Léon Brillouin

Léon Brillouin en 1927.

Léon Brillouin (né le 7 août 1889 à Sèvres - mort le 4 octobre 1969 à New York) était un physicien franco-américain, essentiellement connu pour ses travaux en mécanique quantique et en physique du solide. Il a notamment travaillé sur la théorie des ondes et la théorie de l'information.

Biographie

Héritier d'une grande lignée de scientifiques (son père et son grand-père occupèrent avant lui une chaire de professeur au Collège de France), Léon Brillouin était le fils de Marcel Brillouin, le petit-fils d’Éleuthère Mascart et l'arrière-petit-fils de Charles Briot.

Léon Brillouin entre à l’École normale supérieure en 1908. À la fin de sa scolarité, il décide de continuer ses études à l’ Institut de physique théorique de Munich dont la direction était alors assumée par Arnold Sommerfeld. Il va y travailler au laboratoire de Max von Laue (1879-1960) sur la physique du solide, qui en était à ses premiers balbutiements.

Il rentre en France en 1913 et commence une thèse sur « La théorie des solides et des quanta »^[1], qu’il ne pourra soutenir qu’en 1920, en raison de sa mobilisation, pendant la Première Guerre mondiale dans les services de radiotélégraphie. Au cours de sa carrière scientifique, Léon Brillouin apportera à la science des contributions importantes, comme l'effet qui porte son nom, le concept de diffusion Brillouin, ou bien encore les zones de Brillouin, pour ne citer que l'un des domaines, la physique des solides, où il a su exercer son talent, et qu'il a même contribué à fonder.

En avril 1926, Léon Brillouin synthétisait dans le célèbre Journal de physique près de dix articles publiés par des physiciens étrangers comme Werner Heisenberg, Max Born ou Pascual Jordan. Il a ainsi joué un rôle important dans l’introduction en France de la mécanique quantique.

En 1927, il fit partie - avec Marie Curie, Paul Langevin et Louis de Broglie - des quatre français invités au cinquième congrès Solvay, qui marqua la naissance officielle de la mécanique quantique.

Il fut titulaire de la chaire de théories physiques à la faculté des sciences de l'université de Paris de 1928 à 1932 avant d'être élu au Collège de France, succédant à son père Marcel Brillouin. Louis de Broglie lui succéda à la Sorbonne.

En août 1939, un mois avant la déclaration de guerre à l’Allemagne, Léon Brillouin est nommé, en tant que spécialiste de la propagation des ondes, directeur de la Radiodiffusion française. Ayant occupé la fonction quelque temps pendant le régime de Vichy, il démissionne fin 1940 et émigre aux États-Unis.

Il y enseigne dans plusieurs universités (dont celle de Harvard), et travaille chez IBM de 1948 à 1954. Il est élu membre de l'académie des sciences américaine en 1953. Il terminera sa carrière et sa vie aux États-Unis.

Il publie en 1959 Science et théorie de l'information (version anglaise en 1962) où sont examinées les relations entre ces deux disciplines. Il adopte notamment un point de vue de physicien et fait le lien entre l'entropie informationnelle de Shannon et l'entropie statistique de Boltzmann. Un certain nombre de jeux sur le contenu d'information des textes, dus à Claude Shannon, se trouvent répertoriés dans cet ouvrage. Des concepteurs comme Walter Lewino utiliseront le concept pour la réalisation de jeux interactifs très voisins sur Minitel.

Hommage

Le fait qu'il ait émigré aux États-Unis, qu'il soit resté hors du milieu académique français et ait travaillé dans l'industrie, qu'il n'ait pas obtenu le prix Nobel (alors que l'effet Raman, découvert postérieurement et assez analogue, a valu le prix Nobel à Raman) font que Léon Brillouin est relativement méconnu en France.

Au CEA de Saclay, à Gif-sur-Yvette, un laboratoire national financé conjointement par le CEA et le CNRS porte le nom de Léon Brillouin. On y travaille notamment sur « l'utilisation de la diffraction et de la spectroscopie neutronique dans tous les domaines possibles de la recherche fondamentale et appliquée ».

Il a donné son nom à la Diffusion Brillouin et aux Zones de Brillouin

L'IEEE section Française et la SEE attribuent conjointement un prix Léon Brillouin - Alain Glavieux chaque année.

Œuvre

• La théorie des quanta et l'atome de Bohr, Paris, P.U.F., 1923.
• Les statistiques quantiques et leurs applications, Paris, P.U.F., 1930.
• L'Atome de Bohr. La Mécanique analytique et les quanta. Les Spectres de multiplets. La Théorie des quanta, P.U.F., 1931.
• La Méthode du champ self-consistent, ASI 71, Hermann, 1933.
• L'Atome de Thomas-Fermi et la méthode du champ "self-consistent", ASI 160, Hermann, 1934.
• Les Champs "self-consistents" de Hartree et de Fock, ASI 159, Hermann, 1934.
• Notions élémentaires de mathématiques pour les sciences expérimentales, Paris, Masson, 1935.
• La Structure des corps solides dans la physique moderne, ASI 549, Hermann, 1937.
• Cours de Physique Théorique : les tenseurs en mécanique et en élasticité, Paris, Masson, 1938 ; 2^e édition, 1949.
• Wave Propagation in Periodic Structures, New York, McGraw-Hill, 1946.
• Science and Information Theory, New York, Academic Press, 1956 (traduction (fr) La science et la théorie de l'information, Masson, 1959).
• Vie, matière et observation, Albin Michel, 1959.
• Wave Propagation and Group Velocity, New York, Academic Press, 1960 (avec Arnold Sommerfeld).
• Scientific uncertainty and information, New York, Academic Press, 1964
• Relativity reexamined, New York, Academic Press, 1970

Notes et références

Voir aussi

Bibliographie

• Rémy Mosseri, Léon Brillouin, À la croisée des ondes, Paris, Belin, 1999, 256 pages, ISBN 2-7011-2299-6

Liens externes

• Présentation du Laboratoire Léon Brillouin du CEA-Saclay à Gif-sur-Yvette contenant une biographie de Léon Brillouin (PDF, p.6-9)
• Préface de La Science et la théorie de l'information, en ligne et commentée sur le site BibNum.

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