Histoires d'innovateurs

Blaise Pascal : mathématicien, philosophe. 
Un météore : génie surdoué, mathématicien de premier ordre, il fit, dés sa jeunesse, plusieurs découvertes majeures. 
En 1631, le père de Pascal part avec ses enfants à Paris, alors que Blaise n'a encore que huit ans. Il décide d’éduquer lui-même son fils qui montre des dispositions mentales et intellectuelles extraordinaires. 
L'origine de ses découvertes est liée à son génie précoce. En effet très tôt, Blaise a une capacité immédiate pour les mathématiques et la science. Malgré son jeune âge, Blaise participe activement aux séances de l’académie.
À 11 ans, il compose un court "Traité des sons des corps vibrants" et aurait démontré la 32e proposition du Ier livre d’Euclide (concernant la somme des angles d'un triangle). 
À 12 ans, en 1635, il commence à travailler seul sur la géométrie qui lui inspire, à 16 ans, un "traité sur les sections coniques". 
A 16 ans, il publie un traité de géométrie projective ; 
À 18 ans, Pascal commence le développement de la première machine à calculer capable d’effectuer des additions et des soustractions afin d’aider son père dans son travail. Après trois ans de développement, il présente sa machine à ses contemporains. Il la dénomme "machine d’arithmétique" puis il l'appelle : "Pascaline". (Plusieurs exemplaires sont conservés au Musée des Arts et Métiers à Paris). 
A 31 ans, il développe une méthode qui donnant naissance au calcul des probabilités, influencera fortement les théories économiques modernes et les sciences sociales. 
Pascal est également à l’origine de l’invention de la presse hydraulique, s'appuyant sur le principe qui porte son nom. 
On lui attribue aussi l’invention de la brouette et du haquet, véhicule hippomobile conçu pour le transport des marchandises en tonneaux. Blaise Pascal travaille à ses traités sur le vide et refait l’expérience de Roberval. Attiré par les controverses, il veut prouver l'existence du vide. 
Dès sa dix-huitième année, Pascal souffre d’une mystérieuse maladie neurologique qui le laisse rarement un jour sans souffrance. En 1647, une attaque de paralysie l’atteint au point qu’il ne peut plus se mouvoir sans béquilles.
Il découvre la contemplation et devient mystique. Chez lui, il prie, souvent toute la nuit et lit la Bible. En 1662, la maladie de Pascal s’aggrave, il est en proie à des douleurs intolérables. Le 3 août, il dicte son testament et il meurt le 19 août.
 

Fourneyron. La turbine hydraulique.

Fils d'un géomètre stéphanois, ses camarades d'études disaient de lui qu'il «était né dans une boussole et savait lever les plans en venant au monde». 
Élève à neuf ans du collège de Saint-Étienne, il y montre déjà une préférence pour les sciences exactes. Admis à l'école des Mines  avant d'avoir atteint l'âge légal de 15 ans en raison de ses capacités, il supplée le professeur de mathématiques en son absence.
En 1821, la société des forges de Pourtalès le charge la fabrication de la tôle et du fer-blanc. 
Fourneyron réussit à inventer la « turbine à pression universelle et continue » qui porte son nom. En 1832, Fourneyron prend un brevet pour sa roue. 
Vers 1827, Fourneyron fixe son bureau d'études à Paris. Il part installer des turbines à Augsbourg, il est reçu avec tous les honneurs à Munich, rencontre Metternich à Vienne, monte des filatures à Trieste, Venise et Milan. 
En 1850, il décide de créer sa propre usine pour faire des expériences et construire des machines, des moteurs hydrauliques ou des machines à vapeur et choisit la ville du Chambon-Feugerolles pour s'installer. 
Ses turbines rendent son nom célèbre de la Russie au Mexique. Ses turbines perfectionnées lui valent une médaille d'honneur à l'Exposition universelle de 1855. 

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Edison. Inventeur multiple
Edison, est né en 1847 dans l'état d'Ohio. Un peu sourd, indiscipliné, mauvais élève, il n'a pas vraiment été à l'école mais il est éduqué par sa mère. Passionné par les livres, notamment de sciences physiques et par la chimie, il collectionne des flacons de produits chimiques et "fait des expériences" chez lui. Fasciné également par l'électricité, il apprend à construire des piles, des jouets électriques. Il passe des heures à la bibliothèque municipale et lit tout ce qu'il trouve. A la suite d'un accident, Il devient complètement sourd.
A 12 ans, il voulait gagner sa vie pour être indépendant et "faire des expériences". Il trouve un emploi de vendeur de journal ambulant dans le train. 
Au bout de quelques temps, il se dit : pourquoi ne pas éditer moi-même un journal ? En profitant du télégraphe, il récupère des nouvelles avant les autres et gagne de l'argent avec son journal qu'il vend aux stations. Cette aventure lui montre l'intérêt du télégraphe et il décide de devenir télégraphiste. Il apprend l'usage du télégraphe et occupe divers emplois de télégraphiste dans diverses sociétés. Progressivement, il bricole un premier appareil pour envoyer deux messages en même temps, puis il invente une machine à voter. 
Il pense qu'il a trouvé sa voie et il envisage de se déclarer  un jour, "inventeur professionnel". Il décide que ce sera son métier, en 1868, à 21 ans ! 
Il est sans ressources mais, à New York, il trouve un emploi : il travaille près d'une agence d'informations financières, il s'associe avec un électricien : les deux amis installent des lignes privées puis ils inventent un modèle d'imprimante et prennent un brevet. La Western Union lui achète son brevet d'imprimante et lui en commande des milliers d'exemplaires qu'il fabrique lui même. Tout à coup il est devenu riche et il considère qu'il a gagné assez d'argent : maintenant il veut se consacrer à son idéal, il peut être exclusivement "inventeur". 
A Menlo Park, près de New York, il achète une grande maison dont il veut faire "une usine à inventions". Dans la réalité, on verra que par la suite elle le devint réellement. 
Edison bouillonnait d'idées. Vingt fois par jour il notait ses idées sur un grand carnet. Dans sa vie, il a rempli 3400 cahiers de 200 pages, avec une date et un croquis. Une montagne d'idées ! 
Edison habitait Menlo Park quand il a inventé le phonographe. "De toutes mes inventions, déclara-t-il plus tard, c'est celle que je préfère". Il fit cette découverte par hasard en essayant d'automatiser un répéteur de télégramme. Effectivement, en augmentant la vitesse de la machine, au cours des essais, la pointe du stylet rebondit sur les indentations du papier en émettant une sorte de chuchotement. A cet instant, Edison eut une illumination ! Ne pourrait-on pas reproduire les vibrations sur un diaphragme ? Il fit graver un sillon en spirale sur un cylindre de cuivre recouvert de papier paraffiné. Il cria "Allo" : la pointe de l'aiguille creusa légèrement le papier. Il le retira et le plaça sur l'autre diaphragme et lança le cylindre. Dans l'autre portevoix on entendit clairement l'expression "allo". Au niveau du principe, la démonstration était faite : on pouvait graver des sons et les reproduire.
L'invention de la lampe électrique 
Au cours d'un voyage, on l'emmena voir fabriquer des lampes à arc et des dynamos. Ce spectacle le fascina. Il eut l'intuition qu'il était sur la piste d'un domaine du futur. Depuis quarante ans, un certain nombre de chercheurs avaient expérimenté des lampes à filaments incandescents dans une ampoule de verre où ils tentaient de faire le vide. Difficulté apparemment insurmontable. Il mena à Menlo Park des milliers d'expérience en vue d'augmenter la durée des lampes à filament. Le 21 octobre 1879, il fit "cuire" un fil de coton enrobé de fibre de carbone : "Nous regardions fascinés, raconte un témoin. Au bout de treize heures elle finit par s'éteindre ! Treize heures ! hourrah ! C'était la première lampe électrique à incandescence. 
Et il se mit à rêver à ses futures inventions : le kinétoscope, ancêtre du cinéma ; l'exploitation de gisements de fer ; un procédé de cimenterie ; un modèle de batterie électrique ; une usine de produits chimique de 3000 ouvriers, etc. 
Pendant la guerre il développa 48 inventions. Le 18 octobre 1931 Edison s'éteignit doucement sur cette dernière phrase : "comme c'est beau ici". 

Huygens. Savant universel.
Etant enfant il était un surdoué.  Il "bégaie", mémorise mal, dodeline de la tête et "aime parler seul" mais, dès l'âge de huit ans sa progression devient alors météorique. En plus de sa langue maternelle, le néerlandais, Huygens maîtrise le grec, le latin, l'italien et le français. 
Lorsque Christian Huygens a quinze ans, son père renonce à l'école et engage un professeur particulier, un mathématicien, qui établit pour l'adolescent un vaste programme et met son élève au courant des domaines scientifiques d'actualité et respecte sa curiosité scientifique.
Christian Huygens est  devenu un grand mathématicien, astronome et physicien. Il est difficile de limiter la compétence de Huygens à un seul domaine dans le mesure où il s'agit en fait, pour l'époque, d'un savant "universel".
1) Il est considéré comme un alter ego de Galilée, notamment pour sa découverte de Titan qu'il décrit dans Le Système de Saturne (1659) où il fait une première description exhaustive du Système solaire à six planètes et à six lunes, avec une précision alors inégalée. 
En mars 1655, Huygens observe d'abord la Lune et scrute ensuite les environs de Mars et Vénus, à la recherche de nouveaux satellites. Le premier de ses croquis de Saturne date du 25 mars 1655  : cette nuit-là, il distingue un point brillant près de la planète et suit son évolution les nuits suivantes. Il avait observé ce qui sera nommé plus tard Titan.
Huygens est le premier à observer des traits à la surface de Mars, et en suivant le déplacement de la tache d'une tache il remarque que la planète tourne autour d'un axe et peut même établir la durée de la journée martienne. 
Il fait aussi de nouvelles observations sur Jupiter et sur la nébuleuse d'Orion. Il équipe son télescope d'un micromètre à fils perfectionné qui lui permet de mesurer précisément le diamètre angulaire des objets célestes et d'en apprécier le diamètre rapporté au diamètre terrestre. Sur une base fragile, il obtient que le diamètre du Soleil est 111 fois plus grand que celui de la Terre.
2) Il construit la première horloge à pendule, qui améliore la précision des horloges existantes de 15 minutes à 15 secondes par jour. 
3) Huygens est généralement crédité pour son rôle fondamental dans le développement du calcul moderne
4) En sciences physiques, il est connu pour la formulation de la théorie ondulatoire de la lumière et le calcul de la force centrifuge. 
5) C'est dans le domaine de la géométrie que Huygens fait ses premières découvertes. À partir d'une quadrature du cercle faite par approximation, il améliore la méthode d'Archimède du calcul des décimales de π.
6) Après avoir entendu parler de la correspondance de Blaise Pascal et Pierre de Fermat au sujet du problème des paris, publie le premier livre sur le calcul des probabilités dans les jeux de hasard en 1657. 
7) Entre 1658 et 1659, Huygens travaille à la théorie du pendule oscillant. Il a en effet l'idée de réguler des horloges au moyen d'un pendule, afin de rendre la mesure du temps plus précise. Il découvre la formule de l'isochronisme rigoureux en décembre 1659. 
8) En 1659, Huygens découvre la formule donnant la force centrifuge, mais ne publie les théorèmes qu'il a découverts qu'en 1673. En même temps que Newton, il pense que cette différence de pesanteur est incompatible avec une forme purement sphérique de la Terre et donne une estimation de l'aplatissement de celle-ci. 
9) Huygens est également connu pour ses arguments selon lesquels la lumière est composée d'ondes. La double réfraction du spath d'Islande peut être expliquée avec la théorie ondulatoire, ce qui n'est pas le cas avec une théorie corpusculaire. 
10) En 1673, Huygens et son jeune assistant Denis Papin, mettent en évidence à Paris le principe des moteurs à combustion interne, qui conduiront au XIXe siècle à l'invention de l'automobile.

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Newton

Après avoir achevé sa formation scolaire, Newton s'inscrit à l'université. En 1663, à 21 ans, Newton découvre les mathématiques. En un peu plus d'un an, Newton a été capable d'assimiler par lui-même tous les fondements de l'analyse élaborés au XVIIe siècle. 

Leibnitz. Mathématicien. Génie universel.
Leibniz est un philosophe, scientifique,  logicien allemand. 
Son savoir était immense, si bien qu'on disait de lui qu'il était un «dictionnaire vivant». Il parlait le latin, le français, et l'allemand mais aussi l'anglais, l'italien, le néerlandais, l'hébreu et le grec ancien et avait quelques notions de russe et de chinois…
Esprit toujours en ébullition, il était tout le temps en train de noter ses idées sur le papier.  Il prenait des notes sur tout ce qu'il lisait étant donné qu'il écrivait tout le temps, l'accumulation de ses brouillons  l'empêchait de retrouver celui qui l'intéressait  et pour cette raison il le réécrivait, stockant ses notes dans un grand placard pour les récupérer plus tard.
Leibniz fut un auteur très prolifique, composant environ 50 000 textes, dont 20 000 lettres avec plus de mille correspondants de seize pays différents. Il lègue environ 100 000 pages manuscrites. Sa production, abondante, multiforme, "universelle", touche tous les domaines intellectuels tous les problèmes de l'époque. 
Denis Diderot, écrit à son sujet dans l'Encyclopédie : « peut-être jamais un homme n'a autant lu, étudié, médité et écrit que Leibniz".
Esprit multiforme, personnalité importante il occupe une place primordiale dans l'histoire des sciences, notamment des mathématiques et il est parfois considéré comme un « génie universel ».
En philosophie : Leibniz est héritier de Descartes, tout en le critiquant. 
La logique occupe une part importante du travail de Leibniz. Sa logique, consiste à dire que l'on pourrait constituer un « Alphabet des pensées humaines », composé de toutes les idées de base, puis découvrir de nouvelles vérités en combinant les concepts pour former des jugements de manière exhaustive et évaluer méthodiquement leur vérité. Il  a aussi rêvé d’une logique qui serait calcul algorithmique et donc mécaniquement décidable.
En métaphysique : Il considère que tout se passe dans le monde comme si les individus s’influençaient mutuellement, cette concordance passant par une harmonie préétablie universelle entre tous les êtres, et par un créateur commun de cette harmonie. 
En mathématiques : Leibniz découvre les recherches mathématiques lorsqu’il rencontre Christian Huygens.  Très vite, en 1673, il fait le lien entre le problème des tangentes et celui de la quadrature. Le principal avantage de sa méthode de calcul infinitésimal sur celle de Newton est en effet son utilisation de signes plus judicieuse.
Le Système binaire. Leibniz découvre l'arithmétique binaire dans un livre chinois vieux de 2500 ans, le Yi Jing». En 1699, il envoie un écrit présentant le système binaire.
L'énergie cinétique. Leibniz a inventé le concept d'énergie cinétique, sous le nom de «force vive ». 
L'espace et le temps.
Dans son livre, Isaac Newton conçoit l'espace et le temps comme des choses absolues. Leibniz réfute ces idées. Selon lui, l'espace et le temps ne sont pas des choses dans lesquelles se situent les objets, mais un système de relations entre ces objets. 
Leibnitz s'intéressa également, à la médecine, à la géologie, à la biologie, à l'histoire, à la politique, à l'éthique : comme on l'a déjà noté, c'est un esprit universel !

 

Leonard  Euler. Un surdoué des  mathématiques.

Le père d'Euler donne les premières leçons de mathématiques à son fils et constate rapidement sa précocité d'assimilation et son esprit vif en calcul et géométrie. Conscient des lacunes scientifiques du modeste lycée auquel il l'a inscrit, Paul Euler réserve à son fils des leçons particulières auprès du maître Johannes Burckhardt, à la fois théologien et mathématicien.
À l'âge de 13 ans, en 1720, Leonard est inscrit à l'université de Bâle, et en 1723, à 16 ans, obtient sa maîtrise de philosophie ou Magister Philosophiæ, grâce à une dissertation qui compare les idées maîtresses de Descartes à celles de Newton.
A 19 ans, il termine brillamment ses études de mathématiques.  En septembre 1726 il  lui parvient une invitation de l'académie de sciences de Saint-Pétersbourg avec une première offre d'une chaire de physiologie . Ainsi, après une formation rapide et intense il part le 5 avril 1727 vers les rives de la Néva :  il n'a pas encore vingt ans. 
A 20 ans, Euler participe au concours de l'Académie des sciences de Paris qui consiste à résoudre un problème scientifique. Il  remporte seulement  la deuxième place mais, par la suite, participant assidu à ce concours, il gagnera le prestigieux prix annuel douze fois dans sa carrière.
Arrivé dans la capitale russe en 1727, Euler maîtrise assez rapidement le russe, puis il s'installe de manière à Saint-Pétersbourg. Il prend également un emploi additionnel de médecin dans la marine russe. 
Euler succède à  Bernouilli à la tête du département de mathématiques de l'académie. Puis, Euler quitte Saint-Pétersbourg en 1741 pour Berlin où il écrira plus de 380 articles. Notamment il publie deux célèbres ouvrages : «Introduction à l’analyse des infiniment petits », un texte sur les fonctions publié en 1748 et un « Traité du calcul différentiel ».
Euler est invité à être le professeur de la nièce de Frédéric II Il lui écrit plus de 200 lettres qui sont ensuite rassemblées dans un best-seller intitulé "Lettres à une princesse d'Allemagne  sur divers sujets de physique et de philosophie". Ce livre est devenu le plus largement lu de tous ses travaux mathématiques.
Malheureusement, la vue d'Euler se dégrade tout au long de sa carrière. Trois ans après avoir souffert d'une fièvre quasi mortelle en 1735, il devient presque aveugle de l'œil droit. La vue de son œil droit empire tout au long de son séjour en Allemagne, si bien que Frédéric II le surnomme « Cyclope». Euler souffre ensuite d'une cataracte de l'œil gauche, le rendant presque totalement aveugle. 
Il semble que ce mauvais état ait peu d'effet sur sa productivité, Euler compensant son handicap par ses compétences en calcul mental et par sa mémoire eidétique. (Par exemple, Euler peut répéter l'Énéide de Virgile, du début à la fin, sans hésitation et, pour chaque page de son édition, il peut citer la première ligne et la dernière). 
Avec l'aide de ses scribes, la productivité d'Euler dans de nombreux domaines d'étude augmente en fait. Ainsi, il produit en moyenne un document de mathématiques par semaine au cours de l'année 1775.
Le 18 septembre 1783, Euler décède à Saint-Pétersbourg d'une hémorragie intracérébrale et il est enterré auprès de son épouse Katarina au cimetière luthérien de Smolensk. Son éloge funèbre est écrit pour l'Académie française par le mathématicien et philosophe français Nicolas de Condorcet qui écrit dans son Éloge : « il cessa de calculer et de vivre ».

 

Laplace. L'astronomie mathématique.

Pierre-Simon Laplace (1749-1827) est un mathématicien, astronome, physicien et homme politique français. 
Laplace est l'un des principaux scientifiques de la période napoléonienne. Il a apporté des contributions fondamentales dans différents champs des mathématiques, de l'astronomie et de la théorie des probabilités. Il a été affirmation du déterminisme. Il a contribué de façon décisive à l'émergence de l'astronomie mathématique, reprenant et étendant le travail de ses prédécesseurs dans son Traité de Mécanique céleste.
A l'âge de 20 ans, en 1769, il part à Paris rencontrer l'un des plus influents mathématiciens de l'époque, d'Alembert, qui est rapidement convaincu des facultés de Laplace par un essai de quatre pages sur l'inertie. 
D'Alembert lui obtient un poste de professeur de mathématiques à l'École royale militaire. Il a le loisir de passer des heures à la bibliothèque, l'une des mieux pourvues de France, avec toutes les nouveautés concevables en mathématiques et en physique. "qui lui tient lieu de paradis". 
Laplace envoie sa première contribution à l'Académie royale des sciences . Élu membre associé de l'Académie. Il est enfin élu pensionnaire de la classe de mécanique de l'Académie à l'âge de 22 ans. Durant dix-sept ans, il produit une grande partie de sa contribution à l'astronomie et sur certains points du calcul intégral, des différences finies, des équations différentielles et d'astronomie. 
Il passe une grande partie de sa vie à travailler sur l'astronomie mathématique et son travail culmine avec la vérification de "la stabilité dynamique du Système solaire" avec l'hypothèse que celui-ci consiste en un ensemble de corps rigides qui se meuvent dans le vide 
Un traité de mécanique céleste : II produit plusieurs mémoires contenant des résultats exceptionnels. 
L'accélération lunaire : Il cherche à expliquer comment le mouvement orbital de la Lune subit une très légère accélération qui fait varier la longueur du mois lunaire d'une seconde en trois mille ans, en en attribuant la cause à une lente variation de l'excentricité terrestre. 
Mathématiques
Parmi les découvertes de Laplace en mathématiques pures, on peut mentionner sa discussion de la théorie générale des déterminants. En mathématiques appliquées, on lui doit également "la Méthode de Laplace" qui permet d'estimer des intégrales.
Philosophie
il croit fermement au déterminisme causal, comme il l'écrit dans l'introduction de son Essai philosophique sur les probabilités. Laplace est célèbre pour une boutade par laquelle, devant Napoléon, il aurait relégué Dieu au rang de supposition : 
« Comme le citoyen Laplace présentait au général Bonaparte la première édition de son Exposition du Système du Monde, le général lui dit : « Newton a parlé de Dieu dans son livre. J'ai déjà parcouru le vôtre et je n'y ai pas trouvé ce nom une seule fois. » À quoi Laplace aurait répondu : « Citoyen premier Consul, je n'ai pas eu besoin de cette hypothèse ». 

Ampère, précurseur de l'électricité.

Il entre en contact avec les mathématiques à l'âge de 13 ans. Naît alors chez lui une véritable passion pour l'algèbre et les coniques. Sachant lire le latin, il s'intéresse ensuite aux travaux d'Euler et de Bernoulli.
Il publie en 1802, à 27 ans,  son premier mémoire d'importance intitulé "Considérations sur la théorie mathématique du jeu".
Ses principales découvertes concernent l'électromagnétisme et la chimie mais Ampère a également abordé les mathématiques, notamment la théorie des probabilités et l'étude de l'intégration des équations aux dérivées partielles
Savant génial, André-Marie Ampère était  parfois étourdi  :
L'une des anecdotes les plus célèbres concernant Ampère préoccupé par un calcul mathématique, tirant une craie de sa poche et, se croyant devant un tableau noir, ébauchant de complexes calculs mathématiques sur la carrosserie d'un Omnibus à chevaux qui démarra en emportant l'équation presque résolue. Un tel archétype du savant distrait évoque un personnage de bande dessinée comme le Professeur Tournesol créé par Hergé.
En 1820, il étudie la relation entre magnétisme et électricité : il découvre que la direction dans laquelle se déplace l'aiguille d'une boussole dépend de la direction du courant électrique qui circule à proximité et en déduit la règle, dite du « bonhomme d'Ampère".
La loi d'Ampère la plus connue est celle de l'électrodynamique. Elle décrit les forces que deux conducteurs parallèles parcourus par des courants électriques exercent l'un sur l'autre. Ses travaux fondent l'électrodynamique et influencent considérablement la physique du XIXeme siècle.
Ampère interprète le phénomène du magnétisme par la théorie du courant moléculaire, selon laquelle d'innombrables particules minuscules, chargées électriquement seraient en mouvement dans le conducteur. Cette théorie, très en avance son époque, parvient à s'imposer soixante ans plus tard avec la découverte des électrons. 
Il tente d'expliquer certains phénomènes chimiques par la géométrie des molécules et émet, parallèlement à Avogadro, l'hypothèse que le nombre de molécules contenues dans un gaz est proportionnel à son volume. Aujourd'hui ce phénomène est connu comme "la loi d'Avogadro-Ampère". 
En mathématiques, une équation aux dérivées partielles du second ordre, non-linéaire, est connue comme l'équation de Monge-Ampère. 
Le nom d'André-Marie Ampère est associé à l'unité internationale d'intensité électrique : "l'Ampère", (symbole, A), nommée en son honneur. 

Maxwell . Les champs électromagnétiques.

Maxwell était incontestablement un "surdoué de naissance", un génie des mathématiques qui, dés ses plus jeunes années, a stupéfié ses proches. Mais, s'il fallait chercher un déclencheur de son étonnante créativité scientifique, il faudrait sans doute citer la curiosité associée à son génie des mathématiques. Toutes les observations concordent pour dire que Maxwell avait une curiosité inextinguible dès le plus jeune âge. À 3 ans, tout ce qui bougeait, brillait ou faisait du bruit amenait la question : « À quoi ça sert ? ». 
Dans une lettre à sa belle-sœur Jane Cay en 1834, très vite, il surprend ses camarades de classe en résolvant des problèmes de mathématiques et de géométrie avec aisance et rapidité.
Maxwell était fasciné par la géométrie, redécouvrant les polyèdres réguliers avant d'avoir reçu un quelconque enseignement formel.
Pour son premier travail scientifique, à l'âge de 14 ans, Maxwell écrit un article sur les moyens mécaniques de tracer des courbes mathématiques avec un morceau de ficelle ainsi que les propriétés des ellipses et des courbes à plus de deux foyers. 
Maxwell ne trouve pas ses cours à Édimbourg particulièrement exigeants, aussi trouve-t-il le temps de se plonger dans ses propres études personnelles durant son temps libre. Il peut alors faire des expériences avec des appareils de chimie et d'électromagnétisme improvisés, mais sa préoccupation principale concerne les propriétés de la lumière polarisée. 
Il est fasciné par la nature de la couleur depuis sa plus tendre enfance. À l'Université d'Édimbourg, son intérêt pour la lumière et l'optique s'éveille à nouveau lorsqu'il visite le laboratoire de William Nicol. Son professeur, Forbes, l'invite alors à participer à une étude sur la vision de la couleur. 
Maxwell, en utilisant des toupies colorées inventées par Forbes, est capable de montrer que la lumière blanche résulte d'un mélange de lumières rouge, verte et bleue. Son article "Experiments on Colour", qui pose les principes des combinaisons de couleurs, est lu à la Royal Society d'Édimbourg en mars 1855. 
En octobre 1850 (à 20 ans) déjà devenu un mathématicien accompli, Maxwell quitte l'Écosse pour l'Université de Cambridge. Immédiatement après avoir reçu son diplôme, Maxwell lit à la Cambridge Philosophical Society un mémoire inédit, "On the Transformation of Surfaces by Bending", sur la déformation des surfaces, qui est un des quelques articles purement mathématiques qu'il publiera et qui démontre son envergure grandissante en tant que mathématicien. 
Il s'est particulièrement investi dans une énigme qui a passionné les scientifiques depuis deux cents ans : la nature des anneaux de Saturne. La raison pour laquelle ils restaient stables sans se désagréger, se disperser ou s'écraser sur Saturne était inconnue. Il passe deux ans à étudier le problème, prouvant qu'un anneau solide ne pouvait être stable et qu'un anneau fluide serait forcé par des ondes mécaniques à se scinder en bulles. Sans aucune observation expérimentale, Maxwell conclut que les anneaux doivent être  formés de nombreuses petites particules qu'il appelle « brick-bats », orbitant chacune indépendamment autour de Saturne. Son travail inspire à George Biddell Airy ce commentaire : « C'est une des plus remarquables applications des mathématiques à la physique que j'ai jamais vue ». Il faut attendre le programme "Voyager" dans les années 1980 pour avoir une confirmation expérimentale de cette théorie.
Cette période est essentiellement connue pour être celle des avancées de Maxwell en électromagnétisme. Il examine en 1861 la nature des champs électromagnétiques. Il discute de la nature de l'électrostatique et des courants de déplacement. La dernière partie traite de la rotation de plans de polarisation de la lumière sous l'effet d'un champ magnétique, un phénomène découvert par Faraday. Les deux années suivantes sont consacrées à la gestation d'un article que beaucoup considèrent comme la plus importante contribution de Maxwell à l'histoire de la science : « La théorie que je propose peut s'appeler théorie du champ électromagnétique car elle est liée à l'espace qui entoure les corps électriques ou magnétiques».
James Maxwell meurt à Cambridge le 5 novembre 1879 à l'âge de quarante-huit ans.

 

Faraday. L'induction électro magnétique

Le jeune Michael, ne reçoit qu’une éducation primaire, principalement du fait que ses capacités n'étaient pas conformes au système scolaire très rigide de cette époque : il ne parvenait pas à répéter simplement des choses, comme on le lui demandait, il n'en comprenait pas l'intérêt.  
Dès l'âge de 14 ans, il est apprenti et fait preuve de grands talents de curiosité : « apprenti, j'adorais lire les livres scientifiques qui me tombaient sous la main 
Il avait un incroyable génie d'inventeur dans des domaines variés. Ses plus grands travaux concernent l'électricité. En 1821, après la découverte du phénomène de l'électromagnétisme par le chimiste danois Ørsted, Faraday inverse l'expérience du danois en construisant deux appareils pour produire ce qu'il appelle une rotation électromagnétique. Par ce mouvement circulaire continu d'une force magnétique autour d'un fil, Faraday fait la démonstration du moteur électrique. 
Dix ans plus tard, en 1831, il commence une longue série d'expériences : Le 29 août 1831 il découvre l'induction électromagnétique. Ses expériences forment la base de la technologie électromagnétique moderne. Dans son travail sur le courant continu, Faraday démontre que la charge se situe seulement à l'extérieur d'un conducteur chargé et que celle-ci n'a aucun effet sur ce qui peut être situé à l'intérieur : c'est l'effet de « blindage », utilisé dans "la cage de Faraday". 
Il a été l'un des principaux fondateurs de l'électrochimie en tant que discipline scientifique. En 1833, il introduit les termes d'anode, de cathode, d'anion, de cation et d'ion.
On a donné son nom au farad, l'unité  de capacité électrique, ainsi qu'à une charge électrique, la constante de Faraday. 
En chimie, en étudiant le chlore il découvre deux nouveaux chlorures de carbone. Il conduit des expériences sur l'effusion des gaz. Il réussit la liquéfaction de quelques gaz naturels, dont le chlore. 
Il analyse différents alliages d'acier et obtient des nouveaux types de verres à usage optique. L'un d'entre eux deviendra important pour la science puisque c'est grâce à lui que Faraday identifie la rotation du plan de polarisation de la lumière quand le verre est placé dans un champ magnétique. On lui doit encore d'avoir mis au point un modèle rudimentaire de brûleur à gaz qui deviendra le bec Bunsen, par la suite universellement utilisé dans les laboratoires. 
Faraday invente le système du nombre d'oxydation. Il est le premier à mentionner l'existence de ce qui sera connu sous le vocable de "nanoparticules" métalliques. En 1847, il observe que les propriétés optiques du colloïde d'or diffèrent de celles du métal pur, observation que l'on pourrait considérer comme la naissance des nanosciences. 

 

Henri Poincaré. Mathématicien.

Il est considéré comme un des derniers grands savants universels, maîtrisant l'ensemble des branches des mathématiques de son époque et certaines branches de la physique. C'est un mathématicien hors du commun, physicien théoricien et philosophe des sciences. Le grand public l'a presque oublié aujourd'hui alors que le nom d'Einstein est connu de tous. Pourtant, quelques voix ont cherché à rappeler le rôle de Poincaré cherchant à faire de Poincaré un précurseur majeur de la théorie de la relativité restreinte et de la théorie des systèmes dynamiques.
Poincaré bénéficiait de dons particuliers qui permettent de le considérer comme un "surdoué". ses biographes s'accordent à dire que Poincaré était un lecteur insatiable et qu'il mémorisait facilement ce qu'il lisait. il développa ainsi une sorte de mémoire auditive qui lui permettait de se souvenir des cours sans prendre de notes. Il faisait preuve de beaucoup d'imagination spatiale, qui lui permettait de se plonger dans les méandres de la géométrie et de la topologie. Il pouvait effectuer ses calculs mentalement, au cours d'une promenade, et ne les couchait sur papier que lorsqu'il savait précisément ce qu'il devait faire. Lorsqu'il avait compris ou résolu un problème, il en écrivait la solution à toute vitesse, relisant et révisant à peine ce qu'il avait écrit. Poincaré se distinguait surtout grâce à son intelligence exceptionnelle. 
Parmi ses travaux en mathématiques : 
- Ses avancées sur "le problème des trois corps" en font un fondateur de l'étude qualitative des systèmes d'équations différentielles et de la théorie du chaos.
- Il a réalisé des travaux d'importance majeure en optique et en calcul infinitésimal.
- En 1905, Poincaré pose les équations des transformations de Lorentz. Ces transformations sont celles qui s'appliquent en relativité restreinte et on emploie encore aujourd'hui les équations telles que les a écrites Poincaré. Poincaré montre également que la transformation de Lorentz revient à une rotation entre espace et temps et qu'elle définit un groupe dont l'un des invariants est la vitesse de la lumière.
- Poincaré a également proposé certaines idées sur la gravité, notamment la propagation des perturbations du champ de gravitation à la vitesse de la lumière, ce qu'il nomma « ondes gravifiques »
- En mathématiques, Poincaré est le fondateur de la topologie algébrique. Ses principaux travaux mathématiques ont eu pour objet la géométrie algébrique
- Le problème dit de "La conjecture de Poincaré" était un problème de topologie En l'an 2000, l'institut Clay plaça la conjecture parmi les sept problèmes du prix du millénaire. Il promit un million de dollars à celui qui démontrerait ou réfuterait la conjecture. 
Avec le livre " La Science et l'Hypothèse", devenu un classique de la philosophie des sciences du XXe siècle, il intéresse le monde artistique, notamment les cubistes, et donne des clés de compréhension aux géométries non euclidiennes. très complexes.
Dans le domaine de la psychologie de la créativité, c'est un précurseur indéniable. On peut le considérer, en fait, comme le véritable inventeur du processus créatif. Il a été le premier à décrire dans un texte autobiographique le récit détaillé de la naissance d'une découverte due à une alternance claire entre le conscient et l'inconscient répartie sur plusieurs jours qui l'a conduit à écrire son premier mémoire sur les fonctions fuchsiennes. Il faut noter que cette prise en compte d'un processus inconscient date de 1905, à une époque où Freud n'avait pas encore publié son premier essai décrivant le concept d'inconscient.
D'autre part, il a été le premier à décrire le processus créatif, non pas seulement comme une chaîne associative mais comme un processus de connexion qu'il désigne comme "un mécanisme de combinaisons" : 
C'est très précisément l'invention du mécanisme créatif que nous chercherons à expérimenter 50 ans plus tard dans les expériences de "croisement forcé" et c'est le principe de connexion qui donnera naissance à la conception moderne de la créativité.

Nikola Tesla. Inventeur visionnaire. 
 

Un personnage surdoué et inspiré né en 1856 dans l'actuelle Croatie et mort le 7 janvier 1943 à New York,. 
Il est connu pour son rôle prépondérant dans le développement du courant alternatif. 
Tesla a d'abord travaillé dans la téléphonie et l'ingénierie électrique avant d'émigrer aux États-Unis en 1884 pour travailler avec Thomas Edison puis avec George Westinghouse. Considéré comme l’un des plus grands scientifiques dans l’histoire de la technologie pour avoir déposé quelque 300 brevets couvrant au total 125 inventions  et avoir décrit de nouvelles méthodes pour réaliser la « conversion de l’énergie », Tesla est reconnu comme l’un des ingénieurs les plus créatifs du début du XXe siècle. Quant à lui, il préférait plutôt se définir comme un "découvreur".
En 1960, le nom "Tesla" est donné à l’unité internationale d’induction magnétique. En 2003 est créé un constructeur automobile   américain, novateur de voitures électriques, dont le nom est choisi en référence à Nikola Tesla.
Nikola Tesla naît lors d'une nuit d'orage très violente. Sa grand-mère interprète cela en disant que l'enfant serait l'« enfant de la nuit » alors que sa mère au contraire déclare qu'il serait l'« enfant de la lumière ». Pour le futur inventeur du courant alternatif, c'est déjà une naissance "alternative". 
Dès son enfance, Tesla montre de grandes aptitudes intellectuelles. Au cours de sa vie, il lit de nombreux ouvrages, mémorisant des livres complets et possède une mémoire photographique (en entendant le nom d'un objet il peut l'imaginer dans ses moindres détails). Il  peut visualiser une invention dans son esprit avec une extrême précision, en incluant toutes les dimensions, avant de passer à l'étape de la construction). 
Il est polyglotte, parlant huit langues. 
Tesla raconte qu'il a vécu des moments d'inspiration détaillés. Il lui arrive de voir des éclairs de lumière aveuglants, souvent accompagnés de visions. Souvent, les visions apportent la solution à un problème particulier qu'il rencontre. 
Il se passionne pour le tir à l'arc et utilise son imagination "pour chevaucher les flèches  qu'il tire hors de vue» .
Tesla a affirmé ne jamais dormir plus de deux heures par nuit, mais il a admis « s'assoupir » de temps en temps « pour recharger ses batteries». (à une occasion, dans son laboratoire, Tesla a travaillé pendant 84 heures sans repos.) 
Aptitude aux jeux : durant sa deuxième année d'études, Tesla a développé une compétence passionnée pour le billard, les échecs et le jeu de cartes, passant parfois plus de 48 heures d'affilée à une table de jeu. 
Aptitude à la compréhension : au Lycée, Tesla est impressionné par les démonstrations de son professeur de physique. Elles le motivent plus que jamais à étudier l'électricité, cette « force merveilleuse. Tesla est capable de faire du calcul intégral de tête, ce qui fait croire à ses professeurs qu'il triche. 
En 1876, Tesla entre en désaccord avec son professeur de physique lors de la démonstration d'une machine de Gramme. Il choisit d'explorer une idée dans son imagination : « J'ai commencé par imaginer une machine à courant continu, la faire fonctionner et suivre le flux changeant des courants dans l'armature. Ensuite, j'imaginais un alternateur et j'étudiais les processus qui se déroulaient de la même manière. […] Les images que j'ai vues étaient pour moi parfaitement réelles et tangibles" .
Durant l'année 1881, Tesla est affecté par une étrange maladie que les médecins n'arrivent pas à diagnostiquer. Il souffre notamment d'une sensibilité aiguë de tous les sens et décrit son ressenti de la façon suivante : « un faisceau de lumière brillant sur moi produit l'effet d'une explosion interne ». 
Le courant alternatif 
Un jour, il a un « instant eurêka » pendant lequel une idée lui vient comme un éclair ». En 1882, Tesla tente à plusieurs occasions d'expliquer ses idées de moteur à courant alternatif, en vain. 
Peu après avoir quitté la société Edison, Tesla s'efforce de breveter un système d'éclairage à arc, peut-être le même qu'il a développé chez Edison. 
Les investisseurs montrent cependant peu d'intérêt pour les idées de Tesla concernant de nouveaux types de moteurs à courant alternatif. Tesla perd même le contrôle de ses brevets, puisqu'il les a précédemment cédés. Sans le sou, l'inventeur ne trouve plus de travail comme ingénieur et multiplie les petits boulots, tels que réparateur de circuits électriques ou comme ouvrier dans une société qui creuse des fossés pour 2 dollars par jour 
Au cours de l'été 1889, Tesla se rend à l'Exposition universelle de Paris et prend connaissance des expériences de Heinrich Hertz qui prouvent l'existence de rayonnements électromagnétiques. Tesla trouve cette nouvelle découverte « rafraîchissante » et décide de l'explorer plus en profondeur. En répétant, puis en développant ces expériences, Tesla invente la bobine Tesla, utilisée pour produire de l'électricité à haute tension, à faible courant et à haute fréquence en courant alternatif1
En 1887, Tesla met au point un moteur à induction qui fonctionne sur courant alternatif. En juillet 1888, ses associés négocient un accord de licence avec Westinghouse pour la conception des moteurs et transformateurs de Tesla. 
Il se concentre alors sur la haute fréquence et plus particulièrement sur la conversion d'électricité en lumière, alors que Marconi, un autre inventeur, a développé les théories de Hertz pour des utilisations en télécommunications.
En 1893, Tesla déclare aux spectateurs de plusieurs conférences qu'il est sûr qu'un système comme le sien pourrait éventuellement conduire « des signaux intelligibles ou peut-être même de l'énergie à n'importe quelle distance sans utiliser de fils » en le conduisant à travers la terre.
Westinghouse Electric demande à Tesla de participer à l'exposition universelle de 1893 à Chicago. C'est un moment clé dans l'histoire du courant alternatif car la société démontre au public américain la sécurité, la fiabilité et l'efficacité d'un système alternatif polyphasé qui peut alimenter les autres stands de la foire en courant alternatif et en courant continu
Un drame : Le 13 mars 1895, aux aurores, le bâtiment de la Cinquième Avenue qui abrite le laboratoire de Tesla prend feu, détruisant toutes ses notes ! Tesla en a été très affecté. 
Une fois sa dépression atténuée, Tesla commence à travailler sur de nouveaux sujets : les rayons X et la radiocommande. Il mène des expériences sur des tubes de Crookes et il est peut-être le premier homme à capturer, par accident, une image de rayons X .Tesla procède dès lors à ses propres expériences sur les rayons X et met au point un tube à vide à haute énergie qui émet un rayonnement continu et est alimenté par bobine. Il  remarque les dangers de travailler avec les appareils produisant des rayons X
Tesla se passionne dès lors pour l'automation et, en 1897, après avoir abandonné son travail sur les rayons X, son nouveau projet consiste à développer des automates radio-contrôlés (les robots). 
De 1890 à 1906, Tesla consacre une grande partie de son temps et de sa fortune à une série de projets visant à développer la transmission d'énergie électrique sans fil. Le jour de son 50e anniversaire, en 1906, Tesla fait la démonstration d'une turbine sans aube de 200 chevaux. En 1928, Tesla dépose son dernier brevet, un biplan à décollage et atterrissage verticaux
Nikola Tesla finit sa vie reclus dans une chambre d'hôtel, refusant toute charité et recevant seulement de la Westinghouse un salaire mensuel de 125 $ "pour continuer ses différentes recherches".  Il meurt le 7 janvier 1943, seul, sans un sou et couvert de dettes, laissant derrière lui plus de 300 brevets et la réputation de savant génial, visionnaire et à moitié fou.