Jacques Alexandre César Charles (1746 – 1823)

Comme beaucoup de scientifiques de cette époque, il étudie et expérimente dans de nombreux domaines. Spécialisé dans les travaux sur les gaz, il étudie tout particulièrement leur densité et leur pouvoir de dilatation. Il confirmera le résultat de Henry Cavendish sur l'hydrogène, qui est quatorze fois plus léger que l'air.

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 formule reliant pression et température d'un gaz parfait à volume constant porte par contre le nom de loi de Charles.

Il est nommé à l'Académie des sciences membre résidant de la 1^re Classe de l'Institut national des sciences et arts dans la section de physique expérimentale par arrêté du Directoire exécutif le 29 brumaire an IV (20 novembre 1795).

Charles savait produire de l'hydrogène et expérimentait dans ses cours la force ascensionnelle de ce gaz en l'insufflant dans des bulles de savon. Lorsque la nouvelle de l'expérience d'Annonay des frères Montgolfier 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, 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 imperméabilisée par un vernis à base de caoutchouc. C'est un petit ballon sphérique de 4 mètres de diamètre 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 en versant de l'acide vitriolique (acide sulfurique) sur de la limaille de fer.

Le gonflement du ballon démarre le 24 août 1783 et dure quatre jours. Le 27 août 1783, le ballon s'envole vide du Champ-de-Mars et parcourt seize kilomètres jusqu'à Gonesse.

La compétition est lancée entre les frères Montgolfier et Charles, entre « Montgolfiéristes et Carolingiens ». Le 19 septembre a lieu une démonstration d'Étienne avec des animaux, puis, le 21 novembre, le premier vol avec des êtres humains. Une montgolfière décolle avec Jean-François Pilâtre de Rozier et le Marquis d'Arlandes.

Pendant ce temps, 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, le filet et les suspentes, le pilotage au lest.

Le 1^er 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 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 et signent le procès-verbal. Noël Robert une fois descendu, le ballon repart avec une vitesse ascensionnelle élevée et monte à une altitude de 3 300 m, mesurée avec précision à l'aide d'un baromètre : Charles avait également inventé l'altimètre. Saisi par le froid glacial, il redescend et atterrit dans la nuit dans les environs de Nesles. Cet exploit vaut a Jacques Charles 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 suivante, inspirant au poète les célèbres vers du Lac (Méditations poétiques, 1820).