Pour établir la loi statistique suivant laquelle les diverses molécules d’un gaz en équilibre thermique se distribuent entre les diverses vitesses, Maxwell avait été conduit à énoncer pour la première fois un théorème devenu fondamental en mécanique statistique : celui qui affirme l’équipartition en moyenne de l’énergie cinétique d’agitation moléculaire entre les différents degrés de liberté du système, entre les différents modes de mouvement possible, translation, rotation, vibration des molécules, quelle que soit la nature de celles-ci, lorsqu’il s’agit d’un gaz ou d’un mélange de gaz en équilibre thermique. C’est le premier et peut-être le plus important exemple de ces lois statistiques dont j’ai dit le caractère souvent paradoxal, et qui constituent une famille nouvelle à laquelle appartient le principe de Carnot.
Lord Kelvin, dynamiste puissant et irréductible, refusa toujours d’admettre ce genre de compromis : il lui répugnait de mélanger l’or pur de la mécanique rationnelle et le métal grossier des probabilités. Il éleva contre l’affirmation de Maxwell des objections basées sur l’examen de cas particuliers ingénieusement choisis où le théorème d’équipartition semblait être en défaut.
