Lamé Gabriel

Biographie
Naissance	22 juillet 1795; Tours
Décès	1er mai 1870 (à 74 ans); Paris
Sépulture	Cimetière du Montparnasse
Nationalité	française
Formation	École polytechnique; École nationale supérieure des mines de Paris; Lycée Louis-le-Grand
Activités	Mathématicien, physicien, ingénieur, professeur
A travaillé pour	École polytechnique, université de Paris
Domaines	Mathématiques, mécanique
Membre de	Société philomathique de Paris; Académie royale des sciences de Prusse; Académie des sciences; Académie des sciences de Turin (1841); Académie royale des sciences de Suède (1854)
Distinctions	Officier de la Légion d'honneur‎; Chevalier de la Légion d'honneur‎

Sommaire

1Biographie
2Travaux
- 2.1« Enseignement scientifique »
- 2.2Mathématiques
  - 2.2.1Notation, ou courbe, de Lamé
  - 2.2.2Algorithmique
  - 2.2.3Dernier théorème de Fermat
3Publications^[6]
- 3.1Ouvrages
- 3.2Articles
4Hommages
5Notes et références
6Voir aussi
- 6.1Bibliographie
- 6.2Article connexe
- 6.3Liens externes

Biographie

Gabriel Lamé est le fils de Gabriel François Lamé, négociant à Tours puis intendant militaire, et de Julie Madeleine Goislard de La Droitière. Il épouse Marguerite Jeanne Fortunée Bertin de Géraudon (8 juillet 1795, Haguenau – 5 février 1870, Paris), fille de Jacques Bertin, naturaliste, et de Jeanne de Geraudon ; ils ont trois enfants : deux garçons (l'un deviendra colonel d'artillerie) et une fille, mariée à Eugène de Fourcy. Gabriel Lamé était l'oncle du physicien Alfred Potier.

Après des études à Paris au lycée Louis-le-Grand, Lamé entre à l'École polytechnique (X 1814) puis à l'École des mines de Paris (1818–1820) comme élève-ingénieur des mines. Condisciple et ami d'Émile Clapeyron, Lamé est détaché avec lui pour Saint-Pétersbourg en 1820 afin d'y former les élèves de l'Institut et Corps du génie des voies de communication, créé en 1809 et dirigé par Augustin Betancourt. Ils y enseignent pendant onze ans le calcul différentiel et intégral, la mécanique rationnelle, la physique, la mécanique appliquée, la physique appliquée et l'art des constructions. Le gouvernement confie en outre aux deux jeunes Français la conception de ponts suspendus, ce qui, couplé à ses travaux sur la stabilité des voûtes amène Lamé à l'étude de la théorie de l'élasticité. « Il obtient plusieurs résultats fondamentaux ».

Avec Clapeyron, Lamé rédige un « Mémoire sur l'équilibre intérieur des corps solides homogènes » destiné à l'Académie des Sciences de Paris et présenté par Louis Poinsot et Henri Navier en 1828. C'est dans ce texte qu'apparaît pour la première fois la notion d'ellipsoïde des contraintes. Après les événements de juillet 1830, la tension diplomatique s'aggrave subitement entre la France et le tsar, et les deux ingénieurs des mines doivent rentrer en France.

Trois mois après son retour, il est nommé professeur à l'École Polytechnique, succédant à César Despretz dans la chaire de physique, de 1832 à 1843 (il est ensuite examinateur jusqu'en 1862), puis à la Faculté des sciences de Paris à partir de 1851, succédant à Guillaume Libri dans la chaire de calcul des probabilités puis de physique mathématique jusqu'en 1863, où il doit être suppléé par Marcel Verdet à cause de sa surdité. En 1864, il est nommé membre du Bureau des longitudes.

En 1836, tout en étant toujours professeur à l'École polytechnique, il entre dans la Compagnie du chemin de fer de Paris à Saint-Germain des frères Pereire pour participer à l'étude du tracé de la ligne de chemin de fer avec trafic voyageurs Paris-Le Pecq, avec Eugène Flachat, Émile Clapeyron et Stéphane Mony, tous saint-simoniens. Il s'occupe plus particulièrement des machines.

En 1851, il devient professeur de probabilité et physique mathématique à la Sorbonne.

Travaux

« Enseignement scientifique »

Saint-simonien convaincu, il fait partie de cette génération de polytechniciens qui, persuadés de la nécessité d'un enseignement scientifique de qualité, participent au développement de la « physique mathématique rationnelle » (citons Poisson, Navier, Coriolis, Saint-Venant, Darcy). « Écartez à tout jamais la division de la science en mathématiques pures et en mathématiques appliquées. » Dans son esquisse d'une réforme pour l'enseignement des sciences, il définit trois buts : le but rationnel est d'exercer et de nourrir la faculté du raisonnement ; le but pratique est de faire connaître les formules et les règles dans les sciences d'applications ; le but progressif propose d'inspirer le goût de la recherche pour faire accélérer les progrès : « Voilà jusqu’où peut aller l’influence d’un programme d’enseignement. C’est un levier dont les gouvernements peuvent se servir pour transformer, jusqu’à un certain point, l’esprit et les allures d’une nation. Par le seul enseignement rationnel, cette nation deviendra raisonneuse, sans activité. Par l’enseignement pratique, elle sera active, mais routinière. Par l’enseignement progressif, son activité sera constamment créatrice. »

Mathématiques

Notation, ou courbe, de Lamé

Lamé se fit connaître particulièrement par ses travaux sur les coordonnées curvilignes, pour lesquelles il imagina des notations toujours utilisées dans le contexte du calcul tensoriel. Parmi ces systèmes curvilignes, il y a lieu de mentionner les quadriques homofocales. La recherche des solutions de l'équation de Laplace sur des géométries particulières (cylindres, triangles, etc.) l'amena à l'étude de certaines courbes ressemblant à des ellipses, appelées maintenant courbes de Lamé :

$\left|\,{x \over a}\,\right|^{n}+\left|\,{y \over b}\,\right|^{n}=1$

où n est un nombre réel positif.

Lamé étudia également les modes propres et introduisit de nouvelles fonctions, comme les fonctions de Lamé dont font partie les harmoniques ellipsoïdales. Les fonctions, A, B, C qu'il introduira seront analogues aux fonctions elliptiques de Jacobi introduites par Jacobi (1827), sn(x,k), cn(x,k) et dn(x,k). En physique mathématique, on retrouve selon les cas l'une ou l'autre des notations. Son élève Émile Mathieu, poursuivant ce travail, décrira l'équation de Mathieu.

Algorithmique

Lamé est aussi connu pour son analyse de la complexité algorithmique de l'algorithme d'Euclide. En utilisant la suite de Fibonacci, il a démontré que cet algorithme trouve le PGCD des entiers a et b, où a est strictement supérieur à b, en n'excédant pas 5 k étapes, où k est le nombre de chiffres de b.

Dernier théorème de Fermat

Il a aussi contribué à l'étude du dernier théorème de Fermat. Il résout l'équation xⁿ + yⁿ = zⁿ dans le cas n = 7. La démonstration est publiée en 1839. Il travaillera beaucoup, sans succès, à la démonstration complète de ce théorème.

Publications

Ouvrages

Gabriel Lamé, Examen des différentes méthodes employées pour résoudre les problèmes de géométrie, Paris, Vve Courcier, 1818, 164 p. (lire en ligne [archive])

Henri Navier, Gabriel Lamé et Émile Clapeyron, Théorie des corps solides élastiques, 182?, 562 p.

Ce livre comporte à partir de la page 375, les trois articles suivants ([1] [archive] et [2] [archive]) :

(p375:) « Mémoire sur les lois de l'équilibre et du mouvement des corps solides élastiques », Henri Navier, Lu à l'Académie royale des Sciences, le 14 mai 1821. (publié en 1827) [3] [archive]

(p395:) « Mémoire sur les lois du mouvement des fluides », Henri Navier, Lu à l'Académie royale des Sciences, le 18 mars 1822.[4] [archive]

(p465:) « Mémoire sur l'équilibre intérieur des corps solides homogènes » Gabriel Lamé et Émile Clapeyron (cf.5)

Gabriel Lamé, Émile Clapeyron, Stéphane Flachat et Eugène Flachat, Vues politiques et pratiques sur les travaux publics en France, Paris, Éverat, 1832, 1^re éd., 335 p. (lire en ligne [archive])

Gabriel Lamé, Émile Clapeyron et Auguste Perdonnet, Notices sur les chemins de fer, Paris, Guirauguet, juillet 1832, 44 p. (lire en ligne [archive])

Gabriel Lamé et Émile Clapeyron, Plan d'écoles générale et spéciales pour l'agriculture, l'industrie manufacturière, le commerce et l'administration, Paris, Bachelier, 1833, 135 p. (lire en ligne [archive])

Attaque contre la formation aux humanités et la préférence donnée latin et au grec par rapport aux langues modernes. « [N]ous avons principalement cherché à démontrer [dans cet ouvrage] l'impuissance des doctrines du laissez-faire, doctrines dont la conséquence logique est d'établir une séparation de plus en plus profonde entre la société et son gouvernement ; comme si la marche évidente de la société, son besoin, sa mission, n'étaient pas, au contraire, de se constituer un gouvernement qui soit son expression la plus élevée et la plus complète. »

Gabriel Lamé, Cours de physique de lé̓cole polytechnique, Paris, Bachelier, 1836-1837 (lire en ligne : tome 1 [5] [archive] ; tome 2 : 1ère partie [6] [archive], 2ème partie [7] [archive]; Seconde édition de 1840 : tome1 [8] [archive]; tome 2 [9] [archive]; tome 3 [10] [archive])

Gabriel Lamé, Esquisse d'un traité de la république, Paris, Bachelier, 1848, 71 p. (lire en ligne [archive])

Gabriel Lamé, Leçons sur la théorie mathématique de l'élasticité des corps solides, Paris, Bachelier, 1852 (lire en ligne [archive])

Cours donnés dans le cadre de la chaire de physique mathématique de la faculté des sciences de Paris : « C'est le premier énoncé de la théorie générale de l'élasticité, qui constitue une nouvelle conquête de la mécanique analytique. »

Gabriel Lamé, Leçons sur les fonctions inverses des transcendantes et les surfaces isothermes, Paris, Mallet-Bachelier, 1857, 351 p. (lire en ligne [archive])

Cours donnés dans le cadre de la chaire de physique mathématique de la faculté des sciences de Paris

Gabriel Lamé, Leçons sur les coordonnées curvilignes et leurs diverses applications, Paris, Mallet-Bachelier, 1859, 397 p. (lire en ligne [archive])

Cours donnés dans le cadre de la chaire de physique mathématique de la faculté des sciences de Paris

Leçons sur la théorie analytique de la chaleur, Paris, Mallet-Bachelier, 1861, 444 p. (lire en ligne [archive])

Cours donnés dans le cadre de la chaire de physique mathématique de la faculté des sciences de Paris

Gabriel Lamé, Leçons sur la théorie mathématique de l'élasticité des corps solides, Paris, Gauthier-Villars, 1866 (lire en ligne [archive])

Cours donnés dans le cadre de la chaire de physique mathématique de la faculté des sciences de Paris

Gabriel Lamé, Résumé de plusieurs discours préliminaires sur les programmes des sciences exactes, Paris, Gauthier-Villars, 1866, 20 p. (lire en ligne [archive])Gabriel Lamé, Esquisse d'une réforme de l'enseignement des sciences, Paris, Gauthier-Villars, 1867, 16 p. (OCLC 457412296)

Articles

Gabriel Lamé et Émile Clapeyron, « Précis d'une course dans le pays du Hartz », Annales des Mines, 1^re série, vol. 7,‎ 1822, p. 21–40 (lire en ligne [archive])

Gabriel Lamé et Émile Clapeyron, « Sur la stabilité des voûtes », Annales des Mines, 1^re série, vol. 8,‎ 1823, p. 789 (lire en ligne [archive] [PDF])

Gabriel Lamé et Émile Clapeyron, « Sur les engrenages », Annales des Mines, 1^re série, vol. 9,‎ 1824, p. 601-624 (lire en ligne [archive])

« Sur les engrenages et la quantité de force vive absorbée par le frottement des dents » Émile Clapeyron, « Notice sur les travaux de Émile Clapeyron » , p.2 [11] [archive] — Clapeyron avait rédigé seul une première version en 1820 [12] [archive].

Gabriel Lamé, Pierre-Dominique Bazaine et Émile Clapeyron, « Description d'un pont suspendu de 1 022 pieds d'ouverture », Annales des Mines, 1^re série, vol. 11,‎ 1825, p. 265 (lire en ligne [archive])

Gabriel Lamé et Émile Clapeyron, « Sur un cabestan mis en usage par M. de Bétancourt, lieutenant général au service de Russie », Annales des Mines, 1^re série, vol. 12,‎ 1826, p. 225–229 (lire en ligne [archive] [PDF])

Gabriel Lamé et Émile Clapeyron, « Mémoire sur la solidification par refroidissement d'un globe liquide (Lu à l'Académie en 1830) », Annales de chimie et de physique, 47^e série,‎ 1831, p. 350 (lire en ligne [archive])

Gabriel Lamé et Émile Clapeyron, « Mémoire sur l'équilibre intérieur des corps solides homogènes (Rapport de Louis Poinsot et Henri Navier) », Journal de Crelle, vol. 7,‎ 1831 (lire en ligne [archive])

Trois parties: première partie, p. 150–169 [13] [archive] ; Deuxième partie, p. 237 [14] [archive] ; Troisième partie, p. 381 [15] [archive] Ce mémoire est reproduit plus tard dans cet ouvrage : Gabriel Lamé et Émile Clapeyron, Mémoires présentés par divers savan[t]s à l'Académie royale des sciences de l'institut de France - Sciences mathématiques et physiques, Paris, Bachelier, 1833 (lire en ligne [archive])

Gabriel Lamé et Émile Clapeyron, « Mémoire sur les chemins de fer considérés sous le point de vue de la défense du territoire (extrait) », Association polytechnique. Compte rendu trimestriel,‎ juillet 1832, p. 35–46 (lire en ligne [archive])

Hommages

Son nom est inscrit sur la Tour Eiffel.
La rue Gabriel-Lamé porte son nom dans le 12^e arrondissement de Paris, dans le quartier de Bercy.
Depuis 1961, le glacier Lamé dans les îles Kerguelen porte son nom.
En 1964, l'Union astronomique internationale a donné le nom de Lamé à un cratère lunaire.
Il devient chevalier de la Légion d'honneur en 1834, puis officier le 13 août 186118.
En 1854, il est élu membre étranger de l'Académie royale des sciences de Suède.

Notes et références

↑ ^{Revenir plus haut en :a et b} Site de la bibliothèque de l'École polytechnique [archive], onglet « Catalogues de la BCX → Famille polytechnicienne », recherche « Gabriel Lamé », résultat : « Lamé dit Lamé de la Droitière, Gabriel (X 1814 ; 1795-1870) ».
↑ MacTutor.
↑ ^{Revenir plus haut en :a b et c} Encyclopædia Universalis, Bernard Pire.
↑ Pendant leur séjour en Russie, Lamé et Clapeyron formèrent entre eux une « association » scientifique et industrielle qu’ils mirent , à leur retour en France en 1830, au service de leur projet de chemin de fer Paris–St-Germain. « Tu dois te parler que notre association avait été à la fois industrielle et scientifique, tu m’as abandonné en Russie presqu’exclusivement la partie industrielle par le refus que tu as fait de prendre part aux constructions dont j’ai été chargé, quoiqu’à plusieurs reprises, je t’ai conseillé de rechercher l’occasion d’en diriger. De retour en France tu as été seul à recueillir les fruits de notre association scientifique, et il est certain que si nos travaux passés ont été pour quelque chose dans la position que tu as trouvée en France, ta part a demi solde dans le corps des Mines, et comme professeur à l’Ecole Polytechnique a été jusqu’ici le résultat unique de notre association scientifique ; l’avenir que cette position te promet est encore ta part exclusive. Note association scientifique ne m’a pas apporté jusqu’ici aucun fruit. M’en suis-je, jamais plaint, non, parce que tes besoins étaient plus pressants et parce que la partie scientifique avait été (illible)exclusivement ton lot. Voici maintenant qu’une affaire industrielle se présente [chemin de fer Paris–St-Germain] à la quelle (sic) j’ai consacré tout le temps que j’ai pu et une partie de mon argent à une époque où le succès était fort incertain, pour la quelle tu as, à ma connaissance, peu fait peu écrit peu combiné et rien ou peu dépensé. Et bien, je trouve très juste que dans cette affaire ta part soit moindre que la mienne et cela dans le rapport convenu, de même que dans l’association scientifique ta part a été le lot entier, et que je n’ai rien reçu. Quant à l’avenir, il est entre tes main ; voici encore une occasion où tu es mis en demeure de t’occuper de constructions, si tu le fait avec zèle et l’activité que tu mets à autres choses, pourquoi l’avenir que tu crois brillant pour toi, te serait-il fermé ; m’as-tu vu bien exclusif du bien des autres et frappé en toute circonstance de l’esprit d’accaparement ; pense tu que je ne serais pas bien aise de t’avoir comme associé dans quelqu’autre affaire quand depuis 16 ans je t’ai associé à ma vie et à mes pensées les plus intimes. » (Lettre de Clapeyron à Lamé, Arras, 31 mai 1835 (bibliothèque de l’École Polytechnique, archives, fonds Gariel Lamé, cote IX LAME [archive])). « …jusqu'ici je n'ai pas recueilli ma part dans nos communs travaux, il faut que tu taches de réparer à cet égard les injustices du hazard (sic). » (Lettre de Clapeyron à Lamé, Saint-Étienne, 24 mars 1833 (ibidem)).
↑ ^{Revenir plus haut en :a et b} Gabriel Lamé et Émile Clapeyron 1831.
↑ ^{Revenir plus haut en :a et b} « Gabriel Lamé, liste de ses travaux et des fonctions qu'il a occupées », Bulletin des Sciences Mathématiques et Astronomiques, vol. 1,‎ 1870, p. 224–228 (lire en ligne [archive], consulté le 29 avril 2020)
↑ Compagnie du Chemin de Fer de Paris à Saint-Germain, Chemin de fer de Paris à Saint-Germain [archive], Impr. de Grégoire, 1835.
↑ La Vie du Rail, Les Origines: De Saint-Étienne - Andrézieux à Paris - Saint-Germain : Les Saint-Simoniens, supporters et promoteurs des chemins de fer & De Paris à Saint-Germain : un chemin de fer école, in revue La Vie du Rail magazine, no 1841, 1982. (Rail.com [archive])
↑ SABIX (Bulletin de la Société des Amis de la Bibliothèque de Polytechnique) 2009.
↑ René Guitard, « Les coordonnées curvilignes de Gabriel Lamé — Représentation des situations physiques et nouveaux objets mathématiques », dans Gabriel Lamé (1795-1870) : Les pérégrinations d'un ingénieur au xixe siècle Actes du colloque, Nantes, Bulletin de la Sabix (no 44), 2009 (ISSN 2114-2130, lire en ligne [archive]), p. 119–129
Citation extraite de Joseph Bertrand, « Éloge de Gabriel Lamé », Annales des Mines, VII, 13, 1878. [lire en ligne [archive]]
↑ Anne Boyé, « Gabriel Lamé et l’enseignement des mathématiques : reflet d’une génération de polytechniciens ? », Bulletin de la Sabix, no 44 « Gabriel Lamé (1795-1870) : Les pérégrinations d'un ingénieur au xixe siècle »,‎ 2009 (lire en ligne [archive], consulté le 6 avril 2015).
↑ Ainsi, Lev Landau et Evgueni Lifchits, Physique théorique, t. 7 : Théorie de l'élasticité [détail des éditions] utilisent plutôt les fonctions de Lamé.
↑ (en) Harold Edwards, Fermat's Last Theorem, coll. « GTM » (no 50), 1977 (lire en ligne [archive]), p. 73.
↑ Catherine Goldstein, « Gabriel Lamé et la théorie des nombres : « une passion malheureuse » ? », dans Gabriel Lamé (1795–1870) : Les pérégrinations d'un ingénieur au xixe siècle Actes du colloque, Nantes, Bulletin de la Sabix (no 44), 2009 (ISSN 2114-2130, lire en ligne [archive]), p. 131-139.
↑ Plan d'écoles, p. 1 [archive].
↑ Histoire générale des Sciences, PUF.
↑ Gracie Delépine, Toponymie des Terres australes, éditions La Documentation française, Paris, 1973, p. 205, consultable sur www.archives-polaires.fr [archive].
↑ « Lamé, Gabriel » [archive], base Léonore, ministère français de la Culture.

Voir aussi

Bibliographie

Joseph Bertrand, Éloge historique de Gabriel Lamé, lu dans la séance publique du 28 janvier 1878, Mémoires de l'Académie des sciences de l'Institut de France, Paris, Gauthier-Villars, 1879 (lire en ligne [archive]), p. XXVII-LIV
Autre version de 1878 [16] [archive]
(en) John J. O'Connor et Edmund F. Robertson, « Gabriel Lamé », MacTutor History of Mathematics archive, université de St Andrews,‎ 2000 (lire en ligne [archive])
Collectif, Gabriel Lamé (1795-1870) : Les pérégrinations d'un ingénieur au xixe siècle, SABIX (Bulletin de la Société des Amis de la Bibliothèque de Polytechnique) (n^o 44), octobre 2009, 160 p. (lire en ligne [archive])
Actes d'un colloque tenu à Nantes du 15 au 17 janvier 2009 ; ressource de premier plan.
Bernard Pire, « Lamé Gabriel — (1795–1870) », Encyclopædia universalis (consulté le 12 mars 2015),‎ 2015? (lire en ligne [archive])
La première page est disponible sans abonnement.
Académie des sciences, arts et belles-lettres de Touraine, Dictionnaire des scientifiques de Touraine, Tours, Rabelais, 2017, 408 p. (ISBN 978-2-86906-433-1)
Compléments sur Lamé [17] [archive]

Naissance	22 juillet 1795 Tours
Décès	1^er mai 1870 (à 74 ans) Paris
Sépulture	Cimetière du Montparnasse
Nationalité	française
Formation	École polytechnique École nationale supérieure des mines de Paris Lycée Louis-le-Grand
Activités	Mathématicien, physicien, ingénieur, professeur

Lamé Gabriel

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Biographie

Travaux

Publications

Hommages

Notes et références

Voir aussi

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