Joseph Liouville

mathématicien français

Joseph Liouville, né le à Saint-Omer et mort le à Paris, est un mathématicien français[2],[3].

Joseph Liouville
Fonctions
Président
Académie des sciences
-
Député français
Biographie
Naissance
Décès
Voir et modifier les données sur Wikidata (à 73 ans)
Paris (Drapeau de la France France)
Sépulture
Nationalité
Formation
Activités
Fratrie
Enfant
Marie Liouville (d)Voir et modifier les données sur Wikidata
Autres informations
A travaillé pour
Collège de France (-)
École polytechnique (à partir de )Voir et modifier les données sur Wikidata
Membre de
Directeurs de thèse
Distinctions
Archives conservées par
Archives de l'École polytechnique fédérale de Zurich (en) (CH-001807-7:Hs 282)[1]Voir et modifier les données sur Wikidata
Œuvres principales
Tombe au cimetière du Montparnasse.

Biographie

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Joseph Liouville est le fils d'un militaire décoré à la bataille d’Austerlitz et qui, en 1814, établit sa famille à Toul. Il est diplômé de l'École polytechnique (X1825)[2]. Deux ans plus tard, il intègre l'École des ponts et chaussées, dont il n'obtient pas le diplôme en raison de problèmes de santé et, surtout, de sa volonté de suivre une carrière académique plutôt qu'une carrière d'ingénieur. Il obtient le doctorat ès sciences mathématiques en 1836 devant la faculté des sciences de Paris sous la direction de Siméon Denis Poisson et Louis Jacques Thenard[4].

Après quelques années dans diverses institutions comme assistant et comme professeur à l'École centrale (1833, où il est répétiteur depuis 1831), il est nommé professeur à l'École polytechnique en 1838.

À côté de ses réussites académiques, il est un remarquable organisateur. Il fonde, en 1836, le Journal de mathématiques pures et appliquées[5] parfois appelé Journal de Liouville, qui garde sa haute réputation au XXIe siècle. Il publie beaucoup dans ce journal, en son nom ou en utilisant le pseudonyme de « Besge »[6].

Le , il est élu membre de l'Académie des sciences. Et dès 1840, il rejoint le Bureau des longitudes dont il sera président à plusieurs reprises (1843, 1847, 1872). En 1843, lors d'une conférence à l'Académie des sciences, il réhabilite le mémoire inédit d'Évariste Galois sur les conditions de résolubilité des équations par radicaux, qui avait été soumis à l'Académie en 1831, mais jugé alors incompréhensible par Siméon-Denis Poisson et Sylvestre-François Lacroix. Il est le premier mathématicien à en reconnaître l'importance. Les résultats de Galois lui sont utiles dans un controverse dans laquelle il est alors engagé avec son confrère mathématicien Guillaume Libri, controverse qui s'inscrit alors dans un contexte plus large de redéfinition de l’algèbre[7].

Il réussit à faire reconnaître les travaux d'Évariste Galois, en les publiant dans son journal en 1846[8]. Le mathématicien Olry Terquem écrit aussi dans son journal.

Il s'implique brièvement en politique. Il est élu à l’Assemblée constituante en 1848. Cependant, après sa défaite aux élections à la députation en 1849, il n’exerce plus de mandat électoral.

En 1850, il est admis au Collège de France[9], à la chaire de mathématiques. L'historien Jules Michelet vote pour son admission[10]. Le , il devient « membre étranger » de la Royal Society de Londres. En 1857, il obtient une chaire en mécanique à la Faculté des sciences de Paris. En 1857, il devient « membre étranger » de l'Académie royale des sciences de Suède. En 1870, il est élu Président de l'Académie des sciences. Le , il est promu au grade de Commandeur de la Légion d'honneur.

Frère du juriste Félix, Joseph Liouville a épousé en 1830 Marie-Louise Balland[a]. Ils ont eu trois filles : Céline, née en 1832, Louise née en 1835, Marie, née en 1845, ainsi qu'un fils : Ernest, né en 1834 et mort sans enfant à l'âge de 47 ans. Celui-ci entra à l'observatoire de Paris en 1853 comme élève astronome avant de suivre des études de droit et de faire une carrière juridique qui le conduisit à un poste de Conseiller à la Cour d'Appel de Nancy[11].

Deux ans après la mort de son épouse[b] et de son fils[c], il meurt en son domicile, 6 rue de Savoie à Paris 6e, le [12],[13], et est inhumé au cimetière du Montparnasse (13e division)[14].

Travaux

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Liouville publia dans divers domaines des mathématiques, dont la théorie des nombres, l'analyse complexe, la géométrie différentielle et la topologie différentielle, mais aussi la physique mathématique et même l'astronomie[15].

Il est particulièrement célèbre pour son théorème d'analyse complexe. En théorie des nombres, il fut le premier à prouver l’existence des nombres transcendants[16],[17] par une construction utilisant les fractions continues (nombres de Liouville), et démontra son théorème sur les approximations diophantiennes.

En physique mathématique, la théorie de Sturm-Liouville[18], travail conjoint avec Charles-François Sturm, est maintenant une procédure habituelle pour résoudre certains types d’équations intégrales. Il existe un autre théorème de Liouville, en mécanique hamiltonienne. Il s'est intéressé au problème des valeurs au bord des solutions d'équations différentielles. En 1835, il montre l'existence d'intégrales non élémentaires. En ce qui concerne les intégrales elliptiques, il prouva notamment que les fonctions abéliennes sont transcendantes.

Hommages

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Cratère lunaire Liouville (à droite).

La rue Joseph-Liouville dans le quartier Necker du 15e arrondissement de Paris est nommée ainsi par arrêté municipal du .

Un cratère lunaire a été nommé à son nom, en son honneur, en 1973.

Notes et références

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  1. 1812-1880.
  2. 19 juin 1880.
  3. 19 septembre 1880.

Références

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  1. « http://archivdatenbank-online.ethz.ch/hsa/#/content/1de2d8635c50418bbfe179da86f20225 » (consulté le )
  2. a et b O'Connor et Robertson, 1997.
  3. « Extrait d'acte de naissance », sur la base Léonore.
  4. (en) « Joseph Liouville », sur le site du Mathematics Genealogy Project.
  5. Norbert Verdier, Le Journal de Liouville et la presse de son temps : une entreprise d’édition et de circulation des mathématiques au XIXe siècle (1824-1885), thèse de doctorat de l’université Paris-Sud 11, 2009.
  6. « Hommage à Besge », sur www.les-mathematiques.net (consulté le ).
  7. Ehrhardt 2010.
  8. Évariste Galois, « Œuvres mathématiques », Journal de Liouville, vol. XI,‎ , p. 381-444 (lire en ligne sur Gallica) (réimp. Jacques Gabay, 1989).
  9. Bruno Belhoste, « Joseph Liouville et le Collège de France », Revue d'Histoire des Sciences, vol. 37, nos 3-4,‎ , p. 255-304 (lire en ligne).
  10. Jules Michelet, Journal, Paris, Gallimard, p. 727.
  11. « Nécrologie », Le Temps,‎ (lire en ligne).
  12. Date indiquée sur l'acte de décès 1876, daté du 9 septembre 1882, accessible sur le site des archives de Paris et sur sa pierre tombale.
  13. « Échos de Paris », Le Figaro,‎ (lire en ligne sur Gallica).
  14. « Liouville : un bicentenaire oublié », sur www.mathouriste.eu.
  15. Joseph Liouville, Sur le développement des fonctions ou parties de fonctions en séries de sinus et de cosinus, dont on fait usage dans un grand nombre de questions de Mécanique et de Physique, suivi de Sur la figure d'une masse fluide homogène en équilibre, et douée d'un mouvement de rotation, Thèses de mécanique et d'astronomie présentées à la faculté des sciences de Paris, 1836 [lire en ligne].
  16. Michel Mendès France, « Liouville, le découvreur des nombres transcendants », Bulletin de la SABIX, no 45,‎ (lire en ligne) — Accès au compte rendu de la séance du 13 mai 1844 de l'Académie des sciences et commentaires.
  17. Michel Mendès France, « Article du 13 mai 1844 de Liouville sur les nombres transcendants », sur Bibnum.
  18. Alain Juhel, « Article de 1836 de Liouville sur le problème de Sturm-Liouville », sur Bibnum.

Bibliographie

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  • Caroline Ehrhardt, « La naissance posthume d'Évariste Galois (1811-1812) », Revue de synthèse, 6e série, t. 131, no 4,‎ , p. 543-568 (DOI 10.1007/s11873-010-0135-y, lire en ligne)
  • (en) Caroline Ehrhardt, « A quarrel between Joseph Liouville and Guillaume Libri at the French Academy of Sciences in the middle of the nineteenth century », Historia Mathematica, vol. 38, no 3,‎ , p. 389–414 (ISSN 0315-0860, DOI 10.1016/j.hm.2011.02.002, lire en ligne, consulté le )
  • Colette Le Lay, « Une lettre de Joseph Liouville à Peter Gustave Lejeune Dirichlet (1854) », Images de mathématiques,‎ (lire en ligne)
  • (en) Jesper Lützen, Joseph Liouville 1809-1882 : Master of Pure and Applied Mathematics, Springer Verlag,
  • Jeanne Peiffer, « Joseph Liouville (1809-1882) : ses contributions à la théorie des fonctions d'une variable complexe », Revue d'Histoire des Sciences, vol. 36, nos 3-4,‎ , p. 209-248 (lire en ligne)
  • Jules Tannery, Correspondance entre Lejeune Dirichlet et Liouville, Gauthier-Villars, (lire en ligne).
  • Norbert Verdier et Alexandre Moatti (dir.), « Joseph Liouville (1809-1882, X 1825) Le bicentenaire », Bulletin de la SABIX, no 45,‎ (lire en ligne).
  • « Joseph Liouville », dans Adolphe Robert et Gaston Cougny, Dictionnaire des parlementaires français, Edgar Bourloton, 1889-1891 [détail de l’édition]

Articles connexes

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Liens externes

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