Transcript Document - LUTH - Observatoire de Paris

L’astrophysique relativiste autour de 1970 :
le cas particulier de la création d’un groupe français.
Christiane Vilain,
LUTH, observatoire de Meudon,
SPHERE, Université Denis Diderot (P.7)
Motivation ? Méthode ?
- Une description du type « micro-histoire », ou « étude de cas »,
plus sociologique que philosophique, parce que récente, et courte.
- => ce type d’histoire étudie le contexte social et culturel comme
cause de ce qui se passe localement en science.
Pour ma part, je me limiterai au contexte scientifique et
institutionnel proche de l’astro-relativiste, et ne joue donc pas toutà-fait ce jeu [du contexte socio-culturel], mais :
- Jeu des différences nationales : la spécificité d’un contexte
national ne fait pas de doute : langue, institutions ; ce qui est plus
difficile à déterminer est son impact sur les résultats et d’évaluer
cet impact. Certaines spécificités locales sont importantes, d’autres
non…
- Osciller entre le local et du plus global…Temps courts-temps
moyens : des contextes, des traditions et des habitudes…
Plan :
L’état des lieux vers 1960,
- Astrophysique et relativité générale, dans le monde en 1960.
-Les situations institutionnelles en France, de la R.G. et de l’Astro.
-Evènements obs. et théoriques marquants nouveaux entre 1960-70.
-Y-a-t-il un retard français ?
Retour en arrière :
-La “physique mathématique” : une spécialité française ?
-Mathématiques continentales et mathématiques anglo-saxonnes.
-Mécanique “rationnelle” => Phys. math. versus Physique théorique ?
L’histoire du GAR proprement dite.
-Fondation : 1970 -1985
-20 ans après …
Tentative de conclusions
Etat des lieux en 1960 :
1- Prévision astrophysique des objets compacts
1930 : Chandrasekhar  1939 : Oppenheimer-Volkoff
et Oppenheimer-Snyder
Déjà solution de Schwarzschild, décembre 1915 :
rs = 2 GM/c2
Karl Schwarzshild est astronome et mathématicien :
mécanique céleste : Poincaré, théorie des orbites…
1960 : Kruskal-Szekeres, “prolongement analytique maximal”
de la solution de Scharzschild :
En 1963 : solution de Kerr = Schwarzschild en rotation
Roy Kerr, néo-zélandais.
1°) Géodésiques dans
l’espace de K. Schwarzschild.
Obs
Centre
2°) Géodésiques dans l’espace
de M. D. Kruskal, après 1960.
Parenthèse interprétative :
L’adoption des coordonnées de Kruskal est une avancée technique :
qui montre que l’“horizon” n’est pas une “singularité intrinsèque”.
Celui-ci existe toujours pour l’observateur au repos par rapport au trou
noir, c-à-d. situé très loin, mais non pour la matière qui tombe dedans.
C’est aussi un changement de point de vue :
 qui permet de s’imaginer en train de tomber dans le trou noir,
d’envisager en tout cas une multiplicité d’observateurs, alors que les
coordonnées de Schwarzschild, d’Eddington ou de Synge étaient
adaptée à nos observations : nous ne tombons pas dans le trou noir.
Interprétations possibles :
-Pragmatisme américain contre empirisme anglais ?
-Imaginaire mathématique contre réalisme des observateurs ?
-Autres…
Etat des lieux en 1960 : La cosmologie
Plus tard…
l>0
 Modèles de Friedmann-Lemaitre - Robertson-Walker.
on voit des galaxies : z < 0,1, mais z = 0,46 pour un amas.
 On parle encore des modèles stationnaires (steady-state) de Hermann
Bondi (Autr.-Angl.), Fred Hoyle (Angl.), Jean-Claude Pecker et JeanPierre Vigier (Fr.), => interprétation non cosmologique de z.
Confrontation avec les observations :
“Courbes log N – log S”
Comptages N du nombre de sources galactiques, en fonction
de la luminosité apparente S, censée être un indicateur de
distance, pour des sources ayant même luminosité intrinsèque moyenne L.
Ce sont ces courbes qui permettent de discriminer entre modèle
ouvert hyperbolique, parabolique, ou fermé elliptique ;
Mais les trois modèles sont encore possibles en 1960 …
Les progrès seront liés à l’utilisation de “chandelles standard”
(céphéides avant 1920, etc…aujourd’hui SN1a)
La situation de la R.G. en France en 1960
André Lichnerowicz, (1915-1998), CNRS,
professeur de “physique mathématique” au collège de France et
académicien,
Travaux :
Théorie globale des connexions et des groupes d’holonomie, variétés
différentiables. Propagateurs et commutateurs en RG 1961
Magnétohydrodynamique relativiste 1967, (mais avec des notations ≠ de
celles des physiciens [B.C])
Publie dans les C.R.A.S. et les Annales de l’IHP, en français,
Connu tout de même de Penrose : école d’été des Houches [B.C.], année ?
Organise tous les ans les : « Journées relativistes françaises ».
Il a eu comme étudiants en thèse, entre autres :
- Yvonne Choquet-Bruhat (qui est allée travailler à Princeton)
- Luis Bel (espagnol)
- Silvano Bonazzola (It. Thèse : étoiles bosoniques)
Le laboratoire de Physique théorique de l’IHP,
Dirigé par Louis de Broglie, puis par Marie-Antoinette Tonnelat,
à partir de (?)
Ils ont eu de nombreux élèves de thèse, sur des sujets peu porteurs
(?), dit-on aujourd’hui.
Membres du laboratoire en 1960-70 :
Luis Bel, Achille Papapetrou, Jean-Claude Houard, Kichenessamy,
Thésards : Linné, Teyssandier,…Philippe Droz-Vincent (M.A.T.),
Jean Eisenstaedt (M.A.T.)…Thibault Damour (A.P. puis USA, puis
Meudon, puis IHES…),
Vers 1960 : gros changement dans les universités françaises :
création des DEA (M2) et des thèses de 3e cycle (PHD),
==> un DEA de “Physique théorique” à l’Institut Henri Poincaré,
dirigé par Marie-Antoinette Tonnelat ; 2 options :
R.G. : Géométrie différentielle (Luis Bel) ; Electromagnétisme relativiste,
Equations d’Einstein et leurs solutions exactes : Schwarzschild, de Sitter,
Friedmann. Les “trous noirs” n’existent pas dans la réalité : ironie…
 Physique des particules.
==> un DEA d’Astronomie fondamentale à l’Observatoire.
Situation jusqu’à la création en 1970 du DEA d’Astrophysique, par Evry
Schatzmann à la Sorbonne, puis Jussieu.
Marie-Antoinette Tonnelat (1912-1980)
Thèse avec Louis de Broglie, soutient son Doctorat d’état en 1941 sur la théorie
du photon dans un espace de Riemann ;
part travailler à Dublin avec Shrödinger sur la théorie du champ unifié
d’Einstein-Schrödinger.
Correspond avec Einstein et travaille sur les théories unitaires.
Professeur titulaire d’une chaire de “Physique théorique” à
l’université de Paris en 1956.
=> Parcours très différent de celui d’A. Lichnerowicz… aurait pu
être plus physicienne que lui, mais…
Les théories unitaires n’aboutissent pas ; elle ne fait plus de recherche…
En 1960-70, elle enseigne en même temps l’histoire des Sciences, à la Sorbonne
et au Brésil : RR. et RG, tests de la RG.
La situation de l’astronomie en France en 1960
Observatoire de Paris, Bureau des Longitudes, (BdL créé en 1795, pour
reprendre la mer aux anglais ! Aujourd’hui IMCCE) = Institut de Mécanique
Céleste et de Calcul des Ephémérides.
Site de Meudon, ouvert par Jules Janssen en 1875-80. Etudes spectroscopiques
des planètes et du Soleil (Hélium), puis des étoiles.
Photométrie, imagerie : centre de rassemblement des études sur le Soleil.
Groupe de Radioastronomie.
Observatoires de province : Pic du Midi (1873) et O.H.P (1936)
Observation des planètes, spectroscopie stellaire.
Observatoire de Nancay : radioastronomie, développée à l’initiative de Yves
Rocard et J.L. Steinberg, après 1945.
Institut d’Astrophysique de Paris (IAP) crée vers 1936, pour traiter
les données de l’OHP. Classification des étoiles, “instruments” pour études
précises de raies spectrales, salle des “calculatrices”…
Qui ?
Importants avant 1960 : Henri Mineur, André Danjon, JeanFrançois Denisse …
Et puis :
BdL : dir : A.Danjon et Jean Kovalesky, …
Observatoire de Paris-Meudon :
Dir : Jean Delhaye 1967-71, Raymond Michard 1971-76. Jacques
Boulon 1976-1981, Pierre Charvin 1981-1991.
J.C. Pecker : fonde le groupe « Atmosphères stellaires » avant 1960.
A l’IAP : André Lallemand : directeur de 1960 à 1971.
D.Barbier, Divan, D.Challonge : classement d’étoiles par la
« méthode de l’IAP »,
Le jeune E. Schatzmann y travaille à partir de 1946.
Evènements marquants 1960-70
-1964 : Découverte du rayonnement fossile à 3°K (CMB), par Arno A.
Penzias et Robert W. Wilson, au Laboratoire Bell, dans le New Jersey.
Prédit antérieurement par Gamow … Peebles (ce dernier s’apprêtant à faire
construire une antenne avec l’équipe de Princeton : Dicke, Roll et Wilkinson).
==> fin des modèles stationnaires, au profit de l’expansion et d’une
cosmologie plus physique du “Big-Bang”.
-1967 : Découverte des premiers pulsars par Jocelyn Bell (et Antony
Hewish) à Cambridge, alors qu’ils utilisaient un radiotélescope pour étudier la
scintillation des quasars. CP 1919
==>
PSR B 1919 + 21
C’est une étoile à neutron en rotation rapide résultat de l’explosion d’une
étoile en supernova ==> existence des objets compacts.
-1971
premier candidat “trou noir” : Cygnus X1 (nom proposé par
J.A.Wheeler en 1967)
Evènements marquants 1960-70
- La matière noire : Depuis 1930, avec Zwicky, nécessité de postuler
une matière invisible pour rendre compte de la courbe de rotation des
galaxies. => Étude des halos galactiques.
- Les quasars (QSO’s) (Suzy) sont observés depuis 1962-64 en UV ;
Alan Sandage, Philippe Véron, à partir de m = 15, il n’y a plus que cela.
En 1960-62 identification optique et découverte par Maarten Schmidt d’un
décalage de 0,15, puis 0,3, etc …
Deux hypothèses : amas très dense d’étoiles ou étoile super-massive
(Fowler et Hoyle) pendant longtemps.
En 1964 : Zeldovitch et Salpeter indépendamment : les Qso’s = BH.
En 1969 : Lynden Bell : Qso’s = supermassive BH
[Mais il n’y a jusqu’en 1980 pas vraiment consensus sur leur nature…
Les astrophysiciens non relativistes n’y croient pas, les relativistes non
astrophysiciens non plus]
Conséquences dans le milieu R.G. :
L’école américaine : … il n’y a pas de cours de RG à Princeton, malgré la
présence de John Archibald Wheeler, qui s’intéresse aux “trous noirs” dès 1955…
Premiers Texas Symposium : Edwin E. Salpeter, Hoyle, Fowler, 63-64-66 =>
Gravitational collapse ; origine des Qso’s (BC)
Brandeis’ summer school => A.Trautman, F. Pirani, H. Bondi, année 64 ? (JPL)
(Suzy) 1965 école d’été « Enrico Fermi » à Varenne : Fowler, Denis Sciama, Qso’s .
Thorne : cours sur les trous noirs, ainsi que l’année suivante aux Houches en 1966.
L’école russe : Lev Landau, E.M. Lifschitz : 10 volume de cours, dont
la Théorie classique des champs de 1951.
-1965 : Iakov Zeldovitch et Rashid Sunyaev : études sur le fond diffus
cosmologique (effet compton). Quasars comme trous noirs 1964.
-Igor D. Novikov, Phd. en 1965, s’intéresse également au fond diffus et
aux mathématiques des trous noirs : unicité des solutions.
1960-70 : travaux de Penrose et Hawking : théorèmes sur les
singularités , puis Hawking et Georges F.R. Ellis …
Mais …
Il est d’usage de parler de « retard de la France en
physique “théorique”, et aussi expérimentale… » :
En mécanique quantique par rapport à l’Allemagne vers
1930. Mécanique “ondulatoire” …[allemands myopes ! selon BC : pas
d’astronomie ?]
En général, physique “mathématique” plutôt que
“théorique”, en comparaison du reste de l’Europe même (Italie-Angl.
All.). Pauvreté expérimentale ?
Retard en astrophysique par rapport aux anglo-saxons, vers
1960-70.
Est-ce vrai ?
En quoi ?
Pourquoi ?
Une spécialité française : La mécanique céleste analytique, de
Lagrange à Poincaré, (aujourd’hui J.Laskar et A. Chenciner)
Mais il n’y a pas, dans cette tradition, de spécialiste de la R.G…
Les formalismes de la mécanique analytique ne sont d’ailleurs pas importants
au départ en R.G. (même si on écrit des lagrangiens)
Les spécialistes de la R.G. en France :
André Lichnerowicz,
Y. Choquet-Bruhat, Luis Bel…
ne sont pas héritiers de cette tradition issue de la mécanique
céleste française ;
ils sont d’abord purs mathématiciens.
Pourquoi ?
Comment ?
Pourquoi ?
Voir l’article de J.Eisenstaedt de 1985 :
« La relativité générale à l’étiage »
p.147 : citations de J.J. Thomson et J.H. Poynting
citation de Henri Bouasse, vers 1920 ?
p.152 : plus tard, un dialogue entre H.Bondi et J.L. Synge, publié
en 1962 dans les Proceedings of the R.S.
=> La nouvelle théorie est trop mathématique, trop difficile
pour les physiciens, et trop éloignée de la physique de
laboratoire, ou même des observations…
=> En France, seuls les mathématiciens sont intéressés (?) (à
l’exception de Paul Langevin, Emile Borel (1871-1956), qui
?)….
Comment ?
André Lichnerowicz a fait sa thèse avec Georges Darmois,
mathématicien, spécialiste en probabilités, statistiques, et R.G.
et a suivi les cours de :
Elie Cartan (1869-1951), fils d’un maréchal-ferrant, lycéen boursier,
entre à l’ENS ; académicien ; retraité de l’université en 1940.
Travaux, en Correspondance avec Sophus Lie :
Groupes et algèbres de Lie,
Spineurs (avant la découverte du “spin”),
Formes différentielles,
Géométrie des espaces de Riemann.
Louis Paul Emile Richard (1795-1849) professeur
Evariste Galois (1811-1832)[groupes]
Charles Hermite (1822-1901), nombres, équa diff., calcul matriciel,
Gaston Darboux (1842-1917), Henri Poincaré (1854-1912) : [BdL],
Paul Appell (1855-1930), Méc. R., Emile Picard (1856-1941), Analyse et géo.
différentielle.
Elie Cartan (1869-1951), ENS ; Académicien en 1951;
Remplace, à l’Université, Jacques Hadamard qui est nommé au
collège de France. Retraité de l’université en 1940.
B. Riemann
Elwin B. Christoffel
G. Ricci-Curbastro
Tullio Levi-Civita
H. Minkowski
Marcel Grossmann - Albert Einstein,
et d’autres (Besso, Mie, Fokker, Nordström, Reissner… ) après la conférence de
Vienne de 1913…
D. Hilbert
A.Eddington,
astro-physicien
K. Schwarzschild,
obs. et astro-physicien.
W. De Sitter, mathématicien
et astronome néerlandais
G.Lemaître, astronome et physicien belge
H.Weyl
A. Friedmann
Bref retour sur la question des coordonnées :
1°)K. Schwarzshild est astronome et mathématicien : mécanique céleste :
Poincaré, théorie des orbites. => Une exception qui rattache la R.G. à la mécanique
céleste française : il a fait ses études à Strasbourg puis Munich.
A.Eddington : astro-physicien, R.R., R.G., (opposé aux trous noirs).
J.L. Synge (Ir.) : mécanique, hydro…R.G. : reconstruction des coordonnées
temps et espace de l’observateur => livre de Relativité Générale en 1960.
2°)Martin D. Kruskal (1925-2006) coll. avec Wheeler ? (BC)
Analyse non-linéaire et asymptotique, R.G., physique des plasmas ?, solitons.
Physicien et mathématicien, ses deux frères sont purs mathématiciens.
Il est connu pour sa découverte du soliton, mais avait fait sa thèse avec :
Richard Courant mathématicien allemand, assistant de David Hilbert à
Göttingen, avec qui il écrit un livre de Méthodes de Physique mathématique
[« le Courant et Hilbert »],
R.Courant quitte l’Allemagne en 1933, est nommé professeur de mathématiques
appliquées à l’Université de New-York.
=> On peut le rattacher aux mathématiques continentales.
Mathématiques continentales ?
… différence entre l’Angleterre (+ USA ?) et le continent :
Plus de formalisme lourd sur le continent : analyse (= calcul
différentiel et intégral) et géométrie : courbe, différentielle.
Plus d’algèbre, de logique, axiomatique plus critique, en
Angleterre. [Cit. Russell… « Les mathématiques sont un domaine où
l’on ne sait pas si ce qu’on dit est vrai et où l’on ne sait pas de quoi on
parle ». Paradoxes.]
Exception Gödel <=> cercle de Vienne et Wittgenstein.
(Berlin ≠ Vienne) (BC)
Par ailleurs :
Une spécialité continentale : La Mécanique “rationnelle”
« La mécanique rationnelle s’est substituée très longtemps dans
l’ens. des classes prépa. à la mécanique. Elle présentait
plusieurs avantages : peu onéreuse, elle permettait de remplacer
de coûteuses expériences de laboratoire […] par des cours de
mathématiques. Elle véhiculait tacitement l’idée :
Qu’il y a des vérités définitives en science ;
Que la forme aboutie de la connaissance scientifique est
mathématique ;
Que tous les phénomènes sont réductibles à un principe de
conservation (d’invariance) très général.
…figée sur la physique des années 1850… [Wiki.]
Mécanique du point, du solide (indéformable), du fluide (parfait).
Qui ?
Paul Apell (1855-1930), mathématicien, élève de Darboux et d’Hermite, titulaire de
la chaire de mécanique rationnelle à Paris en 1885, et d’autres…
Deux sortes de Physique en France ?
1°) L’une construite sur le modèle de la mécanique rationnelle,
pure, axiomatisée, à laquelle appartiennent la méc. céleste et la
R.G.
2°) L’autre qualifiée de : « … zoologie du non-animé »
Une sorte de cuisine qui met tant bien que mal en relation des
évènements divers, les décrit et les classe : table de Mendeleïev.
“électricité”, “optique”, “thermodynamique”, “hydrodynamique”
==> Les recherches passées de Pierre et marie Curie, …
Jean Perrin, semblaient appartenir au 2°), à un autre
domaine que celui de la “théorie” à la française, relevant
presque plus de la chimie que de la physique...
==> La spectroscopie plus récente aussi …
Une troisième sorte de physique émerge : la “Physique Théorique”
Au début du 20e siècle (?) en Allemagne : réunion des deux précédentes.
H.A. Lorentz à Leyden, W. Wien, Max Planck en Allemagne…
Chaires de “physique théorique” ? (à vérifier)
Qu’est-ce que c’est ?
Une physique fondamentale fondée sur l’expérimentation, dans
laquelle la structure n’est pas d’abord mathématique.
Unifications non fondées sur les mathématiques : unification
electromagnétique, thermo. statistique...
Par les champs et particules : physique atomique et nucléaire,
électrons, photons et rayonnements. Puis mécanique quantique…
Unification électro-faible.
Rôle important des Congrès Solvay : 1911… 1927.
Plus tard : un exemple ( contrexemple ) emblématique :
Enrico Fermi (1901-1954)
Etudes : géométrie analytique, analyse, et mécanique rationnelle.
Consulte : Poincaré, Poisson, Appell. Puis étudie (seul) la R.R. et la
physique atomique.
1922 : mémoire sur la diffraction des rayons X.
Doctorat d’état en 1925 : ?
1926 : une chaire de Physique théorique est créée pour lui à La
Sapienza, Rome.
Recherche en Physique statistique quantique ==> statistique de fermiDirac
Puis Physique nucléaire : rayonnement bêta, neutrino, isotopes
radioactifs.
1938 ==> Chicago…
Mais la tradition française oriente encore après 1945 vers :
- Les mathématiques en R.G. : géométrie différentielle et
groupes.
- La mécanique céleste en Astronomie : étude du système solaire,
de sa stabilité à long terme.
- La spectroscopie solaire et stellaire, à Meudon, puis à l’IAP, la
radioastronomie à Nancay et Meudon, sont à part.
Problème ?
==> Ces domaines (bons) demeurent séparés.
Ce qui persiste en France après la 2e guerre, plus qu’ailleurs est :
-une séparation entre “théorie” et “pratique” ou “expérience”
-L’antériorité de la théorie, du général sur le particulier, (Comte)
-Séparation et hiérarchie des disciplines.
- et sans doute en plus un manque de moyens matériels....
Une hiérarchie
des disciplines
en France au 19e et
20e siècle :
1834 :
La classification
d’Ampère,(17751836), copiée sur la
classification de
Linné,
et proche de la
classification
hiérarchique des
sciences par Auguste
Comte
Un exemple de ce que l’on peut trouver aujourd’hui :
Je reviens à notre histoire, en 1970
- R.G. à l’IHP et au collège de France, essentiellement ; un peu
à l’Université.
- Spectroscopie stellaire et classification des étoiles grâce aux
observations au Pic du Midi et à l’OHP (1936 ->) ; à Meudon,
- IAP (1936 ->) ; importance de l’instrumentation et du calcul
(la salle des “calculatrices”…), « comme au 19e siècle », [S.Collin].
- À Meudon : Groupe d’astrophysique dirigé par J.C. Pecker et
Henri Vanregemorter : physique atomique.
Radio-astronomie
- Premiers ordinateurs
- Il n’y a pas encore de projets européens ni de collaborations
internationales avec les gros observatoires [?] Les astronomes
vont observer aux USA à titre individuel.
Evry Schatzmann (1920-2010)
Thèse sur les naines blanches, pendant la guerre (caché à
l’OHP),
Puis chercheur à l’IAP, veut développer une astrophysique
plus théorique à l’IAP : MHD, cinétique des gaz, physique
atomique et moléculaire…
Crée les enseignements suivants :
DEA des milieux ionisés en 1959.
DEA d’astrophysique : en 1965, à la Sorbonne : Astro.III,
Crée Astro.I et Astro.II à l’Université nouvelle P.VII en
1970.
Décide de fonder : le Laboratoire d’Astrophysique de
Meudon : le LAM, ouvert en 1971.
En 1969, Daniel Gerbal, DEA à l’IHP, a l’idée de fonder un groupe
d’Astrophysique relativiste au LAM ;
avec Christiane Vilain, Rémi Hakim, Monique Guyot.
4 personnes au début ! Dont 2 seulement à Paris, sans thèses…
Contacts pris avec E. Schatzmann et J. Lequeux, mais ils ne sont pas là en 1970 :
Schatzmann est à Genève pour un an et Lequeux aux USA.
Nous sommes “squatters” pendant deux ans… Je suis reçue par Jean
Delhaye… favorable.
Silvano Bonazzola arrive en 1971 ; thèse d’état avec Lichnerowicz sur les
étoiles bosoniques ; manip. sur les ondes gravitationnelles installée à Meudon.
Brandon Carter, poste rouge en 1972 : il discute avec D.Gerbal. Vient
définitivement au GAR en 1975, (diagrammes de Penrose-Carter en R.G). Trous
noirs, unicité de la solution de Kerr. (Constante de Carter).
==> Groupe d’Astrophysique Relativiste : GAR, au début en 1971
sans secrétariat, ni direction. Puis co-direction par B.C. et S.B. de
1975 à 1987 avec secrétaire : Gisèle Gelugne.
Sont venus, de l’IHP, ou d’ailleurs, avec leurs postes CNRS,
environ de 1971-1983 :
Michel Chevreton, Jean Schneider, Georges Herpe,
Monique Signore, Jean-Thierry Mieg, Horacio Sivak (Arg.),
Joachim Diaz-Alonso (Esp.), Thibaut Damour, Jean-Pierre
Luminet, Luc Blanchet, Jean Alain Marck,
Hélène Sol en 1983, venue du DEA d’astrophysique.
Sujets de travail :
Ondes gravitationnelles (SB, LB),
Amas globulaires (DG)
Trous noirs en simulation numérique (JPLu, JAM)
Relativité numérique (SB, JAM)
Formalismes PPN. (LB)
Théorie quantique des champs. (R.H.)
Cosmologie.
20 ans après …
Pierre Charvin, directeur de l’Observatoire à partir de 1981, décide
en 1987 de séparer le LAM en trois départements :
DARC = Département d’Astrophysique Relativiste et Cosmologie
DAEC = Département d’Astrophysique Extra-galactique et
Cosmologie. Daniel Gerbal passe au DAEC, où il est très actif
jusqu’à ce qu’il reparte à paris, IAP.
DAMAP = Département Atomes, Molécules, en Astro-physique.
20 ans après …
Direction du DARC par Jean Pierre Lasota de 1986-7 à 1998 =>
Recrutements CNRS entre 1993 et 1998 :
Eric Gourgoulhon en 1993, thèse avec S.B., (section17)
Patrick Peter, en 1994, (section 02)
David Langlois en 1995, (02)
Martin Lemoine, (17)
G. Sigl (All. ) (02)
Jean-Philippe Uzan, (02)
Jérôme Martin, (02) …
Puis direction par Nathalie Deruelle de 1998 à 2002.
Gilles Esposito Farèse (venu avec son poste)
En 2002, la moitié du laboratoire part à l’IAP …
Ceux qui restent fusionnent avec le DAEC, pour former le LUTH
Conclusions :
- L’éventuel “retard” de la France : réel en “physique théorique”, en
astronomie extra-galactique, compensé par une “avance” mathématique,
mais pas forcément connue à l’extérieur.
- Barrage de la langue : commune jusque vers 1660, et à nouveau
aujourd’hui, mais isole ± les cultures nationales entre temps :
publications en langue locale.
Au début du 20e siècle, la langue française isole.
- Séparation (plus rigide qu’en Angleterre) et hiérarchie des
disciplines toujours là,
néfastes, ne serait-ce que dans l’enseignement secondaire…
- Supériorité idéologique d’une science hypothético-déductive
sur les sciences inductives : attitude générale ?, plutôt continentale,
française (Bourbaki), … passée ou encore présente ?
Joseph-Louis Lagrange (Turin-->Paris) : Mécanique analytique de
1788 ; Académicien, membre du Bureau des Longitudes (BdL, créé en 1795 pour
« reprendre la maîtrise de la mer aux anglais »). Méthodes de perturbations en
mécanique céleste pour obtenir de meilleures éphémérides.
Lagrange remplacé par Adrien-Marie Legendre en 1812 au BdL , Acad.
mathématicien, chargé des opérations géodésiques au côtés de Méchain et Delambre.
Pierre-Simon de Laplace : Exposition du système du monde de 1796
et Mécanique céleste 1799-1805 ; Théorie analytique des probabilités
1816.
Denis Siméon Poisson : Traité de mécanique, 1811-1833 ; Théorie
mathématique de la chaleur de 1835. Perturbations : “crochets de
Poisson”, suite des “parenthèses de Lagrange”.
William Rowan Hamilton (Dublin): mécanique hamiltonienne
de 1833 (à 16-17 ans il lit Newton et Laplace)
Carl Gustav J. Jacobi (1804-1851), Postdam-->Berlin)
Equation de Hamilton-Jacobi.
.......
Henri Poincaré (1854-1912) : Méthodes Nouvelles de la
Mécanique Céleste (MNMC) de 1892.
.......
Michel Hénon (IAP) a étudié les amas globulaires, et travaille
dans la tradition poincaréenne vers 1960-70.
Aujourd’hui :
- Jacques Laskar et Alain Chenciner (BdL) avaient formé un
groupe de travail sur les MNMC de Poincaré, et ont abouti aux
derniers travaux sur la stabilité du système solaire.
Augustin-Louis de Cauchy (1789-1857), analyse, suites.
(contemporain de Louis Paul Emile Richard)
Connu, en tant que Président de l’Académie des sciences, pour avoir rejeté
et perdu les mémoires :
-de Galois, comme incompréhensible.
-de Niels Henrik Abel, parce que l’encre était trop délavée.
Evariste Galois (1801-1832), première notion de groupe
Niels Henrik Abel (1802-1829, norvégien), groupes
Joseph Liouville (1809-1882), géométrie diff., méc. hamiltonienne
Karl Friedrich Gauss (1777-1855) Göttingen, géométrie des
surfaces courbes
Il y a des algébristes anglais au 19e siècle : Charles Babbage et
Georges Peacock (1791-1858), logicisation de l’algèbre.
Nor. : Sophus Lie (1842-1899, norvégien) groupes et algèbres de
Lie, passe à Paris en 1870 (emprisonné comme espion), et succède en
1886 à Félix Klein à la chaire de mathématiques de Leipzig.
Angl. : Georges Boole (1815-1864), algèbre de Boole.
Arthur Cayley (1821-1895), … multiplication des matrices.
Et puis : Bertrand Russel, Alfred North Whitehead, Principia
mathematica, réflexion sur les principes.
Alan Turing, au 20e siècle, informatique.
It : Eugenio Beltrami (1835-1900), tenseurs, géométrie différentielle
Giusepe Peano (1858-1932), analyse, puis logique.
Gregorio Ricci-Curbastro (It.1853-1925) R.G. => “tenseur de Ricci”.
Tullio Levi-Civita, assistant de Ricci, calcul différentiel… tenseurs.
All. : Bernard Bolzano (It.-Prague), Karl Weierstrass (1815-1897)
Galois-->. Leopold Kronecker (1823-1891), nombres entiers.
Bernhard Riemann (1826-1866), élève de Gauss, notion de “variété”.
Georg Cantor (1845-1918), théorie des ensembles.
David Hilbert (1862-1943), axiomatisation de la Géométrie, théorie
des invariants.
Hermann Weyl (1885-1955), R.G., géométrie conforme, invariance de
jauge, symétries.