À Göttingen, à Göttingen

Comme c’est aujourd’hui le 20ème anniversaire de la mort de Barbara, c’est le moment de faire un petit billet en musique, et sur un sujet autour duquel on a déjà tourné depuis un certain temps: Göttingen. Comme le chante Barbara, c’est une charmante petite ville en plein milieu de l’Allemagne. Pas très grande: quelque chose comme Orléans, Besançon ou Perpignan. Et pour autant, son université Georg-August est la plus célèbre du pays.

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La grande architecte

« Nous sommes une université, pas des bains publics ! »

Qu’il l’ait vraiment prononcée ou non, c’est la seconde phrase que la postérité retient de David Hilbert, le géant des mathématiques de la Belle Époque (la première, on en parlait là). S’il a souligné ainsi l’absurdité de la règle de non-mixité à la faculté de Göttingen, c’est pour pouvoir faire admettre dans le corps professoral sa jeune collègue Emmy Noether.

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Tremblements et stupeur

Proverbe de géologue: quand le sage montre la Lune, au lieu de regarder son doigt, on devrait aussi jeter un œil sous ses pieds.

À la fin du XIXe siècle, à Berlin, un certain Ernst von Rebeur-Paschwitz s’intéresse aux perturbations gravitationnelles dues au passage des astres dans le ciel. Dans le tout premier billet de ce blog nous avions vu les géomètres français découvrir au Pérou que la gravité exercée par une grosse montagne modifiait la direction du fil à plomb. Peut-on de même mesurer l’infime attraction qu’exercent la Lune, le Soleil — ou même Mars ou Jupiter ?

Pour visualiser ce genre de toutes petites perturbations de la pesanteur, l’astronome allemand a construit des pendules extrêmement précis, dont l’un est installé à l’Observatoire de Potsdam. Le 17 avril 1889, un peu avant 19h (heure locale), celui-ci enregistre un signal puissant et totalement imprévu. S’il n’est pas dû au passage d’un astre, d’où vient-il ?

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Le test de paternité

Ces derniers temps, j’ai l’impression qu’au milieu d’une étrange résurgence de terres plates et de complots apolliniens, on observe de plus en plus souvent une autre curiosité: aussitôt le nom d’Einstein mentionné, il se trouve quelqu’un pour lancer un commentaire plein de subtilité du genre « cet Einstein n’est qu’un voleur et un imposteur, il a tout pompé sur Poincaré[1]/sur Lorentz/sur Hilbert[2], etc ». Et c’est énervant, pour plusieurs raisons.

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Cet article est truffé d’erreurs

Le jeune homme ci-contre s’appelle William Thomson. Bientôt il aura une grande barbe blanche, et il sera devenu l’un des plus grands physiciens du XIXe siècle. À sa mort, en 1907, il aura publié quelque 650 articles et contribué à tous les champs de la physique de son époque.

Il aura formulé l’une des versions du second principe de la thermodynamique (un cycle monotherme ne peut être moteur). Modélisé le comportement des matériaux à la fois visqueux et élastiques. Laissé son nom à une instabilité d’écoulement qu’on peut observer dans les nuages. Formalisé l’existence du zéro absolu, et laissé son nom à l’unité des températures. Et ses talents s’étendront aussi à l’ingénierie: avec son frère il concevra un appareil capable d’opérer une transformée de Fourier et de sommer des sinusoïdes… de manière purement mécanique. Fera breveter un galvanomètre qui améliore la vitesse du télégraphe électrique. Prendra finalement la direction scientifique de l’Atlantic Telegraph Company, qui parvient à poser le premier câble sous-marin entre l’Irlande et Terre-Neuve. Le 16 août 1858, le premier message mettra 17 heures à traverser l’Atlantique. En 1866, grâce aux inventions de Thomson, seulement 12 minutes: William Thomson devient Sir William Thomson. Et en 1892, pour l’ensemble de sa carrière [1], il est fait baron — c’est la première fois qu’un scientifique est élevé à un tel rang. On le connaîtra désormais sous le nom de Lord Kelvin.

Ce Lord Kelvin est donc un des géants de son siècle. Et même les géants se trompent.

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Renversant !

On dit souvent que les vieilles disciplines scientifiques ont toutes connu un bouleversement d’ampleur quasi-métaphysique au cours du XXe siècle. C’est en physique que ça commence, avec la relativité restreinte puis générale d’Einstein. Puis à nouveau avec la mécanique quantique de Planck, Einstein, Heisenberg, Dirac, Schrödinger et les autres, et qui révolutionnera aussi la chimie. En 1953, Franklin, Watson et Crick découvrent la structure de l’ADN: la biologie ne sera plus jamais la même. Et le dernier domaine à avoir radicalement changé de visage, c’est la géologie.

Au cours des années 60, la théorie de la tectonique des plaques s’est affirmée au point qu’on a du mal, aujourd’hui, à imaginer ce que pouvait être la géologie avant. Tout en amont de cette révolution, il y a une découverte fortuite, anodine, mais à la portée considérable. Et pourtant… qui connaît le nom de Bernard Brunhes ?

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Vies parallèles

À côté de la thermodynamique et de l’électromagnétisme, la mécanique des fluides mérite certainement de faire partie des plus beaux monuments de la physique du XIXe siècle. Et comme c’est quasiment toujours le cas, ces trois monuments ont été de labyrinthiques et patientes constructions collectives. Collectives, et parfois remarquablement simultanées ! Voyons les destins de deux scientifiques qui vont parvenir au même résultat, en même temps, mais par des chemins fort dissemblables.

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Histoire des tas de sable

Dans sa correspondance, Gustave Flaubert a une phrase qui pourrait être une définition parfaite de la démarche scientifique: «Pour qu’une chose soit intéressante, il suffit de la regarder longtemps».  On pourrait soutenir qu’à l’instar de la démarche artistique, la science consiste à poser un regard différent, ou même à regarder —tout court, quelque chose que personne n’avait encore vu. Et ainsi de nouveaux sujets de recherche peuvent surgir là où on n’attendait rien. Un bon exemple en est… le tas de sable ! Lire la suite

Un air de famille

Des lois sur les probabilités, des courbes géométriques, un théorème sur les écoulements des fluides… mais comment Bernoulli a-t-il trouvé le temps de faire tout ça ? Facile: ils étaient 2 ! Eh oui, c’est tout le problème quand on donne à une découverte le nom d’un savant… on ne pense pas à lui donner aussi son prénom !

bernoullis

Parce que bien souvent le goût des équations est une affaire de famille… C’est le cas chez les Bernoulli: dans la famille bâloise, c’est Jacques qui s’illustre avec les probabilités et la théorie des nombres, et découvre la constante dite d’Euler, e=2,718... Son frère Jean s’occupe de calcul infinitésimal, découvre la forme de la chaînette et forme le grand Leonhard Euler. Et parmi tous les cousins de la deuxième génération qui s’occuperont de mathématiques, c’est le fils cadet de Jean, Daniel, qui passe à la postérité pour sa loi fondamentale en hydrodynamique [1].

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