Les ingénieurs à l’Académie des sciences (1840-1940) ou la reconnaissance d’une catégorie technique montante

Piste verte Le 14 avril 2017  - Ecrit par  Claudine Fontanon Voir les commentaires

Au 19e siècle, les ingénieurs issus des corps d’application de l’École polytechnique (Mines Ponts et chaussées, Génie et Artillerie, Manufactures) constituent des effectifs dominants dans cette catégorie sociale montante. L’École centrale des arts et manufactures, fondée en 1829 et qui forme les ingénieurs civils, ne prend de l’importance qu’avec la Seconde industrialisation des années 1880. Très tôt, la reconnaissance académique confirme la place dominante des polytechniciens dans le champ technique, d’autant que leur solide formation mathématique rendait possible leur accès à la savante académie. Pour avoir croisé le parcours de plusieurs ingénieurs mécaniciens élus à l’Académie des sciences, notre interrogation fut au départ de se demander si le parcours de ces ingénieurs était exceptionnel ou si se dessinait au 19e siècle une nouvelle catégorie d’ingénieurs que les historiens français des sciences et des techniques n’auraient pas identifiée jusqu’ici.

À partir de ce questionnement, l’objectif consistait à établir la liste des ingénieurs académiciens sur la durée d’un siècle (1840-1940). Sur ce thème, Ivor Grattan-Guiness, qui a avancé le concept d’ingénieur-savant, a étudié la période initiale, 1800-1830 [Grattan-Guiness 1993]. Il a en particulier mis en évidence le rôle important joué par quelques mathématiciens français, pour la plupart polytechniciens et académiciens (Clapeyron, Coriolis, Navier, Poncelet, etc.), dans le développement d’une technologie et d’une science de l’ingénieur d’un haut niveau scientifique (voir ainsi [Garçon & Belhoste 2013] pour le cas des ingénieurs des mines). Nous reprenons à notre compte ce concept pour qualifier les ingénieurs de cette étude.

En nous concentrant sur une période large (1840-1940) qui prenne en compte la montée en puissance des ingénieurs centraliens dans le paysage technologique français [Shinn 1978], notre objectif est de proposer des éléments de réflexion sur les trajectoires de formation et de carrière de cette population en voie de reconnaissance.

Pour établir ce corpus, ont été consultés les Annuaires de l’Institut de France qui donnent année par année la liste des membres des cinq académies, leur section d’appartenance et la date de leur élection. Un repérage a été effectué à intervalle de dix ans. Ces données ont été complétées par la consultation des dossiers d’académiciens des quarante membres repérés au cours de ce dépouillement. Ils comprennent les biographies scientifiques des candidats, leurs publications ainsi que les rapports académiques sur la candidature et les éloges aux funérailles. En d’autres termes, une mine d’informations sur les parcours de ces ingénieurs et leurs publications.

Il faut toutefois préciser qu’une quinzaine d’ingénieurs de la liste ont fait l’objet d’une biographie scientifique depuis ces deux dernières décennies. Sans les citer toutes, évoquons la thèse de Laurent Rollet sur Henri Poincaré, les biographies de Charles Dupin, d’Arthur Morin, de Jules de la Gournerie, d’ Augustin Mesnager et d’Henri Tresca publiées dans le Dictionnaire biographique des professeurs du CNAM (1794-1955) dirigé par Claudine Fontanon et André Grelon en 1995, entre autres références.

Le résultat de ce repérage a été consigné sous la forme de tableau divisé en trois grandes périodes (voir la fin de l’article) :

  • 1840-1880 : cette période peut être considérée comme l’âge d’or des polytechniciens malgré la naissance de l’ingénieur civil en 1829 avec la création de l’École centrale des arts et manufactures.
  • 1880-1914 : cette période est celle de la montée en puissance des ingénieurs civils en relation avec la multiplication des écoles d’ingénieurs spécialisées de la seconde industrialisation.
  • 1918-1945 : avec la création de la « Section des applications » à l’académie des sciences, les ingénieurs civils accèdent à la reconnaissance de leur profession tandis que les polytechniciens conservent leur prestige social.

Deux faits marquants sont à signaler pour l’ensemble de la période : d’une part la création d’une Division des académiciens libres après la guerre de 1870 ouvrant les portes de l’Académie aux ingénieurs et aux provinciaux, puis la création en 1918 d’une « Division des applications de la science à l’Industrie » reconnaissant le rôle important de ces ingénieurs au cours de la mobilisation scientifique de 1916 décrétée par le ministre de l’Instruction publique, Paul Painlevé [Fontanon & Frank 2005].

Il n’est donc pas étonnant que pour la première période, de 1840 à 1880, les ingénieurs militaires, disciples du chef de file de la mécanique industrielle, Jean-Victor Poncelet (1788-1867), soient essentiellement des mécaniciens : mais on note aussi l’élection de l’ingénieur des Ponts et chaussées, Adhémar Barré de Saint-Venant (1797-1886) et de l’ingénieur des Mines, Henri Résal (1828-1896).

Pour la période suivante, le fait notable est la disparition des ingénieurs militaires probablement discrédités par la défaite militaire de 1870, au profit des ingénieurs de Mines (sept membres sur douze dont le mathématicien Henri Poincaré). Les ingénieurs des Ponts ne sont plus représentés sans que l’on puisse avancer une explication. À l’opposé, les académiciens libres font leur entrée (tous ingénieurs de l’État) alors qu’on remarque une diminution significative des mécaniciens au profit d’autres qualifications.

Pour la période 1918-1945, l’évolution au profit des académiciens de la section des applications est significative avec l’arrivée des inventeurs Jules-Louis Breton et Georges Claude (1870-1960) ainsi que des centraliens, le métallurgiste Léon Guillet (1873- 1946) et le mécanicien des fluides, Georges Darrieus (1888-1979). Il ne subsiste aucun ingénieur militaire au cours de cette période. En revanche un polytechnicien docteur ès sciences, est élu, alors que nombreux sont les ingénieurs, civils ou militaires, qui choisissent de soutenir un doctorat à la faculté des sciences de Paris.

Que retenir de cette brève analyse ? Que le choix des académiciens pour élire leurs confrères se porte quasi exclusivement sur des ingénieurs de l’État : artilleurs, ingénieurs des ponts et chaussée puis des Mines. Par exemple, pour les élections à la section des applications après 1870, sont élus l’électrotechnicien Maurice Leblanc (1856-1923), X sans rang de sortie, le mécanicien et industriel Auguste Rateau, (X Mines), le métallurgiste Georges Charpy (1865-1945) et l’inventeur de la soie artificielle et industrielle Louis de Chardonnet (1839-1924) (X Ponts). Les inventeurs font par ailleurs leur entrée avec Louis Lumière (1864-1948) en 1919 et l’industriel de la photographie, Antoine de Gramont (1879-1967). Ce n’est qu’aux alentours de la Seconde Guerre mondiale que la section des applications répond finalement aux vœux de ses fondateurs en accueillant des ingénieurs civils ayant fait œuvre scientifique tels l’inventeur Georges Claude (1870-1960), le métallurgiste Léon Guillet (1873-1946), le constructeur aéronautique Robert Esnault Pelterie ou encore le centralien Georges Darrieus.

Pour illustrer notre propos, nous évoquerons le parcours de deux ingénieurs académiciens : d’une part, l’ingénieur militaire Aimé Laussedat (1819-1901), officier du Génie et, en fin de carrière, directeur du Conservatoire national des arts et métiers ; d’autre part, Georges Darrieus (1888-1979), centralien et mécanicien des fluides réputé. Comme on le verra, ces deux ingénieurs sont représentatifs, par leurs parcours de formation et de carrière, de deux trajectoires possibles d’ingénieurs académiciens sur la période : la voie polytechnicienne et la voie centralienne.

Aimé Laussedat (1819-1907), ingénieur militaire, inventeur et enseignant

Aimé Laussedat [Carbonnell & Fontanon 1994] naît à Moulins le 19 avril 1819 dans une famille de petits commerçants. Au collège, il s’intéresse à la littérature et au dessin. Admis en 1838 à l’École polytechnique, il choisit à sa sortie en 1840 de servir dans le corps du Génie. Au terme de deux ans d’études à l’École d’application de Metz où il s’initie à la topographie, il est affecté en 1844 à Paris pour l’édification du fort de Romainville puis reçoit la mission de reconnaître le tracé de la frontière franco-espagnole. Après une affectation aux travaux du fort du Mont Valérien, il rejoint le dépôt des fortifications comme chef du service des cartes et plans. Cinq ans plus tard, il est nommé répétiteur du cours d’astronomie et de géodésie à l’École polytechnique. C’est à cette époque que Laussedat commence à développer ses recherches sur la chambre claire [1] et qu’il obtient un crédit pour rendre l’instrument applicable aux reconnaissances militaires et au dessin de perspective. À la suite de diverses missions de reconnaissance de places fortes à l’étranger, il est promu professeur à l’École polytechnique. Pendant le Second Empire, qui n’emporte pas son adhésion, Laussedat consacre tout son temps à la recherche et à l’enseignement et fait de nombreux voyages à travers l’Europe. Nommé chef de bataillon en 1863, il accepte l’année suivante la charge de suppléant au cours de géométrie appliquée aux arts, suite au Baron Charles Dupin, au Conservatoire national des arts et métiers.

La guerre franco-prussienne le ramène à un service actif dans l’armée. C’est en raison de ses compétences qu’à la fin du conflit, il est nommé à la Commission de délimitation des nouvelles frontières. Mais en 1871 il démissionne de son poste de professeur de l’École polytechnique et reprend son commandement au sein du Génie. En 1876, il préside la Commission des communications par voie aérienne pour finalement faire valoir ses droits à la retraite en 1878. Entre temps, l’ingénieur militaire a été titularisé au poste de professeur du Conservatoire (1873).

Ainsi pendant la période 1870-1879, son activité dans le domaine des sciences physiques et mécaniques appliquées à la défense nationale, a été considérable. Elle a concerné la télémétrie et la barométrie de campagne, la télégraphie optique, les communications militaires, la photographie, la téléphonie, la géographie et la géologie.

Alors qu’il a cessé toute activité militaire, le colonel Laussedat se lance dans une nouvelle carrière civile consacrée à l’enseignement supérieur et à la science.

En novembre 1879, il est nommé directeur des études à Polytechnique, fonction dont il démissionne en 1881 pour la direction du Conservatoire. Il occupera cette fonction pendant vingt ans tout en continuant à donner son cours de géométrie appliquée aux arts au Conservatoire. Au cours de cette longue période, il accepte de nombreuses responsabilités officielles : à l’Observatoire de Paris, au Bureau des longitudes, au Bureau international des poids et mesures, aux jurys des expositions universelles, à l’Association française pour l’avancement des sciences.

Avec un tel parcours professionnel, il n’est pas étonnant qu’un fauteuil à l’Académie des sciences ait été convoité par Laussedat. C’est en 1880 que l’ingénieur militaire s’y présente pour la première fois, non sans avoir auparavant adressé de nombreuses notes à la savante institution. Mais il doit renouveler six fois sa candidature dans la section de géographie-navigation et dans celle des académiciens libres. C’est dans cette dernière section qu’il est finalement élu en 1894. Au même moment, il est promu grand officier de la Légion d’honneur et c’est en 1901, à l’âge de 81 ans, qu’il quitte la direction du Conservatoire.

Cependant sa retraite ne sera pas inactive : il achèvera la rédaction d’un volumineux ouvrage sur ses recherches en métrologie et rédigera des notices historiques sur diverses disciplines scientifiques. Il s’éteint finalement le 18 mars 1907 à son domicile parisien à la veille de ses quatre-vingt-huit ans.

Georges Darrieus (1888-1979), centralien et théoricien de la mécanique des fluides

Issu d’un milieu aisé et cultivé, Georges Darrieus est dirigé très tôt par son père amiral vers la carrière d’ingénieur civil. C’est à l’École centrale qu’il suit les cours de Paul Appell et d’Émile Picard et qu’il en sort diplômé en 1910. Le jeune centralien choisit alors d’intégrer l’armée. Affecté à l’État major de l’Artillerie, il est cependant autorisé à poursuivre ses études supérieures. C’est à l’Institut aérotechnique de Toulouse qu’il est initié à la Mécanique des fluides (essentiellement l’hydrodynamique) par Charles Camichel et Henri Bouasse. La licence obtenue, Darrieus entame une carrière d’ingénieur civil au sein de la Compagnie Westinghouse du Havre où il travaille avec Maurice Leblanc à l’exploitation de son procédé de production du froid. Cependant cette collaboration est interrompue par la guerre. Mobilisé à l’État major de l’Artillerie, le capitaine Darrieus est amené à réfléchir à l’amélioration des tables de tir de l’artillerie lourde, et c’est dans ce contexte qu’il adresse à ses supérieurs deux notes théoriques sur une nouvelle forme de la loi de la résistance de l’air et son application à l’amélioration des trajectoires des projectiles. Le physicien Paul Langevin chargé de l’expertise y voit « un travail de tout premier ordre ». Les notes seront imprimées au Mémorial de l’Artillerie, la revue savante du corps.

De retour à la vie civile, Darrieus entre à la Compagnie Electromécanique qui détient en France le monopole de la production électrotechnique. Là, il gravit tous les échelons de la hiérarchie interne de l’entreprise, jusqu’à celui de directeur scientifique, un poste créé spécialement pour lui. Parallèlement, il exerce la fonction d’ingénieur-conseil au sein de la société suisse Brown Boveri où il rencontre les physiciens Aurel Stodola (1859-1942) et Jakob Ackeret (1898-1981). Avec ces experts en mécanique des fluides, il travaille à la question des applications industrielles de cette science. Au cours de cette période, il consacre une grande partie de son temps, avec l’assentiment de son employeur, à s’imprégner des grands textes de l’Électromécanique : de James Clerk Maxwell (1831-1879) à Ludwig Prandtl (1875-1953) et d’Albert Einstein (1879-1955) à Henri Poincaré (1854-1912).

Catholique militant, Darrieus ne se contente pas de son travail d’ingénieur industriel, mais entend partager sa remarquable culture scientifique avec le plus grand nombre. C’est dans cette optique qu’il propose à ses collègues de la Société des Ingénieurs civils de France des mises au point périodiques sur la mécanique des fluides et ses applications.

La première conférence a lieu en 1926 et fait grande impression sur le public. Ardent médiateur des théories de Ludwig Prandtl, il tentera d’appliquer avec plus ou moins de succès la théorie du physicien allemand et déposera en 1925 un brevet d’invention sur l’application de la théorie de l’aile portante à la construction d’une turbine à axe transversal à la direction du vent et à pales fuselées. Elle sera redécouverte dans les années 1970, avec la crise de l’énergie pétrolière.

Pour l’ensemble de ses travaux, l’ingénieur reçoit une première distinction en 1927 : la médaille d’ordre la Société des Ingénieurs civils de France. Darrieus reviendra sur la question en 1934 en mettant au point un procédé qui permet d’améliorer le rendement des turbines à aubes sur lequel il déposera un brevet. Pour cette innovation, il recevra le prix de physique Henri de Parville de l’Académie des sciences.

La fin des années trente est marquée pour Darrieus par deux conférences magistrales sur la Mécanique des fluides où il revient une fois encore sur les théories de Prandtl mais également sur le phénomène de turbulence qui selon lui « fait le désespoir des chercheurs ». Celle de 1939 est consacrée aux souffleries aérodynamiques qui se sont multipliées dans les pays industriels à la suite de la soufflerie de Gustave Eiffel fondée en 1912. Il y décrit les souffleries subsoniques en activité y compris celle qu’il a conçue pour la société Hispano-Suiza de Bois-Colombes.

La guerre et l’Occupation n’interrompent pas son activité. C’est dans la clandestinité qu’il conçoit une soufflerie supersonique qui restera à l’état d’étude. Le prix de Mécanique lui est cependant décerné en 1946 pour récompenser son engagement de résistant pendant l’Occupation, peu avant son élection à l’Académie des sciences. C‘est à la Section des applications de la science à l’industrie que siège Darrieus, une section réservée aux ingénieurs qui ont fondé leurs travaux sur la science.

Pour conclure

Nous avons brossé le portrait de deux ingénieurs, l’un civil, l’autre militaire, qui ont tous deux en commun d’avoir tenté de relier innovation technique et science dans le but clairement affirmé de servir le progrès industriel de la nation. Portés par cet idéal industrialiste, les deux ingénieurs ont légué une œuvre monumentale, sans toutefois laisser leur nom dans la mémoire collective.

Toutefois, la figure de l’ingénieur-savant n’est plus, depuis vingt ans, un point aveugle dans l’historiographie des ingénieurs, comme en témoigne l’article de Grattan-Guiness de 1993 et celui de Dominique Tournès et de Claude Brezinski sur André-Louis Cholesky [Tournès & Brezinski 2014.].

Et au-delà des académiciens, les ingénieurs du 19e siècle ont produit un grand nombre d’études scientifiques dans la presse mathématique ou technique et, en ce sens ont été producteurs de savoirs mathématiques ou techniques. Citons entre autres exemples, la recherche de Bruno Belhoste et Louis Lemaître sur le géomètre Jean-Victor Poncelet [Belhoste & Lemaître 1990], celle de Kostas Chatzis [Chatzis 2010] sur les ingénieurs parisiens hydrologues ou celle de Dominique Tournès sur les mathématiques de l’ingénieur [Tournès Dominique 2014].

Bibliographie

Belhoste, B. & Lemaître, L. « J. V. Poncelet, les ingénieurs militaires et les roues et turbines hydrauliques  », Cahiers d’histoire et de philosophie et des techniques, nouvelle série, Société d’histoire des sciences et des techniques, n°29-1990, pp. 34-88.

Carbonnell, M. et Fontanon, Claudine « Laussedat, Aimé (1819-1907) », Les professeurs du Conservatoire national des arts et métiers. Dictionnaire biographique, 1794-1955, vol. 2, pp. 61-74 (dir. C. Fontanon et A. Grelon).

Chatzis, Kostas « Eaux de Paris. Eaux de Londres. Quand les ingénieurs de la capitale française regardent outre-Manche, 1820-1880 », Documents pour l’histoire des techniques, IbisPress et CDHT, CNAM/EHESS, 2010, pp.197-206.

Fontanon, Claudine & Frank, Robert « Paul Painlevé (1863-1933). Un savant en politique ». PUR, Collection Carnot, 2005, 149 p.

Garçon, Anne-Françoise & Belhoste, Bruno « Les ingénieurs des Mines : cultures, pouvoirs, pratiques », Paris, Institut de la gestion publique et du développement économique, 2013.

Grattan-Guiness, Ivor « The ‘ingénieur-savant’ : 1800-1830, a neglected figure of French mathematics and science », Science in context, 6 (1993),495-433.

Shinn, Terry « Des Corps de l’État au secteur industriel : genèse de la profession d’ingénieur, 1750-1920 » Revue Française de sociologie, n°19, vol.I, 1978, pp. 39-71

Tournès Dominique « Mathematics of Engineers : Elements for a New History of Numeral Analysis », Proceedings of the International Congress of Mathematicians, Seoul, August 13-21, 2014, vol. 4, pp. 1255-1273.

Tournès, Dominique & Brezinski, Claude « André-Louis Choleski, Mathématician, Topographer and Army Officer », Berlin, Birkhäuser, 2014.

Les ingénieurs membres de l’Académie des sciences

PREMIERE PERIODE : 1840-1880

NOMS Année d’élection Section Statut professionnel
G. LAME 1843 Mathématiques X Mines
C. DUPIN 1818 Mécanique X Génie maritime
J. V. PONCELET 1834 Mécanique X Génie
G. PIOBERT 1840 Mécanique X Artillerie
A. MORIN 1843 Mécanique X Artillerie
P. DAUSSY 1855 Géographie Ingénieur hydrographe
BARRÉ DE SAINT-VENANT 1868 Mécanique X Ponts et chaussées
H. TRESCA 1872 Mécanique Ingénieur civil
I. DIDION 1873 Mécanique X Artillerie
H. RESAL 1873 Mécanique X Ponts et chaussées
J. DE LA GOURNERIE 1873 Académicien libre X Ponts et chaussées
I. FAVE 1876 Académicien libre Ingénieur hydrographe

SECONDE PERIODE : 1880-1914

NOMS Année d’élection Section Statut professionnel
C. DE FREYCINET 1882 Académicien libre X Mines
HATON DE LA GOUPILLIÈRE 1884 Académicien libre X Mines
J. SARREAU 1886 Mécanique X Mines
H. POINCARÉ 1887 Géométrie X Mines
A. LAUSSEDAT 1884 Académicien libre X Génie
M. A. CARNOT 1895 Académicien libre X Mines
E. ROUCHE 1897 Académicien libre X
E. BERTIN 1903 Géographie Navigation X Génie maritime
P. VIEILLE 1904 Mécanique X Poudres et salpêtres
H. LE CHATELIER 1907 Chimie X Mines
J. CARPENTIER 1907 Académicien libre X Manufactures
J. LECORNU 1910 Mécanique X Mines

TROISIEME PERIODE : 1918-1945

NOMS Année d’élection Section Statut professionnel
A. RATEAU 1918 Applications X Mines
M. LEBLANC 1918 Applications X
G. CHARPY 1918 Applications X Docteur es sciences
L. LUMIÈRE 1918 Applications Inventeur
L. LE CHARDONNET 1919 Applications X Ponts et chaussées
A. MESNAGER 1920 Mécanique X Ponts et chaussées
M. LAUBEUF 1920 Applications X Génie maritime
J. L. BRETON 1920 Applications Ingénieur civil
G. CLAUDE 1924 Applications Ingénieur civil
L. GUILLET 1925 Applications Ingénieur civil
E. JOUGUET 1930 Mécanique X Mines
A. CAQUOT 1934 Mécanique X Ponts et chaussées
R. ESNAULT PELTERIE 1936 Applications Ingénieur civil
G. DARRIEUS 1946 Applications Ingénieur civil
Post-scriptum :

L’auteur et la rédaction d’Images des Mathématiques remercient les relecteurs
Didier Roche, Frédéric Millet, Nathalie Cartier et Claire Wenandy pour leur relecture attentive et leurs commentaires.

Article édité par Laurent Rollet

Notes

[1La chambre claire est un dispositif optique, inventé en 1804 par l’anglais Wollaston, qui permet d’établir les plans d’un objet à partir de dessins de perspective. Ce procédé d’iconométrie fut amélioré par Laussedat qui présenta en 1850 un mémoire sur sa « chambre hémipériscopique » qu’il fit construire en 1852 après en avoir expérimenté le prototype dans sa ville natale. Son premier relevé sur les bâtiments a été effectué sur la caserne du Panthéon à Paris.

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Pour citer cet article :

Claudine Fontanon — « Les ingénieurs à l’Académie des sciences (1840-1940) ou la reconnaissance d’une catégorie technique montante » — Images des Mathématiques, CNRS, 2017

Crédits image :

Image à la une - Logo de l’article : l’institut de France. Collection BIU santé Médecine.
Photographie d’Aimé Laussedat : domaine public. Source wikipedia.
Photographie de Georges Darrieus : photographie de Zvonimir Strapajević. Licence ouverte CC BY-SA 4.0. Source wikipedia.

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