การปฏิรูปอุตสาหกรรมได้ถือกำเนิดในอังกฤษในสมัยต้นคริสต์ศตวรรษที่ 19 เมื่อ Thomas Newcomen และ James Watt ประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำ ซึ่งได้ทำให้โลกตะวันตกมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี และเป็นมหาอำนาจทางทหาร แต่ในสมัยนั้นไม่มีใครรู้ว่าเครื่องจักรไอน้ำที่ประเสริฐนี้ ทำงานด้วยหลักการหรืออาศัยทฤษฎีอะไร และถ้าจะพัฒนาให้มันมีประสิทธิภาพสูงขึ้น วิศวกรต้องทำอย่างไรและอะไร เพราะวิศวกรยุคนั้นมีความรู้ด้านฟิสิกส์ที่จำกัด และนักฟิสิกส์เองก็ไม่ต้องการศึกษาเครื่องจักร เพราะคิดว่านั่นคือเรื่องของวิศวกร
ดังนั้นวิทยาการด้านฟิสิกส์ของความร้อนจึงไม่ได้รับการยอมรับมากเท่าวิทยาการด้านกลศาสตร์ของ Galileo กับ Newton ซึ่งประสบความสำเร็จในการอธิบายและทำนายปรากฏการณ์ธรรมชาติต่าง ๆ ได้มากมาย และเมื่อความร้อนไม่ได้ข้องเกี่ยวกับกลศาสตร์ของแรงหรืออนุภาคเลย ดังนั้นวิชาความร้อนจึงล้าหลังวิชากลศาสตร์มาก
จนล่วงเข้าคริสต์ศตวรรษที่ 19 เมื่อนักวิทยาศาสตร์สนใจศึกษาธรรมชาติของแก๊ส ความสัมพันธ์ระหว่างความร้อนกับกลศาสตร์จึงเป็นที่เข้าใจได้ดียิ่งขึ้น และบุคคลผู้ได้วางพื้นฐานของวิชาอุณหพลศาสตร์ (thermodynamics) ซึ่งเป็นวิทยาการใหม่ในสมัยนั้นคือ Nicolas Leonard Sadi Carnot
Carnot เกิดเมื่อวันที่ 1 มิถุนายน พ.ศ. 2339 ที่ Palais du Petit Luxembourg ที่ปารีส (รัชสมัยพระพุทธยอดฟ้าจุฬาโลกมหาราช) ในตระกูลที่น่าสนใจ เพราะบิดา Lazare เป็นนักการเมือง นายทหาร วิศวกร และนักคณิตศาสตร์ผู้มีบทบาทในการปฏิวัติครั้งใหญ่ของฝรั่งเศส อีกทั้งได้เรียบเรียงตำรายุทธการสงคราม หนังสือกลศาสตร์ เรขาคณิต และวิชาแคลคูลัส ส่วนน้องชายของ Sadi Carnot ที่ชื่อ Hippolyte นั้นเป็นนักการเมืองหัวรุนแรง และเป็นนักหนังสือพิมพ์ สำหรับ Marie Francoise Sadi Carnot ผู้เป็นลูกพี่ลูกน้องก็ได้เป็นนายกรัฐมนตรีของฝรั่งเศสที่ถูกฆาตกรรมในเวลาต่อมา
ในปี 2337 ก่อน Carnot เกิด ๒ ปี ฝรั่งเศสได้จัดตั้งโรงเรียน Ecole Polytechnigue ขึ้นเพื่อฝึกวิศวกรสำหรับรับใช้ชาติ โรงเรียนนี้ประสบความสำเร็จมาก เพราะภายในเวลา 35 ปีได้มีศิษย์ที่มีชื่อเสียงหลายคน เช่น Joseph Louis Lagrange, Jean Baptiste Joseph Fourier, Claude Louis Berthollet, Andre Marie Ampere, Pierre Louis Dulong, Augustin Louis Cauchy, Charles Bernard Desormes, Gaspard Gustave de Coriolis, Simeon Denis Poisson, Joseph Louis Gay-Lussac, Augustin Jean Fresnel, Jean Baptiste Biot และ Jean Louis Marie Poiseuille ส่วน Carnot ก็เป็นศิษย์เก่าคนหนึ่งของสถาบันนี้ด้วย เหล่าบุคคลนี้มีความเชื่อว่าการใช้เหตุผลและกระบวนการทางวิทยาศาสตร์จะสามารถอธิบายปรากฏการณ์ธรรมชาติทุกรูปแบบได้หมด โดยเฉพาะวิชากลศาสตร์ ไฟฟ้า แสง และวัสดุศาสตร์ซึ่งได้รับการยอมรับว่าเป็นพื้นฐานที่สำคัญของวิชาวิศวกรรมศาสตร์ ดังนั้นเมื่อประเทศอังกฤษในคริสต์ศตวรรษที่ 18 ที่มีการปฏิวัติอุตสาหกรรม บรรดานักประดิษฐ์ เช่น Watt, Stevenson และ Newcomen ได้ประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำสำหรับใช้ขุดคลอง วางทางรถไฟ เดินเรือ ถลุงเหล็กกล้า ฯลฯ อุตสาหกรรมหนักที่เกิดในอังกฤษจึงได้ทำให้อังกฤษเจริญรุดหน้ากว่าฝรั่งเศสมาก
แต่ความล้าหลังในการสร้างอุตสาหกรรมของฝรั่งเศสมิได้มีสาเหตุจากการไม่มีนักประดิษฐ์เพียงอย่างเดียว การไร้เสถียรภาพทางการเมืองในฝรั่งเศสก็มีส่วนทำให้ฝรั่งเศสต้องเดินตามหลังอังกฤษด้วย เช่น ต้องจ้างวิศวกรชาวอังกฤษมาวางทางรถไฟให้ นอกจากนี้อุตสาหกรรมถ่านหินของฝรั่งเศสก็มีขนาดเล็กกว่าของอังกฤษ และนี่ก็คือสภาพของฝรั่งเศสในขณะที่ Carnot เกิด
เมื่อ Sadi Carnot อายุ 11 ปี พ่อได้เห็นลูกชายสนใจวิทยาศาสตร์มาก จึงลาออกจากราชการเพื่อจะได้มีเวลาสอนคณิตศาสตร์ ฟิสิกส์ ภาษาต่างประเทศ และดนตรีให้ลูกชายด้วยตนเอง เมื่อ Carnot อายุ 16 ปี บิดาได้นำลูกชายไปเรียนที่ Ecole Polytechnique ทำให้ Carnot เป็นนิสิตผู้มีอายุน้อยที่สุดของมหาวิทยาลัย
ในปี 2356 เมื่อกองทัพพันธมิตรยกพลบุกฝรั่งเศส Carnot ซึ่งเป็นนิสิตอยู่ในขณะนั้นได้เขียนจดหมายถึง Napoleon ขออนุญาตให้นิสิตออกไปช่วยกองทัพในการป้องกันชาติ และสัญญาว่าเมื่อสงครามสงบก็จะกลับมาเรียนหนังสือรับใช้ชาติต่อ Napoleon ก็อนุญาต แต่กองทัพฝรั่งเศสมิอาจต้านทานกองทัพพันธมิตรได้ Napoleon จึงถูกบังคับให้สละราชสมบัติ แต่ก็หวนกลับมามีอำนาจอีกโดยมี Lazare Carnot บิดาของ Sadi Carnot เป็นรัฐมนตรีมหาดไทย
ทว่าอีก 100 วันต่อมา Napoleon ก็ทรงสละราชบัลลังก์อีก เพราะแพ้สงครามที่ Waterloo และถูกเนรเทศ ส่วน Sadi Carnot ก็เรียนสำเร็จโดยได้คะแนนเป็นที่หนึ่งของรุ่น ในหลักสูตรวิศวกรรมศาสตร์ทหารปืนใหญ่ และได้รับหมายเกณฑ์ให้เป็นทหารที่เมือง Lyon แต่ Sadi Carnot ไม่ชอบชีวิตทหารเลย เพราะรู้สึกสนุกสนานกับการเรียนฟิสิกส์ เคมี คณิตศาสตร์มากกว่า จึงขอลาออกจากการเป็นทหารเมื่ออายุ 24 ปี แล้วเดินทางไปปารีสเพื่อไปเรียนฟิสิกส์กับเศรษฐศาสตร์ที่มหาวิทยาลัย Sorbonne และที่ College de France
สุทัศน์ ยกส้าน เมธีวิจัยอาวุโส สกว.
