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Prix
Nobel
Médaille
de Fields
Soyez
informés des lauréats des prix Nobel (physique, chimie,
économie), médaille de Fields... en
cliquant sur les liens ci-dessus.
Cette page présente
une poignée d'hommes qui postulent une étrange renommée.
Selon les règles de l'histoire que l'on enseigne à l'école
primaire, ils n'existent pas, ils n'ont commandé aucune
armée,
ils n'ont envoyé personne à la mort, ils n'ont dirigé
aucun empire et ils n'ont eu qu'une part minime dans les grandes
décisions historiques. Certains ont acquis quelque célébrité,
mais aucun ne fut jamais un héros national. Pourtant,
leur oeuvre a davantage influencé le cours de l'histoire
que bien des actes accomplis par des hommes d'État auréolés
d'une gloire très supérieure. Leur oeuvre a aussi
produit plus de bouleversements que le va-et-vient des armées
en bataille par-dessus les frontières, elle a fait plus
pour le bonheur ou le malheur que les édits des rois
et des assemblées,
car leur oeuvre, est d'avoir façonné l'esprit de
l'homme!
Qui propage ses idées, manie un pouvoir bien supérieur
à celui de l'épée ou du sceptre: aussi ont-ils
façonné et dirigé le monde. Pour la plupart,
ils n'ont pas levé le moindre petit doigt pour agir physiquement;
ils ont travaillé essentiellement en intellectuels, dans
le silence et l'oubli, sans se soucier outre mesure du monde
environnant.
Mais, dans leur sillage, des empires se sont écroulés,
des régimes politiques
se sont soit renforcés, soit érodés, les
classes se sont dressées les unes contre les autres,
ainsi que les nations. Qui sont ces hommes
(femmes) ?: des savants, économistes, chimistes, biologistes,
mathématiciens, physiciens, informaticiens, ingénieurs,...
Les biographies
ci-dessous des scientifiques les plus connus à travers le
monde et cités dans les différents chapitres du site
sont triées
par ordre alphabétique
et presque tous les textes sont de simples copier/coller simplifiés
de Wikipédia.
Si vous souhaitez que nous rajoutions une entrée,
il vous suffit de nous envoyer par courriel le
nom et prénom de la personne
concernée
et la raison pour laquelle vous aimeriez la voir figurer dans
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Nous étudierons ensuite la proposition et prendrons la décision
qui s'impose.
Nous rendons aussi hommage aux centaines de milliers
de scientifiques (savants), ingénieurs, philosophes, artisans,
mécènes, artistes, amateurs éclairés
connus ou anonymes dont la collaboration a permis à travers
les millénaires l'évolution
de la science et de la condition humaine!
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Les tailles des biographies ne sont pas proportionnelles au nombre
d'articles publiés ou découvertes effectuées,
mais à la quantité
d'informations trouvées sur ces personnages sur l'Internet
ou dans la littérature. La liste n'est aussi pas exhaustive,
mais son objectif est de rendre hommage et de se remémorer
les grands hommes qui ont fait des sciences pures et exactes ce
qu'elles sont aujourd'hui et qui
ont consacré
une partie ou l'entier de leur vie à la science: l'art
le plus contraint.
Attention! En physique (aussi bien qu'en mathématique)
une théorie, une équation, une constante ou autre
porte rarement le nom de son vrai inventeur. Ce fait est largement
connu chez les scientifiques et est souvent source
de moqueries de la communauté.
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Al-Biruni,
Muhammad Ibn Ahmad Abul-Rayhan (973-1048) est
un mathématicien, un astronome, un physicien,
un érudit,
un encyclopédiste, un philosophe, un astrologue, un
voyageur, un historien, un pharmacologue et un précepteur,
originaire de la Perse, qui contribua grandement aux domaines
des mathématiques, philosophie, médecine et
des sciences. Il est connu pour sa théorie sur la
rotation de la Terre autour de son axe et autour du Soleil,
et ceci
bien avant Copernic. Il s'attacha notamment à calculer
la marche du Soleil (apogée), corrigea certaines données
de Ptolémée. Excellent mathématicien, Al-Biruni
développa de nouvelles équations inconnues de ses
prédécesseurs. Il calcula également le méridien
local et les coordonnées des localités. Mais le
tableau ne serait pas complet si l'on oubliait
de mentionner que six siècles avant Galilée,
Al Biruni mettait déjà en avant une Terre qui
tournait autour de son axe. Avec l'aide d'un
astrolabe, de la mer et d'une montagne avoisinante,
il calcula la circonférence de la Terre en résolvant
une équation complexe pour son époque. Le principal
d'apport d'Al-Biruni aux mathématiques résiderait
dans ses travaux en trigonométrie (calculs des valeurs
des fonctions trigonométriques qui n'étaient pas
encore définies en tant que
tel à l'époque).
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Alembert,
Jean le Rond (1717-1783), enfant naturel d'un commissaire
d'artillerie, abandonné sur les marches de la chapelle
parisienne de Saint-Jean-Le-Rond, le futur grand philosophe,
mathématicien
et physicien est recueilli par un vitrier qui recevra secrètement
une pension pour subvenir à l'éducation du jeune
garçon qui
étudiera brillamment le droit, la médecine et
la mathématique.
Suite à la publication de divers mémoires (sur
le calcul intégral,
sur la réfraction des corps solides), d'Alembert entre à l'Académie
des sciences (1741). On lui doit le célèbre
principe de la quantité
de mouvement, dit "principe de d'Alembert" dans son Traité
de dynamique (1743). En
astronomie, il est l'auteur (1749) d'un traité sur la
précession
des équinoxes qu'il explique au moyen de la théorie
de la gravitation universelle de Newton et d'une solution
partielle au problème
des trois corps. D'Alembert établit aussi une théorie
mathématique
des cordes vibrantes en étudiant la nature composite
du son (harmoniques). |
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Ampère,
André-Marie (1775-1836)
à 18 ans, il connaît la majeure partie des oeuvres
mathématiques
de son temps. Mathématicien de premier ordre, il montre
comment l'on doit utiliser cette science, qu'il considérait
comme une branche de la philosophie, à l'étude
des découvertes des faits
physiques pour en donner une relation définitive. En
quelques semaines, Ampère établit les bases
de toute une science à laquelle
il donne le nom d'électromagnétisme. Il cherche à comprendre
le magnétisme des aimants et en tire une hypothèse
de "courants
particulaires" (orbites électroniques et orientation
du spin aujourd'hui). Il établit également
l'égalité du nombre de molécules
dans des volumes égaux de Gaz de natures différentes,
mais mesurés
dans des conditions identiques de température et de
pression (observation expérimentale de Gay-Lussac). |
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Archimède, De Syracuse (287-212 av. J.-C.),
mathématicien
et ingénieur grec célèbre à la
fois comme mécanicien théoricien
et comme constructeur de machines. Archimède de Syracuse
eut une production mathématique exceptionnelle, dont
une partie nous est parvenue dans des traités comme Sur
la sphère
et le cylindre; la Mesure du cercle; la Quadrature
de la parabole; Des spirales; Des conoïdes
et sphéroïdes; la Méthode, Des
corps flottants...
C'est à partir de ses travaux mécaniques que
les principales anecdotes le mettant en scène, comme
celle du levier ou du bain, vont se constituer. La célèbre
maxime: «Donnez-moi
une place où me tenir et je mettrai la terre en mouvement»
est un écho populaire de la contribution archimédienne à la
statique, exposée dans le traité des Équilibres.
Archimède
démontre la
loi du levier,
introduit la notion fondamentale de centre de gravité,
et détermine ces barycentres pour les principales
figures géométriques
planes. Il en est de même pour l'anecdote d'Archimède,
jaillissant nu de son bain, en criant «Eurêka»,
parce qu'il venait, dit-on, de trouver le moyen de résoudre
le problème que lui avait posé le roi Hiéron.
En fait, le récit est une mise en scène spectaculaire
de la découverte
du principe fondamental de l'hydrostatique (communément
appelé
depuis "principe
d'Archimède").
En géométrie, l'oeuvre d'Archimède développe
celle d'Eudoxe de Cnide telle que nous la connaissons par
le livre XII des
Éléments d'Euclide: il s'agit de comparer
les mesures des figures planes et solides, en particulier
des figures
curvilignes. Ainsi, Archimède démontre que
le volume du cylindre circonscrit à une sphère
est égal à une
fois et demi le volume de celle-ci et que la surface latérale
du cylindre est égale
à celle de la sphère ou quatre fois la surface
d'un grand cercle. Donc, si l'on sait calculer la surface
du cercle,
on connaîtra celle de la sphère, du cylindre,
son volume et celui de la sphère, etc. Son résultat
le plus célèbre
et le plus simple concerne le cercle. Archimède
ramène sa quadrature à un
autre problème: la rectification de sa circonférence,
c'est-à-dire
«trouver
une ligne droite égale qui lui soit égale»,
problème qu'il résout à l'aide d'une
courbe géométrique
que l'on appelle désormais "spirale
d'Archimède".
En outre, il calcule des valeurs approchées du rapport
circonférence/diamètre
(ce que nous appelons le nombre "Pi"). |
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Avogadro,
Amedeo (1776-1856),
Fils d'un magistrat de Turin, Amadeo Avogadro commence
par
suivre la voie paternelle. Il passe une licence de droit
en 1795 et s'inscrit au barreau de sa ville natale. Mais
son
goût pour la physique et la mathématique,
auxquelles il n'a cessé de s'intéresser en
solitaire, le pousse à entamer sur le tard des études
scientifiques. En 1809, il fait une communication à l'Académie
royale de Turin ; le succès qu'il remporte grâce
à elle lui permet d'obtenir un poste de professeur
au Collège royal de Verceil. En 1820, l'Université
de Turin crée pour lui une chaire de physique qu'il
gardera jusqu'à la fin de sa vie. C'est en étudiant
les lois régissant la compression et la dilatation
des gaz qu'Avogadro énonce, en 1811 l'hypothèse
restée célèbre sous le nom de "loi
d'Avogadro". Reposant sur la théorie atomique
de Dalton et la loi de Gay-Lussac sur les rapports
volumiques,
la théorie d'Avogadro indique que deux volumes égaux
de gaz différents, dans les mêmes conditions
de température et de pression, contiennent le même
nombre de molécules. Sous son apparente simplicité,
cette loi comporte des implications importantes ; grâce
à elle, il devient possible de déterminer la
masse molaire d'un gaz à partir de celle d'un autre.
Mais les chimistes de l'époque, plus intéressés
par les expériences, boudent quelque peu les études
théoriques d'Avogadro qui ne seront d'ailleurs
reconnues que 50 ans plus tard.
Le nom d'Avogadro reste
également lié à celui du "nombre
d'Avogadro"
indiquant le nombre de molécules contenues
dans une seule mole. |
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Bachelier,
Louis (1870-1946) est né au Havre dans une famille
de négociants.
Il apparaît à sa majorité sur les listes électorales
du Havre en 1892 comme représentant de commerce à la
même adresse professionnelle
que son père. Après avoir effectué son
service militaire, à
l'âge de 22 ans, il reprend ses études à la
faculté des
sciences de Paris. Elles sont couronnées par une licence ès
sciences en 1895 (mention passable) et par la soutenance en
1900 de sa
non moins fameuse et méconnue thèse de doctorat
en mathématiques.
Bien que cette thèse soit considérée
aujourd'hui comme un travail précurseur en théorie
des probabilités et en théorie financière,
elle ne vaut à l'époque à son auteur
qu'une mention honorable. De 1913 à 1914 Bachelier
dispensa un cours libre de théorie
des probabilités appliquées à la mécanique,
la balistique et la biométrie. Il fut également
chargé de conférences supplémentaires
sur la mathématique générale de 1913 à 1914. Ce
n'est qu'après la guerre de 1914-1918 qu'il obtient
un premier poste de chargé de cours à la faculté des
sciences de Besançon.
Après divers remplacements à Dijon puis à Rennes,
il revient
à Besançon en 1927 comme professeur titulaire
de la chaire de calcul différentiel et intégral,
poste qu'il occupe jusqu'à
sa retraite en 1937. Louis Bachelier a, parmi ses nombreux
travaux,
été le premier a avoir introduit la continuité dans
les problèmes
de probabilité en prenant le temps comme variable. En
particulier, il a élaboré une théorie
mathématique du mouvement brownien
5 ans avant Albert Einstein. Il est également bien
avant Norbert Wiener, le premier à avoir défini
la fonction du mouvement brownien et donné un grand
nombre de ses propriétés. |
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Banach,
Stefan (1892-1945) mathématicien polonais qui
a posé les
bases de l'analyse fonctionnelle. Né à Cracovie
en 1892, en Autriche-Hongrie (actuellement ville polonaise).
Banach
fit
ses études secondaires à Cracovie; il se révéla
particulièrement
brillant en mathématiques et en sciences naturelles,
mais son désintérêt pour les autres matières
l'empêcha d'obtenir les
meilleures mentions.
La vie (au moins mathématique) de Banach va basculer
au printemps 1916, quand il rencontre Steinhaus à Cracovie.
Avec Otto Nikodym, ils décident de fonder une société mathématique.
La recherche mathématique de Banach commence là.
Son premier article est cosigné avec Steinhaus.
Steinhaus lui avait parlé
d'une propriété qu'il ne parvenait pas à démontrer,
et après
quelques jours de réflexion, Banach exhiba un contre-exemple.
Il est difficile de dire ce qu'il serait advenu de l'activité
mathématique de Banach sans la rencontre avec Steinhaus,
mais toujours est-il qu'il entama à compter de celle-ci
une recherche intense et fructueuse. Banach
retourne à Lvov en 1920 où un poste d'assistant lui
est proposé.
Il soutient sa thèse en 1922, et c'est dans cette thèse
qu'apparaît
pour la première fois la notion d'espace de Banach,
qu'y sont démontrés les théorèmes
fondamentaux sur ces objets, où on y
évoque la topologie faible... Bref, cette thèse
marque la naissance de l'analyse fonctionnelle. En
1929, il fonde avec Steinhaus la revue mathématique
Studia Math, consacrée au développement
de l'analyse fonctionnelle, et en 1939 il est élu président
de la société
mathématique de Pologne. En 1945, peu avant la fin de
la Seconde Guerre Mondiale, il décède d'un long
cancer. De nombreux théorèmes
sont associés au nom de Banach, qu'il les ait démontrés
lui-même,
ou qu'ils fassent référence à ces idées.
Citons entre autres: le théorème de Hahn-Banach
de prolongement des formes linéaires
continues, le théorème de Banach-Steinhaus, de
Banach-Alaoglu, le théorème du point fixe de
Banach, ainsi que le paradoxe de Banach-Tarski. |
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Bell, John (1928-1990)
fut dès la plus petite enfance attiré par les
livres traitant des sciences. À cause de problèmes
financiers familiaux, il ne put poursuivre immédiatement
des études
académiques. Il
travailla donc pendant une année en tant que technicien
au département de physique de l'université de
Queen's à Belfast
avant de devenir étudiant en 1945 dans ce même département.
Il sortit premier de sa promotion en mathématiques-physique.
Bell trouva dans les années 1960 une nouvelle inspiration
dans les bases de la théorie quantique, une matière
supposée épuisée
par les résultats de la discussion de Bohr-Einstein
30 ans plus tôt, et ignorée par pratiquement
tous ceux qui ont employé la théorie quantique
entre-temps. Effectivement, Bell
était intrigué par les incertitudes quantiques
de Heisenberg et voulait creuser le sujet en montrant que
la discussion
de tels concepts comme le "réalisme", le "déterminisme" et
la "localité" pouvaient être affiliés
dans un rapport mathématique
rigoureux: "les inégalités de Bell" vérifiables
expérimentalement.
Bell poussa très loin les doutes qu'il avait sur les
principes d'incertitudes au point qu'il en irrita même son
professeur (Sloane) qui lui fit remarquer que maintenant
il allait
un
peu trop loin! Bell attendit son travail de thèse
pour développer
ses idées. Malheureusement, à nouveau à cause
de problèmes
financiers, il dut repousser ses recherches à plus
tard et joindre le centre anglais de recherche atomique à Harwell.
Pendant sa carrière, il épousa une femme
(Mary Bell) qui l'aida dans le développement de
ses travaux sur les principes fondamentaux de la théorique
quantique. C'est, en 1951, avec Rudolf Peierls que Bell
développa sa célèbre théorie
C.P.T. (Charge,
Parity, Time). Malheureusement, pour Bell,
Gerhard Lüders et Wolfgang Pauli arrivèrent au même
résultat
dans la même période et c'est à eux que furent
attribué les
crédits
de la découverte. Les développements théoriques
de Bell sont
à l'origine de la cryptographie et de la théorique
de l'information quantique. L'attention à la théorie
quantique de l'information a énormément augmenté
au cours des dernières années, et le
sujet semble sûr d'être l'un des secteurs scientifiques dont
la croissance sera la plus importante au 21ème siècle.
Un autre travail de première importance de Bell
en 1969 fut la participation au développement de "l'anomalie
A.B.J." (Adler-Bell-Jackiw)
dans la théorie quantique des champs. Ces trois physiciens
montrèrent que le modèle algébrique
standard contentait une erreur. Effectivement, la quantification
du modèle
des champs brise une symétrie. Bell fut nommé pour
le prix Nobel, qu'il aurait certainement obtenu s'il n'était
pas décédé d'une attaque
cérébrale en 1990. |
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Bernoulli,
Daniel (1700-1782), est un savant
suisse qui découvrit les principes de base du comportement
d'un fluide (c'est le fils de Jean Bernoulli et le neveu
de Jacques Bernoulli.). Il cultiva à la fois les sciences
mathématiques et les sciences naturelles, enseigna
les mathématiques, l'anatomie, la botanique et la
physique. Ami de Leonhard Euler, il travaille avec lui dans
plusieurs domaines des mathématiques et de la physique
(il partagea avec lui dix fois le prix annuel de l'Académie
des sciences de Paris), qu'il s'en fit une sorte de revenu.
Les différents problèmes qu'il tente de résoudre
(théorie de l'élasticité, mécanisme
des marées) le conduisent à s'intéresser
et développer des outils mathématiques tels
que les équations différentielles ou les séries.
Il collabore également avec Jean le Rond d'Alembert
dans l'étude des cordes vibrantes. Il étudia
l'écoulement
des fluides (1738) et formula le principe (le fameux théorème
de Bernoulli) selon lequel la pression exercée
par un fluide est inversement proportionnelle à sa
vitesse d'écoulement.
Il utilisa des concepts atomistes pour ébaucher la
première
théorie cinétique des gaz, en exprimant leur
comportement en termes de probabilités sous des conditions
particulières
de pression et de température. On peut le considérer
comme l'un des fondateurs de l'hydrodynamique. |
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Bernoulli, Jacques (1654-1705), est un mathématicien
et physicien suisse, frère de Jean Bernoulli et oncle
de Daniel Bernoulli et Nicolas Bernoulli. Né à Bâle
en 1654, il rencontre Robert Boyle et Robert Hooke lors d'un
voyage en Angleterre en 1676. Après cela, il se consacre à la
physique et aux mathématiques. Il enseigne à l'université de
Bâle à partir de 1682, devenant professeur de
mathématiques en 1687. Il mérita par ses travaux
et ses découvertes d'être nommé associé de
l'Académie des sciences de Paris (1699) et de celle
de Berlin (1701). Sa correspondance avec
Gottfried Wilhelm Leibniz le conduit à étudier
le calcul infinitésimal en collaboration avec son
frère Jean. Il fut un des premiers à comprendre
et à appliquer le calcul différentiel et intégral,
proposé par Leibniz, découvrit les propriétés
des nombres dits depuis "nombres de Bernoulli" et donna la
solution de problèmes regardés jusque-là comme
insolubles. Il pose les principes du calcul des probabilités
et introduit les nombres de Bernoulli dans un ouvrage publié
après sa mort en 1713.
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Bernoulli, Jean (1667-1748), est un mathématicien
et physicien suisse. Frère de Jacques Bernoulli et
père de Daniel et Nicolas Bernoulli, il professa les
mathématiques à Groningue
(1695), puis à Bâle, après la mort de
Jacques Bernoulli (1705), et devint associé des Académies
de Paris, de Londres, de Berlin et de Saint-Pétersbourg.
Formé par son frère Jacques Bernoulli, il avait
longtemps travaillé de concert avec lui à développer
les conséquences du nouveau calcul infinitésimal
inventé par Gottfried Leibniz ; mais il s'établit
ensuite entre eux, à l'occasion de la résolution
de quelques problèmes, une rivalité qui dégénéra
en inimitié. Il a aussi contribué dans
beaucoup de secteurs aux mathématiques y compris le
problème d'une
particule se déplaçant dans un champ de gravité.
Il trouva l'équation de la chaînette en
1690 et développa le calcul exponentiel en 1691. Il
eut aussi la gloire de former Leonhard Euler.
Il vint à Paris en 1690, et se lia avec les savants
les plus distingués, particulièrement avec
de L'Hôpital. Jean Bernoulli est devenu membre de la
Royal Society en 1712.
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Biot,
Jean-Baptiste (1774-1862) né et décédé à Paris était
un physicien, astronome et mathématicien. Jean-Baptiste
fit des études secondaires (humanités) à Paris
au collège Louis-le-Grand jusqu'en 1791. Il commence
des études d'ingénieur à l'École
des ponts et chaussées en janvier 1794, puis rejoint
l'École centrale des travaux publics (future École
polytechnique) à son ouverture en décembre
1794 au Palais Bourbon.
Un an plus tard (1795) il rejoint à nouveau
l'École des ponts et chaussées pour terminer
sa formation d'ingénieur. C'est vers l'enseignement
que Biot oriente sa carrière après ses études
d'ingénieur. Il devient professeur de mathématiques à l'École
centrale du département de l'Oise à Beauvais
en 1797. Grâce à l'appui de Laplace, il
est nommé en 1800, âgé de 26
ans, professeur de physique mathématique au Collège
de France. Il est entre 1816 et 1826 chargé de la
moitié du cours de physique pour l'acoustique, le
magnétisme et l'optique, Gay-Lussac, titulaire de
la chaire de physique, enseignant la chaleur, les gaz, l'hygrométrie,
l'électricité et le galvanisme. Il formule
avec Félix Savart, la loi de Biot-Savart, qui donne
la valeur du champ magnétique produit en un point
de l'espace par un courant électrique en fonction
de la distance de ce point au conducteur. |
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Bessel,
Friedrich (1784-1846) Né à Minden en
Westphalie, Bessel commença à travailler
très jeune comme commis. Attiré par la navigation
maritime, il s'intéressa aux observations nautiques,
construisant lui-même son sextant et étudiant l'astronomie à ses
heures de liberté. Il calcula la trajectoire de
la comète de Halley, résultat qui fut immédiatement
publié et lui permit d'obtenir, en 1806, un emploi
d'assistant à l'observatoire de Lilienthal. En 1810,
il devint directeur du nouvel observatoire de Königsberg,
tout en poursuivant des études mathématiques.
Il dut enseigner la mathématique à ses étudiants
en astronomie jusqu'en 1825 (date à laquelle Jacobi
vint enseigner cette matière à Königsberg).
Toute sa vie fut consacrée à l'astronomie
(il écrivit plus de 350 articles) et, peu avant
sa mort, il commença l'étude du mouvement
d'Uranus, problème qui devait aboutir à la
découverte de Neptune. En mathématiques,
Bessel est connu pour avoir introduit les fonctions qui
portent son nom, les utilisant pour la première
fois, en 1817, lors de l'étude d'un problème
de Kepler, et les employant plus complètement 7
ans plus tard pour étudier les perturbations planétaires.
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Bohr, Niels Henrik David
(1885-1962), physicien danois, prix Nobel en 1922,
pour sa contribution à la physique nucléaire et à la compréhension
de la structure atomique. La théorie de Bohr sur la structure
atomique, pour laquelle il reçut le prix Nobel de physique
en 1922, fut publiée entre 1913 et 1915. Son travail s'inspira
du modèle nucléaire de l'atome de Rutherford, dans lequel
l'atome est considéré comme un noyau compact entouré d'un
essaim d'électrons. Le modèle pose en principe que l'atome
n'émet de rayonnement électromagnétique que lorsqu'un électron
se déplace d'un niveau quantique à un autre. Ce modèle contribua
énormément aux développements ultérieurs de la physique atomique
théorique. |
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Boltzmann,
Ludwig (1844-1906), physicien autrichien
qui contribua à établir les bases de la mécanique
statistique. Ayant
fait ses études à Vienne et à Oxford,
il enseigna la physique dans différentes universités
allemandes et autrichiennes pendant plus de 40 ans.
Développant
la théorie cinétique des
gaz, notamment à partir des travaux de Maxwell, il établit
que la seconde loi de la thermodynamique pouvait être obtenue
sur la base de l'analyse statistique. Calculant le nombre
de particules dotées d'une énergie donnée,
il établit la statistique
dite de Maxwell-Boltzmann. Il exprima l'entropie S
d'un système en fonction de la probabilité W
de son état (par l'intermédiaire de sa fameuse équation
de transport à partir de laquelle démontra
que l'entropie ne pouvait qu'augmenter au cours du temps...
résultat qui était jusque là admis expérimentalement
mais sans preuve théorique). Il put aussi établir
de manière
théorique la
loi de Stefan relative au rayonnement d'un corps noir. Mais
il lui fallut expliquer comment les principes mécaniques,
où les phénomènes sont réversibles,
pouvaient engendrer des lois thermodynamiques décrivant
des phénomènes marqués par
l'irréversibilité. Il avança l'idée
que les évolutions irréversibles,
quoiqu'elles ne soient que des possibilités parmi
d'autres, sont si probables que ce sont pratiquement toujours
elles
qui se produisent. |
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Boole,
Georges
(1815-1864) Mathématicien et logicien anglais, Boole
est le créateur de la logique symbolique. Né à Lincoln
et fils d'un petit commerçant, il reçut ses
premières leçons
de mathématiques
de son père, qui lui apprit aussi à fabriquer
des instruments d'optique. En dehors des conseils de son père
et de quelques années passées dans les écoles
locales, Boole est un autodidacte. Quand les affaires de son
père
déclinèrent, il fut obligé de
travailler pour aider sa famille et, dès 16 ans,
il enseigna dans des écoles de village ; à 20
ans, il ouvrit sa propre école à Lincoln. Pendant
ses loisirs, il étudiait
la mathématique à l'Institut de mécanique,
créé vers cette
époque ; c'est là qu'il se familiarisa avec
les Principia de Newton, la Mécanique céleste
de Laplace et la Mécanique analytique de Lagrange et
qu'il commença
à résoudre des problèmes d'algèbre
supérieure.
Boole soumit au nouveau Cambridge Mathematical Journal une
série d'articles
originaux dont le premier est Recherches sur la théorie
des transformations analytiques ; ces articles portaient
sur les équations différentielles et sur les
invariants par transformation linéaire. En 1844, il étudie
les liens entre l'algèbre
et le calcul infinitésimal dans un important mémoire
publié
dans les Transactions de la Royal Society, qui lui décerne
une médaille cette même année pour sa contribution à l'analyse
(c'est-à-dire l'utilisation de l'algèbre dans
l'étude des infiniment petits et grands). Développant
de nouvelles idées sur la méthode en logique
et confiant dans le symbolisme qu'il avait élaboré à partir
de ses recherches mathématiques, il publie, en 1847,
un opuscule, Mathematical
Analysis of Logic, dans lequel il soutient que la logique
doit être rattachée aux mathématiques et non à la
philosophie. Bien qu'il n'eût aucun titre universitaire,
Boole fut, sur la base de ses publications, nommé en
1849 professeur au Queen's College à Cork, en Irlande.
Avec Boole, en 1847 et en 1854,
commence l'algèbre de la logique, c'est-à-dire
ce que l'on appelle de nos jours l'algèbre de Boole.
Dans son ouvrage de 1854, Boole énonce complètement
sa nouvelle méthode
symbolique d'inférence logique, qui permet, étant
donnés des propositions
contenant un certain nombre de termes, d'en tirer, par
traitement symbolique des prémisses, des conclusions
qui étaient
logiquement contenues dans les prémisses. Il rechercha
aussi une méthode générale en calcul
des probabilités, qui aurait
permis, à partir des probabilités connues d'un
système
d'événements donnés, de déterminer
la probabilité de tout
autre événement relié logiquement aux événements
donnés. |
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Borel,
Émile
(1871-1956), reçu major à l'X et à ULM,
il choisit cette dernière
et se consacre aux mathématiques. Il
fonda l'institut Henri Poincaré et fut élu député de
l'Aveyron et maire de Saint-Afrique. Il étudie les
mesures d'ensembles et notamment, définit les ensembles
de mesure nulle et l'ensemble des boréliens, sur lequel
on peut définir une mesure. Il se
tourne ensuite vers les probabilités et la physique-mathématique.
Borel
est également considéré comme un mathématicien
constructiviste. Il fut à l'origine de la théorie
des jeux stratégiques et de
la cybernétique que développeront von Neumann
et Morgenstern. Son élève Henri Lebesgue utilisera
ses résultats en topologie
et théorie de la mesure pour sa théorie de l'intégration. |
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Born,
Max (1882-1970)
né à Breslau est décédé à Göttingen
est un physicien allemand, puis britannique. Initialement il
suit ses études au collège de König-Wilhelm,
et poursuit à l'Université de Breslau suivie
par celle d'Heidelberg et de Zürich. Pendant les études
pour son doctorat il entra en contact avec des mathématiciens
comme Klein, Hilbert, Minkowski, Runge, Schwarzschild. En 1921,
il est
nommé professeur de physique théorique à Göttingen.
Il émigre en Écosse en 1933 et devient citoyen
britannique en 1939. Physicien théoricien
remarquable, il est principalement connu pour son importante
contribution à la physique
quantique: développement (1925) de la mécanique
quantique matricielle introduite par Werner Heisenberg et,
surtout, il sera le
premier à donner
au carré du module de la fonction d'onde la signification
d'une densité de probabilité de présence.
Il fut également un pionnier dans la théorie
quantique des solides (conditions de Born-Von Karmann) et
dans l'électrodynamique non linéaire de Born-Infeld.
Il est lauréat de la moitié du prix Nobel de
physique de 1954 (l'autre moitié a été remise à Walther
Bothe) pour ses recherches fondamentales en mécanique
quantique, particulièrement pour son interprétation
statistique de la fonction d'onde. La Royal Society
lui décerne la Médaille Hughes en 1950.
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Bose,
Satyendranath
(1894-1974)
Mathématicien et physicien indien, connu pour ses contributions
à la théorie quantique. Né à Calcutta,
Bose a fait ses études
au Presidency College de Calcutta. En 1924, il propose une
description statistique des systèmes quantiques, reprise
par Albert Einstein, et qui n'impose aucune restriction sur
la
distribution
en énergie des particules du système. Cette description
est connue sous le nom de "statistique de Bose-Einstein",
par opposition à la "statistique de Fermi-Dirac".
Appliquée à la théorie du rayonnement
du corps noir, cette nouvelle statistique conduit à la
distribution de Planck et permet de traiter ce rayonnement
comme un gaz de photons. Dans
le domaine de la physique des particules élémentaires,
la statistique de Bose-Einstein impose à la fonction
d'onde des particules (dans l'équation de Schrödinger)
d'être
parfaitement symétrique pour l'ensemble des variables
d'espace et de spin. Les particules obéissant à cette
statistique (photons, mésons p, etc.) sont appelées
des bosons. Professeur de physique aux universités
de Calcutta et de Dacca, Satyendranath Bose a été nommé,
en 1958, professeur national des Indes. |
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de
Broglie, Louis Victor (1892-1987), physicien français
et lauréat du prix Nobel, qui apporta une contribution
essentielle à la théorie quantique avec ses études
de la radiation électromagnétique. Né à Dieppe,
Louis de Broglie fit ses études à Paris.
Il essaya de cerner la nature dualiste de la matière
et de l'énergie et proposa l'association d'une onde à toute
particule. Il proposa ainsi directement comment il était
possible d'obtenir les règles de quantification du modèle
d'atome de Bohr et Sommerfeld en exigeant qu'un nombre
entier d'ondes soit
logé sur une orbite stationnaire. Sa découverte
de la nature ondulatoire des électrons (1924) lui
valut le prix Nobel de physique en 1929 sans qu'il proposa
toutefois une équation d'onde décrivant les phénomènes
quantiques (ce que fera Schrödinger). Il fut élu à l'Académie
des sciences en 1933 et à l'Académie française
en 1943. Il fut nommé professeur de physique théorique à l'université de
Paris (1928), secrétaire perpétuel de l'Académie
des sciences (1942), et conseiller au Commissariat à l'énergie
atomique (1945). |
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Brouwer,
Luitzen Egbertus Jan (1881-1966) fut un grand mathématicien
néerlandais du début du 20e siècle.
Né d'un
père proviseur,
il réalisa des études secondaires très
brillantes, et très rapides.
À l'université d'Amsterdam, il fut formé par
Korteweg, qui est connu pour des contributions en mathématiques
appliquées. Il
soutient son doctorat en 1904.
De 1909 à 1913, Brouwer s'intéresse à la
topologie, et découvre la majeure partie des théorèmes
auxquels son nom est resté attaché, dont son
fameux théorème du point fixe. Pour
beaucoup, Brouwer est le père de la topologie moderne. En
1912, il obtient grâce aux recommandations de Hilbert,
une chaire
à l'Université d'Amsterdam. Il y enseigne la
théorie
des ensembles, celle des fonctions, et l'axiomatique. Plus
tard, il refusera
de rejoindre Hilbert à Göttingen. Pendant la première
Guerre mondiale sa santé se fragilisa et il s'éloigna
quelques temps des champs de la recherche scientifique. Quand
il y revint,
ce fut pour se consacrer à ses premières amours
(sa thèse portait
déjà sur ce sujet): les fondements des mathématiques.
Brouwer est le fer de lance avec Poincaré des mathématiques
intuitionnistes, par opposition au logicisme de Russel et
Frege,
et au formalisme de Hilbert. En particulier, pour Brouwer,
un théorème d'existence ne peut être vrai que
si on peut exhiber un processus, même formel, de construction.
Cela le conduit notamment à rejeter la loi du tiers-exclu,
qui dit qu'une propriété
est ou vraie, ou fausse! Les preuves ainsi obtenues sont souvent
plus longues, mais Brouwer fut capable de réécrire
des traités
de théorie des ensembles, de théorie de la mesure,
et de théorie
des fonctions en se conformant aux règles de l'intuitionnisme.
Bizarrement, Brouwer n'enseigna jamais la topologie.
C'est probablement dû au fait que les théorèmes
que lui-même
avait prouvés ne rentraient plus dans le cadre qu'il
s'était
fixé. Selon les témoignages de quelques-uns de
ses étudiants,
il était un personnage vraiment étrange, fou
amoureux de sa philosophie, et un professeur auquel il ne
fallait surtout pas
poser de questions! |
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Cantor,
Georg (1845-1918) se révèle être
un étudiant
brillant, notamment dans les matières manuelles.
Malgré les
injonctions de son père, qui rêve d'en faire un
ingénieur,
il part en 1862 à Berlin étudier la mathématique,
où ses maîtres sont
Weierstrass et Kronecker. Il soutient son doctorat en 1867
(sur la théorie des nombres). Les premières
recherches postdoctorales de Cantor sont consacrées à la
décomposition des fonctions
en sommes de séries trigonométriques (les célèbres
séries
de Fourier) et particulièrement à l'unicité de
cette décomposition.
Afin de résoudre complètement ce difficile
problème,
il est amené à introduire et à étudier
des ensembles dits "ensembles
exceptionnels". Cela le conduit à définir
en 1872 très
précisément ce qu'est un nombre réel,
comme limite d'une suite de nombres rationnels; parallèlement,
son ami Dedekind donne la même année une autre définition
de la droite des réels,
à partir des coupures. Cantor et Dedekind constatent à cette
occasion qu'il y a beaucoup plus de réels que de
rationnels, mais il n'y a pas jusque-là de définition
mathématique à ce
"beaucoup plus". En 1874, dans le prestigieux Journal
de Crelle, Cantor donne une définition du nombre
d'éléments
d'un ensemble infini qui prolonge naturellement celle du
cardinal d'un ensemble infini, qui prolonge celle du cardinal
d'un
ensemble fini. Il en découle, jusqu'en 1897, une succession
de découvertes étranges: il y autant d'entiers
pairs que d'entiers tout court, autant de points sur un
segment que
dans un carré, beaucoup plus de nombres transcendants
que de nombres rationnels. Cette hiérarchie dans
les ensembles infinis conduit progressivement Cantor à définir
des nouveaux nombres, les ordinaux transfinis, et à définir
une arithmétique
sur ces nombres. Les travaux de Cantor ont eu beaucoup
d'influence au 20ème siècle. On citera d'abord,
en 1903, un paradoxe soulevé par Russell dans la
théorie
naïve
des ensembles: si A est l'ensemble de tous les ensembles
qui ne sont pas éléments d'eux-mêmes, A est-il
contenu dans A? Les logiciens surmonteront cette
difficulté
conceptuelle, sans rien changer des conclusions de Cantor.
Citons aussi le problème de l'hypothèse du
continu. Un des derniers axes de recherche de Cantor était
d'estimer le nombre d'éléments de la droite
réelle.
Plus précisément, Cantor souhaitait
prouver l'absence de tout ensemble dont le cardinal soit
strictement compris entre le cardinal des entiers et celui
des réels.
C'est ce que l'on appelle "l'hypothèse du continu".
Tous les travaux de Cantor et de ses successeurs pour confirmer
ou infirmer l'hypothèse du continu furent vains, et
pour cause: en 1963, le logicien Cohen prouva
que, dans une théorie standard des ensembles, l'hypothèse
du continu est indécidable. On peut très bien
supposer qu'elle est vraie ou qu'elle est fausse sans obtenir
de
contradiction dans la
théorie. |
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Carnot,
Nicolas Léonard Sadi (1796-1832), physicien et ingénieur
militaire français, considéré comme le créateur de la science
thermodynamique. Fils aîné de Lazare Carnot, surnommé "le
Grand Carnot", Sadi fit ses études à l'École polytechnique.
En 1824, il décrivit sa conception du moteur à chaleur idéal,
appelé "moteur Carnot", dans lequel toute l'énergie
disponible est utilisée. Il découvrit que la chaleur ne pouvait
passer d'un corps froid à un corps plus chaud, et que le rendement
d'un moteur dépendait de la quantité de chaleur qu'il était
capable d'utiliser. Cette découverte, ou cycle de Carnot,
est à la base de la seconde loi de la thermodynamique. |
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Cartan,
Élie
(1869-1951) fit ses études primaires à l'École
de Dolomieu, puis au collège de Vienne et au lycée
de Grenoble. Il suivit au lycée Jeanson-de-Sailly
la préparation à l'École Normale
Supérieure, où il entra en 1888. Il y suivit notamment
les enseignements de Poincaré, Picard
et de Hermite. Les premiers travaux d'Élie Cartan
qui devaient déboucher
sur sa thèse soutenue en 1894, portent sur les groupes
de Lie simples complexes, où il reprend, corrige et développe
les résultats de structure et de classification obtenus
par W. Killing. Élie Cartan obtient un poste de lecteur à l'Université
de Montpellier de 1894 à 1896, puis à la Faculté des
sciences de Lyon de 1896 à 1903. La même année,
il est nommé professeur
à la Faculté des sciences de Nancy, où il restera
jusqu'en 1909. Il donne en même temps des cours à l'École
d'Électrotechnique
et de Mécanique Appliquée. Il rédige
deux grands articles sur une généralisation
en dimension infinie des groupes de Lie simples. Il élabore
la méthode du "repère mobile", et
la théorie des formes extérieures qui devaient
influencer le développement ultérieur de la
géométrie différentielle.
En 1909, il quitte Nancy pour venir enseigner à la
Sorbonne, où il est nommé professeur en 1912. Il assure
par ailleurs un enseignement à l'École de Physique
et Chimie de Paris. En 1914, il résout le problème
de la classification des groupes de Lie simples réels,
et détermine les représentations de
dimension finie de ces groupes. Pendant la guerre, il sert
comme sergent dans l'hôpital aménagé dans
les locaux de l'École
Normale Supérieure, tout en continuant ses travaux
mathématiques.
Son oeuvre mathématique ultérieure est considérable,
avec près de 200 publications et de nombreux ouvrages.
Parmi les thèmes abordés, mentionnons l'étude
des systèmes de Pfaff,
la théorie de la déformation, l'étude
des variétés à courbure
constante négative, la théorie de la gravitation
d'Einstein, la théorie des connexions affines, les
groupes d'holonomie, les espaces riemanniens symétriques,
les spineurs. Il est aussi l'auteur de plusieurs articles
sur l'histoire de la
géométrie. Il prit sa retraite en 1940. |
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Cauchy,
Augustin-Louis (1789-1857). C'est à Cherbourg que
Cauchy commence ses recherches mathématiques
sur les polyèdres, et ses premiers résultats
sont prometteurs. Mais, fatigué par le cumul de la
charge d'ingénieur et des
longues veillées de recherche, Cauchy connaît
un état
dépressif
qui s'éternise et le pousse à retourner vivre
chez ses parents. À Paris,
il cherche une situation en adéquation avec sa volonté
de faire de la recherche en mathématique pure. En 1815,
il achève
un brillant mémoire où il démontre un célèbre
théorème de
Fermat sur les nombres polygonaux. Ceci fera beaucoup pour
sa notoriété, et en 1816, il accède à l'Académie
des Sciences, en remplacement de Carnot et Monge touchés
par l'épuration. Le
cours d'analyse que Cauchy professe à l'École
Polytechnique est décrié tant par ses élèves
que par ses collègues des autres
matières. Pourtant, c'est ce cours publié en
1821 et 1823, qui devait devenir la référence
de l'analyse au 19ème
siècle. en mettant en avant la rigueur, et plus seulement
l'intuition. C'est la première fois que de vraies
définitions
de limites, de continuité, de convergence de suites,
de séries,
sont énoncées. Cette rigueur reste toutefois
encore relative, puisque Cauchy "prouve" que la limite
d'une série de fonctions
continues est continue, ce qui est faux. Il est vrai que
Cauchy ne dispose pas encore d'une définition claire
et précise des
nombres réels. C'est
l'époque aussi où Cauchy réalise des travaux
profonds sur les fonctions d'une variable complexe (établissant
par exemple l'expression des résidus), ainsi que
des avancées dans la théorie
des groupes finis. Cauchy ne fut jamais le chef d'une école
de mathématiciens, et il se comporta parfois maladroitement
avec de jeunes chercheurs comme Abel ou Galois, dont il
sous-estime,
ou même perd, des mémoires de première importance.
Ses relations avec ses collègues ne sont en général
pas très faciles. |
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Cayley,
Arthur
(1821-1895), né à Richmond (Surrey), manifesta
très
tôt
de vives dispositions pour la mathématique. Cependant,
malgré
le grand intérêt de ses premières publications,
il ne put s'imposer comme mathématicien ; il décida
de faire des études de
droit et devint avocat en 1849. Pendant 14 ans, il exerça
ce métier tout en s'adonnant à des recherches
scientifiques. En 1863, Cayley est nommé professeur à Cambridge
et peut enfin se consacrer entièrement aux mathématiques.
Dans l'ensemble de l'oeuvre de Cayley, notamment dans
ses travaux de jeunesse, est sensible l'influence des fondateurs
de
l'école algébrique anglaise qui avaient formulé le
programme de l'algèbre moderne en accordant une priorité marquée
à l'approche formelle des problèmes. Mathématicien
lettré
et créateur, Cayley, dans le sillage de l'école
anglaise, sut élaborer de nouvelles et fructueuses
théories. La richesse
de l'approche de Cayley apparaît dès ses premiers
travaux sur la théorie des groupes (1854). Cayley,
abordant les travaux de Galois, Gauss et Cauchy avec les méthodes
des algébristes
anglais, donne une définition des groupes abstraits ce
qui le conduisit à la notion d'isomorphisme. L'étude
des systèmes d'équations linéaires conduisit
Cayley à
celle des déterminants. Dans ses premiers travaux, il établit
de nombreuses règles de calcul sur les déterminants,
y compris la relation de multiplication des déterminants
qui figurait déjà
dans les travaux de Cauchy, Binet et Jacobi. À côté d'études
originales sur les déterminants, on y rencontre la
notion de tableau rectangulaire représentant les coefficients
d'un système d'équations linéaires ou
les coefficients d'une transformation linéaire. Cayley étudie
les matrices rectangulaires
à coefficients réels ou complexes ; il introduit
les opérations
sur les matrices et décrit leurs propriétés,
y compris le caractère
non commutatif de la multiplication. Il s'agit là sans
doute de la première apparition de l'algèbre
linéaire.
Quelques années plus tard, Cayley étudiera aussi
les systèmes
non associatifs et publiera des résultats d'algèbre
multilinéaire.
Cayley a consacré un grand nombre de ses publications
aux problèmes
de la géométrie et à l'étude des
courbes et des surfaces algébriques. À 22 ans,
il émettait
l'idée de la
géométrie à n dimensions, idée
qui fut formulée aussi,
presque simultanément, mais sous une forme un peu différente,
par Grassman. Cayley ne revint que beaucoup plus tard (en
1870)
sur l'espace à n dimensions, mais sa méthode
algébrique
contribua aux importantes découvertes qui eurent lieu
dans les autres domaines de la géométrie. C'est
ainsi que, dans le Sixth Memoir on Quantics de 1859,
il introduit la métrique projective, subordonnant
ainsi la géométrie métrique
à la géométrie projective ; il démontre
alors que les notions fondamentales de la géométrie
métrique (angles et distances)
sont les invariants et les covariants de certaines transformations
linéaires de la quadrique absolue. |
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Chandrasekhar, Subrahmanyan
(1910-1995) obtint à l'âge de 23 son doctorat au Trinity
College de l'université de Cambridge. Spécialiste en astrophysique
Chandrasekhar fit progresser de façon décisive la connaissance
de l'évolution hydrodynamique et hydromagnétique des transferts
d'énergie par rayonnement sans oublier les effets quantiques
et relativistes dans les évolutions des étoiles. Sa contribution
majeure dans ce domaine est la transformation des étoiles
en naines blanches et au-delà d'un astre d'une masse supérieur
à la limite de Chandrasekhar (1.44 celle du soleil), l'effondrement
de l'astre en une étoile à neutrons. Les objets plus massifs
donnant eux des trous noirs. |
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Clairaut,
Alexis-Claude (1713-1765) était un membre de
l'Académie
française des sciences et fut l'un
des mathématiciens et physiciens les plus renommés
du 18ème
siècle. À l'âge de 10 ans, il connaissait le calcul
infinitésimal,
à 12 ans, il soumettait sa première étude à l'académie
des sciences et à 18 ans, il publia un livre contenant
des extensions importantes
à la géométrie qui lui ont valu l'admission à l'académie
en 1731. Clairaut fut l'un des scientifiques qui accompagnaient
Maupertuis en Laponie pour acquérir les dates nécessaires
pour la détermination de la forme de la Terre. En 1743,
il publia sa Théorie de la figure de la Terre,
qui calculait plus précisément que l'avait fait
Newton, la forme qu'adopte un corps en rotation due à la
gravitation naturelle de ses parties. En 1760, il publia sa Théorie
du mouvement des comètes,
qui prédit avec précision la date à laquelle
la comète de Halley
sera arrivée au point le plus proche du soleil. |
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Cohen,
Paul Joseph (1934-2007) était
un mathématicien et logicien né au New Jersey
en décédé à Stanford. En 1963, Cohen a découvert
une nouvelle construction de modèles, appelée "forcing",
qui joue désormais un rôle fondamental dans la
théorie des ensembles
et dans la théorie des modèles. Il a aussi
construit des modèles de la théorie des ensembles
(supposée consistante) dans
lesquels l'axiome du choix et l'hypothèse du continu
ne sont pas vérifiés, ce qui, compte tenu de
l'oeuvre antérieure de Kurt Gödel, établit
que l'axiome du choix et l'hypothèse du continu sont
indépendants des systèmes
usuels de la théorie des ensembles. Ce travail a valu à Cohen,
en 1966, la médaille Fields de l'Union Mathématique
Internationale. Il est également l'auteur de travaux
intéressants en analyse
classique. |
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Connes,
Alain (1947-
) né à Draguignan. Ancien élève à l'École
normale supérieure, il a reçu, en 1980, le prix
Ampère, l'un
des plus importants décernés par l'Académie
des sciences. Il a été élu membre de
cette académie, dont il a été le benjamin,
en 1981. Les premiers travaux d'Alain Connes s'inscrivent
directement dans la tradition de John von Neumann et de ses
continuateurs immédiats. Le développement de
la physique quantique vers les années vingt avait
mis à l'ordre du jour l'étude
d'espaces non plus à trois dimensions, comme celui où
nous croyons vivre, ni à quatre, comme en relativité einsteinienne,
mais à une infinité de dimensions (les espaces
de Hilbert). L'un des outils essentiels de la physique quantique
est
la notion d'opérateur dans un tel espace, notion généralisant
celle de rotation d'un espace euclidien. La théorie
des algèbres d'opérateurs a débuté vers
1930 par les travaux de von Neumann, qui a montré l'importance
d'un certain type d'algèbres d'opérateurs,
appelées aujourd'hui
"algèbres de von Neumann", et qui a établi pour
ces algèbres
un théorème de décomposition en facteurs
premiers assez analogue au théorème de décomposition
bien connu pour les nombres entiers usuels. Dès l'origine,
les facteurs avaient été classés
en trois types: facteurs de type I, II, III. On a eu assez
tôt une bonne compréhension des facteurs de type
I et pas mal d'informations sur
ceux de type II, mais les facteurs de type III sont restés
pendant longtemps beaucoup plus mystérieux. Même les
exemples
étaient rares et von Neumann disait, à propos
de ce cas:
"C'est le plus réfractaire de tous, et les outils pour
l'étudier nous font défaut, au moins pour l'instant".
La première réussite de Connes, qui lui a d'emblée
valu la renommée internationale, a été une
percée spectaculaire vers
l'élucidation de la structure des facteurs de type III ;
on peut dire qu'il est le premier à avoir acquis une
connaissance concrète de ces objets, jusque-là assez énigmatiques,
pris dans leur ensemble. Très grosso modo, les résultats
de Connes ramènent
l'étude des facteurs de type III à celle des
facteurs de type II et de leurs automorphismes.
L'oeuvre d'Alain Connes est celle d'un
mathématicien très complet, capable de résoudre
des problèmes
difficiles, légués par le passé, mais
aussi de transformer entièrement
une discipline par l'introduction d'idées nouvelles,
d'une grande originalité. |
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Copernic,
Nicolas (1473-1543), Étudiant
à l'université de Cracovie à partir
de 1491, il se rend ensuite en Italie pour y suivre des
cours
de droit canon à l'université de Bologne. Il
suit également les cours d'astronomie de Domenico
Maria Novara, un des premiers scientifiques à remettre
en cause les enseignements de Ptolémée. En
1500, il enseigne la mathématique à Rome,
avant de retourner pour un an à Frauenburg où son
oncle l'a nommé chanoine en 1497. Ayant obtenu l'autorisation
de poursuivre ses études en Italie, il s'inscrit
aux facultés de droit et de médecine de
Padoue et obtient son doctorat en droit canon à Ferrare
en 1503. Enfin, il retourne à Frauenburg où il
fait construire un observatoire et entame ses recherches
en astronomie. Il
y demeurera jusqu'à sa mort. La cosmologie
de l'époque est alors basée sur le système
géocentrique de Ptolémée. La Terre
se trouve immobile au centre de plusieurs sphères
concentriques qui portent la Lune, Mercure, Vénus,
le Soleil, Mars, Jupiter, Saturne et enfin les étoiles.
Mais ce système
ne convient pas à Copernic, qu'il trouve compliqué
et bancal. Il consulte alors les auteurs de l'Antiquité
(Cicéron, Aristarque de Samos, etc.) et constate que
certains d'entre eux envisagent la rotation des planètes,
dont la Terre, autour du Soleil, considéré comme
fixe. Copernic démontre alors que la combinaison
des mouvements de la Terre et des planètes explique
parfaitement le mouvement apparent des planètes
(dans le sens direct et rétrograde). De plus,
il établit que leurs
changements de diamètre apparent apparaissent comme
une conséquence de leur révolution autour
du Soleil. Ses recherches se poursuivront pendant 36
ans et il démontrera que la Lune est un satellite
de la Terre et que l'axe de la Terre n'est pas fixe. Son
oeuvre
maîtresse De Revolutionibus orbium coelestium est
publiée
en 1543 à Nuremberg et Copernic n'en reçoit
les premiers exemplaires que quelques heures avant sa mort.
Dans la dédicace qu'il fait au Pape Paul III, il présente
son système comme une pure hypothèse, évitant
ainsi la vindicte de l'Église. Adopté
un siècle après sa mort après avoir été
violemment rejeté, le système copernicien apporta
une profonde révolution dans la conception du monde
et plus généralement dans la pensée
scientifique. |
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Coriolis,
Gaspard (1792-1843), ingénieur
et mathématicien français qui mit en évidence les forces centrifuges
composées, dites "forces de Coriolis".
Cet ingénieur des Ponts et Chaussées est l'auteur d'importants
travaux en mécanique. En 1835, il démontra que l'accélération
d'un mobile dans un référentiel en rotation est soumis à une
complémentaire (force de Coriolis) perpendiculaire au sens
de déplacement du mobile dans ce référentiel. Bien que de
faible intensité à la surface de la Terre, cette force, produite
par la rotation de la planète, influence la direction des
courants marins et aériens. Elle produit une déviation vers
l'est et explique, par exemple, le mouvement circulaire des
ouragans. |
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Coulomb,
Charles Augustin de (1736-1806), physicien français, pionnier
de la théorie de l'électricité. Né à Angoulême, il servit
comme ingénieur militaire pour la France aux Antilles, mais
se retira à Blois à la révolution française, pour continuer
ses recherches sur le magnétisme, le frottement et l'électricité.
En 1777, il inventa la balance de torsion qui permet de mesurer
la force de l'attraction magnétique et électrique. Grâce à
cette invention, Coulomb fut capable de formuler le principe,
maintenant connu sous le nom de loi de Coulomb, qui gouverne
l'interaction entre les charges électriques. En 1779, Coulomb
publia le traité Théorie des machines simples, une
analyse du frottement dans les machines. Après la révolution,
Coulomb quitta sa retraite et aida le nouveau gouvernement
à concevoir un système métrique pour les poids et mesures.
L'unité utilisée pour exprimer la quantité de charge électrique,
le "Coulomb", tient son nom du physicien |
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Cournot,
Antoine Augustin (1801-1877) étudia au collège
de Gray de 1809 à 1816. Il obtient des prix d'excellence
de mathématiques.
Il entre en 1820 au collège Royal de Besançon
et obtient le prix d'honneur de mathématiques spéciales.
Avec deux mémoires
et deux traductions de traités divers de mathématiques,
il se fait remarquer par Poisson, qui le fait nommer en
1834
professeur d'analyse et de mécanique à la faculté des
sciences de Lyon. Augustin
Cournot est un savant, c'est-à-dire un homme de savoir étendu
à tous les domaines de la science, un savant philosophe
mais, qui par sa modestie, n'a pas connu la célébrité.
Cournot fut d'abord un professeur et un vulgarisateur d'une
grande
clarté. Trois ouvrages mathématiques le distingue: Traité
élémentaire de la théorie des fonctions
et du calcul infinitésimal
(1841); Exposition de la théorie des chances et
des probabilités
(1843) ; De l'origine et des limites de la correspondance
entre l'algèbre et la géométrie (1847).
Mais le génie
de Cournot se situe dans l'introduction des probabilités
en
économie. Il est le précurseur des théories
modernes en économie,
reprises ensuite par Léon Walras qui dans
sa notice autobiographique achevée en 1904, ainsi
que dans plusieurs lettres, a rappelé le rôle
primordial qu'ont joué dans le
développement de sa pensée, d'une part, l'oeuvre
d'Antoine Augustin Cournot et d'autre part, celle de son
père, l'économiste
et philosophe Auguste Walras qui fut le condisciple d'Augustin
Cournot à l'École Normale. |
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Clausius,
Rudolf (1822-1888) est l'un des plus grands
physiciens du 19ème siècle. Il est connu
principalement pour sa contribution à l'étude
de la thermodynamique. Le premier, ce savant allemand
formula ce que l'on a coutume d'appeler
le "deuxième principe" et proposa une définition
claire de l'entropie. Il est aussi l'un des principaux
créateurs de la théorie cinétique des
gaz. Né à Köslin, en Poméranie,
Clausius fréquenta les universités de Berlin,
puis de Halle dont il sortit diplômé en 1848. Professeur
jusqu'à sa
mort, il fut titulaire de la chaire de physique de l'École
royale d'artillerie et du génie à Berlin (1850-1855),
puis, simultanément, à l'université et à l'École
polytechnique de Zürich (1855-1867), ensuite à l'université
de Würzburg (1867-1869), enfin à celle de Bonn, de 1869 à sa
mort. Sa
première publication, en 1850 dans les Annalen der Physik de
Poggendorff, attira largement l'attention. Il cherchait
à y concilier l'idée de l'équivalence
entre le travail et la chaleur. Clausius fit remarquer que
l'hypothèse
de la conservation de la chaleur dans le processus de transfert
n'était pas une partie essentielle de la théorie
de Carnot. Il établit en fait que, dans une machine
idéale, la quantité
de chaleur prise à la chaudière doit toujours être supérieure
à celle qui est cédée au condenseur, et ce d'une
quantité
exactement équivalente au travail fourni. Cette importante
synthèse
effectuée, Clausius, dans la même publication, énonça
ce que nous appelons aujourd'hui le deuxième principe
de la thermodynamique. C'était la généralisation
de la nécessité, déjà établie
par Carnot, de la présence, non seulement d'un
corps chaud (la chaudière), mais aussi d'un corps froid
(le condenseur) pour qu'un travail soit fourni par une
machine à vapeur.
En 1854, Clausius, poussant plus avant les vues exprimées
dès
1850, proposa le premier énoncé clair du concept
de l'entropie.
Il cherchait à mesurer l'aptitude de l'énergie
calorifique de n'importe quel système réel non
idéal à fournir du
travail. Dans le cas de la conduction thermique le long d'un
barreau solide, par exemple, la chaleur passe de l'extrémité
chaude à l'extrémité froide sans fournir
aucun travail, bien que ce transfert s'accompagne d'une
diminution de l'aptitude de l'extrémité chaude à servir
par la suite de source potentielle de travail. Cette diminution
survient parce qu'à la fin du processus l'énergie
calorifique est détenue par un corps situé à une
température
inférieure à celle de l'état initial. Elle
n'a donc
pas été perdue, mais seulement dégradée
puisque, d'après
le deuxième principe de la thermodynamique, on ne peut retrouver
la température initiale qu'avec l'aide
d'un
travail extérieur. Les dernières contributions majeures
de Clausius
à la science datent de 1857 et 1858 et sont relatives à la
théorie
cinétique des gaz. Bien qu'il ne soit pas le premier à
avoir conçu cette dernière, déjà proposée et
discutée par Joule
et Krönig notamment, il prend rang avec Maxwell parmi ses fondateurs.
Il introduisit le concept du libre parcours moyen et établit
l'importante distinction entre l'énergie
de translation et l'énergie interne d'une
particule de gaz. De plus, on lui reconnaît généralement
le mérite d'avoir,
par ses travaux théoriques, jeté un pont entre
la théorie atomique
et la thermodynamique. |
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Curie,
Pierre
(1859-1906)
est considéré comme un des pionniers de la chimie/physique
sur la radioactivité. C'est même lors d'une thèse
publiée en
1898 que le terme radioactivité fut employé pour
la première fois par sa femme Marie et lui. L'éducation
de Pierre commença à un très jeune âge
par son père, qui était
médecin général. Les Curie avaient l'habitude
de fréquenter
la campagne et les environs de Paris les dimanches ; Pierre,
lors de ses promenades, apprit rapidement tous les noms de
plantes
et d'animaux. Étant donné que l'école
n'était pas obligatoire
à cette époque (pas avant 1881 où la loi Ferry
l'a rendue obligatoire), Pierre reçut son éducation à la
maison, en compagnie de sa mère,
ensuite avec son frère et par après, avec des
précepteurs et
finalement, seul. À l'âge de 14 ans, l'éducation
de Pierre fut confiée à M. Bazille qui lui enseigna
la mathématique élémentaire
et spéciale, ceci développa énormément
les capacités mentales
de Pierre qui avait clairement un intérêt pour la mathématique.
À l'âge de 16 ans, il fut reçu
bachelier en sciences. En 1877, il obtint la
licence en sciences physiques
de l'école de pharmacie. Dans les années qui
suivront, il étudiera
les cristaux et le magnétisme, ce qui le mènera éventuellement
à la découverte de la piézo-électricité.
En 1877, il prit un poste comme préparateur où il fut
payé la somme de 1200 francs
par année. Il devint par après démonstrateur
d'expériences de
physique pour les laboratoires jusqu'en 1882 où il devint directeur
de tous les travaux pratiques aux écoles de physique
et de chimie industrielle. Pierre épousa sa femme
Marie Sklodowska en 1895 et ils eurent ensemble deux enfants,
Irène et Êve. Pierre Curie
gagna en 1903, avec sa femme, le prix Nobel de physique pour
leurs travaux sur les substances radioactives et leurs découvertes
de deux nouveaux éléments: le radium et le
polonium. |
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Curie, Marie (1867-1934)
chimiste et physicienne né à Varsovie et décédée
en Haute-Savoie. Fille d'un père professeur de mathématiques
et de physique et d'une mère institutrice, elle est
la benjamine d'une famille de 4 sœurs. Entre 1876 et 1878
elle perd une sœur et sa mère. Elle se réfugie
alors dans les études
où elle
excelle dans toutes les matières, et où la note
maximale lui est accordée. Elle obtient ainsi son diplôme
de fin d'études secondaires avec la médaille
d'or en 1883. Elle souhaite poursuivre des études
supérieures et enseigner,
mais ces études sont interdites aux femmes. Lorsque
sa sœur aînée, Bronia, part faire des études
de médecine à Paris, Marie s'engage comme gouvernante
en province en espérant économiser pour la rejoindre,
tout en ayant initialement pour objectif de revenir en Pologne
pour enseigner. Au bout de 3 ans, elle regagne Varsovie,
où un cousin lui permet d'entrer dans un laboratoire.
En 1891, elle part pour Paris, où elle est hébergée
par sa sœur et son beau-frère. La même année, elle
s'inscrit pour des études de physique à la faculté des
sciences de Paris.
Trois ans plus tard, elle obtient sa licence
en sciences physiques, en étant première de sa
promotion. Pendant l'été, une bourse d'études
lui est accordée, qui lui permet de poursuivre
ses études à Paris. Un an plus tard, elle obtient
sa licence en sciences mathématiques,
en étant seconde. Elle hésite alors à retourner
en Pologne. Lors d'une soirée elle rencontre Pierre Curie
(son future époux), qui est chef des travaux de physique à l'École
municipale de physique et de chimie industrielles et étudie également
le magnétisme, avec lequel elle va travailler. Marie
reçoit (avec son époux Pierre Curie) une
moitié du
prix Nobel de physique de 1903 (l'autre moitié est remise à Henri Becquerel)
pour leurs recherches sur les radiations. En 1911, elle obtient
le prix Nobel de chimie pour ses travaux sur le polonium et
le radium. |
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Dalton,
John
(1766-1844), chimiste et physicien britannique, qui développa
la théorie atomique sur laquelle fut fondée
la science physique moderne. Dalton commença en
1787 une série d'observations
météorologiques qu'il poursuivit pendant 57
ans, accumulant quelque deux cent mille observations et
mesures
du temps dans la région de Manchester. L'intérêt
de Dalton pour la météorologie le conduisit à étudier
différents phénomènes
ainsi que les instruments utilisés pour les mesurer.
Il fut le premier à prouver la validité de
l'idée selon laquelle
la pluie est précipitée par une baisse de température,
non par un changement de la pression atmosphérique.
Dalton
arriva à sa théorie atomique par une étude
des propriétés
physiques de l'air atmosphérique et des autres gaz.
Au cours de ses recherches, il découvrit la loi des
pressions partielles des gaz mélangés, souvent
connue comme la "loi de Dalton",
selon laquelle la pression totale exercée par un mélange
de gaz est égale à la somme des pressions
individuelles qu'exercerait chacun des gaz s'il occupait
seul le volume entier. |
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Da
Vinci, Leonardo (1452-1519), est un peintre, sculpteur,
architecte et homme de sciences italien. Homme d'esprit
universel,
à la fois artiste, scientifique, inventeur et philosophe,
Léonard incarna l'esprit universaliste de la Renaissance
et demeure l'un des grands hommes de cette époque.
À 5 ans, son père ayant noté ses
dons pour le dessin, le place comme apprenti dans l'atelier
de Verrocchio,
à Florence. Il entre à 20 ans à la
Guilde des peintres, et débute sa carrière
de peintre par des oeuvres immédiatement remarquables
comme La vierge à l'oeillet, ou L'Annonciation (1473).
Il améliore la technique du sfumato (impression
de brume) à un point de raffinement jamais atteint
avant lui. En 1481, le monastère de San Donato
lui commande L'Adoration des Mages, mais Léonard,
vexé
de pas être choisi pour la décoration de la
chapelle Sixtine à Rome, ne terminera jamais ce tableau
et quitte Florence pour Milan. Après la réalisation
de La Vierge aux rochers, pour la chapelle San
Francesco Grande,
et celle de la statue équestre de Francesco Sforza,
il trouve la gloire dans toute l'Italie. En 1495, les Dominicains
de Sainte-Marie-des-Grâces lui commandent La Cène.
En 1498, il réalise le plafond du palais Sforza.
De cette époque, datent aussi La Joconde et La
Bataille d'Anghiari. Léonard réalise
aussi une grande quantité d'études sur la
zoologie, la botanique, l'anatomie, la géologie.
Il imagine de multiples appareils et machines, dont la première
machine volante, qui resteront au stade de dessins. Plus
qu'en
tant que scientifique
proprement dit, Léonard de Vinci a impressionné
ses contemporains et les générations suivantes
par son approche méthodique du savoir, du savoir
apprendre, du savoir observer, du savoir analyser. La démarche
qu'il déploya dans l'ensemble des activités
qu'il abordait, aussi bien en art qu'en technique (les
deux
ne se distinguant d'ailleurs pas dans son esprit), procédait
d'une accumulation préalable d'observations détaillées,
de savoirs disséminés ça et là,
qui tendait vers un surpassement de ce qui existait déjà,
avec la perfection pour objectif. Bon nombre des croquis,
notes et traités de Léonard de Vinci ne sont
pas à proprement parler des trouvailles originales,
mais sont le résultat de recherches effectuées
dans un souci encyclopédique, avant l'heure. En
1516, il rejoint la cour de François Ier, où il
participe
à des projets d'urbanisme.De Léonard de Vinci, subsistent
aujourd'hui 7'000 notes et dessins, et quarante oeuvres
attestées,
dont huit ont disparu. |
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Dantzig,
George Bernard (1914-2005), était un mathématicien
né au Portland et décédé à Stanford, inventeur du fameux
algorithme du simplexe en optimisation linéaire.
Son père,
Tobias, est un mathématicien russe qui avait étudié avec
Poincaré à Paris. Il a épousé une
collègue de la Sorbonne, Anja Ourisson, et le couple
a émigré aux États-Unis.
Il est l'acteur principal d'une histoire fameuse en mathématique.
Dans l'un de ses cours de doctorat à l'Université de
Berkeley, le professeur Jerzy Neyman a proposé deux
problèmes dits ouverts en statistiques. Un problème
ouvert est un problème qui bien qu'ayant été formulé,
n'a pas encore été résolu. De tels
problèmes sont d'une difficulté importante
et demandent des recherches pouvant s'étaler sur
plusieurs années. Dantzig était en retard
et croyait qu'il s'agissait de devoirs. Sans prendre plusieurs
années mais bien quelques jours, il les a résolus.
Il a reçu son doctorat de Berkeley en 1946. Six
ans plus tard, il était engagé pour faire
de la recherche mathématique à la RAND Corporation,
où il implante l'algorithme du simplexe dans les
ordinateurs. En 1960, l'Université de Berkeley l'engage
pour enseigner en informatique, pour éventuellement
devenir le responsable du centre de recherche opérationnelle.
Six ans plus tard, il occupe un poste similaire à l'université Stanford,
poste qu'il occupe jusqu'à sa retraite pendant les
années 1990.
En plus de ses travaux sur l'algorithme du simplexe et
l'optimisation linéaire, il a aussi travaillé sur
les méthodes de décomposition des problèmes
de grande taille, l'analyse de sensibilité, les
méthodes de résolution matricielles avec
pivot, l'optimisation non linéaire et l'optimisation
stochastique.
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Debye ,
Peter Joseph Wilhelm (1884-1966), physicien et chimiste
né à Maastricht et décédé à New-York.
Debye s'inscrit en 1901 à l'université d'Aix-la-Chapelle
en Allemagne. Il y étudie les mathématiques
et la physique classique et en sort en 1905 titulaire d'un
diplôme d'électrotechnique. En 1907, il produit
sa première publication scientifique, une solution
mathématique élégante d'un problème
mettant en jeu des courants de Foucault. Il étudie à Aix-la-Chapelle
sous la direction d'Arnold
Sommerfeld. En 1906, il accompagne Sommerfeld à Munich
comme assistant. Il y obtient son doctorat en 1908 avec
une thèse sur la pression de radiation. En 1910,
il démontre la loi de Planck par une méthode
dont Max Planck reconnut qu'elle était plus simple
que la sienne. En 1911, Debye est nommé professeur à Zürich.
Il se rend ensuite à Utrecht en 1912, à Göttingen
en 1913, il est de retour à Zürich en 1920, se rend à Leipzig
en 1927 et à Berlin en 1934 où il devient
directeur de la Société Kaiser Wilhelm qui
prendra en 1938 le nom de Société Max Planck.
En 1912, il étend la théorie d'Albert Einstein
de la chaleur spécifique aux basses températures
en incluant des contributions des phonons de basses fréquences
(modèle de Debye). En 1913, il étend la théorie
de Niels Bohr de la structure atomique en introduisant
des orbites elliptiques, un concept également proposé par
Arnold Sommerfeld. Debye profite en 1938 d'une proposition
de conférence à l'Université Cornell à Ithaca
pour se rendre aux États-Unis et ensuite rester à l'université de
Cornell, où il devient professeur, puis pendant
10 ans est directeur du département de chimie. Il
demeure à Cornell le reste de sa carrière.
Il prend sa retraite en 1952, mais continue ses recherches
jusqu'à sa mort.
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Descartes,
René (1596-1650), philosophe, scientifique
et mathématicien
français, fondateur du rationalisme moderne. Né à La Haye,
d'un père conseiller au parlement de Rennes, Descartes reçut,
de 1607 à 1614, l'enseignement, décisif pour lui,
des pères
jésuites du Collège royal de La Flèche. Cette
expérience
le conduisit à proposer une refondation des sciences, critiquant
l'absence de fondement de l'enseignement professé.
Il reçut
une formation de juriste en 1616 puis entra dans la carrière
militaire en 1618, entreprit des voyages, mêla vie scientifique
et vie mondaine, avant de se consacrer pleinement à la
philosophie. Il passa sa vie entre la France et les Pays-Bas,
fuyant les
villes, fréquentant les bibliothèques et rencontrant
les esprits les plus illustres de son temps, notamment Bérulle,
Fermat, Gassendi, Hobbes et Pascal. Il mourut d'une pneumonie à Stockholm,
léguant à la postérité une oeuvre entourée
de légendes
et imprégnée d'un esprit nouveau. |
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Dirac,
Paul Adrien Maurice (1902-1984).
Né à Bristol, Dirac fait ses études
aux universités
de Bristol et de Cambridge. En 1926, pour son doctorat (la
première thèse au monde ayant pour sujet la "mécanique
quantique"),
il introduit un formalisme général
pour la physique quantique peu après
Heisenberg mais indépendamment (il y retrouve la
non-commutativité des opérateurs position
et quantité de
mouvement). En 1928, il élabore
une théorie relativiste pour décrire les
propriétés
de l'électron.
Celle-ci le conduit à postuler l'existence d'une particule
identique à l'électron dans tous ses aspects
mais de charge opposée, c'est-à-dire positive
et devant s'annihiler en même
temps que l'électron négatif lors d'une collision
avec celui-ci. La théorie de Dirac est confirmée
en 1932 quand le physicien Carl Anderson
découvre le positron. Dirac contribue
aussi, avec Fermi, au développement de la statistique
dite de Fermi-Dirac, décrivant le comportement collectif
des particules de spin demi-entier. En 1933, Dirac partage
le prix Nobel
de physique avec le physicien autrichien Erwin Schrödinger.
En 1939, il devient membre de la Société royale.
Il est professeur de mathématiques à Cambridge
de 1932 à 1968, professeur de
physique à l'université d'État de Floride
de 1971 jusqu'à
sa mort, et membre de l'Institute of Advanced Studies périodiquement
entre 1934 et 1959. |
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Dirichlet(-Lejeune),
Peter-Gustav (1805-1859) est né à Düren
(Allemagne). Dirichlet est un élève
brillant, qui achève ses études secondaires à 16
ans. Devant la faible qualité des formations universitaires
allemandes à cette époque, Dirichlet décide
de partir étudier à Paris, emportant avec lui
les Disquisitiones Arithmeticae de Gauss comme une
bible. Dans la capitale française, sa situation
personnelle est facilitée par le général
Foy, un ancien grand général des campagnes
napoléoniennes, dont il devient le précepteur
des enfants, et qui se montrera bienveillant avec lui. Dirichlet
rencontre alors quelques-uns des plus grands mathématiciens,
dont Legendre, Poisson, Laplace et Fourier. Ce dernier surtout
impressionnera beaucoup Dirichlet, et sera à l'origine
de l'intérêt qu'il portera aux séries trigonométriques
et à la physique-mathématique. C'est à Paris
que Dirichlet rédige sa première contribution
d'importance aux mathématiques, étant à l'initiative
en 1825 de la preuve du cas n=5 dans le grand théorème
de Fermat, preuve achevée par Legendre dans la foulée.
Fin 1825, le général Foy décède,
et Dirichlet décide de retourner en Allemagne. Il
enseigne d'abord à l'université de Breslau,
au lycée militaire de Berlin, puis à l'université de
Berlin à partir de 1829, où il restera 27 ans durant.
Parmi ses élèves, on retiendra les noms de
Kronecker et Riemann. Dirichlet est décrit comme un
bon professeur, mais non exempt de défauts. Il donne
l'apparence de quelqu'un de sale, toujours affublé d'un
cigare et d'un café, visiblement peu préoccupé de
l'image qu'il donne. On dit aussi de lui qu'il était
très souvent en retard. En 1848, son maître
et ami Karl Jacobi est diagnostiqué comme étant
malade du diabète. Dirichlet l'accompagne dans un
voyage de 18 mois en Italie. De retour en Allemagne,
Dirichlet commence à être lassé des lourdes
charges d'enseignement qu'il doit assumer. À la mort de Gauss,
il prend sa succession à Göttingen. C'est malheureusement
pour peu de temps, car lui-même s'éteint en 1859 des
suites d'un malaise cardiaque. L'éventail des
travaux de Dirichlet illustre la profondeur de la culture
mathématique allemande au début de son âge
d'or. On lui doit le premier énoncé d'une condition
suffisante de convergence d'une série de Fourier (dans
le cas des fonctions continues par morceaux), le théorème
de la progression arithmétique, le prolongement des
fonctions harmoniques définies sur la frontière
d'un ouvert et toute une classe d'équations aux dérivées
partielles porte le nom de "problème de Dirichlet". Nous
lui devons aussi de très nombreuses contributions
en arithmétique,
où il existe le théorème des unités
de Dirichlet, les séries de Dirichlet, etc. |
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Doppler, Christian (1803-1853),
est un mathématicien et physicien autrichien, célèbre
pour sa découverte de l'effet Doppler. Après avoir étudié à l'Université de
Vienne, Doppler devient assistant-professeur dans cet établissement
en 1829. Ce poste n'étant pas renouvelé, il envisage
un temps une émigration vers les États-Unis. Il
renonce à quitter son pays après avoir été nommé à Prague
en 1837, puis à l'École polytechnique de Vienne
en 1849. En 1850, il fonde l'Institut de Physique de l'Université de
Vienne dont il est seul professeur et le premier directeur. Atteint
d'une affection pulmonaire, la tuberculose, il quitte ses fonctions
en 1852. Son travail scientifique est varié : optique,
astronomie, électricité… Sa publication la
plus célèbre a été présentée
en 1842 à l'Académie royale des sciences
de Bohème et a pour titre Sur la lumière colorée
des étoiles doubles et d'autres étoiles du ciel,
utilisant l'effet Doppler. Ses calculs étaient erronés,
le décalage réel de la fréquence lumineuse étant
trop faible pour pouvoir être détecté à l'époque.
En 1846, Doppler publie une correction de son travail initial
où il tient compte des vitesses relatives de la source
de lumière et de l'observateur. |
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Drude, Paul Karl Ludwig (1863-1906)
était un physicien né à Braunschweig et
décédé à Berlin. Drude a commencé ses études
en mathématiques à l'Université de Göttingen,
mais s'est ensuite dirigé vers la physique. Il y termine
son doctorat en 1887 et rédige un mémoire portant
sur la réflexion
et la diffraction de la lumière dans les cristaux. En
1894 il est nommé professeur à l'Université de
Leipzig. En 1900 il obtient le poste d'éditeur de la
revue scientifique Annalen der Physik. La même
année, il développé un
modèle (le modèle
de Drude) expliquant les propriétés thermiques, électriques
et optiques de la matière qui sera repris en 1933 par
Arnold Sommerfeld et Hans Bethe et deviendra alors le modèle
Drude-Sommerfeld. Il enseigne à l'Université de
Giessen de 1901 à 1905 et est promu directeur du département
de physique de l'Université de Berlin.
En 1906 il devient membre de l'Académie de Berlin. |
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Einstein,
Albert (1879-1955), né à Ulm et mort à Princeton, est
un physicien théoricien qui fut successivement allemand,
puis apatride (1896), suisse (1901), et enfin sous la double
nationalité helvético-américaine (1940). Il publie sa théorie
de la relativité restreinte en 1905, et une théorie de
la gravitation dite relativité générale en 1915. Il contribue
largement au développement de la mécanique quantique et
de la cosmologie, et reçoit le prix Nobel de physique de
1921 pour son explication de l'effet photoélectrique. Son
travail est notamment connu pour l'équation d'équivalence
qui établit une équivalence entre la matière et l'énergie
d'un système. Il est aussi connu pour son hypothèse
audacieuse sur la nature corpusculaire de la lumière.
Mais il a également contribué au développement
de nombre d'autres théories (physique quantique
y comprise). En 1905, Einstein obtint son doctorat de l'université de
Zürich pour une thèse théorique sur les dimensions
des molécules. Il publia également trois
articles théoriques d'une importance capitale pour
le développement de la physique du XXe siècle.
Dans le premier de ces articles, sur le mouvement brownien,
il fit des prédictions importantes sur le mouvement
des particules distribuées aléatoirement
dans un fluide. Pendant le reste de sa vie, Einstein
consacra énormément de temps à généraliser
encore plus sa théorie de la relativité générale.
Il visait une théorie de champ unifié, qui
ne fut pas complètement couronnée de succès,
et fit de nombreuses tentatives pour décrire l'interaction électromagnétique
et l'interaction gravitationnelle dans un modèle
commun.
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Erdös,
Paul (1913-1996) est le plus prolifique des mathématiciens
du 20ème siècle, avec environ 1'500
articles publiés (il faut remonter à Euler
pour obtenir un tel volume). Plus que quelqu'un qui bâtissait
des théories,
il résolvait
des problèmes, le plus souvent avec élégance
et simplicité. Erdös
est néà Budapest. Ses deux
parents étaient
professeurs de mathématiques dans le secondaire.
Alors que Erdös était âgé d'à peine
un an, son père fut fait
prisonnier par les Russes et déporté en Sibérie.
Ces événements ont contribué
au développement d'une relation très forte
mère/fils,
qui influera beaucoup sur le cours de la vie de Paul Erdös.
C'est
à l'âge de 19 ans, alors qu'il commence
ses études
à l'université et qu'il se fait connaître
des milieux mathématiques.
Il publie en effet une nouvelle démonstration du postulat
de Bertrand, qui affirme qu'il existe un nombre premier
entre
n et 2n, pour tout n. Deux ans plus
tard, il obtient son doctorat (à 21 ans), puis s'en
va faire un post-doc à Manchester. Comme Erdös est
d'origine juive, il ne peut retourner en Hongrie à la
fin des années
30, et il
émigre aux États-Unis. Après quelques
visites en Europe aux rescapés de sa famille après
l'Holocauste, il a des problèmes
aux États-Unis avec le MacCarthysme, et il se voit
interdit de séjour sur le territoire américain.
Erdös est donc contraint
de poser ses valises en Israël. Avec ses 1'500 articles,
les contributions de Erdös aux mathématiques sont
nombreuses: en théorie
des nombres, en combinatoire, en mathématiques discrètes,
il fut un maître. Erdös avait une exceptionnelle aptitude à s'entourer
des mathématiciens
les plus compétents pour résoudre ses conjectures.
Il en résulte que
Erdös a eu beaucoup de collaborateurs: 500 mathématiciens
environ ont écrit un article en commun avec lui.
Les mathématiciens
se sont amusés à définir un nombre de
Erdös:
tout mathématicien
qui a publié un papier en commun avec Erdös a un nombre
de Erdös égal à 1. Toute personne qui a publié un
article en commun avec une personne qui a un nombre de Erdös égal à 1
a un nombre de Erdös égal à 2. Et ainsi de
suite... Albert Einstein est l'un d'entre eux: son nombre
de
Erdös est 2.
Pourtant, parmi toutes ces collaborations, une au moins
a mal tourné, et c'est d'autant plus regrettable qu'elle
concerne le plus grand succès d'Erdös. À la
fin du 19ème
siècle,
Hadamard et de La Vallée Poussin avaient démontré le
théorème
des nombres premiers, à savoir que le nombre de nombres
premiers inférieurs ou égaux à n est équivalent,
quand n est
grand, à n/ln(n). Leur démonstration
est particulièrement
rude! En 1949, Atle Selberg trouve une inégalité qu'il
pense pouvoir être une étape importante vers une
démonstration élémentaire
du théorème des nombres premiers. Elle est
présentée à Erdös,
qui trouve la clef manquante pour boucler la preuve. Un
article
coécrit de plus aurait sans doute été la
solution la plus appropriée pour mesurer les apports
de chacun. Mais, à la
suite d'un malentendu lié à l'envoi de cartes
postales triomphales d'Erdös, Selberg craint qu'Erdös ne
tire la couverture à lui.
Il publie seul une preuve complète. Il recevra la
médaille
Fields en 1950, alors qu'Erdös devra se contenter du prix
Wolf en 1984. La
vie d'Erdös fut vraiment étrange. Il n'avait pas de
maison, pas d'épouse, les contingences matérielles étaient
pénibles
pour lui. Il voyageait en solitaire, accompagné de
deux valises qui portaient toutes ses affaires, allant d'université en
université, habitant à l'hôtel ou chez
un ami mathématicien...
Il est par ailleurs l'auteur de nombreux "erdosismes",
comme cette phrase célèbre: "un mathématicien
est une machine à
transformer le café en théorème". Lui-même
dopé à toutes sortes d'amphétamines!
Jusqu'à la fin
de sa vie, Erdös ne ralentira pas son activité mathématique.
Mourir signifiait pour lui arrêter de faire des mathématiques.
Il décède à Varsovie,
en plein congrès. |
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Erlang, Agner Krarup (1878-1979), était
un mathématicien danois ayant beaucoup travaillé sur
la théorie des files d'attente, et la gestion des réseaux
téléphoniques. Erlang s'est attelé, sur
la base notamment des travaux de Poisson dont la loi des événements
rares a trouvé toute sa dimension appliquée aux
réseaux de télécommunications, à l'élaboration
d'un modèle mathématique pour le dimensionnement
des réseaux télécoms sur une approche
statistique afin de parvenir à des coûts d'exploitation
de nature à permettre un marché de masse. |
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Euclide (3e
siècle av. J.-C.) On ne sait que très peu de
choses sur la vie d'Euclide. Il semble qu'il ait enseigné
la mathématique à Alexandrie à la
demande de Ptolémée Ier. Il apparaîtrait
donc comme le fondateur de la célèbre École
d'Alexandrie qui influença les travaux d'Archimède.
En revanche, les théories d'Euclide sont connues
et constituent une référence dans l'histoire
des mathématiques.
L'oeuvre maîtresse d'Euclide est incontestablement
les Éléments. Cet ouvrage représente
une synthèse remarquable de résultats mathématiques
et a marqué de son empreinte la discipline tout
entière.
Il est composé de treize livres. Les quatre premiers
traitent de géométrie dans le plan avec les
définitions du point, de la droite et de la surface.
Ils exposent également le calcul d'aires de différents
polygones. Le livre V contient les premières notions
d'analyse. Le sixième aborde la similitude des
figures et donne la résolution des équations
du second degré à l'aide de constructions
géométriques.
Les livres VII, VIII, et IX portent sur l'arithmétique.
Le dixième étudie les nombres irrationnels
et enfin les trois derniers abordent la géométrie
dans l'espace. Euclide a, en outre, rédigé des
ouvrages sur l'analyse géométrique, l'optique
et l'astronomie. Représentation parfaite de l'exposé
scientifique, les Éléments sont composés
de différentes propositions classées en deux
groupes: les hypothèses et les axiomes. Parmi les
5 axiomes, on trouve le célèbre postulat
d'Euclide: "par tout point du plan passe une et
une seule droite parallèle à une autre
droite."
Cet axiome constitue le fondement de la géométrie
euclidienne, en opposition aux géométries
non-euclidiennes apparues quelque 2000 ans plus tard. |
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Euler, Leonhard (1707-1783),
mathématicien suisse, physicien, ingénieur
et philosophe, est l'un des fondateurs des méthodes
de calcul différentiel et intégral. Leonhard
Euler naquit à Bâle1, de Paul Euler, pasteur des Églises
réformées et de Marguerite Brucker, fille de pasteur. Il
eut deux jeunes sœurs du nom d'Anna Maria et de Maria Magdalena6.
Peu de temps après la naissance de Leonhard, la famille Euler
déménagea de Bâle pour rejoindre la ville de Riehen, où Euler
passa la plupart de son enfance. Paul Euler était un ami
de la famille Bernoulli. Jean Bernoulli, alors considéré comme
le principal mathématicien européen, pourrait être celui
ayant eu la plus grande influence sur le jeune Leonhard.
L'éducation officielle d'Euler commença tôt à Bâle, où il
fut envoyé vivre avec sa grand-mère maternelle. À l'âge de
13 ans, il s'inscrivit à l'université de Bâle, et en
1723, obtint son Master of Philosophy grâce à une dissertation
qui comparait la philosophie de Descartes à celle de Newton. À cette époque,
il recevait tous les samedis après-midi des leçons de Jean
Bernoulli, qui découvrit rapidement chez son nouvel élève
un incroyable talent pour les mathématiques. Euler commença
alors à étudier la théologie, le grec et l'hébreu à la demande
de son père, afin de devenir un pasteur, mais Jean Bernoulli
convainquit Paul Euler que Leonhard était destiné à devenir
un grand mathématicien. Euler fut le premier à traiter
de manière analytique et complète l'algèbre,
la théorie des équations, la trigonométrie
et la géométrie analytique. Dans ce travail,
il traita le sujet du développement des séries
de fonctions et formula la règle selon laquelle seules
les séries infinies convergentes pouvaient être correctement évaluées.
Il discuta aussi des surfaces à trois dimensions et
prouva que les sections coniques sont représentées
par l'équation générale du second degré à deux
dimensions. D'autres travaux traitent du calcul, dont le
calcul des variations, la théorie des nombres, les
nombres imaginaires et transcendants, l'algèbre déterminée
et indéterminée, la théorie des graphes. Euler
apporta ses contributions dans les domaines de l'astronomie,
de la mécanique analytique (calcul variationnel),
l'hydrodynamique, l'optique et l'acoustique. Euler est considéré comme
un éminent mathématicien du 18ème siècle et l'un des plus
grands et des plus prolifiques de tous les temps et a introduit
une grande partie des notations encore utilisées en ce début
de 21ème siècle (symboles pour la somme, fonction, logarithme,
exponentiel, etc.).
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Faraday, Michael (1791-1867) était
un scientifique anglais qui a contribué aux domaines
de l'électromagnétisme et l'électrochimie.
Le jeune Faraday, qui était le troisième
des 4 enfants, n'ayant que l'éducation scolaire
la plus élémentaire, a dû se former en
autodidacte. À 14
ans, il devient apprenti chez un relieur local. Au cours
de ses 7 années d'apprentissage il a pu lire beaucoup
de livres. A cette époque, il a également développé un
intérêt pour la science, en particulier pour
l'électricité. Faraday a été particulièrement
inspiré par les livre Conversations on Chemistry de
Jane Marcet. Ses principales découvertes comprennent
l'induction électromagnétique, le diamagnétisme
et l'électrolyse. C'est par ses recherches sur le
champ magnétique autour d'un conducteur parcouru par
un courant continu que Faraday a établi la base pour
le concept de champ électromagnétique en physique.
Faraday a également établi que le magnétisme
pourrait affecter rayons de lumière et qu'il y avait
une relation sous-jacente entre les deux phénomènes.
Il a découvert le principe même de l'induction électromagnétique,
en même temps que Joseph Henry, diamagnétisme,
et les lois de l'électrolyse. Ses inventions de dispositifs électromagnétiques
rotatifs ont formé la base de la technologie des moteurs électriques,
et c'est en grande partie grâce à ses efforts
que l'électricité est devenue pratique pour
une utilisation dans la technologie.
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Fermat,
Pierre de (1601-1665), mathématicien français,
auteur d'un célèbre théorème sans démonstration en arithmétique
et surnommé le "prince des amateurs".
Il fut à l'origine du principe de Fermat (optique)
et avec son ami Blaise Pascal de celui du calcul des
probabilités.
Il créa également la théorie des nombres et fit dans
ce domaine différentes découvertes. Ainsi, certains le
considèrent comme le père de la théorie moderne. Il devança
le calcul différentiel par ses travaux sur le calcul
infinitésimal. Il laissa à la postérité le soin de démontrer
un théorème (le fameux "grand théorème de Fermat")
sur lequel les mathématiciens s'acharnent depuis plus
de trois siècles. Ce n'est qu'en 1993 que le chercheur
britannique Andrew Wiles en proposa une démonstration. |
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Fermi, Enrico (1901-1954), physicien italien, connu
pour la réalisation de la première réaction
nucléaire contrôlée. Très jeune, Enrico
Fermi fait preuve d'une mémoire exceptionnelle et d'une grande
intelligence, qui lui permettent d'exceller dans les études.
Enrico, profondément marqué par le décès d'un de ses très
jeune frère, se jette alors dans l'étude de la physique pour
surmonter sa douleur. Bon élève, il se passionne très vite
pour la physique et les mathématiques et commence à étudier
divers ouvrages qu'il achète et qui traitent de mécanique,
d'optique, d'astronomie et d'acoustique. Un ami de son père,
l'ingénieur Adolfo Amidei, qui prend conscience des qualités
hors du commun du jeune Fermi, lui prête divers ouvrages
traitant de mathématiques. Ainsi, à 17 ans, Enrico Fermi
maîtrise la géométrie analytique, la géométrie projective,
le calcul infinitésimal, le calcul intégral et la mécanique
rationnelle. À partir de 1918, Fermi étudie à l'Université de
Pise au sein de l'École normale supérieure de Pise. Comme à son
habitude, il étudie seul divers problèmes
de physique mathématique et consulte des ouvrages de Poincaré,
de Poisson ou d'Appell. À partir de 1919, il s'intéresse
aux nouvelles théories comme la relativité ou la physique
atomique, ainsi il acquiert une grande connaissance de théories
telles que la relativité restreinte, la théorie du corps
noir ou encore le modèle de l'hydrogène de Bohr. Ainsi Enrico
Fermi, le seul à l'université au fait de ces théories, en
arrive, sur l'insistance de ses professeurs, à donner des
conférences où il expose aux professeurs et aux assistants
les dernières découvertes de physique atomique. En
1922, après 4 ans passés à l'université, Enrico Fermi
publie
son premier article qui traite de la relativité générale. Dans une communauté scientifique
italienne hostile aux travaux d'Einstein, il est l'un des rares avec Levi-Civita à défendre
la théorie de la relativité. En 1922, Fermi obtient son diplôme de fin d'études
après avoir présenté un mémoire sur la diffraction des rayons X. Il fréquente
ensuite divers physiciens de haut rang dans l'Italie de l'époque, avant de devenir,
pendant 2 ans, conférencier à l'université de Florence. En 1926, il devient
professeur de physique théorique à l'université La Sapienza de Rome. C'est durant
cette période qu'il développe la théorie statistique quantique que l'on appellera
plus tard la statistique de Fermi-Dirac. À partir de 1932, il se tourne
plus précisément vers la physique nucléaire, et c'est cette même année qu'il
rédige un article sur la radioactivité bêta. En 1934, il développe sa théorie
sur l'émission de rayonnement bêta en y incluant le neutron postulé en 1930 par
Wolfgang Pauli, qu'il rebaptise neutrino (le nom neutron étant déjà utilisé pour
une autre particule), et s'oriente vers la création d'isotopes radioactifs artificiels
par bombardement de neutrons lents (raison pour laquelle il reçut le prix Nobel
en 1938). |
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Feynman, Richard
Phillips (1918-1988), est né à Far Rockaway dans le
Queens, quartier de New York (États-Unis) de parents d'origine
polonaise et russe. Son père,
qui l'encourageait à poser des questions et à remettre
en cause les choses communément admises, l'a durablement
influencé. De sa mère, il tient un solide sens de l'humour
qui ne l'a jamais quitté. Feynman est l'un des physiciens
les plus influents de la seconde moitié du 20pme siècle,
en raison notamment de ses travaux sur l'électrodynamique
quantique relativiste, les quarks et l'hélium superfluide.
Durant sa dernière année à l'école secondaire de Far Rockaway,
Feynman remporta le championnat de mathématiques de l'université de
New York. Il reçut donc une bourse pour étudier au Massachusetts
Institute of Technology (MIT) où il reçut son baccalauréat
en 1939 après s'être orienté d'abord en électronique, puis
en mathématiques, et enfin avoir assisté à tous les cours
de physique offerts y compris pendant sa seconde année
un cours de physique théorique réservé aux étudiants de
maîtrise. Feynman obtient un score remarquable aux examens
d'entrée de l'Université de Princeton en mathématiques
et en physique, mais il eut une note très faible dans la
partie littéraire de l'examen. Durant ses études à l'Institute
for Advanced Study de Princeton (IAS) (créé depuis peu
et dirigé par Albert Einstein), Feynman travailla sous
la direction de John Wheeler sur le principe de moindre
action appliqué à la mécanique quantique. Il établit ici
les bases des diagrammes de Feynman et de l'approche de
la mécanique quantique par les intégrales de chemin. Il
obtint son doctorat en 1942. Il reformula entièrement la
mécanique quantique à l'aide de son intégrale de chemin
qui généralise le principe de moindre action de la mécanique
classique et inventa les diagrammes qui portent son nom
et qui sont désormais largement utilisés en théorie quantique
des champs (dont l'électrodynamique quantique fait partie).
Musicien, pédagogue remarquable, rédacteur de nombreux
ouvrages de vulgarisation, il a aussi été impliqué dans
le développement de la bombe atomique américaine. Après
la Seconde Guerre mondiale, il enseigna à l'université Cornell
puis au Caltech où il effectua des travaux fondamentaux
notamment dans la théorie de la superfluidité et des quarks.
Sin-Itiro Tomonaga, Julian Schwinger et lui sont colauréats
du prix Nobel de physique de 1965 pour leurs travaux en électrodynamique
quantique. |
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Fisher, Ronald Aymler (1890-1962)
né
à Londres était
un biologiste et statisticien britannique, qui a énormément
contribué à fonder les statistiques modernes.
Ses travaux sur les statistiques lui valurent la médaille
Darwin en 1948, la médaille Copley en 1955 et la médaille
d'argent Darwin-Wallace en 1958. Dans le domaine des statistiques,
il a introduit
de nombreux concepts clés tels que le maximum de vraisemblance,
l'information de Fisher et l'analyse de la variance (ANOVA).
Il est considéré comme un grand précurseur
de Shannon. Il est également un des fondateurs de
la génétique moderne et
un grand continuateur de Darwin, en particulier grâce à son
utilisation des méthodes statistiques, incontournables
dans la génétique des populations. Il a ainsi
contribué à la formalisation
mathématique du principe de sélection naturelle.
Il est d'abord attiré par la physique et obtient
en 1912 une licence d'astronomie à l'université de
Cambridge.
De 1915 à 1919, il enseigne les mathématiques à Londres
dans des écoles privées.
En 1919, il est engagé à la station expérimentale
de Rothamsted pour analyser l'effet des précipitations
sur le rendement du blé où il travaillejusqu'en 1933.
Dans son article de 1922 On the mathematical
foundations of theoritical statistics, il définit
une quinzaine de notions fondamentales en statistiques dont
la
notion de convergence, d'efficacité, de vraisemblance
et de statistique suffisante. Il propose
l'estimateur du maximum de vraisemblance en 1922 après
avoir présenté une première
version en 1912.
Il introduit aussi en 1924 l'analyse de la variance. En
1925 il publie des innovations en séries temporelles
et en analyse des corrélations multiples.
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Foucault, Léon (1819-1868),
physicien français célèbre pour sa démonstration
du mouvement de la Terre par la rotation du plan d'oscillation
du pendule. Né à Paris, il travailla avec le
physicien français Armand Fizeau sur la détermination
de la vitesse de la lumière. Foucault prouva, de façon
indépendante, que la vitesse de la lumière
dans l'air était plus élevée que dans
l'eau. En 1851, il fit une démonstration spectaculaire
de la rotation de la Terre en suspendant un pendule à un
long câble attaché à la coupole du Panthéon à Paris.
Le mouvement du pendule démontra la rotation de la
Terre sur son axe. En 1855 il découvre que la force nécessaire à la
rotation d'un disque de cuivre augmente quand il doit tourner
avec sa jante entre les pôles d'un aimant, le disque chauffant
dans le même temps du fait des "courants de Foucault" induits
dans le métal. Il conçut également une méthode
de mesure de la courbure des miroirs de télescopes.
Il développa d'autres instruments dont un prisme polarisateur
et une forme de gyroscope qui est à la base du gyrocompas
moderne. |
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Fourier, Joseph (1768-1830),
physicien et mathématicien français
connu pour la découverte des séries trigonométriques
et des transformées qui portent son nom. Fourier
est orphelin de père et de mère à 10 ans. L'organiste d'Auxerre,
Joseph Pallais, le fait entrer dans le pensionnat qu'il dirige.
Recommandé par l'évêque d'Auxerre, il fait ses études à l'École
militaire d'Auxerre tenue alors par les Bénédictins de la
Congrégation de Saint-Maur. Destiné à l'état monastique,
il préfère s'adonner aux sciences pour lesquelles il remporte
la plupart des premiers prix. Élève brillant, il y est promu
professeur dès l'âge de 16 ans et peut dès lors commencer
ses recherches personnelles. Il intègre l'École normale supérieure à 26
ans, où il a entre autres comme professeurs Joseph-Louis
Lagrange, Gaspard Monge et Pierre-Simon de Laplace, auquel
il succède à la chaire à Polytechnique en 1797. Fourier a
contribué à la
résolution numérique des équations et à la
diffusion de la chaleur dont une des lois porte son nom.
Ses travaux ont une implication directe dans la convergence
des séries et leur somme infinie. Il participa, avec
Monge, à la campagne d'Égypte en tant qu'observateur
scientifique. Anobli sous Napoléon, il fut professeur à l'École
Polytechnique, secrétaire de l'institut d'Égypte
et préfet de l'Isère. Il fut aussi élu à l'Académie
des sciences et à l'Académie française.
On le considère comme l'un des fondateurs, avec le
français Poisson et le suisse Daniel Bernoulli, de
ce que l'on appelle aujourd'hui la physique-mathématique. |
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Fraunhofer,
Joseph von (1787-1826), opticien et physicien allemand,
né à Straubing. Fraunhofer apporta de nombreuses
améliorations
à la fabrication du verre optique, au meulage et au
polissage des lentilles et à la construction des télescopes
et d'autres instruments d'optique. Joseph Fraunhofer était
le onzième enfant d'un souffleur de verre. Il avait
11 ans à la mort de ses parents: aussi son tuteur
l'envoya-t-il à Munich en apprentissage pour 6 ans afin
qu'il apprenne la miroiterie. C'est là, qu'en
1801, il faillit trouver la mort dans l'effondrement de l'atelier. À la
fin de son apprentissage en 1806, il eut la possibilité de
poursuivre une formation d'opticien dans l'Institut
de Mécanique Reichenbach. Les ateliers furent transférés
en 1807 à Benediktbeuern, et Fraunhofer y fut nommé contremaître.
Là, il mit au point de nouvelles machines à polir
les miroirs et de nouveaux types de verres optiques (le verre
flint achromatique), qui apportèrent une amélioration
décisive à la qualité des lentilles. Fraunhofer
inventa aussi de nombreux instruments scientifiques. Son nom
est associé à des
lignes fixes et noires dans le spectre solaire, appelées
les "lignes
Fraunhofer", qu'il fut le premier à décrire
en détail.
Ses recherches dans le domaine de la réfraction et de
la dispersion de la lumière aboutirent à l'invention
du spectroscope et au développement de la spectroscopie. |
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Fresnel, Augustin Jean
(1788-1827), physicien français, fondateur de l'optique
moderne, il proposa une explication de tous les phénomènes
optiques dans le cadre de la théorie ondulatoire
de la lumière. Il
commença par réaliser de nombreuses expériences
sur les interférences
lumineuses, pour lesquelles il forgea la notion de longueur
d'onde, et calcula les intégrales dites de Fresnel.
Il fut le premier à prouver que deux faisceaux de
lumière polarisés
dans des plans différents n'ont aucun effet d'interférence.
Il déduisit très justement de cette expérience
que le mouvement ondulatoire de la lumière polarisée
est transversal et non longitudinal (comme celui du son)
ainsi qu'on le croyait avant
lui. En outre, il fut le premier à produire une lumière
polarisée
circulaire. Pour expliquer la propagation des ondes lumineuses,
Fresnel eut recours à la notion d'éther, malheureusement
contradictoire avec d'autres expériences. Cette
théorie sera abandonnée avec
la relativité, mais les relations dites de Fresnel
sur la réfraction
sont toujours utilisées. Dans le domaine de l'optique
appliquée,
Fresnel conçut la lentille à échelons
utilisée pour accroître
le pouvoir éclairant des phares. De son vivant, les
travaux scientifiques de Fresnel n'étaient connus
que d'un petit groupe de scientifiques et certains de ses
articles ne furent publiés
qu'après sa mort. |
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Galileo,
Galilée (1564-1642), physicien
et astronome italien né à Pise à l'origine
de la révolution
scientifique du 17ème siècle. Ses théories
ainsi que celles de l'astronome allemand Johannes Kepler
servirent
de fondement aux travaux du physicien britannique sir Isaac
Newton sur la loi de l'attraction universelle. Sa principale
contribution à l'astronomie fut l'amélioration
considérable (quand la technique marchait...) de la
lunette astronomique (ce qui lui a permis de procéder à des
observations qui ont bouleversé la
discipline) et la découverte
des taches solaires, des montagnes et des vallées
lunaires, des quatre plus grands satellites de Jupiter et
des phases
de
Vénus.
En physique, il découvrit la loi de
la chute des corps et les mouvements paraboliques des projectiles.
Ses études sur les oscillations du pendule
pesant l'ont amené à inventer le pulsomètre.
Cet appareil permettait d'aider à la mesure du pouls
et fournissait un étalon
de temps, qui n'existait pas à l'époque. Il
débute aussi ses études sur la chute des corps.
Dans l'histoire de la culture, Galilée
est le symbole de la bataille livrée contre les autorités
religieuses pour la liberté
de la recherche (il avait cependant très bonne réputation
et de très bonnes relations auprès des instances
religieuses ce qui a aidé...). Dans le domaine des
mathématiques
et de la physique, il a contribué à faire avancer
les connaissances relatives à la cinématique
et la dynamique, jetant ainsi les fondements des sciences
mécaniques. Il est de ce fait considéré comme
le fondateur de la physique moderne. |
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Galois, Évariste (1811-1832)
est un mathématicien français, qui a donné son nom à une
branche des mathématiques: la théorie de Galois. Sa vie est
tellement mythique qu'il est parfois difficile de démêler
le mythe et la réalité. Dès 1827-1828,
la fureur des mathématiques domine. Galois lit Legendre,
Lagrange, Euler, Gauss, Jacobi. Le professeur, Louis-Paul-Émile
Richard, admire le génie mathématique de son élève
et garde les copies qu'il confiera à un autre de ses élèves:
Charles Hermite. C'est l'époque où il publie son premier
article dans les Annales mathématiques de Joseph
Gergonne (il démontre un théorème sur
les fractions continues périodiques). Il rédige
aussi un premier mémoire sur la théorie des équations,
envoyé à l'Académie des Sciences, perdu
par Cauchy. Il échoue au concours d'entrée à Polytechnique.
On raconte qu'il a jeté le chiffon à effacer
la craie à la tête de son examinateur devant la stupidité des
questions posées. Sur les conseils de son professeur,
Galois entre à l'École Préparatoire
(future École Normale). Il rédige le résultat
de ses recherches dans un mémoire - Conditions
pour qu'une équation soit résoluble par radicaux -
afin de concourir au grand prix de mathématiques de
l'Académie des Sciences. Fourier emporte le manuscrit
chez lui et meurt peu après: le manuscrit est perdu,
et le grand prix est décerné à Abel
(mort l'année précédente), et à Jacobi.
Pour des raisons politiques, Galois se retrouve en prison,
où il y continue ses travaux. Libéré en 1832,
il s'éprend en 1832 d'une femme, avec qui il rompt
la même année. On ne sait trop pourquoi, mais
un duel semble en résulter quelques jours plus tard.
La nuit précédente,
le 29 mai, Galois rassemble ses dernières découvertes
dans une splendide lettre adressée à son ami
Auguste Chevalier. De cette lettre naquit la légende
selon laquelle Galois fit ses découvertes majeures
en une seule nuit, pris par la fièvre de la mort.
La matinée du 30 mai, Galois, abandonné, grièvement
blessé, est relevé par un paysan et conduit à l'Hôpital
Cochin. Il meurt le 31 mai 1832 dans
les bras de son jeune frère est est enterré dans
la fosse commune du cimetière de Montparnasse. Les
travaux de Galois sont redécouverts une dizaine d'années
plus tard par Liouville, qui en 1843 annonce à l'Académie
des Sciences qu'il vient de trouver dans les papiers de Galois
une solution aussi exacte que profonde au problème
de la résolubilité par radicaux. Ce n'est qu'en
1846 qu'il publie les textes sans y joindre de commentaires. À partir
de 1850, les écrits de Galois sont enfin accessibles
par les meilleurs mathématiciens. |
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Gamow,
George (1904-1968) était un physicien théorique,
astronome, cosmologiste et auteur/vulgarisateur scientifique
américano-russe
né à Odessa en Ukraine. Gamow
vient en 1928 à Göttingen, où il utilise la physique
quantique pour faire une théorie quantique de la radioactivité alpha.
Deux mois plus tard, il rejoint Niels Bohr à Copenhague.
Il émet l'idée d'un noyau atomique se comportant
comme un fluide nucléaire, modèle repris presque
une décennie plus tard par Bohr. En 1929, il obtient
une nouvelle bourse et il rejoint Ernest Rutherford à l'université de
Cambridge. Il développe l'idée de l'effet tunnel
afin de faire interagir des protons pour obtenir des noyaux
de numéro atomique plus élevé. Il y rencontre
John Cockcroft, qui construit peu après le premier accélérateur
de particules, parvenant ainsi à valider le modèle
de Gamow en réussissant une transmutation du lithium.
Professeur à Washington
en 1934, Gamow collabore avec Edward Teller pour formuler
la théorie de l'émission
bêta (1936). S'intéressant ensuite à l'astrophysique,
Gamow et Teller donnent un modèle de la structure interne
des
étoiles géantes rouges (1942). En 1954, c'est
vers la biochimie qu'il se tourne, proposant le concept de
code
génétique déterminé par l'ordre
des composants de l'ADN. En 1956, il est nommé professeur
de physique à Boulder (Colorado). |
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Gauss, Carl Friedrich
(1777-1855), mathématicien allemand,
qui a apporté des contributions essentielles à la
plupart des branches des sciences exactes et appliquées. À l'âge
de 17 ans, il essaya de trouver une solution au problème
classique de construction d'un polygone à sept côtés, à la
règle et
au compas. Il réussit à prouver l'impossibilité de
cette construction et poursuivit sa démarche en donnant
des méthodes de construction
de polygones à 17, 257, et 65'537 côtés.
Plus généralement, il prouva que la construction, à la
règle
et au compas, d'un polygone régulier à nombre
impair de côtés
n'était possible que si le nombre de côtés
est un des nombres premiers 3, 5, 17, 257,
et 65'537, ou un produit de ces nombres. Pour sa thèse
de doctorat, il démontra que toute équation
algébrique
a au moins une racine. Ce théorème, dont
la démonstration
avait résisté
aux mathématiciens les plus célèbres,
est encore appelé le
théorème fondamental de l'algèbre ou
théorème
de d'Alembert-Gauss. Gauss tourna ensuite son attention
vers le domaine de l'astronomie
pour laquel il élabora également une nouvelle
méthode de
calcul des orbites des corps célestes, en développant
une théorie des erreurs d'observation connue sous
le nom de méthode
des moindres carrés. En probabilités, son nom
est attaché
à la loi normale (dite aussi loi de Laplace-Gauss),
dont la répartition est décrite par la fameuse
courbe en cloche ou courbe de Gauss. On lui doit aussi des
travaux en géodésie.
Avec le physicien allemand Wilhelm Eduard Weber, Gauss fit,
à partir de 1831, des recherches approfondies dans
le domaine du magnétisme et de l'électricité.
Il fit aussi des recherches en optique,
en particulier sur les systèmes de lentilles. Pour
revenir aux mathématiques, il fut le premier, en étudiant
la série
hypergéométrique, à donner des conditions
rigoureuses de convergence d'une série. Il étudia
des généralisations fructueuses de
la loi de réciprocité quadratique et dégagea
leurs liens avec la théorie des fonctions elliptiques.
Son mémoire de 1828
sur la théorie intrinsèque des surfaces fut
le point de départ
d'une théorie générale des espaces courbes
(travaux de Riemann et de ses successeurs). Signalons aussi
l'étude arithmétique
des entiers de Gauss (de la forme a+ib) qui
repose sur une présentation géométrique
des nombres complexes comme points du plan. |
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Gibbs, Josiah Willard (1839-1903)
était un physicien et mathématicien né et
décédé à New Haven dans le Connecticut (après
y avoir passé presque toute son existence en célibataire).
Issu d'une famille de lettrés, il poursuit des études
de latin et de physique, puis il entreprend une carrière
de professeur de physique-mathématique au Yale College.
Il séjourne successivement à Paris, à Berlin
où il suit les leçons de Heinrich Gustav Magnus et à Heidelberg
où il rencontre Gustav Kirchhoff et Herman Ludwig Helmholtz.
Il laisse le souvenir d'un savant d'une modestie proverbiale
et d'une extraordinaire puissance d'investigation scientifique.
Son oeuvre remarquablement compacte fut d'abord peu connue.
Aujourd'hui, elle est considérée comme un monument
au sein des contributions scientifiques du 19ème siècle.
Les deux principales publications datent de 1877 et de 1902.
La première s'intitule On the Equilibrium of Heterogeneous
Substances et est comparée, en importance, à la
chimie pondérale créée par Antoine Laurent
Lavoisier. La seconde, jugée plus originale encore,
est intitulée Elementary Principles in Statistical
Mechanics, et est comparée, pour son génie, à la
mécanique analytique de Joseph Louis Lagrange. Bien
que les exposés de Gibbs se distinguent par une exceptionnelle
clarté, et la façon dont l'idée essentielle
y est toujours soigneusement dégagée, le premier
des deux mémoires n'a guère retenu tout d'abord
l'attention des chimistes de son époque, peu accoutumés
au langage rigoureux des sciences exactes. La richesse des
méthodes thermodynamiques sur lesquelles il s'appuie
en a fait cependant une base unifiée de la théorie
physico-chimique des états d'équilibre et de
leur stabilité. La plupart des lois qui se rapportent à cette
discipline, et qui portèrent d'abord d'autres noms,
furent redécouvertes ultérieurement au sein de
ce premier mémoire. Il en est ainsi, par exemple, de
la loi des phases donnant la variance des systèmes en équilibre,
longtemps attribuée à Bakkuis Roozeboom (également
des lois dites "loi de Van't Hoff" et aussi "loi
de Le Chatelier"), relatives aux déplacements d'équilibre à température
constante et à pression constante. Il en est encore
de même, des critères de stabilité de l'équilibre,
dont le théorème de modération dit "théorème
de Braun et Le Chatelier". En bref, la plupart des propriétés
qui relèvent à présent de la thermodynamique
chimique des états d'équilibre, telles que la
pression osmotique, l'influence de la tension superficielle,
celle des déformations élastiques, la loi relative à l'entropie
des mélanges gazeux et le paradoxe de Gibbs associé,
ont ce même mémoire pour origine. Gibbs conduit à développer,
dans deux communications antérieures à la précédente,
un exposé complet des diagrammes et des surfaces thermodynamiques
qui contribua largement à la diffusion de leur emploi
auprès des praticiens. La théorie de Gibbs utilise
pour la première fois la notion d'ensemble ainsi que
la distinction entre un ensemble canonique et un ensemble microcanonique
de même qu'entre un grand et un petit ensemble. Elle introduit
aussi le concept d'espace des phases, caractérisé par
les coordonnées et les quantités de mouvement
de chaque élément. Elle établit, à partir
de l'équation de Liouville, la loi de conservation de
l'élément d'extension en phase, ainsi que celle
de densité et de probabilité de l'état
statistique . Il réalise finalement un accord formel
mais remarquable avec les lois macroscopiques de la thermodynamique,
régissant le comportement des milieux matériels
en équilibre. Les développements actuels de la
mécanique statistique constituent encore, sur plus d'un
point, des prolongements de la méthode de Gibbs. Il
définit pour les réactions chimiques deux quantités très utiles, à savoir
l'enthalpie qui représente la chaleur d'une réaction à pression
constante, et l'enthalpie libre qui détermine si oui ou non
une réaction peut procéder de façon spontanée à température
et pression constante. Cette dernière quantité est maintenant
nommée énergie de Gibbs en son honneur (ou comme anglicisme énergie
libre de Gibbs). L'emploi du point pour désigner un
produit scalaire, celui de la croix de Saint-André pour
un produit vectoriel et l'adoption des opérateurs vectoriels
différentiels del et nabla proviendraient de Gibbs. |
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Gödel, Kurt (1906-1978), né à Brünn et décédé à Stanford,
était le mathématicien
et logicien austro-américain, qui de tout le 20ème
siècle,
a le plus révolutionné les fondements logiques
des mathématiques. Il était un homme tellement
obsédé par la logique qu'on raconte que, alors
qu'il cherchait à obtenir sa naturalisation américaine,
il osa démontrer devant le juge la contradiction de
certains articles de la constitution des États-Unis.
Sa thèse, et surtout un article publié en 1931
sous le titre Über formal unentscheidbare Sätze der Principia
Mathematica und verwandter Systeme (sur l'indécidabilité formelle
des Principia Mathematica et de systèmes équivalents),
donneront à Gödel une réputation internationale.
Gödel met fin aux espoirs de Hilbert d'axiomatiser totalement
la mathématique, et de n'en faire qu'une suite de
déductions mécaniques ne laissant aucune place à l'intuition.
Ainsi, Gödel montre qu'il existe des propositions vraies
sur les nombres entiers, mais que l'on ne sait pas démontrer.
Il montre même que, si on ajoute d'autres axiomes, on trouvera
toujours des propositions vraies indécidables (qu'on
ne sait pas démontrer). Il prouve notamment que l'hypothèse
du continu et l'axiome du choix ne sont pas en contradiction
avec les autres axiomes de la théorie des ensembles.
Puis il s'oriente vers la relativité, étant
en relation directe à Princeton avec son ami Einstein.
Il est notamment connu des physiciens pour avoir démontré que
le voyage vers le passé est possible dans le cadre
des équations de la relativité générale.
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Göpper-Meyer, Maria (1906-1972) est une physicienne
américaine d'origine allemande, prix Nobel en 1963,
pour son
étude de la structure nucléaire. Elle était
mariée à un physicien,
le spécialiste de la physique du solide Joseph Mayer
(1904-1983). Mais, dans ce couple, chacun travaillait de
son côté et
dans sa spécialité. Goeppert-Mayer obtint
son doctorat à l'université
de Göttingen, en Allemagne. Elle enseigna dans de nombreuses
institutions avant de rentrer à l'université de Californie
à San Diego, en 1960. En 1963, elle partagea avec H.D.Jensen
et E.Wigner le prix Nobel de physique, et fut citée
par le comité Nobel pour son oeuvre indépendante à la
fin des années 1940. Elle démontra que le
noyau atomique possède
un nombre de neutrons et de protons bien définis:
elle introduisit un modèle structural du noyau atomique
en couches. Ce modèle
développé en détail à partir de 1948
supposait que la forte interaction entre le mouvement de
rotation intrinsèque (quantifié
par le spin) des nucléons et leur mouvement orbital était
responsable de la structure des niveaux d'énergie
des noyaux. De nombreuses conséquences déduites
de cette hypothèse
se révélèrent vérifiées par les
mesures expérimentales. Quelques
années plus tard, James Rainwater, Aage Bohr et Ben
R. Mottelson (tous trois Prix Nobel de physique 1975) complétaient
la théorie
en tenant compte du couplage entre les mouvements des nucléons
de la couche externe et le mouvement collectif du coeur
nucléaire. |
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Gosset, William Sealy (1876-1937)
connu sous le pseudonyme de "Student" c'est un statisticien
anglais. Employé de la brasserie Guinness pour stabiliser
le goût de
la bière, il a ainsi inventé le test de Student
utilisé de
manière standard dans de très nombreux domaines
de l'industrie ou de l'économie. Il a aussi déterminé en
1908 l'origine de la distribution expérimentale
qu'il obtenait dans le cadre de son travail et après
avoir suivi un cours de statistique avec Karl Pearson, il obtint
son fameux résultat qu'il publia sous le pseudonyme
de Student avec la loi qui porte son nom et son test. |
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Gottlob, Frege Friedrich Ludwig (1848-1925)
Mathématicien et philosophe allemand, initiateur de la logique
moderne. Frege est né à Wismar en 1848, et fit ses études
aux universités de Iéna et de Göttingen, où il obtint son
doctorat de philosophie en 1873. De 1879 à 1917, il fut professeur à la
faculté de philosophie d'Iéna. Ses travaux concernent notamment
la logique mathématique et ses applications. Confronté à l'ambiguïté du
langage ordinaire et à l'imperfection des systèmes logiques
disponibles, il inventa de nombreuses notations symboliques,
comme les quantificateurs et les variables, posant alors
les bases de la logique mathématique moderne. Il est ainsi
le premier à avoir présenté une théorie cohérente du calcul
des prédicats et du calcul des propositions. Il
fut aussi le premier à faire dériver l'arithmétique de la
logique. Il définit ainsi notamment la suite des nombres
entiers à partir de l'ensemble vide, en appliquant quelques
règles simples. |
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Grothendieck,
Alexander (1928-) est né à Berlin
d'un père
anarchiste russe, tué par les nazis, et d'une mère
femme de lettres, réfugiée en France. Il passe
sa licence à la faculté
des sciences de Montpellier, puis passe une année en
1948-1949
à l'École Normale Supérieure à Paris,
avant de migrer en 1949
à l'université de Nancy. Il y devient l'élève,
en analyse fonctionnelle, de Schwartz et Dieudonné.
Ce dernier le trouve un peu prétentieux,
et lui propose de travailler sur des questions que ni Schwartz,
ni lui n'ont su résoudre. Voilà ce qu'en dit
Schwartz dans son autobiographie: "Dieudonné, avec
l'agressivité (toujours passagère),
dont il était capable, lui passa un savon mémorable,
arguant qu'on ne devait pas travailler de cette manière,
en généralisant
pour le plaisir de généraliser. [...]
L'article s'achevait sur 14 questions, des problèmes
que nous n'avions pas su résoudre, Dieudonné et
moi. Dieudonné
lui [Grothendieck] proposa de réfléchir à certains
d'entre eux qu'il choisirait. Nous ne le revîmes plus
pendant quelques semaines. Lorsqu'il avait réapparu,
il avait trouvé la solution de la
moitié d'entre eux!".
Rapidement, Grothendieck rédige sa thèse intitulée Produits
tensoriels topologiques et espaces nucléaires,
et devient le spécialiste mondial de la théorie
des espaces vectoriels topologiques. Il devient aussi membre
du célèbre groupe Bourbaki
auprès de ses aînés. Au
début des années 1960, il obtient une charge
au tout récent
Institut des Hautes Études Scientifiques (IHES), et
son centre d'intérêt s'oriente vers la géométrie
algébrique. Il y réalise
des travaux gigantesques, qui lui valent la médaille
Fields en 1966. Toutefois, Grothendieck refuse de se rendre
en URSS
pour la recevoir, afin de protester contre la répression
de l'insurrection hongroise en 1956. On la lui remet plus
tard,
mais il l'offre au Viêt-nam, afin qu'il utilise son or. Il
y enseigne d'ailleurs plusieurs semaines sous les bombardements
américains. Vers la fin des années 60, Grothendieck,
qui a perdu l'habitude de rédiger (Dieudonné a
rédigé des années durant
son séminaire), devient de moins en moins clair. Il
ne pardonnera jamais aux autres mathématiciens de ne
pas le comprendre et de dénaturer ainsi ses idées.
Si ses relations avec la communauté
mathématique n'avaient jamais été faciles
(il travaillait énormément
en solitaire, ses journées faisaient 27 ou 28 heures,
de sorte que parfois il lui arrivait de se décaler
- Il méprisait légèrement
Dieudonné, séquelle du premier coup de gueule
de ce dernier - ses prises de becs avec Weil causèrent
son départ de Bourbaki...),
elles sont plus tendues que jamais... Il abandonne peu à peu
la mathématique et quitte l'IHES après une dispute
interne sur des financements militaires, pour se retirer dans
sa maison de l'Hérault,
où il se consacre à la méditation et à l'écologie.
Il écrit
vers 1985 une sorte d'autobiographie, Récoltes et
semailles,
qui ne trouve pas d'éditeur. Ceux qui ont pu la lire
sont unanimes pour dire qu'elle contenait de nombreuses attaques
contre la
communauté des mathématiciens. |
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Hall, Edwin Herbert (1855-1938)
était un physicien né dans le Main et décédé à Cambridge
(U.S.A.). Hall a fait ses études de premier cycle
au Bowdoin College, obtenant son diplôme en 1875. Il
fait ses études supérieures et de recherche,
et obtint son doctorat (1880), à l'Université Johns
Hopkins, où ses expériences
ont été effectuées. L'effet Hall a été découvert
par Hall en 1879, alors qu'il travaillait sur sa thèse
de doctorat en physique. Hall a été nommé professeur
de physique à Harvard en 1895. Il était aussi anecdotiquement
connu pour donner des conférences sans chaussures
et a écrit
de nombreux livres sur la physique.
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Hamilton,
William Rowan (1805-1865) est un mathématicien, physicien
et astronome irlandais (né et mort à Dublin) qui fut l'objet
de son vivant des plus grands honneurs, on l'appelait le "Lagrange
irlandais", et même le "Newton irlandais", et pourtant son
oeuvre était peu connue et rarement étudiée.
Il est connu pour sa découverte des quaternions, mais il
contribua aussi au développement de l'optique, de la dynamique
et de l'algèbre. Ses recherches se révélèrent importantes
pour le développement de la mécanique quantique. Les travaux
mathématiques de Hamilton incluent l'étude de l'optique géométrique,
l'adaptation des méthodes dynamiques aux systèmes optiques, l'application des
quaternions et des vecteurs aux problèmes de mécanique et géométriques, les possibilités
de résolution des équations polynomiales, notamment l'équation générale du 5
degré, les opérateurs linéaires, dont il prouve un résultat concernant ces opérateurs
dans l'espace des quaternions et qui est un cas spécial du théorème de Cayley-Hamilton.
Sa
carrière scientifique fut prédestinée par des études à Trinity
College, à Dublin, où, à l'âge de 19 ans, il terminait
un travail remarquable sur l'optique. À 23 ans, il devint professeur
d'astronomie à Dublin et astronome royal à l'observatoire de Dunsink.
Il restera toute sa vie fidèle à Dublin et à son observatoire.
Hamilton s'efforce de donner aux principes fondamentaux de la mécanique une forme
simple permettant d'édifier toute une théorie déductive.
Pour cela, il modifie les principes de variations antérieurs, notamment
le principe de moindre action , et introduit ce qu'on appelle de nos jours
le "principe de Hamilton". Indiquons enfin qu'on lui doit la forme dite "canonique" des équations
de la dynamique qui n'apporte rien de nouveau à la physique mais fournit une
méthode plus puissante pour résoudre les équations du mouvement. Dans ses travaux
des années 1832 à 1835 Hamilton attache une grande importance à l'interprétation
géométrique des nombres complexes, et c'est à partir de
là qu'il cherche un calcul algébrique qui s'interpréterait
dans l'espace à trois dimensions. Il n'arrive à ce but qu'en 1843,
en construisant les quaternions. Dans les années qui suivent cette découverte,
il se consacre à son développement et à sa diffusion, en
lui trouvant des applications à divers domaines des mathématiques
et de la physique. Les quaternions de Hamilton constituent un des premiers systèmes
de vecteurs et ont, par leurs conséquences théoriques, beaucoup
contribué à l'élaboration de l'algèbre et de la physique
quantique du 20ème siècle. |
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Hawking,
Stephen (1942-)
né à Oxford, est un physicien
théoricien et cosmologiste britannique. Au même
titre qu'Albert Einstein, Hawking n'aurait pas été
particulièrement brillant à
la petite école, mais son goût pour les sciences
physiques le mène à l'université d'Oxford,
un lieu d'après lui d'ennui relatif d'où il sort
avec les honneurs. Après
avoir obtenu son diplôme B.A. à Oxford en 1962,
il est resté pour étudier l'astronomie. Il
a décidé d'arrêter quand il trouva que
l'étude des taches solaires ne l'attirait pas et qu'il était
plus intéressé par la théorie que par
l'observation. Il a quitté Oxford, avec les honneurs,
pour Trinity Hall où il a participé à l'étude
de l'astronomie théorique et la cosmologie théorique.
L'université
de Cambridge est un tout autre monde: d'un côté,
Hawking y débute son passionnant doctorat sur la relativité
générale, de l'autre, sa maladie se déclare.
Malgré cette difficulté, l'étude des
singularités,
concept physique et astronomique récent, permet au chercheur
de développer différentes théories, qui
le mèneront du Big Bang aux trous noirs. En premier
lieu, Roger Penrose et lui construisent la structure mathématique
répondant à la question d'une singularité
comme origine de l'Univers. Ensuite, à partir des années
1970, Hawking approfondit ses recherches sur les densités
infinies locales, et ses études sur les trous noirs
ont fait progresser bien d'autres domaines. Enfin, la théorie
du tout, visant à unifier les quatre forces physiques,
est au centre des recherches actuelles de Hawking. Le but
est
de démontrer que l'Univers peut être décrit
par un modèle mathématique stable, déterminé
par les lois physiques connues, en vertu du principe de croissance
finie mais non bornée, modèle auquel Hawking
a donné beaucoup de crédit. Son handicap lourd
ne saurait expliquer à lui seul le grand succès
de ses recherches ; Hawking a cherché à vulgariser
son travail, et son livre Une brève histoire du
temps
est l'un des plus grands succès de littérature
scientifique. En 2001, paraît son deuxième ouvrage,
L'univers dans une coquille de noix qui vulgarise le
dernier état de ses réflexions, en abordant
la supergravité et la supersymétrie, la théorie
quantique et théorie-M, l'holographie et la dualité,
la théorie des supercordes et des p-branes... Il
s'interroge
également sur la possibilité de voyager dans
le temps et sur l'existence d'univers multiples. |
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Hausdorff, Felix (1868-1942)
La renommée du mathématicien allemand Felix Hausdorff
repose surtout sur son ouvrage Grundzüge der Mengenlehre (1914),
qui en fit le fondateur de la topologie et de la théorie
des espaces métriques. Né à Breslau dans
une famille de marchands aisés, Hausdorff fit ses études
secondaires à Leipzig, puis étudia la mathématique
et l'astronomie à Leipzig, Fribourg-en-Brisgau et Berlin.
En 1891, il obtint son doctorat à Leipzig et y enseigna
de 1896 à 1902. Durant toute cette époque, Hausdorff,
tout en publiant plusieurs mémoires d'astronomie, d'optique
et de mathématiques, s'intéressa surtout à la
philosophie, la littérature et l'art. De 1910 à 1935,
il était professeur de mathématiques à l'université de
Bonn, à l'exception des années 1913-1921, où il
enseignait à Greifswald. Depuis sa retraite forcée,
en 1935, les travaux de Hausdorff ne furent plus publiés
en Allemagne. Juif, Hausdorff risqua le camp de concentration
et, lorsqu'en 1942 l'internement devint imminent, il se suicida à Bonn,
avec sa femme et sa belle-soeur. Les contributions de Hausdorff
au développement des mathématiques se situent
dans plusieurs domaines. Son étude approfondie des séries
déboucha sur la démonstration de théorèmes
sur les méthodes de sommation et les coefficients de
Fourier (1921). Considérant les propriétés
d'ensembles numériques, il introduisit une classe importante
de mesures. Il a étudié, en théorie générale
des ensembles, les ensembles partiellement ordonnés
et a obtenu plusieurs théorèmes sur les ensembles
ordonnés (1906-1909). En théorie descriptive
des ensembles, il a démontré le théorème
sur la cardinalité des ensembles boréliens (1916).
Outre des résultats isolés mais profonds en topologie
et en théorie des ensembles, Hausdorff a surtout, par
ses Grundzüge der Mengenlehre, posé les fondements
d'une discipline. Hausdorff développe une théorie des
espaces topologiques et métriques englobant parfaitement
les résultats antérieurs. Il choisit de construire
sa théorie des espaces abstraits sur la notion de voisinage.
Il ajouta bon nombre de résultats nouveaux à la
théorie des espaces métriques, dont le plus profond
est le théorème affirmant que chaque espace métrique
peut être étendu d'une manière unique à un
espace métrique complet. Hausdorff était un professeur
méthodique, mais ses cours, au contenu riche et rigoureusement
structuré, passèrent au-dessus du niveau de ses
auditeurs. |
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Heaviside, Oliver (1850-1925)
est né la ville de Camden à Londres en Angleterre
et mort à Torquay dans le Devon en Angleterre. C'est
là qu'il a vécu les 25 dernières années
de sa vie.
Il est issu d'une famille assez pauvre. Il a attrapé la
scarlatine quand il était un enfant en bas âge,
ce qui a affecté son audition, il est resté partiellement
sourd. Ce qui a eu un impact sur sa vie rendant son enfance
difficile surtout au niveau des relations avec les autres enfants.
Il a compensé par la timidité et le sarcasme.
Cependant, malgré tout, son rendement académique était
plutôt élevé. On peut même dire qu'à 16
ans, c'était un étudiant supérieur, mais
il a échoué dans la géométrie d'Euclide.
Il a détesté devoir déduire un fait d'autres.
Le primat de la preuve rigoureuse en arithmétique, idée
fortement détestée par Heaviside en fit le sujet
où il était le plus faible. Bien qu'ayant interrompu
ces études à 16 ans, il a continué à s'instruire
par lui-même. Il a appris le code Morse, étudié l'électricité et
d'autres langues en particulier le Danois et l'Allemand. Il était
autodidacte. En 1868, après avoir quitté ses études,
Heaviside est allé au Danemark et il est devenu opérateur
de télégraphe. Il a progressé rapidement
dans sa profession et il est revenu en Angleterre en 1871.
C'est son travail qui l'a incité à étudier
l'électricité. Il a donc lu le nouveau traité de
Maxwell sur l'électricité et le magnétisme.
Après avoir lu ce traité, il a apporté des
changements à sa vie. Il a arrêté de travailler
et il s'est enfermé dans une chambre de la maison familiale
pour travailler sur la théorie de Maxwell. Heaviside
a réduit la théorie de Maxwell et c'est à partir
de ce moment que la théorie électrique a pris
sa forme moderne. Maxwell avait écrit 20 équations à 20
variables. Heaviside réduit ces 20 équations
en les remplaçant par 4 équations à 2
variables. Aujourd'hui, nous appelons ces équations: "Les
4 équations de Maxwell", oubliant qu'elles sont
en fait les équations de Heaviside. Cependant,
c'est Hertz qui a obtenu le crédit pour cela, mais il
admet que ses idées lui sont venues de Heaviside. |
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Heisenberg, Werner Karl (1901-1976),
né à Wurtzbourg et décédé à Munich était
un physicien allemand. Il fut le fondateur des concepts théoriques
rigoureux de la mécanique
quantique. Il est lauréat du prix Nobel de physique
de 1932. Il fréquente le prestigieux Maximiliangymnasieum
où
Max Planck avait étudié 40 ans plus tôt.
A l'âge de 12 ans, il se mit à apprendre le calcul
intégral
et plus tard,
passionné par
les mathématiques, il suivit en auditeur libre plusieurs
cours de l'Université de
Munich, notamment sur les méthodes mathématiques
de la physique moderne. Il accomplit ses études de physique
dans le délai record de 3 ans, et soutint sa thèse
(qu'il faillit louper à cause de lacunes en physique
expérimentale élémentaire)
sous la direction d'Arnold Sommerfeld
avec lequel il élabora
une théorie expliquant l'effet
Zeeman anormal
à l'âge de 20 ans qui attira l'attention des grands
physiciens européens (il était considéré aussi
brillant que Pauli qui lui-même était déjà considéré comme
plus génial
qu'Einstein). Dès
1924 il devenait l'assistant de Max Born à Göttingen
puis il travailla avec Niels Bohr à Copenhague. C'est
au cours des années suivantes qu'avec Max Born et Pascual
Jordan, il jeta les bases théoriques de la mécanique
quantique. Heisenberg fut recruté en 1927
comme professeur à l'Université de
Leipzig âgé seulement de 26 ans. Il fit de cet établissement
l'un des hauts-lieux de la physique théorique (et en particulier
de la physique nucléaire) en Europe. Il développa
la première formalisation de la mécanique quantique,
en 1925, en même temps qu'Erwin Schrödinger. Toutefois
le formalisme mathématique était différent.
Heisenberg adopta une formalisation matricielle complexe (alors
qu'il ne savait pas ce qu'était une matrice comme la majorité
des physiciens de son temps...) qui faisait naturellement
émerger la non commutativité alors que Schrödinger
utilisa une approche par les équations différentielles
(simple équation d'ondre). Pour cette raison, on crut
d'abord que les deux théories étaient
distinctes, mais l'année suivante, Schrödinger établit
l'équivalence mathématique des deux formulations.
Son principe d'incertitude, découvert en 1927, affirme
que la détermination de certains couples de valeurs, par
exemple la position et la quantité de mouvement, ne peut
se faire avec une précision infinie. À partir de
1929, il travailla avec Wolfgang Pauli à l'élaboration
de la théorie quantique des champs. Après la découverte
du neutron par James Chadwick en 1932, Heisenberg proposa le
modèle proton-neutron du noyau atomique, et s'en servit
pour expliquer le spin nucléaire des isotopes. |
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Helmholtz, Hermann Ludwig Ferdinand
von (1821-1894) né à Potsdam et mort à Berlin.
Il n'est guère de domaines des sciences de la nature
auxquels Helmholtz n'ait consacré quelque recherche.
On pourrait répéter à son endroit, ce
qu'il disait lui-même de Friedrich von Humboldt dans sa célèbre
conférence inaugurale du colloque scientifique d'Innsbruck
(sur le but et les progrès de la science de la Nature,
1869): "Il avait réussi à dominer toutes les
sciences de la nature à son époque et à pénétrer
jusqu'en chacune de leurs spécialités." Même
si Helmholtz ajoute que dans la seconde moitié du
19ème siècle ce savoir encyclopédique
est désormais impossible, et qu'il faut se résigner à besogner
dans un secteur étroitement délimité,
il suffit de jeter un regard sur l'ensemble de ses travaux
pour constater qu'il s'est préoccupé de matières
aussi différentes que la thermodynamique, l'hydrodynamique,
l'électrodynamique et la théorie de l'électricité,
la physique météorologique, la physiologie,
et plus particulièrement la théorie de l'acoustique
et l'optique physiologique. Pourvu de dons remarquables pour
la vulgarisation des résultats scientifiques les plus
récents, il écrivit de nombreux articles et
prononça maintes conférences où les exposés
scientifiques populaires voisinent avec des préoccupations
esthétiques ou philosophiques. Son nom reste surtout
attaché à la formulation du principe de la
conservation de l'énergie, qui fait de lui l'un des
pères de l'énergétique, même si certaines
de ses assertions peuvent sembler d'un mécanisme intransigeant
et ont pu le faire considérer par certains comme le
dernier tenant de la physique galiléenne. Son nom
est lié également à quelques inventions
notoires comme celle de l'ophtalmoscope ou des résonateurs
sphériques. Sur la fin de sa vie, Helmholtz reconnaîtra
l'importance et l'universalité d'un autre principe
physique, le principe de moindre action, qu'il appliquera,
en particulier, à l'électrodynamique. |
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Henry, Joseph (1797-1878) était
un scientifique américain né à New-York
et décédé à Washington. Ses parents étaient
pauvres, et le père d'Henry est mort alors qu'il était
encore jeune. Pour le reste de son enfance, Henry a vécu
avec sa grand-mère à New York. Il a fréquenté une école
qui allait plus tard être nommée Joseph Henry
Elementary School, à son honneur. Après l'école,
il a travaillé dans un magasin général,
et à l'âge de 13 ans, il est devenu apprenti
horloger et orfèvre. Son intérêt pour
la science s'est éveillé à l'âge
de 16 ans par un livre de conférences sur des sujets
scientifiques intitulé Popular Lectures on Experimental
Philosophy. En 1819, il entra à l'Académie
Albany, où il a suivi des
cours gratuits. Il était si pauvre qu'il devait subvenir à ses
besoins avec des postes d'enseignement et de tutorat privé.
Il avait l'intention d'étudier la médecine,
mais en 1824 il a été nommé assistant
ingénieur de l'inspection nationale des routes en
cours de construction entre la rivière
Hudson et le lac Érié. Dès lors, il
a été inspiré d'une
carrière soit dans le génie civil ou mécanique.
Henry a tellement excellé dans ses études (à tel
point, qu'il aidait souvent ses professeurs à enseigner
la science) que, en 1826, il est nommé professeur
de mathématiques et de philosophie naturelle à l'Académie
Albany. Certains de ses travaux de recherche les plus importants
ont été réalisé dans pendant
qu'il était à ce poste. Sa curiosité sur
le magnétisme terrestre
l'a amené à faire des expériences avec
le magnétisme
en général. Il a été le premier à enrouler
un fil isolé étroitement autour d'un noyau
de fer dans le but de faire un électro-aimant
puissant. Pendant la construction des électro-aimants,
Henry a découvert le phénomène électromagnétique
d'auto-induction. Il a également découvert
l'inductance mutuelle indépendamment de Michael Faraday,
mais puisque Faraday a publié ses résultats
en premier, il est devenu le découvreur officiellement
reconnu du phénomène. En utilisant son principe électromagnétique
nouvellement développé, Henry en 1831 a créé l'une
des premières machines à utiliser l'électromagnétisme
pour le mouvement. Ce fut le premier ancêtre du
moteur à courant continu. L'unité SI de l'inductance,
la Henry, est nommé en son honneur.
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Hermite,
Charles
(1822-1901), né à Dieuze, il publia ses premiers
travaux alors qu'il était encore élève à l'École
polytechnique, et à 30 ans, il était déjà considéré comme
un des meilleurs mathématiciens de son temps. Il fut
successivement professeur
à l'École polytechnique, au Collège de
France et enfin
à la Sorbonne à partir de 1869 où son
enseignement et sa volumineuse correspondance eurent une influence
considérable.
Il vécut à Paris jusqu'à sa mort. Il
avait été élu
membre de l'Académie des sciences à 34
ans. En algèbre,
Hermite prit une part active aux premiers développements
de la théorie des invariants, inaugurée par Arthur
Cayley et James Joseph Sylvester, il acheva, entre autres,
la détermination
des invariants des formes binaires du 5 degré,
commencée
par Sylvester, et découvrit la loi de réciprocité entre
covariants de formes binaires de degrés différents.
On lui doit aussi un procédé d'interpolation
améliorant
la méthode de Lagrange
en tenant compte des valeurs des dérivées premières,
et la découverte
de la famille de polynômes orthogonaux qui portent son
nom. Les travaux d'analyse d'Hermite portent la marque
de son tempérament d'algébriste. Son
sujet de prédilection
pendant toute sa vie a été la théorie
des fonctions elliptiques et des fonctions abéliennes,
dont il aimait particulièrement
explorer les liens cachés avec l'algèbre
et la théorie
des nombres. Un de ses résultats qui frappa le
plus ses contemporains est la résolution de l'équation
du 5 degré à l'aide
des fonctions elliptiques. Sa virtuosité dans les calculs
des fonctions lui permit d'obtenir directement les remarquables
relations sur les nombres de classes d'idéaux des
corps quadratiques, que Kronecker avait déduites de
la multiplication complexe. Il fut un des pionniers dans
l'étude
des fonctions abéliennes, où il développa
la théorie de la
transformation et rencontra à cette occasion pour
la première
fois le groupe symplectique. Enfin, le plus célèbre
des mémoires d'Hermite
est celui où, en 1872, il démontra la transcendance
du nombre
e ; il y avait été conduit par ses
recherches sur les fractions continuées algébriques,
et sa méthode est restée
presque la seule dont on dispose encore aujourd'hui
pour aborder les problèmes de transcendance. |
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Hertz, Heinrich Rudolf (1857-1894),
physicien allemand né à Hambourg et décédé à Bonn. Il fit
ses études à l'Université de Berlin.
En 1879, il est l'élève de Gustav Kirchhoff et Hermann von
Helmholtz à l'Institut de physique de Berlin. Il devient
maître de conférence à l'université de Kiel en 1883 où il
effectue des recherches sur l'électromagnétisme. De 1885 à 1889, à l'origine
de la télégraphie sans fil, il fut professeur
de physique à l'École technique de Karlsruhe,
et, à partir de 1889, enseigna la physique à l'Université de
Bonn. Hertz clarifia et étendit la théorie électromagnétique
de la lumière proposée par le physicien anglais
James Maxwell, en 1884. Il prouva que l'électricité pouvait être
transmise par des ondes électromagnétiques
qui se déplacent à la vitesse de la lumière
et possèdent de nombreuses autres propriétés
de la lumière. Ses expérimentations avec ces
ondes aboutirent au développement du télégraphe
sans fil et de la radio. L'unité de fréquence,
une période par seconde, fut dénommée
le "Hertz" |
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Hilbert,
David (1862-1943), né à Königsberg
et décédé à Göttingen fut
un étudiant
de Lindemann sous la supervision duquel il obtint sa thèse
en 1885 et eut pour camarade Herman Minkowski, avec qui
il resta
lié par
une profonde amitié. Bien que les intérêts
mathématiques de
Hilbert furent vastes, il préféra travailler à un
sujet à
la fois. Ses principaux domaines d'intérêts furent:
jusqu'en 1892, la théorie algébrique des invariants;
de 1892 à 1899
la théorie algébrique des nombres; de 1899 à 1905,
le calcul des variations; de 1901 à 1912, les équations
intégrales;
de 1912 à 1917, les fondements mathématiques
de la physique. Vers 1910, Hilbert soutient les efforts
d'Emmy Noether, mathématicienne de premier ordre,
qui souhaite enseigner à l'université de Göttingen.
Pour déjouer le système établi contre
les femmes, Hilbert prête son nom à Noether
qui peut ainsi annoncer l'horaire de ses cours sans entacher
la réputation
de l'université. De 1917 jusqu'à la fin de
sa vie, il s'occupa de la logique mathématique. Il
donna une impulsion décisive à l'essor des
recherches sur les fondements des mathématiques.
Au congrès
international des mathématiques de 1900, Hilbert présenta
une liste de vingt-trois problèmes dont plusieurs
ne sont pas encore résolus aujourd'hui. Il a adopté et
défendu avec vigueur les idées de Georg Cantor
en théorie des ensembles et sur les nombres transfinis.
Il est aussi connu comme l'un des fondateurs de la théorie
de la démonstration, de la logique mathématique
et a clairement distingué les mathématiques
des métamathématiques. Il est considéré par
plusieurs comme le plus grand mathématicien du 20ème
siècle. |
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Hoyle, Fred (1915-2001) Né à Bingley,
dans le Yorkshire et décédé à Bournemouth, Hoyle étudie
la mathématique et la physique théorique à Cambridge
de 1933 à 1939. Lorsque les hostilités éclatent,
il s'engage dans la Royal Navy pour travailler au développement
du radar au centre de recherche de Witley. Il y
rencontre les deux physiciens Hermann
Bondi et Thomas Gold. Tous trois passionnés de cosmologie,
ils considèrent avec scepticisme le modèle standard
de l'Univers de l'époque (d'un point de vue philosophique il
leur est inacceptable). À l'époque, le modèle
standard achoppait de plus à une difficulté sérieuse:
d'après les estimations de Hubble, l'âge de l'Univers
devait être d'environ 2 milliards d'années ; or,
les données géologiques conduisaient à un âge
de la Terre d'au moins 4 milliards d'années. Pendant
la guerre, et dans les quelques années qui suivent la
fin des hostilités, Hoyle publie plusieurs études
sur la théorie de l'accrétion et sur la théorie
de la structure stellaire, en particulier pour les étoiles
géantes et les naines blanches. La guerre terminée,
les trois hommes retournent à Cambridge, où Hoyle obtient
une chaire de mathématiques. En 1948, ils exposent leur
théorie dans deux articles, l'un de Bondi et Gold, l'autre
de Hoyle. En 1963, le premier quasar est découvert.
Sa luminosité intrinsèque est très supérieure à celle
de tout autre objet céleste connu: il est cent fois
plus lumineux que n'importe quelle galaxie! En 1962, Hoyle
et William A. Fowler avaient proposé une théorie
qui pouvait rendre compte de la luminosité énorme
des quasars ; il s'agissait de la théorie des étoiles
supermassives. Des considérations théoriques
permettent de démontrer que des étoiles normales de
masses supérieures à environ 60 masses solaires
seraient le siège d'instabilités violentes dues à la
pression de radiation et à la génération
de l'énergie nucléaire. Cette hypothèse
est corroborée par le fait que l'on n'observe pas d'étoiles
normales au-delà de la limite d'instabilité.
En dépit de cet argument, Hoyle et Fowler proposaient
le concept d'étoile supermassive, étoile qui
serait supportée presque entièrement par la pression
de radiation. Ainsi, pour atteindre la luminosité caractéristique
d'un quasar, l'étoile supermassive doit avoir une masse
de l'ordre de 100 millions de masses solaires. Lorsque
la densité devient suffisamment élevée,
une étoile supermassive de moins de 1 million de
masses solaires explose, tandis qu'une étoile plus massive
subit un effondrement cataclysmique et forme des trous noirs
supermassifs. Ces deux possibilités sont très
importantes pour comprendre les quasars, et elles ont été étudiées
par de nombreux chercheurs. Une autre explication du phénomène
quasar, suggérée pour la première fois
par Donald Lynden-Bell, suppose l'accrétion de matière
dans un trou noir supermassif situé au centre d'une
galaxie (hypothèse actuellement adoptée par consensus de la
communauté scientifique). |
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Huygens, Christian (1629-1695),
astronome, mathématicien et physicien néerlandais.
Ses découvertes scientifiques nombreuses et originales
lui valurent une large reconnaissance et les honneurs parmi
les personnalités scientifiques du 17ème siècle.
Avec son Traité de la lumière (1690),
il est à l'origine de la théorie ondulatoire
de la lumière (qui plus tard prit son nom): chaque
point d'ondes en mouvement est lui-même source de nouvelles
ondes. Il se penche très vite, dès 1652 sur les règles exposées
par Descartes dans les Principes de la philosophie.
Prenant appui sur la conservation cartésienne de la quantité de
mouvement mv,
il a l'idée de résoudre algébriquement le problème du choc
en comparant les quantités mv2 qui ne
sont introduites que pour le bien du calcul, sans signification
physique particulière. Découvrant alors que ces quantités
se conservent avant et après le choc, il peut écrire les
règles dans le cas général, ce que Descartes n'avait pu faire
incluant donc conservation de la quantité de mouvement et
de l'énergie cinétique. En 1655, il inventa une méthode
de meulage et de polissage des lentilles d'optique. La définition
plus fine ainsi obtenue lui permit de découvrir un
satellite de Saturne et de fournir la première description
précise des anneaux de Saturne. La nécessité de
disposer d'une mesure exacte du temps pour l'observation
du ciel l'amena à appliquer les lois du pendule composé pour
régler les mouvements des horloges et montres. En
1656, il conçut une lunette de télescope qui
porte son nom. Entre 1658 et 1659, Huygens travaille à la
théorie du pendule oscillant. Il a en effet l'idée de réguler
des horloges au moyen d'un pendule, afin de rendre la mesure
du temps plus précise. Il découvre la formule de l'isochronisme
rigoureux en 1659: lorsque l'extrémité du pendule
parcourt un arc de cycloïde, la période d'oscillation est
constante quelle que soit l'amplitude. Dans Horologium
oscillatorium (1673), il détermina la véritable
relation existant entre la longueur d'un pendule et la durée
d'oscillation, et présenta ses théories sur
la force centrifuge des mouvements circulaires, qui aidèrent
le physicien anglais Isaac Newton à formuler les lois
de la gravité. En 1673, Huygens et son jeune assistant
Denis Papin, mettent en évidence le principe des moteurs à combustion
interne, qui conduiront au xixe siècle à l'invention de l'automobile.
En 1678, il découvrit la polarisation de la lumière
par double réfraction sur la calcite. |
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Ibn, Al
Haytham (965-1039) est un mathématicien,
un philosophe et un physicien Arabe. Il est l'un des
pères de la physique quantitative et de l'optique moderne,
le pionnier de la méthode scientifique moderne et le
fondateur de la physique expérimentale et certains,
pour ces raisons, l'ont décrit comme le premier
scientifique. Al Haytham commença sa carrière
de scientifique dans sa ville natale de Bassorah. Il fut cependant
convoqué par le calife Hakim qui voulait maîtriser
les inondations du Nil qui frappaient l'Égypte
année après année. Après avoir
mené une expédition en plein désert pour
remonter jusqu'à la source du fameux fleuve, Alhazen
se rendit compte que ce projet était pratiquement impossible.
De retour au Caire, il craignait que le calife qui était
furieux de son échec ne se vengeât et décida
donc de feindre la folie. Le calife se borna à l'assigner à résidence.
Alhazen profita de ce loisir forcé pour écrire
plusieurs livres sur des sujets variés comme l'astronomie,
la médecine, la mathématique, la méthode
scientifique et l'optique. Le nombre exact de ses écrits
n'est pas connu avec certitude mais on parle d'un
nombre entre 80 et 200. Peu de ces ouvrages, en effet, ont
survécu jusqu'à nos jours. Quelques-uns
d'entre eux, ceux sur la cosmologie et ses traités
sur l'optique notamment, n'ont survécu
que grâce à leur traduction latine. La plupart
de ses recherches concernaient l'optique géométrique
et physiologique. Contrairement à une croyance
populaire, il a été le premier à expliquer
pourquoi le soleil et la lune semblent plus gros (on a cru
longtemps que c'était Ptolémée),
il établit aussi que la lumière de la lune vient
du soleil. C'est aussi lui qui a contredit Ptolémée
sur le fait que l'oeil émettrait de la lumière.
Selon lui, si l'oeil était conçu de
cette façon on pourrait voir la nuit. Il a compris que
la lumière du soleil était diffusée par
les objets et ensuite entrait dans l'oeil. En astronomie il
a tenté de mesurer la hauteur de l'atmosphère
et a trouvé que le phénomène du crépuscule
est dû à un phénomène
de réfraction.
Il parla également de l'attraction des masses
et on croit qu'il connaissait l'accélération
gravitationnelle. Alhazen a devancé de quelques siècles
plusieurs découvertes faites par des scientifiques occidentaux
pendant la Renaissance. Il fut un des premiers à se
servir d'une méthode d'analyse scientifique
et influença grandement des scientifiques comme Roger
Bacon et Kepler. |
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Jacobi,
Carl (1804-1851) né à Potsdam et décédé à Berlin fut,
avec N. H. Abel, le fondateur de la théorie
des fonctions elliptiques dont il donna de nombreuses applications
aux branches les plus diverses des mathématiques.
On lui doit également des exposés de mécanique
théorique où il reprend les résultats de
W. R. Hamilton, et des applications de la théorie
des équations différentielles à la
dynamique. À son entrée au gymnase, en 1816, Jacobi
avait déjà achevé le cycle des études
secondaires et, assez réfractaire à l'enseignement
traditionnel, il étudia directement les oeuvres
des grands mathématiciens, particulièrement
celles d'Euler et de Lagrange. Inscrit en 1821 à l'université de
Berlin, il y apprit la philologie et la mathématique, à laquelle
il se consacra bientôt uniquement. En 1825 il était
docteur en philosophie avec une thèse où il démontrait
ou généralisait certaines formules de Lagrange.
Il enseigna à Berlin pendant une année environ,
puis à Koenigsberg où il fut transféré par
décision ministérielle. Fin 1827, il fut
nommé professeur extraordinaire à l'université de
cette ville où il entra en contact avec l'astronome Friedrich
Wilhelm Bessel. Pensionné par le gouvernement de
Prusse, il fut, après un voyage en Italie, en 1843,
nommé académicien à Berlin, dispensé de
tout enseignement mais autorisé à traiter, à l'Université,
tout sujet qui lui conviendrait. Présenté comme
candidat aux élections de mai 1848, il fut persécuté un
temps pour ses opinions libérales. Jacobi consacra
de nombreux travaux à la transformation des intégrales
et apporta une contribution essentielle à la théorie
des équations différentielles et des équations
aux dérivées partielles. C'est à cela
que se rattachent ses apports au calcul des variations, à la
dynamique des solides et à la mécanique céleste – problème
des trois corps, perturbations des mouvements planétaires.
L'algèbre lui doit d'importantes recherches sur
les formes quadratiques et une exposition devenue classique
de la théorie des déterminants, prélude
au mémoire sur les déterminants fonctionnels
appelés de nos jours "jacobiens". Il perfectionne
la théorie de l'élimination et enseigne à représenter
les racines d'une équation algébrique par
des intégrales définies ou par des séries.
Il étudie les points communs aux courbes et aux
surfaces algébriques, et trouve directement le nombre
des tangentes doubles d'une courbe plane, établi
déjà par J. Plücker en utilisant la
dualité.
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Jordan, Camille (1838-1921)
né à Lyon et décédé à Paris fut le spécialiste indiscuté de
la théorie des groupes pendant toute la fin du 19ème siècle
et on lui doit de très nombreux résultats, tant
sur les groupes finis que sur les groupes dits classiques,
dont il fut le premier à mesurer toute l'importance.
Ses cours d'analyse contribuèrent au développement
de la théorie des fonctions de variable réelle.
En 1855, à 17 ans, il est reçu premier à l'École
polytechnique et sort de l'École des Mines en 1861.
Il sera, du moins en titre, ingénieur chargé de
la surveillance des carrières de Paris jusqu'en 1885,
ce qui n'empêchera pas une intense activité de recherche
mathématique. Nommé examinateur à l'École
polytechnique en 1873, puis professeur en 1876, il entre à l'Académie
des sciences en 1881 puis succède à Joseph Liouville
au Collège de France deux années plus tard. De
1885 à 1921, il assume la direction du Journal de
mathématiques
pures et appliquées fondé par Liouville.
Malgré les
efforts de Liouville, l'oeuvre d'Évariste Galois était
restée à peu près totalement inconnue
du monde des mathématiques (seul Leopold Kronecker avait
utilisé certains de ses résultats), et c'est à Jordan,
avec son Traité des substitutions et des équations
algébriques, publié à Paris en 1870,
que l'on doit le premier exposé systématique
de théorie des groupes, enrichi de dix années
de recherches personnelles. Il s'y limite aux groupes finis,
plus précisément aux groupes de permutations,
et introduit de nombreux concepts nouveaux. Dans des mémoires
ultérieurs, Jordan étudie en détail, essentiellement
du point de vue des facteurs de composition, le groupe linéaire
et les groupes orthogonaux et symplectiques sur un corps premier.
Les études de Jordan sur le groupe
linéaire font intervenir des considérations sur
la réduction des matrices, et, en particulier, la forme
dite "forme de Jordan". Indiquons enfin les efforts
de Jordan pour déterminer tous les groupes résolubles
finis en réponse au problème, posé par
Niels Henrik Abel, de rechercher toutes les équations
de degré donné résolubles par radicaux.
En plus des résultats donnés ci-dessus relatifs
au groupe linéaire, on doit à Jordan un exposé complet
de la géométrie euclidienne réelle à n dimensions
par des méthodes entièrement analytiques. L'enseignement
de Jordan à l'École polytechnique, puis au Collège
de France, l'amène à préciser de nombreuses
notions de la théorie des fonctions de variable réelle
et son Cours d'analyse de l'École polytechnique, dont
la première édition date de 1880, contribuera à former
des générations de mathématiciens. On
lui doit aussi la notion de fonction à variation bornée,
qui lui permet de donner une définition correcte de
la longueur d'une courbe et d'obtenir sous sa forme générale
le théorème de convergence des séries
de Fourier ; mais le résultat le plus célèbre
est celui qui affirme qu'une courbe fermée simple (dite,
de nos jours, "courbe de Jordan") sépare le
plan en deux régions. Signalons enfin, pour terminer,
que Jordan, précurseur de Poincaré, a écrit
plusieurs mémoires d'Analysis situs, c'est-à-dire
sur la topologie combinatoire. On lui doit une démonstration,
devenue classique, du théorème d'Euler sur les
polyèdres et le fait que deux surfaces de même genre
sont applicables l'une sur l'autre (ce qui, comme l'a montré Poincaré,
n'est pas vrai en général pour les hypersurfaces). |
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Jordan, Pascual (1902-1980)
né à Hanovre et décédé à Hamburg
est un physicien théoricien
allemand, professeur à l'université de
Göttingen. Jordan passa dès 1921 une partie de
ses études
à l'université technique de Hanovre où il étudia
un mélange
de zoologie, de mathématique et physique. En 1923
il se spécialisa
lors de son entrée à l'université de
Göttingen,
qui était alors à son zénith tant du
point de vue de la mathématique
que de la physique. À Göttingen, Jordan devint
assistant de Richard Courant et surtout de Max Born qui l'influença
grandement. Il contribua ainsi de façon décisive à la
fondation de la mécanique quantique et de la théorie
quantique des champs. En raison de son
affiliation au parti nazi, il fut cependant isolé de
la communauté physicienne. En 1925, avec
Max Born, Jordan écrit la relation de commutation canonique
entre la quantité de mouvement et la position. Dans
ce même article, il propose également
l'idée qu'il faut aussi quantifier le champ électromagnétique,
ouvrant la voie à la théorie quantique des
champs. En 1925 également, avec
Max Born et Werner Heisenberg, Jordan développe la
formulation matricielle de Heisenberg de la mécanique
quantique. Ils introduisent les transformations
canoniques,
la théorie
des perturbations, le traitement des systèmes dégénérés,
et enfin la fameuse relation de commutation canonique des
composantes du moment cinétique.
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Joule,
James Prescott (1818-1889),
physicien britannique, né à Salford, dans
le Lancashire et décédé à Sale. Il fut l'un des plus grands
physiciens de son époque.
Joule est célèbre pour ses travaux de recherche
en électricité
et en thermodynamique. Au cours de ses recherches sur la
chaleur
émise dans un circuit électrique, il formula
la loi, connue sous le nom de loi de Joule, sur la chaleur électrique,
qui indique que la quantité de chaleur produite chaque
seconde dans un conducteur par le passage du courant électrique
est proportionnelle à la résistance électrique
du conducteur et au carré du courant électrique.
Joule a vérifié expérimentalement
la loi de la conservation de l'énergie dans son étude
sur la transformation de l'énergie mécanique
en énergie thermique
(relation entre joules et calories: il faut 1 calorie, soit
4.18 joules pour augmenter 1 gramme d'eau de 1 degré). |
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Kepler, Johannes
(1571-1630), astronome et physicien
allemand, célèbre pour sa formulation et sa
vérification des
trois lois du mouvement planétaire. Ces lois sont
maintenant connues sous le nom de "lois
de Kepler". Son principal traité contient les
formulations de deux des lois du mouvement planétaire.
La première stipule
que les planètes se déplacent selon des orbites
elliptiques avec le Soleil comme foyer et la seconde, ou "loi
des aires",
énonce que la ligne imaginaire que l'on tracerait
entre le Soleil et une planète balaie des aires identiques
d'une ellipse pendant des intervalles de temps égaux;
en d'autres termes, plus la planète se rapproche
du Soleil, plus elle se déplace
rapidement. Un autre traité contient une autre découverte
sur le mouvement planétaire: le cube de la distance
entre une planète et le Soleil divisé par la
période orbitale
de cette planète au carré est une constante
et est la même
pour toutes les planètes. Le mathématicien
et physicien anglais Isaac Newton se reposa fortement
sur les théories et les
observations de Kepler pour formuler sa théorie de
la force gravitationnelle. Kepler apporta également
sa contribution dans le domaine de l'optique et développa
en mathématiques
un système infinitésimal qui fut le précurseur
du calcul infinitésimal. |
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Keynes, John Maynard (1883-1946) était
un économiste britannique. Il est le fondateur du "keynésianisme",
doctrine économique qui encourage l'intervention de
l'État au sein de l'économie, pour assurer le
plein-emploi. Keynes est né dans une famille
d'universitaires. À 7 ans, il entra à Perse School.
Deux ans plus tard, il entrait en classe préparatoire à St
Faith's. Avec les années, il se montra très prometteur
et en 1894, il termina premier de sa classe et reçut
un prix pour la première fois en mathématiques.
Un an plus tard, il intègre l'Eton College où il
brille et gagne, en 1899 et en 1900, le prix de mathématiques.
En 1901, il finit premier en mathématiques, histoire
et anglais. En 1902, il gagne sa place pour le King's college
de Cambridge. Keynes est sans aucun doute une
importante figure de l'histoire de la science économique
qu'il révolutionna avec son oeuvre principale, la Théorie
générale de l'emploi, de l'intérêt
et de la monnaie parue en 1936. L'ouvrage est considéré comme
le traité de science sociale le plus influent du 20ème
siècle dans la mesure où il a rapidement et continuellement
modifié la façon dont le monde a considéré l'économie
et le rôle du pouvoir politique dans la société.
Certains estiment qu'aucun autre ouvrage n'a eu une telle importance
depuis en Europe, bien que l'ouvrage de Friedrich Hayek qui
lui valut son Prix Nobel, The Road to Serfdom, fasse
la démonstration fulgurante des limites de la théorie
keynésienne. Avec la Théorie générale,
Keynes a développé une théorie qui pouvait
expliquer le niveau de la production et par conséquent
de l'emploi ; le facteur déterminant étant la
demande. Parmi les concepts révolutionnaires apportés
par Keynes, on retiendra surtout: ceux de l'équilibre
de sous-emploi où le chômage est possible pour
un niveau donné de la demande effective, l'absence de
mécanisme de régulation par les prix afin de
résorber le chômage, une théorie de la
monnaie fondée sur la préférence pour
la liquidité, l'introduction de l'incertain et des prévisions,
la notion d'efficacité marginale de l'investissement
brisant la loi de Say (et renversant donc le lien de causalité épargne-investissement).
Ces concepts accréditent la possibilité de politiques
interventionnistes pour éliminer les récessions
et freiner les surchauffes économiques. L'ensemble de
ces concepts constitue ce qu'on appelle aujourd'hui la macroéconomie. |
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Kirchhoff,
Gustav Robert (1824-1887) né à Könisberg
(aujourd'hui Kaliningrad en Russie) et décédé à Berlin, Kirchhoff étudie
la physique-mathématique
auprès de Franz Neumann. Après un doctorat en 1847,
il devient conférencier
à l'université de Berlin avant d'obtenir, en
1850, le poste de professeur de physique extraordinaire à l'université de
Breslau. C'est là qu'il fait la connaissance du chimiste
Robert Wilhelm Bunsen, avec qui il sera amené à travailler
de nombreuses années.
Leur collaboration se poursuivra en effet au-delà de
1854, date
à laquelle Kirchhoff est nommé à professeur
de physique à l'université
de Heidelberg. Élu vice-recteur de cette même université en
1865, il finit par accepter une chaire de physique théorique
à Berlin en 1875. Kirchhoff est encore étudiant
lorsqu'il commence
à s'intéresser aux problèmes liés à l'électricité.
En 1845, il établit la notion de potentiel électrique
et énonce les lois
de réseaux qui portent son nom (loi des noeuds, loi
des mailles). Il généralise la loi d'Ohm sur
le courant électrique
à des conducteurs à trois dimensions et, plus
tard, montre que le passage du courant à travers un
conducteur se fait à la
vitesse de la lumière. Sa rencontre avec Bunsen aboutit à la
naissance de la spectroscopie. Ensemble, les deux chercheurs
découvrent
le caractère spécifique du spectre de la lumière émise
par chaque corps chimique. Grâce à ce nouvel
outil d'analyse, ils dépistent
deux éléments encore inconnus: le césium
(1860) et le rubidium (1861). La mise au point du spectroscope à prisme,
pour analyser la lumière de substances en combustion,
permet également à Kirchhoff
d'établir la loi du rayonnement: le rapport des pouvoirs
d'émission
et d'absorption d'un corps, indépendant des propriétés
de ce corps, est fonction de la température et de la
longueur d'onde. Le pouvoir d'émission est ainsi proportionnel à celui
du "corps
noir", défini par Kirchhoff (1862) comme le corps
parfaitement absorbant. Cette loi, qui explique notamment la
présence
des raies sombres d'absorption (dites "raies de Fraunhofer")
dans le spectre de rayonnement solaire, marque le début
d'une nouvelle ère en astrophysique et annonce l'avènement
de la théorie
des quanta de Planck. |
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Klein,
Félix (1849-1925) fit ses études à Bonn, à Göttingen
et
à Berlin. En 1872, il devint professeur de mathématiques à l'université
d'Erlangen, où son cours inaugural fut l'énoncé
des grandes lignes de son fameux programme d'Erlangen.
Il enseigna ensuite à Munich (1875-1880), puis à l'université
de Leipzig (1880-1886) et enfin à Göttingen (1886-1913). À partir
de 1872, il édita les Mathematische Annalen de
Göttingen
et fonda, en 1895, la grande Encyclopédie mathématique,
dont il supervisa la rédaction jusqu'à sa mort, à Göttingen.
Il fut le chef incontesté de l'école mathématique
allemande, et son influence fut très grande (il donna
de nombreuses conférences
à l'étranger, dont les États-Unis), notamment
sur le développement
de la géométrie, grâce à son programme
d'Erlangen. Avec le texte, publié dans son ouvrage Gesammelte
mathematische Abhandlungen (1921-1923), Klein donne une
définition de
la géométrie englobant aussi bien la géométrie
classique (c'est-à-dire
euclidienne) que la géométrie projective, les
géométries non
euclidiennes, etc., mettant fin aux controverses stériles
entre partisans de la géométrie synthétique
et ceux de la géométrie
analytique. Pour lui, une géométrie est l'étude
des propriétés
invariantes par un groupe donné de transformations:
ainsi les théorèmes de géométrie
classique sont l'expression
de relations entre invariants du groupe des similitudes ;
ceux de la géométrie projective entre covariants
du groupe projectif. On doit aussi à Klein d'importants
travaux sur l'équation
différentielle hypergéométrique, sur les
fonctions abéliennes,
sur le groupe de l'icosaèdre régulier (Lectures
on the Icosahedron, 1914), sur les fonctions elliptiques, à
partir desquelles il dégage la notion de fonction modulaire
(Vorlesungen über die Theorie der automorphen Funktionen,
1897-1902). |
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Kolmogorov, Andreï (1903-1987)
est un mathématicien
russe dont les apports en mathématiques sont considérables.
Kolmogorov est né à Tambov. Sa mère
célibataire mourut à sa naissance et il fut élevé par
sa tante avec les économies
de son grand-père.
On pense que son père fut tué lors de la Guerre
civile russe. Kolmogorov fut scolarisé à l'école
du village de sa tante, et ses premiers efforts littéraires
et articles mathématiques furent imprimés dans
le journal de l'école. Adolescent, il conçut des
machines à mouvement
perpétuel, cachant tellement bien leurs défauts
intrinsèques que ses professeurs d'enseignement secondaire
n'arrivaient pas à les découvrir. En 1910, sa tante
l'adopta et ils déménagèrent à Moscou,
où il intégra un Gymnasium et y obtint son diplôme
en 1920. Après avoir terminé ses études
secondaires, il suit les cours à l'Université de
Moscou et à l'institut Mendeleïev. Il étudie
non seulement les mathématiques, mais aussi l'histoire
russe et la métallurgie. En 1922, Kolmogorov
publie ses premiers résultats concernant
la théorie des ensembles et, en 1923 il
publie ses travaux sur la théorie de l'intégration,
sur l'analyse de Fourier et pour la première fois
sur la théorie des probabilités et commence à devenir
connu à l'étranger. Après
la fin de ses études supérieures en
1925, il commence son doctorat auprès de Nikolaï Louzine,
qu'il termine en 1929. En 1931, il reçoit
une chaire de professeur à l'Université de
Moscou. En 1933, paraît en allemand son
manuel des Fondements de la théorie des probabilités dans lequel il présente
son axiomatisation du calcul des probabilités ainsi qu'une
manière adaptée à traiter
les processus stochastiques.
La même année, il devient directeur de l'Institut
de mathématiques de l'Université de Moscou.
En 1934, il publie son travail sur la cohomologie et obtient,
grâce à cette
thèse,
le titre de docteur en mathématique et en physique.
Il obtient des récompenses des autorités soviétiques,
comme l'Ordre de la science socialiste (1940), le prix
Staline (1941) et plusieurs fois le prix Lénine.
En 1941, il élabore une théorie fameuse de la
turbulence des fluides. En 1953 et 1954, il décrit
la théorie
KAM (Kolmogorov-Arnold-Moser) de stabilité des systèmes
dynamiques (un système mécanique complexe exactement
soluble est stable si on le perturbe seulement un tout petit
peu). Il
introduit également
la notion d'entropie métrique pour les systèmes
dynamiques mesurés. En 1955, il devient
docteur honoris causa de la Sorbonne. En 1962,
il reçoit le Prix Balzan pour les mathématiques. |
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Kronecker, Leopold (1823-1891) était
un mathématicien allemand qui nous apparaît comme
l'un des plus grands arithméticiens du 19ème
siècle et l'un des fondateurs de la grande théorie
des nombres algébriques. Ses travaux sur le corps de
classes dans un cas particulier ont préparé ceux
de Hilbert. Né à Liegnitz, dans une famille de
riches commerçants, Kronecker suivit au gymnase les
cours d'Ernst Kummer, qu'il devait retrouver plus tard comme
professeur à l'université de Breslau, puis comme
collègue à Berlin, et qui, avec Peter Gustav
Lejeune-Dirichlet, devait avoir l'influence la plus profonde
sur le développement de sa pensée. Après
avoir soutenu, en 1845, une thèse très originale
sur les unités des corps cyclotomiques, il s'occupa
pendant plusieurs années des affaires familiales, et
ne put se livrer entièrement de nouveau aux recherches
mathématiques qu'à partir de 1853. Élu,
en 1860, membre de l'Académie des sciences de Berlin,
il donna, à partir de cette époque, des cours
libres à cette université, où il fut nommé professeur
titulaire en 1883 et où il acheva sa vie. Bien que maniant
avec virtuosité toutes les ressources de l'analyse (comme
le montrent ses travaux sur les fonctions elliptiques, les
séries de Dirichlet ou encore sa formule intégrale
donnant le nombre des racines d'un système d'équations
dans un espace à n dimensions), Kronecker est
avant tout un algébriste et un arithméticien.
Vers la fin de sa vie, il professait une doctrine tendant à rejeter
l'infini actuel des mathématiques en ne gardant comme
valable que ce qui pouvait être uniquement fondé sur
les nombres entiers (ses polémiques avec Cantor
sont restées célèbres). En algèbre,
Kronecker fut l'un des animateurs les plus actifs du groupe
de mathématiciens qui, dans les années 1860-1890,
achevèrent de mettre sur pied l'algèbre linéaire
et multilinéaire inaugurée par Arthur Cayley
et Hermann Grassmann aux alentours de 1845. C'est ainsi qu'il
reprit et compléta les travaux de Karl Weierstrass et
fut l'un des premiers à comprendre et à utiliser
les travaux d'Évariste Galois (publiés en 1846). |
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Lagrange,
Joseph Louis de (1736-1813), né à Turin
et décédé
à Paris, était comme l'un des plus
grands mathématicien et
astronome du 18ème siècle.
Élève brillant issu d'un milieu aisé, il étudie
au collège de Turin. Il prend goût pour les mathématiques
par hasard à l'âge de 17 ans après la lecture d'un mémoire
de Edmund Halley portant sur les applications de l'algèbre en optique.
Le sujet l'intéresse au plus haut point. Dès lors, il se passionne
pour les mathématiques qu'il étudie seul et assidûment.
Il devient rapidement un mathématicien confirmé et ses premiers
résultats ne se font pas attendre. Dans une lettre adressée à Leonhard
Euler il
jette les bases du calcul variationnel. Cet échange est le début
d'une longue correspondance entre les deux hommes. Lagrange a alors 19 ans et
enseigne à l'école d'artillerie de Turin où il fut nommé en
1755. Il fonde en 1758 l'Académie des Sciences de Turin qui publiera
ses premiers résultats sur l'application du calcul variationnel à des
problèmes de mécanique (propagation du son, corde vibrante...).
En 1764, ses travaux sur les librations de la Lune (petites variations de son
orbite) sont récompensés par le Grand Prix de l'Académie
des Sciences de Paris. Il
introduisit de nouvelles méthodes pour le calcul des
variations et pour l'étude des équations différentielles,
qui lui permirent de donner un exposé systématique
de la mécanique dans son
célèbre ouvrage Mécanique analytique (1788).
Il travailla sur la théorie additive des nombres.
On lui doit le théorème
sur la décomposition d'un entier en quatre carrés.
Dans l'étude des équations algébriques,
il introduisit des concepts qui conduiront à la théorie
des groupes développée plus tard
par Abel et Galois. En physique, en précisant le
principe de moindre action, avec le calcul des variations,
vers 1756, il invente la fonction de Lagrange, qui vérifie
les équations de Lagrange, puis développe la
mécanique analytique, vers 1788, pour laquelle il
introduit les multiplicateurs de Lagrange. Il entreprend
aussi des recherches importantes sur le problème des
trois corps en astronomie, un de ses résultats étant
la mise en évidence des points de libration (dits
points de Lagrange) (1772). |
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Langevin, Paul (1872-1946)
Physicien français né et décédé à Paris.
Très jeune, Langevin manifeste des dons exceptionnels.
Encouragé par ses instituteurs, il parcourt rapidement
les divers échelons de l'enseignement obligatoire avant
d'entrer à 16 ans à l'École supérieure
de physique et de chimie industrielle de la Ville de Paris.
Langevin y suit les cours et l'enseignement de laboratoire
de Pierre Curie, avec lequel il se lie d'amitié. À sa
sortie de l'École, il renonce à la carrière
d'ingénieur et décide, sur les conseils de Pierre
Curie, de se consacrer à la recherche et à l'enseignement.
Aussi, se présente-t-il à l'École Normale
Supérieure où il est reçu premier en 1894. En
1897, il bénéficie d'une bourse pour aller travailler
un an au Cavendish Laboratory de Cambridge, haut lieu de la
science européenne où se trouvent alors E. Rutherford
et J. J. Thomson. De retour en France, il soutient sa thèse
en 1902, est nommé professeur suppléant, puis
professeur au Collège de France. En 1904, il succède à Pierre
Curie à l'École de physique et de chimie, dont
il devient directeur en 1925. L'oeuvre de Langevin se situe
dans cette longue période de transition qui, de 1900 à 1930,
mène de la physique classique à la physique moderne,
dominée par la théorie de la relativité et
la théorie quantique. Ses premiers travaux (sur l'ionisation
des gaz) l'amènent à élaborer en 1905 son modèle
théorique majeur, qui devrait par la suite servir de base à de
nombreuses autres explications des propriétés
macroscopiques de la matière, dans lequel les électrons à l'intérieur
des atomes décrivent des orbites fermées, conférant
ainsi aux atomes des propriétés analogues à celles
de petits aimants. En 1906 il aboutit au résultat étonnant
selon lequel l'inertie serait une propriété de
l'énergie..., du moins dans le cas de l'électron.
Ce n'est que quelques mois plus tard qu'il lira le mémoire
d'Einstein sur la théorie de la relativité restreinte à laquelle
il va consacrer son enseignement dans ses cours au Collège
de France. Langevin est aussi à l'origine des fameux
congrès Solvay qui, dès 1911, réunirent
périodiquement tous les grands noms de la physique,
et où furent largement discutés les concepts de la théorie
quantique. C'est d'ailleurs grâce à Langevin que
les travaux de son élève Louis de Broglie sur
la mécanique ondulatoire connurent la diffusion qu'ils
méritaient: d'abord étonné, Langevin fut
très vite convaincu de la justesse des idées
de De Broglie et inscrivit immédiatement la nouvelle
mécanique ondulatoire au programme de son cours au Collège
de France. Fidèle à l'idéal de clarté pédagogique
qui fut toujours le sien, Langevin a par ailleurs effectué,
sur les concepts encore en gestation de la théorie quantique,
un travail d'analyse et de refonte épistémologiques
dont on mesure aujourd'hui l'importance. |
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Laplace,
Pierre Simon (1749-1827) Né à Beaumont-en-Auge
et décédé à Paris, fils de cultivateur,
Laplace s'initia aux mathématiques à
l'École militaire de cette petite ville. Il y commença
son enseignement. Il doit cette éducation à ses
voisins aisés
qui avaient détecté son intelligence exceptionnelle. À 18
ans, il arrive à Paris avec une lettre de recommandation
pour rencontrer le mathématicien d'Alembert, mais
ce dernier refuse de rencontrer l'inconnu. Mais Laplace
insiste: il envoie
à d'Alembert un article qu'il a écrit sur la
mécanique
classique. D'Alembert en est si impressionné qu'il
est tout heureux de patronner Laplace. Il lui obtient un
poste d'enseignement
en mathématiques. L'oeuvre la plus importante de Laplace
concerne le calcul des probabilités, les équations
différentielles (laplacien) et la mécanique
céleste. Il établit
aussi, grâce à ses travaux avec Lavoisier entre
1782 et 1784 la relation des transformations adiabatiques
d'un gaz, ainsi
que deux lois fondamentales de l'électromagnétisme.
En mécanique,
c'est avec le mathématicien Joseph-Louis de Lagrange,
que Laplace résume ses travaux et réunit ceux
de Newton, Halley, Clairaut, d'Alembert et Euler, concernant
la gravitation universelle (particulièrement le problème
de stabilité du système solaire), dans les
5 volumes de sa Mécanique
céleste (1798-1825).
On rapporte (mais c'est très probablement une légende)
que, feuilletant la Mécanique
céleste,
Napoléon
fit remarquer à Laplace qu'il n'y était nulle
part fait mention de Dieu. "Je n'ai pas eu besoin de
cette hypothèse",
rétorqua le savant qui n'était par ailleurs
pas modeste (se considérant - probablement à juste
titre - comme le meilleur mathématicien de sa génération).
Il aussi un des premiers scientifiques à concevoir
l'existence
des trous noirs et la notion de collapsus gravitationnel. |
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Laurent, Pierre Alphonse (1813-1854) est un mathématicien
français né à Paris et qui s'est rendu
célèbre pour la découverte de la Série
de Laurent dans le domaine de l'analyse complexe et qui a un
grand impact dans le calcul de certaines intégrales
en physique. Il est entré à l'École
Polytechnique de Paris en 1830. Laurent a été diplômé en
1832 comme un des meilleurs élèves de l'année
et entra dans le corps d'ingénierie
comme lieutenant. Pendant la gestion de ses projets de développement
du port du Havre, Laurent écrivait sa première
publication mathématique sur les séries de
Laurent. Cette recherche était
contenue dans un mémoire
soumis au Grand prix de l'Académie des sciences en
1843, mais sa candidature étant trop tardive, l'article
n'a jamais été inscrit au prix. Cependant,
Cauchy fit une référence dans ses travaux au
papier de Laurent 3 mois
plus tard. Le même problème se réitéra
pour une autre publication importante de Laurent quelques
mois plus tard. Après ces
événements, Laurent, déçu changea
de domaine de recherche pour se concentrer sur la physique
(mathématique appliquée).
Cauchy lui propose un poste vacant à l'Académie
des Sciences en 1846, mais sa candidature ne fut pas retenue.
Laurent
est décédé à Paris, à l'âge
de 41 ans. Ses écrits
n'ont été publiés qu'après son
décès.
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Lavoisier, Antoine
Laurent de (1743-1794), chimiste français, considéré
comme le fondateur de la chimie moderne. Lavoisier naquit
à Paris et fit ses études au collège
Mazarin. Il fut élu membre
de l'Académie des sciences en 1768. Il occupa de nombreux
postes, y compris celui de directeur des Poudreries nationales
en 1776, de membre de la Commission pour l'établissement
du nouveau système de poids et mesures en 1790 et
de secrétaire
de la Trésorerie en 1791. Il tenta d'introduire des
réformes
dans le système monétaire et fiscal français,
ainsi que dans le système agricole. Lavoisier fut
l'un des premiers à réaliser
des expériences chimiques réellement quantitatives.
Il montra qu'en dépit du changement d'état
de la matière au cours d'une
réaction chimique, la quantité de matière
restait constante entre le début et la fin de chaque
réaction. Ces expérimentations
ont fourni des preuves en faveur de la loi de la conservation
de la matière. Lavoisier fit également des
recherches sur la composition de l'eau, dont il appela
les composants oxygène
et hydrogène. L'une des plus importantes expériences
de Lavoisier concerna la nature de la combustion (ou brûlage).
Il démontra
ainsi que le processus de combustion implique la présence
d'oxygène. Il démontra également le
rôle de l'oxygène dans
la respiration chez les animaux et chez les végétaux.
Les explications de Lavoisier sur la combustion remplacèrent
la doctrine du phlogistique. Celle-ci postulait en effet
qu'une
substance se dégageait, le "phlogiston",
lorsque la matière se consumait. Étant l'un des vingt-huit
fermiers généraux, Lavoisier est bêtement stigmatisé comme
traître par les révolutionnaires en 1794 et guillotiné lors
de la Terreur à Paris le 8 mai 1794, à l'âge de 50
ans, en même temps que l'ensemble de ses collègues. |
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Lebesgue, Henri
Léon (1875-1941) né à Beauvais est décédé à Paris
est un ancien élève de l'E.N.S., il eut Émile
Borel comme professeur (à qui l'on doit les premiers
travaux importants en théorie de la mesure). Après
quelques années au lycée de Nancy, Lebesgue
enseignera à Rennes. C'est pendant cette période
qu'il se fera connaître par son élégante
théorie de la mesure. Professeur à la Sorbonne
puis au collège de France, il sera élu à l'Académie
des sciences en 1922. Par sa théorie des fonctions
mesurables (1901) s'appuyant sur les tribus boréliennes (du
nom du mathématicien Émile Borel), Lebesgue
a profondément remanié et généralisé le
calcul intégral. Sa théorie de l'intégration
(1902-1904) répond aux besoins des physiciens en permettant
la recherche et l'existence de primitives pour des fonctions "irrégulières".
On lui doit aussi la transformée de Fourier établie dans
la fin des années 30. Il est nommé professeur à la Sorbonne
en 1910, puis au Collège de France en 1921. Il donne également
des cours à l'École supérieure de physique et de chimie industrielles
de la ville de Paris de 1927 à 1937 et à l'École normale
supérieure de Sèvres. |
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Lee,
Tsung-Dao (1926- )
Né à Shanghai (Chine), Lee
Tsung-Dao est le fils d'un homme d'affaires. La guerre sino-japonaise
de 1937-1945 lui fit quitter l'université Kweichow
dans la province du Zhejiang, pour rejoindre celle de Kunming,
dans
le Yunnan, où il rencontra Yang Chen-Ning, dont il sera longtemps
l'ami et le collaborateur. Une bourse du gouvernement
chinois lui permit de terminer ses études à l'université
de Chicago (États-Unis), où il soutint sa thèse
sur le contenu en hydrogène des naines blanches, en
1950. Membre de l'Institute
for Advanced Study de Princeton (New Jersey) de 1951 à 1953,
il devint bientôt, à 29 ans, le plus
jeune professeur de l'université Columbia, à New
York.
En 1956, les physiciens étaient en butte à une énigme
surgie du dépouillement des données fournies
par l'accélérateur
de particules du laboratoire national de Brookhaven, près
de New York: deux particules, appelées "tau"
et "thêta", semblaient avoir même masse et mêmes
interactions nucléaires, mais différaient par
leurs produits de désintégration.
Lee et Yang proposèrent qu'elles n'étaient
qu'une
seule particule, maintenant notée "K0", et
que l'interaction
faible responsable de leur désintégration ne
respectait pas la symétrie de parité. Ils en
conclurent qu'il était indispensable
de soumettre à vérification expérimentale
le fait que l'interaction
faible distingue la droite de la gauche. Six mois suffirent
à l'équipe du National Bureau of Standards de
Washington, mobilisée par la physicienne chinoise Wu
Chien-Shiung, pour montrer que des noyaux radioactifs de cobalt 60
polarisés
émettaient plus d'électrons dans une direction
que dans la direction opposée. Confirmée rapidement
par plusieurs autres groupes expérimentaux, cette violation
de la symétrie miroir
valut à Lee Tsung-Dao et à Yang Chen-Ning de
se partager le prix Nobel de physique 1957. |
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Legendre, Adrien
Marie (1752-1833) mathématicien français né à Paris
et décédé à Auteil. Il occupe la chaire de Mathématiques
de l'école militaire de Paris de 1775 à 1780. En 1783,
il devient membre de l'académie des sciences. En
1787, il est nommé commissaire chargé des opérations géodésiques.
Les centres d'intérêts de Legendre étaient
variés: analyse, théorie des nombres, géométrie,
statistiques (méthodes des moindres carrés) et mécanique
(transformation de Legendre en mécanique analytique
et thermodynamique). Environ un siècle
avant que l'on en obtienne les preuves, il conjectura le
théorème des nombres premiers ainsi que la
loi de réciprocité quadratique. Toute sa
vie, il s'intéressa aux intégrales elliptiques,
dont les travaux allaient finalement donner naissance aux
courbes elliptiques, sujet très étudié par
les mathématiciens contemporains. Il laisse en héritage à la
communauté mathématique du 19ème siècle
un traité de géométrie élémentaire,
qui s'avère très précieux dans le
monde de l'enseignement.. |
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Leibniz, Gottfried Wilhelm
(1646-1716) né à Leipzig et décédé à Hanovre était
philosophe, juriste et mathématicien
considéré
comme un des plus brillants esprits du 17ème siècle.
Fils d'un jurisconsulte il obtient son baccalauréat
en philosophie ancienne en 1663 et écrira un peu plus
tard une théorie
des probabilités
en droit. Il entre ensuite à l'université
de Leipzig et en 1666 obtient son doctorat en droit. En 1669,
il devient conseiller à la Chancellerie de
l'électorat de Mayence. Il est envoyé en 1672 à Paris,
en mission diplomatique dit-on, pour convaincre Louis XIV
de porter ses conquêtes vers l'Égypte
plutôt que l'Allemagne. Il y reste jusqu'en
1676 et y rencontre les grands savants de l'époque.
C'est pendant cette période que Leibniz travail sur
ses travaux scientifiques. En 1676 il est nommé bibliothécaire
du Brunswick-Lunebourg et s'y occupe aussi de mathématique,
de physique, de religion et de diplomatie. Leibniz
contribua aux mathématiques
en découvrant,
en 1675, les principes fondamentaux du calcul infinitésimal.
Cette découverte fut réalisée indépendamment
des découvertes de
Newton, qui inventa son système de calcul en 1666.
Le système
de Leibniz fut publié en 1684, celui de Newton en
1687, date
à laquelle la méthode de notation imaginée
par Leibniz fut adoptée et on le
considère aussi comme un
pionnier du développement de la logique mathématique. |
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Landau, Lev Davidovich (1908-1968)
est né en Azerbaïdjan et est
le fils d'un ingénieur et médecin. Il est décédé à Moscou.
Après avoir achevé ses études au Département
de Physique de l'Université de Léningrad à l'âge
19 ans, il commence sa carrière scientifique à l'Institut
Physico-technique de Léningrad. De 1932 à 1937
il est le chef du Département Théorique de
l'Institut Physico-technique Ukrainien à Kharkov et
dès 1937 il est nommé chef du Département
Théorique de l'Institut pour les Problèmes
Physiques de l'Académie des Sciences de l'URSS à Moscou.
Le travail de Landau couvre toutes les branches de physique
théorique, aux limites de la mécanique liquide à la
théorie des champs quantiques. Une grande partie de
ses papiers se réfère à la théorie
de l'état condensé. Ils ont commencé en
1936 par une formulation d'une théorie générale
des transitions de phase du deuxième ordre. Après
la découverte de Kapitsa, en 1938, de la superfluidité de
l'hélium liquide, Landau a engagé la vaste
recherche qui l'a mené à la construction de
la théorie complète des liquides quantiques
aux températures très basses. Parmi ses écrits,
couvrant une vaste gamme de thèmes liés aux
phénomènes physiques, on relève plus
de cent articles et de nombreux livres, dont le célèbre
Cours de physique théorique, publié en 1943 avec E.M.Lifchitz. Landau
a dominé toute la physique théorique de 1930 à 1965.
Il avait créé un ensemble d'examens de physique
théorique, appelé le “Minimum théorique” que
les étudiants ou chercheurs confirmés devaient passer
pour entrer dans son groupe de recherche, examen qui incluait
des problèmes dans toutes les branches des mathématiques. |
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Levi-Civita,
Tullio (1873-1941) Né à Padoue et décédé à Rome.
Il fut diplômé en 1892 de la faculté de mathématiques de
l'Université de Padoue. En 1894, il obtint un diplôme d'enseignement
au Collège d'enseignement de la faculté des sciences de
Pavie. En 1898, il fut nommé à la tête de la chaire de
mécanique analystique et céleste de Padoue et il y rencontra
Libera Trevisani, une de ses élèves, avec qui il se maria
en 1914. Il resta à Padoue jusqu'en 1918, puis fut nommé à la
chaire d'analyse supérieure à l'université de Rome, où il
prit 2 ans plus tard la chaire de mécanique. Avant tout
physicien,ses travaux s'orientent principalement vers l'électromagnétisme
et les théories de Lorentz et de Maxwell. En 1900,
Ricci et lui publièrent La Théorie des tenseurs
dans les méthodes de calcul différentiel et leurs applications qu'Einstein
utilisa afin de mieux maîtriser le calcul tensoriel,
un outil-clef pour Einstein dans le développement de sa
théorie de la relativité générale. Levi-Civita discuta
aussi d'une série de problèmes à propos du champ gravitationnel
statique dans sa correspondance avec Einstein entre les
années 1915-1917. Leur correspondance tournait autour de
la formulation variationnelle des équations de champs gravitationnelles
et leurs propriétés covariantes, et la définition de l'énergie
gravitationnelle et de l'existence d'ondes gravitationnelles.
En 1933 Levi-Civita contribua aussi aux équations de la
mécanique quantique de Dirac. |
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Lie,
Sophus (1842-1899), mathématicien
norvégien Lie fit ses études à l'université de
Christiana. Il donna des leçons particulières pour gagner
sa vie, et passa avec Klein l'hiver 1869-1870 à Berlin,
l'été 1870 à Paris.
En 1872, une chaire de mathématiques fut créée
pour lui à
Christiana, et en 1886, il succéda à Klein à Leipzig.
Outre des travaux en géométrie projective
de l'espace, on retient surtout de Lie l'étude de
structures algébriques nouvelles
qu'il applique à la géométrie, jusqu'à la création
de toutes pièces de la théorie des groupes et algèbres
qui portent son nom. Dans la notion de groupe et d'algèbre
de Lie, interviennent des propriétés de continuité (groupe
topologique), annonçant
la nouvelle branche importante des mathématiques que
sera la topologie. Les travaux de Lie, dans ce domaine,
seront
principalement poursuivis par Élie Cartan. |
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Lindemann von,
Ferdinand (1852-1939) né à Hanovre et décédé à Münich
a été le premier mathématicien à démontrer
la transcendance de Pi. Quand Ferdinand était âgé de
2 ans se déplaça à Schwerin où il
passa ses années d'enfance et sa scolarité primaire.
Comme il était de pratique à cette époque
en Allemagne pendant la seconde moitié du 19ème,
Lindemann se déplaça fréquemment d'une
université à l'autre. Il commença ses études à Göttingen
en 1870 et y fut grandement influence par Clebsch. Plus tard,
Lindemann qui avait établi des très bonnes
relations avec Clebsch rédigea à nouveau les
notes de géométrie de ce dernier après
son décès pour leur publication en 1876. Ensuite,
Lindemann étudia à Erlangen à Münich
où il effectua son travail de doctorat sous la direction
de Klein sur les géométries non-euclidiennes
et ses applications à la physique. Après avoir
obtenu son doctorat, Lindemann fit des visites importantes à des
centres de mathématiques anglais et français.
En Angleterre, il visita Oxford, Cambridge et Londre, alors
qu'en France, il passa la majeure partie de son temps à Paris
où il fut grandement influencé par Chasles, Bertrand,
Jordan et Hermite. Lorsqu'il retourna en Allemagne, Lindemann
travailla sur des publications permettant sa réintégration
et sa reconnaissance dans le domaine scientifique Allemand.
Ce fut enfin en 1877 qu'il fut nominé professeur extraordinaire à l'université de
Würzburg et professeur ordinaire à l'université de
Freiburg en 1879. Le principal travail de Lindemann porta
sur la géométrie et l'analyse et il est particulièrement
connu pour la fameuse preuve de transcendance. En 1873, alors
que Lindemann venait d'avoir obtenu son doctorat, Hermite
démontra la transcendance du nombre d'Euler. Peu de
temps après, Lindemann rencontra Hermite à Paris
et discuta des méthodes utilisées pour la démonstration.
Ainsi, utilisant un raisonnement similaire, Lindemann démontra
en 1882 la transcendance de Pi (sur la base que le nombre
d'Euler est lui-même transcendant). |
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Liouville, Joseph (1809-1882)
né à St-Omer et décédé à Paris fut un artisan des mathématiques
déployant une activité considérable dans
l'enseignement et la diffusion des idées mathématiques
de son temps. Il est le fondateur du Journal de mathématiques
pures et appliquées appelé traditionnellement "Journal
de Liouville". Ses principaux travaux portent sur l'analyse
et on lui doit un important théorème sur l'approximation
des irrationnels algébriques. L'élection de Joseph
Liouville à l'Assemblée constituante de 1848
est seule à rompre l'unité d'une carrière
toute scientifique: sorti de l'École polytechnique en
1827, il y revenait en 1833 comme répétiteur
puis professeur d'analyse. Dès sa 31ème année,
il était élu à l'Académie des sciences,
dans la section d'astronomie. Il fut un des meilleurs professeurs
de son temps, et ses cours, à Polytechnique et au Collège
de France, prirent une grande part de son activité.
Liouville fonda le Journal de mathématiques pures
et appliquées en 1836 et le géra pendant
39 ans. Ses tâches d'académicien et d'éditeur
lui ôtèrent la liberté d'esprit nécessaire à une
recherche approfondie ce pour quoi il se plaint. Mais
il mit à profit l'une et l'autre tâche pour aider
plusieurs jeunes mathématiciens de grand avenir, par
exemple C. Hermite et C. Jordan, par des rapports élogieux
devant l'Académie, ou par la publication de leurs travaux
dans son journal. Quant à lui, il y publia surtout de
courtes notes sur un grand nombre de questions: analyse, arithmétique,
géométrie, mécanique, astronomie. Il partage
avec A. Cauchy le mérite d'avoir soumis l'analyse à une
règle de rigueur souvent transgressée au 18ème siècle,
et ce mérite est d'autant plus grand que le langage
mathématique de son temps n'aidait guère à la
rigueur. |
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Lobatchevski, Nikolaï Ivanovitch (1792-1856)
Mathématicien russe né à Nijni-Novgorod
et décédé à Kazan. Lobatchevski étudia à l'université de
Kazan, où il enseigna à partir de 1812 et occupa la
chaire de mathématiques pures de 1822 à 1846.
Sous l'influence de Gauss et de Laplace, ses premiers travaux
sont: Théorie du mouvement elliptique des corps célestes et De
la solution de l'équation algébrique complexe
simple. Mais ses principales recherches concernent la géométrie.
Son premier ouvrage, Géométrie (1823),
jugé trop révolutionnaire (il utilisait le système
métrique), ne pourra être publié de son vivant.
En 1826, Lobatchevski expose devant ses collègues de
l'université un mémoire qui montre qu'il
fut l'un des premiers mathématiciens à être convaincu
de la possibilité d'une géométrie différente
de celle d'Euclide. Malgré le scepticisme de ses collègues,
il continue l'étude de cette nouvelle géométrie
(où le postulat d'Euclide est remplacé par le postulat
suivant, dit "postulat de Lobatchevski": par tout
point extérieur à une droite, il passe une infinité de
parallèles à cette droite) et consacre sa vie
de mathématicien à essayer de convaincre le monde
scientifique. Il publie successivement Éléments
de géométrie (1829), Nouveaux Éléments
de géométrie avec la théorie complète
des parallèles (1838) et Pangéométrie (1855).
Mais la pleine reconnaissance de la valeur de ses travaux ne
viendra qu'après sa mort (lorsque Eugenio Beltrami,
en 1868, construira un modèle de la géométrie
de Lobatchevski: la pseudo-sphère). En plus de ses recherches
mathématiques, Lobatchevski fut l'animateur de l'université de
Kazan: recteur de 1827 à 1846, il eut la charge de la
bibliothèque de l'université, mit en place son
observatoire, organisa son muséum et dirigea la construction
de nouveaux locaux universitaires. |
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Lorentz, Hendrik (1853-1928)
né à Arnhem et décédé à Haarlem (Pays-Bas) a amélioré la
théorie électromagnétique de Maxwell
dans sa thèse doctorale sur la théorie de la
réflexion et la réfraction de la lumière
qu'il présenta en 1875. Il a été nommé professeur
de physique-mathématique à l'université de
Leyde en 1878. Il est resté dans cet établissement
jusqu'en 1912 où Ehrenfest a été nommé à sa
place. Lorentz est ensuite nommé directeur de recherche à l'institut
de Teyler, Haarlem. Il a maintenu une position honorifique à Leyde,
où il a continué à donner quelques cours. Avant
que l'existence des électrons ait été prouvée,
Lorentz a proposé que les vagues de lumière étaient
dues aux oscillations d'une charge électrique dans
l'atome. Lorentz a développé sa théorie
mathématique de l'électron pour lequel il a
reçu le prix Nobel en 1902. Le prix Nobel a été attribué conjointement à Lorentz
et à Pieter Zeeman, un étudiant de Lorentz.
Zeeman avait vérifié expérimentalement
le travail théorique de Lorentz sur la structure atomique,
démontrant l'effet d'un champ magnétique fort
sur les oscillations en mesurant le changement de la longueur
d'onde de la lumière produite. Lorentz est également
célèbre pour son travail sur la contraction
de Fitzgerald-Lorentz, qui est une contraction dans la longueur
d'un objet aux vitesses relativistes. Les transformations
de Lorentz, qu'il a présentées en 1904, forment
la base de la théorie de relativité restreinte
d'Einstein qui a l'époque était appelée "théorie de la relativité
d'Einstein-Lorentz". Elles décrivent
l'augmentation de la masse, du rapetissement de la longueur,
et de la dilatation
de temps
d'un corps se déplaçant aux vitesses proches
de celle de la lumière. Lorentz était président
de la première conférence de Solvay tenue à Bruxelles
en automne de 1911. Cette conférence avait pour sujet
les deux approches de la théorie atomique, à savoir
la théorie classique et la physique quantique. Cependant,
Lorentz n'a jamais entièrement accepté la théorie
quantique et a toujours espéré qu'il serait
possible de l'incorporer de nouveau dans l'approche classique. |
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Lucas, Édouard (1842-1891)
est un arithméticien français né à Amiens et
décédé à Paris. Enfant issu d'une famille très modeste,
il reçoit une bourse et réussit le concours
d'entrée à l'École Normale Supérieure,
en 1861. À la sortie de l'École, il devient astronome
adjoint à l'Observatoire de Paris, puis après
la guerre franco-prussienne, il obtient une chaire de Mathématiques
Spéciales à Moulins, de 1872 à 1876.
Puis il occupe une chaire à Paris, d'abord au lycée
Charlemagne à Paris, puis au déjà très
prestigieux lycée Saint-Louis. Ses travaux mathématiques
concernent la géométrie euclidienne non élémentaire
(celle des transformations, en particulier la géométrie
projective vue à travers ses homographies), et surtout
la théorie des nombres. Sa principale contribution
est celle faite aux tests de primalité. Tombée
dans un oubli relatif en France (où la théorie algébrique
des nombres est reléguée au second plan, en
attendant Weil), l'oeuvre de Lucas est reprise et enrichie
par les anglo-saxons, et notamment par Lehmer, qui améliorera
son test de primalité et prouvera totalement certains
résultats de Lucas, pour obtenir le test de Lucas-Lehmer,
qui est encore celui qui est utilisé à la fin du 20ème
siècle pour battre des records de grands nombres premiers.
Ces travaux prennent une importance particulière depuis
que l'avènement de l'informatique rend la cryptographie
avide de très grands nombres premiers. Lucas
est aussi connu pour être l'inventeur de nombreuses récréations
mathématiques. La plus répandue d'entre elles
est le problème des tours de Hanoi, qu'il publia sous
le nom de Claus de Siam, professeur au collège de
Li-Sou-Tsiam, anagramme de Lucas d'Amiens, professeur à Saint-Louis. |
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Malthus,
Thomas Robert (1766-1834) né à Guildford et décédé à Bath
est un pasteur anglican, qui s'inquiéta de la croissance
trop importante de la population en Angleterre, au début
de la révolution industrielle (de 1750 à 1900).
Sa crainte tournait autour de l'idée que la progression
démographique est plus rapide que l'augmentation des
ressources, d'où une paupérisation de la population.
Les anciens régulateurs démographiques (les
guerres et les épidémies) ne jouant plus leurs
rôles, il imagine de nouveaux obstacles, comme la limitation
de la taille des familles et le recul de l'âge du mariage.
Ces propositions ne sont appliquées à ce jour,
toutes les deux, qu'en Chine, qui est en effet
obligée de limiter sévèrement sa démographie.
Les prévisions sinistres de Malthus sont dans la réalité mises à mal,
car il n'imaginait pas une si grande augmentation des ressources
et des rendements agricoles (révolution verte: chimie
appliqué à l'agronomie ce qui n'est pas pour autant bénéfique...);
les nouveaux moyens d'échanges internationaux de biens
de subsistance (contribuant à la pollution des océans au
passage...); le fait que le trop plein d'individus émigrerait
vers les États-Unis ou les colonies. En revanche,
si les prévisions de Malthus
ne sont pas au rendez-vous, sa théorie garde tous
ses droits. Il est exact que la population est en croissance
dans certains pays (Arabie Saoudite: 6 enfants par femme)
il est aussi exact (et heureux) que les progrès de
l'hygiène et de la médecine augmentent la taille
de la population, il est exact que les ressources renouvelables
sur Terre sont limitées, in fine par l'énergie
solaire que reçoit celle-ci, qui elle-même détermine
la biomasse, sauf découverte scientifique majeure...
et dans ces conditions, la mathématique est formelle:
il ne sera pas possible à la population Terrestre
d'augmenter indéfiniment, et la régulation
devra intervenir à un moment ou à un autre,
et d'une manière ou d'une autre! |
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Marconi, Guglielmo (1874-1937)
né à Rome et décédé à Rome
est un physicien, inventeur et homme d'affaires italien.
Il est, avec Karl Ferdinand Braun,
colauréat
du prix Nobel de physique de 1909 en reconnaissance de leurs
contributions
au développement de la télégraphie sans fil (on peut considérer
qu'il est l'origine des appareils de transmission/réception
d'ondes électromagnétiques et donc de la radio et télévision
hertzienne). Marconi dans
une famille aisée, second fils de Giuseppe Marconi, un propriétaire
italien, et d'une mère irlandaise, Annie Jameson, petite-fille
du fondateur de la Distillerie Jameson Whiskey. Il a fait
ses études à Bologne dans le laboratoire d'Augusto Righi, à Florence, à l'Institut
Cavallero et, plus tard, à Livourne. Il fait en 1985 des
expériences sur les ondes découvertes par Heinrich Rudolf
Hertz 7 ans auparavant. Il reproduit le matériel utilisé par
Hertz en l'améliorant avec un cohéreur de Branly pour augmenter
la sensibilité et l'antenne de Alexandre Popov. Après ses
toutes premières expériences en Italie, il réalise dans les
Alpes suisses à Salvan une liaison de 1.5 km durant l'été 1895.
L'année d'après, faute d'être suivi par ses compatriotes,
il part pour l'Angleterre, poursuit ses expériences et dépose
un brevet. En 1897 il effectue la première communication
en morse à plus de 13 km entre Lavernock (Pays de Galles)
et Brean (Angleterre) par-dessus le Canal de Bristol. L'année
d'après, il ouvre la première usine de radios au monde, à Chelmsford,
Angleterre. Au début du 20ème siècle le nom Marconi est (malheureusement)
plutôt connu comme étant le propriétaire du groupe de cinéma
Pathé (qui s'appelle en réalité Pathé-Marconi).
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Mandelbrot,
Benoît (1924-2010) né à Varsovie
et décédé à Cambridge.
Sa famille a quitté la Pologne pour Paris afin de
fuir la menace hitlérienne. C'est à Paris
qu'il fut initié aux mathématiques par
deux oncles dont un était professeur au Collège
de France. L'invasion
allemande force la famille à se
réfugier ensuite à Brive-la-Gaillarde. Après
avoir fréquenté le
lycée Edmond-Perrier de Tulle, il poursuit ses études
au lycée du Parc, à Lyon. Après avoir
quitté l'École polytechnique (promotion
1944), où il a suivi les cours d'un spécialiste
du calcul des probabilités (Paul Lévy), il
s'intéresse aux phénomènes d'information,
les idées de Claude Shannon étant alors en
plein essor. Mandelbrot
fit ses études
en France et aux États-Unis et obtint son doctorat
de mathématiques
à l'université de Paris en 1952. Il enseigna
l'économie à
l'université Harvard, l'ingénierie à Yale,
la physiologie
à la faculté de médecine et la mathématique à Paris
et à
Genève. À partir de 1958, il travailla pour IBM au
centre de recherche Thomas B. Watson à New York
sur la transmission optimale dans les milieux bruités,
tout en poursuivant son travail sur des objets étranges
jusque-là assez
négligés par les mathématiciens : les
objets à complexité récursivement définie,
comme la courbe de Von Koch, auxquels il pressent une unité:
la géométrie fractale. La
géométrie
fractale se distingue par son approche plus abstraite de
la
dimension qu'elle ne l'est dans la géométrie
traditionnelle. Elle trouve de plus en plus d'applications
dans différents
domaines de la science et de la technologie. |
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Markov, Andreï Andreïevitch (1856-1922)
Mathématicien russe spécialiste de la théorie
des nombres, de la théorie des probabilités et
de l'analyse mathématique né à Riazan
et décédé à Petrograd. Issu d'une la famille d'un petit
fonctionnaire du gouvernement, il fait ses études à l'université de
Saint-Pétersbourg et reçoit une médaille
d'or pour son mémoire De l'intégration des équations
différentielles par la méthode des fractions
continues (1878). Professeur à l'université de
Saint-Pétersbourg en 1886, il devient membre de l'Académie
des sciences en 1896. Les recherches de Markov continuent l'oeuvre
de ses devanciers de l'école mathématique pétersbourgeoise:
P. L. Tchebychev, E. I. Zolotarev et A. N. Korkin.
Sa thèse Des formes quadratiques bilinéaires
de déterminant positif (1880) inaugure ses travaux
dans le domaine de la théorie des nombres. En analyse,
ses recherches concernent les fractions continues, les limites
d'intégrales, la convergence des séries et la
théorie de l'approximation. On lui doit une solution
simple de la détermination de la limite supérieure
de la dérivée d'un polynôme (inégalité de
Markov). Après 1910, se tournant vers la théorie
des probabilités, il démontre de façon
rigoureuse, sous des conditions assez générales,
le théorème central limite relatif à une
somme de variables aléatoires indépendantes.
Cherchant à généraliser ce théorème
aux variables aléatoires dépendantes, il est
amené à considérer la notion importante
d'événements en chaînes, appelés
depuis chaînes de Markov, et il établit une série
de lois, fondement de la théorie des processus de Markov.
Il étend plusieurs résultats classiques concernant
des événements indépendants à certains
types de chaînes. Ses travaux sont à l'origine
de la théorie moderne des processus stochastiques. Markov
s'intéressait aussi aux applications de la théorie
des probabilités, et il a justifié de façon
probabiliste la méthode des moindres carrés. |
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Markowitz, Harry
Maurice (1927- ) né à Chicago, professeur à la
City University de New York est connu pour avoir développé la
théorie dite du "choix des portefeuilles pour
le placement des fortunes". Markowitz ne se doutait
pas que son article de jeunesse publié en 1952 dans
le Journal of Finance, puis développé dans
un livre paru en 1959, Portofolio Selection: Efficient
diversification, jetterait les bases de la théorie
moderne du portefeuille et de son utilisation par un grand
nombre de praticiens. Plus précisément, Markowitz
a montré que l'investisseur cherche à optimiser
ses choix en tenant compte non seulement de la rentabilité attendue
de ses placements, mais aussi du risque de son portefeuille
qu'il définit mathématiquement par la variance
de sa rentabilité. Appliquant des théorèmes
classiques du calcul statistique et des techniques probabilistes,
il a ainsi démontré qu'un portefeuille composé de
plusieurs titres est toujours moins risqué qu'un portefeuille
composé d'un seul titre, quand bien même il s'agirait
du moins risqué d'entre eux. La mise en oeuvre du
modèle de Markowitz a très vite posé des
problèmes d'ordre pratique. Alors que le volume des
statistiques nécessaires au calcul augmentait rapidement
avec le nombre de titres retenus (avec 100 titres, le
nombre de statistiques nécessaires était de
3'150, mais il passait à 20'300 pour 200 titres
et à 125'750 pour 300 titres !), la collecte
des informations et leur traitement devenaient presque impossibles
avec les ordinateurs disponibles dans les années 1960,
entraînant de surcroît des coûts de traitement
prohibitifs. C'est la raison pour laquelle William F. Sharpe
cherchera une méthode de sélection des portefeuilles
efficient plus simple. Markowitz et Sharpe seront alors reconnus
comme les pères fondateurs de la gestion de portefeuilles
et du corps doctrinal sur lequel elle se fonde. Le prix Nobel
de sciences économiques leur sera décerné ainsi
qu'à Merton Miller en 1990. |
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Marx, Karl (1818-1883)
né à Trèves et décédé à Londres entra à l'Université de
Bonn puis à celle de Berlin, après avoir terminé le
Lycée de Trèves. Il étudia à Berlin le droit, mais surtout
l'histoire et la philosophie. Marx a ensuite contribué à parachever
les trois principaux courants d'idées du 19ème
siècle: la philosophie classique allemande, l'économie
politique classique anglaise et le socialisme français.
La théorie sociale de Marx a pour objectif de dévoiler
la loi économique de la société capitaliste
où ce qui domine est la production des marchandises en recherchant
l'origine de la forme monétaire de la valeur. Ainsi
pour Marx, l'argent (en tant que produit suprême du développement
de l'échange et de la production marchande) estompe
et dissimule le caractère et le lien social du travail
individuel. À un certain degré du développement
de la production des marchandises, l'argent se transforme aussi
en capital. Ainsi, la séquence de la circulation des marchandises était:
M (marchandise) - A (argent) - M (marchandise), c'est-à-dire
vente d'une marchandise pour l'achat d'une autre. La séquence
générale du capital est par contre A-M-A, c'est-à-dire
l'achat pour la vente (avec un profit). C'est cet accroissement
de la valeur primitive de l'argent, donc sa transformation
en capital, que Marx appelle "plus-value" et qui
ne peut provenir de la circulation des marchandises, car celle-ci
ne connaît que l'échange d'équivalents;
elle ne peut provenir non plus d'une majoration des prix, étant
donné que les pertes et les profits réciproques
des acheteurs et des vendeurs s'équilibrent à grande échelle.
Pour obtenir de la plus-value il faut selon Marx une marchandise
dont le processus de consommation fût en même temps
un processus de création de valeur. Or, cette marchandise
est la force de travail humaine. Le possesseur d'argent achète
la force de travail à sa valeur, déterminée,
comme celle de toute autre marchandise, par le temps de travail
socialement nécessaire à sa production. Ayant
acheté la force de travail, le possesseur d'argent est
en droit de la consommer, c'est-à-dire de l'obliger à travailler
toute la journée, disons, 8 heures. Or, en 5 heures
(temps de travail nécessaire), l'ouvrier crée
un produit qui couvre les frais de son entretien, et, pendant
les 3 autres heures (temps de travail supplémentaire),
il crée un produit supplémentaire, non rétribué par
le capitaliste, et qui est la plus-value. Aussi, pour exprimer
le degré d'exploitation de la force de travail par le
capital, faut-il comparer la plus-value non pas au coût total
de production, mais uniquement au coût variable de la main
d'oeuvre humaine. |
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Maxwell, James Clerk (1831-1879) né à Edimbourg
et décédé à Glenlair. Brillant élève au collège,
James Clerk Maxwell poursuit des études de mathématiques à l'université de
Cambridge. Il obtient une chaire de philosophie naturelle à Aberdeen à l'âge
de 25 ans. Puis, de 1860 à 1865, il occupe le poste
de professeur au King's College de Londres. À la suite
de ces 5 années d'enseignement, il décide de
se retirer dans sa propriété de Glenair, en Écosse.
Il y restera 5 autres années qu'il emploiera à étudier.
En 1871, Maxwell est nommé directeur du laboratoire
Cavendish que vient de fonder le duc du Devonshire. Il n'aura
alors de cesse de le développer afin qu'il devienne
le centre de formation scientifique le plus illustre. Dès
le début de sa carrière, Maxwell s'intéresse à la
dynamique des gaz. Après avoir prouvé mathématiquement
que les anneaux de Saturne sont constitués de particules
distinctes, il étudie la répartition des vitesses
des molécules gazeuses (conforme à loi de Gauss).
En 1860, il montre que l'énergie cinétique
de ces molécules ne dépend que de leur nature.
Mais ce sont ses recherches en électromagnétisme
qui font de Maxwell un des savants les plus célèbres
du 19ème siècle. En se basant sur les travaux
de Faraday, il introduit dès 1862 la notion de champ.
Puis, il montre qu'un champ magnétique peut être
créé par la variation d'un champ électrique
(Faraday avait alors découvert l'induction, phénomène
par lequel la variation d'un champ électrique crée
un champ magnétique). Son enseignement purement mathématique
va alors lui permettre d'élaborer les célèbres équations
différentielles décrivant la nature des champs électromagnétiques
dans l'espace et le temps. Il les expose dans son Traité d'électricité et
de magnétisme publié en 1873. Maxwell,
en élaborant les théories de l'électromagnétisme,
a également défini la lumière en tant
qu'onde électromagnétique, ouvrant ainsi la
voie aux recherches d'autres physiciens comme Heinrich Rudolph
Hertz. |
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McFadden, Daniel (1937-)
né à Raleigh est un économétricien ayant reçu
en 2000, avec James Heckman, le prix Nobel d'économie
pour son apport aux théories et méthodes de
l'analyse des choix discrets. Il obtient un Bachelor de Science
en physique à l'âge de 19 ans à l'Université du
Minnesota puis un doctorat de philosophie en sciences du
comportement (économie) 5 ans plus tard en 1962. En
1964, il intègre l'Université de Berkeley et
focalise ses recherches sur les comportements de choix, et
sur les liens entre la théorie économique et
les mesures économiques. En 1975, il est récompensé par
la médaille John Bates Clark. En 1977, il se rend
au Massachusetts Institute of Technology, mais retourne à Berkeley
en 1991, car le MIT n'avait pas de département de
statistiques. Après son retour, il fonde le laboratoire
d'économétrie, qui est dévoué à l'informatique
statistique appliquée à l'économie.
McFadden a développé en
microéconométrie des théories et des
méthodes d'analyse des comportements par choix discrets
(par exemple, les données sur les métiers et
les lieux de résidence des individus) et est connu
pour être à l'origine du coefficient pseudo-R de
la régression logistique probit. À partir
de sa théorie économique sur les choix discrets,
McFadden a développé de nouvelles méthodes
statistiques qui ont eu une influence décisive sur
la recherche théorique, mais qui sont aussi largement
utilisées par le marketing.
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Meitner, Lise (1878-1960)
était un physicienne née à Vienne et décédée à Cambridge.
En 1899, Lise commença une préparation
accélérée de 2 ans pour son entrée à
l'Université, afin
de se présenter à cet
examen. Elle fut reçue et entra à l'Université de
Vienne en 1901, à l'âge de 22ans. Après
la première année, au cours de laquelle Lise
suivit de nombreux cours en physique, chimie, mathématiques
et botanique, elle se concentra sur la physique. Dès
la seconde année, elle choisit de suivre tous les
cours donnés par Ludwig Boltzmann ; cela témoigne
de la fascination que ce grand physicien théoricien
exerçait sur ses étudiants, avec qui il développait
des liens intellectuels mais aussi personnels. Elle obtint
son doctorat en 1905. Lise demeura à Vienne
durant l'année qui suivit son doctorat. En tant que
femme, elle ne pouvait espérer une carrière
académique, mais continua malgré tout la recherche.
Elle rencontra Paul Ehrenfest, ancien étudiant
de Boltzmann, qui attira son attention sur les articles publiés
par Lord Rayleigh. L'un d'eux décrivait un effet d'optique
que Rayleigh ne parvenait pas à expliquer. Lise
trouva l'explication théorique et en dériva
de nouvelles observations. Lise partit pour Berlin en 1907
afin
de suivre
les
cours de Max Planck. Lise et Otto Hahn étudièrent
la radioactivité et ils devinrent réputés
pour leurs travaux, notamment pour la découverte du
protactinium en 1918. Indépendamment de ses travaux
avec Hahn, Lise mena des recherches pionnières
en physique nucléaire. Elle se consacra d'abord à l'étude
des spectres de rayonnements bêta et gamma. En 1923,
elle découvrit ainsi la transition non-radiative connue
comme l'effet Auger, appelé en l'honneur de Pierre
Auger, un scientifique français qui le découvre
indépendamment 2 ans plus tard. Elle découvrit également
l'émission de paires électron-positron lors
de la désintégration bêta plus. Elle
effectua différentes mesures de la masse du neutron.
En 1939 elle joue un rôle majeur dans la découverte
de la fission nucléaire, dont elle fournit avec son
neveu Otto Frisch la première explication théorique
en 1939 en employant le modèle de la goutte liquide
de Niels Bohr. Raison pour laquelle elle est considérée
comme la "mère de la bombe nucléaire" par
les médias de l'époque.
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Mendel, Johann Gregor (1822-1884)
né à Heinzendorf
et décédé à Brno, a été moine dans le monastère de Brno (en
Moravie). Mendel est
communément reconnu comme un botaniste père fondateur
de la génétique.
Il est à l'origine de ce qui est aujourd'hui appelé les lois
de Mendel, qui définissent la manière dont les gènes se transmettent
de génération en génération. Mendel naît dans
une famille de paysans. Doué pour les études, mais de tendance
dépressive qui lui vaudra de multiples indispositions dans
la suite de sa carrière, le jeune garçon est très vite remarqué par
le curé du village qui décide de l'envoyer poursuivre ses études
loin de chez lui. Mendel part en 1851 pour suivre les cours,
en tant qu'auditeur libre, de l'Institut de physique de Christian
Doppler. Il y étudie, en plus des matières obligatoires:
la botanique, la physiologie végétale, l'entomologie et
la paléontologie. Durant 2 années, il acquiert les bases
méthodologiques
qui lui permettront de réaliser plus tard ses expériences.
Au cours de son séjour à Vienne, Mendel est amené à s'intéresser
aux théories de Franz Unger, professeur de physiologie végétale.
Celui-ci préconise l'étude expérimentale pour comprendre
l'apparition des caractères nouveaux chez les végétaux au
cours de générations successives. Il espère ainsi résoudre
le problème que pose l'hybridation chez les végétaux. De
retour au monastère, Mendel installe un jardin expérimental
dans la cour et dans la serre, en accord avec son abbé, et
met sur pied un plan d'expériences visant à comprendre les
lois de l'origine et de la formation des hybrides. Il choisit
pour cela le pois qui a l'avantage d'être facilement cultivé avec
de nombreuses variétés décrites. En 1865, il expose à la
Société des sciences naturelles de Brünn et publie en 1866
les résultats de ses études Après dix années de travaux minutieux,
Mendel a ainsi posé les bases théoriques de la génétique
et de l'hérédité moderne. Son travail ne va pas susciter
d'enthousiasme auprès de ses contemporains qui ont du mal à comprendre
la formalisation mathématique de ses expériences. Très peu
de scientifiques de son temps vont citer son travail et Mendel
ne reçoit guère de réponses auprès des différents correspondants à qui
il envoie un tiré-à-part. Parmi ces derniers, seul Karl Wilhelm
von Nägeli, professeur de botanique à Munich, lui écrit,
doutant d'ailleurs de certaines de ses conclusions. En 1868,
Mendel est élu supérieur de son couvent à la mort de l'abbé.
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Mendeleïev, Dmitri Ivanovitch (1834-1907),
né à Tobolsk et décédé à Saint-Pétersbourg fut chimiste russe
surtout connu pour sa classification périodique des éléments
publiée en 1869. Il montra en effet que les propriétés
chimiques des éléments dépendaient directement
de leur poids atomique et qu'elles étaient des fonctions
périodiques de ce poids. Il entre à l'âge de 14 ans
au lycée de Tobolsk, après la mort de son père. En 1849,
la famille devenue pauvre s'installe à Saint-Pétersbourg
et Mendeleïev entre à l'université en 1850. Après avoir reçu
son diplôme, il contracte la tuberculose ce qui l'oblige à se
déplacer dans la péninsule criméenne près de la Mer Noire
en 1855, où il devient responsable des sciences du lycée
local. Il revient complètement guéri à Saint-Pétersbourg
en 1856 où il étudie la chimie et fut diplômé en 1856. À 25
ans, il vient travailler à Heidelberg
avec des savants comme Robert Bunsen et Gustav Kirchhoff.
À Heidelberg, il rencontra le chimiste italien Stanislao
Cannizzaro, dont les idées sur le poids atomique influencèrent
sa réflexion. Mendeleïev retourna à Saint-Pétersbourg et
enseigna la chimie à l'Institut technique en 1863. En
1867, il est nommé professeur de chimie minérale à l'Université de
Saint-Pétersbourg. Il fut nommé professeur de chimie générale à l'université de
Saint-Pétersbourg en 1866. |
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Merton, Robert Cox (1944- )
a reçu le prix Nobel d'économie
en 1997, en même temps que son compatriote Myron Scholes,
pour avoir élaboré la méthode d'évaluation
des instruments financiers dérivés. Cette méthode
d'évaluation a certainement accéléré la
croissance rapide des marchés des instruments financiers
dérivés depuis les années 1980 et permis
l'amélioration de la gestion des risques attachés à ces
nouveaux produits financiers. Merton a sans conteste
contribué à ouvrir une voie nouvelle dans le
champ des sciences économiques et fortement influencé les
deux autres lauréats. Né en 1944 à New
York, il quitte le California Institute of Technology avec
un mastère en mathématiques appliquées.
Il obtient par la suite un doctorat en sciences économiques
au Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.) de Cambridge,
sous la direction de Paul Samuelson (Prix Nobel d'économie
1970) et se spécialise dans les problèmes d'application
des méthodes probabilistes à l'évolution
aléatoire des cours des actifs financiers. En 1988,
il occupe la chaire George Fischer Backer de professeur en
Business Administration à la Harvard Business School
de Cambridge. Le travail novateur de Merton date du début
des années 1970, période pendant laquelle il élabore
une méthode originale de calcul de la valeur des instruments
dérivés. L'échec de sa méthode
appliquée à la gestion d'un fonds de placement à risques
américain (Long-Term Capital Management) en 1998,
a quelque peu terni sa réputation de spécialiste
de la finance internationale. Mais Merton avait lui-même
déclaré à une chaîne de télévision
américaine, au lendemain de l'attribution de sa récompense
que c'est une mauvaise interprétation de penser que
l'on peut éliminer les risques simplement parce qu'on
les comprend et qu'on les mesure. |
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Minkowski, Hermann (1864-1909)
né à Alexotas et décédé à Göttingen, est un physicien-mathématicien
qui a étudié aux universités de Berlin
et de Königsberg. Il fait des études secondaires au lycée
de Königsberg où il se fait remarquer par ses résultats en
mathématiques et reçoit son doctorat en 1885 dans la même
ville. Il a ensuite enseigné dans plusieurs universités, à Bonn,
Königsberg et à Zürich. À Zürich, Einstein était
un des étudiants dans plusieurs des cours qu'il a
donnés. Minkowski a accepté une chaire en 1902 à l'université de
Göttingen, où il est resté pour le reste de sa vie. À Göttingen,
il apprit la physique-mathématique de Hilbert, il
a participé à une conférence sur la
théorie de l'électron en 1905 et appris les
derniers résultats dans la théorie dans l'électrodynamique.
En 1907, Minkowski s'est rendu compte que le travail de Lorentz
et d'Einstein pourrait mieux être compris dans un espace
non-euclidien. Il a considéré l'espace et le
temps, qui a été autrefois pensé pour être
indépendant, d'être couplé ensemble dans un
continuum d'espace-temps quadridimensionnel. Minkowski a établi
un traitement quadridimensionnel de l'électrodynamique.
Ce continuum d'espace-temps a fourni un cadre pour tout le
travail mathématique postérieur dans la relativité.
Ces idées ont été employées par
Albert Einstein en développant la théorie générale
de relativité. Minkowski était principalement
intéressé par la mathématique pure et
a passé beaucoup de son temps en étudiant les
formes quadratiques et les fractions continues. Son travail
le plus original était cependant sa Géométrie
des nombres. Cette étude a mené à des
travaux sur les corps convexes et aux questions au sujet
des problèmes d'emballage (les manières dans
lesquelles des figures d'une forme donnée peuvent être
placées dans une autre figure donnée) |
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Möbius, August Ferdinand (1790-1868)
mathématicien et astronome allemand né à Schulpforta
et mort à Leipzig. Möbius fit ses études à Leipzig, à Göttingen
(sous la direction de Gauss) et à Halle. En 1815,
il devint professeur d'astronomie à Leipzig, puis directeur
de l'observatoire de cette ville, après en avoir dirigé la
construction. On lui doit plusieurs ouvrages d'astronomie théorique,
notamment De computandis occultationibus fixarum per planetas (1815).
Ses travaux mathématiques concernent principalement
la géométrie et furent, pour la plupart, publiés
dans le Journal des mathématiques pures et appliquées de
Crelle, de 1828 à 1858, comme compléments à son
ouvrage fondamental Der barycentrische Calcul (1827).
En introduisant un nouveau système de coordonnées,
Möbius y étudie les transformations géométriques,
principalement la transformation projective. Son ouvrage eut
une très grande importance dans le développement
de la géométrie projective. Étudiant la
statique sous l'angle de la géométrie, Möbius
développa également la théorie des complexes
linéaires de droites (Lehrbuch der Statik, 1837).
On peut considérer Möbius comme un des pionniers de
la topologie, avec la découverte, publiée dans
un mémoire à l'Académie des sciences française,
du fameux "ruban de Möbius", surface n'ayant qu'un
seul côté. |
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Monge, Gaspard (1746-1818)
né à Beaune et décédé à Paris Monge est fils d'un marchand
forain. Il suit d'abord le collège de Beaune, puis va
ensuite collège de Lyon, où il enseigne dès l'âge
de 16 ans les sciences physiques. Un officier du génie,
qui avait vu un plan de la ville de Beaune fait par Monge à l'aide
de nouvelles méthodes d'observation et de construction
graphique, le recommande au commandant de l'École militaire
de Mézières. Mais il ne peut y être admis à cause
de son origine roturière et n'est accepté que
dans une annexe technique de l'école. Ses talents scientifiques
sont reconnus lorsqu'un jour il dresse le plan de fortifications à l'aide
d'une méthode bien plus rapide que les méthodes
connues jusque-là. Il est alors admis à l'École
militaire comme professeur de mathématiques et continue
ses recherches, arrivant à la méthode générale
de représentation géométrique connue depuis
lors sous le nom de géométrie descriptive. Mais
ses découvertes, considérées comme secret
militaire de grande valeur, ne peuvent être publiées.
En 1780, il vient à Paris enseigner l'hydrodynamique.
Il entre aussitôt à l'Académie des sciences,
où il fait une communication sur les lignes de courbure tracées
sur une surface (problème déjà étudié par Euler
en 1760). En 1786, il publie son célèbre Traité élémentaire
de la statique et fonde peu après l'École
polytechnique, où il aura l'occasion de donner des leçons
de géométrie descriptive et de publier ses travaux
jusque-là inconnus. Chargé de mission en Italie,
Monge rencontre Bonaparte et se charge du recrutement des savants
pour l'expédition d'Égypte. Revenu en France,
il reprend son enseignement à l'École polytechnique,
devient sénateur et est anobli . Mais la Restauration
le privera de tous ses titres, le rayera de la liste des membres
de l'Institut et lui enlèvera son poste d'enseignant.
En 1989, ses cendres ont été transférées
au Panthéon. Toutes ses recherches mêlent étroitement
la géométrie pure, l'analyse infinitésimale
et la géométrie analytique, lui permettant, par
exemple, de lier chaque famille de surfaces à une équation
aux dérivées partielles et, par là, de
trouver les solutions d'équations différentielles à l'aide
de sa théorie des surfaces. L'influence de Monge s'exerça
par son enseignement oral, et la plupart des mathématiciens
français du 19ème siècle ont été ses élèves. |
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Napier, John (1550-1617)
né et décédé à Merchiston est un théologien, physicien,
astronome et mathématicien. Comme c'était la
pratique courante pour les membres de la noblesse à l'époque,
John Napier n'est pas entré à l'école
avant l'âge de 13 ans.
Il n'est pas resté à l'école
très longtemps, cependant. On croit qu'il a quitté l'école
en Ecosse et a peut-être voyagé en Europe continentale
afin de mieux poursuivre ses études. En 1571, Napier, âgé de
21 ans, est retourné en Écosse, et a acheté un
château à Gartness en 1574. A la mort de son
père en 1608, Napier et sa famille ont emménagé dans
Merchiston Castle à Edimbourg, où il résida
le reste de sa vie. La mathématique
n'était pas son activité principale mais il
ne manquait pas d'idées pour simplifier les calculs.
Il établit quelques formules de trigonométrie
sphérique, popularisa l'usage du point pour la notation
anglo-saxonne des nombres décimaux mais surtout inventa
les logarithmes. Son objectif était de simplifier
les calculs trigonométriques nécessaires en
astronomie. Il s'attacha à définir le logarithme
d'un sinus en s'appuyant sur des considérations mécaniques
de points mobiles et sur le lien entre les progressions arithmétique
et géométrique.
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Navier, Henri (1785-1836) né à
Dijon et décédé à Paris était
un ingénieur, mathématicien
et économiste surtout connu pour ses travaux sur l'hydrodynamique.
Henri devient orphelin à 9 ans, après la
mort de son père, avocat réputé et ancien
député durant la Révolution. Son oncle,
ingénieur du Corps des Ponts et Chaussées
s'occupe de son éducation à Paris, le considère
comme son fils avant de l'adopter avec sa femme, également
proche parente du jeune Henri. L'ingénieur cantonnier
le pousse à se présenter à l'École
Polytechnique. Bien qu'étant parmi les derniers reçus
en 1802, il y réussit sa scolarité et son classement
lui permet d'intégrer le corps des ponts et chaussées.
Il est nommé ingénieur ordinaire des Ponts
et Chaussées en 1808. Plus tard, il deviendra inspecteur
divisionnaire de ce corps et, semble-t-il quelque temps,
inspecteur général à l'instar de son
oncle. De 1819 à 1835, il assure le cours de mécanique
appliquée de l'École nationale des ponts et
chaussées (il y est titularisé en
1830 à la suite de la retraite d'Eisenmann). Au début
des années 1820, il explore avec Augustin-Louis Cauchy
les facettes de la théorie mathématique de
l'élasticité, ce qui lui permet de proposer
des équations sur le mouvement des fluides newtoniens.
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Nash,
John (1928- ) né en Virginie Occidentale,
fils de John Nash Sr., ingénieur, et Virginia Martin,
enseignante. Jeune, il passait beaucoup de temps à lire
et à faire des expériences dans sa chambre
qu'il avait convertie en laboratoire.
De 1945 à 1948, Nash a étudié au
Carnegie Institute of Technology à Pittsburgh, dans
l'intention de devenir ingénieur comme son père. À la
place, il y a développé une passion durable
pour les mathématiques, et en particulier pour la
théorie des nombres, les équations diophantiennes,
la mécanique quantique et la théorie de la
relativité. Il fut admis
en troisième cycle, à 20 ans, dans toutes
les universités
qu'il avait sollicitées: Harvard, Princeton... Il
choisit d'aller à Princeton. Ayant un intérêt
pour l'économie, Nash
se mit à étudier la théorie des jeux,
domaine qu'avait défriché
John von Neumann, un des grands noms de Princeton, un peu
plus d'une décennie auparavant. C'est sur ce sujet
qu'il décida
de faire sa thèse et qu'il obtint le prix Nobel d'économie
en 1994. Durant l'été 1950, Nash fut employé comme
consultant
à la RAND, institut top-secret qui employait de la
matière
grise pour mettre au point diverses stratégies de
statu quo soit de victoire, en cas de conflit faisant appel à l'arme
nucléaire. À la suite, Nash se mit à étudier
les variétés
lisses compactes, ce qui fit l'objet d'un papier. Il devint
ensuite assistant au M.I.T à la rentrée
1951-52, âgé de
23 ans seulement. Il avait vraiment un tempérament
de problem-solver et releva ainsi le pari de résoudre
une question de Waren Ambros: est-il possible de plonger
une variété riemannienne
quelconque dans un espace euclidien? Nash trouve une méthode
fondamentale originale pour y arriver. Nash devint malade
après quelques problèmes privés et professionnels,
mais il attribua sa maladie à sa tentative de résoudre
les contradictions de la physique quantique. D'autant plus
que peu de temps auparavant,
il avait réalisé des travaux sur les EDP elliptiques
non linéaires
qui lui valurent beaucoup d'admiration autour de lui, mais
dont il dut finalement partager la paternité avec
un jeune italien qui avait énoncé, indépendamment
et quelques semaines avant lui, des résultats similaires:
ceci leur valu de ne pas obtenir la médaille Fields
en 1958... |
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Newton, Isaac (1642-1727), mathématicien
et physicien anglais, considéré comme l'un
des plus grands scientifiques de l'histoire. Newton nait
dans le Lincolnshire (Angleterre), de parents paysans et
décédera à Londres. À 5 ans,
il fréquente l'école primaire de Skillington,
puis à 12 ans celle de Grantham. Il y reste quatre
années jusqu'à ce que sa mère
le rappelle à Woolsthorpe pour qu'il devienne
fermier et qu'il apprenne à administrer son
domaine. Pourtant, sa mère, s'apercevant que
son fils était plus doué pour la mécanique
que pour le bétail, l'autorisa à retourner à l'école
pour peut-être pouvoir entrer un jour à l'université. À 17
ans, Newton tombe amoureux d'une camarade de classe,
mademoiselle Storey. On l'autorise à la fréquenter
et même à se fiancer avec elle, mais il doit
terminer ses études avant de se marier. Finalement,
le mariage ne se fit pas et Newton restera alors célibataire
toute sa vie. À 18 ans, il entre alors au Trinity
College de Cambridge (il y restera 7 ans), où il
se fait remarquer par son maître, Isaac Barrow. Il
a également comme professeur Henry More qui l'influencera
dans sa conception de l'espace absolu. À Cambridge,
il étudie l'arithmétique, la géométrie
dans les Éléments d'Euclide et la
trigonométrie,
mais s'intéresse particulièrement à l'astronomie, à l'alchimie
et à la théologie. Il devient à 25
ans bachelier des arts, mais est contraint de suspendre ses études
pendant deux années suite à l'apparition
de la peste qui s'est abattue sur la ville en 1665
; il retourne alors dans sa région natale. C'est à cette
période que Newton progresse fortement en mathématiques,
physique et surtout en optique. Il
laissa d'importantes contributions
à de nombreuses branches de la science. Ses découvertes
et théories furent à la base d'une grande
partie des progrès
scientifiques réalisés après lui. Newton
fut l'un des inventeurs de la branche des mathématiques
appelée calcul infinitésimal
(l'autre inventeur fut le mathématicien allemand Gottfried
Wilhelm Leibniz). Il éclaircit également les
mystères de la
lumière et de l'optique, formula trois lois sur le
mouvement et en déduisit la loi de la gravitation
universelle en sa basant sur les lois de Kepler. Il parvint
au raisonnement selon lequel la lumière est un mélange
de différents rayons de couleurs différentes,
et qu'en raison des phénomènes de réflexion
et de réfraction, ses couleurs
apparaissent en composants séparés. Newton
démontra sa théorie
des couleurs en faisant passer de la lumière au travers
d'un prisme, qui scinde le faisceau lumineux en couleurs
séparées. En 1696, il quitte Cambridge pour
devenir d'abord gardien de la Royal Mint puis maître
de la monnaie dès l'année suivante. En
1699, il est nommé membre du conseil de la Royal Society
et y est élu président en 1703. Il garde cette
place jusqu'à sa mort. |
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Neumann
Von, John (1903-1957),
mathématicien né à Budapest et décédé à Washington.
Neumann est un enfant prodige: à 6 ans, il
converse avec son père en grec ancien et peut mentalement
faire la division d'un nombre à huit chiffres. Une
anecdote rapporte qu'à 8 ans, il a déjà lu
les 44 volumes de l'histoire universelle de
la bibliothèque familiale et qu'il les a entièrement
mémorisés : doté d'une mémoire
absolue, il sera capable de citer de mémoire
des pages entières de livres lus des années
auparavant. Il entre au lycée à
Budapest en 1911. C'est âgé d'à peine
23 ans qu'il reçoit son doctorat en mathématiques
(avec des mineures en physique expérimentale et en
chimie) de l'université de Budapest. En parallèle,
il obtient un diplôme en génie chimique de l'École
polytechnique fédérale de Zürich (à la
demande de son père, désireux que son fils
s'investisse dans un secteur plus rémunérateur
que les mathématiques). Il
est intéressant de noter que von Neumann n'a mis les
pieds dans ces deux universités que pour les examens.
Entre 1926 et 1930, il est privatdozent à Berlin et à Hambourg.
Il travaille également à Göttingen
avec Robert Oppenheimer sous la direction de David Hilbert.
Durant cette période, l'une
des plus fécondes de sa vie, il côtoie également
Werner Heisenberg et Kurt Gödel. En 1930, von Neumann
est professeur-invité à l'université de
Princeton. Puis, de 1933 à sa mort en 1957, il est
professeur de mathématiques à la faculté de
l'Institute for Advanced Study qui vient d'être créée.
Il y rejoint donc Albert Einstein et Kurt Gödel. Neumann émigra
aux États-Unis
en 1933 pour joindre l'Institut de Recherche Avancée à Princeton.
Il rédigea un important
ouvrage sur la mathématique appliquée et
effectua un travail majeur dans l'axiomatisation de la physique
quantique (c'est lui qui réalisa
système
quantique peut être considéré comme un
point dans un espace de Hilbert et qui introduisit les opérateurs
linéaires). Il
participa durant la deuxième guerre mondiale au développement
théorique de la bombe atomique et à l'étude
des ondes de choc. Ces travaux mathématiques sur
les calculs ultra-rapides pour les simulations de la bombe
H, contribua de façon non négligeable
au développement de l'informatique (il est aussi à l'origine
des méthodes de Monte-Carlo). Il contribua également
à la théorie des jeux où certains de ces résultats
eurent une grande influence sur l'économie. |
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Niels, Abel (1802-1829) était
mathématicien norvégien né à Frindoë et
décédé à Froland. Son père était un éminent
homme politique norvégien, mais à la fin de sa
vie, il tomba en disgrâce, et quand il mourut en 1820,
c'est Abel qui dut supporter toute la charge de la famille.
Son père, éduqua lui-même Abel jusqu'en 1815, puis l'envoya
au collège paroissial d'Oslo. Dans ce lycée, le latin, le grec
et la religion étaient enseignés à l'ancienne, avec punitions
et châtiments corporels. La situation évolua en 1817 à la suite
du renvoi d'un professeur consécutif au décès d'un élève: le
lycée recruta un jeune enseignant ouvert aux idées nouvelles
et instruit de mathématiques qui en découvrant l'intérêt de
Niels pour les mathématiques, lui trouva une bourse pour l'université.
Grâce à l'aide financière de ses professeurs,
il parvient donc toutefois à poursuivre ses études
et à faire ses premières découvertes.
Mais ses mémoires sont perdus par Cauchy et mésestimés
par Gauss. Après son doctorat, Abel ne parvint pas à trouver
un poste et ses conditions de vie devinrent de plus en plus
précaires et sa santé se fragilisa: il fut ainsi
atteint de la tuberculose. Malgré des déplacements à Paris
et à Berlin, ses travaux ne sont toujours pas perçus à leur
juste valeur. Dans ses dernières semaines, il n'a plus
assez de force pour quitter son lit. Il décède à même
pas 27 ans, alors qu'un ami venait juste de lui trouver un
poste à Berlin. C'est Jacobi qui comprendra tout
le génie de ce jeune mathématicien. Abel avait
notamment démontré, à l'âge de19
ans, l'impossibilité de résoudre par radicaux
les équations algébriques de degré 5,
ce que son contemporain Galois généralisera à tout
degré. À titre posthume, Abel recevra en 1830 le grand
prix de Mathématiques de l'Institut de France. |
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Nöther, Emmy (1882
-1935) née à Erlangen et décédée à Princeton. Emmy envisage
d'abord d'enseigner le français et l'anglais après avoir
passé les examens requis, mais étudie finalement les mathématiques à l'université d'Erlangen
où son père donne des conférences. Durant le semestre d'hiver
1903-1904, elle étudie à l'université de Göttingen et assiste
aux cours de l'astronome Karl Schwarzschild et des mathématiciens
Hermann Minkowski, Felix Klein et David Hilbert. Après avoir
achevé sa thèse en 1907 elle travaille bénévolement à l'Institut
de Mathématiques d'Erlangen pendant 7 ans. En 1915, elle
est invitée par David Hilbert et Felix Klein à rejoindre
le très renommé département de mathématiques de l'université de
Göttingen jusqu'en 1933. En 1935, elle est opérée en raison
d'un kyste ovarien et, malgré des signes de rétablissement,
meurt 4 jours plus tard à l'âge de 53 ans. Elle reste
dans l'histoire des mathématiques comme la fondatrice
principale de l'Algèbre abstraite, ou algèbre
moderne, qui est une des branches essentielles des mathématiques
contemporaines. Cette algèbre abstraite prend de la
hauteur par rapport aux calculs menés dans divers
ensembles, munis de diverses opérations, et montre
ce que ces calculs ont en commun. En physique, le théorème
de Noether explique le lien fondamental entre la symétrie
et les lois de conservation. Ses idées dans ont
contribué aussi au progrès de la physique,
en particulier dans la théorie de la Relativité.
Malgré toutes ses qualités, elle eut des difficultés à mener
une carrière normale de professeur d'université,
car elle était une femme, dans un milieu exclusivement
masculin. Elle bénéficia cependant de l'estime
et de l'appui de David Hilbert, d'Albert Einstein et de Felix
Klein. |
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Ohm, Georg
Simon (1789-1854) était un physicien né à Erlangen
et décédé à Münich. Bien
que ses parents n'aient pas faits d'études supérieures,
le père de Ohm était
un homme respecté et un autodidacte qui a lui-même
donné à son fils une excellente éducation.
Depuis sa plus jeune enfance Georg reçoit de son
père
des enseignements de très bon
niveau en physique, mathématiques, chimie et philosophie.
Georg fréquente le lycée d'Erlangen
de 11 à 15 ans et il y reçoit une éducation
scientifique très restreinte, contrastant avec les
enseignements de son père. En 1805, à l'âge
de 15 ans, Ohm entre à l'Université d'Erlangen.
Comme Ohm est dissipé, son père en colère
devant le gâchis de ses possibilités, l'envoie
en Suisse où, en 1806, il prend un poste de professeur
de mathématiques dans une école de Gottstadt
bei Nydau. Ohm quitte son poste d'enseignant à Gottstadt
bei Nydau en 1809 pour devenir précepteur à Neuchâtel
pendant 2 ans. Puis, en 1811 il retourne à l'Université d'Erlangen.
Ses études lui furent utiles pour obtenir son doctorat
de l'Université d'Erlangen la même année
et rejoindre immédiatement l'équipe enseignante
comme maître de conférence en mathématiques.
Le roi Frédéric-Guillaume III de Prusse lui
offre un poste au lycée
jésuite de Cologne en 1817. Grâce à la
réputation de cette école dans l'enseignement
des sciences, Ohm se retrouve à enseigner aussi
bien les mathématiques que la physique. Le laboratoire
de physique étant bien équipé, il
se consacre à des expérimentations. Ce qui
est actuellement connu sous le nom de loi d'Ohm est apparu
en 1827 dans le livre Die galvanische Kette, mathematisch
bearbeitet dans lequel
il fournit une théorie complète
de l'électricité.
Il entre à l'école polytechnique de Nuremberg
en 1833 et en 1852 devient professeur de physique expérimentale à l'université de
Munich, où il meurt un peu plus tard.
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Oppenheimer, J. Robert (1904-1967), physicien
né à New-York et décédé à Princeton.
Il a été le directeur scientifique du projet
Manhattan et y dirigea donc la mise au point des premières
bombes atomiques. Entré à Harvard avec une année de retard à cause
d'une attaque de colite ulcéreuse, il profite de cette période
pour se rendre, avec son ancien professeur d'anglais, au
Nouveau-Mexique. Il y devint amateur de promenades à cheval
ainsi que des montagnes et plateaux de cette région. À son
retour, il obtient son diplôme de chimie en 3 ans. Percy
Bridgman lui fait découvrir la physique expérimentale. C'est
durant ses études au laboratoire Cavendish d'Ernest Rutherford à Cambridge,
qu'il réalise qu'il maîtrise mieux la théorie que la pratique
en raison de sa maladresse. En 1926, il poursuit ses études
sous la direction de Max Born à l'Université de Göttingen,
et obtient son doctorat à l'âge de 22 ans. À Göttingen, il
publie des articles sur la théorie quantique. En 1927, il
retourne à Harvard puis l'année suivante à l'Institut de
technologie de Californie. Il est aussi connu pour sa contribution à la
théorie quantique et à la théorie de
la relativité, et pour ses études sur les rayons
cosmiques, les positrons et les étoiles à neutrons.
Il fait des recherches importantes en astrophysique, en physique
nucléaire, et en spectroscopie. Il découvre alors l'approximation
de Born-Oppenheimer. |
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Ostrogradsky, Mikhaïl
Vassilievitch (1801-1862) était un physicien
et mathématicien
ukrainien. Il commença ses études de mathématiques à l'université de
Kharkov, et les continua ensuite à Paris où il
fut en contact étroit avec les célèbres
mathématiciens
français Cauchy, Binet, Fourier et Poisson. De retour
dans sa patrie, il enseigna à l'école des
cadets de la Marine, à l'Académie du génie
Nicolas et à l'école d'Artillerie de Saint-Pétersbourg.
Il est célèbre en particulier pour avoir établi
le théorème de flux-divergence, qui permet
d'exprimer l'intégrale sur un volume (ou intégrale
triple) de la divergence d'un champ vectoriel comme l'intégrale
de surface (intégrale double étendue à la
superficie qui entoure ce volume) du flux défini
par ce champ. Il fut élu à l'Académie
américaine
des arts et des sciences en 1834, à l'Académie
des sciences de Turin en 1841, et à l'Académie
des sciences de Rome en 1853. Enfin il fut élu membre
correspondant de l'Académie des sciences de Paris
en 1856. Les travaux scientifiques d'Ostrogradski sont
dans le droit fil des principes professés à cette époque à l'École
polytechnique dans les domaines de l'analyse, et des mathématiques
appliquées. En physique mathématique, il
imagina une synthèse grandiose qui embrasserait
l'hydromécanique, la théorie de l'élasticité,
la théorie de la chaleur, et la théorie de
l'électricité dans le cadre d'une seule méthode
homogène.
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Pareto,
Vilfredo (1848-1923), économiste et sociologue
italien, dont la contribution la plus célèbre à la
théorie économique est la définition
du concept d'optimum économique. Né à Paris
d'un père italien en exil et d'une mère française,
il retourna en Italie à l'âge de 10 ans. Il
fit ses études à l'université de Turin
et devint ingénieur. En 1893, il fut nommé à la
chaire d'économie politique de l'université de
Lausanne (il décédera à Céligny en Suisse), où il
succédait à Léon Walras. Parmi ses travaux
figure l'analyse des anticipations des agents économiques.
Celles-ci, n'étant pas indépendantes les unes
des autres, peuvent susciter des mouvements d'opinion pessimistes
qui génèrent des crises. Pareto est également
le père de la notion d'optimum. L'économie
est à un optimum lorsqu'on ne peut améliorer
la situation d'un agent sans détériorer celle
d'au moins un autre agent. Ce concept est très utilisé en économie,
car il permet de prendre en compte la non-additivité des
utilités des différents agents. La concurrence
permet d'atteindre l'optimum au sens de Pareto. Pareto a également
intégré les courbes d'indifférence (formalisées
par Francis Edgeworth) à la logique walrassienne d'équilibre
général. Le travail sociologique de Pareto
fut plus discuté. Dans le Traité de sociologie
générale, paru en 1916, il présenta
sa théorie des élites, selon laquelle le pouvoir
d'État est dans toutes les sociétés
l'objet d'un combat entre les seules élites. Cette
thèse discréditait les démocraties,
et contribua implicitement au développement du fascisme
alors montant en Italie. |
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Pascal, Blaise (1623-1662),
mathématicien, physicien, théologien, mystique,
philosophe, moraliste et polémiste né à Clermont et
décédé à Paris. Enfant précoce
(à 11 ans, il compose un court Traité des sons des
corps vibrants et aurait démontré la 32e proposition du Ier
livre d’Euclide, à 16 ans il écrit un traité sur les Coniques),
il est éduqué par son père qui était mathématicien.
Les tout premiers travaux de Pascal concernent les sciences
naturelles et appliquées. Il contribua de manière importante à l’étude
des fluides. Il a clarifié les concepts de pression et de
vide, en étendant le travail de Torricelli. L'étendue
des domaines d'intérêt et du génie de Pascal
est impressionnante: inventeur de la machine à calculer,
concepteur des premiers transports en commun en France, artisan
de l'assèchement des marais poitevins il fut également
l'un des plus brillants prosateurs de la langue française
et l'une des plus grandes figures du 17ème siècle
français. |
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Pauli, Wolfgang (1900-1958) était un physicien autrichien,
né à Vienne et décédé à Zürich, connu pour sa définition
du principe d'exclusion en mécanique quantique, ce qui lui
valut le prix Nobel de physique de 1945. Pauli est né d'un
père professeur des universités et d'une mère journaliste
et juriste. Au lycée à Vienne, Pauli était considéré comme
un enfant prodige en mathématiques. À partir de 1919, il
commence ses études de physique à l'université de Munich
avec pour professeur Arnold Sommerfeld. Depuis 1898, Sommerfeld était
en charge d'écrire le cinquième volume de la Enzyklopädie
der mathematischen Wissenschaften (20'000 pages), consacré à la
physique. Il requiert dans un premier temps la collaboration
d'Albert Einstein pour rédiger l'article sur la relativité,
mais ce dernier refuse. Sommerfeld fait alors appel à Pauli,
dont la relativité était la spécialité lors de son inscription
aux cours de Sommerfeld. C'est ainsi qu'à 21 ans, Pauli publie
son article de synthèse des théories de la relativité restreinte
et de la relativité générale. En 1921, il obtient son doctorat
avec pour sujet l'atome d'hydrogène qui montra clairement
la limite du modèle de l'atome de Bohr, auquel il travaillera
en tant qu'assistant de Max Born à Göttingen entre 1921 et
1922. Pendant les années 1922 et 1923, il travailla aux côtés
de Niels Bohr à Copenhague. Entre 1923 et 1928, il enseigna à Hambourg
avant de partir à l'ETH de Zürich, où il obtint un poste
de professeur de physique théorique. À partir de 1935, il
est parti pour les États-Unis, où il occupe des postes de
professeur invité, notamment à l'Institute for Advanced Study à Princeton
durant les années 1935-1936, mais aussi à l'Université du
Michigan, en 1931 et 1941, et l'Université Purdue, en 1942.
En 1946, il obtient la citoyenneté américaine, mais revient
la même année à l'ETH de Zürich, où une place de professeur
lui avait été gardée. En 1949, il devient citoyen suisse.
Dans les années 1950, il retourne régulièrement à Princeton
afin de donner des cours en tant que professeur invité. Dans
les dernières années de sa vie, il participa à la fondation
du CERN. Il meurt d'un ulcère gastro-duodénal. |
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Pearson, Karl (1857-1936)
est un mathématicien britannique né à Londres et décédé à Surrey
fondateur des statistiques modernes. L'analyse statistique
connaît un grand développement à la fin
du 19ème siècle au Royaume-Uni et Karl Pearson
domine ses contemporains par l'étendue et la variété de
ses contributions bien que s'étant intéressés aux statistiques
seulement à partir de l'âge de 33 ans. Il développe
des méthodes d'analyse pour l'étude de la sélection
naturelle et de l'eugénisme dont il est un ardent promoteur.
Ses principales contributions sont la création du test
du d'indépendance du Khi-deux destiné à estimer
si les écarts observés dans un ensemble de variables
par rapport aux valeurs théoriques peuvent être attribués
ou non à un échantillonnage au hasard et la définition
du coefficient de corrélation. Il reçoit la médaille
Darwin (biologie) en 1898. Pearson était aussi consultant
dans les entreprises. Il a entre autres donné des cours à William
S. Gosset qui introduisit la loi de Student en 1910. Il est
l'un des fondateurs de la revue Biometrika dont il a été l'éditeur
pendant 36 ans et qu'il a hissé au rang de meilleure revue
de statistiques mathématiques. |
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Penrose,
Roger (1931-) physicien et mathématicien né à Colchester.
Penrose obtient son diplôme en mathématiques de l'Université du
Collège de Londres et son doctorat à l'université de Cambridge
avec une thèse sur les méthodes tensorielles en géométrie
algébrique.
Entre 1964 et 1973, il enseigne la mathématique au Birkbeck
College de Londres et rencontre le célèbre physicien
Stephen W. Hawking avec lequel il travailla
sur une théorie de l'origine de l'Univers en apportant
sa contribution mathématique à la théorie
de la relativité générale appliquée à la
cosmologie et à l'étude des trous noirs. En 1965, à Cambridge,
il prouve que des singularités gravitationnelles peuvent être
formées à partir de l'effondrement gravitationnel d'étoiles
massives en fin de vie. En 1971, Prenrose découvre les réseaux
de spin qui devaient plus tard former la géométrie de l'espace-temps
dans la théorie quantique à boucles. Professeur à Oxford,
il reçut, avec Hawking, le prix Wolf 1988 pour la physique.
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Picard, Charles-Émile (1856-1941)
né et décédé à Paris fait
ses études classiques au lycée de Vanves dès 1864,
puis au lycée Napoléon (futur lycée Henry IV) de 1868 à 1874
où il se révèle excellent élève,
mais peu attiré par la mathématique. Il obtient
cette année-là le baccalauréat ès lettres puis l'année suivante
le baccalauréat ès sciences. Il est reçu second à l'École
Polytechnique, et premier à l'École Normale
Supérieure. Finalement, passionné par les sciences,
il opte pour cette dernière, où il prépare
l'Agrégation qu'il réussit en 1877. Après
divers postes d'assistant à Paris et Toulouse, il
devient en 1881 Maître de Conférences à l'École
Normale Supérieure. Son nom est déjà célèbre
dans le cercle des mathématiciens, car il a démontré un
théorème important sur les singularités
des fonctions holomorphe qui lui vaudra une nomination pour
devenir membre de l'Académie des Sciences. Il est
cependant trop jeune, et son élection est reportée
en 1889. En 1885, Picard devient professeur à la Sorbonne,
où il occupe la chaire de calcul différentiel. Là encore,
son jeune âge est une gêne (il faut avoir au minimum
30 ans pour occuper un tel poste) et il faut utiliser une
procédure astucieuse pour contourner la législation.
Plus tard, Picard occupera la chaire d'analyse et d'algèbre,
et il exercera aussi à l'École Centrale des
Arts et Manufacture (1894-1937): il y forme à la mécanique
plus de 10'000 ingénieurs, et est, selon Hadamard,
un excellent professeur. Les travaux de Picard sont ardus,
et ouvrent la voie à de nouvelles recherches. Il est
le premier à utiliser le théorème du
point fixe dans une méthode d'approximations successives
qui permet de résoudre des équations aux dérivées
partielles. On lui doit également des travaux en géométrie
algébrique, comme des recherches plus appliquées
sur l'élasticité ou la chaleur. Il est aussi
l'un des premiers défenseurs des théories d'Einstein.
Son Traité d'Analyse constitua longtemps une
référence, et Picard fut aussi philosophe et
historien des sciences. Parmi les distinctions que Picard
a reçues, citons qu'il présida le congrès
International des mathématiciens, qu'il fut élu
membre de l'Académie Française en 1924, et
qu'il reçut la médaille d'or Mittag-Leffler
en 1937.
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Planck, Max (1858-1947) était un physicien
allemand né à Kiel et décédé à Göttingen considéré comme
le fondateur de la physique quantique. Après avoir
obtenu son baccalauréat à 17 ans à Münich où son
père enseigne, Max Planck poursuit ses études de physique à Berlin.
Passionné par la thermodynamique, il soutient une
thèse de doctorat sur le second principe de la thermodynamique
et la notion d'entropie 1879, notion qui restera le moteur
explicatif de la majorité de ses recherches. L'année
suivante, il devient maître de conférence à l'université de
Munich puis obtient la chaire de physique de l'université de
Kiel en 1885. Quatre ans plus tard, il est professeur de
physique à l'université de Berlin, poste qu'il
occupera pendant près de 40 ans. En 1930 il prend
la direction de l'Institut Kaiser Wilhem pour la recherche
scientifique qui portera bientôt son nom. Amorcées
par sa thèse de doctorat, les recherches de Planck
en thermodynamique se portent rapidement sur le corps noir.
Entité purement théorique, le corps noir absorbe
toutes les radiations qu'il reçoit (le noir de carbone,
en absorbant 97% du rayonnement, se rapproche de cet idéal).
Pour tenter d'expliquer ce phénomène, Planck élabore
une nouvelle théorie. Il émet l'hypothèse
que l'énergie d'un rayonnement ne peut être émise
ou absorbée par la matière que par quantités
finies, les quanta. Il montre alors que ces "paquets
d'énergie" ont pour valeur hv, où v est
la fréquence du rayonnement et h une constante
universelle (la "constante de Planck"). En exposant
sa théorie à la Société allemande
de physique en 1900, à Berlin,
Planck ne sait pas encore qu'il vient d'inventer une nouvelle
branche de la physique: la physique quantique. Sa découverte
entraînera alors la création du modèle
de l'atome par Niels Bohr, l'élaboration de la mécanique
ondulatoire par Louis de Broglie , l'explication du phénomène
photoélectrique par Albert Einstein ou encore la découverte
du principe d'incertitude par Werner Heisenberg . Considéré comme
l'un des plus célèbres physiciens, Planck recevra
le prix Nobel en 1918. |
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Poincaré, Henri
(1854-1912), mathématicien et physicien français
né à Nancy et décédé à Paris
dont on a dit qu'il était
le dernier savant susceptible de connaître
la totalité des mathématiques de son temps.
Élève d'exception au Lycée Impérial
de Nancy, il obtient en 1871, le baccalauréat ès
lettres, mention Bien, et la même année son
baccalauréat ès
sciences. Il se classe premier au concours d'entrée à l'École
polytechnique en 1873, puis à l'École
des Mines de Paris, comme ingénieur du Corps des Mines,
en 1875. Il est licencié ès sciences
en 1876. Nommé ingénieur des mines
de troisième classe en 1879 à Vesoul,
il obtient, la même année le doctorat ès
sciences mathématiques à la Faculté des
sciences de Paris, et devient chargé de cours d'analyse à la
faculté des sciences de Caen. Les
premiers travaux de Poincaré portent sur
les fonctions automorphes ou fuchsiennes, la théorie
qualitative des équations différentielles
et la théorie des fonctions. Dans une série
de 6 articles
publiés à partir de 1894, il est le créateur
de la topologie algébrique, science en pleine expansion
au 20ème siècle
et dans laquelle plusieurs conjectures dues à Poincaré restent
ouvertes. Il s'est vivement intéressé à la
mécanique céleste:
Les Méthodes nouvelles de la mécanique céleste, trois
volumes parus entre 1892 et 1899, annoncent les recherches
modernes sur les systèmes dynamiques et le chaos.
En physique-mathématique,
il dégagea les propriétés du groupe
de Poincaré-Lorenz,
qui allaient quelques mois plus tard conduire à l'article
fondamental d'Einstein sur la relativité restreinte. |
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Poisson, Siméon
Denis (1781-1840) était un mathématicien français
dont les travaux ont porté sur les intégrales définies,
la théorie électromagnétique et le calcul
des probabilités. Sa famille le força à faire
des études de médecine qu'il abandonna, en
1798, pour aller étudier la mathématique à l'École
polytechnique, où il fut l'élève de Laplace
et Lagrange, qui devinrent l'un et l'autre ses amis.
Il enseigna à l'École polytechnique à partir
de 1802 et en 1808, il fut nommé astronome du Bureau
des longitudes et, à sa création, en 1809,
professeur à la Faculté des sciences. Les travaux
les plus importants de Poisson portent sur les applications
des mathématiques à la physique et à la
mécanique. Son Traité de mécanique a été l'ouvrage
de référence en mécanique pendant de
nombreuses années. Un mémoire, publié en
1812, contient les lois les plus usuelles de l'électrostatique
et la théorie selon laquelle l'électricité est
constituée de deux fluides dont les éléments
semblables se repoussent, tandis que les éléments
différents s'attirent. En mathématiques pures,
il a publié une série d'articles sur les intégrales
définies, et ses recherches sur les séries
de Fourier ont annoncé celles de Dirichlet et de Riemann
sur ce sujet. C'est dans l'ouvrage Recherches sur la
probabilité des jugements... (1837), qui est un
livre important sur le calcul des probabilités, qu'apparaît
pour la première fois la distribution de Poisson (ou "loi
de Poisson"). Obtenue initialement
comme une approximation de la loi binomiale de Bernoulli,
elle est devenue fondamentale dans de très nombreux
problèmes. Les autres publications de Poisson comprennent Théorie
nouvelle de l'action (1831) et Théorie mathématique
de la chaleur (1835). Le nom de Poisson est attaché à de
nombreuses notions mathématiques et physiques (intégrale
et équation de Poisson en théorie du potentiel,
crochets de Poisson dans la théorie des équations
différentielles, rapport de Poisson en élasticité et
constante de Poisson en électricité). |
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Poynting, John Henry (1852-1912) était
un physicien né dans le Lancashire et décédé à Birmingham
qui a travaillé, en autres, sur les ondes électromagnétiques.
Il a défini ce que l'on appelle le Vecteur de Poynting qui
représente la puissance par unité de surface que transporte
une onde électromagnétique et la direction de ce flux d'énergie.
Poynting suivi l'école élémentaire dans un école dirigée
par son père. De 1867 à 1872 il suivit les cours du collège
d'Owen (aujourd'hui Université de Manchester) où il eut comme
professeur Osborne Reynolds. De 1872 à 1875 il est étudiant à l'université de
Cambridge où il obtint les honneurs en mathématiques. À la
fin des années 1870 il travailla au laboratoire Cavendish
sous les ordres de James Clerk Maxwell. En 1903 il fut le
premier à réaliser que la radiation solaire pouvait attirer
les petites particules vers le Soleil, effet reconnu plus
tard sous le nom d'effet Poynting-Robertson. Pendant l'année
1884, il analysa les prix des bourses de commerce, notamment
ceux du blé, de la soie, et du coton, à l'aide de méthodes
statistiques. Il fut professeur de physique au Mason Science
College (qui devint plus tard l'Université de Birmingham)
jusqu'à sa mort.
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Ramanujan,
Srivanasa (1887-1920)
est né à Erode, un petit
village situé 400
km au sud de Madras, dans une famille pauvre de la caste
des Brahmanes.
Il passe son enfance dans la ville de Kumbakonam, où son
père
exerce le métier de comptable chez un drapier. À partir
de l'âge de 5 ans, il fréquente différentes écoles
primaires avant de pouvoir intégrer la Town High
School en 1898. En 1900, il commence à développer
ses propres mathématiques en se basant sur son premier
livre de mathématiques, La Trigonométrie
plane.
Il définit seul une méthode pour résoudre
les équations du 3e
degré, puis du 4e, puis il tente aussi
de résoudre
celles du 5e degré, ignorant qu'elles ne
peuvent
être résolues par les radicaux. On est alors en 1902
et c'est
à cette époque que Ramanujan se procure le
second (et dernier!) livre dans lequel il puisera ses connaissances
mathématiques
de bases, Synopsis of elementary results in pure mathematics,
compilation d'environ 6'000 théorèmes et autres
formules par G.S. Carr. Ce livre étant essentiellement
un livre de résultats,
la plupart sans démonstrations, influencera le style
futur de Ramanujan, qui n'a laissé que très
peu de preuves de ses propres résultats. À 17 ans,
sa démarche
est déjà celle d'un
chercheur en mathématiques. Comme ses résultats
scolaires sont bons, il reçoit une bourse lui permettant
d'entrer au Government College de Kumbakonam en 1904. Cependant,
il consacre trop
de temps à ses recherches en mathématiques
et néglige
les autres matières, ce qui lui vaut la suppression
de cette bourse l'année suivante. Sans argent, il
part, à l'insu
de ses parents, pour la ville de Vizagapatnam où il poursuit
ses travaux sur les séries hypergéométriques
et les relations entre intégrales
et séries. En 1906, il retourne à nouveau au
lycée, à Madras
cette fois-ci, avec l'idée de passer un examen lui
permettant d'entrer à l'université. Il assiste
quelques mois aux cours puis tombe malade. Au cours de l'examen,
il réussit seulement
en mathématiques et échoue partout ailleurs,
ce qui lui interdit l'entrée à l'université de
Madras. Dans les années qui suivent,
il continue alors de développer seul ses idées,
sans aucune aide extérieure et sans connaissance
des thèmes de recherche
possibles, en dehors de ceux découlant des notions
abordées
dans le livre de Carr. Ramanujan étudie ainsi les
fractions continues et les séries divergentes en
1908. Il tombe alors de nouveau très malade et doit
subir, en 1909, une opération
dont il aura du mal à se remettre. Il commence alors
de poser et de résoudre des problèmes mathématiques
dans le journal de la Société Indienne de
Mathématiques (SIM). En 1910, il
développe des relations sur les équations modulaires
elliptiques. Un an plus tard, la publication d'un article
brillant sur
les nombres de Bernoulli dans ce même journal lui vaut la
reconnaissance de son travail par ses pairs. Bien qu'il
ne
possède aucun diplôme universitaire, il acquiert
la réputation
de génie des mathématiques dans la région
de Madras. La même
année, il rencontre le fondateur de la SIM, qui lui
permet d'obtenir un emploi temporaire chez un comptable
de Madras
et lui conseille de contacter Ramachandra Rao, un mécène
membre de la SIM. Grâce à cette lettre, Ramanujan
obtient le poste et commence son travail en
1912. Il a alors la chance d'être entouré de personnes
ayant une formation en mathématiques et qui s'intéressent à son
travail. Le chef comptable du port de Madras est un mathématicien
qui publie un article sur le travail de Ramanujan en 1913, On
the distribution of primes. D'autre part, un professeur
du Madras Engineering College est intéressé
par les capacités de Ramanujan. Ayant lui-même fait
ses études
à Londres, il écrit à un
de ses professeurs de mathématiques, à qui
il envoie de quelques résultats
de Ramanujan. L'Université
de Madras allouera plus tard une bourse à Ramanujan
en 1913 et en 1914, Hardy le fait venir au Trinity College, à
Cambridge. C'est le début d'une extraordinaire collaboration
entre les deux hommes. En 1916, il obtient le titre
de docteur de l'université de Cambridge, malgré qu'il
ne possède
pas les diplômes requis pour préparer une thèse.
En
1918, Ramanujan est élu membre de la Cambridge Philosophical
Society. Trois jours plus tard, probablement le plus grand
honneur de toute sa carrière, son nom apparaît
sur la liste des élections des membres de la "Royal
Society of London".
Il a été proposé par une liste impressionnante
d'éminents mathématiciens.
Son élection a effectivement lieu en 1918 et
il est
également élu membre du Trinity College pour
6 ans. Ramanujan repart pour l'Inde en 1919. Cependant,
son état
de santé déjà très mauvais ne
cesse de se dégrader. Il meurt
l'année suivante probablement
à cause de graves carences alimentaires. Ramanujan
a laissé
derrière lui un grand nombre de cahiers non-publiés
(les fameux
Carnets de Ramanujan), remplis de théorèmes
que les mathématiciens continuent d'étudier.
Aujourd'hui, ses travaux ont bien sûr des applications
en physique théorique. |
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Ricci-Curbastro,
Gregorio (1853-1925) né à Lugo et décédé à Boulogne était
un mathématicien spécialiste de la géométrie différentielle
et l'un des pères du calcul tensoriel. Après des études
de philosophie et de mathématiques, Ricci soutient
sa thèse de doctorat à l'université de
Pise. En 1880, il sera nommé professeur de physique-mathématique à l'université de
Padoue. Levi-Civita fut son élève et contribua
avec Ricci à l'élaboration de son calcul
différentiel absolu (1900) visant à expliciter
en mécanique, dans des espaces abstraits (variétés
différentiables), des relations indépendantes
du système de coordonnées utilisé,
inhérentes au phénomène étudié (invariants
différentiels). Associée à la géométrie
différentielle de Gauss et de Riemann, le célèbre
physicien Albert Einstein trouva, dans cette nouvelle approche
de la mécanique qu'il nomma "calcul tensoriel" (1916),
les outils mathématiques nécessaires à sa
théorie de la relativité générale. |
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Riemann, Georg Friedrich Bernhard (1826-1866) était
un mathématicien allemand. Au lycée, Riemann étudie la Bible
intensivement, mais il est distrait par les mathématiques.
Il essaie même de prouver, mathématiquement, l'exactitude
de la Genèse. Ses professeurs sont surpris par ses capacités à résoudre
des problèmes complexes en mathématique. En 1846, grâce à l'argent
de sa famille, il commence à étudier la philosophie et la
théologie pour devenir prêtre afin de financer sa famille.
En 1847, son père l'autorise à étudier les mathématiques.
Il étudie d'abord à l'université de Göttingen où il rencontre
Carl Friedrich Gauss, puis à l'université de Berlin, où il
a entre autres comme professeurs Jacobi, Steiner et Dirichlet.
Dans sa thèse, présentée en 1851 sous la direction de Gauss,
Riemann met au point la théorie des fonctions d'une variable
complexe. En 1854 il donne un exposé qui jette les bases
de la géométrie différentielle. Il y introduit la bonne façon
d'étendre à n dimensions les résultats de Gauss
lui-même sur les surfaces. Cette présentation a profondément
changé la conception de la notion de géométrie, notamment
en ouvrant la voie aux géométries non euclidiennes et à la
théorie de la relativité générale. On lui doit également
d'importants travaux sur les intégrales, poursuivant ceux
de Cauchy, qui ont donné entre autres ce qu'on appelle aujourd'hui
les intégrales de Riemann. Intéressé par la dynamique des
gaz, il jette les bases de l'analyse des équations aux dérivées
partielles de type hyperbolique. Il succédera à Dirichlet
sur la chaire de Gauss en 1859. À 39 ans, il fut emporté par
la tuberculose. |
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Salam,
Abdus (1926- 1996), physicien pakistanais, a reçu
le prix Nobel de physique en 1979 pour ses travaux sur
l'interaction électrofaible, synthèse de
l'électromagnétisme et de l'interaction faible.
Né à Jhang Sadar, il étudie au Government
College à Lahore. À l'âge de 14 ans, Salam obtint
les meilleures notes jamais enregistrées pour l'examen
d'entrée à l'Université du
Punjab. Persécuté par la majorité musulmane de son pays
pour son appartenance religieuse (ahmadiste), il doit fuir
son pays. Réfugié en Grande-Bretagne, il obtient en 1952,
un doctorat en mathématiques et en physique de l'université de
Cambridge. Sa thèse doctorale fut une étude fondamentale
en électrodynamique quantique. Ses travaux le rendirent
célèbre internationalement. Il retourna au Government College
de Lahore en tant que professeur de mathématiques, garda
cette fonction de 1951 à 1954, puis retourna ensuite à Cambridge
en tant conférencier en Mathématiques. Il enseigne dans
ces établissements, puis en 1957, est nommé professeur
de physique théorique à l'Imperial College
de Londres. Il y demeura jusqu'à sa retraite. En 1959,
il devient le plus jeune membre de la Royal Society à l'âge
de 33 ans. Durant les années 1960, Salam joua un rôle important
dans l'établissement de l'agence de recherche nucléaire
du Pakistan, et de l'agence de recherche spatiale du Pakistan,
de laquelle il fut le Directeur fondateur. En 1964, il
devient directeur du Centre international de physique théorique
de Trieste, nouvellement créé. Cette même
année, il est lauréat de la Médaille
Hughes. En 1967, avec le physicien Steven Weinberg,
Salam propose une théorie permettant d'unifier les
interactions électromagnétiques et faibles
entre particules élémentaires, théorie
qui sera confirmée par l'expérience. Salam
sera ainsi le premier musulman à obtenir le prix
Nobel de physique en 1979, conjointement aux physiciens
Sheldon Lee Glashow et Weinberg.
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Savart, Félix (1791-1841)
était un un médecin chirurgien et physicien
né en Ardennes et décédé à Paris.
Inventeur du sonomètre,
d'une roue dentée
qui porte son nom et du polariscope. Il jeta les bases de
la physique moléculaire. Avec le physicien Jean-Baptiste
Biot, il mesura le champ magnétique créé par
un courant et formula la loi de Biot-Savart.
Il étudia également
les propriétés
des cordes vibrantes.
Il fut membre de l'Académie des sciences, élu
en 1827, et titulaire de la chaire de physique générale
et expérimentale du Collège de France, nommé en
1836, succédant à André-Marie Ampère.
Il est élu
membre étranger de la Royal Society en 1839.
Son nom a été donné à une unité de
mesure des intervalles musicaux : le savart. |
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Say, Jean-Baptiste (1767-
1832) était un économiste, journaliste et industriel
français
né à Lyon et décédé à Paris. Il est issu d'une famille
de négociants
nîmois ayant émigré à Amsterdam
puis à Genève. C'est au cours d'un voyage en
Grande-Bretagne, où la révolution industrielle
est en cours, qu'il adoptera les idées libérales
et en particulier les théories d'Adam Smith dont il
sera un ardent défenseur de retour en France. En 1789,
il publie la brochure: la Liberté de la presse.
En 1792, il participe aux campagnes militaires de la Révolution
française en Champagne. D'abord employé dans
une banque, il dirigea ensuite une filature de coton à Auchy-lès-Hesdin,
dans le Pas-de-Calais. Ses nombreux ouvrages d'économie
politique firent qu'il fut nommé professeur au Conservatoire
national des arts et métiers en 1821, puis au Collège
de France en 1830. La "loi de Say", ou "loi
des débouchés", stipule que plus les producteurs
sont nombreux et les productions multiples, plus les débouchés
sont faciles, variés et vastes. Dans une économie
où la concurrence est libre et parfaite, les crises
de surproduction sont impossibles. Il ne peut y avoir de déséquilibre
global dans les économies de marché et de libre
entreprise, il y a un équilibrage spontané des
flux économiques (production, consommation, épargne,
investissement). Cette loi est parfois réduite à tort à la
formule: toute offre crée sa propre demande. Un meilleur
résumé de cette approche serait: on dépense
que l'argent qu'on a gagné. L'économie
de l'offre, dans la tradition de Say, s'oppose à l'économie
de la demande, qui est celle de Malthus et plus tard de Keynes. |
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Schaefer, Milner Baily (1912-1970) né au
Wyoming et décédé à San Diego a étudié à l'Université de
Washington où il avait obtenu un baccalauréat
en science en 1935. Dès l'obtention du baccalauréat,
il a travaillé au département des pêches
de l'état de Washington à Seattle. De 1937 à 1942,
il a travaillé à la Comission des pêches
du saumon du Pacifique à Westminster, Colombie-Britannique.
Il a servi dans la marine durant la guerre et par la suite,
il a occupé divers postes en tant que biologiste spécialiste
des pêches. Après avoir terminé son doctorat à l'Université de
Washington, en 1950, Schaefer est devenu directeur des enquêtes
de l'IATTC (Inter-American Tropical Tuna Commission), une commission
internationale des pêches. Pendant les dix années
qui ont suivi, il a travaillé sur la théorique
de la dynamique de la pêche et mis au point un modèle
de population des espèces marines qui est connu sous
le nom de "modèle de Schaefer". Au courant
des années 1950, Schaefer est devenu de plus en plus
impliqué dans plusieurs comités, groupes et organisations
concernés par les ressources marines, en particulier
la pêche et tous les aspects de l'océanographie.
Durant cette période, il a donné des cours sur
la dynamique et l'exploitation des populations de poissons.
En 1962, il démissionna de son poste de directeur des
enquêtes à la IATTC pour occuper le poste de directeur
de l'Institut des Ressources marines de l'Université de
Californie tout en agissant comme conseiller scientifique pour
l'IATTC. |
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Scholes, Myron (1941- )
né à Ontaria, il présente son doctorat en 1969 à l'université de
Chicago. Il occupe en 1988 la chaire Frank E. Buck de professeur
de finance au Graduate School of Business de l'université Stanford
(Californie) où il dirige également des recherches pour
l'Institution Hoover. Il a reçu le prix Nobel d'économie
en 1997 pour avoir élaboré, avec Fischer Black,
une méthode d'évaluation des instruments financiers
dérivés (résultat mathématique novateur
pour estimer les risques liés aux options sur actions)
ayant ouvert de nouveaux horizons au champ des évaluations économiques.
Le colauréat de Myron Scholes, Robert Merton, a joué un
rôle très important dans l'élaboration
de cette méthode d'évaluation ainsi que dans
les applications qu'elle a permises pour améliorer la
gestion des risques attachés aux nouveaux produits financiers.
Déjà en 1900, Louis Bachelier, présentait à la
Sorbonne une thèse de doctorat au titre visionnaire: Théorie
de la spéculation. Dans les années 1960,
des auteurs tels James Boness et Paul Samuelson (Prix Nobel
d'économie en 1970) proposaient des modèles pour déterminer
les prix d'équilibre des options. Leurs hypothèses
ne se sont pas révélées suffisamment réalistes
pour entraîner des applications, mais des améliorations
apportées à ces modèles au début des années
1970 ont permis d'obtenir des résultats plus satisfaisants.
C'est en 1973 que Scholes et Black mettent leurs compétences
en commun et proposent la première version de la formule
de calcul du prix des options qui leur vaudra le prix Nobel.
Si Myron Scholes et Fischer Black ont eu l'intuition fondamentale
de la démonstration, ils ont pris pour base de recherche
le modèle d'équilibre des actifs financiers (ou
Capital Asset Pricing Model, dit C.A.P.M.) de leur compatriote
William Sharpe récompensé à ce titre par
le jury du Nobel en 1990 (les deux autres lauréats étaient
Harry Markowitz et Merton Miller). |
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Schrödinger, Erwin (1887-1961)
Né et décédé à Vienne il entre au Gymnase de cette
même ville en 1898. Presque depuis son premier jour
de classe jusqu'à son départ du lycée
8 ans plus tard, Schrödinger fut un excellent élève.
Il était toujours premier de sa classe en travaillant
dur chez lui entre les quatre murs de son bureau personnel..
Il poursuit ses études à l'université d'Iéna.
En 1920, il est nommé professeur à la Haute École
technique de Stuttgart puis à l'université de
Breslau l'année suivante. En 1927, il succède à Max
Planck à l'université de Berlin. Israélite,
il quitte le pays à l'avènement du national-socialisme
pour se rendre à Oxford où il obtient une chaire
en 1933. Sept ans plus tard, il devient professeur de physique
théorique à Dublin à l'Institut des
hautes études de l'État libre d'Irlande. Il
ne rentrera en Autriche qu'en 1956. Schrödinger comme
son contemporain Albert Einstein avait horreur d'apprendre
par coeur et d'être forcé de retenir des faits
inutiles. Les premiers travaux de Schrödinger portent
sur l'étude des couleurs et la théorie des
quanta. Mais il est avant tout reconnu pour ses
recherches en mécanique ondulatoire, discipline développée
par le Français Louis de Broglie. L'équation
de Schrödinger, élaborée en 1926, permet
de calculer la fonction d'onde d'une particule se déplaçant
dans un champ. En établissant cette équation
de propagation, il donne à la mécanique quantique
un outil intuitif aujourd'hui indispensable (au contraire
de l'approche matricielle et abstraite de Heisenberg) qu'Einstein
qualifia d'idée de Génie. Avec celle de Werner
Heisenberg, la théorie de Schrödinger constitue
ainsi la base de la mécanique quantique. En 1933,
Schrödinger partage le prix Nobel de physique avec
Paul Dirac pour leur contribution au développement
de cette nouvelle discipline. Schrödinger essaiera également
d'appliquer sa théorie à la biologie et à la
génétique dans ses ouvrages What is life (1944)
et Science and Humanism (1951).
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Schwartz, Laurent (1915-2002)
Mathématicien français né et décédé à Paris.
Ses travaux sont principalement relatifs à l'analyse.
Ancien élève de l'École normale supérieure,
Laurent Schwartz a enseigné de 1959 à 1960 et
de 1963 à 1983 à l'École polytechnique.
En 1975, il est élu membre de l'Académie des
sciences. Sa thèse (1943) porte sur l'approximation
et l'étude des sommes d'exponentielles. La théorie
des distributions, dont l'idée initiale remonte à 1945,
lui a valu la médaille Fields en 1950. Le langage et
les notations de Schwartz pour les distributions ont été adoptées par les mathématiciens et constituent
le cadre naturel de la théorie des équations
aux dérivées partielles. De 1959 à 1962,
Schwartz se consacre à la physique théorique:
l'emploi des distributions lui permet une formulation mathématique
correcte de la théorie des particules élémentaires.
Il a aussi effectué des recherches sur les mesures de
Radon et sur les espaces topologiques quelconques ; il
a écrit diverses publications sur les probabilités
cylindriques et les désintégrations de mesures. |
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Schwarzschild, Karl (1873-1916) était
un astronome mathématicien et physicien né à Francfort
et décédé à Postdam qui prédit l'existence des trous
noirs. Sa curiosité pour les étoiles se manifesta dès ses
premières années scolaires, lorsqu'il construisit un petit
télescope. Témoin de cet intérêt, son père le présenta à un
ami mathématicien qui avait un observatoire privé. Schwarszchild
apprit à utiliser un télescope et étudia des mathématiques
plus avancées qu'à l'école. Il devint célèbre avec ses deux
premiers articles sur la théorie des orbites
publiés à l'âge de 16 ans alors qu'il était encore
au collège. Il étudia à l'université de Strasbourg,
puis de Munich, et obtint son doctorat à l'âge de 23 ans
pour des travaux sur les théories de Henri Poincaré. Il fut
alors engagé en tant qu'assistant à l'Observatoire Kuffner à Ottakring.
Il se consacra principalement à la photométrie: il accomplit
un travail de pionnier pour améliorer les plaques photographiques
et implanter leur utilisation en astronomie, ainsi que dans
l'étude spectrale des étoiles. De 1901 à 1909, il officia
comme professeur au prestigieux institut de Göttingen, où il
eut l'occasion de travailler avec des personnalités telles
que David Hilbert et Hermann Minkowski. Il occupa ensuite
un poste à l'Observatoire d'astrophysique de Potsdam en 1909.
Schwarzschild est surtout connu pour ses contributions théoriques,
tant en physique du Soleil qu'en relativité générale,
ou en cinématique stellaire, ainsi que dans divers
domaines de l'astrophysique. En 1916, il détermina
une grandeur, dite "rayon de Schwarzschild", dans
le cadre de la théorie de la relativité, énoncée
peu de temps avant par Albert Einstein. Lorsqu'une étoile
suffisamment massive explose en supernova, la contraction
gravitationnelle produit ce que l'on appelle un "trou
noir": rien, pas même la lumière, ne peut sortir
de ce champ de gravitation intense. Lorsque le rayon d'une
masse gazeuse devient inférieur au "rayon de
Schwarzschild" pour cette masse, elle s'effondre en
trou noir. |
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Shannon, Claude Elwood (1916-2001) né au
Migichan et décédé au Massachusetts était un mathématicien
spécialiste en mathématiques appliquées
et ingénieur électricien , qui
développa la théorie de la communication, aujourd'hui
connue sous le nom de la "théorie de l'information".
Shannon suivit
les cours de l'université du Michigan et obtint en 1940
son doctorat de l'institut de technologie du Massachusetts,
de la faculté duquel il devint un membre, en 1956, après
avoir travaillé aux laboratoires de téléphone
Bell. En 1949, Shannon publia la Théorie mathématique
de la communication, un article dans lequel il présenta
son concept initial pour une théorie unificatrice de
la transmission et du traitement des informations. Les informations,
selon cette théorie, incluent toutes formes de messages
transmis, y compris ceux envoyés le long des canaux
nerveux des organismes vivants. La théorie de l'information
est aujourd'hui importante dans de nombreux domaines. |
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Sharpe, William Forsyth (1934- )
est un économiste né à Boston. L'Académie royale des
sciences de Suède a décerné en 1990 le
prix Nobel de sciences économiques à 3
professeurs américains: Harry Markowitz, Merton Miller
et William Sharpe. Même si les travaux récompensés étaient
déjà anciens et se situent pour l'essentiel entre
1950 et 1970, l'Académie a jugé que les lauréats étaient
des novateurs dans le domaine de la théorie de l'économie
financière et du financement des entreprises. Ils ont
en effet tous contribué à faire sortir de l'ombre
de quelques universités américaines, une nouvelle
discipline: la finance. C'était la première fois
que l'Académie royale de Suède récompensait
des travaux traitant des marchés boursiers et de la
gestion de portefeuilles plutôt que des grands équilibres économiques.
William Sharpe, de l'université Stanford, fut récompensé pour
son modèle d'équilibre des actifs financiers
et pour ses travaux sur la théorie de la formation des
prix des avoirs financiers. Il s'est aussi engagé dans
ses recherches dans la voie ouverte par Harry Markowitz.
Ce dernier avait en effet élaboré une procédure
complexe de sélection des titres boursiers afin d'optimiser
un portefeuille de placements. Mais la mise en oeuvre de ce
modèle a très vite posé des problèmes
d'ordre pratique, au point que la collecte des informations
nécessaires et leur traitement devenaient presque impossibles
avec les ordinateurs disponibles dans les années 1960.
C'est la raison pour laquelle William Sharpe se mit à chercher
une méthode de sélection des portefeuilles efficients
plus simple. Il découvre que les variations de la rentabilité de
chaque titre sont liées, linéairement, à la
variation du marché dans son ensemble, mesurée
par l'indice du marché concerné (par exemple
l'indice Standard & Poor 500 aux États-Unis, ou
le C.A.C. 40 en France). Le nombre de statistiques nécessaires
s'en est trouvé fortement réduit: 302 statistiques
au lieu de 3'150 dans le modèle Markowitz pour 100 titres,
602 au lieu de 20'300 pour 200 titres et 10'002 au lieu
de 125'750 pour 300 titres, le calcul fut aussitôt
facilité. C'est à partir de ce concept, simple
en apparence, que Sharpe découvre ensuite le fameux
coefficient Bêta reliant la rentabilité d'un titre à celle
de l'indice du marché et constituant une mesure du risque
associé à la volatilité du marché.
Au-delà de leur apport pratique, les travaux de Sharpe
ont contribué de façon décisive à la
formulation d'une théorie de la formation des cours
des actifs financiers plus connue sous le nom de "modèle
C.A.P." (Capital Asset Pricing) ou, en français,
de "Modèle d'équilibre des actifs financiers
(MEDAF)". |
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Smith, Adam (1723-1790), économiste
et philosophe écossais, est né à Kirkcaldy
et décédé à Edimbourg, en Écosse. Il étudia aux
universités de Glasgow et Oxford. De 1748 à 1751,
il enseigna la rhétorique et les belles-lettres à Édimbourg.
Durant cette période, il se lia avec le philosophe David Hume,
dont la pensée exerça une grande influence sur
les conceptions de Smith en matière d'éthique
et d'économie. Smith fut nommé professeur de
logique en 1751 puis professeur de philosophie morale en 1752 à l'université de
Glasgow. Plus tard, il rassembla les cours d'éthique
qu'il dispensait et les publia dans sa première oeuvre
maîtresse intitulée Theory of Moral Sentiments,
en 1759. En 1763, il démissionna de son poste de professeur
pour accompagner le duc de Buccleuch dans un voyage de 18 mois
en France et en Suisse, en qualité de précepteur.
De 1766 à 1776, il vécut à Kirkcaldy où il
travailla à son ouvrage fondamental, la The Wealth
of Nations. Smith fut ensuite nommé commissaire
des douanes à Édimbourg en 1778, poste qu'il
occupa jusqu'à sa mort. En 1787, il fut également
nommé recteur de l'université de Glasgow. Son
célèbre traité An Inquiry into the
Nature and Causes of the Wealth of Nations (1776), première étude
tentant de décrire la nature du capital et le développement
historique de l'industrie et des échanges entre les
pays européens, lui valut d'être considéré comme
le père de la science économique moderne. La The
Wealth of Nations constitue le premier essai traitant
de l'histoire de la science économique qui considère
l'économie politique comme une discipline autonome,
distincte de la science politique, de l'éthique et de
la jurisprudence. Smith y propose une analyse du processus
de production et de répartition de la richesse, et démontre
que les sources principales de tout revenu, c'est-à-dire
les formes fondamentales dans lesquelles la richesse est distribuée,
sont les rentes, les salaires et les profits. The Wealth
of Nations affirme contre les physiocrates le principe
selon lequel le travail est la source de toute richesse, et
présente le développement de l'industrie comme
une source d'accroissement de la production. Pour Smith, théoricien
du capitalisme libéral, le progrès économique
et moral procède de la concurrence, la production et
les échanges de biens ne pouvant être stimulés,
et en conséquence le niveau de vie général
amélioré, que lorsque les gouvernements régulent
et contrôlent au minimum les activités industrielles
et commerciales individuelles. Pour décrire cette situation,
il parle d'un ordre naturel réglé par la "main
invisible", qui fait naturellement converger la somme des intérêts
individuels vers l'intérêt général.
En conséquence, trop d'intervention de l'État
dans ce contexte de libre concurrence ne pourrait être
que néfaste. |
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Sommerfeld, Arnold (1868-1951)
était un physicien allemand né à Königsberg et décédé à Münch. Il étudia
les mathématiques et les sciences naturelles à l'université de
Königsberg où il reçut son doctorat en 1891. Il occupa successivement
les chaires de mathématiques à Clausthal (1897), de mathématiques
appliquées à Aix-la-Chapelle (1900) et de physique théorique à Munich
(1906-1931). En 1897, il commença, avec C. F. Klein, un traité en
4 volumes sur le gyroscope, qu'il mit 13 ans à terminer et, à la
même époque, fit également des recherches dans d'autres domaines
de physique appliquée et d'ingénierie, comme la friction,
la lubrification et la radio. On lui doit une amélioration
du modèle de Bohr (1916) introduisant des orbites
elliptiques et des corrections relativistes. Ce nouveau modèle,
qui implique une dépendance de l'énergie vis-à-vis
du deuxième nombre quantique, permet d'expliquer la
structure fine des raies spectrales émises par les
atomes. Sommerfeld introduisit d'ailleurs la fameuse "constante
de structure fine". Il s'intéressa également
après Drude et Lorenz au modèle des électrons
libres qui explique certaines propriétés des
métaux, en particulier la conduction, en considérant
un comportement quantique des électrons. Il participa
ainsi aux développements de la théorie des
bandes en physique du solide, formulant en 1928 l'idée
selon laquelle les électrons occupent des états
quantifiés dans la matière. |
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Stokes,
George Gabriel (1819-1903) était un mathématicien
et physicien né en Irlande et décédé à Cambridge. En 1841,
il reçoit son diplôme avec mention d'honneur de l'université de
Cambridge et entame une carrière de chercheur. Influencé par
son ancien professeur, il se consacre à l'étude des fluides
visqueux. Il publie en 1845 le résultat de ses travaux
sur les mouvements des fluides dans sa thèse On the
theories of the internal friction of fluids in motion.
Son approche mathématique décrivant l'écoulement d'un fluide
newtonien imcompressible dans un espace tridimensionelle,
en ajoutant une force de viscosité à partir des équations
d'Euler (Principes généraux du mouvement des fluides, 1755),
est à l'origine des équations de Navier-Stokes. L'ensemble
de ses recherches est synthétisé par son traité Report
on recent research in Hydrodynamics, paru en 1846,
texte fondateur de l'hydrodynamique. Il devient dès 1849
professeur à la chaire de mathématique de cette même université. Élu
en 1851 à la Royal Society, il en sera le président de
1885 à 1890. Les trois derniers postes cités avaient été occupés
par Isaac Newton. Il est lauréat du prix Smith en 1841,
de la médaille Rumford en 1852 et de la médaille Copley
en 1893. |
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Stefan,
Josef (1835-1893) était un physicien autrichien né à Sankt
Peter près de Klagenfurt et décédé à Vienne.
Les travaux originaux de Stefan comprennent la théorie
cinétique des gaz, l'hydrodynamique et surtout la théorie
du rayonnement. Après des études à l'université de
Vienne où il obtient son doctorat en 1858, nommé Privatdozent
de physique-mathématique, il devient professeur de physique
en 1863, puis directeur de l'Institut de physique (1866). Membre
de l'Académie des sciences de Vienne, il en est le secrétaire à partir
de 1875. Avant les travaux de Stefan, G. R. Kirchhoff
avait déjà décrit les propriétés
du "corps parfaitement noir ", susceptible d'absorber
la totalité du rayonnement incident et d'émettre
un spectre étendu de longueurs d'ondes. Stefan démontre
empiriquement en 1879 que l'intensité du rayonnement
du corps noir est proportionnelle à la quatrième
puissance de sa température absolue, relation connue
depuis sous le nom de "loi de Stefan-Boltzmann",
Boltzmann l'ayant déduite en 1884 de considérations
thermodynamiques. Cette loi constitue l'une des premières étapes
importantes qui ont conduit à l'interprétation
du rayonnement du corps noir et à la théorie
quantique du rayonnement. |
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Sturm, Charles François (1803-1855)
Après avoir été étudiant à l'université de
Genève (sa ville natale), Sturm se rend, pour être précepteur
dans la famille De Broglie, à Paris, où il fréquente
les plus grands savants de l'époque et où il se fixe
définitivement à partir de 1825. Il détermine
en 1826 la vitesse de propagation du son dans l'eau, ce qui
lui vaut, l'année suivante, le grand prix de mathématiques
proposé pour le meilleur mémoire sur la compressibilité des
liquides. En 1829, il énonce le célèbre
théorème qui porte son nom, essentiel pour l'étude
des propriétés des racines d'une équation
algébrique et qui précise le nombre de racines
réelles d'une équation numérique comprises
entre deux limites données. Il publie la démonstration
de ce théorème en 1835. À partir de 1830, en
liaison avec son ami Liouville, il aborde le problème
de la théorie générale des oscillations
et étudie des équations différentielles
du second ordre (problème de Sturm-Liouville) dans plusieurs
articles, dont Sur les équations différentielles
linéaires du second ordre (1836) et Sur une
classe d'équations à différences partielles (1836).
Les méthodes employées seront à l'origine
de nombreux travaux et découvertes mathématiques.
Il est élu en 1836 à l'Académie des sciences
et travaille à l'École polytechnique. Succédant à Poisson,
il enseigne, à partir de 1840, à la faculté des
sciences de Paris (chaire de mécanique). Ses Cours
d'analyse de l'École polytechnique (1857-1863) et
ses Cours de mécanique de l'École polytechnique (1861)
seront publiés après son décès à Paris. |
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Taylor,
Brook (1685-1731), mathématicien anglais né à Edmonton
et décédé à Londres, célèbre pour ses
contributions au développement du calcul infinitésimal.
Taylor fit ses études au collège Saint John, à Cambridge.
Il obtint, en 1708, une remarquable solution du problème
du centre d'oscillation, qui pourtant demeura inédite
jusqu'en 1714 lorsque son droit de priorité lui
fut contesté par Jean Bernoulli. L'ouvrage de Taylor, Methodus
incrementorum directa et inversa (1715), ajoute aux mathématiques
supérieures un nouveau chapitre, que l'on appelle
de nos jours le "calcul des différences finies".
Entre autres applications ingénieuses, il s'en sert
pour déterminer la forme du mouvement d'une corde
vibrante en le réduisant avec succès aux principes
de la mécanique. Le même ouvrage contient la célèbre
formule connue sous le nom de "théorème
de Taylor", dont l'importance n'apparut qu'en 1772,
quand Louis de Lagrange réalisa sa puissance et en
fit le principe fondamental du calcul différentiel.
Dans son essai Linear Perspective, Taylor pose les
principes de l'art sous une forme originale et plus générale
qu'aucun de ses prédécesseurs. Mais l'ouvrage
souffrit de la confusion et du manque de clarté qui
affectaient la plupart de ses écrits. Taylor fut élu
membre de la Royal Society en 1712. Il siégea la même
année au comité chargé de régler
les querelles de priorité entre Newton et Leibniz
et fut secrétaire de la société de 1714 à 1718. À partir
de 1715, ses recherches prirent une orientation philosophique
et religieuse. |
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Teller, Edward (1908-2003)
est un physicien nucléaire né à Budapest et décédé à Stanford.
Il quitte Budapest en 1926 pour aller à Karlsruhe (Allemagne),
afin d'étudier la chimie, mais très vite une
affinité se créera avec la nouvelle théorie
de la physique quantique ce qui l'amènera à étudier à l'université de
Leipzig où il obtiendra son doctorat à l'âge de
22 ans. Teller obtint ce titre sous la direction de Werner
Heisenberg qui participa plus tard activement dans le camp
des nationalistes allemands lors de la seconde guerre mondiale.
En 1935, Teller s'expatria aux États-Unis et ses compétences
dans la physique de pointe l'amenèrent à se faire
beaucoup de relations et une très bonne réputation
dans la communauté scientifique. Il fut ainsi nommé professeur
dans de nombreuses universités américaines et
travailla en 1942 au projet Manhattan où il mena des travaux
très importants qui permirent de créer la première
bombe nucléaire à fission. Le travail effectué,
Teller soutint la continuité du travail pour la recherche
d'une bombe thermonucléaire par peur de l'avancée
des Russes dans ce domaine (Teller était anticommuniste
et très bon ami de Landau qui se fit arrêter par la
police communiste). Teller réussit à convaincre
l'administration américaine à financer les recherches
pour une bombe à hydrogène et mena les travaux
avec succès qui fait qu'on le considère aujourd'hui
comme le père de la bombe H. |
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Tesla, Nikola (1856-1943) était
un inventeur et ingénieur serbe de génie dans
le domaine de l'électricité décédé à New York.
Il est souvent considéré comme l'un des plus
grands scientifiques dans l'Histoire de la technologie, pour
avoir déposé plus de 900 brevets (qui sont
pour la plupart repris au compte de Thomas Edison) traitant
de nouvelles méthodes pour aborder la conversion de
l'énergie. En 1875, il entre à l'École
polytechnique de Graz, en Autriche, où il étudie
la mathématique, la physique et la mécanique.
Une bourse lui est attribuée par l'administration
des Confins militaires (Vojna Krajina), le mettant à l'abri
des problèmes d'argent. Ceci ne l'empêche cependant
pas de travailler avec acharnement pour assimiler le programme
des deux premières années d'études en
un an. L'année suivante, la suppression des Confins
militaires retire toute aide financière à Tesla,
hormis celle, très maigre, que peut lui apporter son
père, ce qui ne lui permet pas d'achever sa seconde
année d'études. On lui doit le moteur électrique
asynchrone, l'alternateur polyphasé, le montage triphasé en étoile,
la commutatrice. Tesla découvre le principe de la
réflexion des ondes sur les objets en 1900, il étudie
et publie, malgré des problèmes financiers,
les bases de ce qui deviendra presque trois décennies
plus tard le radar.
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Thom, René (1923-2002)
Mathématicien français auteur d'importants travaux
en topologie différentielle. Né à Montbéliard
et décédé à Bures-sur-Yvette, Thom fut élève
de l'École normale supérieure. En 1958, il a
reçu la médaille Fields pour sa théorie
du cobordisme (relation d'équivalence entre variétés différentielles
compactes). Dans une communication au colloque de Strasbourg
(1951), Thom établit que, si les zéros d'un idéal
polynomial forment une variété, c'est une variété bordante,
et sa thèse, Espaces fibrés en sphères
et carrés de Steenrod (1951), contient déjà en
germe les principales méthodes cobordistes. C'est dans
le dernier chapitre d'un mémoire de 1954 (Quelques
Propriétés globales des variétés
différentiables) que la théorie du cobordisme
est exposée pour la première fois. Après
1955, Thom a surtout étudié les espaces feuilletés
et les ensembles et morphismes stratifiés. On lui doit
des résultats sur les approximations des transformations
différentiables et leurs singularités, les comparaisons
de structures différentiables sur une variété triangulée
et une théorie de Morse pour les variétés
feuilletées. Il est également l'un des premiers à avoir
utilisé les techniques de "chirurgie" des
variétés. Depuis 1969, Thom s'est consacré aux
applications de la topologie aux phénomènes de
la vie. Pour décrire la naissance et l'évolution
des formes, il a élaboré une mathématique
spécifique: sa théorie des catastrophes est une
théorie des singularités de certaines équations
différentielles. Concrètement, elle permet, à partir
de phénomènes observés, de remonter à leurs
causes inconnues, au moins partiellement. Thom a donné un
exposé de ses travaux dans l'ouvrage Stabilité structurelle
et morphogenèse (1973). |
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Thalès de Milet (~624
av. J.-C.- ~524 av. J.-C.) est le premier mathématicien
dont l'histoire ait retenu le nom. Il est né à Milet,
en Asie mineure, sur les côtes méditerranéennes
de l'actuelle Turquie. Plus qu'un simple mathématicien,
Thalès était un savant universel, curieux de
tout, astronome et philosophe, très observateur. On
ne démontrait pas ce qu'on avançait à l'époque
de Thalès, on ne faisait que remarquer certaines propriétés.
Mais la façon qu'avait Thalès de réfléchir,
d'analyser des situations, d'en rechercher les causes font
de lui le précurseur des scientifiques (il s'en tenait à l'observation
et à l'expérimentation). Une de ses grandes interrogations était
l'eau, et les causes de la pluie. Il avait remarqué que
l'air se transformait en pluie, et il en cherchait désespérément
les réponses. Thalès a formulé plusieurs propriétés
géométriques qu'il tenait peut-être des Égyptiens et dont
les premières traces de démonstration connues sont bien ultérieures
mais, ce faisant, il pose les premiers jalons du raisonnement
sur des figures idéales grâce auquel il obtint plusieurs
résultats connus sous le nom de "théorèmes de Thalès".
Mais le fait d'armes de Thalès est sans conteste la
prévision d'une éclipse du soleil, probablement
celle du 8 mai 585 avant notre ère. On lui doit notamment
la première connaissance de l'électricité, grâce à deux expériences.
Il remarqua d'abord que l'ambre avait la propriété d'attirer
les matériaux légers. Une autre expérience
réalisée en Magnésie..., vers -600, lui permet de mettre
en évidence
les propriétés d'aimantation de l'oxyde de fer. |
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Turing,
Alan (1912-1954)
Par ses travaux théoriques dans les domaines de la logique
et des probabilités, Turing est considéré,
sinon comme le fondateur des ordinateurs, en tout cas, comme
l'un des pères spirituels de l'intelligence artificielle.
Né à Paddington (Londres)
Turing connaît une scolarité sans éclat
malgré
un esprit brillant et de nettes dispositions pour les sciences.
En 1928, à la Sherborne School où il est entré
2 ans plus tôt, il fait une rencontre qui provoque en
lui un déclic et
l'amène à s'intéresser réellement
à la science et plus exactement aux mathématiques.
De 1931 à 1934, Alan Turing est étudiant en
mathématiques
au King's College de l'Université de Cambridge. Au cours
de cette période, il prend connaissance des travaux
de John von Neumann sur la mécanique quantique. Stimulé
par ces recherches, il se lance dans l'étude de problèmes
de probabilités et de logique. C'est aussi au King's
College qu'il rencontre des théoriciens de l'économie
comme John Keynes. Diplôme en poche,
il apprend à l'été 1936 les avancées
de Max Newman concernant l'élaboration d'une théorie
mathématique sur l'incomplétude de Gödel
et la question de la décidabilité de Hilbert.
Si pour beaucoup de propositions, il est facile de trouver
un
algorithme, qu'en est-il de celles pour lesquelles l'algorithme,
pas assez rigoureux, est insuffisant à valider
la proposition? Doit-on en déduire qu'elles
ne peuvent être validée? C'est désormais
dans ce sens que vont s'orienter les recherches de Turing.
En 1936 il reçoit le prix
Smith pour ses travaux sur les probabilités et le
concept de la "Machine de Turing". Ce concept
constitue la base de toutes les théories sur les
automates et plus généralement celle de la
théorie de la
calculabilité. Il s'agit en fait de formaliser le principe
d'algorithme, représenté par une succession
d'instructions
– agissant en séquence sur des données
d'entrée
– susceptible de fournir un résultat. Cette formalisation
oblige Turing à développer la notion de calculabilité
et à déterminer des classes de problèmes
"décidables". Cela le conduit à introduire une
nouvelle classe de fonctions: les "fonctions calculables au
sens de Turing". Au cours de son doctorat à l'Université
de Princeton, de 1936 à 1938, Turing conçoit
l'idée
de la construction d'un ordinateur. De retour à Cambridge,
il poursuit ses études mathématiques et s'intéresse
à la fonction zêta de Riemann. La seconde
Guerre
Mondiale lui offre bientôt l'opportunité de mettre
en pratique ses théories. C'est au département
des communications du Ministère des affaires étrangères
britannique qu'il se retrouve confronté au secret
d'Enigma, nom de code de la machine utilisée par
la marine allemande pour communiquer avec leurs sous-marins.
Le cryptage utilisé
par les Nazis échappait toujours aux modes d'investigation
classiques. Mais avec la collaboration de W. G. Welchman,
Turing
réussit à percer le code en appliquant sa nouvelle
méthode et, de façon indirecte, contribue ainsi
à la victoire de la bataille de l'Atlantique. La guerre
achevée, Turing intègre le National Physical
Laboratory de Grande-Bretagne où il entreprend, en
concurrence avec les projets américains,
de créer le premier ordinateur. Les avancées
technologiques lui laissent entrevoir la réalisation
de cet objectif dans un avenir proche. En 1948, grâce à Newman,
il obtient un poste de chargé de cours en mathématiques
à l'Université de Manchester qu'il occupera jusqu'à
la fin de sa vie. Deux ans plus tard, il participe avec Frederic Williams
et Tom Kilburn à la réalisation d'un
calculateur électronique, le Mark I, et conçoit
à cette occasion un manuel de programmation. Dans la
foulée, il publie Can a machine think ? dans
lequel il fait la synthèse des bases mathématiques
et conceptuelles de l'ordinateur électronique programmable
et résume sa philosophie de la "machine intelligente".
Il énonce également le célèbre "Test
de Turing" qui se résume à une
expérience
dans laquelle un homme tient une conversation avec une machine.
Comment dans ce cas, un observateur, par l'unique analyse
des
messages échangés, pourra-t-il distinguer l'homme
de la machine? Turing était convaincu que tout n'était
qu'un problème d'information et que le développement
des technologies permettrait d'ici 50 ans aux machines
de tenir en échec l'être humain au moins cinq
minutes. Turing se suicida par empoisonnement
au cyanure à cause des pressions homophobes qu'il subissait au
Royaume-Uni. |
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Van
Der Waals, Johannes Diderik (1837-1923) Physicien néerlandais
né à Leyde et décédé à Amsterdam. Van
Der Waals fut tout d'abord instituteur dès l'âge de 20 ans
avant de devenir, à la suite d'efforts solitaires,
professeur dans l'enseignement moyen (1863). Il fréquenta
les cours de l'université de Leyde de 1862 à 1865
et enseigna la physique à Deventer et à La
Haye (1866). En 1873, il fut reçu docteur par l'université de
Leyde, après la défense d'une dissertation
intitulée: Over de continuiteit van den gas en
vloeistoftoestand qui contient la présentation
de l'équation d'état qui porte son nom et conduit à des
résultats beaucoup plus satisfaisants que l'équation
classique des gaz parfaits au voisinage de la zone de liquéfaction.
Cette étude contribua d'une façon décisive à accréditer
l'idée de l'existence de forces intermoléculaires
d'attraction et à déterminer le rôle
du volume d'encombrement moléculaire dans le comportement
des gaz à haute pression, deux concepts encore mal
assurés à l'époque. Le succès
rapide de la nouvelle théorie est illustré par
les multiples traductions de la dissertation originale qui
suivirent sa présentation. On sait à présent
que l'équation de Van der Waals est encore imparfaite
et qu'il serait téméraire de vouloir lui conserver
le nom "d'équation des gaz réels" qui
lui fut naguère attribué. En effet, des équations
d'état encore mieux appropriées permettent
d'atteindre aujourd'hui une approximation plus complète qui
sont en général déduites de considérations
de cinétique moléculaire fondées sur
le théorème du viriel des forces. De 1877 à 1907,
date de sa retraite, Van der Waals occupa la chaire de physique à l'université d'Amsterdam.
C'est pendant cette période qu'il fit connaître
sa loi dite "loi des états correspondants" (1880).
Cette équation d'état unique pour tous les
corps purs contribua largement, elle aussi, à sa renommée,
car elle servit par la suite de guide aux essais préalables à la
liquéfaction de l'hydrogène et de l'hélium.
D'un autre point de vue, cette contribution de Van der Waals
est également considérée comme l'une
des premières tentatives pour exprimer des lois de
la physique en fonction de variables réduites. Parmi
les autres travaux de Van der Waals, citons une contribution à la
théorie moléculaire des mélanges binaires
et l'étude de la capillarité. Le prix Nobel
de physique lui a été décerné en
1910 pour ses travaux concernant l'équation de l'état
d'agrégation des gaz et des liquides. |
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Viète,
François (1540-1603) né à Fontenay-le-Comte
et décédé à Paris. Viète
est célèbre
aujourd'hui en tant qu'inventeur de l'algèbre moderne.
Or, à
son époque, il était plus connu comme maître
des requêtes et
conseiller privé d'Henri IV que comme mathématicien.
Toute sa vie est en effet marquée par cette dualité d'une
carrière politique brillante et d'un ardent travail
de cabinet sur les plus hauts problèmes posés
par la mathématique
de son siècle. Son oeuvre scientifique
a beaucoup souffert de ses nombreuses occupations politiques
et du peu
de temps qu'elles lui laissaient. Il reste néanmoins
que la contribution de Viète au développement
des mathématiques
à la fin du 16ème siècle est fort
importante. Elle se caractérise par l'introduction systématique
de la représentation
littérale dans les problèmes algébriques,
tant pour les inconnues que pour les quantités connues,
ce qui présente le principal
avantage de traiter le cas général et non les
cas particuliers et de s'intéresser à la structure
des problèmes plutôt
qu'à leur expression. Dans sa jeunesse Viète
est l'élève des franciscains, au
collège des Cordeliers. Il poursuit ses études
de droit à la faculté de Poitiers
et entra dans la vie active comme avocat. Il est nommé conseiller
au parlement de Bretagne en 1573, il y séjourne en
fait assez peu, occupé
qu'il est par ses travaux mathématiques et les
missions confidentielles que lui confie le roi. On retrouve
ensuite sa
trace à Paris en 1579 où il publie
le Canon mathematicus, accompagné du Liber
singularis.
Nommé maître des requêtes de l'hôtel du
roi en 1580, il est démis de sa fonction en 1585, à la
suite de conflits de personnes. En 1589,
il est à Tours
et prépare la publication de son oeuvre scientifique.
Il s'occupe également de cryptographie statistique
pour le compte du roi. Il regagne Paris avec ce dernier et
est nommé
conseiller privé. Viète décédera
après
une assez longue période de déclin du à la
maladie. |
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Walras,
Léon (1834-1910) était un économiste
français
né à Évreux et décédé à Clarens. Il
est le fils d'Auguste Walras, un économiste français dont
la pensée influencera beaucoup celle de son fils, dans le
domaine de la réforme sociale en général et foncière en particulier.
Il étudie au collège de Caen en 1844, puis au lycée de Douai
en 1850. Il est diplômé bachelier-ès-lettres en 1851 et bachelier-ès-sciences
en 1853. La même année, il n'est pas déclaré admissible à l'École
polytechnique et ce aussi lors d'un second essai. En 1854,
il est reçu élève externe à l'École des Mines de Paris, mais
il n'a pas d’intérêt pour la formation d'ingénieur et il
abandonne cette école. Nommé professeur à l'université de
Lausanne, Walras dénonça à partir des
années 1870, les théories économiques
libérales alors enseignées dans les universités,
qu'il jugeait incapables de rendre compte des problèmes économiques
de son temps. Dans ses Éléments d'économie
politique pure (1874),
sa critique vise en particulier les théories de la
valeur travail et de la rente foncière mais à travers
lui c'est tout l'héritage classique qu'il remet en
cause (notamment celui d'Adam Smith). Influencé par
le mathématicien Antoine Cournot, il est l'un des
premiers à introduire de manière systématique
le calcul mathématique en économie. Walras
place l'entreprise au coeur de l'économie et s'intéresse à son
action dans le cadre d'une concurrence entre agents, ainsi
que dans celui d'une interdépendance de tous les marchés économiques:
les marchés des produits (biens et services) et ceux
des facteurs de production (notamment la terre, le travail
et les capitaux). Il se demande comment se fixent les prix
et les quantités de façon simultanée,
et pose le problème de l'équilibre général,
c'est-à-dire de la stabilité des équilibres
sur tous les marchés. L'attention portée à cette
question caractérise les membres de l'École
de Lausanne, en particulier le successeur de Walras, Vilfredo
Pareto. Avec l'Autrichien Carl Menger et le Britannique Stanley
Jevons, qu'il ne connaissait pas au moment où il s'engageait
sur cette voie, il est considéré comme l'un
des fondateurs du courant néoclassique et du marginalisme. |
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Weber,
Wilhelm (1804-1891) était un physicien allemand
né à Wittenber et décédé à Göttingen
qui se spécialisa
en électrodynamique.
Weber écrivit,
en 1824, un traité sur le mouvement ondulatoire avec
son frère aîné,
Ernst Heinrich Weber, anatomiste réputé, et étudia,
avec son frère cadet Eduard Friedrich Weber le mécanisme
de la marche (1836). À Göttingen, il collabora avec Carl
Friedrich Gauss pour l'étude du géomagnétisme,
et il relia leurs laboratoires par un télégraphe électrique:
ce fut l'une des premières transmissions par télégraphe
que l'on connaisse. Sa réalisation majeure fut celle
qu'il mena
à Leipzig, avec F.W.G. Kohlrausch:
il détermina le rapport des unités de charge électrostatiques
et électrodynamiques (la constante de Weber) qui
se révéla
être l'équivalent d'une vitesse, et fut utilisé plus
tard par James Clerk Maxwell pour renforcer sa théorie
sur l'électromagnétisme. |
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Weierstrass,
Karl Theodor Wilhelm (1815-1897) était un mathématicien
allemand, qui donna à la théorie des fonctions
sa forme moderne en précisant en particulier le
formalisme des limites et est considéré à ce titre comme
le père de l'analyse moderne. Né à Ostenfelde,
il fit ses études à Bonn et à Münster
où il fut instituteur. C'est là qu'il s'intéressa
aux mathématiques, et plus particulièrement à l'étude
des fonctions elliptiques. Pendant de nombreuses années,
Weierstrass travailla dans l'ombre pour établir
sa théorie des fonctions de variable complexe, qui
repose sur les développements en série entière.
En 1854, il publia un mémoire sur les intégrales
abéliennes et sur l'inversion des intégrales
hyperelliptiques, qui établit sa réputation
comme mathématicien et lui valut un doctorat honoraire
de l'université de Königsberg. Nommé professeur à l'université de
Berlin, il enseigna de 1864 à sa mort. Il a peu
publié de son vivant et sa réputation est
venue principalement de l'influence de ses cours à Berlin.
Ceux-ci furent suivis par de nombreux mathématiciens
et établirent la théorie des fonctions sur
des bases de rigueur auxquelles son nom reste attaché,
la "rigueur weierstrassienne". Il est aussi connu
pour avoir rendu public un exemple de fonction continue
nulle part dérivable (fonction de Weierstrass). |
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Weyl, Hermann (1885-1955)
est un des mathématiciens les plus influents du 20ème
siècle, l'un des premiers à combiner la relativité générale
avec les lois de l'électromagnétisme. Ses recherches
en mathématiques portèrent essentiellement sur
la topologie et la géométrie. Il effectua des
recherches en mécanique quantique et en théorie
des nombres. Né à Elmshorn à proximité de
Hambourg en Allemagne, Weyl étudia de 1904 à 1908 à Göttingen
et à Munich, principalement intéressé par
la mathématique et la physique. Son doctorat fut soutenu à Göttingen
sous la direction de Hilbert et Minkowski. En 1910, il obtint
un poste d'enseignant comme lecteur privé à Göttingen.
Il enseigna la mathématique à l'École
polytechnique fédérale de Zürich en Suisse en
1913. C'est à Princeton qu'il travailla avec Einstein.
Weyl rechercha une unification de la gravitation et de l'électromagnétisme.
Cette recherche donna des explications de la violation de la
non-conservation de la parité, une caractéristique
des interactions faibles. Weyl continua à travailler à l'IAS
jusqu'à sa retraite en 1952 ; il mourut à Zürich.
En 1918, il introduit la notion de jauge, première étape
de ce qui deviendra la théorie de jauge. En réalité,
sa vision était une tentative non réussie de
modéliser les champs électromagnétiques
et gravitationnels comme des propriétés géométriques
de l'espace-temps. Ces travaux se révélèrent
fondamentaux pour comprendre la symétrie des lois de
la mécanique quantique. Il en posa les bases, donnant
naissance aux spineurs, devenus familiers autour des années
1930. |
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Weinberg, Steven (1933- )
Né à New York il débuta ses études à New York
même puis à l'université Cornell (dans l'État
de New York) et soutint, en 1957 à Princeton, sa thèse
sur les effets de l'interaction forte dans les processus dominés
par l'interaction faible. Chercheur à l'université de
Californie à Berkeley de 1959 à 1966, il s'intéressa à de
multiples problèmes en théorie quantique des
champs, en physique des particules et en astrophysique. Professeur à Harvard à partir
de 1973, il contribua de façon décisive à la
compréhension moderne des interactions fondamentales.
Il rejoignit l'université du Texas à Austin en
1982. L'unification des forces fondamentales a sous-tendu les
efforts des physiciens modernes depuis Newton, Maxwell et Einstein
qui, après avoir uni l'espace et le temps, tenta, mais
en vain, d'englober en une seule théorie gravitation
et électromagnétisme. La découverte, au
début du 20ème siècle, des deux forces
nucléaires, les interactions faible et forte, donna
un nouvel élan à ces tentatives. En 1967, Weinberg
et le physicien pakistanais Abdus Salam proposèrent,
indépendamment, que l'électromagnétisme
et l'interaction nucléaire faible soient issus d'une
même interaction électrofaible, dont la symétrie
de jauge est spontanément brisée et dont le vecteur
est un triplet de bosons massifs et le photon. Quelques années
plus tard des expériences au CERN de Genève
apportaient les premières confirmations du modèle
de Weinberg-Salam. Le prix Nobel de physique 1979 (partagé avec
l'Américain Sheldon Lee Glashow, pour l'importance de
ses travaux de précurseur) récompensa les deux
auteurs de ce qu'on appelle maintenant le "modèle
standard" des interactions électrofaibles. Pédagogue,
Weinberg est l'auteur de plusieurs cours de physique de haut
niveau, tant sur la gravitation que sur la théorie des
champs. Vulgarisateur de talent, son livre Les Trois Premières
Minutes de l'Univers fut un succès mondial. |
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Wilcoxon, Frank (1892-1965)
était un chimiste et statisticien connu pour le développement
de tests statistiques très répandus! Frank
Wilcoxon
est né de parents américains à County
Cork en Irelande. Il a grandi a Catskill, New York mais a suivi
une partie de sa
scolarité en Angleterre. En 1917, il est diplôme
du collège
militaire de Pennsilvanie avec une licence.
Après la première guerre mondiale, il début
des cours de maîtrise
à l'université de Rugters où il obtint
sa maîtrise en chimie
en 192 en ensuite à l'université de Cornell où il
obtint son doctorat en chimie physique en 1924. Wilcoxon commença
sa carrière de chercheur à l'institut Boyce Thompson
en 1925 et y resta jusqu'en 1941. Ensuite, il prit un poste
dans la
compagnie Atlas Powder où mis en place et dirigea le
laboratoire de contrôle avant de joindre la compagnie
chimique American Cyanimid en 1943. Pendant cette période
il développa un intérêt pour la statistique
inférentielle à travers
les lectures des textes de R.A. Fisher de 1925. Il prit sa
retraite en 1957. Pendant sa carrière, Wilcoxon publia
70 articles, le plus connu étant celui contenant les
deux tests statistiques qui portent ce nom: le test de la
somme des rangs de Wilcoxon
et le test de la somme des rangs signés de Wilcoxon.
Il s'agit d'alternatives non paramétriques aux tests-t
de Student. Over his career Wilcoxon published over 70 papers.
His most well-known
paper
contained
the two new statistical tests that still bear his name, the
Wilcoxon rank-sum test and the Wilcoxon signed-rank test. Wilcoxon
mourut après une brève maladie |
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Witten,
Edward (1951- ) est un mathématicien
et physicien, lauréat de la médaille
Fields en 1990. Né à Baltimore
(Maryland), Witten fait ses études supérieures à l'université Brandeis à
Waltham (Massachusetts), puis à l'université de
Princeton (New Jersey), où il soutient sa thèse de
doctorat en physique en 1974. Chercheur à l'université Harvard
de 1976 à 1980,
il enseigne ensuite à l'université de Princeton,
puis devient membre de l'Institute for Advanced Study de Princeton
en 1987. Après des travaux en physique théorique
des particules
élémentaires, Witten axe ses recherches sur la
physique-mathématique
et contribue en particulier de façon déterminante
au développement
des théories des supercordes dans l'espoir que
celles-ci pourraient émerger vers une compréhension
de l'interaction
gravitationnelle au niveau quantique. En mathématiques,
il a contribué à l'étude de la théorie
de Morse, démontrant
les inégalités classiques de Morse en reliant
les points critiques
à l'homologie. En 1987, il démontre une suite
infinie de théorèmes de rigidité sur
l'espace des solutions d'équations
différentielles, telles que l'équation
de Rarita-Schwinger, rencontrées en physique. En théorie
des noeuds, il a montré
en 1989 qu'on peut interpréter les invariants
de noeuds
de Vaughan Jones comme des intégrales de Feynman pour
une théorie
de jauge tridimensionnelle. Il a, de plus, exploré les
relations entre la théorie quantique des champs et
la topologie différentielle
des variétés bi- ou tridimensionnelles. Les progrès
récents
dans la compréhension des modèles bidimensionnels
de la gravitation sont largement dus à l'influence des
idées originales
de Witten. |
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Yang,
Chen-Ning (1922- ) Professeur à l'université chinoise
de Hong Kong et à l'Université de Tsinghua à Pékin,
professeur émérite de l'Université de
New York à Stony Brook, Yang est l'un des plus
grands physiciens théoriciens de la seconde moitié du
20ème siècle. Il obtient son Master of Science à l'Université de
Tsinghua en 1944. Il s'inscrit en 1946 à l'Université de
Chicago que Fermi venait de rejoindre. Plus tard, il décide
de se consacrer à la physique théorique et,
en 1949, il soutient sa thèse avec un travail sur
la phénoménologie des réactions nucléaires.
Sa carrière débute à l'Institute for
Advanced Studies à Princeton en 1949. En 1965, il
refuse de succéder à Oppenheimer comme directeur,
mais il décide en 1966 de sortir de sa tour d'ivoire
et finit par accepter la chaire Einstein et le poste de directeur
de l'Institut de physique théorique de la toute nouvelle
Université de New York à Stony Brook. À partir
de 1971 il s'engage très activement dans le rétablissement
des relations scientifiques entre la Chine et les États-Unis
et s'implique dans la création de nouveaux instituts
de recherche, en particulier à Nankin. Les contributions
de Yang se caractérisent
par leur profondeur, par l'ampleur et la variété de
leur spectre, de la phénoménologie des particules à la
théorie quantique des champs, en passant par la mécanique
statistique ainsi que par différentes incursions en
physique de la matière condensée. Ses travaux
sur la brisure de la symétrie par réflexion
d'espace (ou violation de la parité) dans les interactions
faibles constituent un exemple parfait d'analyse phénoménologique
d'une expérience en contradiction avec les idées
reçues, à savoir l'absence d'une orientation
privilégiée de l'espace dans les lois de la
physique. Son grand mérite porte sur deux points:
d'une part, il met en évidence le fait que l'hypothèse
en question n'avait pas été testée pour
les interactions faibles et, d'autre part, il a imaginé tout
un ensemble de tests nouveaux pour l'invariance par réflexion
d'espace. Ce bond en avant de la théorie des interactions
faibles a permis d'aboutir, avec l'introduction des champs
de Yang-Mills, au modèle standard électrofaible.
L'idée de Yang fut de généraliser l'invariance
de jauge aux groupes des rotations dans un espace abstrait à 3
dimensions censé décrire les degrés
de liberté interne des champs de matière. Les
champs de Yang-Mills s'imposèrent comme outil fondamental
pour la construction d'une théorie prédictive
de l'ensemble des interactions faibles, fortes et électromagnétiques, événement
décisif qui engagea la révolution de la physique
des années 1970. L'ensemble de ses travaux ont eu
un impact considérable en physique théorique.
Près de 20 ans après la publication de son
article avec Mills, Yang a donné une reformulation
précise de la théorie des champs de Yang-Mills
dans le cadre rigoureux des espaces fibrés. L'analogie
avec la théorie de la gravitation devient ainsi apparente
et les notions de courbure et de transport parallèle
s'introduisent naturellement. Des solutions particulières
des équations de Yang-Mills, comme celle découverte
par Gerard't Hooft, sont utilisées par les mathématiciens
pour explorer les propriétés des variétés
différentielles à quatre dimensions. Yang a
reçu de nombreux prix scientifiques, dont le prix
Nobel de physique en 1957 qu'il a partagé avec Tsung-Dao
Lee. Ce prix prestigieux leur a été accordé pour
leurs travaux sur les lois de la parité dans le domaine
des particules élémentaires. Ces travaux fondamentaux
sont particulièrement importants parce qu'ils ont
montré que la symétrie droite-gauche des particules élémentaires,
universellement admise à l'époque, était
tout simplement incorrecte, ce qui fut ensuite prouvé expérimentalement. |
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Yukawa Hideki (1907-1981),
physicien japonais, né et décédé à Tokyo,
il était le cinquième de sept enfants qui devinrent
tous des universitaires renommés. Il fut très
vite porté vers la mathématique et la philosophie.
Admis au département de physique de l'université de
Kyoto en 1926, grand lecteur, Yukawa se passionna vite pour
les nouvelles conceptions philosophiques accompagnant la
relativité et la théorie des quanta, conceptions
qu'il avait découvertes en particulier dans les ouvrages
de Max Planck. En marge de ses études, il eut connaissance
des développements contemporains de la physique quantique
qui aboutirent à sa formulation bien établie
vers la fin des années 1920. Il obtint son diplôme à l'université de
Kyoto en 1929 et commença, dès lors, des recherches
personnelles dans la double direction de la physique quantique
relativiste et de la physique nucléaire qui se dessinait
alors. Il s'attacha tout d'abord au problème de la
liaison nucléaire électron-proton, le neutron étant
une particule encore inconnue, puis à la théorie
quantique des champs. Tout en enseignant la physique quantique,
Yukawa poursuivait ses recherches sur les problèmes
de la physique des noyaux. En 1934, il s'attaqua au problème
de la force nucléaire, que la théorie de Fermi était
impuissante à résoudre. Il reprit une idée
qu'il avait déjà considérée lors
de ses premiers travaux, celle d'une force d'échange,
transmise entre le neutron et le proton par une particule
nouvelle associée à un champ nouveau, dont
il se proposait de déduire les propriétés à partir
de la force nucléaire. C'est en octobre 1934 qu'il
découvrit la solution, en obtenant une relation entre
la masse de cette particule d'échange hypothétique
et la portée de l'action des forces nucléaires.
La particule de Yukawa, le méson, devait avoir une
masse valant 200 fois celle de l'électron. Il fallait
supposer que ces mésons étaient de spin entier
ou nul, qu'ils obéissaient à la statistique
de Bose-Einstein et qu'ils étaient pourvus de charges
positive et négative. Ce travail n'attira pas l'attention
jusqu'au jour où d'autres chercheurs annoncèrent la
découverte d'une particule nouvelle dans le rayonnement
cosmique, ayant la masse prévue par Yukawa. Il apparut
toutefois que l'interaction de ce méson avec la matière était
trop peu intense pour qu'il puisse être la particule d'échange
des forces nucléaires. La théorie des deux
mésons pallia la difficulté. Il avait découvert
entre-temps le mécanisme de désintégration
du noyau par capture d'un électron orbital, en appliquant
la théorie de Fermi. Il fut le premier Japonais à recevoir
le prix Nobel de Physique, en 1949, pour sa théorie
mésique des forces nucléaires. Yukawa fonda
l'institut de recherches de physique fondamentale de l'université de
Kyoto et le dirigea jusqu'à sa retraite, en 1970.
Il ne se cantonna pas dans une activité de physicien:
il écrivit des essais sur la créativité scientifique
et milita en faveur de la paix, signant l'appel d'Albert
Einstein et de Bertrand Russell contre l'utilisation des
armes atomiques. |
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Young,
Thomas (1773-1829), physicien, médecin et égyptologue
britannique né à Milverton et décédé à Londres, surtout
connu pour ses découvertes
en optique (phénomènes d'interférence),
en élasticité des
matériaux et
en médecine (explication de la vision colorée).À
l'âge de 14 ans il se débrouille déjà dans plus d'une dizaine
de langues étrangères. Young commence à étudier
la médecine en 1792 à Londres, part en 1794
pour Édimbourg, puis un an plus tard pour Göttingen,
où il obtient le titre de docteur en physique en 1796.
En 1799, il commença à pratiquer la médecine à Londres. À
partir de 1802, et jusqu'à sa mort, il occupa le poste
de secrétaire de la Royal Society. En 1811, Young
fut nommé à
l'hôpital Saint-George de Londres. Il fit partie de
plusieurs commissions scientifiques officielles et, à partir
de 1818, il fut nommé secrétaire du Bureau
des longitudes et éditeur
de l'Almanach nautique. En
optique, Young découvrit le phénomène
des interférences,
et contribua ainsi à établir le caractère
ondulatoire de la lumière.
Il fut le premier à décrire et à mesurer
l'astigmatisme et
à trouver une explication physiologique à la
sensation de couleur. Young est également connu pour
ses travaux sur les théories de la capillarité et
de l'élasticité. Il contribua
également au déchiffrage des hiéroglyphes
inscrits sur la pierre de Rosette. Ses écrits comportent
d'importants travaux en médecine, en égyptologie
et en physique.
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Zeeman, Pieter (1865-1943)
était un physicien né Zonnemaire et décédé à Amsterdam.
Il commença à
s'intéresser très jeune à la science.
En 1883 lors d'aurores boréales visibles aux Pays-Bas,
Zeeman, alors étudiant au collège,
fit une description et un dessin détaillé du
phénomène qui
fut publié dans la revue Nature. Après
avoir passé ses examens d'entrée en 1885, il étudia
la physique à
l'université de Leiden sous la direction de Hendrik Lorentz.
En 1890, avant même de terminer sa thèse, il devint
l'assistant de Lorentz. Celà lui permit de participer à un
programme de recherche sur l'effet Kerr. En 1893 il soumit
sa thèse sur l'effet Kerr, la réflexion de la
lumière polarisée
sur une surface magnétisée. Après avoir
obtenu son doctorat il partit pour un semestre à l'institut
F. Kohlrausch
à Strasbourg. En 1895, après son retour de Strasbourg,
Zeeman devint Privatdozent en mathématiques et physique à Leiden.
En 1896, trois ans après avoir soumis sa thèse
sur l'effet Kerr, il désobéit aux ordres directs
de ses supérieurs et utilisa
l'équipement du laboratoire pour mesure la séparation
des lignes du spectres sous un champ magnétique intense.
Il a été licencié pour ses efforts...
mais il fut récompensé
plus tard: il obtint le prix Nobel de Physique en 1902 pour
sa découvert ce qui est connu aujourd'hui sous le nom
d'effet Zeeman. En plus de son travail de thèse,
dans l'étude de l'effet d'un champ magnétique
sur une source de lumière. Grâce à sa découverte,
Zeeman si vit offrir un poste d'assistant professeur à Amsterdam
en 1897. En 1900 s'ensuivit la place de professeur à l'université d'Amsterdam.
En 1902 avec son mentor Lorentz il se vit attribuer le Prix
Nobel de physique pour l'effet Zeeman. Cinq années plus tard,
en 1908, il succéda à Van der Waals
comme professeur à temps plein et directeur à l'Institut de
Physique à Asterdam. Il se retira encore en tant que professeur
en 1935.
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