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Louis Joseph Gay-Lussac

Louis Joseph Gay-Lussac
Louis Joseph Gay-Lussac

Physicien et chimiste français (Saint-Léonard-de-Noblat 1778-Paris 1850).

Les débuts

Antoine Gay exerçait la charge de procureur du roi à Saint-Léonard. Comme il était propriétaire dans le village de Lussac, il ajoutait ordinairement, suivant l'usage du pays, le nom de ce village à son propre nom, pour se distinguer des autres Gay, nombreux dans la région. Ce magistrat était le père de cinq enfants ; l'aîné, Louis Joseph, allait rapidement illustrer son nom.

La Révolution éclate comme celui-ci sort de l'enfance. Son père, suspect, est emprisonné, et sa famille préfère le garder auprès d'elle durant les années où il aurait dû recevoir une éducation classique. Ce n'est qu'à l'âge de seize ans qu'on l'envoie dans diverses institutions de Paris ou de banlieue, mais il s'instruit si rapidement qu'il entre, en 1797, à l'École polytechnique.

Il en sort ingénieur des Ponts et Chaussées. Mais Berthollet, qui a été son professeur, l'a remarqué et le choisit comme préparateur à son laboratoire de chimie, puis le fait nommer répétiteur d'A. F. Fourcroy à l'École polytechnique. En 1809, il reçoit, à cette même école, une chaire de chimie pratique, qu'il va conserver pendant trente ans ; il est également nommé professeur de physique à la Sorbonne. L'année précédente, il avait épousé une modeste employée de lingerie, Joséphine Rojot (1785-1876), parce qu'il l'avait vue lisant un ouvrage de chimie ; de cette union, qui sera particulièrement heureuse, naîtront cinq enfants.

Le premier travail important de Gay-Lussac : Sur la dilatation des gaz et vapeurs, parrainé par Berthollet et Laplace, date de 1802 ; il lui fait découvrir que cette dilatation, indépendante de la nature du gaz, est proportionnelle à l'élévation de température, et le rend célèbre à vingt-quatre ans.

Gay-Lussac aéronaute

À la demande de l'Académie des sciences, il entreprend avec Jean-Baptiste Biot une ascension pour étudier le magnétisme terrestre. À l'instigation de Laplace, le ministre de l'Intérieur Chaptal leur attribue un ballon qui a servi lors de la campagne d'Égypte. En 1804, tous deux s'élèvent du jardin du Conservatoire des arts et métiers et atteignent une altitude de 4 000 mètres. Une ancienne lithographie représente la nacelle dans laquelle les savants sont assis ; Gay-Lussac porte un chapeau haut de forme couvrant un madras qui lui cache les oreilles et tient un ballon à la main ; Biot est coiffé d'une sorte de toque à visière. Les résultats scientifiques obtenus sont jugés insuffisants et, trois semaines plus tard, Gay-Lussac effectue seul une deuxième ascension ; il s'élève à 7 016 mètres, hauteur encore jamais atteinte et qui ne sera dépassée que quarante ans plus tard ; il prélève de l'air et montre la constance de sa composition ; il fait aussi diverses observations sur la température et l'humidité de l'atmosphère.

Gay-Lussac physicien

Lorsque Berthollet, rentrant d'Égypte, fonde la « Société d'Arcueil », il y appelle Gay-Lussac. Celui-ci y rencontre Alexandre de Humboldt (1769-1859), avec qui il se lie d'une étroite amitié. À la suite d'expériences qu'ils effectuent à l'École polytechnique, tous deux présentent en 1805 à l'Académie des sciences un mémoire où se trouve énoncée la loi volumétrique des combinaisons gazeuses. Puis ils entreprennent un long voyage d'études en France, en Suisse, en Italie et en Allemagne, pour déterminer les valeurs du champ magnétique terrestre. À Naples, ils assistent à une éruption du Vésuve et, au cours de six ascensions successives, ils font d'intéressantes observations géophysiques. Gay-Lussac en revient en 1806 pour se faire élire membre de l'Académie des sciences.

Gay-Lussac chimiste

Sur la demande de Laplace, Gay-Lussac vérifie en 1807 les résultats de la théorie des phénomènes capillaires. Cependant, les réunions d'Arcueil le mettent en rapport avec Thenard, et ces deux chimistes vont collaborer dans des travaux d'une importance exceptionnelle. En 1808, ils préparent le sodium et le potassium par action de la tournure de fer sur les alcalis. Puis, à l'aide de la grande batterie de piles offerte par Napoléon, ils reprennent les expériences d'électrolyse de Davy ; c'est au cours de ces recherches que Gay-Lussac manque perdre la vue à la suite d'une explosion. Ils découvrent le bore. En 1809, tentant l'analyse du chlore, qu'on appelle alors « acide muriatique oxygéné », ils affirment qu'il s'agit d'un corps simple ; Gay-Lussac annonce qu'il en est de même du corps que vient d'isoler Bernard Courtois, et qu'il baptise iode ; il signale les analogies de cet élément avec le chlore et prépare ses principaux composés. En 1815, étudiant le bleu de Prusse, il découvre le cyanogène et l'acide cyanhydrique.

La même année, il construit le baromètre à siphon transportable ainsi qu'un thermomètre à maximum et minimum, puis, peu après, son alcoomètre centésimal. En 1822, il participe aux expériences effectuées entre Montlhéry et Villejuif par le Bureau des longitudes pour déterminer la vitesse du son.

En 1832, Gay-Lussac abandonne sa chaire de la faculté des sciences pour se consacrer à l'enseignement de la chimie générale au Muséum d'histoire naturelle ; il est alors logé dans un pavillon du Jardin des plantes et s'occupe de chimie analytique et industrielle. Il étudie la fabrication des poudres, perfectionne les procédés d'affinage des métaux précieux et, en 1835, il introduit, à l'usine d'acide sulfurique de Chauny, la « tour de Gay-Lussac » pour récupérer les produits nitreux.

Il a reçu, en 1831, un mandat de député ; en 1839, Louis-Philippe l'appelle à la pairie. Mais ses fonctions de législateur ne l'empêchent pas de se livrer à ses travaux de prédilection et il mourra, pourrait-on dire, dans son laboratoire, comme un soldat sur le champ de bataille. La blessure grave qu'il a reçue à la main, à la suite de l'explosion inattendue d'un ballon, ne semble pas étrangère à la longue et douloureuse maladie à laquelle il succombera. Ses dernières paroles sont des regrets de quitter la science au moment où elle étonne le monde par ses magnifiques applications, particulièrement la télégraphie électrique « C'est dommage de s'en aller ; cela commence à devenir drôle. »

COLLABORATEURS ET CONTEMPORAINS DE GAY-LUSSAC

Jean-Baptiste Biot

Jean-Baptiste Biot, physicien français (Paris 1774-Paris 1862) fut aussi mathématicien, astronome, chimiste et même écrivain. Il reconnaît en 1803 l'origine céleste des météorites recueillies dans la région de Laigle, accompagne l'année suivante Gay-Lussac dans la première ascension scientifique en aérostat. Il fait en 1806, avec Arago, les premières mesures précises de la densité des gaz et découvre en 1815 le pouvoir rotatoire de certains liquides, d'où sa création du saccharimètre. En 1820, il détermine avec Félix Savart la valeur du champ magnétique créé par un courant électrique et donne la loi du phénomène (Académie française, 1856.)

Jacques Alexandre César Charles

Jacques Alexandre César Charles, physicien français (Beaugency 1746-Paris 1823) rend le taffetas des montgolfières imperméable par application d'un vernis, puis a l'idée, en 1783, de substituer l'hydrogène à l'air chaud des ballons qu'on nomme alors des charlières ; il imagine l'emploi de la soupape et du lest et effectue lui-même une ascension qui le porte à l'altitude de 3 000 mètres. En 1798, il étudie la dilatation des gaz et découvre la loi qu'énoncera plus tard Gay-Lussac. Il avait épousé Julie Bouchaud des Hérettes (1784-1817), l'« Elvire » de Lamartine.

Pierre Louis Dulong

Préparateur de Berthollet, puis de Thenard, Pierre Louis Dulong, chimiste et physicien français (Rouen 1785-Paris 1838) devient professeur de chimie à la Sorbonne. Sa découverte du chlorure d'azote (1812) lui fait perdre un œil et deux doigts. En 1818, il effectue, avec son condisciple de Polytechnique Alexis Petit (1791-1820), la première mesure précise de la dilatation du mercure ; à cette occasion, ils inventent le cathétomètre. L'année suivante, tous deux énoncent la fameuse loi relative aux chaleurs massiques des corps simples solides. Après la mort de Petit, Dulong mesure avec Arago la pression maximale de la vapeur d'eau à diverses températures. (Académie des sciences, 1823.)

Jacques, baron Thenard

Fils de cultivateurs, Jacques, baron Thenard, chimiste français (La Louptière, Aube, 1777-Paris 1857) entre au laboratoire de Vauquelin, auquel il succède au Collège de France. Membre de la Chambre des députés (1827), il est nommé pair de France (1832) et chancelier de l'Université. On lui doit une classification des métaux, la découverte de l'eau oxygénée et, avec Gay-Lussac, celle du bore. Il est l'auteur d'un Traité élémentaire de chimie théorique pratique (1813). [Académie des sciences, 1810.]