Willem Jacob 's Gravesande

Willem 's Gravesande
Willem Jacob 's Gravesande (1688-1742)
Naissance	26 septembre 1688 Bois-le-Duc (Pays-Bas)
Décès	28 février 1742 Leyde (Pays-Bas)
Domicile	Leyde
Nationalité	Néerlandais
Champs	Philosophe et physicien
Institution	Université de Leyde
Renommé pour	théorème des forces vives résistance des solides
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Willem Jacob 's Gravesande (1688 à Bois-le-Duc, Pays-Bas - 1742 à Leyde, Pays-Bas) était un juriste et diplomate des Provinces-Unies, passionné par les sciences et l'expérimentation. Grand initiateur de la méthode expérimentale en Europe, il étudia les effets de la pesanteur et de la chute des corps et construisit une colonne pour mesurer l'effet des machines (poulies, treuils, plan incliné).

Chroniqueur scientifique

Il a 19 ans lorsqu'il publie un premier ouvrage : Essai sur la perspective, qui sera approuvé par Jean Bernoulli, et engage bientôt une collaboration au Journal de la République des Lettres dans lequel il est chargé de la chronique scientifique.

Lorsqu'au début des années 1700 une controverse opposa Newtoniens et Leibnitziens sur les causes du mouvement des astres, le Journal littéraire de La Haye fut l'une des rares revues à s'en faire l'écho en Europe continentale. Dans une série d'articles, 's Gravesande y rappelait en quels termes les Principes mathématiques de la philosophie naturelle de Newton critiquent la théorie des tourbillons d'éther de Descartes. Puis il exposait la réfutation de Leibnitz (Tentamen de motuum coelestium causis, 1689) de la gravitation newtonienne, et qui repose sur une correction de la théorie des tourbillons de Descartes.

Professeur d’université

En 1713, Newton publie la seconde version de ses Principes mathématiques de la philosophie naturelle, où il répond à ceux qui critiquent sa théorie de la gravitation, qui repose notamment sur la possibilité d'une action à distance et, qui plus est, d'une action instantanée. La réception favorable de cette nouvelle édition à l'université de Leyde est l'œuvre de Herman Boerhaave, grand recteur. En 1715, 's Gravesande accompagne à Londres, en qualité de secrétaire d'ambassade, les députés des États Généraux de Hollande chargés de complimenter le roi Georges 1^er pour son avènement au trône, et rencontre à cette occasion plusieurs collaborateurs de Newton. Deux ans plus tard, Boerhaave le nomme professeur de mathématiques et d'astronomie à l'université de Leyde. À ce poste, il met l'accent sur le caractère expérimental que doit revêtir l'étude des sciences de la nature. Dans cet esprit, 's Gravesande rédige une adaptation des Principes de Newton : Éléments mathématiques de philosophie naturelle tirés de l'expérience. Newtonien et membre de la Royal Society de Londres, il exposait à ses étudiants aussi bien les doctrines de Descartes, de Leibniz et de Locke (prévalant sur le continent et particulièrement en France), que les expériences de Galilée et de Newton.

Contributions scientifiques

La roue paradoxale de 's Gravesande remonte à contre-pente du plan incliné, parce que l’écartement croissant des points d'appui est tel qu'en réalité le centre de gravité de la roue ne cesse de s’abaisser dans le mouvement...

Ses recherches sur le choc des solides lui suggèrent une expérience consistant à lâcher des billes de cuivre depuis différentes hauteurs (afin de faire varier la vitesse d'impact) sur de l'argile molle. Selon Newton, la profondeur de l'empreinte laissée dans l'argile est censée être proportionnelle à l'impulsion, c'est-à-dire au produit de la masse de la bille par sa vitesse ; tandis que selon Leibnitz, cette empreinte est proportionnelle à la potentia motrix ou « force vive », c'est-à-dire au produit de la masse de la bille par le carré de la vitesse. Or l'expérience trancha en faveur de cette seconde hypothèse.

Parmi les nombreux appareils que mit au point 's Gravesande, il faut distinguer :

• anneau de 's Gravesande, pour mesurer la dilatation volumétrique des solides,
• le premier héliostat (1720),
• la « roue paradoxale », qui roule spontanément à contre-pente : ce mouvement s’explique par l’écartement graduel des points de roulement et la forme conique des surfaces de roulement, lesquels impliquent un abaissement du centre de gravité dans le sens de la montée.
• diverses machines pneumatiques.

Références

• François Duchesneau, article Leibniz in La science classique (1998), ouvr. coll. éd. par M. Blay et R. Halleux, Flammarion. ISBN 2-08-211566-6
• K. Van Berkel, Newton aux Pays-Bas, Revue Septentrion - 1987, n°4, pp. 21-25