Boris Grigoryevich Galerkin

Boris Grigoryevich Galerkin - Définition et Explications

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Introduction

Boris G. Galerkine
Boris Grigoryevich Galerkin
Naissance 20 février 1871
Minsk (Empire russe)
Décès 12 juillet 1945
Moscou () (URSS)
Nationalité Russe
Champs Résistance des matériaux (La résistance des matériaux, aussi appelée RDM, est une discipline particulière...)
Institution Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) Polytechnique de Saint-Pétersbourg
Diplômé Institut Technologique de Saint-Pétersbourg
Célèbre pour Méthode de Galerkine
Distinctions Académie des sciences (Une académie des sciences est une société savante dont le rôle est de promouvoir la recherche...) de Russie, Prix Staline 1942

Boris Grigoryevitch Galerkine (en russe, Бори́с Григо́рьевич Галёркин), né le 20 février 1871 à Polotsk (Biélorussie) et mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si...) le 12 juillet 1945, est un mathématicien (Un mathématicien est au sens restreint un chercheur en mathématiques, par extension toute...) et un ingénieur (« Le métier de base de l'ingénieur consiste à résoudre des problèmes de nature...) russe réputé pour ses contributions à l'étude des treillis de poutres et des plaques élastiques. Son nom reste lié à une méthode de résolution approchée des structures élastiques, qui est l'une des bases de la méthode des éléments finis (En analyse numérique, la méthode des éléments finis est utilisée pour...).

Biographie

Jeunesse

Ses parents ne pouvant subvenir seuls aux besoins de leur famille, Boris Galerkine commença à travailler comme écrivain public dès l'âge de 12 ans. Ayant alors fini ses études primaires à Polotsk, il devait passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques...) un examen à Minsk en 1893 pour continuer à étudier au lycée, mais la même année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié...) il réussit le concours d'entrée de l'Institut Technologique de Saint-Pétersbourg, et fut admis dans la filière (Une filière est une suite de formalités, d'emplois à remplir avant d'arriver à...) de génie mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes...). Il dut continuer à travailler pendant ses études, comme dessinateur (Un dessinateur est une personne pratiquant le dessin. Le dessin résultant du travail d'un...) et répétiteur privé.

L'engagement politique

Comme beaucoup d'étudiants scientifiques russes de cette époque, Galerkine s'impliquait dans la politique et en 1899 il s'inscrivit au Parti ouvrier social-démocrate de Russie, ce qui peut expliquer qu'il changea plusieurs fois d'employeur à l'époque : les trois premières années suivant sa sortie d'école, il travaillait comme ingénieur à l'usine de Kharkov de l'Union Russe Mécanique et Ferroviaire, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) en donnant des cours du soir aux ouvriers ; puis à la fin de 1903 il rejoignit le chantier du Chemin de fer (Le chemin de fer est un système de transport guidé servant au transport de personnes et...) de l’Est chinois, et six mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps...) plus tard prenait la direction technique de l'Usine des machines et chaudières du Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.). Il s'impliqua dans la création du Syndicat des Ingénieurs de Saint-Pétersbourg et en 1905 fut arrêté en tant que meneur d'une grève. En 1906, Boris Galerkine devint membre permanent du comité central du POSDR.

Le 5 août 1906, la police cerna sa maison (Une maison est un bâtiment de taille moyenne destiné à l'habitation d'une famille,...) du 13, rue (La rue est un espace de circulation dans la ville qui dessert les logements et les lieux...) Alexeyevskaya, non loin de la gare (Une gare est d'ordinaire un lieu d'arrêt des trains. Une gare comprend diverses installations qui...) d'Udelnaya et arrêta tous les membres du comité. Jugés le 26 mars 1907, le tribunal (Le tribunal ou juridiction (de jus dicere : littéralement, « dire le...) se montra curieusement clément à leur égard, si l'on considère que plusieurs prévenus avaient ouvert le feu (Le feu est la production d'une flamme par une réaction chimique exothermique d'oxydation...) sur les forces de l'ordre au moment de leur interpellation : l'un des 19 membres du Comité fut condamné à deux ans d'incarcération, et 8 autres, dont B. G. Galerkine (dit « Zakhar », son nom dans la clandestinité) à 18 mois, les derniers étant relaxés.

Dans la prison, surnommée « Kresty » par les détenus, Galerkine se détourna de l'activisme révolutionnaire au profit des sciences et de la technique. Les conditions de détention à cette époque favorisaient cette reconversion. Mais on lit même dans les cahiers de Galerkine qu'en 1907 il aurait travaillé comme ingénieur à la construction de la centrale thermique (Une centrale thermique est une centrale électrique qui produit de l'électricité...) de Saint-Pétersbourg : ce fait n'a jamais été vraiment éclairci, et par la suite Galerkine renâclait à revenir sur son engagement de jeunesse. Sous le régime soviétique, il répondait aux questionnaires de façon très évasive sur son appartenance politique à cette époque. S'il est certain qu'il connaissait la carrière de ses anciens comparses, la principale raison de son abstention était qu'il avait été porté au Comité par la faction des Mencheviks, une révélation qui aurait pu lui coûter la vie (La vie est le nom donné :).

Carrière académique

L'Institut polytechnique de Saint-Pétersbourg en 1902.

Galerkine retrouva la liberté à la fin de 1908. En mars, il obtenait un poste de professeur à l'Institut Polytechnique de Saint-Pétersbourg, et commença à publier le fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine....) de ses travaux (menés dans la « prison Kresty ») dans le journal scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) de cet établissement, les Transactions de l’Institut Polytechnique : il s'agissait d'un article intitulé « Théorie et expérimentation (L'expérimentation est une méthode scientifique qui consiste à tester par des expériences...) de la flexion longitudinale, avec application aux structures multi-niveaux, aux treillis articulés et aux treillis à jonctions rigides ». La longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) du titre fait écho à celle de l'article lui-même : 130 pages. L'été de 1909, Galerkine entreprit une série de voyages à l'étranger pour voir les constructions et édifices dont il avait entendu parler. Au cours des quatre années qui suivirent, et qui se terminèrent par l'entrée en guerre de la Russie en août 1914, il visita l’Europe en compagnie de plusieurs de ses collègues de l'Institut : l'Allemagne, l’Autriche, la Suisse, la Belgique et la Suède.

Galerkine assurait les travaux dirigés et les cours d'atelier de mécanique des structures sous la direction du professeur V.L. Kirpichov, directeur de l'École de Mécanique de Saint-Pétersbourg. Mais la plupart de ses collègues : I. G. Boubnov, A.N. Krylov, I. V. Mechersky et S. P. Timoshenko, travaillaient à l’Institut Polytechnique.

À l'automne (L'automne est l'une des quatre saisons des zones tempérées. Elle se place entre l'été et...) 1911, on confia à Galerkine, en plus de ses activités précédentes, les cours de l'Institut Polytechnique Féminin. En 1913, il conçut la structure métallique de la chaudière (Une chaudière est un appareil (voire une installation industrielle, selon sa puissance),...) de la centrale thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de...) de Saint-Pétersbourg, qui est la première grande structure métallique de type coque en Russie conçue pour les hautes pressions. Jusqu'en 1915, Galerkine n'avait publié que sur les structures en treillis, mais à compter de cette date il commença à s'intéresser aux plaques.

En 1915 Galerkine publia un article où il proposait une méthode de résolution approchée pour résoudre les équations différentielles, en particulier les problèmes de conditions aux limites ; il y appliquait sa méthode à des treillis de grande taille et à l'équilibre des plaques. Quelques temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) auparavant, I. G. Boubnov avait imaginé une approche semblable pour résoudre le problème variationnel associé à l'équation (En mathématiques, une équation est une égalité qui lie différentes quantités, généralement...) d'équilibre (minimum de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) de déformation élastique), approche qu'il interpréta comme une variante de la méthode de Ritz. La méthode de Galerkine se distinguait par le fait qu'on pouvait l'appliquer directement à une équation différentielle sans recourir à un principe variationnel ; Galerkine interprétait son algorithme par analogie avec le principe des puissances virtuelles (Le principe des puissances virtuelles ou PPV est un principe fondamental en mécanique, qui...). Ces idées devaient s'avérer très fertiles, non seulement en mécanique des structures, mais pour toute la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la...) mathématique (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide...) de l'Entre-deux guerres.

Période soviétique

De 1917 à 1919, il publia plusieurs articles sur la statiques des plaques triangulaires et rectangulaires sous différentes conditions d'appui et de chargement (Le mot chargement peut désigner l'action de charger ou son résultat :), la plupart dans les Transactions de l’Académie des sciences de Russie. En mars 1920, Galerkine obtint la chaire de mécanique des structures nouvellement créée à l'Institut, puis après la fuite en Pologne du professeur S. P. Belzetsky au cours de l'été 1921, il fut nommé professeur de la Faculté de Génie Civil (Le Génie civil représente l'ensemble des techniques concernant les constructions civiles. Les...), domaine qui coïncidait plus précisément à ses intérêts scientifiques du moment.

À partir de 1922, Galerkine ne publia plus que dans les revues étrangères (une pénurie de papier (Le papier (du latin papyrus) est une matière fabriquée à partir de fibres...) frappait alors la Russie, en proie (Une proie est un organisme capturé vivant, tué puis consommé par un autre,...) à la Révolution). Il fut élu doyen de la Faculté de Génie Civil en décembre 1923 : cette élection intervenait à la suite de la démission de plusieurs professeurs, indignés des menées de soi-disant « étudiants » manipulés par les soviets et les comités du Parti Communiste. Galerkine, désormais à la tête de la Faculté, parvint à composer avec les circonstances : il sut contenir les « assistants » qu'on lui avait imposés, et temporisa dans l'application des directives de supérieurs hiérarchiques incompétents, qui à l'époque multipliaient les expériences en matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) éducative. De 1924 à 1929, Galerkine exerça encore en tant que professeur à l'Institut des Chemins de Fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le...) et à l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) de Saint-Pétersbourg. En 1924 il prit part au Congrès International de Mécanique Appliquée aux Pays-Bas (1er congrès de l'IUTAM), et ce devait être son dernier voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel...) à l'étranger.

En 1926, ayant appris qu'à l'instigation du Comité politique de l'Institut, le Narkompros (Ministère de l'Éducation) venait de voter la dissolution du Département des Voies de Communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle,...), Galerkine représenta aux autorités de Moscou qu'il n'existait plus aucune école dans le pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue...) pour donner des cours d'infrastructures ferroviaires, et parvint à faire annuler la décision. Il créa aussi les premiers laboratoires de la faculté avec l'appui du gouvernement ; l’un d’eux donnera naissance à l’Institut de Recherche Hydrotechnique.

En janvier 1928, sur proposition d’Abram Ioffé, de A. N. Krylov et de P. P. Lazarev, Galerkine fut nommé membre correspondant de l’Académie des sciences d’URSS. Il était depuis plusieurs années une autorité de rang ( Mathématiques En algèbre linéaire, le rang d'une famille de vecteurs est la dimension du...) international, souvent choisi comme consultant pour les projets industriels de grande ampleur dans le nord-ouest (Le nord-ouest est la direction entre les points cardinaux nord et ouest. Le nord-ouest est...) de la Russie (centrales thermiques, centrale hydroélectrique de Volkhov, usine de pâte à papier de Kondopoga, etc.), membre des bureaux d'étude Gipromez et Giprotsvetmet, et conseiller scientifique de l’Institut de l’Irrigation (le futur Institut de Recherche Hydrotechnique) et de l’Institut des Structures. Une fois achevée la construction de l'usine hydroélectrique du Dniepr (Le Dniepr (en russe : Днепр, Dnepr ; en...), Galerkine fut choisi comme membre de la commission gouvernementale hydroélectrique.

Lorsqu'en 1934, les autorités rétablirent les grades universitaires, Galerkine se vit attribuer deux doctorats, l'un en techniques industrielles et l'autre en mathématiques. Au début de 1936 il devint membre titulaire de l’Académie des sciences d’URSS, à côté de multiples marques de reconnaissance du régime ; en avril, il obtenait la présidence de la Commission Gouvernementale des travaux du Palais des Soviets (Le Palais des Soviets (russe : Дворец...) de Moscou.

En dépit de tous ces titres, Galerkine continuait d'exercer en tant que professeur de mécanique des structures et d'élasticité de l’Institut Hydrotechnique (rattaché à la faculté de génie civil depuis 1934). Il enseignait essentiellement l'élasticité mathématique, mais le faible niveau scientifique des étudiants de l'époque rendait son cours peu abordable : les étudiants venaient voir l'« académicien », mais le professeur lui-même était peu prolixe et parlait d'une voix faible. Son image ne correspondait pas au grand savant qu'ils s'imaginaient, sa reconnaissance était d'ailleurs surtout gouvernementale.

La guerre avec l'Allemagne

Avec la création en 1939 d’une École Militaire (sur le modèle de l’« Institut du Génie Civil et Industriel »), Galerkine, nommé à la tête du département de Mécanique des Structures, dut prendre l'uniforme. En tant qu'académicien, on le reclassa avec le grade (Le mot grade a plusieurs significations :) de lieutenant-général. Au cours de l'été 1941, le gouvernement de Léningrad créa une Commission des Installations Défensives, et y affecta les quelques académiciens et savants de la ville (Une ville est une unité urbaine (un « établissement humain » pour...), mais seul Galerkine participa vraiment à des travaux de construction, desorte qu'il s'imposa comme le président de cette Commission.

Quelques mois plus tard, il fut évacué sur Moscou où il rejoignit la Commission du Génie militaire de l'Académie (Une académie est une assemblée de gens de lettres, de savants et/ou d'artistes reconnus par leurs...) des Sciences d'URSS. Sa santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste...) se dégrada par suite du surmenage : il s'éteignit à Moscou quelques semaines après la victoire le 12 juillet 1945.

Boris Grigoryevich Galerkin
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