visiter.

Collection d’appareils scientifiques (physique, chimie, biologie)

5Au moment de l’ouverture de la faculté des sciences, le plus urgent était de constituer la collection des appareils scientifiques de physique, de chimie et de biologie. Mgr Freppel, qui avait de multiples compétences, mais qui n’était pas physicien, intervint, en vain, auprès du cardinal de Paris pour que le jeune et déjà prestigieux Édouard Branly soit « prêté » pour enseigner la physique à Angers. Il n’y parvint pas, toutefois celui-ci coopérera en proposant un choix d’appareils de physique nécessaires au fonctionnement des laboratoires comme l’indique une lettre d’Édouard Branly à Mgr Freppel1, non datée mais qui doit être de la fin 1876 ou du début 1877 (fig. 1).

Fig. 1. - Lettre manuscrite d’Édouard Branly.

Lettre d’Édouard Branly à Mgr Freppel :
Monseigneur,
Cette liste est encore fort incomplète. Je n’ai pu en particulier noter que très peu d’appareils de lumière, l’ajustement des pièces étant très différent suivant qu’on fait usage ou non d’un banc d’optique : les appareils que j’ai inscrits suffiraient à mon avis pour meubler un cabinet au moment de l’inspection, mais les besoins de l’enseignement en exigent beaucoup d’autres que le Professeur seul pourra commander.
Disposez de moi autant que vous le jugerez nécessaire et croyez-moi de Votre Grandeur le très humble et très dévoué serviteur.
Signé E. Branly

6Monseigneur Freppel s’occupa personnellement de la commande des appareils en adressant le 22 février 1877 des lettres aux grands constructeurs d’appareils scientifiques de l’époque : Bourbouze, Bréguet, Brunner, Deleuil, Ducretet, Golaz, Laurent, Lutz, et Ruhmkorff. Elles sont toutes rédigées à peu près sur le modèle de celle qui était destinée à M. Ruhmkorff :

Évêché d’Angers Angers le 22 février 1877
Monsieur
M. Branly, professeur à l’université catholique de Paris, veut bien m’informer que vous lui avez fourni, en très bon état, plusieurs appareils de physique aux prix suivants :
 1°) Galvanomètre différentiel à miroir : 350 F ;
 2°) Machine de Holtz : 430 F ;
 3°) Boussole d’inclinaison : 550 F ;
 4°) Boussole de Pouillet : 500 F.
Nous aurions absolument besoin de ces appareils pour la faculté des sciences d’Angers vers la fin de septembre au plus tard. Veuillez donc me dire si vous pouvez prendre l’engagement de nous les livrer en bon état pour cette époque-là. Si vous pouviez nous les livrer plus tôt ce ne serait que mieux.
Agréez, Monsieur l’expression de mes sentiments distingués.
Signé : + Ch. Émile, Év. d’Angers.

7Toutes les factures dont nous disposons pour la période fin 1877-début 1878 sont visées avant règlement, non seulement par l’Abbé J. R. Ravain, professeur de physique, mais également par Mgr Freppel avec la mention : « vu et approuvé », Ch. Émile, Év d’Angers 2 (fig. 2). Ces factures sont très intéressantes car, en dehors du prix de ces appareils en 1877, elles indiquent le nom qui désignait certains appareils, nom qui a pu évoluer au fil du temps. Elles nous ont permis aussi d’associer des accessoires à un appareil principal.

Fig. 2. - Facture Ducretet du 15 novembre 1877.

8Archives université catholique de l’Ouest, 4H13.

Constitution de la collection

9La collection, constituée initialement des appareils achetés en 1877, s’est progressivement enrichie avec des appareils plus contemporains, nécessités par la recherche et les travaux pratiques, et avec des dons faits par des établissements secondaires et des particuliers. On y trouve :

• des appareils de physique, regroupés par discipline : électricité statique, électricité dynamique, optique, gaz, vide, thermodynamique chaleur, hydrostatique, magnétisme ;
• des appareils de chimie : verrerie, balances, fourneaux à charbon, appareils de chauffage, appareils de mesure, spectrophotomètres ;
• des appareils de biologie, essentiellement des microscopes et accessoires.

État actuel

10Les appareils du laboratoire de physique, qui était au sous-sol du Palais (bâtiment central de l’université catholique de l’Ouest construit en 1877), dès lors qu’ils ne servaient plus, étaient stockés dans une pièce située au fond du laboratoire. Rien ne bougea pendant 125 ans jusqu’en 2002, lorsque la bibliothèque souhaita s’étendre en récupérant la totalité du sous-sol de ce bâtiment. Commença alors une migration qui faillit être catastrophique. Tout fut déplacé sans ménagement dans un espace provisoire. C’est à ce moment que je me suis impliqué dans la sauvegarde de ce trésor qui, à 24 heures près, faillit être vendu aux brocanteurs. D’autres déménagements suivirent jusqu’à ce que soit attribué un vaste local de 200 m² pour stocker les appareils de physique, chimie et biologie qui y furent regroupés en octobre 2013. La conservation des appareils est désormais réalisée dans d’excellentes conditions (hélas, plusieurs appareils de physique, dont de très belles pièces, ont malheureusement disparu au cours de ces nombreux déplacements).

11Progressivement s’est constitué un groupe de jeunes retraités, ancien chercheur, anciens enseignants de l’enseignement secondaire et de classes préparatoires. Ce Groupe de sauvegarde et de valorisation des instruments scientifiques se réunit chaque semaine afin d’étudier, de constituer des dossiers sur chaque appareil et de les faire fonctionner. À ce jour, 2 113 appareils ont été étudiés : 893 en physique, 1 064 en chimie, 156 en biologie. Nous disposons également d’un stock d’environ 17 000 photos. Il en reste encore environ 300 à 400 à identifier et à étudier. Le travail consiste aussi à nettoyer et à remettre en état de marche de beaux appareils. La collection de pièces de verrerie utilisées en chimie est assez remarquable, car par principe la verrerie « casse », d’autant plus que le verre ancien est beaucoup plus fragile que le verre « pyrex » actuel. Ce fut également une chance que ces pièces, conservées dans des cartons, ne subissent pas de trop fréquents déménagements.

Microscope de Mr. Charles

12Il convient de signaler une pièce exceptionnelle : le microscope de « Mr. Charles » fabriqué par l’atelier des frères Dumotiez, sans doute à la fin du xviii^e siècle. Sur le microscope est effectivement inscrit « Microscope de Mr. Charles par Dumotiez, rue du Jardinet n^o 2 à Paris » (fig. 3).

Fig. 3. - Microscope de M. Charles par Dumotiez.

13Cette pièce remarquable est contenue dans un coffret en acajou dans lequel sont rangés de nombreux accessoires, tous en parfait état de fonctionnement. Jacques Alexandre César Charles (Beaugency 1746-Paris 1823) fut professeur de physique à la Sorbonne et membre de l’Académie des Sciences en 1795. Il s’est distingué par des travaux sur l’amélioration des aérostats et sur la compressibilité des gaz. Il a laissé son nom à une loi formulée en 1798 sur la variation de pression des gaz à volume constant : P/T = constant à volume constant.

14Son épouse, Julie Bouchaud des Herettes (1784-1817), était également célèbre, mais dans un domaine différent. Ils s’étaient mariés en 1804 ; elle était âgée de 20 ans, et lui de 58 ans. Malheureusement atteinte de phtisie, elle dut suivre des cures à Aix-les-Bains. En 1816, elle y rencontra le jeune Alphonse de Lamartine (1790-1869) et devint son inspiratrice, désignée sous le pseudonyme d’Elvire, dans de nombreux poèmes des Méditations poétiques : le plus célèbre étant Le Lac (1820) dans lequel on trouve cette strophe magnifique :

« Ô temps suspends ton vol, et vous, heures propices !
Suspendez votre cours : Laissez-nous savourer les rapides délices
Des plus beaux de nos jours !3 »

15Ils se retrouvèrent à Paris, mais cette intrigue amoureuse fut de courte durée, car Mme Charles mourut en décembre 1817.

Espace Couette-Charron

16Le 9 mai 2016, nous avons attribué le nom d’« Espace Couette-Charron » à notre lieu de stockage afin d’honorer la mémoire de deux anciens professeurs de physique de la faculté des sciences qui ont laissé leur nom à un appareil, Maurice Couette et son viscosimètre, Fernand Charron et son pendule de Foucault modifié Charron. Cette inauguration s’est faite en présence de descendants de ces deux professeurs. Maurice Couette (1858-1943) s’inscrivit à la faculté libre des sciences d’Angers en janvier 1878. À partir de 1887, il intègre le laboratoire de recherche de physique à La Sorbonne, pour préparer une thèse intitulée : « Étude sur le frottement des liquides », sous la direction de Gabriel Lippmann (prix Nobel en 1908).

17Pour les besoins de ses recherches, il fit construire un viscosimètre par Ducretet (fig. 4). Le principe de fonctionnement est relativement simple. Un flotteur cylindrique en laiton plonge dans un réservoir contenant le liquide dont on veut déterminer la viscosité. Le réservoir est mis en rotation ce qui entraîne la rotation du flotteur ; on freine celui-ci à l’aide d’un dispositif approprié. Connaissant toutes les valeurs des forces en présence, il n’y a plus qu’à tout mettre en équations… Et comme dit Couette : « les calculs sont très simples », ce n’est quand même pas à la portée d’un élève de CP4.

Fig. 4. - Viscosimètre de Couette.

18À la fin de l’année 1890, ayant été remarqué par Mgr Freppel pour ses compétences scientifiques et son engagement religieux, il est recruté par l’université catholique et devient professeur de sciences physiques, poste qu’il occupa pendant 43 ans. Dans ses bagages, il y avait le fameux prototype.

19Maurice Couette est l’un des fondateurs de la rhéologie (la science des milieux visqueux) et ses travaux sont mondialement connus. Le viscosimètre a pu être admiré par de nombreux chercheurs et industriels lors d’un congrès sur la rhéométrie des polymères à Fontevraud en mai 1993. En 1994, un article fut publié sur son viscosimètre à l’initiative du professeur Piau du laboratoire de rhéologie de la faculté des sciences de l’université de Grenoble, article réalisé en collaboration avec le Chanoine Dubois et Michel Brémond de l’UCO5. La cellule de Couette est couramment utilisée dans les viscosimètres modernes. En hommage, Le Groupement Français de Rhéologie a créé le prix Maurice Couette qui est attribué tous les deux ans6.

20Le viscosimètre de Couette a été retenu comme « prototype » par le Musée des Arts et Métiers (Paris) pour l’exposition prévue qui a eu lieu en 2021. Le doyen Fernand Charron (1884-1965) débute des recherches sous la direction de Maurice Couette. En 1933, il lui succède dans la chaire de Physique générale. Il sera doyen de la Faculté des Sciences de 1947 à 1957. En janvier 1931, il publia une note aux comptes rendus de l’Académie des Sciences intitulée :

« Sur un perfectionnement du pendule de Foucault et sur l’entretien des oscillations7. »

21Sous le pendule est placé un électro-aimant alimenté par un accumulateur (fig. 5). Le fil métallique du pendule, près du point de suspension, traverse un anneau métallique qui fait office d’interrupteur. Lorsque le pendule est au bout de sa course, il y a contact entre le fil et l’anneau ce qui provoque la fermeture du circuit, le courant alimente alors l’électro-aimant qui va donc attirer la boule. Lorsque le pendule se rapproche de sa position d’équilibre, le contact est rompu, l’électro-aimant n’est plus alimenté. Le processus peut donc se prolonger indéfiniment. Un gigantesque pendule, alimenté selon ce principe, a fonctionné en 1955 dans le hall de l’Organisation des Nations unies (ONU) à New York.

Fig. 5. - Pendule de Foucault modifié Charron.

22Pourquoi ce dispositif ? Tout simplement pour visualiser plus facilement le mouvement de rotation de la Terre. En effet, si un léger stylet est placé sous la boule, effleurant tout juste le sol recouvert de sable par exemple, on constate qu’il balaie progressivement toute la surface du sol. Les oscillations du pendule se font toujours dans le même plan alors que la Terre a tourné. Dans les grands pendules existants à Paris au Panthéon et au CNAM, il n’y a pas de dispositif d’entretien et en conséquence le mouvement s’arrête au bout d’un certain temps à cause des frottements dus à la résistance de l’air.

23Nous avons restauré une machine électrostatique de Bonetti à six plateaux et après bien des déconvenues, nous avons enfin trouvé son point faible qui permet de la faire démarrer au quart de tour (fig. 6). Ce type de machine servait à alimenter les premiers tubes à rayons X.

Fig. 6. - Machine électrostatique de Bonetti.

Appareils ayant une histoire particulière

24Quelques appareils portent un tampon « Gift of Canada – Don du Canada » (fig. 7). Ils ont été offerts, après la Seconde Guerre mondiale, à des universités françaises par les universités du Québec pour la modernisation de leurs laboratoires. Dans le cahier de compte rendu des délibérations de la faculté des sciences, on y lit qu’en mai 1948 le doyen demande aux chefs de service de proposer une liste d’appareils désirés8. Les quatre appareils suivants, du fabricant Baird et Tatlock (London), seront livrés en janvier 1952 : une balance (chimie), une centrifugeuse (chimie), un titrimètre Mullard (chimie) et un microscope/loupe binoculaire W. Watson & Sons (géologie).

Fig. 7. - Tampon « Gift of Canada – Don du Canada ».

25Une pièce intéressante a été récemment trouvée parmi des appareils du laboratoire de biologie végétale : il s’agit d’un micromètre oculaire signé G. Oberhaeuser et E. Hartuack (fig. 8). Il remplace l’oculaire classique. Il est constitué d’une partie tubulaire, qui s’emboîte sur le tube du microscope, surmonté d’une large partie cylindrique à l’intérieur de laquelle coulisse une lamelle en verre portant de très fines graduations, de 0 à 100 ; les graduations ont été effectuées à l’aide d’une pointe de diamant. Cette lamelle peut se déplacer dans le champ de l’observation, par l’intermédiaire d’une vis. Cet ensemble se termine par un oculaire.

Fig. 8. - Micromètre oculaire signé G. Oberhaeuser et E. Hartuack.

26Nous avons interrogé Paolo Brenni afin d’avoir des informations sur ces constructeurs, car il est bien connu qu’il est d’une efficacité « redoutable » dans ce domaine. Voici son commentaire :

« Georges Oberhaeuser (1798-1868), qui ouvrit sa firme vers 1830, s’associa avec son neveu Edmund Hartuack (1826-1891) en 1857. En 1860, ce dernier prit le contrôle et en 1863 s’associa avec Adam Josef Ignacy Prażmowski (1821-1885). Avec la guerre de 1870, Hartuack retourna à Potsdam en laissant Prazmowski comme responsable à Paris. Donc ton micromètre oculaire devrait être des années 1857-18609. »

Exemple d’une restauration réussie

27Il faut souvent restaurer certains appareils qui sont dans un bien triste état, tel ce modèle réduit de machine à vapeur (fig. 9 et 10). Elle a été récupérée dans le grenier d’un établissement secondaire dans un état déplorable. Le nettoyage de la chaudière fut relativement facile à l’aide d’un produit « miracle » pour décaper les cuivres. Le plus difficile était la restauration de la machine à vapeur. Grâce au concours d’un très habile technicien, elle a été entièrement démontée et chaque pièce a été parfaitement décapée. Après remontage, il a été possible de la faire fonctionner, non pas à la vapeur, mais à l’air comprimé à l’aide d’un compresseur.

Fig. 9. - Machine à vapeur avant restauration.

Fig. 10. - Machine à vapeur après restauration.

Valorisation

28Ces collections présentent un intérêt scientifique et un intérêt pédagogique évident et notre mission consiste à les faire connaître. Un aspect de la valorisation consiste à faire fonctionner ces appareils anciens et à fixer ces expériences sur des vidéos qui servent de support lors de visites ou d’expositions, comme le récapitule le tableau ci-dessous.

29Nous intervenons régulièrement auprès de chefs d’établissements de l’enseignement secondaire pour leur demander de ne pas disperser les quelques appareils anciens qu’ils possèdent, et de ne pas les céder à des brocanteurs à un prix dérisoire. Nous intervenons afin d’animer des sessions sur l’histoire des Sciences dans lesquelles sont proposées à des enseignants de l’enseignement secondaire des manipulations avec des appareils de la fin du xix^e siècle. Des classes d’élèves du secondaire sont régulièrement accueillies.

30Plusieurs d’appareils ont été prêtés pour des expositions extérieures à l’université : Musée Jules Verne à Nantes, Université de Nantes, Collégiale Saint-Martin à Angers, Château d’Angers, Musée des Arts et Métiers à Paris, Musée Bernard d’Agesci à Niort. Nous participons régulièrement aux Journées européennes du patrimoine, et à la Fête de la Science en proposant des animations et des visites. Depuis 1990, 7 expositions ont été réalisées, la plus récente « Trésors de science, à la découverte d’expériences du xix^e siècle », hébergée au Grand Théâtre d’Angers, a accueilli plus de 10 000 visiteurs (11 octobre 2019-5 janvier 2020).

31Faisant partie de réseaux nationaux et internationaux, nous présentons régulièrement des communications sur nos travaux. Les appareils, les plus significatifs parmi les appareils étudiés, sont introduits dans des bases de données :

• PATSTEC (PATrimoine Scientifique et TEchnique Contemporain) pour les appareils construits après 1950 (876 appareils) ;
• ASEISTE (Association de Sauvegarde et d’Étude des Appareils Scientifiques et Techniques de l’Enseignement) pour les appareils construits avant 1950 (864 appareils).

32L’université catholique de l’Ouest y est le premier contributeur français avec environ 11 % des appareils de la base.

33Tout ceci fut possible grâce à l’investissement de bénévoles, anciens enseignants qui ont la compétence scientifique, grâce aussi au soutien de la Mission Patrimoine et de la direction de l’université en mettant des moyens à notre disposition, en particulier des locaux pour l’entreposage des appareils.