Boules dorées

8 mars 2015  - Ecrit par  Patrick Popescu-Pampu Voir les commentaires

Voulez-vous savoir comment Marie Curie apprit à des enfants à fabriquer très simplement des boules dorées ? Alors suivez-moi.

En lisant récemment une biographie de Marie Curie écrite par Janine Trotereau [1], je découvris une insolite expérience pédagogique. Voici comment André Langevin, fils du physicien Paul Langevin, raconta ses prémices [2] :

Le 30 janvier 1907, Henriette Perrin avait écrit à mon père, qui se trouvait alors dans le Midi :

[...] on craindrait d’être trop présomptueux, de trop exiger de la Destinée en souhaitant à ces enfants d’être meilleurs et plus intelligents que leurs pères, mais on peut espérer qu’ils auront, grâce aux efforts faits par ceux-ci, plus de bonheur, une vie plus largement ensoleillée, des victoires plus faciles, un plus rapide et plus joyeux épanouissement des richesses qu’ils portent en eux.

Nous avons formé le projet avec Mme Curie — nous en causerons avec vous à votre retour —, de réunir nos efforts pour faire entre nous, avec des cours qui auraient lieu chez vous, chez nous, chez Mme Curie, toute l’instruction de notre bande d’enfants. On va tâcher d’organiser cela aussi bien que possible, pour le plus grand profit intellectuel et pour le plus grand bonheur de la petite bande.

Mais pourquoi imaginer ainsi un enseignement alternatif ? Irène Joliot-Curie l’expliquera plus tard de la manière suivante [3] :

En ce qui concerne notre éducation, il est assez curieux que ma mère qui avait été le type même de la bonne écolière, réussissant en tout, marquât une grande méfiance pour l’enseignement donné dans les lycées ; il faut voir peut-être là en partie l’influence de mon père qui avait été instruit dans sa famille et n’aurait jamais pu être un bon élève normal, car il aimait travailler en profondeur un sujet déterminé, mais ne pouvait pas passer rapidement d’un sujet à un autre comme on est obligé de le faire en classe. D’autre part ma mère estimait qu’en France le nombre de cours et de devoirs est trop grand et ne laisse pas assez de place à des activités diverses, à l’exercice physique, à la promenade.

Qui enseigna à ces enfants ? Voici ce qu’explique Janine Trotereau :

Alice Chavannes, dont le mari Édouard est le plus grand sinologue du moment et enseignera l’histoire aux enfants, se charge des cours de géographie, d’anglais et d’allemand, Henriette Perrin de la littérature française. Jean Magrou le sculpteur, enseigne le dessin et le modelage, et Henri Mouton, biologiste et chercheur à l’Institut Pasteur, les sciences naturelles. Paul Langevin donne des leçons de mathématiques, Jean Perrin, futur prix Nobel, de chimie — « il nous fait goûter les acides ! » s’exclame Irène Curie —, et, naturellement, Marie Curie de physique.


Arrivés ici, on pourrait croire que la raison de mon billet est de proposer une comparaison avec les problèmes actuels de l’enseignement. Pas du tout : dans ce qui précède, j’ai juste voulu crayonner un cadre pour que la citation suivante soit perçue dans son contexte. Il s’agit d’un extrait des notes prises par l’une des élèves de ces cours, Isabelle Chavannes, pendant les leçons de physique :

Nous allons maintenant faire une très jolie expérience. Voici deux verres. Dans l’un, il y a de l’eau et de l’huile : l’huile flotte parce qu’elle est moins dense que l’eau. Dans l’autre, il y a de l’huile et de l’alcool ; l’huile est au fond parce qu’elle est plus dense que l’alcool. Puisque l’huile nage sur l’eau et qu’elle se noie dans l’alcool, on peut faire un mélange d’eau et d’alcool, tel que l’huile ne se noie ni ne flotte. Vous verrez que l’huile prendra alors la forme d’une boule et que ce sera très joli.

Il faut tâtonner. Si l’huile monte, c’est que nous avons mis trop d’eau dans notre mélange ; si elle se noie et va vers le fond du vase, c’est que nous avons mis trop d’alcool.

Chaque enfant arrive à former une belle boule jaune or qui se tient suspendue au milieu du liquide. Tous les enfants sont ravis.

L’idée d’obtenir si facilement des boules dorées semblant être en apesanteur m’émerveilla. Je ressentis instantanément le désir de faire cette expérience. J’étais redevenu un enfant.

Voici quelques photos du résultat obtenu, avec ou sans flash :

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En logo on trouve une vue plus rapprochée de la grosse boule et de quelques uns de ses satellites.

J’eus la surprise de découvrir que je n’obtenais des boules bien rondes que si elles étaient vraiment petites : plus elles étaient grosses, plus elles étaient plates. A posteriori je comprends le phénomène mais sur le moment, redevenu enfant, je ne m’y attendais pas !

Mais si ces boules ne sont pas tout à fait rondes, quelle est leur forme ? Pour répondre à cette question il faudrait des mathématiques et de la physique très sophistiquées. Que l’on n’apprend que si on décide de faire des études supérieures dans l’un de ces domaines. Mais qu’est-ce qui peut bien pousser un enfant à choisir un jour d’aller dans cette direction ? Je crois que c’est l’habitude d’expériences merveilleuses comme celle-ci.

Susciter ainsi l’étonnement n’est pas indispensable seulement pour ceux qui enseignent à des enfants. Je crois profondément qu’une personne n’est réceptive que lorsqu’elle est en quelque sorte redevenue un enfant, et l’étonner est fondamental pour la placer dans cet état d’esprit. Cela est très général et s’applique aussi en Mathématique.

Revenons à nos boules. Pour en obtenir de vraiment dorées, il faudrait avoir une huile qui le soit beaucoup plus que celle que j’avais sous la main. Et se procurer aussi de l’alcool qui ne le soit pas lui-même, comme celui qu’à mon étonnement je fis couler de la bouteille opaque achetée exprès ... J’essayerai sûrement cela plus tard, je ne tenais pas ici à proposer des images épatantes mais juste à attirer l’attention sur l’importance de susciter l’émerveillement pour qu’apprendre ne soit pas une corvée, mais un besoin.


Heureusement, les notes prises par Isabelle Chavannes pendant les leçons de physique de Marie Curie furent publiées [4]. Je me suis dépêché d’obtenir le livre, que je dévorai. Ah, c’est si facile de comprendre comment l’eau arrive au robinet, ou de fabriquer des pompes ? Je ne pouvais qu’être d’accord avec la conclusion de la préface d’Yves Quéré :

[...] ces pages exhalent un parfum d’étonnante fraîcheur, comme si ces enfants avaient été les premiers à recevoir un enseignement de ce style ; comme si leur joie d’apprendre était contemporaine des premiers matins de l’aventure humaine ; et comme si, dans leur extrême singularité, ils symbolisaient tous les enfants du monde, questionneurs infatigables d’une nature qui, suivant l’intuition poétique de Novalis, ne saurait véritablement se découvrir qu’à eux.

Merci à Rémi Langevin, géomètre de l’Université de Dijon, pour son rôle dans la mise en lumière de ces notes, rôle qu’il résuma ainsi [5] :

Un jour mon grand-père décida de trier ce qui se trouvait dans sa cave, et en particulier une malle de papiers provenant de sa sœur, Isabelle Chavannes. Je fus chargé de mettre dans la chaudière ce qu’il souhaitait brûler. Au cours de cette opération, mon attention fut attirée par le contenu d’un classeur noir : il contenait les notes prises par Isabelle lors de leçons de physique élémentaire données par Marie Curie. Mon grand-père me fit cadeau du classeur et des notes.

Notes

[1Elle parut chez Gallimard en 2011, dans la collection Folio biographies. Les citations qui suivent en sont extraites, à l’exception des deux dernières.

[2Dans « Paul Langevin, mon père. L’homme et l’œuvre. ». Ce livre fut publié par les Editeurs français réunis, 1971.

[3Dans « Marie Curie, ma mère. » Paru dans Europe no. 12, décembre 1954, 89-121.

[4Elles parurent en 2003 aux éditions EDP Sciences, sous le titre « Leçons de Marie Curie. Recueillies par Isabelle Chavannes en 1907. » Le lecteur curieux d’en savoir plus sur ce livre pourra lire cet article paru dans Libération.

[5Voir page 10 du livre publié chez EDP Sciences.

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Pour citer cet article :

Patrick Popescu-Pampu — «Boules dorées» — Images des Mathématiques, CNRS, 2015

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