Joseph-Louis Lagrange - Définition

Introduction

Joseph-Louis Lagrange
Naissance	25 janvier 1736 Turin (Royaume de Sardaigne)
Décès	10 avril 1813 (à 77 ans) Paris (France)
Nationalité	Italienne, française
Champs	Mathématiques, Physique mathématique
Institution	École polytechnique
Célèbre pour	Mécanique analytique, Mécanique céleste, analyse mathématiques, Théorie des nombres
Distinctions	Son nom est sur la Liste des soixante-douze noms de savants inscrits sur la tour Eiffel
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Joseph Louis, comte de Lagrange (en italien Giuseppe Lodovico Lagrangia), né à Turin le 25 janvier 1736 et mort à Paris le 10 avril 1813 (à 77 ans), est un mathématicien, mécanicien et astronome. Italien, mais de famille française par son arrière-grand-père, il passa trente ans dans le Piémont, puis vingt-et-un ans à Berlin, et le restant de ses jours à Paris.

Sa vie

Joseph Louis Lagrange naît à Turin de parents italiens. Élève brillant issu d'un milieu aisé, il étudie au collège de Turin. Il prend goût pour les mathématiques par hasard à l'âge de 17 ans après la lecture d'un mémoire de Edmund Halley portant sur les applications de l'algèbre en optique. Le sujet l'intéresse au plus haut point. Dès lors, il se passionne pour les mathématiques qu'il étudie seul et assidûment. Il devient rapidement un mathématicien confirmé et ses premiers résultats ne se font pas attendre. Dans une lettre adressée à Leonhard Euler, sans doute le plus grand mathématicien de l'époque, il jette les bases du calcul variationnel. Cet échange est le début d'une longue correspondance entre les deux hommes. Lagrange a alors 19 ans et enseigne à l'école d'artillerie de Turin où il fut nommé en 1755. Il fonde en 1758 l'Académie des Sciences de Turin qui publiera ses premiers résultats sur l'application du calcul variationnel à des problèmes de mécanique (propagation du son, corde vibrante...). En 1764, ses travaux sur les librations de la lune (petites variations de son orbite) sont récompensés par le Grand Prix de l'Académie des Sciences de Paris.

Lagrange quitte sa ville natale en 1766 pour s'installer à Berlin où il est nommé directeur de la classe mathématique de l'Académie de Berlin, succédant ainsi à Euler. Le roi Frédéric II de Prusse souhaitait que « le plus grand roi d'Europe » ait « le plus grand mathématicien d'Europe ». Il se marie un an plus tard mais n'aura pas d'enfants. Commencent alors vingt années de publications aussi régulières que le permet la santé fragile de Lagrange. Ses travaux, qui s'inscrivent dans les mathématiques et la mécanique, font de lui un nom incontournable dans ces domaines. Il se consacre à des problématiques variées : Algèbre, calcul infinitésimal, probabilités, théorie des nombres, mécanique théorique, mécanique céleste, mécanique des fluides, cartographie... Ce sont plus de 80 mémoires qui sont publiés par Lagrange durant cette période berlinoise. Le décès de sa femme en 1783 après de longues années de maladie le plonge dans la dépression. Trois ans plus tard, la mort du roi Frédéric II (son protecteur) rend sa position à Berlin inconfortable. Il reçoit de nombreuses propositions d'emploi venant d'Italie et de France. Le mathématicien convoité retient l'offre de l'Académie des Sciences de Paris, qui n'inclut pas d'enseignement... Et quitte définitivement Berlin en 1787.

Lagrange publie son célèbre livre de Mécanique Analytique en 1788, alors membre de l'Académie de Paris. Cet ouvrage, écrit lorsque il était encore en Allemagne, est l'aboutissement ses travaux en mécanique et en analyse ce qui en fait l'élément phare de son œuvre. Par chance, il n'est pas inquiété lors de la Révolution française. Il doit à son génie d’échapper aux mesures de répression contre les étrangers. Des arrêtés spéciaux du Comité de salut public lui permettent de continuer d’exercer ses fonctions. Il participe à partir de 1791 à la Commission des Poids et Mesures, il est donc l'un des pères du système métrique et de la division décimale des unités. Il se remarie en 1792 avec la fille d'un collègue astronome. L'Académie des Sciences est supprimée en 1793 et un an plus tard, son collègue et ami Lavoisier est exécuté, victime du règne de la Terreur. Cet événement le touche beaucoup, il déclare à son sujet: "Il a fallu un instant pour couper sa tête, et un siècle ne suffira pas pour en produire une si bien faite." Lagrange devient le premier professeur d'analyse de l'École polytechnique fondée en 1794 et enseigne un an plus tard à l'École normale. Sa voix fébrile et son accent italien font qu'il est peu apprécié des étudiants... Il continue à publier des ouvrages d'analyse, on peut citer: Théorie des fonctions analytiques (1797) et Leçons sur le calcul des fonctions (1800).

Il est nommé sénateur au Sénat conservateur le 4 nivôse an VIII (25 décembre 1799). Avec Monge et Laplace, il fait partie des savants nommés à siéger dans cette assemblée. Il est décoré de la Légion d'honneur en 1808 par Napoléon et devient Comte de l'Empire.

Il décède à Paris à l'âge de 77 ans, laissant derrière lui une œuvre conséquente qui a permis des avancées dans toutes les branches des mathématiques et de la physique de son époque. Surtout connu pour avoir introduit la méthode analytique en géométrie, il n’en a pas moins étudié toutes les branches des mathématiques et a laissé d’importants travaux tant en géométrie qu’en trigonométrie et en mécanique.

Il est inhumé au Panthéon de Paris.