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Des mathématiciens à la faculté des sciences de Lille (1854-1971)

De
562 pages
Ce livre retrace, à partir de données biographiques, l'évolution des mathématiques à la faculté des sciences de Lille de 1854 à 1971, tant au plan de l'enseignement que de la recherche. Comment la montée des effectifs d'enseignants entre 1955 et 1970 a-t-elle pu s'organiser ? Comment ont émergé de nouvelles disciplines internes aux mathématiques comme les probabilités et l'informatique ? Dans quelle mesure la proximité de Paris féconde la vie locale mais aussi la vampirise ?
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Des mathématiciens à la faculté des sciences de Lille
1854-1971

Acteurs de la Science
collection dirigée par Richard Moreau, professeur honoraire à l'Université de Paris XII, et Claude Brezinski, professeur émérite à l'Université de Lille I La collection Acteurs de la Science comprend des études sur les acteurs de l'épopée scientifique humaine, des inédits et des réimpressions de textes anciens écrits par les savants qui firent la Science ou sur eux par leurs pairs, des débats marquantes et sur la pratique de la Science. et des évaluations sur les découvertes les plus

Titres déjà parus: Pierre de Félice, Histoire de l'optique, 2009. Alexis Blanc, Dominique Blanc, Personnage célèbres des Côtes d'Armor, Jacques Arlet, La Fayette, gentilhomme d'honneur, 2008.

2009.

Jean-Pierre Renau, Eugène Woillez (1811-1882). Le véritable auteur du «poumon d'acier ». Préface du Dr Pouliquen, 2008. Roger Teyssou, Dictionnaire mémorable des remèdes d'autrefois. Préface de Richard Moreau, 2007 Roger Teyssou, Quatre siècles de thérapeutique médicale du XVIe au XI xe siècle en Europe. Préface de Richard Moreau, 2007. Michel Cointat, Florian 1755-1794. Aspects méconnus de l'auteur de « Plaisir d'amour », 2007. Claude Brezinski, Comment l'esprit vient aux savants, 2007. Pierre Bayart, La Méridienne de France. Et l'aventure de sa prolongationjusqu'aux Baléares. Préface de Jean-Claude Pecker, 2007. Serge Boarini, Introduction à la casuistique, 2007. Agnès Traverse, Le projet Soleil. Chronique et analyse d'un combat, 2007. Shefqet Ndroqi, Une vie au service de la vie. Mémoires d'un mÉdecin albanais Adaptation française et présentation de Jean-Paul Martineaud, 2007. (1914-1997).

Ludovic Bot, Philosophie des sciences de la matière, 2007. Jean Maimbourg, Balta, aventurier de la peste. Professeur Marcel Baltazard - 1908-1971. Préface de Jean-Michel Alonso et de Henri-Hubert Mollaret, 2007. Général d'armée Jean-Pierre Kelche, Grand Chancelier de la Légion d'honneur (sous la présidence de), Les Maisons d'éducation de la Légion d'honneur: deux siècles d'apport à l'instruction Bicentenaire paru 2007. et à l'éducation des jeunes filles. Actes du Colloque organisé à l'occasion du des Maisons d'éducation de la Légion d'honneur, Saint Denis, 5 avril 2006, et des 1888-

Jean-Paul Martineaud, De Vincent de Paul à Robert Debré. Des enfants abandonnés enfants malades à Paris, 2007. Joseph Averous, Sur mer et au delà des mers. La vie d'une jeune médecin de Marine, 1904. Préface de Jean Kermarec, 2006. André Krzywicki, Un improbable chemin de vie, 2006. Joseph Averous, Marie-Joseph Caffarelli (1760-1845), Préfet maritime lat et l'Empire, 2006.

à Brest sous le Consu-

Suite des titres de cette collection en fin de volume.

Marie- Thérèse Pourprix

Des mathématiciens

à la faculté des sciences de Lille
1854-1971

L'HARMATTAN

@L.HARMATTAN.2009 5-7, rue de l'École-Polytechnique; 75005 Paris

http://www.librairieharmattan.com diffusion.harmattan@wanadoo.fr harmattan I @wanadoo.fr

ISBN: 978-2-296-08613-5 EAN: 9782296086135

Avant-propos

La faculté des sciences de Lille est fondée en 1854. Louis Pasteur est nommé doyen et occupe l'une des quatre chaires créées. Titulaire de celle de mécanique rationnelle, Gabriel Mahistre assure, le premier, l'enseignement des mathématiques. Les effectifs d'auditeurs sont faibles, ils le resteront longtemps. Un siècle plus tard, le nombre d'étudiants s'accroît considérablement, les enseignants sont recrutés massivement, les locaux deviennent insuffisants. La très citadine faculté des sciences de Lille déménage et s'installe sur le campus de la Cité scientifique en 1967. La faculté des sciences devient l'université des sciences de Lille quatre ans après. Les mathématiques, discipline majeure, irriguent les autres savoirs scientifiques. Aux périodes cruciales, des mathématiciens jouent un rôle moteur dans la vie universitaire. Le service des mathématiques est une composante essentielle de la faculté des sciences. C'est pourquoi sa genèse et son développement méritent d'être racontés. De même que Pasteur, beaucoup de mathématiciens, devenus célèbres par la suite, débutent leur carrière à Lille. Paul Painlevé et Emile Borel publient à Lille des premiers travaux qui se révèleront essentiels. D'autres passent plus ou moins rapidement, comme Henri Cartan ou Benoît Mandelbrot. Entre 1920 et 1939, la vie mathématique à Lille semble peu vivante; pourtant Joseph Kampé de Fériet crée un pôle de mécanique des fluides renommé. Vers 1970, une recherche pleine de promesses, en géométrie, en algèbre, en analyse se met en place et se structure. Cet ouvrage se propose de retrouver la trace des mathématiciens de Lille, dans leur milieu de recherche et d'enseignement, avec leur passé et leur devenir. Il tente d'esquisser l'itinéraire de quelques personnalités marquantes, ou simplement attachantes, ou caractéristiques du milieu. Ainsi se dessine à travers ces portraits l'histoire du service des mathématiques. Ce qui se joue dans ce service ne peut se disjoindre des contextes et des évolutions intellectuels, politiques, économiques, sociaux de la région et du

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pays. Les premières facultés des sciences de province sont créées au début du XIXe siècle. L'ère industrielle s'amorçant, il est nécessaire de former les cadres de l'industrie naissante, de multiplier les savoirs et de faire acquérir les comportements pour soutenir la prospérité des régions et, par là, l'économie française dans la compétition internationale. Ainsi, par exemple, à l'époque de la création de la faculté de Lille, les machines à vapeur révolutionnent l'industrie. Les problèmes techniques posés par la mise au point de ces machines motivent alors l'enseignement et la recherche en mécanique et en mathématiques. Par la suite, l'évolution intellectuelle et la démocratisation de l'enseignement apparaissent comme les causes principales de l'essor des mathématiques à Lille. La formation des enseignants du second degré est un souci constant des universitaires mathématiciens lillois, les premiers d'entre eux sont d'ailleurs issus de l'enseignement secondaire. L'activité du groupe Bourbaki, dans la première moitié du Xxe siècle, entraîne une exigence de retour aux fondements. L'enseignement de la discipline, de la maternelle à l'université, est bouleversé. Les mathématiciens lillois participent pleinement à ce mouvement. La recherche change complètement d'aspect d'un bout à l'autre de la période étudiée. D'abord très individualisée, elle devient structurée et administrée, grâce à la mise en place du CNRS et à l'institution d'un secrétariat à la recherche au niveau ministériel après la deuxième guerre mondiale. (Notons que le terme d'enseignant-chercheur n'apparaît que vers 1980.) TIimporte donc de s'interroger sur le développement à Lille des disciplines anciennes internes aux mathématiques (l'astronomie, la mécanique, la géométrie, l'analyse, l'algèbre, etc.) et sur l'émergence de nouvelles disciplines (le calcul des probabilités, le calcul numérique, l'informatique). Nous ne pouvons détailler tous les domaines de recherche, ni les spécialités des enseignants; néanmoins nous donnons les titres de leurs publications jusqu'aux années 1960, ainsi que l'intitulé des thèses jusqu'au début des années 1980. Un trait caractéristique du recrutement est qu'il est fait en majeure partie parmi les élèves sortis des écoles normales supérieures de la rue d'Ulm, de Sèvres, Fontenay, Saint-Cloud, Cachan. La grande ouverture d'esprit des mathématiciens lillois s'affirme aussi très tôt à travers leurs relations extérieures et internationales. En formant d'innombrables enseignants, cadres et ingénieurs de la région, les mathématiciens lillois ont tous participé, très souvent avec une grande conscience professionnelle, au rayonnement de leur discipline. Nous donnons une liste du personnel enseignant et administratif du service de mathématiques en annexe l, sans doute incomplète, classée par année d'arrivée à Lille. Pour

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mieux situer les enjeux de la fondation de la faculté des sciences de Lille en 1854 dans le contexte régional, nous donnons un aperçu, en annexe 4, de l'histoire de l'université de Douai (1562-1793) et de la création de l'université de Lille (1896). Les relations avec la faculté catholique de Lille, fondée en 1875, sont peu abordées, hors cette annexe 4, bien qu'un service de mathématiques y existe depuis longtemps avec des liens forts, entretenus par des enseignants et des chercheurs. Les mathématiciens de Lille n'ont pas toujours eu une structure de gouvernement propre (institut, département, UER, UFR), l'instauration de directeurs d'institut ne datant officiellement que de 1967. Il serait donc peu juste d'intituler ce document histoire de l'institut, du département ou de l'unité d'enseignement et de recherche (UER), ou encore de l'unité de formation et de recherche (UFR) de mathématiques, dénominations successives mais relativement récentes par rapport à la période considérée. Nous nous sommes limité à la période 1854-1971 sans aller plus loin, la raison essentielle étant la difficulté d'appréhender une époque trop récente. Toutefois, il nous a semblé utile de garder la mémoire d'éléments ultérieurs, par exemple la dénomination de certaines thèses, quand les documents se sont présentés lors de nos recherches. Le fait que le service des mathématiques ne soit pas défini institutionnellement au sein de la faculté des sciences, le mauvais état des caves de la place Philippe Lebon où les archives étaient entreposées et le déménagement de 1966 sont les raisons pour lesquelles les bases de documentation sont essentiellement celles de la faculté ou de l'université, et non pas celles du service des mathématiques pour la période 1854-1967. Ces sources sont d'abord Le guide de l'étudiant, qui a paru assez régulièrement et qui donne, tous les ans, les cours et les adresses des enseignants, le Bulletin des Facultés de Lille et les Annales de l'Université de Lille qui couvrent la période 1856-1968. Les dossiers administratifs des personnels de la faculté ont été malheureusement expurgés de leur contenu scientifique lors de leur archivage. L'examen de documents déposés par la Préfecture aux Archives départementales du Nord a permis une appréhension du contexte de la construction de la cité scientifique et des évènements de mai 1968 dans la région. La consultation d'Internet et les multiples conversations avec les collègues ont permis de compléter cette documentation. Ce travail a été réalisé dans le cadre de l'Association de solidarité des anciens de l'Université des sciences et des technologies de Lille (ASA-USTL). Cette association s'attache à développer un travail de mémoire, commencé par des Contributions. Histoire de la faculté des sciences 1854-1970 (publication de l'ASA-USTL, 1996), dont certains articles sont reproduits dans le

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livre 1896-1996. Cent ans d'Université lilloise (Centre d'Histoire de l'Europe du nord-ouest, Robert Vandenbussche éditeur, 2000). Nous remercions tous les collègues de cette association et tous les mathématiciens qui ont soutenu ce projet concernant l'histoire des mathématiques, ainsi que Philippe Antoine, Jean-Charles Fiorot, Pierre Louis, Michel Parreau, Bernard Pourprix et Carlos Sacré qui ont contribué à l'élaboration de cet ouvrage, l'ont relu avec attention

et m'ont fait part de leursremarques.

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1

De 1854 à 1870

1 L'époque
1.1 Lille et la région
Après le coup d'Etat du 2 décembre 1851, le second Empire, d'abord autoritaire, se libéralise à partir de 1860, date à laquelle la guerre d'Italie fait se rompre l'alliance de l'Empire et de l'Eglise. L'aspect des villes change au rythme des évolutions industrielles. Comme Paris, Lille se transforme. Onfait sauter les murailles: les bollwerks deviennent des boulevards1. La rue nationale, dite impériale à l'époque, est percée. Wazemmes, Esquermes, Moulins et Fives sont annexés. La gare de marchandises de Saint-Sauveur est construite ainsi que la halle de la rue Solférino. La ligne de chemin de fer Paris-Lille, inaugurée en 1846, nécessite l'agrandissement de la gare de voyageurs2. La Compagnie de Fives-Lille, créée vers 1861, fabrique des locomotives et des machines à vapeur. La Bourse des valeurs de Lille est ouverte, l'agglomération Lille - Roubaix - Tourcoing est un centre textile de renommée mondiale. La Compagnie minière d'Anzin date du milieu du XVIIIe siècle, la houille du bassin d'Oignies est découverte et exploitée un siècle plus tard. Les sols commencent à être mis en valeur. Cependant, les fléaux sont récurrents: une épidémie de choléra fait 2000 morts à Roubaix en 1866. L'insalubrité de Lille, construite sur un terrain marécageux, se résorbe par l'installation du système de distribution des eaux, entre 1869 et 1873. Cette prospérité économique s'accompagne d'une prolétarisation importante. La population ouvrière est soumise aux crises économiques sporadiques, telle celle provoquée par le traité de libre-échange et de commerce entre la
lLouis Trénard et Yves-Marie Hilaire, Histoire de Lille, Perrin, 1999. 2Le père d'Henri Béghin, mathématicien à Lille, a participé à la fondation de la Société des chemins de fer du Nord. Voir Henri Béghin, chapitre 5.

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France et le Royaume-Uni de 1860. Dans les villes, les inégalités sociales sont criantes et le sous-développement scolaire de la région est évident.

1.2

L'école des chauffeurs mécaniciens

Certains notables se préoccupent de la misère sociale. Par exemple, le médecin Auguste Gosselet, dont le neveu, Jules Gosselet, deviendra le premier géologue de la faculté, invite Victor Hugo pour lui faire connaître la situation déplorable des pauvres de Lille. Celui-ci écrira dans Les Châtiments, en 1853 : Caves de Lille, on meurt sous vos plafonds de pierre. Le même Auguste Gosselet préside, en 1856, la Société des sciences, de l'agriculture et des arts de Lille, et propose la création de cours municipaux à l'intention des chauffeurs mécaniciens, instituant un des premiers enseignements professionnels de niveau secondaire de la région. Cette initiative résulte de l'explosion d'une machine à vapeur qui détruit une filature de Lille et fait cinq morts. Les machines à vapeur équipent alors les locomotives et toutes les industries les utilisent: mines, filatures, tissages, constructions mécaniques, sucreries, distilleries, brasseries, etc. La main d'œuvre, non formée aux règles élémentaires de fonctionnement et d'entretien, est sujette à de multiples accidents. Gabriel Mahistre, en tant que spécialiste des machines à vapeur, fait partie de la commission issue de la société pour créer cette école, et quelques années plus tard, Alexandre Guiraudet, secrétaire de la société, fait un rapport sur son fonctionnement3.

1.3

Le lycée de Lille

Depuis 1802, un seul lycée, situé à Douai, prépare l'Ecole Polytechnique et autres grandes écoles, pour les trois départements du Nord, Pas-de-Calais, Sambre et Meuse (Nord, Pas-de-Calais, Somme, Aisne et Ardennes actuels). A Lille, il n'y a qu'un simple collège municipal établi dans l'ancien couvent des Récollets, rue des Arts, actuellement boulevard Carnot. La chaire de mathématiques de ce collège municipal est occupée par L. S.J. Testelin4, puis, à son décès en 1805, par Charles Delezenne jusqu'en 1836. La discipline scolaire, à l'époque, est très dure, quasi militaire. Ce collège, trop petit, n'a pas de prison, au désespoir de certains notables qui y voient une incitation à l'anarchie. Citons, comme élève de ce collège, le jeune Louis Faidherbe, qui pré3VoirPhilippe Marchand, « Une expérience de formation professionnelle d'adultes: le cours municipal des chauffeurs mécaniciens de Lille », Histoire de l'éducation, INRP, mai 1995, n066. 4L. S. J. Testelin, Exposition du système métrique et du système décimal, imprimerie Léonard Danel, Lille, 1807.

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pare ensuite l'Ecole Polytechnique à Douai et y intègre en 1838. Le musée, la bibliothèque municipale, les écoles académiques et le collège municipal font du quartier de la rue des Arts le centre culturel de la ville. La construction du lycée de Lille, au même emplacement, est décidée vers 1845. On prévoit grand car la faculté des sciences et l'école préparatoire de médecine et pharmacie y seront logées. L'inauguration du lycée impérial se fait en 1852 en présence du ministre Hippolyte Fortoul et de l'archevêque de Cambrai qui bénit la chapelle. En 1857, les classes préparatoires à l'Ecole Polytechnique et à Saint-Cyr ouvrent. Le lycée prend le nom de lycée Faidherbe en 18935.

1.4 L'école d'ingénieurs de Lille
La même année (1854) que la faculté des sciences est créée l'Ecole professionnelle, nommée ensuite Ecole industrielle, puis Ecole impériale des arts industriels, puis Institut industriel, agronomique et commercial du Nord, connu plus tard sous le sigle d'IDN et actuellement d'Ecole Centrale de Lille. La ville, aidée par le gouvernement, appuyée par les villes du Nord et par les départements voisins, a créé cette école pour former des contremaîtres qui auront bientôt le titre d'ingénieurs industriels. A l'époque, on distingue les ingénieurs d'état, issus de l'Ecole Polytechnique, de l'Ecole des Ponts et Chaussées, des Mines de Paris, des écoles militaires, et les ingénieurs civils, issus de l'Ecole Centrale de Paris, de Lyon, des Mines d'Alès, de Saint-Etienne, etc. Le baccalauréat n'est pas exigé à l'entrée de l'école lilloise, mais l'admission est soumise à des épreuves du niveau des matières scientifiques du baccalauréat ès lettres. Un des points essentiels de la formation de ces ingénieurs civils de Lille porte sur la connaissance des machines à vapeur. Il est délivré un enseignement pratique dans l'école, et la faculté leur délivre un enseignement d'ordre plus élevé mais non moins pratique, en mécanique appliquée particulièrement. Tous les détenteurs de la chaire de mécanique de la faculté des sciences enseigneront en titre dans cette école6.

1.5

Le contexte de l'enseignement supérieur

Henri Poincaré naît en 1854. Cette année-là, Bernhard Riemann fait sa leçon inaugurale Sur les hypothèses qui servent de fondement à la géométrie à G6ttingen. Carl Gauss décède un an plus tard, à 88 ans, dans cette ville.
SJacques Godard, Le lycée Faidherbe de Lille. Ses origines. Son histoire, E. Raoust, Lille, 1952. 6Patrick Lagneaux, Pierre Omnes, Bruno Tréhin, La création de l'IDN, Publication IDN, 1996.

11

Augustin Cauchy décède en 1857, à 68 ans. James Clerk Maxwell unifie les théories de l'électricité et du magnétisme en 1865. Vers 1852, l'agrégation et l'Ecole Normale Supérieure (ENS) sont réformées. Des nouveaux programmes de l'enseignement des sciences, qui doit être simple et utile, sont dorénavant encadrés par des inspecteurs généraux de l'enseignement supérieur. Pour les mathématiques, il s'agit de l'astronome Urbain Le Verrier7, et, pour les sciences physiques et naturelles, de Jean-Baptiste Dumas, célèbre pour ses travaux en chimie organique. Julie Daubié est la première femme bachelière de France en 1861, elle est alors âgée de 37 ans. Elle a présenté cet examen à Lyon, l'Académie de Paris ayant refusé sa candidature. Seulement 14 femmes sont reçues au baccalauréat lors des 12 années suivantes. Emma Chenu, la deuxième bachelière de France après Julie Daubié, est reçue à la licence de mathématiques en 1868, à la Sorbonne.

2

La création de la faculté des sciences de Lille en 1854

En 1810, les facultés des sciences de Grenoble et de Strasbourg existent déjà (Gabriel Mahistre passe sa thèse dans cette dernière ville en 1850). Vers 1830, Dijon, Montpellier et Toulouse ont aussi leur faculté des sciences. Dans la région Nord, on trouve l'université de Douai, fondée en 1562 à partir d'un édit de Philipe II d'Espagne émanant de Madrid et reconduit sous le premier Empire. C'est sans doute pour la raison du transfert, politiquement délicat, de la faculté de Douai à Lille qu'aucune de ces deux villes du Nord ne figure dans la liste des premières facultés des sciences de provinces. Le choix de Lille plutôt que Douai, en 1854, pour l'implantation de la faculté des sciences, se justifie par l'importance démographique et économique de l'agglomération, et aussi par l'existence de la Société des sciences, de l'agriculture et des arts où siègent, entre autres, Pierre Macquart et Charles Delezenne. Cette société donne, à partir du début du XIXe siècle, l'impulsion au mouvement scientifique, industriel et commercial procurant peu à peu à la ville un rôle central pour l'activité de la région. Sous l'égide de la société, et avant la création de la faculté, des cours municipaux de niveau universitaire en chimie, physique et histoire naturelle sont dispensés et des écoles sont créées, comme celles des chauffeurs mécaniciens et des ingénieurs de Lille,
7Urbain Le Verrier permet la découverte de la planète Neptune, après avoir mis en évidence des anomalies entre l'orbite observée et l'orbite calculée de la planète Uranus. Pour expliquer cette différence, il conjecture l'existence d'une planète (Neptune) dont il donne la masse et la trajectoire, ce qui sera vérifié peu après. 8Voir Annexe 4.

12

évoquées précédemment. La société recueille et publie des communications scientifiques. De nombreux mathématiciens de la faculté des sciences en font partie et la président parfois. Il arrive aussi qu'ils reçoivent le prix annuel la Société industrielle du Nord, créée en 1873 par le chimiste et industriel lillois Charles Kuhlmann9. En 1854, la France est divisée en 16 circonscriptions académiques. Douai reste le siège de l'Académie pour les cinq départements du Nord, Pas-deCalais, Somme, Aisne, Ardennes. Des facultés des sciences sont créées, dont celle de Lille. La création simultanée des facultés répond aussi à la nécessité de constituer des jurys de baccalauréat. Les moyens alloués sont faibles. Louis Pasteur, premier doyen de la faculté des sciences de Lille, dit en 1858 : qui voudra me croire quand j'affirmerai qu'il n'y a pas, au budget de l'instruction publique, un denier affecté au progrès de la science pour les laboratoires. Dans ces premières années, les séances solennelles de rentrée concernent la faculté et l'école préparatoire de médecine et de pharmacie, créées en même temps, et logées au même endroitlO.

3 Les premiers mathématiciens
3.1
Gabriel Mahistre (1811-1860)

de la faculté

La chaire de mécanique rationnelle est confiée à Gabriel Mahistre, doyen d'âge parmi les tenants des quatre chaires créées. Mahistre est originaire de l'Hérault, sa famille est honorable mais déshéritée. Un pasteur le remarque et l'encourage à faire des études de théologie à Montauban, puis à Strasbourg où sa passion pour les sciences lui fait abandonner le projet d'entrer dans les ordres. Il enseigne comme régentll à Belfort après sa licence, puis à Chartres où il fait un cours public remarqué sur La coupe des pierres. Il est nommé professeur de mathématiques spéciales au lycée de Saint-Orner, et il soutient sa thèse sur la mécanique rationnelle et la mécanique céleste à Strasbourg. Dès son entrée en fonction à la faculté, Mahistre, spécialiste des machines à vapeur, fait un cours de mécanique (systèmes de distribution, travail de la vapeur dans les cylindres des machines) et un cours de calcul différentiel. L'enseignement de calcul différentiel, qui comprend de la géométrie infinitésimale, des notions de topographie et de géométrie descriptive, est suivi assidûment par quelques maîtres répétiteurs (qui répètent les cours magistraux des titu9Selon Charles Kuhlmann, le devoir du savant est d'éclairer l'industriel. 10 André Dhainaut, Il y a 150 ans: la naissance de la Faculté des Sciences, janvier 2005, rubrique «Publications », site <hUp ://asa3.univ-lillel.fr/spip/spip.php>. II Un régent est un enseignant qui vient d'obtenir son diplôme pour enseigner.

13

laires de chaire afin d'aider les élèves) des lycées de Lille, Douai, Hazebrouck, etc. ; il en est de même du cours de mécanique rationnelle. Le cours de mécanique appliquée a un public plus important, d'environ cent personnes panni lesquelles un grand nombre de contremaîtres de fabriques, dont, en particulier, les élèves de l'Ecole professionnelle.

3.2

Gabriel Mahistre et Alexandre Guiraudet (1826-1874)

La lourdeur de l'enseignement de mathématiques et de mécanique amène le doyen, Louis Pasteur, à insister auprès du ministre de l'instruction publique pour obtenir, en novembre 1856, la nomination d'un professeur adjoint chargé du cours de mathématiques: il s'agit d'Alexandre Guiraudet, ancien élève de l'ENS, professeur au lycée Saint-Louis de Paris, qui enseignera les théories nécessaires à la résolution des problèmes scientifiques et mécaniques, c'est -à-dire le calcul différentiel et intégral, le calcul des variations. Gabriel Mahistre continue d'enseigner la mécanique appliquée aux élèves de la licence et de l'Institut des Arts, à travers l'étude des machines, la résistance des matériaux, l'hydraulique. Mahistre publie de nombreux mémoires à l'Académie des Sciences de Paris, à la Société des sciences de Lille et à la Royal society of London, sur les applications de la mécanique à l'industrie, dans la tradition de la mécanique des machines introduite en France par Gaspard Coriolis et Jean Poncelet vers 1820. La théorie de Mahistre du régulateur à force centrifuge est utilisée dans l'industrie. Il apparaît rapidement que les cours de mathématiques requièrent de solides notions préalables et on réclame le rétablissement du baccalauréat ès sciences mathématiques qui a été supprimé en 1851. Etant le professeur le plus âgé, Gabriel Mahistre devient doyen intérimaire au départ de Louis Pasteur en 1857. L'anné suivante, il est remplacé dans ce poste par le chimiste JeanPierre-Louis Girardin. Les raisons de ce choix ne sont pas explicitées dans les archives; à cette époque, le ministère a complète autorité sur les facultés de province12. Mahistre publie alors son Cours de mécanique appliquée, ouvrage de 500 pages précédemment autographié13 et diffusé par abonnement. Ce livre, daté de 1858, se trouve de nos jours vendu sur Internet comme livre rare. Travailleur infatigable, Mahistre remplit à la limite de ses forces la tâche pour laquelle il a été nommé. Malheureusement, à moins de 50 ans, il meurt de maladie, en
12Voir le document de Michel Parreau, «La faculté des sciences de Lille », Contributions. Histoire de lafaculté des sciences 1854-1970, Publication de l'ASA-USTL, toire de la Faculté» du site <http://asa.univ-liIIel .fr/spip/>. 13L'autographie consiste à reproduire au moyen d'une encre spéciale. et la rubrique« His-

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1860. Les discours faisant son éloge funèbre racontent qu'il lisait encore, à la veille de sa mort, deux notes à la Société impériale des sciences de Lille. Il laisse sa veuve et six enfants, dont trois de moins de 6 ans, sans grandes ressourcesl4. La renommée de Gabriel Mahistre et les sociétés de secours suppléent heureusement à cette situation. En moins d'un mois, 12000 francs sont récoltés auprès des industriels du Nord, et la société de secours des Amis des sciences, fondée par le chimiste Louis-Jacques Thénard15 en 1857, attribue une rente de 1 200 francs à Madame Mahistre. La contribution de Mahistre à l'étude des machines à vapeur est majeure, l'intérêt de ses travaux est immédiat pour l'industrie. Bien que n'étant pas passé à la postérité, Gabriel Mahistre inaugure une tradition de grands mécaniciens lillois, tels Joseph Boussinesq, Albert Petot, Joseph Kampé de Fériet, capables de s'emparer des défis scientifiques et technologiques de leur époque comme le seront plus tard l'automobile et l'aviation. Mahistre, comme Pasteur, répond à l'impératif fixé lors de la création de la faculté des sciences, consistant à conforter l'économie locale grâce à ses recherches et ses enseignements. Jusqu'en 1875, les industriels de la région se tournent vers la faculté et ses écoles rattachées, comme l'institut professionnel, pour répondre à leurs problèmes. La situation deviendra plus compliquée après la création des facultés catholiques, créées en grande partie à leur initiative.

3.3

Alexandre Guiraudet et Claude David (1811-1864)

Alexandre Guiraudet est promu professeur au décès de Gabriel Mahistre. Il est le seul mathématicien à la faculté pendant deux ans. Il reprend le cours de calcul différentiel et intégral, ainsi que le cours de mécanique, où il introduit l'étude des fourneaux et chaudières, de la production de fumées, de la machine à détente et à deux cylindres, connue dans le Nord sous le nom de machine de Woolf. Plus tard, il enseigne la transmission des mouvements, les engrenages, les excentriques. Cet enseignement se fait, faute de moyens, sans expérimentation, seulement avec des dessins. Guiraudet publie régulièrement des mémoires à la Société des sciences de Lille, ils portent sur des aperçus historiques concernant le calcul des variations et le calcul infinitésimal, la théorie des surfaces et surtout la cristallographie géométrique.
14Les allocations familiales ne sont créées que bien plus tard, vers 1932. La loi de 1853 institue un régime de pension par répartition pour les fonctionnaires et prévoit une pension de réversion réduite au tiers pour les veuves. 150n doit au baron Thénard, collaborateur de Gay-Lussac, la découverte du bore et de l'eau oxygénée. Sa rivalité avec Victor Hugo, comme pair de France, lui vaut de voir son nom figurer dans Les misérables sous la forme de Thénardier.

15

Une nouvelle chaire de mathématiques pures est créée en 1862, elle est occupée par Claude David. Né à Lons-le-Saunier, David est un ancien élève de l'ENS. Nommé, sans être consulté semble-t-il, inspecteur de l'académie de Strasbourg, il préfère venir à Douai où il est connu comme brillant professeur de mathématiques spéciales au lycée impérial. David introduit dans ses cours de la faculté la géométrie descriptive, la trigonométrie sphérique et des éléments d'astronomie. Les notes de David écrites pour la Société des sciences de Lille concernent la géométrie des courbes et des surfaces. En 1864, Claude David décède. Alexandre Guiraudet, une nouvelle fois seul mathématicien à la faculté, occupe la chaire de mathématiques pures et appliquées jusqu'en 1872. L'autre chaire de mathématiques pures est transformée en chaire de géologie occupée par Jules Gosselet, l'enseignement de géologie étant jusqu'alors absent à la faculté. Alexandre Guiraudet est nommé doyen en 1868, remplaçant Jean-Pierre-Louis Girardin. En 1873, le chimiste Charles Viollette lui succède.

4
4.1

Les thèses et les travaux
Les thèses

Trois titres universitaires existent pour les sciences: le baccalauréat, la licence de sciences et le doctorat. Les candidats à la licence sont des répétiteurs ou des maîtres de collège, le statut d'étudiant n'apparaît qu'en 1880, avec la création de bourses. Pour toute la France, de 1850 à 1860, on recense en moyenne 80 nouveaux titulaires de licence de sciences par an. Sur la période 1810-1890, en sciences mathématiques, il y a 184 thèses soutenues à Paris et 44 en province, il n'yen a pas à Lille. Ces thèses sont souvent des thèses de mécanique ou d'astronomie. Sur la période 1854-1890, huit thèses de sciences sont soutenues à Lille: quatre en chimie, une en chimiephysique, une en botanique, deux en géologie. On peut expliquer l'absence de soutenance de thèses de mathématiques à Lille jusqu'en 1911 et leur nombre dérisoire jusqu'en 1960, par le faible nombre de mathématiciens universitaires lillois. Si la recherche en mathématique nécessite une concentration intense et soutenue pendant des temps très longs, elle exige aussi des échanges pour confronter et faire émerger les idées. On verra apparaître, lors de la période suivante (1870-1914), les liens très forts entretenus avec Paris où la plupart des thèses sont soutenues.

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4.2

Les travaux scientifiques

Ces travaux particuliers des personnels sont évoqués par les doyens lors des cérémonies solennelles de rentrée pour rendre compte de l'activité de l'année universitaire écoulée et sont rapportés dans les Annales de la faculté.

4.2.1

Travaux de Gabriel Mahistre

Mahistre, spécialiste des machines à vapeur, étudie les applications de la mécanique à l'industrie avec les systèmes de distribution, le travail de la vapeur dans les cylindres des machines, la résistance des matériaux, l'hydraulique. Ses travaux sont utilisés dans l'industrie. Les Annales de la faculté qui recensent ses publications aux Comptes Rendus de l'Académie des Sciences (CRAS) et aux Mémoires de la Société des Sciences de Lille (MSSL) ne mentionnent pas sa publication envoyée à la Royal Society of London le 12 octobre 1857 et communiquée par George Stokes; nous l'avons cependant insérée (8) dans cette liste. 1. «Des limites des vitesses de rotation qu'on peut faire prendre à certaines roues, sans avoir à craindre leur rupture, sous l'effort de la force centrifuge », CRAS et MSSL, 1856-57. 2. «Des limites des vitesses qu'on peut imprimer aux trains de chemins de fer, sans avoir à craindre la rupture des rails », CRAS et MSSL, 1856-57. 3. «Du travail de la vapeur dans les cylindres des machines, en tenant compte de tous les espaces libres du système distributeur », CRAS et MSSL, 1856-57. 4. «Note sur une amélioration à introduire dans le régime économique des machines à vapeur du système de Woolf», CRAS et MSSL, 1856-57. 5. «Mémoire descriptif d'une roue destinée à produire la détente variable de la vapeur, en laissant constante la course de la glissière, et en maintenant ainsi le conduit de vapeur toujours ouvert au même degré », CRAS et MSSL, 1856-57. 6. «Note sur le calcul de la vaporisation d'une machine travaillant à la détente du maximum d'effet », CRAS et MSSL, 1856-57. 7. «Des limites de la pression dans les machines travaillant à la détente du maximum d'effet », CRAS et MSSL, 1856-57. 8. «Mémoire sur les limites de la pression dans les machines travaillant à la détente du maximum d'effet; et sur l'influence des espaces libres dans les machines à un seul cylindre », Proceedings of the Royal Society of London, Vol 9, 1857-1859, p. 110-118, communicated by Professor Stokes. 9. «Une note sur la mesure de la force utile prise sur une machine à vapeur sans avoir recours à l'emploi du frein », CRAS, 1858. 10. «Une note sur le calcul des condensations et autres pertes de vapeur qui se font dans les conduits des machines, depuis la chaudière jusque dans le cylindre moteur, avant la détente », CRAS et MSSL, 1858. Il. «Une note sur le calcul de la force nécessaire pour mouvoir une clef de robinet, ou un axe conique pressé et maintenu dans la gaine par l'action de la vapeur », CRAS et MSSL, 1858. 12. «Un mémoire sur les sections à donner aux tuyaux destinés à conduire la vapeur des générateurs aux cylindres des machines », CRAS, 1858. 13. «Un mémoire sur le mouvement des manivelles simples et des volants dans les machines à vapeur à double effet », CRAS, 1858. 14. Cours de mécanique appliquée, Paris, Mallet-Bachelier, 1858,500 p. 15. «Note sur les pertes de travail dues à l'excentricité dans les roues à grande vitesse tournant autour d'un axe vertical », MSSL, 1858-59.

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16. «Mémoire sur la transmission du mouvement à l'aide de courroies sans fin », MSSL, 1858-59. 17. «Note sur le travail absorbé par le frottement dans les crapaudines et dans les guides », MSSL, 1860. 18. «Note sur la transmission du mouvement dans certaines circonstances particulières », MSSL,1860.

4.2.2

Travaux d'Alexandre Guiraudet

Les travaux de Guiraudet publiés à la Société des sciences de Lille portent principalement sur la géométrie cristallographique, la mécanique du point et l'histoire du calcul différentiel et des variations. 1. Exhumation du mémoire sur <da figure et la construction de voûtes» de l'Abbé Bossut, 1859-60. 2. «Mémoire sur la cristallographie géométrique », MSSL, 1860-61. 3. «Note sur les points à indicatrices paraboliques dans les surfaces courbes et sur les points singuliers des lignes plates », MSSL, 1860-61. 4. «Aperçu historique sur l'origine et les progrès du calcul des variations», MSSL, 1861-62. 5. « Note historique relative à l'invention du calcul infinitésimal », MSSL, 1862-63. 6. «Dynamique du point matériel libre ou assujetti à se mouvoir sur une surface fixe », MSSL, 1863-64. 7. «Etude sur la cristallographie géométrique », MSSL, 1864-65. 8. «Mémoire sur les trois premiers systèmes cristallins », MSSL, 1865-66. 9. «Mémoire sur la cristallographie », MSSL, 1866-67. 10. «Théorie des surfaces courbes et le mouvement du point matériel sur une surface », MSSL, 1870-71. 11. «Cristaux du système rhomboédrique ou hexagonal », MSSL, 1871-72.

4.2.3

Travaux de Claude David

Les notes de David écrites pour la Société des sciences de Lille concernent la géométrie des courbes et des surfaces. 1. «Mémoire sur la courbure des surfaces, les lignes de courbure et la détermination des surfaces qui ont toutes leurs lignes de courbure planes », MSSL, 1860-61. 2. «Sur la théorie générale des développantes », MSSL, 1861-62. 3. «Résolution de quelques cas particuliers d'équations linéaires différentielles », MSSL, 1861-62. 4. «Calcul de la durée des saisons en fonction de la longitude du périhélie », MSSL, 1861-62. 5. «Intégration des équations à coefficients variables qui admettent des intégrales de formes déterminées », MSSL, 1862-63. 6. «Courbes et surfaces entre elles », MSSL, 1863.

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De 1870 à la première guerre mondiale

1 L'époque
1.1 La région
La guerre franco-allemande est déclarée en août 1870 et dure six moisi. Après le désastre de Sedan, la République est proclamée. Lille est désarmée au profit des troupes de Paris et de la Loire. Le général Estivent, peu convaincant, est remplacé par le général Bourbaki qui, avec Achille Testelin, commissaire de la République, lève une armée de 175000 hommes malgré le désordre. Charles Bourbaki, ancien aide de camp de Napoléon III, est mal accueilli par les républicains de la région, aussi Achille Testelin et Pierre Legrand, maire de Lille, font appel à Louis Faidherbe pour organiser l'armée du Nord. Celle-ci est victorieuse à Bapaume mais est vaincue à Saint-Quentin (janvier 1871). Les fortifications de Vauban et la neutralité de la Belgique protègent le Nord de l'invasion allemande2. Les manifestations de sympathie visà-vis de la Commune de Paris (18 mars au 28 mai 1871) sont très limitées dans la région. Les monarchistes sont au pouvoir jusqu'en 1879. A cette date, Patrice de Mac Mahon démissionne et les républicains, avec Jules Grévy, l'emportent. L'industrialisation s'accompagne de graves problèmes sociaux. La grève des mineurs d'Anzin de 1884 dure 46 jours et concerne 40000 grévistes.
1En 1870, Sophus Lie et Félix Klein rencontrent Gaston Darboux et Camille Jordan à Paris. La guerre se déclare et Klein, de nationalité allemande, rejoint son pays en toute hâte. Lie, de nationalité norvégienne, est tranquille, et part à pied (il est excellent marcheur) pour Milan, où il espère rencontrer Luigi Cremona. Mais Lie est arrêté comme espion allemand et est emprisonné quatre semaines à Fontainebleau. Il faut l'intervention de l'Institut de France pour le sortir de prison. Cette histoire est racontée dans le livre d'Arild Stubhaug, Sophus Lie, une pensée audacieuse, Springer, 2005. 2Voir Louis Trénard et Yves-Marie Hilaire, Histoire de Lille, Perrin, 1999.

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L'Internationale est chantée pour la première fois à Lille en 1888. Le massacre de Fourmies (1891) fait 4 morts et 60 blessés lors d'une manifestation organisée par les Guesdistes pour demander la journée de travail de 8 heures et un jour de congé hebdomadaire pour les femmes et les enfants, les journées de travail sont alors de 12 heures. Un millier de mineurs décèdent lors de la catastrophe de Courrières en 1906.

1.2 1.2.1

L'affaire Dreyfus
Le contexte

L'affaire Dreyfus marque fortement la société française. Elle débute en 1894 avec la dégradation et la condamnation à la déportation à perpétuité, par le conseil de guerre, du capitaine Alfred Dreyfus, issu d'une famille juive alsacienne, sous l'accusation d'espionnage au profit de l'Allemagne. il est déporté à l'île du Diable en Guyane. En 1896, la famille Dreyfus a les preuves de son innocence et de la violation de la loi lors de son procès. Le colonel Picquart a, en effet, mis en évidence la culpabilité du commandant Wilsan Esterhazy dans cette affaire. La famille Dreyfus demande l'annulation et la révision du jugement. Elle arrive à convaincre des hommes d'Etat, des écrivains, des universitaires tels Léon Blum, Anatole France, Auguste Scheurer-Kestner, Georges Clémenceau, Jean Jaurès, Charles Péguy, Emile Zola, Lucien Lévy-Bruhl, philosophe apparenté à la famille Dreyfus, et Lucien Herr, bibliothécaire de l'ENS, aussi discret qu'influent3. 1.2.2 Les enjeux

La classe dirigeante, la presse et l'opinion publique refusent unanimement de mettre en doute la décision du conseil de guerre, il en va de l'honneur de l'armée et de l'honneur de la France. Maurice Barrès se fait le chantre du nationalisme où les intellectuels4, les juifs et les protestants apparaissent comme antinationaux. Les idées, dites abstraites, de justice et de vérité, maîtres mots des partisans de Dreyfus, sont pourfendues au profit des idées d'ordre,
3En 1888, Charles Appell, frère de Paul, propriétaire d'usine d'origine alsacienne, catholique, est accusé de haute trahison par le tribunal de Leipzig. Sophus Lie, alors en poste à Leipzig, invite Paul Appell, venu soutenir son frère. Aucun collègue allemand de Lie n'accepte de participer au dîner. Charles Appell est condamné à un an de prison et neuf ans de travaux forcés. En 1894, l'histoire se répète: Alfred Dreyfus, fils d'un autre propriétaire d'usine, alsacien, juif, est condamné au bagne à vie par la justice française. Voir Arild Stubhaug, Sophus Lie, une pensée audacieuse, Springer, 2005. 4Les mots «nationalisme» et « intellectuel» datent de cette époque.

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d'héritage, de tradition. D'autre part, le mouvement ouvrier d'extrême gauche, où figure Jules Guesde, refuse de prendre parti entre les «capitalistes juifs », épinglés lors de la récente affaire de Panama, et les cléricaux. La Ligue des droits de l'homme, fondée au sein de la franc-maçonnerie pour lutter contre l'antisémitisme vers 1885, est ranimée. Le parti de Dreyfus proclame l'universalité de la loi morale et la nécessité de respecter en tout homme le genre humain. Les nationalistes refusent l'individualisme au nom du groupe, de la tribu, de la nation et de la« préservation sociale ». Avec Charles Maurras, plus véhément encore que Barrès car antiparlementariste et royaliste, ils créent, en 1899, Le bulletin de l'Action française. Celle-ci se déclare l'ennemie des étrangers, des juifs, des francs-maçons, du kantisme enseigné dans les écoles laïques, de la laïcité et de la république. Ce mouvement, appuyé sur les violents Camelots du Roi, a un impact considérable sur la bourgeoisie et les catholiques, c'està-dire sur une grande partie de l'opinion publique manipulée par la presse. Les Assomptionnistes créent le journal La Croix à Lille en 1880. Ce journal est repris en 1900 par Paul Péron-Vrau (1864-1955), neveu de Philibert Vrau (1829-1905), industriel chrétien qui a été, vers 1875, à l'origine de la création des facultés catholiques de Lille. Pendant toute l'affaire Dreyfus, La Croix conforte l'Action française par son populisme, son antidreyfusisme et se vante d'être le journal le plus anti-juif de France. Très politisée, l'Action française est condamnée par le Pape en 1926. Devant les réticences, ordre est même donné au journal La Croix de rompre avec ce mouvement par Pie XI. Bien qu'ardemment combattue par la gauche, l'influence de l'Action française sur la vie politique du pays est considérable jusqu'en 1944. Ainsi les ligues fascistes de 1934 assaillent le Palais-Bourbon et Charles Maurras fait figure de père spirituel du régime de Vichy. 1.2.3 L'intervention d'Emile Zola

Le colonel Picquart n'arrive pas à convaincre ses supérieurs de l'erreur judiciaire, il fait onze mois de prison sous l'accusation de faux en écriture. Dès 1897, des pétitions circulent pour soutenir Dreyfus et de grandes plumes interviennent dans les journaux. En janvier 1898, le commandant Esterhazy, dont la preuve de la culpabilité vient d'apparaître dans la presse, est acquitté lors d'un procès où l'incompétence et le parti pris rivalisent. Trois jours après cet acquittement, Emile Zola publie le fameux pamphlet J'accuse... , où il met en cause l'hypocrisie de la direction des armées et l'inconsistance des experts en écriture. Ce manifeste, qualifié d'acte le plus révolutionnaire de l'époque par Jules Guesde, apparaît, pour Anatole France, comme un moment fonda-

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mental de la conscience humaine. L'engagement de Zola vis-à-vis de l'affaire Dreyfus se compare à celui de Voltaire vis-à-vis de l'affaire Calas. Il fait se rallier de nombreux universitaires et intellectuels à la cause de Dreyfus. Le procès de Zola, en février 1898, est l'occasion d'un déchaînement de passions. Condamné, il doit s'exiler un an à Londres pour éviter la prison et n'est amnistié que fin 1900. Le second procès de Dreyfus a lieu en août 1899, à Rennes, pour limiter les débordements. Il est de nouveau condamné par le tribunal militaire, mais est gracié par le président de la République. On découvre, au milieu de multiples péripéties où la république est près de vaciller, que de faux documents accusant Dreyfus ont été fabriqués de toute pièce par le lieutenant-colonel Henry, qui se suicide en prison. Maurras défend alors la mémoire d'Henry en glorifiant son «faux patriotique» pour raison d'Etat. La culpabilité d'Erterhazy ne sera reconnue qu'en 1906, date à laquelle Alfred Dreyfus est réhabilité et réintégré dans l'armée. 1.2.4 Les mathématiciens et l'affaire Dreyfus

Désormais 1'« intellectuel» considère de son devoir d'intervenir dans les affaires publiques. Jacques Hadamard est un militant actif de la Ligue des droits de l'homme, ainsi que les jeunes Paul Painlevé et Emile Borel, qui soutiennent ardemment Dreyfus. Szolem Mandelbrojt5 raconte l'altercation entre Charles Hermite et Jacques Hadamard, qui s'opposent sur la culpabilité de Dreyfus: Hadamard, vous êtes un traître, lance Hermite à Hadamard qui en blêmit. En pleine affaire, les deux camps sont à couteaux tirés. Oui, vous avez trahi l'analyse pour la géométrie, poursuit Hermite qui n'aimait pas trop la géométrie. Jacques Hadamard demande à Paul Painlevé d'intervenir auprès de Raymond Poincaré6, ministre très prudent de l'instruction publique, pour soutenir Alfred Dreyfus7. Une commission d'experts a la charge, en 1904, de démêler l'écheveau des erreurs faites, en particulier de vérifier la crédibilité d' outils statistiques utilisés en graphologie, que Paul Painlevé avait dénoncée lors
5« Souvenirs à bâtons rompus de Szolem Mandelbrojt », recueillis par Benoît Mandelbrot en 1970, Cahiers du séminaire d'histoire des mathématiques, 6,1985, p. 1-46. 6L'homme politique Raymond Poincaré et le mathématicien Henri Poincaré sont cousins gennains. 7Georges Graner, webmaster du Cercle de Généalogie juive, nous a communiqué les liens de parenté entre Hadamard et Dreyfus. Jacques Hadamard et Lucie Hadamard, épouse d'Alfred Dreyfus, sont cousins issus de gennains. Ils ont des arrière-grands-parents communs: David Hadamard (né en 1751) et Rebecca Lambert. Jacques Hadamard est le grand-père de Laurent Schwartz, médaille Fields en 1950, époux de Marie-Hélène Schwartz, mathématicienne lilloise de 1964 à 1981.

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du procès. Cette commission est formée de trois mathématiciens: Paul Appell, Charles Darboux et Henri Poincaré. Si les deux premiers soutiennent Dreyfus depuis longtemps, Poincaré a une attitude très modérée, et son absence de parti pris lui vaut d'écrire le rapport de la commission, où apparaît une utilisation erronée des statistiques par les accusateurs de Dreyfus. L'importance de ce rapport est cependant très relative pour le déroulement de l' affaire8. Une autre intervention en faveur de Dreyfus est exposée dans un livre d'histoire contemporaine9. La famille Lévy-Bruhl, cousine de la famille Dreyfus et apparentée à celle de Michel ParreaulO, attire l'attention de Jean Jaurès sur cette affaire, par l'intermédiaire de Lucien Herr. Convaincu, Jaurès arrive à briser la neutralité de l'ensemble des socialistes au Parlement et défend ardemment Zola à son procès. En remerciement, la famille Lévy-Bruhl soutient en 1904la création du journal de Jaurès, L'Humanité, par un don important. Localement, Gustave Demartres fait partie du comité directeur de la section lilloise de la Ligue des droits de l'homme qui se crée vers 1898. L'Union des étudiants républicains de Lille, constituée principalement d'étudiants des facultés d'Etat, s'affronte à la Ligue de l'Action française, issue des milieux cléricaux et des facultés catholiques. Toutefois, il ne faut pas croire que les positions sont figées, les étudiants des facultés catholiques et laïques ne constituent pas des groupes monolithiques et toutes les opinions sont représentées dans chaque institution Il.

1.3 La séparation de l'Eglise et de l'Etat
L'affaire Dreyfus décide de la séparation de l'Eglise et de l'Etat réclamée depuis longtemps par les radicaux et les socialistes. La mise en application de la loi de 1905 provoque des remous particulièrement graves dans la région Nord - Pas-de-Calais. Le 6 janvier 1906, des hommes se barricadent dans la cathédrale de Saint-Orner. Le 6 mars 1906 a lieu l'incident des inventaires à Boeschepe, dans les Flandres, qui fait un mort. Le gouvernement de Maurice Rouvier, déjà fragilisé par le problème marocain, démissionne. Georges Clémenceau devient ministre de l'intérieur.
8 Un mathématicien dans l'affaire Dreyfus: Henri Poincaré, séminaire d'histoire des mathématiques, IHP, 13 février 2002. 9Cet épisode, ainsi qu'un résumé de l'affaire Dreyfus dont nous nous sommes inspiré, figurent dans le livre de Michel Winock, Le siècle des intellectuels, Seuil, 1997. JOLa première épouse de Michel Parreau est la petite-fille de Lucien Lévy-Bruhl. llLa thèse de Jean-François Condette, Lafacuité des lettres de Lille de 1887 à 1945, Presses universitaires du Septentrion, contexte politique et social. 1999, relate avec minutie la vie universitaire lilloise dans son

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1.4 Les avancées scientifiques et technologiques
Les avancées scientifiques sont considérables. La géométrie noneuclidienne et la théorie de la relativité avancent conjointement. En 1897, Georg Cantor organise le premier congrès international des mathématiciens, à Zurich. Ce congrès aura lieu, par la suite, tous les quatre ans ; celui de 1900 est resté célèbre par les 23 problèmes posés par David Hilbert. Plus localement, Louis Pasteur met au point le vaccin contre la rage en 1885. Albert Calmette et Camille Guérin publient, en 1908, leurs travaux sur le bacille de Koch, préludes du vaccin antituberculeux (BCG). L'institut Pasteur est fondé. Charles Viollette (ancien élève de l'ENS où il est entré trois ans après Louis Pasteur), doyen de la faculté des sciences en 1873 et adjoint au maire de Lille, Géry Legrand, s'associe à un négociant en graines de la Pévèle. Il travaille sur le dosage en sucre et la sélection des variétés de betteraves. L'agriculture de la région en est bouleversée12. Les moyens de transport suivent l'évolution des nouvelles connaissances sur l'électromagnétisme et le moteur électrique. C'est le début de l'automobile. Louis Blériot traverse la Manche en 1909, année du premier salon aéronautique de Paris. Le réseau urbain par traction hippomobile, puis par train tramway à vapeur, puis par traction électrique (Mongy) s'installe dans l'agglomération lilloise de 1867 à 1901.

2
2.1

Le contexte général de l'enseignement
L'enseignement primaire et secondaire

Les lois de Jules Ferry, ministre de l'instruction publique et des beaux-arts, sur l'enseignement primaire gratuit, laïque et obligatoire de 6 à 13 ans, sont votées en 1882. En 1902, l'enseignement secondaire est modifié sous l'impulsion de Gaston Darboux, Paul Painlevé, Emile Borel et Jacques Hadamard qui s'élèvent contre le conservatisme des grandes écoles. La césure entre «enseignement classique» et «enseignement moderne» disparaît, l'enseignement des sciences expérimentales est conforté. Un enseignement scientifique cohérent est proposé, suivi d'une réforme des programmes des classes de mathématiques spéciales et de l'Ecole Polytechnique. On rattache l'ENS à l'Université en 1896 et à la Sorbonne en 1903.
120livier Cretel, Charles Théophile Viollette, Mémoire de maîtrise d'histoire, sous la direction de Marc de Ferrière, Lille 3, 2004. André Dhainaut nous a signalé ce document.

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Les lycées de jeunes filles13 sont créés en 1880 mais, contrairement aux vœux de Camille Sée, cinq années d'études seulement sont prévues au lieu des sept années des lycées de garçons. Les programmes et les horaires sont allégés, ni latin, ni baccalauréat, le brevet supérieur ou le diplôme de fin d'études en est l'aboutissement. A Lille, en 1883, le maire Géry Legrand fait transformer en collège l'école supérieure de jeunes filles créée par la ville en 1877. Sous l'impulsion de Georges Lyon, recteur de 1903 à 1924, de nombreux établissements primaires et secondaires sont laïcisés ou fondés, en particulier pour l'enseignement des jeunes filles. Le collège Fénelon est transformé en lycée en 1905 et une nouvelle école supérieure (Jean Macé) s'installe boulevard des Ecolesl4.

2.2
2.2.1

L'enseignement supérieur
Les mathématiques

En 1872, la Société mathématique de France (SMF) est fondée. Son président est renouvelé tous les ans. Cette mesure assure les capacités d'évolution de la Société. Nous donnons, en annexe 3, la liste des présidents de la SMF qui ont été en poste à Lille. Les premiers séminaires ont lieu en Allemagne, dès 1834 à Konigsberg, patrie d'Emmanuel Kant, puis à Berlin et Gottingen. Victor Duruy les institue à l'Ecole des Hautes Etudes en 1869. Ce n'est qu'à partir de 1920 qu'ils se généraliseront en France. 2.2.2 Les femmes

Madeleine Brès est, en 1875, la première femme médecin en France. En 1882, il Y a 7 femmes médecins en France, parmi lesquelles on trouve la première femme accédant au doctorat à Lille. En 1897, la première femme avocate en France est écartée du barreau; il faudra une loi spéciale en 1901 pour permettre l'accès des femmes à cette fonction. Sonia Kovalevskaïa 15, née en 1850, de nationalité russe, élève de Karl Weierstrass, connue pour ses travaux sur les équations aux dérivées partielles, est la première femme docteur en mathématiques, à 24 ans. Elle est aussi la première femme à obtenir un poste de professeur d'université à Stockholm en 1889. Marie Curie est la première à obtenir un tel poste en France en 1908, et Emmy Noether aux USA en 1933. Marie-Louise Dubreil-Jacotin dont le mari, Paul Dubreil, enseigne à Lille de
\3Françoise et Claude Lelièvre, Histoire de la scolarisation des filles, Nathan, Repères pédagogiques, 1991. 14Louis Trénard et Yves-Marie Hilaire, Histoire de Lille, Perrin, 1999. 15Jacqueline Détraz, Kovalevskaïa, l'aventure d'une mathématicienne, Belin, 1993.

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1931 à 1933, est, en 1938, la première femme professeur d'université en mathématiques en France. Peu après la loi Camille Sée, l'Ecole Normale Supérieure de Sèvres est créée en 1881 et l'agrégation de sciences des jeunes filles trois ans plus tard. Les filles sont rares à la faculté des sciences de Lille et plus encore en mathématiques. Cependant, en fin d'année universitaire 1913-1914, deux étudiantes de la faculté sont reçues à l'agrégation de l'enseignement secondaire des jeunes filles (ordre des sciences). TIsemble qu'il n'y ait pas, dans la composition de leur licence, de certificats de mathématiques, mais des certificats de physique, chimie, sciences naturelles. Cette même année, une autre étudiante est reçue au certificat d'aptitude à l'enseignement secondaire des jeunes filles (ordre des sciences) et une autre encore est reçue au concours d'admission à l'école normale primaire supérieure de Fontenay-aux-Roses (ordre des sciences). Le nombre de jeunes filles reçues au baccalauréat deuxième partie mathématiques est infime. De façon tout à fait exceptionnelle, une femme, née en Russie en 1884, obtient à la faculté de Lille le diplôme d'ingénieur électricien en 1913. 2.2.3 Etudiants et maîtres de conférences

Des chargés de cours apparaissent. Le décret du 25 novembre 1877 crée des emplois de maîtres de conférences et des bourses de licence et de doctorat (11 pour Lille sur 300 bourses nationales). Certaines grandes villes, comme Lille et Valenciennes, octroient aussi des bourses. Cette mesure marque le début de l'entité « étudiant». Une association générale d'étudiants (AGE) se crée à Lille en 1878. Les AGE de diverses grandes villes (Nancy, Lille, Paris, Nantes, dans l'ordre de leur création) se regroupent en 1907, lors d'une assemblée réunie à Lille, pour former l'union générale des associations générales d'étudiants de France selon la loi des associations de 1901. L'union des étudiants de France (UNEF), qui est cette fois un syndicat, est issue de cette association. Le nombre croissant d'étudiants nécessite un encadrement plus proche, par des conférences de licence ou d'agrégation. Les maîtres de conférences sont payés sur les fonds de l'université, leur traitement se négocie tous les ans suivant les charges d'enseignement et la notoriété du titulaire. La situation devait être inconfortable puisque le doyen Benoît Damien, lors de la séance du conseil de faculté du 26 mai 1900, demande que les délégations annuelles renouvelables de maîtres de conférences soient transformées, par une règle à élaborer tenant compte du nombre d'années, en nominations définitives. La

première maîtrise de conférences de mathématiques est créée le 1er mars 1878,

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la deuxième, de mécanique, en 1900. Le grade de maître de conférences de ces années correspond à celui de professeur deuxième classe des années 2000. 2.2.4 Les diplômes

A partir de 1898-1899, on distingue les thèses de sciences mathématiques, de sciences physiques et de sciences naturelles. Le doctorat d'université est créé en 1897, à côté du doctorat d'Etat. L'agrégation est préparée exclusivement à l'ENS jusqu'en 1877. Celle de sciences physiques et naturelles est préparée à Lille à partir de 1885, celle de mathématiques à partir de 1890. En 1886, la licence de sciences se différencie en trois licences (mathématiques, sciences physiques, sciences naturelles) ; cette scission fait suite à celle de l'agrégation des sciences de 1885. La licence ès sciences physiques se différencie en 1890 en licence de physique expérimentale et en licence de physique générale. Gustave Demartres, Pierre Duhem et Benoît Damien considèrent qu'il y a lieu d'exiger deux licences pour les candidats à l'agrégation des sciences mathématiques (et des sciences physiques) : la licence ès sciences mathématiques et la licence de physique générale. En 1896, les licences d'enseignement sont créées, à côté des autres licences, et on institue, pour assouplir le système, les certificats d'études supérieures (CES). Par décret, la licence ès sciences est conférée à tout étudiant qui justifie de trois certificats parmi les treize mentionnés dont: calcul différentiel et intégral, mécanique rationnelle, géométrie supérieure, astronomie, mécanique appliquée. Les aspirants aux fonctions de l'enseignement secondaire public doivent impérativement prendre, pour les mathématiques, calcul différentiel et intégral, mécanique rationnelle, astronomie ou une autre matière de l'ordre des sciences mathématiques. Pour les mêmes fonctions en sciences physiques, un CES de minéralogie ou de l'ordre des sciences mathématiques, physiques ou naturelles est nécessaire. Pour l'agrégation de mathématiques, quatre CES sont exigés: calcul différentiel et intégral, mécanique rationnelle, un autre certificat de l'ordre des sciences mathématiques et physique générale. Pour l'agrégation de physique, quatre CES sont exigés, parmi lesquels, mécanique rationnelle et minéralogie ou un autre certificat de l'ordre des sciences mathématiques, physiques ou naturelles. Dans le contexte d'un débat controversé sur les sciences appliquées enseignées en faculté, le conseil de l'université de Lille institue en 1898, avec l'approbation du ministre, le diplôme de licencié mécanicien, qui exige trois CES, mécanique rationnelle, mécanique appliquée, physique industrielle ou

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physique générale, ainsi qu'un mémoire avec soutenance. Les diplômes font mention des matières de l'examen. En 1893, le certificat de sciences physiques, chimiques ou naturelles (PCN) est créé. Il est délivré par la faculté des sciences et il est nécessaire pour s'inscrire en faculté de médecine. Ce certificat démontre à lui seul la nécessité d'interactions entre facultés, et donc de la création d'une université de Lille. Plus tard, il change de nom et est scindé (SPCN, PCB). En 1902, en corrélation avec la réforme des études du secondaire, on crée le cours, puis le certificat non obligatoire de Mathématiques générales pour les étudiants issus du baccalauréat et se destinant aux études de mathématiques et de physique. En 1904, on institue le diplôme d'études supérieures (DES) nécessaire pour préparer l'agrégation.

2.3

La création de l'Université de Lille

De 1885 à 1896, Louis Liard, directeur de l'enseignement supérieur, en accord avec le ministre de l'instruction publique, promeut la mise en place de grandes universités régionales douées d'une certaine autonomie financière et pédagogique, à défaut d'autonomie politique, car les recteurs gardent une large autorité administrative. (Il faut attendre 1968 pour que le principe d'autonomie soit énoncé clairement.) Pour la région, cela sous-entend le transfert délicat, de Douai vers Lille, des facultés de lettres et de droit. L'enjeu est d'autant plus important que cléricaux16 et républicains laïques1? s'affrontent. L'université catholique de Lille avec ses quatre facultés s'installe dans le quartier Vauban entre 1875 et 1879. Jules Ferry évoque Lille, cité où coexistent les deux citadellesl8. Le retour des facultés de lettres et de droit à Lille se fait, non sans douleur pour la ville de Douai, par décrets du 22 octobre 1887. Créé en 1885, le conseil général des facultés est présidé par le recteur, il est composé des doyens des quatre facultés et de deux représentants élus de chaque faculté. Il devient, en 1887, conseil d'université. Gustave Demartres est ainsi, en tant que doyen, membre de droit de ce conseil, puis représentant élul9. Paul Painlevé fait le discours inaugural de ce conseil à la rentrée 1890. Le 10 juillet 1896, les
16Philibert Vrau, patron chrétien, joue un grand rôle dans la création des facultés catholiques. 17Le maire de Lille, Géry Legrand, s'appuie sur de solides adjoints tels Charles Viollette, doyen de la faculté des sciences. Voir Louis Trénard et Yves-Marie Hilaire, Histoire de Lille, PelTÎn, 1999. 18Michel Parreau, «La Faculté des Sciences de Lille », 1896-1996. Cent ans d'Université lilloise, Centre d'Histoire de l'Europe du nord-ouest, Robert Vandenbussche éditeur, 2000. 19Jean-François Condette, Lafacuité des Lettres de Lille de 1887 à 1945, Presses universitaires du Septentrion, 1999.

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universités sont restaurées au niveau national, l'université de Lille est créée et se substitue aux anciennes facultés2o.

3

Le service de mathématiques

de Lille

3.1 Les locaux
De 1854 à 1887, une partie de la faculté des sciences est installée à l'angle de la rue des Fleurs et de la rue des Arts, à l'emplacement de l'actuel parking Carnot, dans une aile du lycée impérial (plus tard lycée Faidherbe). Le service des mathématiques (dont un amphithéâtre) occupe le deuxième étage. Pour remédier à l'exiguïté des locaux et pour permettre le rassemblement de toutes les facultés laïques, l'Etat et la ville de Lille participent à la construction et à l'installation des facultés dans le quartier Saint-Michel. En 1882, la faculté mixte de pharmacie et de médecine prend possession des locaux. En 1887, les dernières facultés de lettres et droit de Douai sont transférées à Lille, ainsi que le siège de l'académie. Le service des mathématiques et les services généraux aménagent dans l'aile droite de l'ex-faculté de médecine, place Philippe Lebon. En 1895, des fêtes universitaires grandioses ont lieu pour l'inauguration des nouvelles implantations de la faculté des sciences dans le quartier SaintMichel. D'autres universités françaises et étrangères ainsi que les associations d'étudiants participent à ces fêtes. La maison des étudiants, à proximité de là, rue de Valmy, est projetée en mars 1898. En 1909, on s'extasie de ce que toute cette maison des étudiants soit éclairée à l'électricité. Elle accueille un restaurant universitaire appelé l'Ul. Jusqu'en 1967, l'odeur des frites flotte, tous les mardis, dans les locaux de mathématiques, en particulier dans l'amphithéâtre Galois baptisé aussi «amphi frites ». On remarque la majesté de ces bâtiments universitaires, manifestation de la volonté de constituer un véritable enseignement supérieur. Partout en France, à la même époque, leur construction se fait avec un apport conjoint de l'Etat et des villes. Les architectes montrent leurs talents, mais Louis Liard pressent aussitôt le problème de l'inextensibilité de tels bâtiments.

3.2

L'enseignement

Bien que la région ait été relativement épargnée des humiliations de la guerre et des déchirements sociaux, la faculté a vécu deux années terribles entre 1870 et 1872 avec une diminution des effectifs et des interruptions de cours et de manipulations.
lOVoir l'annexe 4, «L'université de Douai ».

29

De 1870 à 1893, les correspondants, qui suivent les cours par correspondance, figurent dans les textes. Des devoirs de mathématiques, pour la licence ès sciences mathématiques et pour l'agrégation, destinés aux correspondants, sont énoncés dans le Bulletin des Facultés de Lille. On y trouve aussi les programmes de l'agrégation des sciences mathématiques, c'est-à-dire les sujets des leçons de mathématiques élémentaires et de mathématiques spéciales, les programmes des questions d'analyse et de mécanique des compositions écrites. La bibliographie proposée repose sur les traités de Gaston Darboux, de Joseph Bertrand et d'Emile Picard pour l'analyse; et sur les œuvres de Théodore Despeyrous, de Gaston Darboux, de Paul Appell et d'Henri Résal pour la mécanique. Quatre sortes de baccalauréats coexistent en 1893-1894 pour les sciences: le baccalauréat complet, le baccalauréat restreint et les nouveaux baccalauréats de l'enseignement secondaire classique (mathématiques) et de l'enseignement secondaire moderne (mathématiques). La faculté des sciences examine 599 candidats à ces baccalauréats ainsi que les épreuves scientifiques de 883 candidats du baccalauréat ès lettres et du baccalauréat de l'enseignement secondaire classique (lettres et philosophie). En 1894-1895, il y a 121 étudiants en tout à la faculté des sciences, dont 28 en section de mathématiques. Parmi ces 28 étudiants, il y a 2 élèves en doctorat, 7 élèves d'agrégation (4 boursiers d'Etat, 1 répétiteur du lycée de Lille, 2 professeurs et répétiteurs du ressort), 19 élèves de licence (3 boursiers d'Etat, 5 répétiteurs du lycée de Lille, 7 étudiants libres, 4 répétiteurs du ressort). Les effectifs subissent une diminution notable de 1898 à 1905. Ceci s'explique, d'après Jean-François Condette21, par une baisse du nombre de postes d'enseignement secondaire, par une réticence de l'armée, méfiante vis-à-vis de l'université en pleine affaire Dreyfus, à accorder des exemptions au service militaire, et aussi par une modification des modalités d'inscription des étudiants. Les registres d'immatriculation des étudiants sont désormais tenus et une carte d'étudiant est donnée. Cette mesure renforce le contrôle du paiement d'inscription et provoque la disparition de la plupart des étudiants correspondants.

3.3

Le corps professoral

C'est à partir de cette époque que l'on voit arriver à Lille« une génération de grands universitaires », mathématiciens jeunes, qui sont rapidement nommés à Paris. Très souvent issus de l'école normale supérieure (ENS), ils restent
21Jean-François Condette, La faculté des Lettres de Lille de 1887 à 1945, Presses universitaires du Septentrion, 1999.

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intimement mêlés aux milieux mathématiques parisiens. Certains d'entre eux, à la forte personnalité, deviennent des personnages de premier plan au niveau national, tels Albert Châtelet, et ont une renommée internationale comme Paul Painlevé et Emile Borel. Leur départ rapide vers la capitale est durement ressenti à Lille22, mais les liens fonctionnent toujours, les itinéraires d'Albert Châtelet et d'Emile Borel à Paris le montrent amplement. Ces recrutements, même de durée limitée, signifient un niveau élevé de compétence scientifique à Lille, une grande capacité de renouvellement et de dialogue entre mathématiciens implantés durablement et jeunes mathématiciens de passage, et une fécondation ininterrompue de la vie scientifique locale. Elle a aussi nourri toute une symbolique des espoirs mis dans de jeunes esprits scientifiques. L'équilibre de cette situation a été rendu possible grâce à certains mathématiciens qui se sont investis et ont travaillé durablement à l'organisation du service des mathématiques et de la faculté des sciences de Lille: citons, dans les premiers temps, Gustave Demartres, Albert Petot, Cyrille Souillart, Auguste Boulanger, Jean Clairin. 3.3.1 Alexandre Guiraudet (fin)

De 1864 à 1872, il n'y a qu'une seule chaire de mathématiques pures et appliquées, occupée par Guiraudet. Cette chaire est transformée en 1872 en chaire de mécanique rationnelle et appliquée avec le même titulaire. Alexandre Guiraudet est doyen de 1868 à 1873, c'est -à-dire pendant les années difficiles 1870-72. Dans son discours de rentrée de l'année 1871-1872, il insiste sur la nécessaire promotion de l'enseignement supérieur pour régénérer le pays. Il est nommé recteur à Toulouse en septembre 1873 et il décède un an plus tard. 3.3.2 Joseph Boussinesq (1842-1929)

En 1872, la chaire de calcul différentiel et intégral est créée. Elle est occupée par Joseph Boussinesq jusqu'en 1886, date à laquelle il est nommé à la Sorbonne et à l'Académie des Sciences dont il est le benjamin. L'analogie des itinéraires initiaux de Mahistre et de Boussinesq est frappante. Fils d'un modeste cultivateur de l'Hérault, Boussinesq abandonne le séminaire et enseigne, comme régent, dans des lycées du Midi de la France en préparant sa thèse. Ses travaux sur les ondes lumineuses le font remarquer par Adhémar Barré de Saint-Venant, membre de l'Académie, et il obtient son premier poste universitaire à Lille, à 31 ans.
22Lille peut apparaître comme le vivier de la cléricature parisienne, expression de JeanFrançois Sirinelli. Voir la thèse de Jean-François Condette, La faculté des Lettres de Lille de 1887 à 1945, Presses universitaires du Septentrion, 1999.

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Durant les quatorze années passées à Lille, Boussinesq fait au moins 75 publications en physique mathématique, en mécanique physique, et en philosophie des sciences. On mesure dans les Annales de l'Université de Lille l'importance de Joseph Boussinesq. Le doyen Charles Viollette, lors des présentations des travaux des personnels dans les séances annuelles de rentrée, fait des analyses détaillées et admiratives des publications de Boussinesq qui représentent, pendant toute une époque, une proportion impressionnante des activités scientifiques locales. Les préoccupations de Boussinesq sont, pour la plupart, très concrètes et très diverses. Bien que publiant jusqu'à sa mort, en 1929, Boussinesq est un homme profondément ancré dans le XIXe siècle. Il conteste ainsi la géométrie non-euclidienne dans un article de La Revue Philosophique sur «le rôle et la légitimité de l'intuition mathématique ». Opiniâtrement, il essaie de concilier science et religion comme dans son mémoire Conciliation du véritable déterminisme mécanique et de la liberté morale. Son œuvre s'inscrit, en partie, dans la tradition leibnizienne. Boussinesq affine les équations de Navier-Stokes, apparues quelques dizaines d'années auparavant, en introduisant des termes correctifs qui permettent l'obtention de solutions valables. Ses analyses fines des travaux des ingénieurs des Ponts-et-Chaussées le conduisent à des modélisations pertinentes de problèmes difficiles de transition entre état statique et dynamique, tels l'élasticité avec la compression de milieux primitivement isotropes, les chocs, la communication du mouvement entre éther et molécules, l'hydrodynamique avec l'écoulement des eaux de rivière non tranquilles et les poussées subies par les murs de soutènement. La célèbre théorie de Vagn Walfrid Ekman sur la circulation des couches superficielles de l'océan sous l'action du vent (1905), première théorie concernant les transports d'énergie sur le globe terrestre, utilise le modèle de viscosité turbulente de Boussinesq de 189723. Introverti, travaillant en dehors des modes, il est peu connu des mathématiciens et oublié au soir de sa vie24. Les mécaniciens le redécouvrent au milieu du xxe siècle pour ses travaux sur la convection, la mécanique du solide et la mécanique des fluides25. Les Néerlandais, confrontés aux problèmes de digues et de canaux, créent un Boussinesq center for hydrology en 2004. Sous l'impulsion de Pierre-Antoine Bois, les mécaniciens de Lille organisent un col23Marie-Noëlle Houssais et Michel Crépon, «La dérive de la glace polaire », Sciences et avenir, hors série, avril-mai 2005. 24Dans son livre Un mathématicien aux prises avec le siècle, Odile Jacob, 1997, Laurent Schwartz raconte la savoureuse histoire des enterrements des trois femmes de Boussinesq. 25Voirla thèse de Ricardo Romero, La philosophie naturelle mécaniste de Joseph Boussinesq, Lille l, 1999, sous la direction de Bernard Pourprix.

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loque en 2005, où le nom de Boussinesq apparaît attaché définitivement à une « équation de Basset-Boussinesq », une « approximation de Boussinesq », une « hypothèse de Boussinesq» et à une «méthode du potentiel », toutes choses bien connues des mécaniciens. Un bâtiment de mécanique du campus porte le nom de Boussinesq depuis 2006. Michel Parreau a fait un portrait de Joseph Boussinesq26. Pierre-Antoine Bois est le rédacteur en chef invité d'un numéro thématique des CRAS qui fait référence pour une mise en perspective des travaux de Boussinesq27. 3.3.3 Cyrille Souillart (1828-1898)

Cyrille Souillart est originaire de Bruay-en-Artois et a fait ses études supérieures à l'ENS. II succède à Alexandre Guiraudet en 1874, dans la chaire de mécanique rationnelle et appliquée jusqu'en 1887, date à laquelle la chaire d'astronomie, qui lui est destinée en tant que spécialiste des satellites de Jupiter, est créée. II fait partie du conseil de faculté et, de 1888 à 1894, il est l'un des trois membres d'une commission chargée d'examiner le compte d'administration présenté par le doyen. Il est nommé membre correspondant de la Royal Society of London en 1891 et l'Académie des Sciences le désigne pour collaborer à une édition des œuvres de Laplace. 3.3.4 Gustave Demartres (1848-1919)

Gustave Demartres occupe la chaire de calcul différentiel et intégral à partir de 1888, soit deux ans après son arrivée à Lille et jusqu'à son décès, en 1919. Né à Paris, il passe sa licence uniquement avec des livres, sans suivre de cours. Il est ensuite élève de la Sorbonne, avec pour condisciple Paul Appell et Emile Picard, et il obtient l'agrégation. Il enseigne à Rennes, passe sa thèse. Il est nommé à Montpellier avant d'être chargé de cours à Lille. Grand pédagogue et très attentif à former de nombreux étudiants, il écrit un Cours d'analyse et un Cours de géométrie infinitésimale qui sont connus dans toute la France. Il assume deux mandats, de trois ans chacun, comme doyen de la faculté de 1888 à 1894. Une pétition de professeurs de la faculté lui est présentée en 1892. Cette pétition demande de donner une publicité quelconque des ordres du jour et des résultats des délibérations du conseil général
26Michel Parreau, «Joseph Boussinesq », thème «Grands serviteurs de la faculté des sciences », rubrique« Histoire de la Faculté », site <http://asa3.univ-Iille1.fr/spip/spip.php>. 27Pierre-Antoine Bois, Joseph Boussinesq (1842-1929), Universitaire lillois et Académicien, Publication IRMA Lille, vol. 67, n° III, 2007; Pierre-Antoine Bois, rédacteur en chef invité des CRAS Mécanique, Joseph Boussinesq, a Scientist of bygone and present times, tome 337, fascicule 9-10, numéro thématique, 2007.

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des facultés, organe commun aux quatre facultés, et, d'autre part, de soumettre aux membres de la faculté, réunis en assemblée générale, les affaires les plus imponantes, afin de connaître leur avis. Demanres est d'accord pour donner davantage de publicité, mais refuse l'avis d'assemblées générales: Le Conseil Général est aujourd'hui la libre représentation des Facultés. Elles le nomment et le renouvellent fréquemment, elles l'inspirent tous les jours de leurs délibérations. Si on a confiance en lui, qu'on lui laisse, avec sa responsabilité, la liberté de ses résolutions. Un cours de physique mathématique est créé en 1890-91 et confié à Pierre Duhem28, déjà en poste dans la chaire de physique. Ses démêlés avec Marcellin Benhelot à propos de sa thèse29, ainsi que le décès à Lille en 1892 de sa femme en couches et de son bébé, affectent fonement Duhem. Le différend qui l'oppose à Demartres, bien que signalé, n'est pas explicité dans les Annales de la faculté; il est permis de penser que des divergences idéologiques profondes opposent les deux hommes. 3.3.5 Paul Painlevé (1863-1933)

Paul Painlevé arrive à Lille en 1887, juste après avoir soutenu sa thèse qui l'a déjà fait remarquer d'Henri Poincaré. Il reste à Lille cinq ans. Auparavant Painlevé a fait des études à l'ENS et un séjour à G6ttingen où il a rencontré Hermann Schwarz et Félix Klein. A Lille, il est chargé de cours sur la chaire de mécanique rationnelle et appliquée. Il y enseigne la dynamique du point matériel et les premiers principes de la dynamique des systèmes. Pour la préparation à l'agrégation, il traite des applications des équations générales de la mécanique. Ses travaux à Lille, en analyse complexe, poursuivent sa thèse et seront la base des fameuses Leçons de Stockholm. En séance du 12 juillet 1888, présidée par Jules Gosselet, Cyrille Souillart et Gustave Demartres attirent l'attention sur la faible rémunération de Paul Painlevé. En publiant une remarquable thèse de doctorat sur les discontinuités des fonctions analytiques et en présentant à l'Académie des Sciences plusieurs notes sur la théorie des équations différentielles, M. Painlevé a permis d'espérer que ses travaux contribueront largement au progrès de l'analyse.(...) Le traitement attribué à M. Painlevé semble peu en rapport avec sa position scientifique et avec les services qu'il est appelé à rendre.(. . .) Le conseil émet à
28PieITeDuhem (1861-1916) est en poste à Lille de 1887 à 1893.

29Marcellin Berthelot,célèbre chimistequi préside le conseil supérieurde l'enseignement supérieurlors du transfertdouloureuxdes facultés de lettres et de droit de Douai à Lille en
1887, est, selon Michel PalTeau, le beau-père de Georges Lyon, recteur de Lille de 1903 à 1924.

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l'unanimité le vœu que le traitement de M. Painlevé soit accru dans une mesure aussi large que possible. L'Institut lui délivre en 1891 le grand prix des sciences mathématiques. Il est nommé maître de conférences à la faculté des sciences de Paris30 en 1892. Henri Poincaré s'étant désisté, Mittag-Leffler, fondateur de la revue Acta Mathematica, propose à Paul Painlevé d'inaugurer la chaire de Stockholm, fondée par le roi de Suède et de Norvège, destinée aux jeunes gens qui ne sont pas encore arrivés en pleine gloire mais qui sont les maîtres de l'avenir. Paul Painlevé accepte et inaugure la chaire de septembre à décembre 1895. Ses cours professés entre 1896 et 1897 sont rédigés, ce sont les Leçons de Stockholm qui couvrent alors 550 pages. Elles sont rééditées aux éditions du CNRS en 1972. Ses travaux, concernant les points singuliers des solutions

des équations différentielles

(<<les

transcendantes de Painlevé»), lui valent

d'être élu, à 37 ans, à l'Académie des Sciences. il en est le président, 18 ans plus tard, en 1918. Il poursuit à l'Ecole Polytechnique ses cours de mécanique de Lille, sur le problème des n corps avec ou sans choc, amenant aussi une réflexion nécessaire sur les fondements de la mécanique classique à l'aube de la mécanique relativiste d'Einstein. Son jugement sur la solution donnée par Karl Schwarzschild en 1915 aux équations d'Einstein lui est cependant reproché de nos jours. La singularité trouvée, interprétée plus tard à l'aide du concept de trou noir, est alors rejetée en 1922 par Painlevé, spécialiste de ces singularités. Il contribue toutefois à la résolution de ces équations à l'aide du « système de coordonnées de Painlevé-Gullstrand »31. Paul Painlevé est aussi un des hommes politiques les plus connus de la Ille République. Ardent défenseur de Dreyfus, il se fait élire député du cinquième arrondissement de Paris en 1910. Il mène dès lors une double carrière, politique et scientifique, aussi brillantes l'une que l'autre. Il a la charge de multiples ministères, les aléas politiques et la guerre limitent alors la durée des mandats, et il est plusieurs fois candidat à la présidence de la République. Parmi ses actions remarquables, on retient l'impulsion donnée à l'aéronautique française à une époque où l'aviation semble une curiosité dangereuse, l'opinion tablant sur l'avenir des dirigeables. En effet, en 1908, Paul Painlevé est un des premiers passagers de l'avion que Wilbur Wright a amené en France. Il institue, dès l'année suivante, le premier enseignement d'aérodynamique et
30 Selon Françoise Giroud (Une femme honorable, Hachette, 1981), lors de la première année

d'enseignement à Paris de Paul Painlevé, une jeune polonaise, Marie Sklodowska, plus tard Marie Curie, suit attentivement son cours d'analyse. Elle est déjà titulaire d'une licence de physique, mais souhaite compléter sa formation par une licence de mathématiques. 31 Alexandre Moatti, Einstein, un siècle contre lui, Odile Jacob, 2007.

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crée la première flotte aérienne française en 1915 lorsqu'il devient ministre de «l'instruction publique et des inventions intéressant la défense nationale ». En 1917, il est ministre de la guerre, puis président du conseil, où il réorganise le commandement militaire avec Philippe Pétain et Ferdinand Foch. Avant de céder la place comme chef du gouvernement à Georges Clémenceau, il jette les bases d'un commandement interallié et il obtient du président Wilson la promesse de l'envoi d'un million de combattants américains32. Painlevé est, à son époque, une célébrité internationale. Pékin le charge même, en 1920, de réorganiser les chemins de fer chinois! Maurice Fréchet33 raconte que Paul Painlevé et Emile Borel font alors ensemble un voyage en Chine qui dure cinq mois: Une bataille entre deux armées chinoises fut interrompue pour laisser passer le train de M. Painlevé en considération du grand rôle politique et de la renommée scientifique de Painlevé. Passionné d'aviation, il enseigne, en 1925, l'hydrodynamique à la Sorbonne, tout en étant président de la chambre des députés. il décède en 1933, on lui fait des obsèques nationales et il est inhumé immédiatement au Panthéon. En mars 2004, à l'occasion d'un colloque organisé pour les 60 ans d'Alberto Verjovsky, Francq Loray, qui est aussi à Lille quelques années, écrit: Un siècle avant Alberto, Paul Painlevé était lui aussi professeur à l'Université de Lille et posait les fondations des notions de feuilletage et d'holonomie à travers deux théorèmes que l'on trouve aujourd'hui au début des Leçons de Stockholm. Je remercie Alberto de m'avoir encouragé de les lire et je propose ici d'en donner un énoncé précis ainsi qu'une preuve rigoureuse illustrée par

de nombreux exemples. Au 1er janvier 2004, le laboratoirede l'unité mixte de recherche (UMR), qui regroupe tous les mathématiciens lillois, a pris le nom de laboratoire Paul Painlevé.
3.3.6 Albert Petot (1851-1927)

Albert Petot entre à l'ENS en 187134. En 1889, il est nommé à Lille et il y fait toute sa carrière, d'abord comme maître de conférences en mathématiques générales, puis, à partir de 1893, comme professeur dans la chaire de mécanique rationnelle et appliquée où il succède à Paul Painlevé. Il devient très vite un pilier du conseil de faculté où il siège jusqu'en 1905, il y côtoie le chimiste Alphonse Buisine. Il remplace Cyrille Souillart à la commission des finances en 1894 et est élu membre du conseil de l'université en 1909. En 1897, le ser32Voir Œuvres de Paul Painlevé, éditées par le CNRS, 1973. 33Maurice Fréchet,« La vie et l'œuvre d'Emile Borel », in Œuvres d'Emile Borel, tomes 1 à 4, CNRS, 1972, tome l, p. 19. 34En raison du siège de Paris, il n'y a pas de rentrée à l'ENS en 1870.

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vice de mathématiques, dont le porte-parole est Albert Petot, accepte que son reliquat, prévu pour de grosses dépenses ultérieures en mécanique, serve pour des urgences d'autres services, sous réserve de récupération ultérieure. Le reliquat existe toujours en 1900. Albert Petot et Luc Picart interviennent aussi en séance du 5 février 1902, à propos de conférences de chimie sur les matières colorantes, notant l'antinomie entre les enseignements généraux et les enseignements de sciences appliquées, controverse qui s'inscrit dans le débat plus général sur les missions de la faculté concernant la diffusion des sciences «pures» ou « appliquées ». En 1894, Albert Petot crée, avec Auguste Boulanger, de nouveaux enseignements de mécanique appliquée. Il assure aussi un cours de mécanique à destination de l'institut industriel du Nord, secondé par Henri Padé pour la mécanique rationnelle et Auguste Boulanger pour la mécanique appliquée. En octobre 1897, un crédit du ministère permet d'installer la mécanique appliquée et la physique industrielle dans l'ancienne faculté des sciences, rue des Fleurs. En recherche, Albert Petot travaille d'abord sur la géométrie et le calcul infinitésimal. Ses enseignements l'orientent ensuite vers la dynamique des voitures automobiles, où il introduit l'emploi de nombreux perfectionnements sur les empâtements, l'abaissement du centre de gravité, la multiplication des cylindres, les cardans, les systèmes de freinage. Petot est alors connu à travers ses communications dans les revues techniques et aux congrès de la route. Sa notoriété croissante subit malheureusement l'ombre de la guerre. Il perd son fils. De plus il doit soutenir un procès pour plagiat de son travail sur les moteurs à explosion. Fatigué et désabusé, il délaisse les démarches à faire pour son entrée comme correspondant à l'Académie des Sciences où il est proposé. Albert Petot est une personnalité très respectée, dont l'influence est grande sur ses élèves35.

3.3.7

Ernest Vessiot (1865-1952)

Ernest Vessiot, condisciple de Jacques Hadamard à l'ENS, est nommé professeur de mathématiques spéciales au lycée de Lyon, puis maître de conférences à la faculté des sciences de Lille en 1892-1893. Il est ensuite en poste à Toulouse, Lyon, puis Paris où il dirige l'ENS jusqu'en 1935. A Lille, ses publications portent sur les équations différentielles. Plus tard il étend les résultats de Jules Drach et d'Elie Cartan sur les équations aux dérivées partielles. Il se fait aussi remarquer pour ses brillants travaux de balistique pendant la première guerre. Il est élu à l'Académie des Sciences en 1943.
35VoirAuguste Pellet et Albert Châtelet, «Eloge funèbre d'Albert Petot du 8 mai 1927 », Annuaire des anciens élèves de l'ENS, 1929-1932, p. 14-19.

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3.3.8

Emile Borel (1871-1956)

Emile Borel est nommé maître de conférences à Lille en 1893, en remplacement d'Ernest Vessiot, il a 22 ans. Il est un des plus brillants scientifiques venus en poste à Lille et il est, de nos jours, mondialement connu, figure emblématique de l'école mathématique française. Fils d'un pasteur protestant de Saint-Affrique, dans l'Aveyron, Emile Borel a été reçu premier au concours d'entrée de Polytechnique, de l'Ecole Normale Supérieure et à l'agrégation de mathématiques. Lille est son premier poste, il est sur le point de soutenir sa thèse. Dès sa nomination, Borel assiste, avec voix consultative, aux séances du conseil de faculté consacrées aux affaires financières. En 1894, il passe sa thèse sur la théorie des fonctions, à Paris. En 1895 apparaît dans ses écrits ce qui deviendra le fameux théorème «de tout recouvrement d'un intervalle fermé borné par des ouverts, on peut extraire un recouvrement fini », sur lequel se base une nouvelle théorie de la mesure. Les recherches d'Emile Borel marquent en effet le début de la mise en œuvre en France de la théorie des ensembles, outil fondamental de la théorie des fonctions. Les premiers travaux de Cantor sont parus en 1883, en traduction française, dans les Acta mathematica. A partir du problème de l'unicité de la représentation d'une fonction par des séries trigonométriques, Georg Cantor y élabore les concepts permettant d'étendre les nombres naturels, provoquant chez certains mathématiciens, tels Charles Hermite, une grande hostilité vis-àvis de ces ensembles dérivés, denses, ces notions de puissance d'ensemble, de nombres transfinis. Les fonctions discontinues, étudiées par Gaston Darboux en 1875, sont rejetées au rang de musée des monstruosités, selon les termes d'Henri Lebesgue en 1922, et la théorie adjacente de Cantor semble compliquée, abstraite, spéculative, du domaine de la philosophie mathématique. Dans sa thèse de 1887, Painlevé voit déjà l'intérêt mathématique de ces nouveaux concepts pour définir les « lignes singulières» des fonctions analytiques, «lignes» apparues chez Poincaré en 1884 à propos des fonctions kleinéennes. Hadamard utilise en 1892, dans sa thèse, la notion d'ensemble dérivé. Il est suivi de près par Borel, dont la première note au CRAS de 1894 et la thèse de 1895 dégagent la notion d'ensemble de mesure nulle, à propos des prolongements analytiques. Suivront les travaux de René Baire, Gaston Darboux, Camille Jordan, Henri Lebesgue. Lorsqu'il quitte Lille en 1897 et arrive à l'ENS, Borel y introduit l'enseignement de la théorie des ensembles, provo-

38

quant une foison de thèses et de recherches sur la théorie des fonctions et des ensembles36. Dans ses Leçons sur la théorie des fonctions (Gauthier-Villars, 1898), Borel présente la notion de mesure des ensembles « boréliens » de la droite réelle, qui représente sa contribution majeure aux mathématiques. Cette notion constitue en effet l'outil indispensable pour définir l'intégrale de Lebesgue sur laquelle se base le calcul des probabilités. Borel dégage la notion de convergence presque sûre avec la loi forte des grands nombres en 1909. Le 13 janvier 1897, Emile Borel est nommé maître de conférences à l'ENS. Il occupe à la Sorbonne, en 1909, la chaire de théorie des fonctions créée pour lui. Ayant réorganisé l'ENS au lendemain de la guerre, il en abandonne la direction et prend, en 1919, la chaire de calcul des probabilités et physique mathématique qu'avaient occupée Henri Poincaré puis Joseph Boussinesq. Ami de Paul Painlevé, d'Albert Einstein, de Paul Valéry, Emile Borel est très lié à la vie intellectuelle et politique nationale37. Sa double position de scientifique et de député de l'Aveyron pendant douze ans lui permet de faire évoluer les structures éducatives et universitaires du pays. Il est très représentatif des intellectuels héritiers des Lumières et du dreyfusisme mais qui, animés de la volonté de promouvoir la science, se situent à la lisière des grands partis de gauche, sans y être inféodés, ce qui leur permet de rester crédibles auprès de leurs pairs scientijiques38. Emile Borel est ministre de la marine quelques mois dans le Cabinet de Painlevé en 1917. En 1928, directeur de l'ENS, il protège Marie Curie victime d'une cabale: si je suis révoqué pour une cause juste, j'en serai fier, répond-il au ministre, qui n'insiste pas39. Il est membre du Bureau des longitudes et il est élu à l'Académie des Sciences en 1921. Il préside celle-ci en 1934, en même temps que l'Institut de France. Il est maintenu un mois en prison à Fresnes, avec trois autres membres de l'Académie des Sciences, en 1941, à l'âge de 70 ans.
36Sur la théorie des ensembles en France avant la crise de 1905, voir Hélène Borel, Lebesgue... et tous les autres », Revue d'histoire des mathématiques, 1995, p. 39-82. 37L'épouse de Borel, Marguerite, fille de Paul Appell, reçoit le prix Fémina pseudonyme de Camille Marbo (Mar comme Marguerite, bo comme Borel). 38Christophe Charle, La République des Universitaires. 1870-1940, Seuil, rique, 1994. 39Maurice Fréchet, «La vie et l'œuvre d'Emile Borel », in Œuvres d'Emile 4, CNRS, 1972, tome l, p. 19. Gispert,« Baire, tome l, fasc. l, en 1913, sous le L'Univers histoBorel, tomes 1 à

39

3.3.9

Les chargés de conférences

En 1894, la faculté compte neuf chaires, dont trois en mathématiques, qui sont celles de calcul différentiel et intégral avec Gustave Demartres, de mécanique rationnelle et appliquée avec Albert Petot, et d'astronomie avec Cyrille Souillart. Lors de la séance du 17 janvier 1896, il est demandé, pour le service de mathématiques, le maintien de la maîtrise de conférences de mathématiques générales et la création d'une nouvelle maîtrise de conférences de mathématiques, ou, tout au moins le rétablissement de deux conférences par semaine pour les candidats à l'agrégation. Les nécessités de l'enseignement des divers certificats de mathématiques auxquels préparera la Faculté, et la préparation intégrale des candidats à l'agrégation imposent cette création ou ce rétablissement. La somme nécessaire à la création de deux conférences par semaine est obtenue à partir de novembre 1896. Elles sont assurées par Henri Padé, professeur au lycée de Lille, puis par Etienne Delassus, professeur au lycée de Douai, puis par Alexandre Thybaut40, professeur au lycée de Lille, puis par Auguste Boulanger, professeur à l'Ecole des Beaux-Arts. En novembre 1902, la conférence semestrielle de mathématiques devient annuelle, du fait de la création d'enseignements de Mathématiques générales. 3.3.10 Henri Padé (1863-1953)

Henri Padé est né à Abbeville et a fait ses études à l'ENS. Il voyage à Leipzig et à G6ttingen où il rencontre Félix Klein, dont il traduit en français, en 1891, Le programme d'Erlangen. Il enseigne ensuite au lycée Faidherbe de Lille et passe sa thèse avec Charles Hermite. D'abord chargé de conférences, il succède à Emile Borel en 1897 comme maître de conférences jusqu'en 1902. Il part à Poitiers, puis à Bordeaux où il est nommé doyen de la faculté. Il devient ensuite, à Besançon, le plus jeune recteur de France. Il est connu pour ses «approximants », dont l'étude est poursuivie bien plus tard à Lille par Claude Brezinski et Jeanne Van Iseghem. Les actes des journées des 25 et 26 février 1994, organisées au lycée Faidherbe, en l'honneur d'Henri Padé, ont été éditées par l'IREM de Lille. 3.3.11 Auguste Boulanger (1866-1923)

Auguste Boulanger est né à Lille. A sa sortie de l'Ecole Polytechnique, il abandonne rapidement le service des armes. S'étant procuré un cours de licence par l'intermédiaire du doyen Benoît Damien, il passe sa licence ès sciences quelques mois plus tard, en novembre 1887, puis l'agrégation. Il en40Emile Borel, Jules Drach et Alexandre Thybaut sont de la même promotion de l'ENS.

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seigne à l'école des Beaux-Arts de Lille, et à l'institut industriel, tout en suivant les cours de Paul Painlevé, son aîné de trois ans. Celui-ci lui confie la rédaction de ses Leçons sur l'intégration des équations de la mécanique et il dirige sa thèse. Auguste Boulanger est d'abord chargé de cours libres à la faculté où il enseigne la cinématique appliquée, l'hydraulique, la résistance des matériaux. Il est ensuite nommé maître de conférences de mécanique sur le poste crée en 1900, puis devient professeur adjoint de mécanique de 1906 à 1914. Il est alors l'auteur de nombreuses publications de géométrie, d'analyse et de mécanique. En 1914, il doit rejoindre son poste comme professeur au Conservatoire des Arts et Métiers de Paris alors que Lille est occupée et bloquée. Son voyage, en 1915, est épique. Il passe en effet par la Belgique, qu'il traverse à pied, aidé de passeurs; puis, des Pays-Bas, il gagne l'Angleterre, d'où il rejoint Paris. Sa femme et ses enfants le rejoindront par le train à Versailles, quelques mois plus tard, en passant par l'Alsace et la Suisse. Examinateur et répétiteur à l'Ecole Polytechnique, il y occupe le poste de directeur des études quand il meurt en 1923. Son petit-fils, Dominique Courdent, lui aussi mathématicien à Lille, nous a montré les souvenirs écrits de sa tante Antoinette, née Boulanger. On trouve dans ces récits la relation des visites de Joseph Boussinesq à son père, au logement de fonction de l'Ecole Polytechnique, rue Gay-Lussac. L'histoire de la maison de la famille Boulanger, au 78 rue Caumartin à Lille, est aussi marquée par les mathématiciens de Lille. Pierre Duhem, à sa nomination à Lille, en 1887, occupe cette maison, pendant que la famille Boulanger habite la maison voisine, au 80, rue Caumartin. Au départ de la famille Boulanger à Versailles, la maison du 78 est louée à la famille d'Albert Châtelet qui y réside jusqu'à sa nomination en tant que recteur, en 1924. Auguste Boulanger meurt en 1923 et sa femme reprend possession de la maison. A son décès, sa fille loue la maison à Georges Poitou. Notons que Marie Boulanger, fille d'Auguste, est étudiante à Lille, elle est reçue à l'agrégation de mathématiques en 1926, elle épouse René Favrelle reçu aussi à l'agrégation. La mère de Dominique Courdent, née Geneviève Boulanger, passe sa licence ès sciences mathématiques en même temps que Marcel Decuyper. 3.3.12 Luc Picart (1867-1957)

Dans les Annales, on peut suivre une polémique entre Gustave Demartres et Albert Petot à propos de la destination de la chaire d'astronomie laissée par Cyrille Souillart en 1898. Après discussion, cette chaire est transformée en chaire d'astronomie et de mécanique appliquée, selon le vœu d'Albert Petot.

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Cependant, le ministère refuse et Luc Picart, chargé de cours d'astronomie, intervient auprès du doyen pour qu'elle soit déclarée vacante. Fin 1899, Luc Pic art est nommé dans cette chaire qu'Henri Padé, maître de conférences de mathématiques générales, a aussi convoitée. Luc Picart fait partie de la commission des finances à partir de mai 1898, à la place d'Albert Petot. Il est assesseur du doyen Benoît Damien en 1903. Il repart à Bordeaux, d'où il venait, comme professeur d'astronomie et directeur de l'observatoire, en juillet 1906. Membre du bureau des longitudes, il est élu à l'Académie des Sciences en 1936. 3.3.13 Jules Drach (1871-1949)

Jules Drach, ancien élève de l'ENS, en poste à Lille de 1903 à 1910, travaille sur la théorie de Galois appliquée aux équations différentielles. Il s' appuie sur les travaux d'Ernest Vessiot, de Sophus Lie et d'Emile Picard. Il publie, avec son ami Emile Borel, les travaux d'Henri Poincaré et de Jules Tannery. Il contribue à fonder la définition des nombres algébriques par des entiers et il introduit la notion algébrique de l'irréductibilité. Il est élu membre de l'Académie des Sciences en 1929. 3.3.14 Jean Clairin (1876-1914)

En 1907, la chaire d'astronomie, précédemment occupée par Luc Pic art, est transformée en chaire de mathématiques générales. Jean Clairin, ancien brillant élève de l'ENS, en est le premier titulaire après sa nomination à Lille en 1903. Clairin siège au conseil d'Université et en est le plus jeune membre. Il devient assesseur du doyen en 1913. Ses travaux portent sur la théorie des groupes appliquée aux équations différentielles et complètent ceux de Lie et de Baecklund. Jean Clairin et Jules Drach sont les premiers algébristes qui ont enseigné durablement à Lille. Mobilisé, Jean Clairin est tué dans les premiers jours de la guerre, près de Cambrai41. 3.3.15 La thèse d'Eugène Barre

Il semble que la première thèse de mathématiques soutenue à Lille soit celle de Louis-Eugène Barre en 1911. Barre est né en 1877 à Dunkerque. Sa thèse de mécanique (voir annexe 2) est dirigée par Albert Petot et Auguste Boulanger, Gustave Demartres préside le jury.
41Des biographies d'Emile Borel, d'Albert Châtelet, de Jean Clairin, de Gustave Demartres, de Joseph Kampé de Fériet et de Paul Painlevé se trouvent dans le livre de Jean-François Robinet et Valerio Vassallo, Les mathématiciens des Mi (1 :::; i :::; 3), Editions lREM de Lille UFR de Mathématiques, Université des Sciences et Technologies de Lille, 2002.

42

4
4.1

U enseignement
Nombre d'étudiants examinés en licence ès sciences

Les trois mentions de cette licence sont celles de mathématiques, physique et sciences naturelles. Il y a - 12 étudiants inscrits en 1878-79 dont 7 en mathématiques, - 19 en 1880-81 dont 8 en mathématiques, - 22 en 1881-82 dont 10 en mathématiques.

4.2

Enseignements

en 1904-1905

- Cours de calcul différentiel et intégral fait par : - Demartres : cours de certificat sur les fonctions de variables complexes, équations différentielles; - Clairin: conférences de certificat et d'agrégation sur les fonctions de variables réelles, applications géométriques. - Conférences de mathématiques faites par Demartres et d'agrégation faites par Picart : problèmes et compléments. - Cours de mathématiques générales faits par Petot pour la mécanique rationnelle, et par Clairin pour l'algèbre, la géométrie analytique, le calcul différentiel et intégral. - Cours de mécanique rationnelle fait par Petot et Boulanger: lois générales du mouvement et de l'équilibre des systèmes, cinématique pure, mécanique analytique. - Cours de mécanique appliquée fait par Petot et Boulanger: dynamique générale des machines, théorie physique de la machine à vapeur, stabilité des automobiles dans les courbes et sur les pentes. - Cours d'astronomie fait par Picart : astronomie, astronomie sphérique, étude de la théorie générale des perturbations planétaires.

4.3

Enseignements

en 1913-1914

- Cours d'analyse mathématique fait par Demartres : cours de certificat et d'agrégation sur les fonctions de variables complexes, les équations différentielles. - Cours de calcul différentiel et intégral fait par Chazy : cours de certificat et d'agrégation: calcul différentiel et intégral, fonctions de variables réelles. - Conférences de mathématiques faites par : - Demartres : préparation à l'agrégation et au certificat de géométrie supérieure: application de l'analyse à la théorie des courbes gauches et des surfaces, coordonnées curvilignes; - Clairin et Chazy : problèmes et compléments. - Cours de mathématiques générales faits par Chazy : mécanique rationnelle, et par Clairin : algèbre, géométrie analytique, calcul différentiel et intégral. - Cours de mécanique rationnelle fait par Petot : lois générales du mouvement et de l'équilibre des systèmes matériels, et par Boulanger: cinématique pure, mécanique analytique. - Cours de mécanique appliquée fait par Petot : dynamique générale des machines, stabilité des automobiles dans les courbes et sur les pentes, et par Boulanger: mécanismes, hydraulique (turbines hydrauliques, moteurs à vapeur, à gaz, à pétrole), résistance des matériaux, aérodynamique. - Cours d'astronomie physique fait par le physicien Héloïs Ollivier et de mécanique céleste fait par Chazy.

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- Travaux pratiques de mathématiques pour les candidats aux certificats: calcul différentiel, mécanique rationnelle et appliquée, mathématiques générales et astronomie.

5

Les débuts de l'Observatoire

Robert Jonckheere, astronome amateur, avait fondé à Hem, près de Lille, un observatoire qui avait acquis une certaine réputation. En 1911, la faculté des sciences rétablit un enseignement d'astronomie et s'attache la collaboration de Robert Jonckheere pour l'organisation de l'enseignement pratique, pour lequel il est nommé directeur des travaux par arrêté rectoral. L'observatoire est dénommé Observatoire de Lille par décision du conseil municipal du 20 novembre 1911, puis Observatoire de l'Université de Lille par décret ministériel du 6 juillet 1912. Pendant la guerre de 1914-1918, Jonckheere travaille à Greenwich. Son observatoire de Hem est pillé et dévasté par les Allemands. Peu après, la crise économique frappe et ruine son entreprise textile. En 1928, il cède sa lunette à l'université de Lille qui installe le matériel dans un bâtiment de style proche de celui d'Hem, sur un terrain de Lille. Charles Gallissot en est nommé directeur. Robert Jonckheere, ayant vu sa candidature écartée, obtient un poste au CNRS à Marseille. De père belge et de mère française, il opte à sa majorité pour la nationalité belge, puis demande et obtient la nationalité française en 1940. Robert Jonckheere est connu pour avoir obtenu à Marseille, en 1952-53, de soigneuses estimations du diamètre angulaire de la Galaxie d'Andromède à l'aide de simples jumelles de cinquante millimètres42.

6

Les travaux scientifiques

Les travaux particuliers des personnels sont évoqués dans les Annales par les doyens pour rendre compte de l'activité de chaque année universitaire. Certains titres ici rapportés sont approximatifs ou correspondent à plusieurs communications.

6.1

Travaux

de Joseph Boussinesq

Joseph Boussinesq produit beaucoup, ses écrits sont publiés dans des revues nationales, belges, anglaises, de très bonne renommée. Son champ d'investigation est large et va de la géométrie à la mécanique, sans oublier des considérations plus philosophiques qui doivent être remises dans le contexte de l'époque. Refusant la géométrie non-euclidienne et les travaux de Maxwell sur l'électromagnétisme, il passe cependant à la postérité grâce à ses travaux sur
42Alain Vienne et Jean-Claude Thorel, qui préside l'association donné des indications pour l'écriture de ces lignes. Robert Jonckheere, ont

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la résistance des matériaux, la mécanique des fluides et l'élasticité. Des travaux d'ingénieurs corroborent ses études. 1. «Sur les lois de la propagation et de la forme des ondes solitaires ou de translation », Journal de Liouville43, 1873. 2. «Recherches sur les principes de la mécanique, sur la constitution moléculaire des corps et sur une nouvelle théorie des gaz parfaits », Journal de Liouville, 1873. 3. «Sur les tourbillons qu'on peut produire en faisant tourner rapidement sur son axe un cylindre immergé dans une eau en repos », Journal de Liouville, 1873. 4. «Sur les perturbations que la translation rapide de la Terre introduit dans les phénomènes lumineux observés à sa surface », CRAS, 1873. 5. «Intégration de l'équation aux dérivées partielles des cylindres isostatiques produits à l'intérieur d'un massif ébouleux soumis à de fortes pressions », CRAS, 1873. 6. «Théorie des eaux courantes », Recueil des savants étrangers, tomes XIII et XIV, 1873. 7. «Essai sur l'équilibre d'élasticité des massifs pulvérulents, comparé à celui des massifs solides, et sur la poussée des terres sans cohésion », CRAS, Mémoires de l'Académie royale de Belgique et Recueil des savants étrangers, tome XI, 1873-74. 8. «Etude de la distribution plane des pressions à l'intérieur des corps isotropes dans l'état d'équilibre limite », CRAS, 1873-74. 9. «Sur la méthode de Macquom Rankine pour le calcul des poussées que supportent les murs de soutènement », Annales des Ponts et Chaussées, 1873-74. 10. «Sur deux cas simples de la résistance vive des matériaux », CRAS, 1874. 11. «Application de l'article sur l'essai sur l'équilibre d'élasticité des massifs pulvérulents, comparé à celui des massifs solides, et sur la poussée des terres sans cohésion », CRAS, 1875. 12. «Construction géométrique des pressions exercées en un point quelconque d'un corps », CRAS,1876. 13. «Sur la construction géométrique des pressions que supportent les divers éléments plans se croisant en un même point d'un corps et sur celle des déformations qui se produisent autour d'un tel point», Journal de mathématiques, 1877. 14. «Théorie des mouvements, graduellement variés, des fluides dans les lits étroits et bien polis, où il n'y a pas d'agitation tourbillonnaire. De l'extinction progressive des ondes solitaires », Journal de mathématiques, 1876-77. 15. «Tiges et plaques élastiques », Journal de mathématiques, 1876-77. 16. «Mouvements quasi circulaires d'un point soumis à l'attraction d'un centre fixe », CRAS, 1876-77. 17. «Mouvement d'un point pesant sur une surface de révolution à axe vertical », CRAS, 1876-77. 18. «Mémoires sur les bifurcations en mécanique », CRAS, 1876-77. 19. Conciliation du déterminisme mécanique avec l'existence de la vie et de la liberté morale, Paris, Gauthier-Villars, 1878. 20. «Mémoire d'hydrodynamique », Journal de mathématiques, 1878. 21. «Notes sur les conditions relatives au contour des plaques élastiques », CRAS, 1877-78. 22. «Déformations des membranes et invariabilité du produit des deux courbures principales », CRAS, 1877-78. 23. «Mouvement d'un point pesant sur une surface creuse et polie », CRAS, 1877-78. 43Le Journal de Liouville est appelé plus tard le Journal de mathématiques quées. pures et appli-

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24. «Calcul général sur la perte de charge éprouvée par une veine fluide aux endroits où sa section s'accroît rapidement », CRAS, 1877-78. 25. «Notes concernant la théorie des déformations et des réactions produites par un sol horizontal, élastique, au-dessus duquel s'exercent des pressions quelconques », CRAS, 1877-78. 26. «Mode de répartition d'une charge électrique à la surface d'un conducteur ellipsoïdal », CRAS, 1878-79. 27. «Comment le poids d'un corps en équilibre sur un sol élastique horizontal se répartit sur sa base de sustentation », CRAS, 1878-79. 28. «Potentiels d'attraction dans l'hypothèse de la nature atomique des corps », CRAS, 1878-79. 29. «Etude des déformations que produisent dans un solide élastique de grandes dimensions, des forces quelconques, s'exerçant en des points intérieurs éloignés de la surface », CRAS, 1878-79. 30. «Potentiels logarithmiques à trois variables », CRAS, 1878-79. 31. «Calcul des déplacements et de la transmission des pressions à l'intérieur d'un solide », CRAS,1878-79. 32. «Théorie des tiges élastiques », Journal de mathématiques pures et appliquées, 1878-79. 33. «Evaluation et loi physiologique des sensations », MSSL, 1879. 34. «Réflexions diverses sur les forces des mécaniciens », MSSL, 1879. 35. «Etude sur divers points de la philosophie des sciences. 1. Le rôle et la légitimité de l'intuition géométrique. II. Considérations sur le but, la méthode et les principaux résultats de la mécanique physique. III. Conciliation du véritable déterminisme mécanique avec l'existence de la vie et de la liberté morale. IV. Sur l'impossibilité d'arriver aux notions géométriques par une simple condensation d'un grand nombre de résultats de l'expérience », Revue Philosophique, 1879-80. 36. «Justification du développement en série », CRAS, 1880-81. 37. «Transmission de la pression exercée en un point de la surface d'un solide à travers les couches de matière », CRAS, 1880-81. 38. «Loi de réciprocité produite par deux charges », CRAS, 1880-81. 39. «Mémoire sur les séries trigonométriques », Journal de mathématiques pures et appliquées, 1880-81. 40. «Poussée exercée par un terre-plein horizontal contre un mur vertical le soutenant », Recueil de la Société des Ingénieurs civils de Londres, 1880-81. 41. «Sur l'application des potentiels à l'étude de l'équilibre intérieur des solides élastiques », Note jointe à l'édition française des Leçons suri' élasticité de Clebsch, 1880-81. 42. <<Intégrationde certaines équations aux dérivées partielles », CRAS, 1881-82. 43. «Application de la méthode précédente à la question des ondes liquides d'émersion et d'impulsion », CRAS, 1881-82. 44. «Problèmes de mouvements mécaniques résolus par cette même méthode d'intégration », CRAS,1881-82. 45. «Potentiel sphérique », CRAS, 1881-82. 46. «Application du procédé d'intégration par des potentiels sphériques aux équations des petits mouvements d'un milieu élastique », CRAS, 1881-82. 47. «Intégrales asymptotes », CRAS, 1881-82. 48. «Paramètres différentiels des fonctions », CRAS, 1881-82. 49. «Note sur la détermination de l'épaisseur minimum d'un mur vertical pour contenir un massif terreux », Annales des Ponts et Chaussées, 1881-82. 50. Ajouts à l'édition française des Leçons sur l'élasticité de Clebsch, 1881-82.

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51. «Equilibre d'élasticité d'un solide limité par un plan », CRAS, 882-83. 52. «Sur la transmission d'une pression oblique, de la smface à l'intérieur, dans un solide isotrope et homogène en équilibre », CRAS, 1882-83. 53. «Comment se répartit, entre les divers éléments de sa petite base d'appui, le poids d'un corps dur, à surface polie et convexe, reposant sur un sol horizontal élastique », CRAS, 1882-83. 54. «Choc longitudinal d'une barre élastique, libre ou fixée à un bout, et heurtée à l'autre bout par un corps massif », CRAS, 1882-83. 55. «Sur la résistance d'un anneau à la flexion quand sa surface extérieure supporte une pression normale, constante par unité de longueur », CRAS, 1882-83. 56. «Du mouvement d'une charge roulante, le long d'une barre élastique horizontale appuyée à ses deux bouts et dont la masse est beaucoup plus petite que la sienne », CRAS, 1882-83. 57. «Sur les équations des petits mouvements d'un liquide pesant, quand ils sont principalement horizontaux, que les frottements s'y trouvent peu sensibles, et que le fluide est contenu soit dans un bassin à fond presque horizontal, soit dans un tuyau ou un canal de peu de pente longitudinale », Joumal de mathématiques pures et appliquées, 1882-83. 58. «Poussée horizontale d'une masse de sable », Société des ingénieurs civils de Londres, 1882-83. 59. «Notice sur la vie et les travaux de M. Edouard Roche », MSSL, 1882-83. 60. «Sur la poussée d'une masse de sable, à smface supérieure horizontale, contre une paroi verticale ou inclinée », CRAS, 1883-84. 61. «Sur la poussée d'une masse de sable, à surface supérieure horizontale, contre une paroi verticale dans le voisinage de laquelle son angle de frottement intérieur est supposé croître légèrement d'après une certaine loi» CRAS, 1883-84 62. «Calcul approché de la poussée et de la smface de rupture, dans un terre-plein horizontal homogène contenu par un mur vertical », CRAS, 1883-84. 63. «Sur le principe du prisme de plus grande poussée, posé par Coulomb dans la théorie de l'équilibre limite des terres », CRAS, 1883-84. 64. «Sur la poussée horizontale d'une masse de sable, à propos des expériences de M. G. Darwin », Annales des Ponts et Chaussées, 1883-84. 65. «Addition relative aux expériences de M. Gobin », Annales des Ponts et Chaussées, 1883-84. 66. «Complément à de précédentes notes sur la poussée des terres », Annales des Ponts et Chaussées, 1883-84. 67. «Sur la pression moyenne en chaque point de l'espace qu'occupe un liquide agité », Journal de mathématiques pures et appliquées, 1883-84. 68. «Sur le problème de la résistance d'un anneau à la flexion », CRAS, 1883-84. 69. «Remarque relative à la vitesse de propagation de l'intumescence produite dans l'Océan Indien par l'éruption de Krakatoa », CRAS, 1883-84. 70. «Application des potentiels à l'étude de l'équilibre et du mouvement des solides élastiques, avec des notes étendues sur divers points de Physique mathématique et d'analyse », MSSL, 1883-84,722 p. 71. «Calcul de la résistance qu'oppose un liquide indéfini en repos au mouvement varié d'une sphère solide qu'il mouille sur toute sa surface, quand les vitesses restent bien continues et assez faibles pour que leurs carrés et produits soient négligeables », CRAS, 1884-85. 72. «Résistance qu'éprouve un cylindre circulaire indéfini, plongé dans un fluide, à se mouvoir pendulairement suivant une direction perpendiculaire à son axe », CRAS, 1884-85.

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6.2

Travaux liés à ceux de Joseph Boussinesq

1. M. Flamant, professeur à l'Ecole des Ponts et Chaussées, «Tables graphiques sur la poussée des terres », Annales des Ponts et Chaussées, 1885. 2. M. Bazin, ingénieur en chef du canal de Bourgogne à Dijon, «Expériences sur la propagation des ondes le long de cours d'eau torrentueux, et confirmation, par ces expériences, des formules données par M. Boussinesq dans sa théorie du mouvement graduellement varié des fluides », CRAS, 1885.

6.3

Travaux de Cyrille Souillart

Souillart est un spécialiste des satellites de Jupiter. Il participe aussi à la publication des œuvres de Laplace. 1. «Proposition de mécanique céleste relative aux déplacements séculaires des plans des orbites et des équateurs de tous les astres qui composent le système solaire », 1873-74. 2. «Nouvelle théorie analytique des satellites de Jupiter », 1875-76. 3. «Figure théorique de l'ombre portée par la planète Saturne sur son anneau», Astronomische Nachrichten, 1876-77. 4. «Sur les perturbations des rayons vecteurs et des longitudes des satellites de Jupiter, dépendantes du carré de la force perturbatrice », 1876-77. 5. «Mouvement relatif de tous les astres du système solaire, chaque astre étant considéré individuellement », Recueil des savants étrangers de l'Académie de Belgique, 1878-79. 6. «Théorie analytique des mouvements des satellites de Jupiter », Mémoires de la Société astronomique de Londres, 1880-86. 7. Collaboration à la publication des Œuvres complètes de Laplace, 1885. 8. «Note sur la partie elliptique des latitudes, dans la théorie des satellites de Jupiter », Bulletin astronomique, 1893-94. 9. «Sur certains termes complémentaires des expressions des latitudes dans la théorie des satellites de Jupiter», Bulletin astronomique, 1893-94. 10. «Sur le degré d'approximation que comporte le calcul des latitudes, dans la théorie des satellites de Jupiter. Importance des termes du troisième degré », Bulletin astronomique, 1893-94.

6.4

Travaux de Gustave Demartres

Les travaux de Demartres portent sur la géométrie des courbes et des surfaces, et la rédaction de ses cours. 1. «Détermination complète des surfaces réglées dont l'élément linéaire est réductible à la forme de Liouville », CRAS, 1889-90. 2. Théorie des fonctions de variables réelles. Cours d'analyse de la Faculté des sciences, Hermann, 1891. 3. Théorie des fonctions analytiques. Cours d'analyse de la Faculté des sciences, Hermann, 1892. 4. «Sur certaines familles de courbes orthogonales et isothermes », Mémoires de l'université de Lille, 1900-01. 5. Cours de géométrie infinitésimale, Gauthier-Villars, 1913-14.

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6.5

Travaux de Paul Painlevé

Painlevé étudie les singularités des équations différentielles. Les singularités des fonctions analytiques et les prolongements analytiques sont alors un domaine de recherche important. Celui des fonctions de variables réelles ne le deviendra qu'après 1892. 1. «Note sur les équations différentielles du premier ordre », CRAS, 1888. 2. «Note sur la transformation des fonctions V(x, y, z) qui satisfont à l'équation .6.V = 0 et sur les systèmes de surfaces triplement orthogonaux », CRAS, 1888-89. 3. «Sur les intégrales rationnelles des équations du premier ordre », CRAS, 1889. 4. «Transformation rationnelle des surfaces », CRAS, 1890. 5. «Sur les surfaces algébriques et les équations différentielles d'ordre supérieur », CRAS, 1890. 6. «Sur un groupe de transformation des équations différentielles du premier ordre », CRAS, 1890. 7. «Sur des intégrales algébriques des équations différentielles y' = R(x, y) », CRAS, 1890. 8. «Mémoire sur les équations différentielles du premier ordre », Annales de l'ENS, 1891. 9. Conférences sur l'intégration des équations de la mécanique, Hermann, 1891 et 1892-93. 10. «Sur la représentation conforme », CRAS, 1891. Il. «Sur l'intégration algébrique des équations du premier ordre », CRAS, 1891. 12. «Mémoire sur les équations différentielles du premier ordre », Annales de l'ENS, 1892. 13. «Sur les équations différentielles du premier ordre dont l'intégrale ne prend qu'un nombre fini de valeurs », CRAS, 1892. 14. «Sur les transformations en mécanique », CRAS, 1892. 15. «Sur les groupes discontinus de substitutions non linéaires à une variable », CRAS, 1892. 16. «Sur les intégrales de la dynamique », CRAS, 1892. 17. «Sur les transformations en mécanique », CRAS, 1892. 18. «Principes de mécanique rationnelle », Mémoires des Facultés de Lille, 1892.

6.6

Travaux d'Albert Petot

Les travaux de Petot portent, au début de ses années lilloises, sur la géométrie des courbes et surfaces pour aboutir à la rédaction de son cours de mécanique. Une rupture apparaît alors dans ses travaux. A partir de 1899, il s'intéresse aux problèmes posés par la dynamique des voitures automobiles, introduisant l'emploi de nombreux perfectionnements sur les empâtements, l'abaissement du centre de gravité, la multiplication des cylindres, les cardans, les systèmes de freinage. Ses travaux le feront connaître au Congrès international de la route de 1908. 1. «Sur les surfaces dont l'élément linéaire est réductible à la forme

ds2 = F(u + v) (dU2 + dv2) », CRAS, 1890. 2. «Sur certains complexes qui interviennent dans la recherche des lignes géodésiques d'une surface », Société savante, 1890. 3. «Sur les équations linéaires aux dérivées partielles du second ordre », CRAS, 1890. 4. «Sur certains systèmes de coordonnées sphériques et les systèmes triples orthogonaux correspondants », CRAS, 1891. 5. «Sur une classe de congruences de droites », CRAS, 1891. 6. «Note sur les systèmes conjugués et les couples de surfaces applicables », CRAS, 1892. 7. «Sur les surfaces susceptibles d'engendrer par un déplacement hélicoïdal une famille de Lamé », CRAS, 1894. 8. «Sur les équations linéaires aux dérivées partielles du second ordre », CRAS, 1894. 9. Cours de mécanique, professé à l'Institut industriel, 1894-95.

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10. «Sur le calcul de l'effort maximum disponible à la barre d'attelage d'un tracteur », CRAS, 1899. 11. «Sur l'équation du mouvement des automobiles », CRAS, 1899. 12. «Sur le mode de fonctionnement des freins dans les automobiles », CRAS, 1901. 13. «Sur l'état variable des courants », CRAS, 1901. 14. «Conditions de stabilité des automobiles dans les courbes », CRAS, 1902. 15. «Contributions à l'étude de la surchauffe de la vapeur d'eau », CRAS, 1903. 16. Etude dynamique des voitures automobiles, imprimerie Schaller, Lille, 1906-07. 17. «Sur le mode de fonctionnement du différentiel des voitures automobiles », CRAS, 1905. 18. Traité de mécanique rationnelle, 1904-05. 19. «Les effets des nouveaux systèmes de locomotion sur les chaussées », Congrès international de la route, 1907-08.

6.7

Travaux d'Ernest Vessiot

Les travaux de Vessiot portent sur l'étude globale des équations différentielles. 1. «Sur ùne classe d'équations différentielles », Annales de l'Ecole Normale Supérieure, 1893. 2. «Sur certaines équations différentielles de premier ordre », CRAS, 1893. 3. «Sur les équations différentielles qui ont des systèmes fondamentaux d'intégrales », CRAS, 1893. 4. «Sur une classe d'équations différentielles », CRAS, 1893.

6.8

Travaux d'Emile Borel

On remarque, dans la note sur les séries divergentes de 1896, la présentation axiomatique alors nouvelle. Lebesgue pérennisera ce type d'exposition. Borel a soin de la justifier, demandant au lecteur de ne pas être choqué et d'être patient44. 1. «Sur une application d'un théorème de M. Hadamard », BSM, 1894. 2. «Sur quelques points de la théorie des fonctions », CRAS, Thèse et Annales de l'ENS, 1894. 3. Introduction de la Théorie des Nombres et de l'Algèbre supérieure, d'après des conférences faites à l'Ecole Normale par M. Jules Tannery, en collaboration avec M. Jules Drach, 1893-94. 4. «Sur une propriété des fonctions méromorphes », 1895. 5. «Sur les équations linéaires aux dérivées partielles », CRAS, 1895. 6. «Remarques sur l'intégration des équations linéaires aux dérivées partielles », BSM, 1895. 7. «Note sur la transformation des figures» terminant le tome III du Cours de Géométrie analytique de M. Niewenglowski (Gauthier-Villars) et reproduisant des conférences faites en 1894-95 aux candidats à l'agrégation. 8. «Sur les fonctions de deux variables réelles et sur la notion de fonction arbitraire », CRAS, 1895. 9. «Sur les équations aux dérivées partielles à coefficients constants et les fonctions non analytiques », CRAS, 1895. 10. «Sur la généralisation de la notion de limite et sur l'extension aux séries divergentes sommables du théorème d'Abel sur les séries entières », CRAS, 1896. Il. «Application de la théorie des séries divergentes sommables », CRAS, 1896. 44Hélène Gispert, « La théorie des ensembles en France avant la crise de 1905 : Baire, Borel, Lebesgue... et tous les autres », Revue d'histoire des Inathématiques, tome 1, fasc. 1, 1995, p. 39-82.

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12. «Démonstration élémentaire d'un théorème de M. Picard sur les fonctions entières », CRAS, 1896. 13. «Sur la région de sommabilité d'un développement de Taylor », CRAS, 1896. 14. «Sur l'extension aux fonctions entières d'une propriété importante des polynômes », CRAS, 1896. 15. «Sur la sommation des séries divergentes », Journal de mathématiques pures et appliquées, 1896. 16. «Sur les fonctions de deux variables réelles », Annales de l'ENS, 1896. 17. «Sur les séries de Taylor qui admettent leur cercle de convergence pour coupure », Journal de mathématiques pures et appliquées, 1896. 18. «Remarque sur les problèmes de forces centrales », Nouvelles Annales de Mathématiques, 1896.

6.9

Travaux d'Etienne Delassus

En deux ans, Delassus produit un nombre impressionnant de publications sur les équations et systèmes différentiels. 1. «Extension du théorème de Cauchy aux systèmes les plus généraux d'équations aux dérivées partielles », Annales de l'ENS, 1896. 2. «Sur les systèmes algébriques et leurs relations avec certains systèmes d'équations aux dérivées partielles », Annales de l'ENS, 1897. 3. «Sur les surfaces algébriques passant par l'intersection de plusieurs surfaces algébriques », BSM, 1897. 4. «Sur les systèmes d'équations aux dérivées partielles du premier ordre à une fonction inconnue », Annales de l'ENS, 1897. 5. «Sur les transformations et l'intégration des systèmes différentiels », Annales de l'ENS, 1897. 6. «Sur les systèmes différentiels », Annales de l'ENS, 1897. 7. «Sur la comparaison des méthodes de Cauchy et de Jacobi et Meyer pour l'intégration des équations aux dérivées partielles du premier ordre », Bulletin des sciences mathématiques (BSM), 1897. 8. «Mémoire sur la théorie analytique des équations aux dérivées partielles du premier ordre », Société royale des Sciences de Liège, 1897.

6.10

Travaux d'Henri Padé

Le thème des fractions continues traverse de nombreux travaux de Padé. 1. «Analyse du Traité d'Algèbre élémentaire de MM. Cor et Riemann », Nouvelles Annales de MathéJnatiques, 1898. 2. «Note sur la formule donnant e comme limite de (1 + ~)m », Revue de Mathématiques Générales, 1898. 3. «Note sur la formule donnant sin x comme le produit de termes de la forme (1 - n~:2) », Revue de Mathématiques Générales, 1898. 4. «Sur les développements en fractions continues de la fonction exponentielle », Annales de l'ENS, 1898-99. 5. «Sur la convergence des réduites de la fonction exponentielle », CRAS, 1898-99. 6. «Sur la généralisation des développements et fractions continues, donnés par Gauss et par Euler, de la fonction (1 + ~)m », CRAS, 1899.

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7. «Sur la généralisation des développements et fractions continues, donnés par Lagrange, de la fonction (1 + ~)m », CRAS, 1899. 8. «Sur la distribution des réduites anormales d'une fonction », CRAS, 1900. 9. «Sur l'extension des propriétés des réduites d'une fonction aux fractions d'interpolation de Cauchy», CRAS, 1900. 10. «Aperçu sur les développements récents de la théorie des fractions continues », Congrès international des lnathéJnaticiens à Paris, 1900. 11. «Sur l'expression générale de la réduite de (1 + ~)m », CRAS, 1901. 12. «Note sur un point de la théorie de la fonction exponentielle », L'Enseignement 1nathématique, 1901. 13. «Sur la fraction continue de Stieltjes », CRAS, 1901.

6.11

Travaux d'Auguste Boulanger

Les travaux de Boulanger touchent à de nombreux domaines. Ils consistent en collaborations à des revues, rédactions de cours, travaux portant sur la mécanique, la géométrie, les équations différentielles. 1. Direction de l'Intermédiaire des mathématiciens, collaboration aux Nouvelles Annales de mathé1natiques, au BSM et à la Revue générale des Sciences. 2. «Détermination des invariants différentiels fondamentaux attachés au groupe G168 de M. Klein», CRAS et Journal de l'Ecole Polytechnique, 1900. 3. Leçons de mécanique élémentaire, imprimerie Barrez-Dubreucq, Lille, 1901-02. 4. Lever des plans et nivellement, Leçons professées à l'Institut Industriel, imprimerie Schaller, Lille, 1901-02. 5. «Sur les géodésiques des variétés à trois dimensions », CRAS, 1903. 6. «Sur les équations différentielles du troisième ordre qui admettent un groupe continu de transformations », CRAS et BSM, 1903. 7. Leçons sur la théorie des groupes de transforlnations, adaptation des leçons professées par M. Kivansi à l'Université de Messine, Gauthier-Villars, 1903-04. 8. «Aperçu sur la théorie moderne de l'équation du cinquième degré », Nouvelles annales de mathé1natiques, 1905. 9. «Théorie de l'onde solitaire qui se propage le long d'un tube élastique horizontal », CRAS, 1905. 10. «Extinction de l'onde solitaire qui se propage le long d'un tube élastique horizontal », CRAS,1906. 11. Leçons de Mécanique appliquée: Mécanique des solides naturels, Elasticité et Résistance des matériaux, Hydraulique, Lille, Imprimerie Schaller, 1905-06. 12. «Analyses: des Origines de la Statique de M. Duhem; des Principes de la Mécanique de M. Wickersheimer; de la thèse de M. Husson sur le mouvement d'un solide autour d'un point fixe », Revue générale des Sciences, 1904-05. 13. Hydraulique générale. Tome 1.Principes et problèmes fondamentaux. Tome II. Problèmes à singularités et applications, Paris, Dion, 1908. 14. «Etude de la propagation des ondes liquides dans les tuyaux élastiques », 1910. 15. «Le calcul des probabilités d'Ho Poincaré », BSM, 1912. 16. «Etude théorique et expérimentale sur le mouvement des fluides dans les tuyaux élastiques », Travaux et mémoires de l'Université de Lille, 1912-13. 17. «Détermination des couples de systèmes dynamiques à potentiel dépendant de deux paramètres, et tels qu'on passe des trajectoires de l'un à celles de l'autre par une transformation

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ponctuelle et de systèmes analogues dont les trajectoires admettent un groupe de transformation en elles-mêmes », BSM, 1914. 18. Procès verbaux des séances de l'Académie des Sciences depuis la fondation de l'Institut jusqu'à l'an XI, BSM, 1914.

6.12

Travaux de Luc Pic art

Les travaux de Picart touchent des domaines variés concernant l'astronomie. 1. «Quelques remarques sur l'Invariant intégral de M. Poincaré », Société des Sciences de Bordeaux, 1899. 2. «Sur la suppression des essais dans le calcul des orbites paraboliques », CRAS et Bulletin astronomique, 1899. 3. «Analyse des travaux de Sloudsky, MM. Hough, I. Newton et Vito Volterra sur la théorie des variations des latitudes », Bulletin astronomique, 1900. 4. «Démonstration du théorème d'Adams; existence d'une proposition analogue », CRAS, 1900. 5. «Quelques relations simples entre les fonctions de Bessel », Bulletin astronomique, 1901. 6. «Sur une hypothèse concernant l'origine des satellites », CRAS, 1902. 7. «Sur quelques points de la théorie de la capture des comètes », Mémoires de l'Université de Lille, 1902-03. 8. «Sur les recherches entreprises dans quelques observatoires étrangers », Bulletin de l'Université de Lille, 1902-03. 9. «Discussion des surfaces de niveau dans le problème restreint », Bulletin astronomique, 1903. 10. «Notes sur quelques observations », Bulletin astronomique, 1903. 11. «Sur l'accélération apparente du mouvement de quelques comètes périodiques », Bulletin astronomique, 1904. 12. «Analyse des recherches de MM. Levi-Civita et Bisconcini sur le choc dans le problème restreint », Bulletin astronomique, 1904. 13. «Analyse du troisième volume de la théorie de la toupie par MM. Klein et Sommerfeld », Bulletin astronomique, 1904.

6.13

Travaux de Jean Clairin

Les nombreux articles de Clairin portent sur les équations différentielles. L'influence de la théorie de Sophus Lie y est marquée. 1. «Sur quelques équations aux dérivées partielles du second ordre », Annales de la Faculté des Sciences de Toulouse, 1903. 2. «Sur une classe d'équations aux dérivées partielles du second ordre », CRAS, 1904. 3. «Remarque sur l'intégration de certaines équations aux dérivées partielles du second ordre », BSM, 1904-05. 4. «Sur l'intégration des équations aux dérivées partielles à deux variables indépendantes », BSM,1904-05. 5. «Sur certaines transformations des équations linéaires aux dérivées partielles du second ordre », BSM, 1904-05. 6. «Sur l'équation o2zjoxoy = f(x, y) », BSM, 1904-05. 7. «Sur une classe de transformations de certaines équations linéaires aux dérivées partielles du second ordre », CRAS, 1904-05.

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8. «Sur les transformations des systèmes d'équations aux dérivées partielles du second ordre », CRAS,1905-06. 9. «Sur les transformations de quelques équations linéaires aux dérivées partielles du second ordre », CRAS, 1906-07. 10. «Sur les équations aux dérivées partielles à deux variables indépendantes qui admettent un groupe d'ordre pair de transformations de contact », CRAS, 1906-07. Il. «Sur les équations aux dérivées partielles à deux variables indépendantes qui admettent un groupe d'ordre impair de transformations de contact », CRAS, 1906-07. 12. «Sur un point de la théorie des groupes de transformations finis et continus », BSM, 1907. 13. «Sur les transformations d'une classe d'équations aux dérivées partielles du second ordre », Annales de l'Ecole Normale Supérieure, 1909-10. 14. Cours de mathématiques générales, Janny, Lille, 1910-11. 15. «Sur les transformations de Backlund de première espèce », CRAS, 1911. 16. «Sur la transformation d'Imschenetsky », CRAS et BSM, 1912. 17. «Sur les invariants des caractéristiques des équations aux dérivées partielles du second ordre à deux variables indépendantes », CRAS, 1913. 18. «Sur quelques points de la théorie des transformations de Backlund », Annales de l'Ecole Nonnale Supérieure, 1913. 19. «Sur quelques transformations de S6cklund », CRAS, 1913-14. 20. «Sur certains systèmes d'équations aux dérivées partielles du second ordre à deux variables indépendantes », CRAS, 1913-14.

6.14

Travaux de Sauveur Carrus

Les travaux de Carrus portent sur la géométrie des surfaces. 1. «Mémoire sur les familles de Lamé engendrées par le mouvement d'une surface invariable I. Théorèmes généraux II. Quatre relations entre les différents qui entrent dans l'équation de M. Darboux III. Détermination des périsphères qui engendrent une famille de Lamé dans un mouvement de rotation », Journal de l'Ecole Polytechnique, 1907-08. 2. Sur les systèmes de familles de surfaces se coupant suivant des lignes conjuguées, GauthierVillars, 1908.

6.15

Travaux d'Emile Traynard

1. «Polygones et courbes de fréquence », Annales de l'Ecole Normale Supérieure, 1909.

6.16

Travaux de Jean Chazy

Les travaux de Chazy, en poste à Lille à partir de 1911 (voir le chapitre 5), portent sur le problème des n corps et sur les équations différentielles attachées à ce problème. I. «Sur une équation différentielle dont un coefficient est une série divergente », CRAS, 1912. 2. «Sur des développements asymptotiques divergents qui représentent les intégrales de certaines équations différentielles », CRAS, 1912. 3. «Sur la limitation du degré des coefficients des équations différentielles algébriques à points critiques fixes », CRAS, 1912. 4. «Sur un système différentiel formé par M. Schlesinger », CRAS, 1912. 5. «Sur certaines trajectoires du problème des n corps », CRAS, 1913. 6. «Sur les points singuliers de l'intégrale générale du problème des n corps », CRAS, 1913.

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3

La guerre de 1914-1918

1 Année 1914-1915
La guerre est déclarée le 3 août 1914. De nombreux étudiants et certains membres du personnel de l'université sont aussitôt appelés sous les drapeaux, c'est le cas de Jean Chazy et de Jean Clairin. Le 5 août, l'armée allemande envahit la Belgique malgré la neutralité de celle-ci, et pénètre ensuite en France sur un front s'étendant de Dunkerque à Mézières. Jean Clairin est tué le 26 août 1914 à Thun-l'Evêque, à 6 kilomètres de Cambrai, dans un combat de rue. Il a 38 ans. On est longtemps sans nouvelles de lui à la faculté, avant d'apprendre son décès. Paris est vite menacé et, le 28 août, le gouvernement est évacué sur Bordeaux. La bataille de la Marne se déroule en septembre. La région de Lille est isolée du reste du pays. Lille est encore à cette époque entourée par l'enceinte de Vauban, ouverte seulement en certains points comme la porte des Postes. La seule porte restée ouverte en 1914 est celle du tramway, le Mongy, donnant accès à Roubaix et Tourcoing. Les autres portes nécessitent un laissezpasser qui doit être fréquemment renouvelé avec difficulté. Une circulaire du 12 septembre 1914 enjoint les personnels de l'université et les étudiants de reprendre leurs tâches et leurs cours. Certains ne peuvent pas rentrer dans une ville occupée, ou tardent à rentrer. Lille est bombardée, elle est occupée à partir du 10 octobre 1914. Elle devient ville allemande, proche du front, et le restera jusqu'au 17 octobre 1918. Le 9 octobre, une consigne non écrite circule, enjoignant les classes mobilisables non encore mobilisées, ou les réformés, de fuir la zone occupée pour éviter de se retrouver à la merci de l'ennemi. La consigne est appliquée par une grande partie du personnel de l'université, qui se trouve alors considérablement réduit. Le nombre d'étudiants l'est moins. La rentrée ne se fait qu'en janvier 1915. Moins d'un mois plus tard, on prend conscience

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du fait que l'isolement et l'occupation de Lille dureront plus longtemps que prévu. Les inscriptions n'ont pas lieu en raison de la situation désordonnée, et aussi pour ne pas disposer de listes d'étudiants pouvant être fournies aux Allemands. Il y a peu d'examens pendant la guerre, hors le baccalauréat. Cependant les enseignements ont lieu. Sept étudiants suivent celui de mathématiques, encadré par Gustave Demartres aidé d'une étudiante brillante, et celui de mécanique fait par Albert Petot et Auguste Boulanger, lequel reste à Lille jusqu'en 1915. La disparition de Jean Clairin est alors connue, elle est durement ressentie. Assesseur du doyen, il traitait avec compétence et lucidité les affaires financières de l'université. Professeur remarquable, il avait une très grande autorité sur ses élèves. Ses derniers travaux sont rassemblés par sa veuve en 1918, constituant deux mémoires mis au point par M. Gau, de la faculté de Grenoble. Récemment, au cimetière de Thun-l'Evêque, on a extirpé les herbes folles de sa tombe. Pour lui rendre les honneurs, le maire de cette commune a demandé à l'université des éléments de sa biographie. Voici un extrait des Annales de 1914-1915 pour la faculté des sciences. Sur 21 membres de la Faculté, 12 sont restés présents. il n'a été fait aucun acte scolaire, en dehors d'un examen pour le certificat de botanique. Nous avons insisté plus haut sur le labeur considérable qu'ont fourni les membres de la faculté en n'ayant pour élèves que des auditeurs bénévoles. L'unique session de baccalauréat du mois d'avril (session d'octobre 1914 et de 1915) a compté quatre candidats à la première partie, trois à la seconde. Tous ont été reçus.

2

Année 1915-1916

La région reste occupée et isolée. L'université assure la liaison entre les différents ordres d'enseignement de la région (lycées, collèges, enseignement primaire supérieur). La rentrée se fait cette fois en novembre 1915. La vie universitaire est perturbée par des incidents multiples, coutumiers ou inattendus. Les Allemands font main basse sur tout ce qui est en métal, les laboratoires sont particulièrement visés, on entasse les objets les plus précieux dans les greniers et caves de la bibliothèque universitaire. Le front n'est pas loin, les combats se déroulent à Ypres, Lens, La Bassée, et les bruits des bombardements atteignent Lille. La limitation de la circulation, imposée par les Allemands, restreint le recrutement des étudiants à l'agglomération Lille-Roubaix-Tourcoing. Gustave Demartres enseigne les mathématiques générales et prépare un candidat au certificat de calcul différentiel et intégral. Albert Petot assure l'enseignement de mécanique et continue ses recherches sur la dynamique de l'automobile (em-

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