Jean Le Rond D’Alembert : un mathématicien pour la Terre

Jean le Rond D’Alembert, pastel de Maurice Quentin de La Tour, 1753.

« D’Alembert ? Ah, oui ! L’Encyclopédie de Diderot et D’Alembert. » Le savant est principalement connu pour cette œuvre majeure du Siècle des Lumières. Pourtant, ce n’est qu’un infime aperçu de sa contribution aux sciences en général. 

Pensez ! A 26 ans, il publie le Traité de Dynamique dans lequel il énonce le principe de D’Alembert, précurseur du principe des puissances virtuelles de Lagrange, source de tant d’applications. Il établit ensuite l’équation des ondes dans les cordes vibrantes, relation ô combien centrale en physique, puis le théorème fondamental de l’algèbre sur le nombre de racines des polynômes. Il met également en évidence ce que l’on appelle le « paradoxe de D’Alembert », selon lequel il n’y a pas de résistance à l’avancement d’un solide dans un fluide parfait et qui empêcherait donc les oiseaux de voler (paradoxe levé plus tard par Navier en faisant intervenir la viscosité du fluide) ! Et bien d’autres résultats physiques et mathématiques sont à son actif.

Ce que l’on sait un peu moins c’est que D’Alembert s’est beaucoup intéressé à la Terre. Au commencement de sa vie scientifique, dans ses Réflexions sur la cause générale des vents (1747), il examine si les vents peuvent être dus aux forces de marées luni-solaires. Cet ouvrage, qui lui valut le prix de l’Académie de Berlin, recèle aussi la première utilisation des équations aux dérivées partielles en physique et même, ce qui est encore moins connu, l’établissement de l’équation de la houle en eau peu profonde. D’Alembert atteint probablement le sommet de son art à peine deux ans plus tard dans ses Recherches sur la précession des équinoxes (1749). Un an et demi après l’annonce de la découverte de la nutation terrestre par l’astronome anglais Bradley, D’Alembert y construit la première théorie moderne du mouvement de la Terre autour de son centre de gravité et explique ainsi la précession et la nutation de l’axe de la Terre. Si l’on ajoute les centaines de pages sur la forme et la pesanteur de la Terre, on peut affirmer que D’Alembert était un mathématicien pour la Terre.

Brève rédigée par : Frédéric Chambat (École Normale Supérieure de Lyon).

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Crédit image : Wikimedia Commons.

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